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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARAN
FELIPE ALVES DE PAULA
LEANDRO BRITO DE GOUVA
PEDRO CALDAS LORENZI
ANLISE DE FERRAMENTAS DE MODELAGEM NA
ELABORAO DE UM MODELO BIM 5D
CURITIBA
2013
-
II
FELIPE ALVES DE PAULA
LEANDRO BRITO DE GOUVA
PEDRO CALDAS LORENZI
ANLISE DE FERRAMENTAS DE MODELAGEM NA
ELABORAO DE UM MODELO BIM 5D
Trabalho apresentado para
concluso do Curso de Engenharia
Civil da Universidade Federal do
Paran.
Orientador: Prof. Dr. Srgio Scheer
CURITIBA
2013
-
III
Resumo
A indstria da construo civil apresenta diversas falhas
relacionadas ao
desenvolvimento de projetos e planejamento das obras.
Entretanto, existem
recursos e ferramentas disponveis, capazes de auxiliar e
melhorar estes processos.
Buscando a inovao no desenvolvimento de ambientes de projeto
e
acompanhamento da construo de empreendimentos de construo civil,
o
presente trabalho tem por objetivo a elaborao, anlise e realizao
de simulaes
de um modelo BIM 5D. Para tanto foi selecionado como pesquisa ao
o projeto de
uma obra composta por duas residncias localizada no municpio de
Fazenda Rio
Grande no estado do Paran. A fim de realizar o estudo da obra
foi utilizado um
projeto 2D composto da implantao e plantas de cada unidade. Em
seguida foi
desenvolvido um modelo 3D utilizando o software Revit da
Autodesk. A fim de
introduzir o conceito BIM (Building Information Modeling) ao
projeto, foram inseridas
informaes, elementos e componentes construtivos no modelo que
possibilitam
visualizao de cada unidade em 3D com essas informaes podendo
ento
elaborar cronogramas e oramentos. Tendo em mos os quantitativos
se torna
possvel introduzir taxas de produo, dividir o canteiro em locaes
lgicas e aplicar
custos unitrios para materiais, equipamentos e mo-de-obra para
desenvolver um
Modelo 5D. Porm o presente trabalho se limitar apenas gerao
automatizada
de quantitativos e cronogramas oriundos do modelo desenvolvido.
Tendo essas
informaes integradas ao modelo pode-se, por fim, desenvolver um
modelo BIM 5D
que possibilita que o cliente tenha uma nova gama de informaes e
visualizao do
projeto em um modelo totalmente integrado de modo que conhea bem
o
empreendimento sendo analisado.
Palavras-chave: BIM, Modelagem, 4D/5D, Modelo integrado de
informao
-
IV
AGRADECIMENTOS
-
V
BIM is beginning to change the way buildings look, the way they
function, and the ways in which they are built.
Eastman et al., 2008.
-
VI
Sumrio
Resumo
..........................................................................................................
3
Tabela de Siglas
.............................................................................................
8
1. Introduo
................................................................................................
1
1.1. Viso geral ......................................... Erro!
Indicador no definido.
1.2. Justificativa .........................................
Erro! Indicador no definido.
1.3. Objetivo
.............................................................................................
2
1.3.1. Objetivo Principal
..........................................................................
2
1.3.2. Objetivos Especficos
...................................................................
2
2. BIM Building Information Modeling
....................................................... 3
2.1. Histrico
............................................................................................
6
3. Projeto do empreendimento
....................................................................
8
3.1. Projeto de Arquitetura e Engenharia
............................................... 10
3.2. BIM para projetos de arquitetura e engenharia
............................... 10
3.3. Planejamento de prazo
...................................................................
12
3.4. BIM para Planejamento De Prazo
................................................... 17
3.5. Planejamento de Custos
.................................................................
19
3.6. BIM para planejamento de custos
................................................... 22
4. Mtodos e Materiais
..............................................................................
24
4.1. Elaborao dos modelos
.................................................................
25
4.1.1.
Arquitetnico...............................................................................
28
4.1.2. Estrutural
....................................................................................
30
4.1.3. Instalaes Hidrulicas
...............................................................
31
4.2. Estimativa de Custos
......................................................................
32
4.3. Levantamento de custos
.................................................................
33
4.4. Elaborao do planejamento de prazo
............................................ 35
4.5. Associao do prazo e custo
.......................................................... 35
-
VII
4.6. Simulao 5D (Prazo + Custo)
........................................................ 36
5. Resultados
.............................................................................................
40
5.1. Modelo 3D
.......................................................................................
40
5.2. Tabela de quantitativos
...................................................................
42
5.3. Oramento
......................................................................................
44
5.4. planejamento de prazo
....................................................................
44
5.5. Simulao 5D
..................................................................................
44
6. Concluses
............................................................................................
46
7. Bibliografia
.............................................................................................
48
8. Anexos ......................................................
Erro! Indicador no definido.
8.1. Anexo 1 - A-01 - Planta baixa e Implantao
.................................. 52
8.2. Anexo 2 - A-02 - Cortes, elevaes e 3D
........................................ 53
8.3. Anexo 3 - E-01 Estrutural
.............................................................
54
8.4. Anexo 4 - H-01 - Isometrico Banheiro
.......................................... 55
8.5. Anexo 5 - H-02 - Planta e elevao
................................................ 56
8.6. Anexo 6 - PDF 3D ARQ EST
....................................................... 57
8.7. Anexo 7 - PDF 3D INST
..................................................................
58
8.8. Anexo 8 - Levantamento de quantitativos
....................................... 59
8.9. Anexo 9 - Simulao
5D..................................................................
60
-
VIII
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Ciclo de
Planejamento..................................................................
13
Figura 2 - Hierarquizao do processo do controle de planejamento
........... 16
Figura 3 - Diferenas entre o oramento convencional e o
oramento
executivo.
..................................................................................................................
21
Figura 4 - Localizao do terreno
.................................................................
24
Figura 5 - Projeto modelo
.............................................................................
26
Figura 6 - Interface do Autodesk Revit
......................................................... 26
Figura 7 - Definio das unidades
................................................................
27
Figura 8 - Estrutura de objetos e propriedades dos materiais
...................... 28
Figura 9 - Evoluo do modelo arquitetnico
............................................... 29
Figura 10 - Evoluo do modelo estrutural
................................................... 31
Figura 11 - Etapas do modelo de instalaes hidrulicas
............................. 32
Figura 12 - Exemplo de extrao por tabelas do Revit
................................. 33
Figura 13 - Exemplo de composio do SINAPI
........................................... 33
Figura 14 - Tabela extrada do Revit em formato
.txt.................................... 34
Figura 15 - Levantamento de custo
..............................................................
34
Figura 16 - Planilha de planejamento
........................................................... 35
Figura 17 - Demonstrao de cdigos associados ao elemento
.................. 36
Figura 18 - Tabelas do Revit
........................................................................
37
Figura 19 - Tabela final de quantitativos
....................................................... 37
Figura 20 - Planejamento com o custo associado
........................................ 38
Figura 21 - Simulao 5D
.............................................................................
39
Figura 22 - Modelo 3D
..................................................................................
41
Figura 23 Modelo 3D seccionado
..............................................................
42
Figura 24 - Tabela de quantitativos ordenada
.............................................. 43
Figura 25 - Composio da estrutura do telhado
.......................................... 43
Figura 26 - Extrao do madeiramento
........................................................ 44
file:///C:/Users/user/Dropbox/TCC%20(1)/Relatrios%20Prprios/TCC%20-%20Felipe,%20Leandro%20e%20Pedro%20-%203.0.docx%23_Toc350727585file:///C:/Users/user/Dropbox/TCC%20(1)/Relatrios%20Prprios/TCC%20-%20Felipe,%20Leandro%20e%20Pedro%20-%203.0.docx%23_Toc350727588file:///C:/Users/user/Dropbox/TCC%20(1)/Relatrios%20Prprios/TCC%20-%20Felipe,%20Leandro%20e%20Pedro%20-%203.0.docx%23_Toc350727589file:///C:/Users/user/Dropbox/TCC%20(1)/Relatrios%20Prprios/TCC%20-%20Felipe,%20Leandro%20e%20Pedro%20-%203.0.docx%23_Toc350727592file:///C:/Users/user/Dropbox/TCC%20(1)/Relatrios%20Prprios/TCC%20-%20Felipe,%20Leandro%20e%20Pedro%20-%203.0.docx%23_Toc350727596file:///C:/Users/user/Dropbox/TCC%20(1)/Relatrios%20Prprios/TCC%20-%20Felipe,%20Leandro%20e%20Pedro%20-%203.0.docx%23_Toc350727597file:///C:/Users/user/Dropbox/TCC%20(1)/Relatrios%20Prprios/TCC%20-%20Felipe,%20Leandro%20e%20Pedro%20-%203.0.docx%23_Toc350727606file:///C:/Users/user/Dropbox/TCC%20(1)/Relatrios%20Prprios/TCC%20-%20Felipe,%20Leandro%20e%20Pedro%20-%203.0.docx%23_Toc350727607
-
IX
TABELA DE SIGLAS
AEC Arquitetura, Engenharia e Construo
BIM Building Information Modeling
CAD Computer-Aided Design
CFD Computer Flow Design
COM Mtodo do Caminho Crtico
CUB Custo Unitrio Bsico
EAP Estrutura Analtica de Projetos
FEA Anlise por Elementos Finitos
IFC Industry Foundation Classes
NIBS National Institute of Building Sciences
SINAPI Sistema Nacional de Pesquisa de Custos e ndices da
Construo Civil
TIC Tecnologia da Informao e Comunicao
-
1
1. INTRODUO
As tecnologias usualmente utilizadas para a gesto do processo
de
construo revelam-se insuficientes para enfrentar a crescente
complexidade dos
edifcios e um mercado incessante procura de prazos mais curtos
(AZEVEDO,
2009). Segundo a revista The Economist, trinta por cento do
processo de construo
repetido, sessenta por cento do esforo de trabalho desperdiado
e, ainda, h
uma perda de dez devido aos materiais desperdiados. Isso se d
principalmente
devido falta de integrao entre os profissionais envolvidos na
indstria AEC
arquitetura, engenharia e construo - e a ineficiente troca de
informaes entre
eles.
