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FACULDADES IMED
ESCOLA POLITÉCNICA
GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL
RAFAEL BERTON
LEVANTAMENTO DE QUANTITATIVOS EM PLATAFORMA BIM: COMPARATIVO
DE CUSTOS ENTRE SISTEMAS CONSTRUTIVOS DE UM PROJETO
UNIFAMILIAR/COMERCIAL
PASSO FUNDO-RS
2019
1
RAFAEL BERTON
LEVANTAMENTO DE QUANTITATIVOS EM PLATAFORMA BIM: COMPARATIVO
DE CUSTOS ENTRE SISTEMAS CONSTRUTIVOS DE UM PROJETO
UNIFAMILIAR/COMERCIAL
Projeto de Pesquisa, apresentado como requisito parcial para aprovação na disciplina Trabalho de Conclusão de Curso II, no curso de Engenharia Civil, Escola Politécnica, da IMED.
Orientador: Prof. Me. JULIANO LIMA DA SILVA
PASSO FUNDO-RS
2019
2
RAFAEL BERTON
LEVANTAMENTO DE QUANTITATIVOS EM PLATAFORMA BIM: COMPARATIVO
DE CUSTOS ENTRE SISTEMAS CONSTRUTIVOS DE UM PROJETO
UNIFAMILIAR/COMERCIAL
Projeto de Pesquisa, apresentado como requisito parcial para aprovação na disciplina Trabalho de Conclusão de Curso II, no curso de Engenharia Civil, Escola Politécnica, da IMED.
Passo Fundo, 01 de julho de 2019.
BANCA EXAMINADORA
Prof. Me. Juliano Lima da Silva – Engenheiro Civil – UPF
Me. Paola Zardo – Engenheira Civil – UPF
Prof. Me. Laércio Stolfo Maculan – Arquiteto e Urbanista – UFPEL
PASSO FUNDO-RS
2019
3
AGRADECIMENTOS
Aos meus pais Solange e Rudimar, pelo incentivo e suporte incondicional neste
período.
E aos colegas, amigos e professores que me apoiaram e contribuíram de alguma
forma para essa formação.
4
LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Ciclo de vida de uma edificação modelada em BIM ................................... 16
Figura 2: As diferentes qualificações de LOD’s. ........................................................ 17
Figura 3: Consistência dos parâmetros de área e volume de uma parede com
elementos vinculados. ............................................................................................... 18
Figura 4: Curva de McLeamy, comparativo entre o processo tradicional de
desenvolvimento de projetos (CAD) e o processo BIM. ............................................ 19
Figura 5: Mapa mundial, identificando os principais países com iniciativas BIM. ...... 20
Figura 6: Top três “Top Three” dos benefícios observados pela adoção de BIM. ..... 23
Figura 7: Exemplos de objetos parametrizados e extração de quantidades. ............ 25
Figura 8: Interface do software Revit. ........................................................................ 26
Figura 9: Interface do software Archicad ................................................................... 27
Figura 10: Fluxograma das etapas de orçamentação. .............................................. 31
Figura 11: Interface do software Sienge. ................................................................... 33
Figura 12: Interface do plugin – Orçabim, com a vista 3D do objeto orçado. ............ 34
Figura 13: Exemplo de adição de parâmetros geométricos para criação de blocos. 37
Figura 14: Fluxograma das etapas da pesquisa. ....................................................... 39
Figura 15: Vista 3D da fachada norte e sul. .............................................................. 41
Figura 16: Planta baixa dos pavimentos térreo e superior. ....................................... 42
Figura 17: Estrutura da parede em planta (medidas em centímetros). ..................... 44
Figura 18: Quantitativo de janelas (medidas em metros). ......................................... 44
Figura 19: Quantitativo de portas (medidas em metros). .......................................... 45
Figura 20: Legenda dos blocos estruturais utilizados na modulação (medidas em
centímetros). ............................................................................................................. 46
Figura 21: Área de trabalho do Revit, com campos para a geração de tabelas. ....... 47
Figura 22: Subtração de áreas no modelo 3D. .......................................................... 48
Figura 23: Planta baixa do pavimento térreo, para o Experimento A. ....................... 49
Figura 24: Planta baixa do pavimento superior, para o Experimento A. .................... 49
Figura 25: Modelagem da fiada de blocos na vista de elevação. .............................. 50
Figura 26: Tela de trabalho do Revit, com o uso do comando matriz. ...................... 51
Figura 27: Vista de elevação de parede, com a inserção das aberturas. .................. 52
5
Figura 28: Vista representativa, da estrutura de concreto armado alocada abaixo das
paredes em alvenaria estrutural da semi-suíte. ......................................................... 53
Figura 29: Tela demonstrativa para a modelagem do graute. ................................... 54
Figura 30: Detalhamento da parede 01. .................................................................... 54
Figura 31: Tela de propriedades da tabela de quantitativo de janelas. ..................... 55
Figura 32: Quantitativo de paredes, gerado no Revit. ............................................... 56
Figura 33: Tela de edição de tabelas no Revit, para o quantitativo do quadro estrutural.
.................................................................................................................................. 56
Figura 34: Tabela quantitativa de blocos, extraída do Revit. ..................................... 59
Figura 35: Trabalho em vistas simultâneas de tabela e 3D. ...................................... 59
Figura 36: Tabela quantitativa das vigas, extraída do Revit. ..................................... 60
Figura 37: Tabela quantitativa dos pilares, extraída do Revit. ................................... 60
Figura 38: Vista 3D da fachada da edificação, primeiramente para o Experimento A e
na sequência para o Experimento B. ........................................................................ 64
Figura 39: Aplicação filtros de projeção aos blocos. ................................................. 65
6
LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Quantitativo das aberturas. ....................................................................... 52
Tabela 2: Planilha indicativa de quantitativos e orçamento estimativo – Parede de
vedações do Experimento A. ..................................................................................... 57
Tabela 3: Planilha indicativa de quantitativos e orçamento estimativo – Estrutura de
concreto do Experimento A. ...................................................................................... 58
Tabela 4: Planilha indicativa de quantitativos e orçamento estimativo – Paredes
estruturais do Experimento B. ................................................................................... 61
Tabela 5: Planilha indicativa de quantitativos e orçamento estimativo – Quadro
estrutural do Experimento B. ..................................................................................... 62
7
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas
AEC - Arquitetura, Engenharia e Construção
AIA - American Institute of Architects
BDI - Benefícios e Despesas Indiretas
BIM - Building Information Modeling
CAD - Computer-Aided Design
CBIC - Câmara Brasileira da Indústria da Construção
CO2 - Dióxido de Carbono
CUB - Custo Unitário Básico
DNIT - Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes
LOD - Level of Development
NBR - Associação Brasileira de Normas Técnicas
PtD - Prevention through Design
QTO - Autodesk Quantity Takeoff
SINAPI - Sistema Nacional de Pesquisa de Custos e Índices da Construção Civil
TCC - Trabalho de Conclusão de Curso
TCPO - Tabelas de Composições de Preços para Orçamentos
TCU - Tribunal de Contas da União
UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul
UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina
8
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 12
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA .................................................................................. 14
2.1 BUILDING INFORMATION MODELING (BIM) .................................................... 14
2.1.1 Cenário Atual .................................................................................................. 19
2.1.1.1 Vantagens ..................................................................................................... 21
2.1.1.2 Dificuldades ................................................................................................... 23
2.1.2 Levantamento de Quantitativos em Softwares BIM .................................... 24
2.1.3 Ferramentas BIM ............................................................................................ 25
2.1.3.1 Revit .............................................................................................................. 25
2.1.3.2 Archicad e outros softwares .......................................................................... 26
2.2 ORÇAMENTO ..................................................................................................... 28
2.2.1 Etapas da Orçamentação ............................................................................... 30
2.2.2 Graus do Orçamento ...................................................................................... 32
2.2.2.1 Estimativa de custos...................................................................................... 32
2.2.2.2 Orçamento preliminar .................................................................................... 32
2.2.2.3 Orçamento analítico ou detalhado ................................................................. 32
2.2.3 Softwares para Orçamento ............................................................................ 33
2.2.3.1 Sienge ........................................................................................................... 33
2.2.3.2 Orçafascio ..................................................................................................... 34
2.2.3.3 Volare ............................................................................................................ 35
2.2.3.4 Microsoft Office Excel .................................................................................... 35
2.2.3.5 Pleo e outros softwares ................................................................................. 35
2.3 SISTEMAS CONSTRUTIVOS DE VEDAÇÃO .................................................... 36
2.3.1 Alvenaria Convencional ................................................................................. 36
2.3.2 Alvenaria Estrutural ....................................................................................... 36
3 MÉTODO DE PESQUISA ...................................................................................... 39
3.1 ETAPAS DA PESQUISA ..................................................................................... 39
3.1.1 Revisão Bibliográfica ..................................................................................... 40
3.1.2 Modelagem 3D ................................................................................................ 40
3.1.3 Exploração dos Sistemas Construtivos ....................................................... 43
9
3.1.3.1 Experimento A ............................................................................................... 43
3.1.3.2 Experimento B ............................................................................................... 45
3.1.4 Levantamento dos Quantitativos e Orçamentação ..................................... 46
4 RESULTADOS ....................................................................................................... 48
4.1 PROCESSOS DE MODELAGEM – EXPERIMENTO A ...................................... 48
4.2 PROCESSOS DE MODELAGEM – EXPERIMENTO B ...................................... 50
4.3 PROCESSOS DE ORÇAMENTAÇÃO – EXPERIMENTO A ............................... 55
4.4 PROCESSOS DE ORÇAMENTAÇÃO – EXPERIMENTO B ............................... 58
4.5 ANÁLISES E REFLEXÕES SOBRE A EXPERIÊNCIA ....................................... 63
5 CONCLUSÃO ........................................................................................................ 67
REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 69
10
RESUMO
O modelo atual de orçamentação, baseado na leitura de projetos 2D, bem como na
interpretação de tabelas com informações fragmentadas e imprecisas, dificulta a
compatibilização das informações, podendo ocasionar em orçamentos inflexíveis. Por
este motivo, torna-se necessário buscar alternativas por meio de softwares BIM,
capazes de automatizar alguns processos, como a escolha do sistema construtivo e
sua incidência no orçamento, o vínculo das informações e visualização das situações
do projeto, de modo a auxiliar na tomada de decisão e diminuir a margem de erro do
profissional. Para estudar este cenário, se propõe desenvolver um modelo de
informação de uma edificação de ocupação mista, com o objetivo geral analisar o
potencial do BIM para processos de orçamentação. Trata-se de uma pesquisa
exploratória, no qual se realiza a modelagem 3D de uma edificação primeiramente em
alvenaria convencional e na sequência em alvenaria estrutural – designados na
pesquisa como “Experimento A” e “Experimento B”, respectivamente – logo, é
realizado o levantamento dos quantitativos e a orçamentação com a demonstração
dos processos e, por fim a análise e reflexão da experiência. Os resultados
demonstram que para ambos os experimentos a geração de tabelas com o
levantamento dos dados de forma automática proporcionada pelo software Revit foi
de suma importância e eficácia quando comparados ao tradicional método de
levantamento de quantitativos com base na leitura de modelos 2D. Ressalta-se
também que a possibilidade de se trabalhar em vistas de desenho em paralelo, auxilia
na detecção de interferências no projeto. Porém, atenta-se necessidade de criação de
plug-in com capacidade de gerar a modulação das fiadas dos blocos estruturais de
forma automatizada.
