CONCEITOS PROJETOS REVIT X BIM, Notas de estudo de Computação Aplicada

Baixe CONCEITOS PROJETOS REVIT X BIM e outras Notas de estudo em PDF para Computação Aplicada, somente na Docsity!

O REDESENHO EM BIM:

O PROCESSO INTEGRADO DE PROJETO E

ANÁLISE DA SIMULAÇÃO CONSTRUTIVA

RANGEL BRANDÃO

GOIÂNIA | 2019

IVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS – UFG

[ O REDESENHO EM BIM: O

PROCESSO INTEGRADO DE PROJETO

E A ANÁLISE DA SIMULAÇÃO

CONSTRUTIVA]

O CASO DO EDIFÍCIO IBDF –

ESCRITÓRIO ESPAÇO.

RANGEL BRANDÃO

FACULDADE DE ARTES VISUAIS – FAV

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ARQUITETURA E URBANISMO –

PROJETO E CIDADE

O REDESENHO EM BIM: O PROCESSO INTEGRADO DE PROJETO E

A ANÁLISE DA SIMULAÇÃO CONSTRUTIVA

RANGEL HENRIQUE BRANDÃO SILVA

rhbsilva@gmail.com

Orientador: Dr. Fábio Lima arqfabiolima@gmail.com

Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-graduação em Arquitetura e Urbanismo – Projeto e Cidade, FAV/UFG, como requisito parcial para obtenção do título de Mestre, sob orientação do Prof. Dr. Fábio Lima. Linha de pesquisa: Processos e Tecnologias de Projeto e Planejamento

Goiânia, 2019.

Ficha de identificação da obra elaborada pelo autor, através do Programa de Geração Automática do Sistema de Bibliotecas da UFG.

CDU 72.

Silva, Rangel Henrique Brandão projeto e a análise da simulação construtiva / Rangel HenriqueO Redesenho em BIM: [manuscrito] : O processo integrado de Brandão Silva. - 2019.149 f.: il.

Orientador: Prof. Dr. Fabio Ferreira de Lima. Faculdade de Artes Visuais (FAV), Programa de Pós-Graduação emDissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Goiás, Arquitetura - Projeto e Cidade, Goiânia, 2019.Bibliografia. Inclui fotografias, gráfico, lista de figuras, lista de tabelas.

1. Processo de projeto integrado. 2. Building information modeling (BIM). 3. Simulação da construção. 4. Projeto simultâneo. 5. Arquitetura. I.Lima, Fabio Ferreira de, orient. II. Título.

AGRADECIMENTOS

A Deus, pelo aprendizado ao longo das caminhadas. Sou grato ao Professor Fábio Lima, pelas valiosas orientações e contribuições, aos Professores Janes Cleiton e Daniel Andrade pela disposição em participar da banca de defesa desta dissertação e pelas pertinentes considerações e observações no momento de qualificação e a todos os professores do Programa de Pós-Graduação Projeto e Cidade, pela colaboração e reflexões por eles incitadas em suas disciplinas. Agradeço ao arquiteto Fernando Carlos Rabelo, pelo tempo despendido em seu primoroso relato, com riqueza de detalhes e dados que muito enriqueceram a visão crítica da pesquisa. Aos arquitetos e amigos Frederico André Rabelo, Guilherme Andrade, Mayra Almeida, Bruno Cabral, Leandro Francis, José Renato pelas conversas de muito aprendizado sobre a pesquisa e sobre a vida. Minha gratidão a toda minha família e amigos. A meus pais Antônio e Glória, que muito fizeram e fazem por mim, aos meus irmãos, pela torcida e incondicional amor. Ao meu padrasto pelo apoio e companheirismo. À minha amada amiga, namorada e companheira Jakelyne Martins, pela paciência, auxílio, compreensão, dedicação e carinho.