Apesar de problemas bastante enraizados, acredita-se que
existem
conceitos e recursos disponveis no mercado, capazes de suprir e
orientar os
profissionais na busca pela melhoria e eficincia dos processos.
A elaborao de um
bom projeto, capaz de fornecer informaes suficientes para um bom
planejamento
de prazo e custo, faz parte da busca pela melhoria na indstria
da construo civil.
Building Information Modeling (BIM) uma filosofia de trabalho
que integra
arquitetos, engenheiros e construtores (AEC) na elaborao de um
modelo virtual
preciso, o qual gera um banco de dados que contm informaes
topolgicas,
subsdios para oramento, clculo energtico e previso das fases de
construo
entre outras atividades (Menezes, 2011).
O conceito BIM Building Information Modeling foi analisado, ao
longo
deste trabalho, pois, acredita-se que suas caractersticas de
criao e anlise de
projeto digital, parametricidade, agrupamento da informao e
interoperabilidade,
sejam ferramentas importantes para suprir a as falhas de
planejamento e altas
demandas do mercado atual. Voltadas para a rea de construo
civil.
Para isso, utilizaram-se quatro diferentes softwares: AutoDesk
Revit,
MSExcel, MSProjet e NavisWorks. Cada um desses softwares
trabalha e utilizado
para diferente finalidade, porm completam-se na elaborao de um
modelo virtual
de projeto. Neste caso, foi elaborado um modelo 5D, ou seja, a
construo de um
edifcio em 3D, acrescido das dimenses tempo e custo, sendo o
software AutoDesk
Revit responsvel pela elaborao do modelo 3D e extrao de
informaes que
complementaro o MSExcel na elaborao do custo e o MSProject na
elaborao do
-
2
planejamento de prazo. Finalmente todas as informaes sero
consolidadas
atravs do NavisWorks, permitindo a visualizao completa de todo o
modelo 5D.
1.1. OBJETIVO
1.1.1. Objetivo Principal
Desenvolver um modelo BIM 5D para analisar e avaliar os
benefcios
prticos da utilizao de ferramentas BIM na elaborao e conduo de
projetos.
1.1.2. Objetivos Especficos
Especificamente visou-se:
1- Utilizar a metodologia BIM na elaborao de um modelo
arquitetnico,
estrutural e de instalaes hidrulicas.
2- Extrair as informaes disponveis nesse modelo a fim de
desenvolver o
planejamento de prazo e custo para a edificao, integrando-os em
uma
simulao BIM 5D.
-
3
2. BIM BUILDING INFORMATION MODELING
Building Information Modeling (BIM) uma filosofia de trabalho
que integra
arquitetos, engenheiros e construtores (AEC) na elaborao de um
modelo virtual
preciso, o qual gera um banco de dados que contm informaes
topolgicas,
subsdios para oramento, clculo energtico e previso das fases de
construo
entre outras atividades (Menezes, 2011). Pode ser definida tambm
como o
processo de concepo, anlise, integrao e documentao do ciclo de
vida do
edifcio, atravs do desenvolvimento de um prottipo virtual
inteligente usando um
banco de dados de informao (Leicht, et al., 2007). Para
(Eastman, et al., 2008)
BIM a Tecnologia de modelagem associada a um conjunto de
processos para
produzir, comunicar e analisar modelos de construo.
A utilizao dessa tecnologia possibilita a criao de um modelo
digital
integrado de todas as especialidades, e que abrange todo o ciclo
de vida da
edificao. A modelagem 3D paramtrica e a interoperabilidade so
caractersticas
essenciais que do suporte a esse conceito. BIM a criao
paramtrica, ou
inteligente, de modelos em perspectiva 3D em vez de desenhos 2D
no
inteligentes. O BIM opera sobre uma base de dados digital e
qualquer alterao
feita na base reflete em todas as peas desenhadas que compem o
projeto. Isto
permite que os envolvidos no ciclo de vida de um empreendimento
- arquitetos,
engenheiros, empreiteiros, proprietrios e outros possam
visualizar o modelo de
modo diferente, conseguindo facilmente compartilhar e
sincronizar informaes.
Serve como um conhecimento compartilhado de recursos para obter
informaes
sobre uma edificao formando uma base slida para as decises desde
os
primeiros desenhos de concepo, at o final da vida til e eventual
desconstruo
ou demolio (Azevedo, 2009).
Os sistemas baseados na tecnologia BIM podem ser considerados
uma
nova evoluo dos sistemas CAD (Computer-Aided Design), pois
gerenciam a
informao no ciclo de vida completo de um empreendimento de
construo, atravs
de um banco de informaes inerentes a um projeto, integrado
modelagem em
trs dimenses. Nos sistemas Computer-Aided Design (CAD), a
geometria
baseada em coordenadas para o desenvolvimento de entidades
grficas, formando
elementos de representao (paredes, portas, lajes, etc.). A
alterao de um projeto
-
4
desenvolvido em CAD (2D e 3D) implica em diversas modificaes
manuais dos
objetos representados. Os sistemas BIM adotam modelos
paramtricos dos
elementos construtivos de uma edificao e permitem o
desenvolvimento de
alteraes dinmicas no modelo grfico, que refletem em todas as
pranchas de
desenho associadas, bem como nas tabelas de oramento e
especificaes
(Coelho, et al., 2008).
Para (Azevedo, 2009), a elaborao de um modelo BIM deve
possuir
seguintes caractersticas:
Criao e anlise de projeto digital. De acordo com o National
Institute of Building Sciences (NIBS), "O Building Information
Model
(Modelo) uma representao digital das caractersticas fsicas e
funcionais de uma edificao. Como tal, serve como um
conhecimento
compartilhado de recursos para obter informaes sobre uma
instalao formando uma base slida para as decises desde o
incio
do seu ciclo de vida em diante".
Parametricidade. Objetos paramtricos so aqueles que se
ajustam
automaticamente a outros objetos num modelo, tal que, se uma
alterao feita para o modelo que afeta o tamanho, localizao ou
o
afastamento do objeto, ele move-se e ajusta-se de acordo.
Agrupamento da informao. Para alm da representao fsica de
um objeto, os dados funcionais (por exemplo, especificaes,
garantia,
fabrico, etc.) associados a esse objeto so incorporados ou
vinculados
ao objeto BIM e facilmente acessveis e legveis.
Interoperabilidade a capacidade de dois ou mais sistemas ou
componentes trocarem informaes e usar as informaes que foram
trocadas.
BIM um conceito amplo que no pode ser utilizado para descrever
um tipo
de software. Esse seria o mesmo erro cometido durante a
disseminao do conceito
CAD, que ficou mais relacionado s aplicaes de desenho
bidimensional do que ao
processo de projeto auxiliado pelo computador. Tampouco se pode
contemplar a
sua totalidade pela utilizao de um nico software, porque no h
aplicaes que
abranjam todo o ciclo de vida de um edifcio. Sistemas dessa
natureza seriam
complexos e rgidos demais para serem teis ao processo de
modelagem. Ao
contrrio, o desenvolvimento para a BIM deve continuar orientado
para a criao de
-
5
aplicaes especficas para as vrias disciplinas envolvidas na
construo (Ayres
Filho, 2009). Esse conceito oferece uma tecnologia
potencialmente transformadora
pela sua capacidade de fornecer um recurso compartilhado digital
para todos os
participantes na gesto do ciclo de vida de um edifcio, desde o
desenho preliminar,
at a gesto de instalaes (Santos, et al., 2009).
Segundo Florio (2007), o Building Information Modeling e o
processo
colaborativo aplicado na metodologia de projeto podem:
1. Melhorar a visualizao dos dados e informaes sobre o
projeto,
assim como tornar claras as exigncias do cliente j nas fases
iniciais
do projeto, permitindo compreender e participar ativamente
do
processo;
2. Contribuir para melhorar a eficincia e qualidade da construo
civil,
com inteno de reduzir custos e desperdcios de materiais e
melhorar
o aproveitamento de mo-de-obra;
3. Aprimorar a coordenao dos documentos compartilhados da
construo a fim de promover tanto a rpida troca de informaes,
como aumentar a produtividade e melhorar os prazos de entrega
dos
projetos destinados execuo da obra;
4. Proporcionar uma gesto de projetos que incorpore e
compartilhe
informaes e distribua responsabilidades, riscos e recompensas
entre
os participantes do projeto;
5. Incorporar e disseminar informaes oriundas de fabricantes
dos
materiais para quantificar e estimar custos.
Para Tobin (2008) existem trs geraes de adoo do BIM,
nomeandoas
de BIM 1.0, 2.0 e 3.0. Para o autor, o BIM 1.0 caracterizado
pela substituio do
desenvolvimento de projetos em CAD bidimensionais por modelos
3D
parametrizados. Nesta fase, entretanto, o desenvolvimento do
modelo um
processo individualizado, restrito aos projetistas, sem o
envolvimento e colaborao
de profissionais de outras reas.
O BIM 2.0 expande o modelo a outros profissionais, alm dos
envolvidos no
desenvolvimento dos projetos de arquitetura, estrutura e
instalaes prediais. Nesta
fase, modelos associando informaes, tais como o tempo (4D),
dados financeiros
(5D) e anlise de eficincia energtica, dentre outros (nD), so
associados ao
sistema. Para tal, necessria a cooperao entre os projetistas,
consultores,
-
6
empreendedores e construtores, com as devidas preocupaes
quanto
interoperabilidade dos dados, tendo em vista permitir o
intercmbio das informaes
entre os diversos participantes. A adoo efetiva do BIM 2.0 j
realidade em
empreendimentos na Amrica do Norte, sia e Europa (TOBIN,
2008).
A era psinteroperabilidade (BIM 3.0) considerada a terceira
gerao da
adoo do BIM. No BIM 3.0, o intercmbio das informaes entre os
profissionais
envolvidos no desenvolvimento de um projeto realizado atravs de
protocolos
abertos, tais como o IFC - industry foundation classes - e os
protocolos elaborados
pela organizao buildingSMART, que permitem aos profissionais
o
desenvolvimento colaborativo de um modelo de dados que pode ser
considerado um
prottipo completo da construo do edifcio. O autor tambm especula
que o
modelo do BIM 3.0 estar disponvel atravs de um banco de dados
acessvel
atravs da internet, onde os modelos BIM sero construdos
colaborativamente em
um ambiente 3D.