Palavras-chave: BIM. Orçamento. Levantamento de quantitativos. Alvenaria
estrutural.
11
ABSTRACT
The current budgeting model, based on reading 2D projects, as well as interpreting
tables with fragmented and imprecise information, makes it difficult to reconcile the
information, which can lead to inflexible budgets. For this reason, it is necessary to
search for alternatives through BIM software, capable of automating some processes,
such as choosing the construction system and its incidence in the budget, linking the
information and visualizing the situations of the project, in order to help in the decision-
making and reduce the professional's margin of error. To study this scenario, it is
proposed to develop an information model of a mixed occupation building, with the
general objective of analyzing BIM potencial for budgeting processes. This is an
exploratory research, in which the 3D modeling of a building is carried out first in
conventional masonry and in the sequence in structural masonry - designated in the
research as "Experiment A" and "Experiment B" respectively – therefore, is carried out
the collection of the quantitative and the budgeting with the demosntration of the
processes and, finally the analysis and reflection of the experience. The results
demonstrate that for both experiments, the generation of tables with the automatic data
collection provided by Revit software was of great importance and efficiency when
compared to the traditional method of quantitative survey based on the reading of 2D
models. It is also worth noting that the possibility of working in parallel drawing views
helps to detect interferences in the design. However, it is necessary to create a plug-
in capable of generating the modulation of the rows of the structural blocks in an
automated way.
Key words: BIM. Construction budget. Material takeoff. Structural masonry.
12
1 INTRODUÇÃO
Levando-se em consideração o atual cenário da indústria da construção, onde
a regra geral é reduzir custos, a orçamentação de um empreendimento torna-se uma
etapa fundamental. Por esse motivo a indústria da construção civil se empenha em
buscar uma gestão de processos adequada, contendo como foco a redução, bem
como a eliminação de atividades que não agregam valor ao empreendimento
(COSTA; SERRA, 2014).
Para Santos et al. (2009), no setor da construção civil, os orçamentos
consideram o levantamento de quantitativos, seus respectivos preços unitários e os
preços globais da obra. Desta forma, são caracterizados em planilhas nas quais
apresentam a descrição dos serviços junto às respectivas unidades de medidas e
quantidades, a composição dos preços unitários abrangendo mão-de-obra e
materiais, o preço unitário de cada serviço, bem como os valores totais e globais da
obra (COELHO, 2001).
Segundo Eastman et al. (2014), a modelagem da Informação da Construção
(em inglês, Building Information Modeling – BIM) é o progresso mais promissor da
indústria relacionada à arquitetura, engenharia e construção (AEC). Com a tecnologia
BIM, um modelo virtual preciso de uma edificação é construído de forma digital. O
autor também afirma que, o modelo gerado computacionalmente contém a geometria
exata e os dados relevantes, necessários para dar suporte à construção, fabricação e
ao fornecimento de insumos para a execução da obra.
A tecnologia BIM proporciona suporte e inovação às práticas atuais de projetar
um empreendimento, através de melhorias claras na organização de informações, na
colaboração entre profissionais e na visualização e coordenação do projeto
(EASTMAN et al., 2014; FONTANA, 2017).
Assim, a modelagem em BIM aponta para um cenário no qual é possível obter
projetos com maior nível de confiabilidade, pois o modelo paramétrico contribui para
obtenção de projetos com maior qualidade, com compatibilização de projetos, bem
como a interdisciplinaridade dos profissionais envoltos, melhor intercâmbio de
informações, levantamento mais preciso de quantitativos, possibilidades de simulação
do planejamento, entre outros aspectos (EASTMAN et al., 2014).
13
Conforme a Câmara Brasileira da Indústria da Construção - CBIC (2016), a
funcionalidade das ferramentas BIM assegura consistência, precisão e agilidade de
acesso às informações das quantidades, que serão utilizadas de acordo com as fases
definidas no planejamento e na programação de execução dos serviços. Além disto,
a garantia da consistência e da integridade das soluções projetadas, inclusive da
documentação do projeto – desenhos, detalhes, tabelas – se deve a atualizações
automáticas do modelo. Diferentemente do que acontece nos processos baseados
em desenhos 2D, em que as mudanças impostas nos documentos – plantas, cortes e
detalhes – dependem unicamente da atenção humana para sua atualização.
Para estudar este cenário, se propõe desenvolver um modelo de informação
de uma edificação de ocupação mista, com o objetivo geral de analisar o potencial do
BIM para processos de orçamentação. Para isso, os objetivos específicos
estabelecidos são:
I. Explorar diferentes sistemas construtivos de vedação em relação aos seus
custos, e viabilidade de implantação;
II. Extrair e vincular as informações de planilhas de custos de bases de dados
orçamentários com o software BIM;
III. Apontar vantagens e limitações da tecnologia BIM atual voltadas para
orçamento;
14
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 BUILDING INFORMATION MODELING (BIM)
Os modelos BIM são composições inteligentes de representações geométricas
e seus componentes construtivos, tal como um banco de dados integrado, onde tudo
está interconectado. Esta funcionalidade possibilita atividades importantes como
análise estrutural, visualização de projetos, simulações da construção e extração de
quantitativos para estimativa de custos da edificação a partir do modelo tridimensional
(AUTODESK, 2018a).
Esta seção engloba, o contexto envolto a tecnologia BIM como ferramenta de
apoio para a realização de orçamentos, automatizando o processo de extrair
quantitativos do modelo paramétrico. Assim, neste capítulo são apresentados tópicos
como o ciclo de vida das edificações na ferramenta; as dimensões BIM; o nível de
desenvolvimento – LOD; a interoperabilidade da tecnologia; e por fim, as ferramentas
que compreendem a modelagem da informação da construção.
Segundo Kumar (2015), o tradicional trabalho fragmentado, baseado em
desenhos 2D da indústria da construção gera muitas questões sobre os desafios do
fluxo e intercâmbio das informações que contemplam um empreendimento. A
plataforma BIM é uma competência que está atraindo cada vez mais profissionais das
áreas de arquitetura, engenharia e construção (AEC). As questões gerais que
melhoram ou pioram as mudanças positivas que essa tecnologia oferece dependem
de quão bem e em que estágio a equipe do empreendimento trabalha de forma
colaborativa sobre o modelo digital. Quanto mais cedo o modelo puder ser
desenvolvido e compartilhado, mais útil ele será (EASTMAN et al., 2014).
A Câmara Brasileira da Indústria da Construção - CBIC (2016), conceitua a
caracterização de projetos BIM, de modo que o modelo combine um conjunto de
políticas, processos e tecnologias capazes de gerar uma metodologia para gerenciar
o processo de projetar e planejar uma edificação. De modo que possibilite gerar a
modelagem tridimensional vinculando dados, objetos paramétricos e inteligentes com
atualizações automáticas. Assim, configura uma única plataforma de informações que
15
pode atender todo seu ciclo de vida. Para Eastman et al. (2008) a parametrização de
dados é uma maneira de manter a consistência e relevância das informações da
modelagem em pranchas de desenho, visto que o processo atual de projeto incorpora
erros, com modelagem em linhas avulsas e desconexas.
Conforme Eastman et al. (2014), na proporção em que o projeto é modelado,
extrações de tabelas com quantidades de componentes, áreas, volumes de espaços
e materiais para estimativas de custos auxiliam ao projetista e o proprietário, na
prevenção e solução de problemas, ocasionando em uma construção com
orçamentos mais eficazes.
Desta forma, dentro do conceito BIM os modelos se dividem em diferentes
dimensões de trabalho. Batista (2015), enfatiza que mesmo não sendo considerado
BIM, a dimensão 2D foi o passo inicial que aproximou os profissionais ao sistema
computadorizado.
Para Mattos (2014), o BIM 3D consiste nos projetos tridimensionais com
elementos paramétricos num mesmo ambiente, permitindo a visualização 3D e
simulação da construção, destacando uma das vantagens no chamado “clash
detection” (detecção de conflitos), capaz de identificar incompatibilidades, como por
exemplo, quando uma porta não se enquadra a alvenaria ou lugar, e quando uma
tubulação colide com a estrutura.
Na dimensão BIM 4D, Batista (2015) destaca que é a integração da modelagem
3D ao fator tempo. Dessa forma, o cronograma e as respectivas tarefas do
planejamento da obra complementam os componentes do modelo tridimensional. Este
vínculo permite aos gestores acompanhar e apresentar rápidas respostas ao avanço
físico da obra (MATTOS, 2014).
Segundo Carvalho (2017), a modelagem 5D engloba o modelo 4D com
vinculação dos dados de custos e insumos para produção. Desta forma, gerando
estimativas de custos e levantamento de quantitativos de materiais de forma rápida e
precisa, através dos objetos paramétricos do modelo. Além disso, atualizações
automáticas do cronograma e orçamento, quando realizadas alterações na planta.
As definições encontradas na literatura para as dimensões do BIM 4D e 5D são
as mais conclusivas. Embora novas dimensões e definições possam surgir, desde que
estas agreguem ainda mais informações ao modelo tridimensional. É o caso das
16
dimensões: 6D, que incorpora a sustentabilidade e a avaliação energética do modelo
(SANHUDO, 2016; HARDIN, 2009); 7D, direcionada ao modelo construído e o
gerenciamento do ciclo de vida da construção (SANHUDO, 2016); e 8D, voltada à
Prevenção através do Design (PtD – Prevention through Design) e segurança do
trabalho (KAMARDEEN, 2010).
Na Figura 1, observa-se o ciclo de vida de uma edificação modelada em BIM,
desde a concepção do projeto, à manutenção da edificação.
Figura 1: Ciclo de vida de uma edificação modelada em BIM
Fonte: Adaptado de Silva (2018) e Advenser (2018).
Junto a classificação do BIM, verifica-se o Level of Development – LOD, em
português, nível de desenvolvimento. Disposições que orientam os profissionais da
AEC acerca dos conteúdos e os níveis de confiabilidade durante os vários estágios
do processo de projeto e construção de uma edificação. CBIC (2016) descreve os
cinco diferentes níveis de desenvolvimento, com base na publicação da American
Institute of Architects – AIA, conforme a Figura 2, partindo do (LOD 100) que
corresponde ao projeto conceitual, até projeto esquemático, produção, detalhamento
e nível final de desenvolvimento, que equivalente ao As-built (LOD 500).
17
Figura 2: As diferentes qualificações de LOD’s.
Fonte: BIMetica (2018).
