Verificação Automática de Modelos BIM
Ricardo Moço Orientador: Professor Doutor João Poças Martins
Dissertação de Mestrado Especialização em Construções
Âmbito e Objetivos
• Automatização do processo de avaliação de qualidade de projetos
• Criação de uma ferramenta de apoio ao projetista nas várias
fases do projeto • Aplicação prática a um método de avaliação de qualidade de
projetos • Execução de um conjunto de processos padrão para a
verificação automática de um conjunto de regras • Contribuição para a disseminação dos BIM
Conjunto de Regras
Verificação Manual
Realidade Atual
Burocrático
Moroso
Ambíguo
Dispendioso
Projeto CAD
Conjunto de Regras
Verificação Automática
Solução Ideal…
Modelo de Projeto BIM
Principais Ramos de Aplicação:
• Verificação de Erros num Modelo
• Requesitos Específicos de Clientes
• Regras de Segurança e Saúde
• Licenciamento
• Facility Management (FM)
• Verificação de Qualidade de Projetos de Construção
• Aprovações de Garantia
Verificação Automática de Projetos
Relatório de Resultados
Verificação Automática de Projetos
Caracterização do Processo Padrão
IFC
Conjunto de regras a verificar
(1) Interpretação do conjunto de regras a verificar
(2) Preparação do modelo de
verificação
Modelo de Projeto
Modelo de Verificação
(4) Análise de resultados
(3) Execução da verificação
automática na aplicação
desenvolvida
Modificação do modelo de acordo com os resultados obtidos
Condições Iniciais
Verificação Automática de Projetos
Principais Iniciativas pelo Mundo
(1) SMARTcodes
(2) GSA
Projeto HITOS
Corenet
DesignCheck
BIM
Verificação Automática de Projetos
• À medida que foram surgindo novas iniciativas, assistiu-se a um crescimento no desenvolvimento de softwares de verificação automática;
• Atualmente, de possível aplicação, apenas, a uma pequena parte dos
regulamentos; • Esforço conjunto de todos os agentes:
Regras Projetista
Softwares de Verificação Automática
BIM
Verificação Automática de Projetos
Destacam-se 3 softwares no âmbito: • Solibri Model Checker (SMC) • Jotne EDModel Checker • Fornax
Interoperabilidade?
BIM
Verificação Automática de Projetos
Avaliação automática de um guia de qualidade
Porquê um Guia de Qualidade?
• Custos de Não Qualidade • Atuais exigências do Mercado • Apoio à Decisão em Projeto • Atual Desvalorização deste Conceito
Método Escolhido - Método MC-FEUP
Fluxo de Informação Informal
Português Baseado noutros Métodos
Multidisciplinariedade
Avaliação Intuitiva
MC-FEUP
Complexo de objetivos Objetivos Superiores
Eficiência de Aspetos Construtivos
Segurança Estrutural
Segurança Contra Incêndio
Conforto Ambiental
Durabilidade de Materiais Não-Estruturais
Eficiência e Manutenção de Instalações
Eficiência de Utilização de Espaços
Conceção Espacial de Zonas Privativas
Utilização de Zonas Comuns do Edifício
MC-FEUP
Critério de Avaliação Genérico
MC-FEUP
Características que dificultam a Verificação Automática:
• Dificuldade em representar, num modelo de informação, aspetos de observação direta
• Limitação introduzida pela rulesets do SMC
• Aspetos pontuais requerem maior complexidade do modelo
de informação
Num conjunto muito limitado de casos, a Verificação Automática não se apresenta vantajosa dado que as
dificuldades associadas são superiores ao beneficio retirado (ou então a sua excessiva simplicidade) !