A adoo de sistemas BIM e a evoluo do BIM 1.0 ao BIM 3.0 no
se
limitam a uma implantao de nova tecnologia, mas referemse adoo
de novos
fluxos de trabalho envolvendo ambiente colaborativo e
planejamento nas fases
iniciais do projeto. O novo modelo de colaborao envolve recursos
avanados de
visualizao, aliados transferncia contnua de conhecimento entre
os diversos
agentes participantes do processo de projeto (projetistas,
construtores, contratantes,
consultores, etc.) (Tobin, 2008).
2.1. HISTRICO
No prefcio de Jerry Laiserin (Eastman, et al., 2008) apontado
que os
conceitos, abordagens e metodologias que hoje so identificados
como pertencentes
ao BIM podem ser datados de cerca de 30 anos. J a terminologia
building
information modeling, est em circulao h, pelo menos, 15 anos. O
documento
mais antigo encontrado para o conceito que conhecemos hoje em
dia como BIM foi
um prottipo em desenvolvimento Building Description System,
publicado no AIA
Journal de Charles M. Chuck Eastman, na poca em Carnegie-Mellon
University
em 1975. Esse trabalho incluiu noes de BIM, hoje em dia
rotineiras, tais como
definir elementos interativamente, derivar sees, planos
isomtricos ou
perspectivas pela mesma descrio de elementos. Todas alteraes de
arranjos e
-
7
disposies teriam que ser feitas apenas uma vez para que todos
desenhos
derivados sejam atualizados automaticamente e de modo
consistente. Qualquer tipo
de anlise quantitativa pode ser pareada diretamente com a
descrio de materiais
utilizados durante a elaborao do projeto, podendo assim gerar,
estimativas de
custos e quantitativos de materiais, providenciando uma base de
dados simples e
integrada para anlises visuais e quantitativas. Gerar um cdigo
automatizado para
checagem da edificao na prefeitura ou escritrios de arquitetura.
Empreiteiros de
grandes projetos consideram essa representao vantajosa para
cronogramas e
planejamentos de entrega de materiais (Eastman, 1975).
Pesquisas e trabalhos similares foram desenvolvidos no final dos
anos 1970
e incio dos anos 1980 na Europa. Enquanto nos EUA o termo usado
era Building
Product Models, na Europa, especialmente na Finlndia, utilizavam
Product
Information Models. Com o tempo, esses dois termos foram se
fundindo e foi
desenvolvido o termo Building Information Model. O primeiro
documento publicado
usando o termo Building Modeling, no mesmo sentido em que usamos
Building
Information Modeling hoje, de Robert Aish em 1986, no qual
definiu todos
argumentos para o que conhecemos como BIM e a tecnologia para
implement-lo,
incluindo modelagem 3D, extrao automtica de desenhos,
componentes
paramtricos inteligentes, bases de dados relacionadas,
planejamento temporal das
fases de construo, entre outros. O termo Building Information
Model apareceu
pela primeira vez em 1992 no artigo Automation in Construction
de G.A van
Nederveen e F. Tolman.
Paralelamente com a evoluo da nomenclatura e os esforos da
academia
voltados para pesquisa e desenvolvimento, produtos comerciais
tambm possuem
uma longa histria implementando a metodologia BIM. Softwares
como AllPlan,
Archicad, Autodesk Revit, Bentley Building, DigitalProject ou
VectorWorks foram
tambm os objetivos de design oriundos dos esforos dos softwares
comerciais
pioneiros1.
1 Softwares comerciais como a linhagem britnica desde RUCAPS at
Sonata e Reflex. Outra linhagem Britnica de Oxsys at BDS e GDS, na
linhagem francesa incluia Cheops e Archtrion. O sistema blgico
Brics e o americano Bausch e Lomb, entre outros sistemas de
modelagem que foram pioneiros para o desenvolvimento de sistemas e
ferramentas BIM.
-
8
3. PROJETO DO EMPREENDIMENTO
Os edifcios, produtos gerados pela indstria de construo
imobiliria, so
sem dvida caracterizados por sua singularidade. O grande
tamanho, o elevado
valor, a longa vida til, a importncia social e econmica, a
variabilidade do mercado
consumidor, a insero urbana e cultural das edificaes conferem a
estes produtos
um carter nico e particular dentro das estruturas produtivas e
de consumo da
sociedade (Fabricio, 2002).
Um empreendimento de construo civil um conjunto de atividades
inter-
relacionadas e interativas, e que contam com a participao de
diversos agentes.
composto por vrias fases que so os estudos de viabilidade,
prospeco de
terrenos, fabricao de materiais e componentes, projetos de
diversas
especialidades e construo, at as operaes de uso e ocupao do
edifcio
(Bertezini, 2006).
So quatro as principais fases de um empreendimento: a montagem,
onde
so realizados os estudos preliminares e o programa do
empreendimento; o
desenvolvimento do projeto e escolha das empresas construtoras;
a organizao e a
execuo dos servios, onde se destacam as fases de preparao da
execuo de
obras e a gesto da sua e, por fim, a entrega da obra e a gesto
do empreendimento
(Melhado, 2001).
Tradicionalmente, a concepo de novos empreendimentos de
construo
associada aos projetos de arquitetura e engenharia que
representam o
desenvolvimento espacial e tecnolgico dos edifcios (Fabricio,
2002).
O projeto de empreendimento a fase onde ocorre a concepo do
produto,
baseado na identificao das necessidades dos clientes, em termos
de desempenho
e custos. A qualidade do projeto determinar a qualidade final do
produto, e
condicionar o nvel de satisfao do usurio. Esta qualidade
depende, ainda, do
nvel de descrio da soluo adotada, resultante da clareza e da
preciso do
projeto executivo, dos memoriais de clculo e dimensionamento,
das especificaes
tcnicas (Andrade Jr., 2003), do planejamento de prazo e
custos.
Normalmente, no processo de projeto tradicional, os
representantes de
vrias equipes de projetos independentes se renem temporariamente
para
estabelecer parmetros e compatibilizar os diferentes projetos
necessrios para a
-
9
execuo de um mesmo edifcio. A inteno minimizar ou eliminar
possveis
conflitos entre os diversos projetos e melhor-los em cada rea de
competncia
(Andrade Jr., 2003).
O problema nesse processo sequencial centralizado que as
decises
acabam sendo hierrquicas entre os profissionais, com um nico
lder assumindo a
responsabilidade de coordenar o desenvolvimento do processo e
compatibilizar os
projetos. Esse processo centralizado acarreta o risco tanto de
diminuir o
desempenho do produto como de reduzir possveis contribuies e
compromissos
dos outros participantes, pois estes acabam percebendo sua menor
influncia nos
processos decisrios. Consequentemente, essa compartimentao
das
responsabilidades desestimula a participao e as possveis e
preciosas
contribuies que reside nos conhecimentos e experincias de cada
profissional
(Florio, 2007).
Surgiu a necessidade de reviso da forma tradicional de projeto,
feita de
forma sequencial e com atividades isoladas, a qual leva sempre a
atrasos atravs
das atividades de reprojeto e adaptaes na fase de produo.
Procura-se assim,
adicionar novos mtodos de projeto, tentando evitar estas perdas
e aumentar
produtividade (Andrade Jr., 2003).
A TIC tecnologia da informao e comunicao - alterou o
paradigma
fordista-taylorista, apoiados pela diviso social do trabalho,
especializao e
fragmentao do conhecimento, por um paradigma baseado na rapidez
de acesso e
do fluxo de informaes, na produo e compartilhamento do
conhecimento e no
uso de computadores e comunicaes eletrnicas. Com os recentes
avanos na TIC
e dos programas BIM tem crescido as experincias com os
denominados projetos
colaborativos. O rpido aumento da velocidade e acesso s
informaes oferecido
pela TIC agilizou a troca de idias e tomada de decises em prazos
mais curtos.
Segundo Yehuda Kalay, a facilidade de comunicao distncia via
Internet tem
acelerado a troca de informaes e tem estimulado profissionais a
trocar e
compartilhar conhecimentos e experincias, de modo confivel e
seguro. Isso tem
afetado tambm o modo com que as equipes de projeto relacionadas
a rea de AEC
tem trabalhado (Florio, 2007).
Colaborao exige que os profissionais trabalhem juntos, extraindo
o
mximo de seu potencial de conhecimentos e experincias. No
projeto colaborativo
em rede, os profissionais podem trocar informaes sobre seus
respectivos projetos
-
10
de um modo mais gil em prazos menores. O controlador hierrquico
substitudo
por um facilitador que recebe e transmite informaes, cujo papel
passa a ser de
certificar que as contribuies individuais sejam acatadas,
enriquecendo a soluo
do produto a partir dos conhecimentos e sugestes de todos os
participantes do
processo. No projeto colaborativo as responsabilidades, riscos e
sucessos so
distribudos por todos os participantes (Florio, 2007).
3.1. PROJETO DE ARQUITETURA E ENGENHARIA
Na indstria da construo civil o projeto de Arquitetura e
Engenharia um
conjunto de informaes (desenhos, especificaes, etc.) que
instruem a
implantao de um empreendimento (Nascimento, et al., 2001).
A elaborao de projeto de edificao se entende como a determinao
e
representao prvias dos atributos funcionais, formais e tcnicos
de elementos de
edificao a construir, a pr-fabricar, a montar, a ampliar, etc.,
abrangendo os
ambientes exteriores e interiores e os projetos de elementos da
edificao e das
instalaes prediais (Nascimento, et al., 2001).
Uma caracterstica do processo de projeto o uso de diferentes
tipos de
desenhos, que so associados com diferentes estgios do processo
(Ito, 2007).
Ao longo do processo de projeto, vrios projetistas, consultores
e agentes do
empreendimento so mobilizados para contribuir no projeto. Cada
agente participa
com os seus interesses e conhecimentos de forma a desenvolver
uma parte das
decises e formulaes projetuais. Estas decises so condicionadas
por
cronogramas, legislaes e normas, disponibilidades econmicas e
financeiras,
possibilidades tecnolgicas e construtivas, etc. (Fabricio,
2002).