Paralelo a estes conceitos, Succar (2009) define os estágios de maturidade do
BIM. O autor explicita o progresso do BIM nas etapas Pré-BIM: evidenciando o
processo tradicional de projetar, que a principal forma de projetar é baseada em
desenhos 2D; Estágio BIM 1: salientando a Modelagem Baseada em Objetos, e início
do processo colaborativo; Estágio BIM 2: evidenciando a Colaboração Baseada em
Modelos, e a integração de novas dimensões como o BIM 4D (análises de prazos) e
5D (estimativas de custo); Estágio BIM 3: Integração Baseada em Redes, com
modelos detalhados e análises de sustentabilidade, custo do ciclo de vida, lean
construction, segurança e manutenção; e Estágio Pós-BIM: a percepção do
amadurecimento dos processos e integração de pessoas, sistemas, estruturas de
negócios e melhores práticas.
Afim de exemplificar a veracidade dos dados extraídos da tecnologia BIM, Silva
(2018) modelou um elemento de parede por camadas no software Revit, logo a
ferramenta calculou automaticamente os parâmetros de área e volume da camada de
alvenaria (Figura 3). Na sequência, foi incrementado ao modelo o elemento porta, que
integrado ao elemento parede, subtraiu a área e volume da abertura da área e volume
da parede. Então, foram adicionados um pilar e uma viga, que da mesma forma
reduziu a área e volume da parede de alvenaria. Com isso, se torna visível a precisão
dos dados extraídos do software Revit.
18
Figura 3: Consistência dos parâmetros de área e volume de uma parede com
elementos vinculados.
Fonte: Silva (2018).
Eastman et al. (2008) também apresentam a interoperabilidade da plataforma
BIM, que está ligada à capacidade de conversão e comunicação dos modelos. Por
exemplo, o estudo realizado por Khaja, Seo e McArthur (2016) onde os autores
avaliaram o potencial da ferramenta para transferir levantamentos das planilhas para
o modelo BIM, no processamento e automação de preenchimento de parâmetros de
informações.
Devido à modelagem BIM permitir atividades multidisciplinares, Eastman et al.
(2008) evidenciam o processo colaborativo de projeto, focado na presença do gerente
ou coordenador do modelo, responsável pelas regras de comunicação entre
projetistas BIM, definição de padrões de informação, checagem de interferências e
compatibilização da modelagem. Isto permite a atualização e consistência de todas
as disciplinas e fatores técnicos como: escopo, tempo, integração, qualidade,
comunicação e custos na equipe de projeto (GARBINI; BRANDÃO, 2014).
Desta forma, visto as funcionalidades e benefícios que a tecnologia visa
proporcionar com a sua adoção, desde o início das etapas de projeto. Torna-se
necessário apresentar o cenário atual envolto à aplicabilidade da tecnologia, bem
como as vantagens e dificuldades evidenciadas pelos profissionais.
19
2.1.1 Cenário Atual
O atual processo de formulação de uma edificação é fragmentado, dependendo
de formas de comunicação baseadas em documentos que, durante o ciclo de projeto,
incorporam erros e omissões que frequentemente resultam em custos imprevistos,
atrasos e eventuais litígios judiciais. Assim, o problema mais comum associado à
comunicação baseada em papel é o tempo considerável e o gasto requerido para se
obter uma avaliação da proposta de projeto, bem como estimativas de custo e análise
de uso de energia. Análises imprescindíveis que, contrapondo a metodologia atual,
deveriam ser estudadas na fase inicial do projeto (EASTMAN et al., 2014).
Este posicionamento pode ser observado na curva de McLeamy (Figura 4),
apresentada pela CBIC (2016), que compara as fases de desenvolvimento do projeto
ao longo do tempo. Na análise, é visível que antes do início das obras a capacidade
de obter reduções de custos e definir racionalização é mais eficaz, visto que após o
início das obras as principais decisões já terão sido tomadas, e que alterações de
projetos implicariam num aumento expressivo de custos. Contudo, o BIM em sua
inteira aplicabilidade – através de análises precisas desde a fase conceitual de um
projeto, permitindo aos projetistas visualizarem e anteciparem os problemas – tende
a trabalhar a baixo da curva (1).
Figura 4: Curva de McLeamy, comparativo entre o processo tradicional de
desenvolvimento de projetos (CAD) e o processo BIM.
Fonte: Adaptado de Câmera Brasileira da Indústria da Construção – CBIC (2016).
20
Porém, Silva (2018, p.32) faz a seguinte ressalva: “a curva McLeamy não
retrata as mudanças nos processos advindas do BIM [...] com inclusão de novas
etapas”. Assim, o comparativo da curva se torna aproximado, visto que as etapas do
desenho 2D e do BIM, se diferenciam. Contudo, impulsionando a tecnologia a um
patamar que ainda se encontra em fase de maturação.
Kumar (2015) enfatiza 3 categorias, classificadas como falhas no setor da
construção civil: fracas práticas de organização e gerenciamento de projeto; objetivos
de projeto mal definidos ou ausentes; e planejamento ineficiente de projeto. Contudo,
segundo o autor, estas causas relacionadas à inexistência de informações de
qualidade na evolução dos projetos, representam cerca de 71% das falhas.
A Câmera Brasileira da Indústria da Construção (2016), apresentou o mapa
abaixo (Figura 5) em sua publicação, identificando os principais países com
evidencias notáveis de iniciativas BIM. Dentre eles, Reino Unido, Cingapura e Chile,
que tiveram o BIM definido como uma política estratégica nacional, onde todas as
obras beneficiadas com dinheiro público, precisam ser desenvolvidas em modelagem
BIM, desde o ano de 2016.
Figura 5: Mapa mundial, identificando os principais países com iniciativas BIM.
Fonte: Câmera Brasileira da Indústria da Construção – CBIC (2016).
21
No Brasil, o Decreto nº 9377 de 17 de maio de 2018 (BRASIL, 2018) instituiu a
Estratégia BIM BR - Estratégia Nacional de Disseminação do Building Information
Modeling no Brasil. O objetivo do documento é a disseminação do BIM no país, com
a adoção da tecnologia nos processos públicos, pelo desenvolvimento de normas
técnicas, guias e protocolos, bem como o impulso à concorrência no mercado por
meio de padrões neutros de interoperabilidade.
A McGraw Hill Construction (2014) publicou um estudo relatando uma análise
sobre a implementação do BIM nos maiores mercados de construção do mundo,
incluindo o Brasil, a pesquisa realizada comparou a utilização do BIM em mercados
com diferenças entre si, nos aspectos de tempo e nível de implementação da
tecnologia no respectivo país no ano de 2014. Um ponto do estudo, apontou que o
uso do BIM no Brasil é relativamente novo, onde 70% das empresas consultadas,
desfrutam da tecnologia no período de tempo de 1 ou 2 anos. Quando comparado aos
Estados Unidos e Canadá, 8% das empresas consultadas, desfrutam da tecnologia
no período de tempo de 11 anos ou mais. A pesquisa também concluiu que o tipo de
projeto com maior adoção no setor brasileiro, são os projetos comerciais
representando 53% dos projetos para obras modeladas em BIM.
2.1.1.1 Vantagens
Dentre os aspectos fundamentais que a tecnologia BIM oferece, Garbini e
Brandão (2014) ressaltam: a modelagem paramétrica para o desenvolvimento de um
modelo único; a interoperabilidade para integração, colaboração e troca de
informações entre os projetistas; e, a possibilidade de gestão e avaliação do projeto
em todo o seu ciclo de vida. Fatores que aumentam a qualidade e a produtividade dos
escritórios.
Com o desenvolvimento da tecnologia BIM, Eastman et al. (2014) do mesmo
modo, lista alguns benefícios esperados com a aplicação:
I. Visualização antecipada e mais precisa de um projeto, a partir de modelos 3D
e vistas com dimensões consistentes;
22
II. Correções automáticas de baixo nível quando mudanças são feitas no projeto,
através de objetos paramétricos;
III. Geração de desenhos 2D precisos e consistentes em qualquer etapa do
projeto, que quando requeridas modificações no projeto, desenhos e vistas são
geradas instantaneamente, reduzindo tempo e falhas associados a retrabalhos;
IV. Colaboração antecipada entre múltiplas disciplinas de projeto, reduzindo
problemas de projeto e consequentemente, custos com retrabalhos e
correções;
V. Verificação facilitada das intenções de projeto, com avaliações automáticas e
visualização com as áreas dos espaços e outras quantidades;
VI. Extração de estimativas de custo durante a etapa de projeto, por permitir extrair
precisas listas de quantitativos e de espaços. Para realizar o orçamento, é
gerado um levantamento baseado nos quantitativos para todos os objetos
contidos dentro do modelo.
VII. Acréscimo da eficiência energética e da sustentabilidade, a partir de análises
do uso de energia das fases da construção;
O estudo realizado pela McGraw Hill Construction (2014), obteve como
resultado do chamado “Top Three”, Top Três dos benefícios trazidos junto a
modelagem BIM, para as empresas. Como pode ser observado na Figura 6, dentre os
maiores benefícios visto pelos profissionais é de 41% de redução de erros e omissões
de projetos, seguido da melhor colaboração entre clientes e projetistas ao marketing
para novos negócios.
23
Figura 6: Top três “Top Three” dos benefícios observados pela adoção de BIM.
Fonte: Adaptado de McGraw Hill Construction (2014).
2.1.1.2 Dificuldades
Devido ao fato de que a indústria da construção possui um caráter conservador,
a implementação de avanços tende a sofrer um retardo diante das demais industrias.
Segundo estudo realizado por Garbini e Brandão (2016), o pleno aproveitamento da
modelagem BIM é ainda inicial, pois grande parte dos escritórios analisados até então
desenvolvem apenas projetos de arquitetura, não havendo a participação colaborativa
de projetistas, para almejar interoperabilidade para integração em apenas um modelo
paramétrico. Sobretudo, encontrar profissionais qualificados para executar e
desenvolver a modelagem paramétrica também não é uma tarefa fácil.
Eastman et al. (2014) aponta os principais desafios, que as empresas devem
esperar com a implementação do BIM:
I. Desafios de colaboração e equipes, quanto ao adequado compartilhamento
das informações;
24
II. Mudanças na prática e no uso da informação, transformação que exigirá tempo
e educação;
III. Questões ligadas à implantação, por requerer um entendimento e um plano de
implantação para melhor gerir a plataforma;
Santos, Antunes e Balbinot (2014) salientam que o orçamentista que for utilizar
BIM para extrair quantidades ainda deverá realizar alguns cálculos de forma manual,
pois não tem como incorporar alguns serviços ao modelo. Outra consideração é que
o projetista deverá optar por qual a unidade de medida desejada para extrair cada
quantidade, no momento de geração das tabelas dentro do software BIM.