Caso de estudo
Modelo objeto de estudo
Caso de estudo
Interpretação das regras do Método MC-FEUP
Método MC-FEUP
• Definição e interpretação de cada Critério individualmente
• Eliminação de ambiguidades • Conversão em parâmetros
mensuráveis • Correspondência com o Modelo IFC • Correspondência com o SMC • Correspondência com o Omniclass1 • Aplicação genérica
Rotina de Verificação Automática 1
Sistema de classificação (normalizado) utilizado para realizar a correspondência com os elementos requeridos por cada Critério
Caso de estudo
Interpretação das regras do Método MC-FEUP
Solibri Model Checker
Modelo IFC
Método MC-FEUP
Caso de estudo
Interpretação das Regras do Método MC-FEUP
Critério MC-FEUP
Nível 1
Nível 2
Nível 3
Nível 4
Nível 0
Ruleset 2
Ruleset 3
Ruleset 4
Ruleset 5
Ruleset 1
Caso de estudo
Exemplo Atribuição Nível 2
Critério MC-FEUP
Nível 1
Nível 2
Nível 3
Nível 4
Nível 0
Ruleset 2
Ruleset 3
Ruleset 4
Ruleset 5
Ruleset 1
Caso de estudo
Exemplo Incumprimento Regulamentar
Critério MC-FEUP
Nível 1
Nível 2
Nível 3
Nível 4
Nível 0
Ruleset 2
Ruleset 3
Ruleset 4
Ruleset 5
Ruleset 1
Caso de estudo
Criação da Rotina de Verificação - SMC
Preparação do Modelo de Verificação
Verificação Automática de Projetos
• Modelo consistente com as regras a verificar • Classificação dos compartimentos e elementos necessários à
verificação automática - Omniclass • Inclusão de instâncias de objetos necessárias à verificação
(alguns de nível de detalhe elevado)
Preparação do Modelo de Verificação
Verificação Automática de Projetos
Verificação Automática do Método MC-FEUP
Pré verificação sintática
• Integridade semântica • Presença dos elementos,
propriedades e classificações necessários
Verificação Automática
Caso de estudo
Análise de Resultados
• Análise da contribuição para as diferentes fases de um projeto
de uma habitação – Apoio à decisão do projetista em termos de qualidade do projeto
• Análise estatística dos resultados obtidos – Revisão ao Estado da Arte
Caso de estudo
• Comunicação entre a equipa projetista e a entidade revisora1 do
projeto • Criação de outputs gráficos em tempo real com possíveis alterações
1O revisor de projeto de ser entendido no sentido lato, na medida que pode se uma entidade particular que aplique o método em estudo, como o próprio projetista que faça
uso da rotina de verificação como apoio à decisão em fase de projeto
Apoio à Decisão em Fase de Projeto
Caso de estudo
• Apoio à alteração de inconformidades regulamentares (Nível 0)
Apoio à Decisão em Fase de Projeto
Caso de estudo
• Apoio à decisão em matéria de qualidade do projeto
Apoio à Decisão em Fase de Projeto
Caso de estudo
Apoio à Decisão em Fase de Projeto
• Elaboração de um relatório final com a compilação de todas as
alterações a efetuar
Caso de estudo
Análise Estatística
Caso de estudo
Dados a analisar: • Objetivos Superiores a verificar
• Critérios possíveis de converter em linguagem informática
• Razões para a incapacidade de serem convertidos
• Critérios possíveis de introduzir no SMC
• Critérios capazes de ser verificados na sua totalidade
• Critérios validados pelo SMC
• Razões pela não validação dos Critérios pelo SMC
Análise Estatística
Caso de estudo
43% 57%
Objetivos Superiores a ser verificados
Objetivos Superiores não verificados - 4
- 3
• De um total de 7 Objetivos Superiores, apenas 3 serão objeto de
estudo na presente dissertação (33 Critérios)
Análise Estatística – Balanço Final
Caso de estudo
• Dos 33 Critérios estudados, foram validados com sucesso 20 Critérios
• Dos 20 Critérios validados, apenas 4 foram validados de forma incompleta (não foram validados em todos os Níveis de Qualidade)
• Dos 33 Critérios, não foi possível validar 13 Critérios
39%
52%
9% Critérios incapazes de ser validados no caso de estudo
Critérios validados com sucesso no caso de estudo
Critérios validados com sucesso, mas de forma incompleta
- 13
- 16
- 4
Análise Estatística – Balanço Final
Caso de estudo
• Existem diversas razões pela não validação de 13 Critérios, todas com origens diferentes
31%
15% 15%
8%
31%
Caso de estudo - Não aplicáveis ao caso de estudo (apesar de serem aptos para verificação automática)
MC-FEUP - Demasiada ambiguidade ou definição de parâmetros não mensuráveis / Demasiado nível de detalhe requerido
Modelo IFC - Parâmetros fora do ambito do modelo IFC
Modelo em estudo - Erros de semântica
Solibri - Rulesets incoerentes ou incompletas
- 4
- 2
- 2
- 1
- 4
Conclusões
• Com as atuais condições, a Verificação Automática de Projetos não é uma realidade concebível a curto prazo. No entanto os alicerces já se encontram estabelecidos, bastando apenas melhorar alguns aspetos:
• Adaptação dos documentos à verificação automática • Melhoria das aplicações de verificação automática
• Com as atuais condições, a prossecução do objetivo principal do
Método MC-FEUP não se revela possível (atribuição de níveis de qualidade global). No entanto, a rotina de verificação criada revela-se útil no apoio à decisão em fase de projeto
Conclusões
• O SMC não se apresenta como uma plataforma eficaz na integração
de documentos escritos, quer seja regulamentos ou guias de qualidade. Com as atuais ferramentas, o domínio de conhecimentos na área de programação revela-se imprescindível
• Para realização de um processo de verificação automática integro é imprescindível adotar um conjunto de regras de modelação padrão, principalmente no que diz respeito à classificação dos elemento – Sistema de Classificação Unificado
• O modelo IFC constitui uma opção viável à verificação automática de
regras
Obrigado pela atenção!
Ricardo Moço
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