A ineficiente troca de informaes no processo atual entre as
diversas
disciplinas acarreta erros e retrabalho. Utilizando como exemplo
a elaborao dos
projetos de instalaes que no possuem uma visualizao adequada do
projeto
estrutural. Frequentemente ocorrem conflitos espaciais,
corrigidos muitas vezes
apenas na execuo da obra.
3.2. BIM PARA PROJETOS DE ARQUITETURA E ENGENHARIA
-
11
A confiana em modelos digitais de projetos tem sido uma prtica
comum na
indstria da manufatura por dcadas. Times de projeto de
companhias como Boeing
e Toyota colocaram o modelo digital como o ncleo do processo de
projeto
colaborativo, utilizando eles para o suporte de todo o ciclo de
vida do projeto
desde o projeto e documentao at a fabricao e suporte de campo
(Autodesk,
2011).
BIM ajuda provedores de servios de arquitetura, engenharia e
construo
(AEC) a aplicar a mesma abordagem em projetos de edifcios e
infraestrutura.
Diferentemente do CAD, que usa as ferramentas do software para
gerar desenhos
digitais 2D e 3D, o BIM facilita uma nova maneira de trabalhar:
criando projetos com
objetos inteligentes. Independentemente de quantas vezes se mude
o projeto ou
quem faz essas alteraes os dados continuam consistentes,
coordenados e
precisos para todos os interessados. Equipes multifuncionais de
projetos nas
indstrias de construo e infraestrutura usam estes projetos
baseados em modelos
como base para fluxos mais eficientes de trabalho colaborativos
que do a todos os
interessados uma viso mais clara do projeto e aumenta a
capacidade de tomar
decises melhores e mais rpidas. Modelos criados usando softwares
que permitem
BIM so inteligentes porque so construdas automaticamente as
relaes e
informaes dentro do modelo. Os componentes do modelo sabem como
interagir.
Um quarto, por exemplo, mais do que um conceito abstrato. um
nico espao
contido por outros componentes da construo (como paredes, pisos
e forros) que
definem os limites do quarto. Com o BIM o modelo , na verdade,
um banco de
dados complexo e o quarto um elemento do banco de dados que
contm
informaes geomtricas e dados no grficos (Autodesk, 2011). Desse
banco de
dados, diferentes tipos de informaes podem ser geradas
automaticamente, como
vistas, plantas, elevaes, cortes e cronogramas. Caso haja
alterao no modelo
BIM, as alteraes refletem automaticamente nos documentos
derivados do mesmo
banco de dados central, garantindo um conjunto completo e
consistente de
documentao (Biotto, 2012).
Times de projeto tambm podem usar a informao contida no modelo
para
realizar uma variedade de tarefas complementares incluindo
anlise de energia ou
ambiental, visualizao, simulao da construo, melhorar a preciso
da
documentao (Autodesk, 2011).
-
12
3.3. PLANEJAMENTO DE PRAZO
A quantidade de conceitos para definir o termo planejamento, na
literatura,
to extensa quanto o nmero de autores que o definem (Bernardes,
1996)
.MENDES JR (1999) adota a definio que planejamento considerado o
processo
de tomada de deciso resultando num conjunto de aes necessrias
para
transformar o estgio inicial de um empreendimento em um desejado
estgio final.
Essas aes fixam padres de desempenho contra o qual o progresso
do
empreendimento mensurado e analisado no controle durante a fase
de construo.
Entretanto, este conceito no se refere ao controle como parte do
processo de
planejamento (Bernardes, 2001). Outra definio similar que
planejamento pode
ser definido como o conjunto de atividades estruturadas e
medidas destinadas a
resultar num produto especificado para um determinado cliente ou
mercado, sendo
este, o processo de tomada de deciso realizado para antecipar
uma desejada ao
futura, utilizando para isso meios eficazes para concretiz-lo
(BERNARDES, 1996).
Laufer e Tucker (1987) apontam como objetivos do planejamento
da
produo, as seguintes atividades:
1. Assistir o gerente na direo da empresa;
2. Coordenar as vrias entidades envolvidas na construo do
empreendimento;
3. Possibilitar o controle da construo;
4. Possibilitar a comparao de alternativas, facilitando, assim a
tomada de
deciso.
O planejamento e controle da produo podem ser representados por
meio
de duas dimenses bsicas: a horizontal e a vertical. A primeira
se refere s etapas
pelas quais o processo de planejamento e controle realizado. A
segunda define
como as etapas so vinculadas entre diferentes nveis gerenciais
de uma
organizao (Zen, 2006).
Segundo Laufer e Tucker (1987), a dimenso horizontal do processo
de
planejamento compreende as seguintes etapas:
1. Preparao do processo de planejamento;
2. Coleta de informaes;
3. Preparao de planos;
4. Difuso da informao;
5. Avaliao do processo de planejamento.
-
13
Figura 1 - Ciclo de Planejamento (Laufer, et al., 1987)
Na Figura 1 verifica-se a existncia de dois ciclos: um
intermitente e o outro
contnuo. A primeira e ltima etapas tm um carter intermitente e
ocorrem em
perodos especficos na empresa construtora. Antes do incio da
construo, no
trmino da mesma ou em alguma etapa importante durante a realizao
do
empreendimento. J as outras etapas formam um ciclo contnuo, no
qual realizado
durante toda a execuo do empreendimento e inclui a coleta de
informaes, a
preparao de planos e a difuso da informao (Villas-Bas,
2004).
Na etapa de preparao do processo de planejamento, so tomadas
decises relativas ao planejamento que ser efetuado: seu
horizonte, nvel de
detalhamento, freqncia de replanejamento e grau de controle a
ser efetuado. O
horizonte de planejamento definido como o intervalo de tempo
compreendido entre
a gerao dos planos e a realizao da ao inerente s metas fixadas
naquele
plano (Zen, 2006).
Na segunda etapa so coletadas, processadas e avaliadas as
diversas
fontes de dados, com o objetivo de fornecer subsdios tomada de
deciso.
Geralmente, estas informaes incluem contratos, plantas,
especificaes tcnicas,
condies do canteiro, tecnologias construtivas, disponibilidade
de recursos internos
e externos, produtividade da mo-de-obra e dos equipamentos, alm
de metas
estabelecidas pelos vrios nveis gerenciais. A partir do incio da
construo, o
processo de reunio de informaes continua, mas com nfase nos
recursos
consumidos e metas alcanadas (Zen, 2006).
A etapa de preparao dos planos tem tradicionalmente recebido
maior
ateno por parte de gerentes e pesquisadores e se baseia
fundamentalmente na
-
14
tomada de deciso a partir da avaliao das informaes coletadas na
fase anterior
(Laufer, et al., 1987). Geralmente, so utilizadas tcnicas de
planejamento e
programao de recursos, baseadas no Mtodo do Caminho Crtico
(COM), devido
ao grande nmero de programas computacionais disponveis no
mercado para o seu
processamento (Mendes Jr, 1999). Outra tcnica que tambm
utilizada nesta
etapa a Linha de Balanceamento. Ela procura explicitar os ritmos
de produo e os
fluxos de trabalho, conferindo, assim, maior visibilidade ao
processo produtivo
(Villas-Bas, 2004).
Quando ocorre a difuso de informaes, so levadas em conta as
diferentes necessidades de informao e os formatos associados a
cada nvel
gerencial. A informao deve ser preparada de acordo com as
necessidades das
pessoas que iro utiliz-las. O responsvel por difundir a informao
deve, com o
auxlio dos usurios da mesma, identificar aquelas que so
pertinentes em seus
processos decisrios (Villas-Bas, 2004).
A ltima fase corresponde avaliao de todo o processo de
planejamento,
que serve de base para o desenvolvimento deste processo nos
prximos
empreendimentos. A utilizao de indicadores globais, como, a
relao entre os
custos orados e os custos reais, acompanhados atravs de
relatrios de controle
operacionais, pode ajudar na anlise dessa fase (Zen, 2006).
A dimenso vertical est relacionada com a idia de hierarquia
na
elaborao e execuo dos planos (Villas-Bas, 2004) demonstrada na
figura 2. O
gerenciamento normalmente desenvolvido por diversas pessoas,
cada uma com
um distinto nvel de especificidade na abordagem do problema. Os
diferentes nveis
de gerenciamento para quais planos so elaborados definem a
dimenso vertical do
processo de planejamento (Formoso, 1991).
Segundo a dimenso vertical, o planejamento se divide em trs
nveis
gerenciais: estratgico (longo prazo); ttico (mdio prazo); e
operacional e controle
(curto prazo) (Laufer, et al., 1987). Devido incerteza presente
no processo
construtivo, importante que os planos sejam preparados em cada
nvel com um
grau de detalhe apropriado (Formoso, 1991).
No nvel estratgico so definidos o escopo e as metas do
empreendimento
a serem alcanadas em determinado intervalo de tempo. No nvel
ttico enumeram-
se os recursos e suas limitaes para que essas metas sejam
alcanadas, incluindo-
se a organizao destes recursos e estruturao do trabalho.
Finalmente o nvel
-
15
operacional refere-se seleo dos cursos de aes atravs das quais
as metas
so alcanadas. O planejamento operacional est relacionado com as
decises a
serem tomadas a curto prazo referentes as operaes de produo da
empresa
(Zen, 2006).
O plano de longo prazo, tambm conhecido como plano mestre,
realizado
no incio da fase de construo do empreendimento e se d
identificando os
objetivos principais do empreendimento atravs do estabelecimento
de metas
gerais. Ele deve ser executado com baixo grau de detalhes devido
incerteza
existente no ambiente produtivo. O planejamento de longo prazo
fornece um padro
de comparao para o monitoramento do desempenho do
empreendimento, alm da
orientao dos demais nveis de planejamento, que por sua vez
retroalimentaro
este plano (Biotto, 2012).
Tambm chamado de lookahead planning, o planejamento de mdio
prazo
analisa o horizonte de algumas semanas a frente para identificar
e remover
restries das atividades, garantindo a sua execuo nas datas
planejadas. Esse
plano tem como objetivo a modelagem da taxa e sequncia do fluxo
de trabalho,
igualando-o com sua capacidade produtiva. Decompor as atividades
de longo prazo
em pacotes de trabalho e operaes e detalhar os mtodos de execuo
do trabalho
a fim de manter pacotes de trabalhos prontos para o curto prazo
(Biotto, 2012).