2.1.2 Levantamento de Quantitativos em Softwares BIM
Quanto a funcionalidade de levantamento de quantitativos, Eastman (2014)
evidencia que, durante a concepção de projeto iniciado em software BIM, as
quantidades disponíveis de extração de quantitativos e a realização de estimativas de
custos paramétricas se baseiam em áreas, volumes, perímetros e comprimentos,
ambos nos principais parâmetros da construção e no nível de desenvolvimento da
modelagem. Quantitativos que, ao amadurecer do projeto, se tornam detalhados em
termos de espaços e materiais, em função do aprimoramento do nível de
desenvolvimento da modelagem. Contudo, segundo o autor, os orçamentistas devem
adotar o uso da modelagem BIM, pois propicia facilitar e agilizar a trabalhosa tarefa
de levantamento de quantitativos, auxiliando na identificação e avaliação das
condicionantes do projeto, ação que permite aos orçamentistas mitigar risco, e reduzir
custos.
Entretanto é possível obter uma perspectiva da extração automática das
quantidades de uma modelagem BIM, na Figura 7. A partir de modelos paramétricos,
como exemplo, o pilar de concreto prevendo a utilização das fôrmas para sua
execução, visando a extração de quantidades dos componentes ou do conjunto de
componentes. Logo, garantindo funcionalidade, precisão e agilidade de acesso às
informações (CBIC, 2016).
25
Figura 7: Exemplos de objetos parametrizados e extração de quantidades.
Fonte: Câmera Brasileira da Indústria da Construção – CBIC (2016).
2.1.3 Ferramentas BIM
A modelagem BIM, pode ser desenvolvida em diferentes softwares, nos quais
cada um possui suas finalidades e capacidades especiais. Desta forma cabe ao
profissional caracterizar seu projeto, sua finalidade de trabalho, e equipe colaborativa
para gerir uma modelagem inteligente e eficaz.
2.1.3.1 Revit
Desenvolvido para a Modelagem de Informação da Construção, o software
Revit inclui recursos para arquitetos e engenheiros trabalharem de forma colaborativa
e multidisciplinar desde o planejamento até projetar, construir e gerenciar edifícios e
26
infraestrutura. Ainda, possibilita análises e simulações com os modelos
tridimensionais (AUTODESK, 2018b).
A empresa proprietária da ferramenta Autodesk (2018b), ressalta que com o
uso do software Revit (Figura 8) é possível: projetar com elementos paramétricos e
inteligentes, e gerar plantas de piso, elevações, cortes, tabelas, vistas 3D e
renderizações; otimizar o desempenho da construção, com estimativas de custos e
monitoramento do desempenho durante todo seu ciclo de vida; coordenação
multidisciplinar, com o compartilhamento de dados do modelo.
Figura 8: Interface do software Revit.
Fonte: Adaptado de Autodesk (2018b).
2.1.3.2 Archicad e outros softwares
O Archicad foi desenvolvido pela empresa Graphisoft, o software permite a
modelagem em vistas 3D ou em 2D, com desenhos interligados que quando realizado
modificações, automaticamente são replicadas ao restante da modelagem. A
ferramenta também permite aos projetistas trabalharem de forma colaborativa, em um
27
único modelo inteligente (GRAPHISOFT, 2018). A Figura 9 abaixo apresenta a
interface do software Archicad.
Figura 9: Interface do software Archicad
Fonte: Graphisoft (2018).
No mercado existem, vários outros softwares com suporte à tecnologia BIM.
Dentre eles o Vectorworks Architect, Tekla BIMsight e Bentley AECOsim.
28
2.2 ORÇAMENTO
No livro “Como preparar orçamentos de obras”, por Aldo Dórea Mattos (2006,
p.20) torna-se possível compreender o processo e algumas características
fundamentais de orçamentação. O autor salienta que “orçamento não se confunde
com orçamentação. Aquele é o produto; este, o processo de determinação”. Assim,
orçamento se refere ao objeto extraído, o documento gerado. E orçamentação, à
atividade e o processo para definir tal documento, consistindo nos cálculos e métodos
para geração do orçamento.
Segundo Cardoso (2014), o orçamento reúne, sinteticamente ou
analiticamente, as especificações e informações de todos os projetos. O documento
gerado pelo orçamento se torna uma excelente fonte de informações, que poderá
auxiliar na tomada de decisão dos projetistas.
Geralmente o orçamento é obtido pela soma dos custos diretos – mão de obra
de operários, material, equipamento – e custos indiretos – equipes de supervisão e
apoio, despesas gerais do canteiro de obras, taxas. Para se chegar ao preço de venda
são acrescidos os impostos e o lucro (MATTOS, 2006).
Para obras de edificações, há um indicador bastante difundido pelos
profissionais da AEC, o Custo Unitário Básico (CUB), em conformidade com a NBR
12.721 o parâmetro é publicado mensalmente, e demostra o valor por m² da
construção por região. Entretanto, o parâmetro não considera os custos referentes às
especificidades da obra como: o valor do terreno, fundações especiais, elevadores,
instalações e equipamentos diversos, impostos, dentre outros (CBIC, 2018).
A indústria da construção também conta com as bases de dados, como o
Sistema Nacional de Pesquisa de Custos e Índices da Construção Civil (SINAPI), sob
gestão da Caixa e IBGE. O SINAPI é indicado pelo Decreto 7983/2013 e pela Lei
13.303/2016, divulgada mensalmente e regionalmente a composição abrange,
materiais, mão de obra e equipamentos (CAIXA, 2018).
Outra base de dados relevante da indústria, são as Tabelas de Composições
de Preços para Orçamentos (TCPO), da editora PINI. Na 15ª edição, apresenta ao
lado de cada composição, o código referente a ABNT para garantir o acesso aos
objetos paramétricos da modelagem BIM (PINI, 2018). Dentre outras bases de
29
composições, pode-se citar a SICRO – regida pelo Departamento Nacional de
Infraestrutura de Transportes (DNIT), e o Informativo SBC.
Para as decorrentes falhas de orçamentação e controle das obras, Mattos
(2006) aponta, para as empresas que designam o cargo de orçamentista para
estagiário e profissionais recém-formados. Já os experientes vão para a parte de
produção, criando uma lacuna entre o compartilhamento dos conhecimentos e eficácia
das medidas adotadas.
Afim de verificar a precisão dos quantitativos levantados de um projeto, Santos,
Antunes e Balbinot (2014) desenvolveram o levantamento por meio dos experimentos
“A, B e C”, respectivamente: o primeiro de forma tradicional (manual), a partir da leitura
de arquivos 2D no software AutoCAD; em seguida por meio da ferramenta BIM (Revit);
e por fim, no software Autodesk Quantity Takeoff (QTO). Feito os experimentos, foi
realizado a análise comparativa dos dados, verificando não haver diferenças nos
métodos “B e C”, pelo fato de os dois serem extraídos do mesmo modelo BIM, e de
forma automática. Já o comparativo, quanto ao experimento A, demonstrou-se falho
em vários componentes, visto as maiores diferenças nos quantitativos elétricos e
hidráulicos, com 42,3% para tubulações de PVC de diâmetro 25 mm, e 13,4% para
eletrodutos. Tal resultado, indica a presença de falhas, proveniente pela propagação
de erros no levantamento manual.
Quanto a uma metodologia automatizada de orçamentação, Winter (2017)
realizou um estudo afim de desenvolver um método, no qual fosse possível extrair
dados, ao máximo, da tecnologia BIM visando o planejamento integrado do orçamento
analítico de dois empreendimentos. Assim, um dos casos chegou a apresentar 78%
do valor do orçamento, sendo 88% obtido através dos dados do modelo. Salientando
que a tecnologia BIM oferece vantagens, visto que os dados são extraídos de forma
automática, todavia para obter sucesso no processo de orçamentação é necessário
também que o modelo seja corretamente planejado, seguindo padrões de
classificações dos objetos e com diálogo aberto entre os envolvidos.
Fenato et al. (2018), também apresenta um estudo sobre metodologia de
modelagem BIM, este, para orçamento operacional (aliado ao BIM 5D). O qual destaca
inicialmente, a demanda de conhecimento avançado do software Revit para extração
de quantitativos dos objetos 3D, pela demanda de classificação dos objetos, para
30
suprir as demandas do orçamento operacional. Deste modo, os autores
estabeleceram diretrizes para modelagem, por meio de parâmetros calculados,
exemplificado nos objetos personalizados, que é o caso dos vidros das janelas, que
requerem a inserção de formulas dentro do objeto janela.
Por outro lado, os parâmetros calculados não permitem, em alguns casos, a
visualização 3D das operações e atualizações automáticas dos elementos
dependentes destes objetos. Da mesma forma, para se obter o BIM 5D, se faz
necessário desenvolver objetos devidamente classificados, de acordo com os
parâmetros dos profissionais envolvidos na modelagem dos projetos. Desta forma, em
sintonia, a tecnologia BIM pode proporcionar aos usuários os benefícios propostos
(FENATO et al., 2018).
O orçamento não se detém especificamente a custos, pois, segundo Mattos
(2006), serve de subsídio para outras aplicações, listadas abaixo:
I. Levantamento dos materiais e serviços, descrevendo e quantificando;
II. Obtenção de índices para acompanhamento, obtenção dos insumos;
III. Dimensionamento de equipes, quantidade de hora-homem requerida pelas
atividades;
IV. Possibilita a atualização de valores e índices, como novos preços de insumos
índices de produção;
V. Realização de simulações, análise de diferentes cenários;
VI. Geração de cronogramas físico e financeiro, retratando a evolução dos serviços
e quantificação mensal dos custos e receitas;
VII. Análise da viabilidade econômico-financeira, balaço entre custos e receitas.
2.2.1 Etapas da Orçamentação
Mattos (2006), esquematizou a orçamentação em três grandes etapas de
trabalho: estudo das condicionantes (condições de contorno), composição de custos
e determinação do preço. Na Figura 10, é possível observar as etapas e respectivas
atividades associadas.
31
Figura 10: Fluxograma das etapas de orçamentação.
Fonte: Adaptado de Mattos (2006).
Tisaka (2011) descreve a etapa correspondente ao levantamento de
quantitativos, como a responsável pelo estudo dos projetos básicos e executivos. A
extração dos serviços e respectivos quantitativos, pode ser obtida de forma manual
ou por meio de softwares, ambas as formas, gerando planilhas que possibilitem
conferências.
As planilhas do orçamento, compreendem várias colunas com a discriminação
dos serviços, quantidades e respectivas unidades de medida, seguido pelo preço
unitário e subtotal de cada item (TISAKA, 2011).
32
2.2.2 Graus do Orçamento
A necessidade de se obter uma noção do custo total do empreendimento,
preliminar ao projeto executivo, ocorre tanto na iniciativa privada quanto na pública.
Em função da idealização do porte da obra, que pode definir sua viabilidade de
execução (MATTOS, 2006).
A classificação de um orçamento, conforme Mattos (2006) varia de acordo com
o grau de detalhamento em função das informações agregadas. Entretanto, as três
categorias: estimativa de custo, orçamento preliminar e orçamento analítico ou
detalhado.