Tambm chamado de commitment planning, o planejamento de curto
prazo
realizado fracionando as atividades programadas no mdio prazo em
pacotes
menores e se inicia listando as atividades com recursos
disponveis para sua
execuo. Os pacotes de trabalho semanal so chamados de tarefas e
devem
conter definies de ao (natureza da tarefa executada), elemento
(componente
fsico da ao) e local (onde a tarefa ser realizada (Biotto,
2012).
-
16
Figura 2 - Hierarquizao do processo do controle de planejamento
(Biotto 2012)
Villas-Bas (2004), apresenta o funcionamento do planejamento de
uma
obra. Embora este seja um estudo de caso de uma empresa e
empreendimento
especfico, retrata bem a realidade brasileira atual, tendo
apenas algumas
especificidades em relao ao mtodo de planejamento adotado.
Inicialmente quando entregue a proposta de preos j existe um
cronograma de longo prazo, traado com o engenheiro da obra e o
diretor da
empresa. Assinado o contrato, realizada uma reunio na central da
empresa para
definir como a obra ser executada, com quantas frentes de servio
e qual nmero
de funcionrios iniciais.
O cronograma de mdio prazo ento traado pelo engenheiro da obra,
a
partir do cronograma de longo prazo. Depois de realizado o plano
de mdio prazo, o
engenheiro de obra se rene com os empreiteiros contratados para
determinar as
metas para um ms de trabalho. Estes, ao serem contratados, j
sabem quanto
deve ser cumprido de servios por ms e ficam conhecendo o mtodo
de
planejamento adotado pela empresa. O mdio prazo realizado para
um perodo de
4 semanas e s revisto aps 3 semanas. Inicialmente a empresa
tentou ir
reprogramando o mdio prazo medida que passava uma semana de
curto prazo,
mas achou que estava dando muito trabalho e no estava sendo
aproveitado.
-
17
Reunies semanais so realizadas para montagem do cronograma de
curto
prazo. O engenheiro leva pronto um planejamento com suas idias
para a prxima
semana, que ele retira do mdio prazo. E durante a reunio
conversa com o mestre-
de-obras e empreiteiros para saber qual a possibilidade de se
cumprir este
cronograma. Nesta mesma reunio ajustes so feitos, caso seja
necessrio.
Durante a semana, o engenheiro da obra vai verificando quais
servios
esto sendo realizados e quais no iro cumprir o planejamento da
semana em
questo. Durante a reunio semanal ele faz o relacionamento das
tarefas no
cumpridas e o motivo pelos quais isto aconteceu.
Nas tarefas programadas no so anotados o nmero de
funcionrios
necessrios para realizao do servio. Os prprios empreiteiros se
responsabilizam
em colocar um nmero suficiente de funcionrios para o cumprimento
do planejado,
assim como o empreiteiro que faz a divulgao entre os funcionrios
de quais
servios devero ser realizados na prxima semana. Mas o
mestre-de-obras verifica
a freqncia dos funcionrios e anota em quais servios os mesmos
esto
trabalhando.
3.4. BIM PARA PLANEJAMENTO DE PRAZO
Modelos e ferramentas 4D foram inicialmente desenvolvidas no
final dos
anos 1980 por grandes organizaes envolvidas na construo de
projetos
complexos de infraestrutura e energia, nos quais erros de
planejamento impactavam
diretamente no custo (Eastman, et al., 2008). Nos Estados Unidos
da Amrica,
Finlndia e Brasil, o conceito de modelagem 4D entrou em discusso
apenas no
final da dcada de 1990. Com a introduo dos fatores tempo e custo
na
modelagem de informaes do edifcio (ou Building Information
Modeling BIM), os
construtores puderam gerenciar e simular as etapas da construo,
assim como
analisar melhor a construtibilidade antes da execuo (Florio,
2007).
Planejamento 4D pode ser definido como o processo de
planejamento de um
empreendimento e visualizao do mesmo a nvel espacial conforme o
planejado, ou
seja, consiste em visualizar o andamento da obra em terceira
dimenso (3D) ao
longo do tempo, sendo este ltimo (o tempo) a quarta dimenso
(Witicovski, 2011).
Modelagem 4D (modelo 3D + custos) consiste basicamente de
modelos
tridimensionais ligados ao tempo que pode ser o tempo real,
planejados de
-
18
processos ou da concluso de seus elementos (Biotto, 2012). Tendo
em mos um
cronograma de execuo, pode-se ento realizar a simulao esquemtica
da
sequncia de execuo. Isso torna mais fcil a visualizao de todo o
processo
construtivo e permite a considerao de alternativas para
sequenciamento,
implantao no canteiro, posicionamento de gruas, entre outras. Os
componentes do
modelo tambm podem conter informaes referentes s taxas de
produtividade,
podendo assim, analisar um planejamento da linha de balano. Essa
abordagem
permite um refinamento de atividades baseadas no seu
posicionamento no projeto e
taxas de produtividade e ajuda a eliminar ciclos de incio e fim
dentre tarefas
(Kymmell, 2008). Uma vez importado, o modelo 3D tem seus objetos
conectados
uma ou mais tarefas, e uma certa tarefa pode ser conectada a um
ou mais objetos.
Os softwares e ferramentas especializados em 4D provm conexo
direta com o
cronograma e o modelo da construo (Biotto, 2012).
Eastman (2008) aponta os benefcios da modelagem 4D como:
Comunicao: O modelo 4D pode capturar aspectos temporais e
espaciais
do planejamento. Portanto planejadores podem exibir para as
partes
interessadas o cronograma de construo com muito mais eficincia
do que o
tradicional grfico de Gantt.
Input de mltiplas partes interessadas: Modelos 4D so utilizados
em
fruns para demonstrar como um projeto poderia afetar transito,
acesso a um
hospital ou outras preocupaes da populao
Logistica de canteiro: Planejadores conseguem gerenciar acessos,
locao
de equipamentos e instalaes provisrias, etc, atravs de
simulaes.
Coordenao de transaes: Planejadores podem coordenar os fluxos
de
tempo e espao de transaes no canteiro alm da coordenao de
tarefas
em pequenos espaos
Comparao de cronogramas e verificao do progresso de
construo:
Gerentes de projeto podem facilmente comparar diversos
cronogramas e
rapidamente verificar se a produo est atrasada ou conforme o
planejado.
A aplicao do BIM no projeto colaborativo pode contribuir tanto
para
aprimorar o processo de obteno das quantificaes dos elementos
desenhados a
partir do modelo digital 4D, como para o levantamento de custos
e prazos para a
execuo (Florio, 2007). O uso de BIM para apoiar a gesto da
construo pode
-
19
reduzir o desperdcio de materiais no canteiro de obras. Uma
melhor gesto de
materiais e programao de obras atravs da eliminao de erros no
levantamento
de quantitativos e cronogramas de obras mais precisos obtidos
com 4D CAD/BIM,
este processo obtido com suporte (Witicovski, 2011).
Um projeto utilizando o conceito de modelagem 4D possibilita
visualizar o
andamento de uma obra num programa de visualizao grfica segundo
um
cronograma e permite tambm a interao e comunicao entre os
vrios
participantes do projeto atravs de um nico meio durante o
desenvolvimento do
modelo e pode ser utilizado para realizar anlises adicionais
relacionadas ao
planejamento. Os modelos 4D constituem uma contribuio positiva
no apoio a
decises sobre o estabelecimento de estratgias de planejamento. A
devida
compreenso do planejamento apoiado no CAD4D/BIM proporciona
simulaes de
atividades crticas antes da execuo (Witicovski, 2011).
3.5. PLANEJAMENTO DE CUSTOS
Todo e qualquer empreendimento, nos dias atuais, tendo em vista
um
mercado cada vez mais competitivo e um consumidor bastante
exigente, requer um
estudo de viabilidade econmica, um oramento detalhado e um
rigoroso
acompanhamento fsico-financeiro da obra (Santos, et al.,
2009).
Diversos mtodos so usados para dar conta de todas as quantidades
e os
custos associados a um projeto de construo. Um oramentista deve
considerar os
planos de construo, especificaes, as condies do local, custos,
inflao
provvel, lucros potenciais, o tempo, especiais situaes,
jurdicas, municipais,
administrativas e questes de segurana. Corretamente, quantificar
cada um desses
itens, pode ser desafiador e demorado (Alder, 2006).
Dentre os mtodos de estimativas existentes, encontra-se o
oramento
discriminado, fundamentado em caractersticas geomtricas
definitivas, como os
mtodos mais complexos. J outros se fundamentam em caractersticas
mais
simples e oferecem uma maior velocidade no processamento dos
resultados,
embora menos precisos. Mesmo que a preciso de uma estimativa de
custo esteja
diretamente relacionada quantidade de informaes disponveis sobre
um
determinado projeto, nota-se que diferentes tipos de informaes
afetam
distintamente tal preciso, sendo que aqueles dados de carter
mais geral
-
20
apresentam-se como os mais relevantes e, desta forma, as
informaes gerais
concentram um conhecimento suficiente para a tomada de deciso e
somente aps
a concluso do oramento pode-se determinar a viabilidade
tcnico-econmica do
empreendimento, o cronograma fsico-financeiro da obra, o
cronograma detalhado
do empreendimento e os relatrios para acompanhamento
fsico-financeiro. (Santos,
et al., 2009).
Santos (2009) ressalta que existem muitos tipos de oramento de
produto
utilizados na construo civil. Como exemplo, pode-se destacar o
oramento
convencional, o executivo, o paramtrico, por caractersticas
geomtricas, processo
de correlao, dentre outros
a) Convencional: feito a partir de composies de custo, dividindo
os
servios em partes e orando por unidade de servio.
b) Executivo: este tipo de oramento preocupa-se com todos os
detalhes de
como a obra ser executada, modelando os custos de acordo com a
forma que eles
ocorrem na obra ao longo do tempo.
c) Paramtrico: um oramento aproximado, utilizado em estudos
de
viabilidade ou consulta rpidas de clientes. Est baseado na
determinao de
constantes de consumo dos insumos por unidade de servio.
d) Mtodo pelas caractersticas geomtricas: baseia-se na anlise
de
custos por elementos de construo de edifcios do mesmo tipo e com
alguma
semelhana relativa do elemento analisado no edifcio de
estudo.
e) Processo de correlao: o custo correlacionado com uma ou
mais
variveis de mensurao, podendo ser uma correlao simples
(produtos
semelhantes) ou uma correlao mltipla (o projeto decomposto em
partes ou
itens).