2.2.2.1 Estimativa de custos
A estimativa de custos é uma avaliação baseada em custos históricos e
comparações com projetos similares, com o intuito de gerar uma ideia aproximada do
porte da obra. Os indicadores mais utilizados é o custo por metro quadrado construído
- Custo Unitário Básico da Construção Civil (CUB) e Custo Unitário PINI de Edificações
(MATTOS, 2006).
2.2.2.2 Orçamento preliminar
O orçamento preliminar é mais detalhado que a estimativa de custos, com
maior quantidade de indicadores, levantamento de quantitativos e pesquisas de preço
dos insumos e serviços mais relevantes, contudo reduzindo o grau de incerteza e
permitindo as empresas gerar os seus próprios indicadores (MATTOS, 2006).
2.2.2.3 Orçamento analítico ou detalhado
Orçamento realizado na etapa de projeto básico ou projeto executivo, inclui os
benefícios e despesas indiretas – BDI (TISAKA, 2011). Segundo Mattos (2006), o
orçamento analítico ou detalhado, o mais completo, é elaborado com a composição
de custos unitária para cada serviço da obra, realizada ampla pesquisa de preços dos
33
insumos e incorporando os custos diretos e indiretos. Assim, são obtidos valores
próximos ao real, por ter uma reduzida margem de incerteza.
2.2.3 Softwares para Orçamento
2.2.3.1 Sienge
O software Sienge foi desenvolvido pela Sotfplan em 1990, empresa de
tecnologia com sede em Florianópolis – SC. A plataforma é subdividida em 12
módulos interligados. Entre eles: engenharia – com ferramentas para planejamento,
orçamento, acompanhamento e execução de obras; e integração BIM - que permite
integração com as informações delimitadas no software Revit para gerar orçamentos
de forma automática no Sienge (SOFTPLAN, 2018). A Figura 11 apresenta a interface
do Sienge integrando os dados exportados da modelagem BIM.
Figura 11: Interface do software Sienge.
Fonte: Adaptado de SIENGE Sotfplan (2018).
34
2.2.3.2 Orçafascio
Com o software Orçafascio, é possível realizar orçamentos de acordo com as
regras do TCU. O software dispõe de 17 bases de composições, dentre elas a SINAPI,
SICRO E SBC. Possui módulos interligados ao orçamento, como o Medição, Diário
de obra, Gerenciamento do compras e materiais e Orçabim. Este último, um plugin
para ferramentas BIM – no software Revit, que garante a integração dos bancos de
dados BIM e de custos; atualizações dinâmicas por meio de critérios de
orçamentação; sincronização integrada com a nuvem e visualização de elementos
orçados (ORÇAFASCIO, 2018). Na Figura 12, pode-se observar a interface do Plugin
– Orçabim, na tela “editor de critério”, apresentando uma vista 3D do objeto orçado.
Figura 12: Interface do plugin – Orçabim, com a vista 3D do objeto orçado.
Fonte: Adaptado de Orçafascio, 2018.
35
2.2.3.3 Volare
O software Volare desenvolvido pela PINI, permite executar orçamentos,
planejar e controlar obras. A base de dados padrão, é a TCPO – Tabela de
Composição de Preços, também desenvolvida pela PINI. Promete assertividade nos
orçamentos, redução de custo operacional, controle de desperdício, padronização dos
orçamentos e codificação BIM para integração com sistemas CAD (PINI, 2018).
2.2.3.4 Microsoft Office Excel
O programa Excel criado pela Microsoft Office, permite trabalhar com tabelas e
gráficos de forma compartilhada em tempo real. Possibilita criar planilhas com base
em modelos ou por conta própria, também permite criar as mais variadas fórmulas e
fazer análise de dados. Possui sua aplicabilidade bem difundida na área da
construção civil, inclusive para elaborar planilhas para orçamentos (MICROSOFT,
2018).
2.2.3.5 Pleo e outros softwares
O software Pleo, de propriedade da Franarin é uma ferramenta específica para
elaboração de orçamentos na construção civil, cronogramas físico-financeiros, curvas
ABC e gerenciamento básico de obras. Apresenta como vantagens: banco de dados
atualizado, mais de 2.000 insumos e composições unitárias, imprime variados tipos
de relatórios, acompanhamento da obra, entre outros (FRANARIN, 2018).
A área de orçamentação dispõe de vários sotfwares para geração e
acompanhamento de obras e respectivos orçamentos. Como por exemplo: o
TronOrrc, da empresa Tron; Arquimedes, da empresa Multiplus; e o EngWhare
Magma, da empresa EngWhere.
36
2.3 SISTEMAS CONSTRUTIVOS DE VEDAÇÃO
Para o experimento do presente estudo, a proposta é extrair os quantitativos
da modelagem BIM e realizar o comparativo de custos para os sistemas de vedação
em Alvenaria Convencional e Alvenaria Estrutural. Assim, se faz necessário
contextualizar brevemente tais sistemas.
2.3.1 Alvenaria Convencional
A alvenaria convencional é composta por blocos cerâmicos, argamassa – com
espessura média das juntas horizontais e verticais, de 1,0cm - e revestimentos –
reboco, pedras, azulejo, entre outros. É o sistema de vedação mais usual do mercado
brasileiro. Atualmente apresenta desgaste às duras críticas sobre sustentabilidade,
pelas altas perdas de materiais, bem como o elevado gasto energético aliado ao seu
ciclo de execução (AUTOR, 2019).
Os blocos cerâmicos são produzidos a partir da conformação plástica de
matérias-primas argilosas, seguido da queima sob elevadas temperaturas, formando
elementos vazados. A alvenaria intercala vãos de estruturas de concreto armado com
a função de vedação interna ou externa, no entanto se difere do sistema construtivo
de alvenaria estrutural, que além da função de vedação tem a função estrutural
(CERÂMICA ROQUE, 2018).
2.3.2 Alvenaria Estrutural
O sistema compreende, blocos cerâmicos industrializados de elevado padrão
de fabricação, o que permite, exercerem a função de simples vedação, assim como
resistências capazes de suportar as cargas estruturais da edificação. Os blocos
possuem furos verticais, que permitem a introdução das instalações, evitando rasgos
nas paredes e consequentemente, desperdícios de materiais (PAULUZZI, 2018).
Machado (2017) apresenta um estudo de caso sobre o desenvolvimento de um
projeto de alvenaria estrutural em BIM. Num primeiro momento desenvolvendo o
modelo estrutural no software TQS, e na sequencia exportando o modelo para o
37
software Revit. O estudo ressalta que neste processo se obtém um grau de
detalhamento LOD 200 (com muitas informações gráficas, mas poucas informações
paramétricas), por outro lado as informações estruturais (lajes, vigas, grauteamento,
aberturas...) se mantiveram. O autor também se dirige ao modelo exportado como um
esboço de modelo BIM, pela falta de informações não geométricas. Afim de aumentar
o LOD em grau 300 ou superior, foram substituídos os blocos exportados por blocos
criados pelo autor (Figura 13), agregando a eles detalhes geométricos e não-
geométricos.
Figura 13: Exemplo de adição de parâmetros geométricos para criação de blocos.
Fonte: Adaptado de Machado, 2017.
Na pesquisa bibliográfica relativa à alvenaria estrutural em plataformas BIM,
são encontrados estudos sobre o desenvolvimento de plug-ins, com a intenção de
automatizar o processo. Desta forma, afim de contextualizar a presente pesquisa são
descritos a seguir dois estudos sobre o assunto:
Romcy et al. (2014) desenvolveram um estudo sobre coordenação modular em
BIM, realizando em um primeiro momento a modulação da alvenaria racionalizada, e
aplicando uma versão inicial de um plug-in capaz de automatizar a paginação do
sistema (não considerando a interface entre subsistemas – lajes, instalações e
38
esquadrias). Realizando constantes verificações de recorrências, afim de assegurar
consistência ao estudo, e inibir problemas de projeto e execução, como por exemplo
as juntas prumo. A modulação, segundo o estudo, permite a compatibilização
dimensional da estrutura por meio das juntas e ajustes modulares. Dessa forma,
facilitando a compreensão dos objetos a partir de uma visualização clara do modelo,
e a criação de parâmetros de entrada a plataforma BIM.
Pinheiro, Cardoso e Bertinio (2015) apresentaram parte de um trabalho de
dissertação de mestrado, com o intuito de desenvolver um digrama para automação
de projeto em alvenaria racionalizada em plataforma BIM. O estudo contemplou a
interface de modulação com componentes complementares como, vãos de aberturas
e blocos canaletas em “U” – que funcionam como componentes estruturais, as vergas
e contravergas das aberturas. Os autores constatam que o caminho de automação
definido possui menor fluxo de ações quando comparado a estudos anteriores.
39
3 MÉTODO DE PESQUISA
Neste item será apresentado a metodologia para realização da presente
pesquisa, que tem por objetivo analisar o potencial do BIM para processos de
orçamentação, através da modelagem BIM de uma residência unifamiliar/comercial
em plataforma BIM, e explorar a extração automática dos quantitativos referentes ao
projeto. Afim de qualificar o estudo, a residência será modelada em dois diferentes
sistemas construtivos – alvenaria convencional e alvenaria estrutural – com isso, será
realizado o orçamento estimativo para cada sistema, a partir do levantamento
automático dos quantitativos, proporcionado pela tecnologia BIM.
3.1 ETAPAS DA PESQUISA
A metodologia da pesquisa, vai seguir o fluxograma da Figura 14, a seguir:
Figura 14: Fluxograma das etapas da pesquisa.
Fonte: Autor, 2019.
40
3.1.1 Revisão Bibliográfica
Afim de contextualizar o cenário envolto ao BIM, como ferramenta de apoio a
orçamentação, a revisão bibliográfica baseou-se em apresentar periódicos de
diversos repositórios institucionais, dentre eles: Universidade Federal do Rio Grande
do Sul (UFRGS), Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) e repositórios
virtuais como o Google Scholar. Ainda, se baseou em livros como: “Manual de BIM:
Um guia de modelagem da construção para arquitetos, engenheiros, gerentes,
construtores e incorporadores” (Eastman et al., 2014) e “Como preparar orçamentos
de obras” (Mattos, 2006).
Para realizar o embasamento do presente trabalho, a pesquisa se conteve em
temas que envolvam BIM, orçamento, e os sistemas construtivos: convencional e
alvenaria estrutural.
3.1.2 Modelagem 3D
Para a sustentação do presente trabalho, foi realizada a modelagem de uma
residência de ocupação mista (unifamiliar e comercial) de padrão médio a alto, esta,
objeto base da pesquisa. Cujo o projeto arquitetônico é de autoria do autor,
desenvolvido sob as diretrizes da disciplina de Estágio Profissionalizante I, no decorrer
da graduação. O projeto arquitetônico inicial do modelo é representado na (Figura 15)
e (Figura 16), a residência possui aproximadamente 300,00 m², dispostos em dois
pavimentos, sendo que o térreo compreende: para a ocupação unifamiliar, salas de
estar e jantar, cozinha, lavanderia, banheiro e varanda gourmet; ainda, uma sala
comercial com copa e banheiro. Já o pavimento superior dispõe de escritório, varanda,
3 quartos, sendo uma suíte master, e 2 banheiros.