No caso de obras de edificaes, um indicador bastante usado o
custo do
metro quadrado construdo. Inmeras so as fontes de referncia
desse parmetro,
sendo o Custo Unitrio Bsico (CUB) o mais utilizado. Os critrios
e normas para o
clculo do CUB esto estabelecidos na norma brasileira NBR
12.721/2006 que
descreve um mtodo de avaliao de custos unitrios de construo e
incorporao
imobiliria e outras disposies de condomnios de edifcios, sendo
responsabilidade
dos sindicatos da construo civil, estaduais, calcular e divulgar
este ndice
paramtrico.
-
21
Os oramentos tradicionais geralmente dividem os custos da obra
em custos
diretos e indiretos. Consideram como custos diretos todos
aqueles referentes aos
insumos da obra, como, por exemplo, os custos de materiais,
equipamentos, mo-
de-obra e encargos sociais, sendo os custos indiretos aqueles
referentes
administrao, ao financiamento e aos impostos (Santos, et al.,
2009).
Para evitar gastar recursos significativos de cada mudana no
projeto,
oramentistas precisam de ferramentas que possibilitam ajustar
rapidamente a
estimativa dos custos do projeto (Alder, 2006).
O oramento convencional no reflete a maneira pela qual o
trabalho
conduzido no canteiro, pois os itens so agrupados por equipes,
independentemente
de onde o trabalho ocorre ou da dificuldade de construo.
Comparando o
oramento executivo, com o convencional, percebe-se que a maior
distino est no
fator tempo. No oramento convencional, os custos so obtidos para
cada servio.
No oramento executivo, os custos so obtidos para cada operao.
Nessa
abordagem parte-se de uma programao prvia, analisando
detalhadamente todo o
processo construtivo para se chegar a uma estimativa de custo
detalhada Apenas o
custo dos materiais proporcional quantidade produzida, enquanto
os custos de
mo-de-obra e equipamentos so proporcionais ao tempo (Santos, et
al., 2009).
Figura 3 - Diferenas entre o oramento convencional e o oramento
executivo. (Santos, et al., 2009)
O levantamento de quantitativos pode ser realizado tanto
manualmente
quanto eletronicamente, dependendo da preferncia e das
ferramentas disponveis
-
22
pelo oramentista. Os mtodos tradicionais de se realizar um
levantamento incluem
a medio e todos os elementos de um edifcio, utilizando-se da
escala. Este
mtodo pode ser bastante tedioso, especialmente a transferncias
de medies para
um arquivo, sendo que estas devem ser verificadas cuidadosamente
para assegurar
a exatido (Alder, 2006).
Na lgica do oramento executivo, a forma de levantamento de
quantitativos
vai ao encontro estratgia de execuo do empreendimento. Desta
forma, o
oramento pode ser elaborado para cada perodo desejado (semanas,
quinzenas,
meses), gerando listas de materiais mensais de acordo com os
servios
programados para serem executados em tal perodo (Santos, et al.,
2009).
3.6. BIM PARA PLANEJAMENTO DE CUSTOS
A principal vantagem da modelagem 5D (modelao + tempo + custos)
para
os construtores o aumento da preciso durante a construo, com
menos
desperdcio de tempo, de materiais e de reduo de alteraes durante
a execuo
das obras. Pode-se controlar tanto as atividades crticas que se
sobrepem durante
a execuo, compreender atravs de imagem virtual o projeto final,
existindo uma
maior conciliao das especialidades. Esse tipo de modelagem pode
ser utilizado
para vrias necessidades de visualizao, algumas invisveis, tais
como a simulao
dos esforos estruturais (anlise por elementos finitos - FEA), do
movimento de ar
dentro de um ambiente (CFD), ou visualizar a acstica e
distribuio do som
(Azevedo, 2009).
O enfoque da modelagem 5D so os custos e portanto necessrio
traar
um paralelo a estimativas de custos e oramentos, que juntos ao
quantitativo
fornecido por ferramentas BIM possvel atingir mais preciso e
economia em
oramentos e cronogramas fsico-financeiros. Os oramentos para
obras de
construo civil compreendem o levantamento da quantidade de
servios, seus
respectivos preos unitrios e os preos globais do investimento;
que devem ser
apresentados numa planilha onde consta a descrio dos servios com
suas
respectivas unidades de medidas e quantidades, composio dos
preos unitrios
envolvendo mo-de-obra e materiais, preo unitrio de cada servio
e,
preferencialmente, o valor total por item e o valor global da
obra. Oramento
definido como a determinao dos gastos necessrios para a realizao
de um
-
23
projeto. A preparao de um oramento imprescindvel, para um
bom
planejamento, pois com base nele que advm o sucesso de
qualquer
empreendimento de construo predial. Somente aps a concluso do
oramento
pode-se determinar a viabilidade tcnico-econmica do
empreendimento, o
cronograma fsico-financeiro da obra, o cronograma detalhado do
empreendimento e
os relatrios para acompanhamento fsico-financeiro (Santos, et
al., 2009).
Com o oramento tradicional preconizam-se os custos e quantidades
totais
dos servios; isso resulta na necessidade de se fazer um novo
levantamento de
quantitativo cada vez que se tem um ajuste no projeto original.
A falta de
comunicao entre setores resulta tambm na realizao de nova
quantificao de
servio, seja por no confiar no dado do oramento, seja por ter
havido modificaes
de projeto sem que as mesmas fossem consideradas no clculo de
quantitativo do
oramento. Em geral, a entrega do projeto integrado resultar em
maior intensidade
com maior envolvimento da equipe de oramento nas fases iniciais
do projeto
(Santos, et al., 2009). Todas as ferramentas BIM fornecem
recursos para extrao
de quantitativos de componentes, quantidades de material, rea e
volume dos
espaos. Esses recursos tambm incluem ferramentas para exportao
de dados
quantitativos em uma planilha ou uma base de dados externa
(Eastman, et al.,
2008)
Referindo-se ao 5D-BIM, a empresa norte-americana VICO
Softwares
apresenta como potencialidades da plataforma: fornecer
cronograma de custos;
mostrar ao proprietrio o que acontece com o cronograma e o
oramento quando
feita uma alterao no projeto; organizar seu banco de dados com
custos e preos
de informao, taxas de produtividade do trabalho, dados de
composio da equipe
e subKPIs (detalhamento do key performance indicator, ou
indicador-chave de
desempenho, que mede o nvel de desempenho do processo, focando
no como e
indicando quo bem os processos de tecnologia da informao
permitem que o
objetivo seja alcanado); proporcionar mltiplas e iterativas
evolues de
estimativas, para que o proprietrio possa rapidamente fazer
comparaes com o
custo-alvo (Menezes, 2011).
-
24
4. MTODOS E MATERIAIS
O presente captulo descreve os materiais e mtodos aplicados na
pesquisa,
as ferramentas utilizadas e as tcnicas adotadas para a criao de
um modelo BIM
para habitao de interesse social.
Para possibilitar a elaborao de um projeto de empreendimento
utilizando a
metodologia BIM, foi selecionado como objeto de estudo um lote
com condies de
serem executadas duas unidades de habitao de interesse
social.
O lote escolhido se encontra no municpio de Fazenda Rio Grande,
PR,
regio metropolitana de Curitiba. Possuindo 12 metros de testada
e 30 metros de
profundidade totalizando 360 m. Na figura abaixo apresentada a
localizao do
terreno no mapa e uma vista da frente do terreno.
Figura 4 - Localizao do terreno Fonte: Google Maps, 2013
-
25
A concepo e metodologia de projetos utilizando um modelo BIM
no
segue os mesmos moldes e padres utilizados hoje em dia. Visto
que ainda no h
um processo de modelagem consolidada no mercado atualmente, os
projetos ainda
so feitos do modo tradicional e a partir deles feito um modelo
tridimensional. Apesar
dos autores discordarem do mtodo, neste trabalho foi adotada a
mesma
abordagem devido carncia em relao a fundamentos tcnicos para a
elaborao
de projetos. Atravs de um processo colaborativo de projetos,
compostos por
profissionais das disciplinas interessadas, possvel suprir
escassez do
conhecimento tcnico necessrio para a realizao de um projeto
realizado
integralmente em BIM.
4.1. ELABORAO DOS MODELOS
Para a elaborao do modelo BIM 5D foram realizadas as seguintes
etapas:
1. Modelo arquitetnico
2. Modelo estrutural
3. Modelo de Instalaes Hidrulicas
4. Extrao de quantitativos
5. Levantamento de custos
6. Elaborao do planejamento de prazo
7. Associao do prazo e custo
8. Simulao 5D (Prazo + Custo)
O projeto arquitetnico utilizado como base para a elaborao do
modelo
tem as seguintes caractersticas:
60,45 m de rea construda
3 dormitrios
1 cozinha
1 banheiro
1 sala
Na figura x apresentado o projeto sobre o qual o modelo foi
desenvolvido.
-
26
Figura 5 - Projeto modelo Fonte: Os autores, 2013
O software utilizado para a modelagem foi o Autodesk Revit. O
principal
motivo para a escolha foi a familiaridade com a interface, pois
os autores j
possuam conhecimento nesta ferramenta de modelagem.
Figura 6 - Interface do Autodesk Revit Fonte: Autodesk, 2011
Primeiramente ocorreu a interpretao de todas as informaes
representadas no projeto em CAD, como, disposio dos cmodos,
medidas, cotas,
posies de janelas e portas, entre outras. Os autores verificaram
que para a
elaborao de um modelo virtual preciso, teriam que ocorrer
diversas definies de
projeto. Com isso so agregadas as informaes necessrias para um
entendimento
-
27
pleno da edificao, como materiais utilizados, espessuras de
camadas dos
elementos de pisos e paredes, mtodos construtivos, entre
outras.