A modelagem foi realizada em ferramenta BIM, no software Revit – versão
estudante, ano 2018, português, da empresa Autodesk. Uma importante ferramenta,
que proporciona a interdisciplinaridade dos projetos e profissionais em apenas um
modelo, este que, possibilita projetar com elementos paramétricos e inteligentes,
gerando plantas de piso, elevações, cortes, tabelas e vistas 3D de forma
41
automatizada. Tal funcionalidade, permite análises e simulações da edificação como,
estimativas de custos e monitoramento do desempenho durante todo o ciclo de vida
do empreendimento.
Figura 15: Vista 3D da fachada norte e sul.
Fonte: Autor, 2019.
42
Figura 16: Planta baixa dos pavimentos térreo e superior.
Fonte: Autor, 2019.
43
3.1.3 Exploração dos Sistemas Construtivos
Com base no projeto arquitetônico inicial, foram realizadas adequações
(somente as essenciais, afim de se manter a concepção arquitetônica inicial) na planta
baixa da edificação, como a retirada da área destinada a varanda gourmet, visto se
tratar de uma área de lazer coberta e aberta nas laterais adjacentes a edificação, bem
como a limpeza dos detalhes arquitetônicos não relevantes ao presente estudo. Desta
forma, sendo preservada a representação da escada de ligação entre os pavimentos,
afim de localizar a situação das plantas, também sendo priorizado as paredes de
vedação internas e externas da residência, considerando os respectivos vãos de
aberturas, argamassa de assentamento dos blocos e a concepção estrutural da
edificação. Desta forma, também foram preservadas as dimensões lineares, e os
níveis da edificação, sendo 3,50m para o pavimento térreo e 3,00m para o pavimento
superior, resultando em um nível final para edificação de 6,50m.
Para melhor entendimento do estudo, as atividades e análises relacionadas aos
sistemas construtivos “Alvenaria Convencional” e “Alvenaria Estrutural” serão
designados respectivamente como: “Experimento A” e “Experimento B”.
3.1.3.1 Experimento A
Para o experimento, a edificação foi primeiramente modelada em “Alvenaria
Convencional”, conhecida por ser composta por blocos cerâmicos vazados na
horizontal, com a função de vedação, intercalando as vigas e pilares de concreto
armado.
Sendo considerada a espessura padrão de 20cm tanto para as paredes
externas quanto para as paredes internas afim de assegurar que a espessura central
da parede seja igual para ambos os experimentos (A e B), ou seja 15cm. A Figura 17
mostra a estrutura central da parede, composta por 15cm de alvenaria e 2,5cm de
revestimento e pintura em ambas as faces de acabamento.
Na modelagem, também foram considerados os vão de aberturas do projeto
arquitetônico inicial, que possuíam dimensões variadas projetadas para melhor
44
atender os ambientes, como é possível observar no quantitativo de janelas (Figura 18)
o no quantitativo de portas (Figura 19).
Figura 17: Estrutura da parede em planta (medidas em centímetros).
Fonte: Autor, 2019.
Figura 18: Quantitativo de janelas (medidas em metros).
Fonte: Autor, 2019.
Na concepção estrutural da edificação, foram padronizadas as dimensões de
15x25cm para as vigas e 15x30cm para os pilares, estruturas estas de concreto
armado com a finalidade apenas de representar um quadro estrutural a edificação,
respeitando regras básicas da ABNT NBR 6118 – Projeto de estruturas de concreto -
Procedimento, como a área mínima da secção transversal para os pilares. Sendo
assim, as dimensões adotadas não levam em consideração os cálculos estruturais
45
necessários, visto que não faz parte do escopo deste trabalho. Por este motivo,
também não foram modeladas as taxas de armaduras para a estrutura.
Figura 19: Quantitativo de portas (medidas em metros).
Fonte: Autor, 2019.
3.1.3.2 Experimento B
Para o Experimento B, que compreende o sistema construtivo em “Alvenaria
Estrutural”, composto de blocos cerâmicos vazados verticalmente e blocos cerâmicos
canaleta. Tal sistema permite a passagem do grauteamento no interior dos próprios
blocos, descartando quase por completo a necessidade de se utilizar fôrmas na obra.
Outra característica é o alto padrão de fabricação dos mesmos, resultando na alta
qualidade de acabamento e resistência característica capaz de oferecer resistência
estrutural as edificações.
Logo, para a modelagem do experimento, foi utilizado a biblioteca BIM da
família de blocos de modulação de 15cm da fabricante Selecta, produtos que
oferecem resistência característica a compressão de Fbk = 6,0 Mpa. Limitando-se a
modulação com blocos das respectivas dimensões de largura x altura x comprimento:
meio bloco 14x19x14cm, bloco padrão 14x19x29cm, bloco e meio 14x19x44cm, bloco
padrão canaleta 14x19x29cm e o bloco e meio canaleta 14x19x44cm. Os blocos
46
estruturais (Figura 20), foram denominados no modelo respectivamente como: B15,
B30, B45, C30 e C45.
Figura 20: Legenda dos blocos estruturais utilizados na modulação (medidas em
centímetros).
Fonte: Autor, 2019.
Na concepção estrutural, foram padronizadas as dimensões de 15x25cm para
as vigas e 15x30cm para os pilares, sendo também previstos os grauteamentos de
paredes e vigas de respaldo. Similar ao experimento A, estas estruturas possuem
apenas a finalidade de representar um quadro estrutural a edificação, e não sendo
feita a modelagem para as armaduras. Sendo assim, as estruturas adotadas não
levam em consideração os cálculos necessários, visto não fazerem parte do escopo
deste trabalho.
3.1.4 Levantamento dos Quantitativos e Orçamentação
A partir dos experimentos descritos acima, a simulação dos sistemas
construtivos visa explorar as características de cada sistema, introduzindo análises
sobre a viabilidade financeira de implantação dos casos. A geração automática de
47
tabelas (Figura 21), foi obtida por meio do comando “tabelas”, na aba “vista”. Alternando
entre as tabelas “levantamento de material” e “tabela/quantidades” responsáveis pelo
levantamento dos quantitativos dos experimentos modelados no software Revit,
Figura 21: Área de trabalho do Revit, com campos para a geração de tabelas.
Fonte: Autor, 2019.
Para extrair as tabelas referente ao levantamento dos quantitativos no software
BIM, foi realizado a exportação das mesmas para o software Excel, da Microsoft
Office. O programa permite dentre outras funcionalidades, trabalhar com tabelas, e
criar planilhas para a orçamentação. Assim, os dados das tabelas foram agrupados
em planilhas, sendo separadas por experimento. Com isso, os dados do software BIM
foram vinculados com os índices de composição de custos analíticos, não
desonerados, relativos ao mês de abril de 2019 do SINAPI para o estado do Rio
Grande do Sul, afim de se obter o orçamento estimativo para os sistemas construtivos
e não sendo previstas despesas com mão de obra e com os revestimentos das
vedações, visto a alta variedade de aplicabilidade dos itens.
48
4 RESULTADOS
4.1 PROCESSOS DE MODELAGEM – EXPERIMENTO A
A modelagem das paredes foi realizada basicamente através da vista de planta,
com o suporte do comando “parede”, localizado na aba “arquitetura” da ferramenta
BIM. Também sendo utilizadas as vistas 3D e cortes para a verificação dos elementos
modelados.
Na ferramenta BIM quando adicionados elementos, como no caso das portas e
janelas no objeto parede, as áreas correspondentes às aberturas são subtraídas
automaticamente, diminuindo assim a área relativa das paredes que é de suma
importância para o orçamento estimativo do experimento.
Semelhante ao caso das aberturas, as áreas referentes aos elementos
estruturais (vigas e pilares), também foram subtraídos das áreas do objeto parede de
forma automática quando, utilizado o comando “unir” os elementos, localizada na aba
“modificar”, e com suporte da vista 3D do software Revit. A Figura 22 apresenta uma
captura do modelo, onde é possível observar os objetos - viga, pilar e aberturas -
subtraindo a área do objeto parede.
Figura 22: Subtração de áreas no modelo 3D.
Fonte: Autor, 2019.
49
Com o modelo concluído, a planta baixa da edificação para os pavimentos
térreo e superior (Figura 23 e Figura 24, respectivamente), são os norteadores para a
geração de vistas de desenho, bem como as tabelas de quantitativos.
Figura 23: Planta baixa do pavimento térreo, para o Experimento A.
Fonte: Autor, 2019.
Figura 24: Planta baixa do pavimento superior, para o Experimento A.
Fonte: Autor, 2019.
50
4.2 PROCESSOS DE MODELAGEM – EXPERIMENTO B
Para a modulação das paredes, diferentemente do Experimento A, os blocos
de ambas as dimensões utilizadas foram inseridos na planta baixa através do
comando “componente” da aba “arquitetura” do Revit. Na concepção geral, a
modulação se fez de forma tradicional para a primeira fiada, posicionando-se os
blocos de forma individual. Em decorrência do sistema construtivo impor medidas
múltiplas de 15cm lineares, teve-se que adequar as medidas das paredes das plantas
baixas, afim de se obter a modulação correta e evitar que os blocos da segunda fiada
em diante ficassem sobrepostos, as chamadas juntas prumo.
A partir da 2ª fiada, a modulação não se deu mais na tradicional vista de planta,
em função da poluição visual causada pela sobreposição das fiadas. Assim,
aproveitando a praticidade de se trabalhar em diversas vistas de desenho que a
ferramenta BIM proporciona, a modulação passou a ser realizada na vista de
elevações (Figura 25). A vista de desenho, foi gerada a partir da criação de eixos nas
extremidades externas dos blocos ao longo das secções de paredes, e através do
comando “elevação de moldura” localizado na aba “vista” do Revit, que permite a
visualização frontal, da lateral das fiadas da parede. Ainda, foram inseridos
deslocamentos horizontais (da base) e verticais (entre blocos) na espessura de 1cm
destinado a argamassa de assentamento.
Figura 25: Modelagem da fiada de blocos na vista de elevação.
Fonte: Autor, 2019.
51
Com a segunda fiada devidamente finalizada, e em harmonia com a primeira,
respeitando as medidas modulares e juntas prumo, as fiadas subsequentes se deram
através do comando “matriz”, da aba “modificar”, que permite fazer a cópia múltipla
dos elementos com o suporte de offsets (Figura 26) até se chegar ao nível final de
cada pavimento, para cada parede. Da mesma forma que tiveram alterações nas
medidas lineares das paredes, houve um acréscimo de 10cm na altura final das
paredes do pavimento térreo, e em função da altura dos blocos utilizados possuírem
dimensões múltiplas de 20cm. Resultando para o pavimento térreo o nível final de
3,60m, mantendo-se o nível de 3,00m para o pavimento superior e ocasionando no
nível final da edificação em 6,60m.
Figura 26: Tela de trabalho do Revit, com o uso do comando matriz.