Iniciou-se a modelagem pela adaptao das unidades que seriam
utilizadas
ao longo trabalho, seguindo os padres brasileiros.
Uma vez definidas as medidas, os autores decidiram criar as
propriedades
referentes a cada um dos materiais que seriam inseridos nos
elementos
construtivos. Isso foi determinado j pensando no mtodo
construtivo e nos
materiais aplicados. Cada elemento do projeto apresenta uma
composio de
materiais distintos. Estes por sua vez so criados de maneira
independente e podem
ser selecionados numa base de dados de materiais, conforme sua
necessidade.
Podem ser inseridas informaes grficas, fsicas, trmicas, entre
outras. Na Figura
8 apresentada, como exemplo, a composio de uma parede, a
biblioteca de
materiais e o editor do material em questo. Nesse caso foi
utilizada a parede
nomeada 15cm Sala-Quarto e a partir dela definida a estrutura de
sua composio
e quais materiais sero utilizados em cada fase dessa estrutura
(alvenaria, chapisco,
reboco, massa corrida e tinta). Um dos materiais editados foi o
bloco cermico,
criado a partir dos materiais disponveis na biblioteca e
personalizado de acordo com
a necessidade do projeto e com o disponvel no mercado.
Figura 7 - Definio das unidades Fonte: Os autores, 2013
-
28
A plataforma Revit permite a importao direta de arquivos DWG, o
que
facilita e agiliza a transformao das linhas que compe o projeto
em elementos
paramtricos. Entretanto, como neste caso, possua-se apenas o
projeto em papel, a
modelagem do empreendimento ocorreu inteira e diretamente no
Revit.
Aps a definio e criao de todos os materiais e elementos que
seriam
utilizados ao longo do processo de modelagem, foi dado incio
transformao de
representaes bidimensionais em um modelo BIM. importante
ressaltar que,
devido parametricidade, o processo de modelagem no precisa
seguir nem existe
uma sequncia, dita correta para a criao de um modelo.
4.1.1. Arquitetnico
A modelagem da edificao estudada seguiu uma sequncia de
passos,
metodologia de projeto, definida pelos autores.
1. Paredes: No lanamento das paredes, num primeiro momento,
no
houve uma preocupao com as medidas exatas de cada elemento,
apenas desenhando de maneira que a forma fique parecida com
o
resultado desejado. Uma vez que todos os elementos estejam
Figura 8 - Estrutura de objetos e propriedades dos materiais
Fonte: Os autores, 2013
-
29
lanados definiu-se a medida de cada um de acordo com o projeto
em
questo.
2. Portas e janelas: Foram inseridas a partir de componentes da
prpria
biblioteca do software. Ao posicion-los nas paredes os recortes
so
feitos de maneira automatizada, impedindo que haja conflito
de
componentes distintos no mesmo espao.
3. Pisos: Definidos no projeto arquitetnico comportam o material
de
acabamento. Sendo assim foram delimitados os permetros dos
pisos
em cada cmodo, sua espessura e composio a partir da laje.
4. Forros: So automaticamente desenhados a partir das faces
da
parede, reconhecendo os limites e sendo fixadas na altura
estabelecida em projeto.
5. Madeiramento e telhas: Utilizado o tutorial elaborado por
Eron
Costin (2011), no qual so criados 4 elementos de telhado e
customizados para a realizao do madeiramento e telhas.
6. Implantao: Inseriu-se pontos com elevaes distintas da qual
foi
criada a superfcie. Para a diferenciao das superfcies foi
criada
subregies e modificado seu material dando o acabamento
desejado.
Figura 9 - Evoluo do modelo arquitetnico Fonte: Os autores,
2013
-
30
4.1.2. Estrutural
O estudo de caso no possua um projeto estrutural. Para a avaliao
da
metodologia BIM em projetos de estrutura os autores o
desenvolveram sem o intuito
de dimensionar ou calcular a estrutura. Foi feito apenas o
lanamento e modelagem
3D da estrutura.
O modelo estrutural seguiu a seguinte metodologia de
projeto:
1. Baldrames: O lanamento da viga baldrame foi feito
automaticamente
pelo software apenas selecionando as paredes das quais a viga
seria a
base. Os autores definiram apenas seo da viga de 15x30cm
2. Piso alicerce: Utilizando as delimitaes do baldrame so
criados os
pisos alicerces, com espessura de 7cm.
3. Blocos de fundao: Os blocos foram posicionados nas intersees
das
vigas, aps estabelecida uma dimenso padro de 40x40x40cm.
4. Estacas: Em cada bloco foi inserida uma estaca com 20cm de
diamtro
e 6m de profundidade.
5. Vigas: O lanamento das vigas utilizou o traado das
paredes.
Diferentemente das vigas baldrame, estas no so lanadas
automaticamente, tendo que desenhar a linha do eixo ou face. A
seo
destas vigas so de 9x20cm.
6. Pilares: Utilizando um mtodo similar ao dos blocos, so
determinadas
as interseces mais apropriadas. Considerando o mtodo
construtivo
usual para este tipo de edificao foi escolhida uma seo de
9x9cm
para os pilares.
-
31
Figura 10 - Evoluo do modelo estrutural Fonte: Os autores,
2013
4.1.3. Instalaes Hidrulicas
Considerando as limitaes do software em relao biblioteca de
componentes e a grande discrepncia nos padres utilizados no
Brasil e o pas de
origem do software, foi estabelecido que a modelagem
compreenderia apenas as
instalaes hidrulicas de um banheiro.
-
32
Primeiramente posicionaram-se os equipamentos hidralicos
(bacia
sanitria, lavatrio, chuveiro e caixa dgua) para definir o ponto
de conexo destes
com os tubos. Em seguida foram traados os tubos das instalaes de
gua fria e
esgoto. As conexes so inseridas de maneira automatizada. A
Figura 11 apresenta
o modelo de instalaes nas duas fases.
4.2. ESTIMATIVA DE CUSTOS
O software utilizado para a elaborao do modelo apresenta um
recurso que
permite a extrao de diversas tabelas, como quantitativos de
materiais ou at
mesmo tabelas de diversos elementos (esquadrias, portas). Os
quantitativos
gerados podem ser customizados, tanto para definir as unidades
ou dimenses dos
elementos, quanto para estabelecer a prpria formatao das
tabelas. Porm, as
informaes extradas dessa maneira, resultam em tabelas segregadas
para cada
categoria de elementos. Isso ocorre por uma limitao da
ferramenta utilizada. Para
ilustrar o processo de extrao de informaes foi gerada uma tabela
com o
quantitativo dos materiais que compem as paredes da edificao.
Cada material
presente na Figura 12 foi criado ou customizado no incio da
modelagem, adaptando
suas principais caractersticas para a realidade brasileira. O
mesmo procedimento foi
Figura 11 - Etapas do modelo de instalaes hidrulicas Fonte: Os
autores, 2013
-
33
repetido para cada elemento modelado que foi verificada a
necessidade de
quantificar.
Figura 12 - Exemplo de extrao por tabelas do Revit Fonte: Os
autores, 2013
4.3. LEVANTAMENTO DE CUSTOS
Devido indisponibilidade de um software comercial com a
finalidade de
realizar a integrao do modelo 3D com a dimenso custo, os autores
optaram pela
utilizao de uma pasta de trabalho, j elaborada, atravs de
programao VBA do
software Microsoft Excel. Mensalmente esta pasta de trabalho
atualizada com
informaes oriundas dos Relatrios de Servios e Insumos do SINAPI
(Sistema
Nacional de Pesquisa de Custos e ndices da Construo Civil).
Relacionando este
banco de dados com os dados extrados do modelo, obtm-se uma
estimativa de
custo.
Cada item do relatrio de servios possui um cdigo que representa
uma
composio de insumos e suas quantidades para realizar uma
quantidade unitria
do servio. A Figura 13 apresenta a composio do cdigo 5999
Azulejo 2a 15x15
cm fixado com argamassa colante, juntas a prumo, rejuntamento
com cimento
branco.
Figura 13 - Exemplo de composio do SINAPI Fonte: Os autores,
2013
-
34
A Figura 14 ilustra a tabela extrada do modelo, exportada em
.txt,
contemplando o elemento geomtrico com cdigo equivalente ao da
planilha do
SINAPI e sua quantidade.
Figura 14 - Tabela extrada do Revit em formato .txt
Associando os dados extrados do modelo com este banco de dados,
obtm-
se uma estimativa de custo na pasta de trabalho utilizada. A
Figura 15 apresenta o
resultado da combinao desses dados para o custo do item 5999-
Azulejo 2a 15x15
cm fixado com argamassa colante, juntas a prumo, rejuntamento
com cimento
branco. Este procedimento realizado automaticamente para cada
elemento
modelado que possui um cdigo e sua quantidade.
Figura 15 - Levantamento de custo Fonte: Os autores, 2013
-
35
4.4. ELABORAO DO PLANEJAMENTO DE PRAZO
O planejamento de prazo foi elaborado com a finalidade de
estudar a
integrao do modelo 3D com a dimenso tempo. No entanto, no foi
realizado um
planejamento detalhado da execuo da obra, mas o suficiente para
atribuir
atividades para cada elemento modelado. A ferramenta utilizada
para o
desenvolvimento dessa etapa foi o Microsoft Project. A fim de
realizar a integrao
das informaes extradas do modelo com o planejamento foi adotado
seguinte
mtodo. A cada atividade representada no planejamento do
empreendimento, est
atribuda um cdigo da EAP (Estrutura Analtica de Projetos). Para
todo elemento
modelado existe uma atividade descrita no planejamento de prazo.
Associando o
cdigo da EAP para cada elemento do modelo possvel fazer a relao
entre o
modelo 3D e o que foi planejado. A Figura 16 ilustra uma parte
do planejamento
desenvolvido e o grfico de Gantt para as respectivas
atividades.
4.5. ASSOCIAO DO PRAZO E CUSTO
A soluo desenvolvida para possibilitar a simulao 5D do
empreendimento
foi de agregar a cada elemento ou material dois novos cdigos.
Estes, so criados
utilizando a ferramenta de parmetros compartilhados do software.