Fonte: Autor, 2019.
Com a modulação das paredes concluída, ainda na vista de elevação foram
inseridos os vão relativos as aberturas (Tabela 1), para cada parede. Sendo assim, os
vãos também tiveram que ser adequados as modulações múltiplas de 20cm de altura
e 15cm de comprimento, sendo arbitrado para as janelas as dimensões padrões de
largura x altura / peitoril, respectivamente: 1,51x1,21/1,00m – e para as portas foram
definidas as dimensões padrões de largura x altura respectivamente: 0,76x2,21m.
52
Tabela 1: Quantitativo das aberturas.
Quantitativo das Aberturas (m)
Descrição – Portas Largura Altura Peitoril
Padrão 0,76 2,21 -
Duas folhas 1,81 2,21 -
Hall 0,90 2,21 -
Comercial 1,21 2,41 -
Descrição – Janelas Largura Altura Peitoril
Padrão 1,51 1,21 1,00
Varanda 1,96 1,61 0,60
Fundos do comercial 1,81 1,21 1,00
Sala de estar 2,11 1,21 1,00
Escada – frontal/lateral 1,21 1,81 0,40
Fachada do comercial 2,26 2,01 0,20
Poço de luz 1,21 2,21 0,40
Fonte: Autor, 2019.
A modulação das aberturas (Figura 27), foram inseridos através da exclusão e
ajustando os blocos localizados nos vãos e inserindo nas fiadas ligeiramente acima e
abaixo, os blocos canaleta correspondentes as vergas e contra vergas.
Figura 27: Vista de elevação de parede, com a inserção das aberturas.
Fonte: Autor, 2019.
53
Na concepção estrutural do experimento B, foram utilizadas estruturas de
concreto armado empregadas nas vigas de baldrame e sacadas, e ligeiramente
abaixo das paredes do pavimento superior que não continham sequência abaixo, para
o pavimento térreo, representadas no vista da Figura 28, a seguir:
Figura 28: Vista representativa, da estrutura de concreto armado alocada abaixo das
paredes em alvenaria estrutural da semi-suíte.
Fonte: Autor, 2019.
Também foram previstos os grauteamentos de paredes e vigas de respaldo. A
modelagem (Figura 29) para ambos os casos foi criada na vista 3D, através do
comando “componente - modelar no local”, localizado na aba “arquitetura”, e para
cada ponto de graute, foi preciso utilizar o comando “extrusão”.
54
Figura 29: Tela demonstrativa para a modelagem do graute.
Fonte: Autor, 2019.
A ferramenta BIM permite que sejam extraídos vários detalhamentos, de
diversas vistas, como é apresentado a seguir para a parede do modelo denominada
de PAR-01. As fiadas são separadas através da “faixa de vista”, localizada na barra
lateral “propriedades”. Também sendo possível aplicar diferentes cores aos blocos,
de modo a destaca-los.
Figura 30: Detalhamento da parede 01.
Fonte: Autor, 2019.
55
4.3 PROCESSOS DE ORÇAMENTAÇÃO – EXPERIMENTO A
A geração das tabelas de quantitativos para o experimento, partiram do
levantamento das aberturas já apresentado no decorrer do presente estudo. Deste
modo com o intuito de contextualiza-las, as mesmas foram obtidas a partir da tabela -
“tabela/quantidades” alternando entre as categorias “janelas” e “portas”. Sendo feitas
a partir da adição dos campos com importância de serem apresentados na tabela, e
também criando o parâmetro calculado (Figura 31) para o campo “área” em função
dos campos “largura” e “altura”.
Figura 31: Tela de propriedades da tabela de quantitativo de janelas.
Fonte: Autor, 2019.
Para as tabelas de levantamento das paredes e do quadro estrutural, foi
utilizada para ambas, a tabela “levantamento de material”. Desta forma, foram geradas
as tabelas de quantitativos de forma automática a partir do direcionamento do que era
relevante ao estudo. Para as paredes, a partir da seleção da categoria “paredes”, e
dos campos apresentados na Figura 32, foram considerados os valores totais contidos
no modelo, sendo que os campos “comprimento” e “altura desconectada” estão em
centímetros e o campo “contador” é unitário.
56
Figura 32: Quantitativo de paredes, gerado no Revit.
Fonte: Autor, 2019.
Da mesma forma, para o quadro estrutural (Figura 33), a partir da seleção da
categoria “quadro estrutural” e dos campos relevantes, também foram considerados
os valores totais.
Figura 33: Tela de edição de tabelas no Revit, para o quantitativo do quadro
estrutural.
Fonte: Autor, 2019.
A partir disso, o orçamento estimativo apresentado na Tabela 2 teve seu início
fundamentado com base na área de parede extraído da ferramenta BIM. Chegando-
se no número de blocos cerâmicos e o volume de argamassa de assentamento em
função da multiplicação da área de 477,39m² de parede pelos coeficientes da
57
composição de custos de 55,85un. (cód. 7267) e 0,0135m³ (cód. 87292)
respectivamente.
Tabela 2: Planilha indicativa de quantitativos e orçamento estimativo – Parede de
vedações do Experimento A.
PAREDE BÁSICA DE VEDAÇÃO – INTERNA E EXTERNA
Dados obtidos no sofware Revit, sobre as paredes do modelo
Contador Família Tipo Área (m²)
69 Parede básica 20cm 477,39
Bloco cerâmico de vedação (6 furos)
Descrição Unidades Custo unitário
(R$) Custo (R$)
Bloco cerâmico de vedação 9x14x19cm
26662 R$ 0,35 R$ 9.331,78
Argamassa de assentamento - Traço 1:2:8 (CIMENTO, CAL E AREIA)
Descrição Volume (m³) Custo p/ m³
(R$) Custo (R$)
Argamassa, com preparo na betoneira 6 R$ 400,12 R$ 2.578,68
Total geral R$ 11.910,46
Fonte: Autor, 2019.
Para a estrutura de concreto (Tabela 3), foi utilizado o volume extraído do
modelo BIM, e a área de fôrmas é em função das dimensões das famílias multiplicado
pelo número de existência. Sendo os custos calculados pelos indicativos do SINAPI -
códigos 87509 e 95953, respectivamente para as vedações e quadro estrutural.
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Tabela 3: Planilha indicativa de quantitativos e orçamento estimativo – Estrutura de
concreto do Experimento A.
ESTRUTURA DE CONCRETO
Concreto FCK = 25Mpa
Contador Tipo Família Volume (m³) Custo p/ m³
(R$) Custo (R$)
30 15x30cm Pilar Retangular 9,32 R$ 341,47 R$ 3.182,50
82 15x25cm Viga Retangular 11,60 R$ 341,47 R$ 3.961,05
112 Total 20,92 R$ 7.143,55
Montagem e desmontagem de fôrma de pilares
Contador Tipo Família Área Total
(m²) Custo p/ m²
(R$) Custo (R$)
30 15x30cm Pilar Retangular 1,35 R$ 99,05 R$ 133,72
Montagem e desmontagem de fôrma de vigas
Contador Tipo Família Área Total
(m²) Custo p/ m²
(R$) Custo (R$)
82 15x25cm Viga Retangular 3,075 R$ 108,57 R$ 333,85
Total geral R$ 7.611,12
Fonte: Autor, 2019.
Assim, para os quantitativos apresentados referentes as paredes de vedação
no sistema construtivo de alvenaria convencional proposto para a edificação base do
estudo, contemplando também o quadro estrutural apresentado, obteve-se o custo
estimativo de R$ 19.521,58 para sua concepção.
4.4 PROCESSOS DE ORÇAMENTAÇÃO – EXPERIMENTO B
Para este experimento, partiu-se da geração da tabela – “tabela/quantidades”
– de quantitativos dos blocos (Figura 34), estes, pertencentes a categoria “modelos
genéricos” por serem inseridos no modelo como componentes, e sendo atribuído
somente o campo “contador” (como quantificador) para cada tipo de bloco e seu
respectivo pavimento de base. Visto que os campos “área” e “volume” não
apresentavam dados coesivos, em função de fazer a soma de todas as arestas dos
blocos.
59
Porém, esta etapa foi submetida a retrabalhos em função de os blocos estarem
vinculados à níveis trocados, falha advinda da cópia de blocos e fiadas pelo comando
matriz, e só sendo descoberta quando a tabela apresentou diferenças discrepantes
entre os números de blocos para cada pavimento, sendo visível por meio do trabalho
simultâneo entre as vistas da tabela e do 3D (Figura 35), que quando pressionado um
campo da tabela relativa ao bloco, o mesmo era destacado na vista 3D. O problema
foi solucionado, através da seleção individual das fiadas na vista 3D do modelo e
realizada a troca de “nível base” e “deslocamento”, para as mesmas na barra de apoio
“propriedades”.
Figura 34: Tabela quantitativa de blocos, extraída do Revit.
Fonte: Autor, 2019.
Figura 35: Trabalho em vistas simultâneas de tabela e 3D.
Fonte: Autor, 2019.
60
A criação das tabelas relativas ao quadro estrutural, também se deu pela tabela
– “tabela/quantidades” – por conta do graute ser modelado como componente. Desta
forma, foi selecionado a categoria “quadro estrutural” para os quantitativos das vigas
(Figura 36), e a categoria “pilares estruturais” para os pilares (Figura 37). Para ambos
foi escolhido o campo “marca de tipo” como identificador, afim de contornar uma falha
ortográfica na nomenclatura dos grautes, que só poderia ser resolvida criando outro
componente e consequentemente sendo preciso refazer toda a modelagem do graute.
Figura 36: Tabela quantitativa das vigas, extraída do Revit.
Fonte: Autor, 2019.
Figura 37: Tabela quantitativa dos pilares, extraída do Revit.
Fonte: Autor, 2019.
Neste experimento não foi possível extrair de forma automática a área
destinada a vedação na ferramenta BIM. Assim, sendo encontrada no software Excel
a partir da área de cada bloco multiplicado pela quantidade de blocos apontado pelo
campo contador, conforme Tabela 4. Sendo os custos unitários dos blocos, obtidos
em contato com a fabricante dos blocos utilizados da modulação.
61
Assim, a argamassa de assentamento foi ponderada em função do coeficiente
de 0,0141m³ de argamassa do SINAPI (cód. 87286), bem como o custo por metro
cúbico.
Tabela 4: Planilha indicativa de quantitativos e orçamento estimativo – Paredes
estruturais do Experimento B.
PAREDES DE ALVENARIA ESTRUTURAL
BLOCOS CERÂMICOS ESTRUTURAIS - MODULAÇÃO DE 15CM
Contador Nível Família e tipo Área (m²)
Custo unitário (R$)
Custo (R$)
220 Térreo Bloco Estrutural de 15cm (L14): BE15
6,60 R$ 0,68 R$ 149,16
3716 Térreo Bloco Estrutural de 30cm (L14): BE30
222,96 R$ 1,29 R$ 4.793,64
125 Térreo Bloco Estrutural de 45cm (L14): BE45
11,25 R$ 1,72 R$ 215,00
488 Térreo Canaleta (L14): C30 29,28 R$ 1,80 R$ 878,40
32 Térreo Canaleta (L14): C45 2,88 R$ 2,15 R$ 68,80
193 1º
Pavimento Bloco Estrutural de 15cm (L14): BE15
5,79 R$ 0,68 R$ 130,85
3273 1º
Pavimento Bloco Estrutural de 30cm (L14): BE30
196,38 R$ 1,29 R$ 4.222,17
130 1º
Pavimento Bloco Estrutural de 45cm (L14): BE45
11,70 R$ 1,72 R$ 223,60
426 1º
Pavimento Canaleta (L14): C30 25,56 R$ 1,80 R$ 766,80
27 1º
Pavimento Canaleta (L14): C45 2,43 R$ 2,15 R$ 58,05
8630 Total de Blocos 514,83 R$ 11.506,47
ARGAMASSA DE ASSENTAMENTO - TRAÇO 1:1:6 (CIMENTO, CAL E AREIA)
Tipo Volume
(m³) Custo p/ m³
(R$) Custo (R$)
Argamassa, com preparo na
Betoneira 7 R$ 322,18 R$ 2.338,74
Total geral R$ 13.845,21
Fonte: Autor, 2019.
62
Para a estrutura de concreto (Tabela 5), o volume foi extraído da tabela
exportada do Revit, e as áreas de fôrmas encontradas em função da área da seção
de cada família pelo número de ocorrências. E os custos são relacionados aos
indicadores de custos do SINAPI – códigos 95953, 89993 e 89995; para as estruturas
de concreto, grauteamento vertical e das vigas de respaldo, respectivamente.
Tabela 5: Planilha indicativa de quantitativos e orçamento estimativo – Quadro
estrutural do Experimento B.
ESTRUTURA DE CONCRETO ARMADO
Concreto FCK = 25Mpa
Contador Tipo Família Volume
(m³) Custo p/ m³
(R$) Custo (R$)
3 15x30cm Pilar Retangular 0,59 R$ 341,47 R$ 201,47
34 15x25cm Viga Retangular 4,99 R$ 341,47 R$ 1.703,94
Total 5,58 R$ 1.905,40
Montagem e desmontagem de fôrma de pilares
Contador Tipo Família Área Total (m²)
Custo p/ m² (R$)
Custo (R$)
3 15x30cm Pilar Retangular 0,135 R$ 99,05 R$ 13,37
Montagem e desmontagem de fôrma de vigas
Contador Tipo Família Área Total (m²)
Custo p/ m² (R$)
Custo (R$)
34 15x25cm Viga Retangular 1,275 R$ 108,57 R$ 138,43
Total geral R$ 2.057,20
GRAUTEAMENTO
Contador Tipo Família Volume
(m³) Custo p/ m³
(R$) Custo (R$)
1 08x08cm Graute Vertical 1,51 R$ 669,17 R$ 1.010,45
1 09x16cm Viga de respaldo -
Térreo 1,43 R$ 640,78 R$ 916,32
1 09x16cm Viga de respaldo -
1º Pavimento 1,45 R$ 640,78 R$ 929,13
Total geral R$ 2.855,89
Fonte: Autor, 2019.
63
Desta forma, se obteve para o experimento B que corresponde pelo sistema
construtivo de alvenaria estrutural para a construção de uma residência o custo
estimativo para as vedações, bem como para o quatro estrutural apresentado, um
custo total de R$ 18.758,31.
4.5 ANÁLISES E REFLEXÕES SOBRE A EXPERIÊNCIA
A partir da modelagem de uma residência de ocupação mista (unifamiliar e
comercial), em dois diferentes sistemas construtivos - alvenaria convencional e
alvenaria estrutural - em plataforma BIM, e a experiência adquirida no processo. A
modelagem paramétrica da edificação somada a exploração dos sistemas
construtivos, o levantamento dos quantitativos e orçamentação dos experimentos
possibilitam uma análise quantitativa dos dados obtidos no experimento.
No Experimento A, a partir de comandos simples do software, a modelagem se
deu de forma ágil e interativa com a geração automática de vistas de desenho, sendo
utilizada a vista de planta como base para a modelagem da edificação. A modelagem
do experimento atendeu a proposta arquitetônica do projeto base, com alterações
apenas nas espessuras das paredes afim de se manter a espessura central da parede
equivalente para ambos os experimentos.
Já no Experimento B, a modelagem foi gerada de forma mais restrita a partir
da montagem das fiadas dos blocos, com a inserção e alocação individual para cada
bloco, também respeitando as prumadas e juntas. Desta forma, surgiu como efeito a
adequação das metragens da planta e aberturas em múltiplas de 15cm de largura e
20cm de altura, e se utilizando as vistas de elevação como base para a modelagem.
Assim, para este experimento houve uma alteração na fachada da edificação (Figura
38) em virtude de o projeto inicial contemplar duas vidraças de grandes dimensões,
proporcionando um grande vão nas paredes da sala de jantar que possui pé direito
duplo. Fato não suportado pelo sistema construtivo que tem por característica a
sustentação pela própria trama de blocos das paredes. Assim, sendo arbitrado pela
redução dos vãos, limitando-se aos limites dos níveis de vinculação.
64
Figura 38: Vista 3D da fachada da edificação, primeiramente para o Experimento A e
na sequência para o Experimento B.
Fonte: Autor, 2019.
Para ambos os casos a possibilidade de se trabalhar em vistas de desenho
paralelas, e atualizadas em sincronia foram de grande valia. Fato que possibilita aos
projetistas visualizar os elementos modelados, reduzindo erros e dúvidas referentes
ao projeto num todo.
A modelagem para o experimento B, também apresentou uma funcionalidade
que ajudou na percepção visual da localização dos diferentes tipos de blocos
utilizados na modelagem. Através da aplicabilidade de filtros de projeção, que
agregavam cores aos blocos, como é possível de se observar na Figura 39. Filtros
estes, com possibilidade de aplicação em todas as vistas de desenho, a partir do
comando “vg”, na aba “filtros” da janela de parâmetros do comando.
65
Figura 39: Aplicação filtros de projeção aos blocos.
Fonte: Autor, 2019.
Outro item de destaque foi a modelagem do graute, que por sua vez demanda
um tempo de trabalho considerável para a modelagem. Contudo, proporciona a
entrega de maiores detalhes construtivos, além do levantamento do volume de
concreto – ou outro material associado – dos mesmos, também podendo ser inseridas
as armaduras de reforço para a estrutura.
Relativo à orçamentação dos modelos, para ambos os experimentos a geração
de tabelas com o levantamento dos dados de forma automática proporcionada pelo
software Revit, foi de suma importância e eficácia quando comparados ao tradicional
método de levantamento de quantitativos com base na leitura de modelos 2D.
A geração de tabelas relativa às vedações foi de grande valia, sendo a
informação base para a geração dos orçamentos estimativos. Para o experimento A,
apresentou o levantamento relativo à área de paredes. Quanto ao experimento B, a
geração de tabelas apresentou o número de blocos inseridos no modelo, sendo
necessário ser feito o cálculo da área relativa às paredes por meio de inserção de
formulas no software Excel. Pelo fato de o software Revit considerar todas as arestas
dos blocos como área, apresentando assim valores incoerentes ao campo
correspondente.
Para ambos os casos a geração de tabelas na ferramenta BIM, referentes ao
levantamento de dados do quadro estrutural da edificação foram satisfatórios,
66
apresentando os volumes de concreto para as estruturas, e sendo somente acrescido
no software de orçamento o campo área para a orçamentação das formas de madeira.
Assim, a geração das tabelas se apresenta ágil desde que o projetista tenha
um conhecimento básico sobre quais os dados e campos são relativos ao tipo de
tabela que necessita. É pertinente ressaltar a confiabilidade dos dados extraídos que
a ferramenta proporciona, como a possibilidade de se visualizar os elementos orçados
em vistas de desenho simultâneas. Porém, de certo modo, o levantamento dos dados
na ferramenta BIM é fragmentado, limitando-se às categorias na qual os objetos que
compõem o modelo pertencem. Da mesma maneira, para se fazer a exportação das
tabelas para outros softwares é preciso realiza-la de forma individual para cada tabela
gerada, não sendo “hereditária” as parametrizações e formatações dos campos, que
“herdam” somente o texto.
67
5 CONCLUSÃO
Este trabalho apresentou a pesquisa do trabalho de conclusão de curso,
mostrando os resultados referentes as etapas de modelagem em BIM. No qual, o
processo de modelar os experimentos foi relativamente interativo, visto a possibilidade
de visualizar os modelos editados em várias vistas de desenho, reduzindo a margem
de erros já que na alvenaria estrutural ouve a necessidade de adequação das
metragens tanto de perímetro das paredes quanto de aberturas. Assim como a
geração em paralelo e com atualizações simultâneas de variados detalhamentos da
edificação. A modelagem dos experimentos se deu na vista de planta para o
experimento A, e na vista de elevações para o experimento B.
A pesquisa buscou extrair tabelas com o levantamento de quantitativos de
forma automática por meio do software BIM. Tendo para o experimento A,
quantitativos de área e para o experimento B, as unidades de cada bloco utilizado.
Bem como, para ambos os experimentos o volume de concreto relativo ao quadro
estrutural da edificação. Assim, exportando as tabelas para o software Excel e
vinculando as informações com os índices de composição de custos do SINAPI, se
obtendo o orçamento estimativo de R$ 19.521,58 para o experimento A, e R$
18.758,31 para o experimento B. Por se tratar apenas do quantitativo de vedações, a
diferença de valor se apresentou pequeno, porém cabem ainda despesas com mão
de obra e revestimentos das vedações, não abrangidas no contexto do presente
estudo.
Notou-se que as vantagens abordadas são relativas ao levantamento de
quantitativos como expressado anteriormente. E que a funcionalidade do software BIM
auxilia profissionais da área da construção civil na hora de projetar uma edificação,
assegurando maior confiabilidade dos dados extraídos, como a possibilidade de se
visualizar os elementos orçados em vistas de desenho simultâneas.
Dentre as limitações, constatou-se que a modelagem BIM requer um
conhecimento avançado sobre a ferramenta afim de se obter êxito não somente na
modelagem, mas também na parametrização e automatização de processos, que é a
verdadeira proposta do BIM. Como no caso de bibliotecas BIM, fornecidas por alguns
fabricantes, que possuem elementos geométricos, com escassos dados relevantes e
68
parametrizados, muitas vezes contemplando apenas dados descritivos, que não
desenvolvem nenhuma atividade paramétrica no modelo.
Para trabalhos futuros, recomenda-se desenvolver plug-ins com potencial para
modulação automática das fiadas de blocos, e que contemplem a modulação de vãos
de aberturas nas paredes, através da inserção de parâmetros de entrada no modelo.
Da mesma forma, que entregue a área de parede, e o volume de argamassa de
assentamento dos blocos.
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REFERÊNCIAS
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