Com a finalidade
de associar o modelo com o prazo, atribui-se um cdigo da EAP do
planejamento
Figura 16 - Planilha de planejamento Fonte: Os autores, 2013
-
36
para cada elemento ou material modelado. J para a associao dos
componentes
do modelo com o levantamento de custos foram agregados a aqueles
um cdigo da
composio, retirados da planilha do SINAPI. A figura x mostra o
elemento estaca
com os respectivos cdigos.
Figura 17 - Demonstrao de cdigos associados ao elemento Fonte:
Os autores, 2013
4.6. SIMULAO 5D (PRAZO + CUSTO)
Por fim, foi realizada a simulao 5D (3D + prazo + custo). O
software
escolhido para fazer a compilao de todas as informaes do modelo
e gerar a
simulao foi o Autodesk Navisworks. O incio dessa etapa se deu
reunindo todos os
quantitativos extrados do Revit em uma nica planilha. A Figura
18 evidncia a
necessidade dessa organizao das tabelas, a fim de deixar todos
os elementos
modelados com cdigos na ordem do planejamento.
-
37
Figura 18 - Tabelas do Revit Fonte: Os autores, 2013
Como o Revit levanta os quantitativos separando os elementos
por
categorias, a ordenao deve ser feita manualmente. A Figura 19
apresenta uma
parte da planilha organizada e composta por todos elementos
modelados, contendo
o cdigo da EAP, cdigo da composio e a quantidade.
Figura 19 - Tabela final de quantitativos Fonte: Os autores,
2013
Tendo em mos o levantamento de custos elaborado anteriormente
pode-se
ento inserir esses custos no planejamento de prazo. Assim,
tem-se para cada
-
38
elemento modelado uma atividade e um custo para sua realizao. A
Figura 20
mostra exemplos do custo inserido no planejamento da
edificao.
Figura 20 - Planejamento com o custo associado Fonte: Os
autores, 2013
Apesar dessa etapa ser realizada manualmente, esse foi o
mtodo
encontrado pelos autores para conseguir adaptar as ferramentas
utilizadas e poder
executar a simulao 5D. O software Navisworks importa o arquivo
criado em
Microsoft Project e a partir da ligao do modelo 3D com o
planejamento que se
faz a simulao da construo. por esse motivo que os custos so
inseridos nesse
arquivo. A Figura 21 mostra a simulao da edificao mostrando que
o andamento
da construo para uma definida data e o custo da obra at
ento.
-
39
Figura 21 - Simulao 5D Fonte: Os autores, 2013
-
40
5. RESULTADOS
O presente captulo contm uma anlise dos resultados obtidos ao
longo do
desenvolvimento do trabalho. Os resultados foram os
seguintes:
Modelo 3D, contendo informaes de projeto arquitetnico,
estrutural
e instalaes hidrulicas de um banheiro da residncia.
Tabela de quantitativos extrada automaticamente
Oramento
Planejamento de prazo
Simulao 5D
5.1. MODELO 3D
O modelo 3D elaborado possibilitou a criao automtica de pranchas
de
plantas, elevaes e cortes. No apndices de 1 a 5 so apresentadas
as pranchas
do projeto arquitetnico, estrutural e hidrulico,
respectivamente. Alm das pranchas
tambm foi extrado do modelo dois PDFs 3D (apndices 6 e 7),
possibilitando a
visualizao tridimensonal em um formato altamente acessvel. A
qualidade no
detalhamento e normatizao das pranchas esto diretamente ligadas
qualidade e
nvel de detalhe do modelo, alm de uma customizao dos padres
disponibilizados pelo software. As pranchas desenvolvidas
apresentam apenas as
vistas selecionadas pelos autores para melhor visualizao dos
projetos e um
carimbo no qual foram alterados apenas os campos j pr-definidos
pelo padro do
Revit. O modelo 3D possibilitou uma visualizao e entendimento
facilitado do
projeto. A realizao dos projetos de estrutura e instalaes
hidrulicas a partir do
modelo arquitetnico possibilitaram uma compatibilizao
praticamente imediata dos
projetos.
A modelagem BIM permitiu um entendimento mais abrangente da
edificao
e seus projetos. Mas, simultaneamente levantou questionamentos a
respeito dos
mtodos construtivos, materiais a serem empregados, entre outros.
Isso implicou na
tomada de decises que hoje em dia seriam feitas no canteiro de
obras, nas fases
iniciais do projeto.
-
41
Figura 22 - Modelo 3D Fonte: Os autores, 2013
Ocorreu um ganho de produtividade, devido parametricidade, visto
que ao
sofrerem alguma alterao, os elementos se adaptam sem ser
necessrio atualiz-lo
na representao grfica.
Os desenhos extrados a partir do modelo facilitaram a coordenao
e
preveno de erros de projeto. Os projetos complementares foram
desenvolvidos
desde o incio, considerando as caractersticas geomtricas dos
elementos e as
limitaes fsicas do projeto, diminuindo consideravelmente a
margem para erros.
A maior dificuldade encontrada na modelagem foi a falta de
bibliotecas de
elementos e uma restrita base de dados do software. A criao
desses elementos
necessita de um grande conhecimento da ferramenta, tornando
complicada o
desenvolvimento por usurios com pouca experincia. O nvel de
detalhe que uma
modelagem complexa demanda alto, mesmo em fases iniciais do
projeto. A
modelagem BIM exige um grande investimento, tanto em softwares,
quanto em
hardware, para poder usufruir de todas os seus benefcios.
-
42
Figura 23 Modelo 3D seccionado Fonte: Os autores, 2013
5.2. TABELA DE QUANTITATIVOS
A extrao dos quantitativos gerou como resultado uma tabela em
.txt, que
pode ser lido no software Excel. A Figura 24 apresenta a tabela
de quantitativos
ordenada.
-
43
Figura 24 - Tabela de quantitativos ordenada Fonte: Os autores,
2013
A partir da modelagem da edificao, foi realizada a extrao
dos
quantitativos como demonstrado no capitulo 4. Na maioria dos
elementos modelados
a extrao aconteceu sem nenhum problema porm em alguns elementos
no foi
possvel devido a caracterstica da modelagem. Por exemplo s
existem
composies de custo por m, Figura 25, e.a extrao da estrutura do
telhado feita
com metro linear dos elementos, Figura 26.
Figura 25 - Composio da estrutura do telhado
Fonte: Os autores, 2013
-
44
Para elaborar o levantamento de custos usando a base de dados,
foram
necessrias adaptaes de elementos que no so possveis as extraes
no
formato correto e tambm ordenamento manual da EAP.
5.3. ORAMENTO
Utilizando a tabela extrada e ordenada na macro criada no
software Excel
foram levantados todos os insumos e custos para cada item da EAP
do projeto. No
apndice 8 encontra-se o oramento completo.
5.4. PLANEJAMENTO DE PRAZO
A elaborao do planejamento de prazo, foi realizada apenas
para
demonstrar o funcionamento do simulao 5D. O custo obtido para
cada atividade
no oramento j est incorporado no planejamento da obra. No
apndice 9 encontra-
se o planejamento completo com os custos.
5.5. SIMULAO 5D
A simulao 5D fornece diversos tipos de visualizao. Obtivemos
como
resultado esta visualizao tanto no prprio software como tambm
uma animao e
seus respectivos frames separados em imagens. Como o resultado
final
Figura 26 - Extrao do madeiramento Fonte: Os autores, 2013
-
45
constituido por uma animao na qual apresentada o desenvolvimento
da obra nas
dimenses 3D, tempo e custo, foi decidido apresentar como
resultado as imagens a
cada 5 dias. No apndice 10 temos imagens que compe a
simulao.
-
46
6. CONCLUSES
O presente trabalho teve como objetivo desenvolver um modelo BIM
5D para
analisar e avaliar os benefcios prticos da utilizao de
ferramentas BIM na
elaborao e conduo de projetos. Este modelo teve como base o
estudo de um
nico empreendimento. Este teve como incio a modelagem
tridimensional das
disciplinas de arquitetura, estrutura e instalaes hidrulicas.
Seguido pela extrao
das informaes que serviram como subsdio para a elaborao dos
planos de prazo
e custo. Para alcanar o objetivo principal do trabalho ocorreu a
associao do
modelo tridimensional aos planos que resultou na simulao BIM
5D.
Foi verificado que a modelagem tridimensional aprimorou a
visualizao e
compreenso do empreendimento. A fim de realizar a simulao
desejada, o nvel
de detalhe e preciso do modelo deve ser o mais prximo da
realidade, buscou-se
definir previamente os mtodos construtivos utilizados e os
materiais empregados na
construo. Isso implicou em uma participao colaborativa de todos
os envolvidos
j nas fases iniciais.
Uma vez que o modelo foi criado e existe uma consistncia das
informaes
a extrao dos dados ocorre de maneira automtica. As tabelas
obtidas foram
geradas de maneira independente para cada classe, tendo que
orden-las de
acordo com a EAP manualmente.
Na sequncia da extrao dos dados, a obteno de um oramento
nasce
de maneira automtica. Considerando que as tabelas contm os
cdigos do banco
de dados do SINAPI, nessa etapa necessrio a verificao da
similaridade entre
as unidades das informaes extradas e do banco de dados.
O planejamento de prazo foi gerado considerando somente as
informaes modeladas e a sequncia de execuo de atividades
referentes a
elas.
Considerando os resultados obtidos, conclui-se que j possvel
a
realizao de um modelo BIM 5D, com as ferramentas utilizadas
neste trabalho. A
elaborao deste modelo e as informaes dele extradas, ampliaram a
viso em
relao ao projeto, integrando todas informaes disponveis em um
nico modelo.
Isso garantiu melhor preciso nas tomadas de decises referentes
ao planejamento
-
47
de prazo e custo. Alm da verificao de possveis erros tanto no
planejamento de
prazo e custo quanto no mtodo construtivo adotado.
6.1. SUGESTES PARA TRABALHOS FUTUROS
A partir da realizao deste trabalho esto relacionados a seguir
as
sugestes para trabalhos futuros:
Elaborao de um modelo tridimensional de projetos
complementares;
Aplicar BIM 5D utilizando formato IFC Industry Foundation
Classes;
Comparar oramento extrado do modelo com o realizado em obra.
-
48
7. BIBLIOGRAFIA
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