RESUMO

Embora o BIM ( Building Information Modeling ) não detenha a exclusividade da prática integrada de projeto, ele é potencializador e se estabelece como uma nova plataforma de trabalho que contribui para o processo integrado de projeto, o gerenciamento construtivo e a manutenção de um edifício. A possibilidade de existir um modelo computacional onde as informações da construção fiquem acessíveis a todos os projetistas é de grande valia, pois isso contribui para a consecução de um projeto mais fiel e compatível com a obra. Assim, é importante entender como essa plataforma de trabalho ajuda , influencia ou contesta partes do processo de projetação do arquiteto. Segundo esse questionamento, o trabalho apresenta uma reflexão sobre o processo de projeto integrado tanto em meios tradicionais como em BIM. O estudo realiza também um exercício comparativo entre o edifício construído, a partir da integração tradicional, e a simulação virtual da construção, conforme a integração dos modelos BIM. Para desenvolvimento da pesquisa foi feito uma revisão da bibliografia existente sobre os conceitos BIM e o processo de projeto integrado da edificação. Realizou-se também entrevista com o arquiteto responsável pela coordenação dos projetos e elaborou-se o modelo BIM, a partir dos projetos originais de arquitetura, estrutura, hidráulica e elétrica. Como resultado é apresentado uma análise do processo de projeto integrado do escritório Espaço e uma simulação virtual da construção. As interferências e divergências encontradas no modelo foram confrontadas com as soluções originais de projeto, com relato do arquiteto responsável pela coordenação e observação in loco do edifício construído ainda na década de 1970. Portanto essa pesquisa favorece o aprimoramento da coordenação e gerenciamento do processo projetivo, aumentando a compreensão e entendimento do papel do arquiteto, da metodologia e do uso do BIM dentro dessa “nova” cultura de integração entre os projetistas.

PALAVRA-CHAVE : Processo de Projeto Integrado, Building Information Modeling (BIM), Simulação da Construção, Projeto Simultâneo, Arquitetura.

Lista de Figuras

• Figura 0-1 Esquema metodológico
• Figura 1.1-1 Museu Guggenheim de Bilbao / Gehry Partners – Ano
• Figura 1.1-2 Emory University Center for the Arts / Eisenman Architects - Ano 1991..........................
• Figura 2.1-1 Esquema de funcionamento dos parâmetros da família: parede
• da construção. Figura 2.1-2 Interoperabilidade, troca de informações alimentando o modelo durante o ciclo de vida
• Figura 2.2-1 Modelo Físico, Sagrada Família / Antoni Gaudí- Ano
• Figura 2.2-2 Modelo BIM, Estação Antártica Comandante Ferraz - Ano 2013.....................................
• Figura 2.2-3 Estágios de modelagem BIM
• Figura 2.3-1 Imagem ilustrativa do processo de laser scanning
• Figura 2.3-2 Sistema OPUS
• Figura 3.1-1 Fluxograma para Projeto de Edificação
• Figura 3.1-2 Arranjo tradicional de equipe de projeto
• Figura 3.1-3 Fluxograma do Projeto de Edificação
• Figura 3.1-4 Os quartos agentes participantes de um empreendimento
• Figura 3.2-1 Engenharia Sequencial X Engenharia Simultânea
• Figura 3.2-2 Equipe multidisciplinar de projeto
• Figura 3.2-3 Coordenação de projeto.
• simultânea Figura 3.2-4 Modelo genérico para organização do processo de projeto de forma integrada e
• Figura 3.3-1 Identificação das diferentes fases de maturidade do desenvolvimento de projetos
• Figura 3.3-2 Modelo de projeto integrado BIM
• Figura 3.3-3 Bim e ciclo de vida do edifício...........................................................................................
• Figura 3.3-4 Processo de projeto tradicional e BIM
• Figura 3.3-5 Estrutura conceitual do Processo BIM
• Figura 3.3-6 Organização do fluxo de trabalho do processo BIM
• Figura 3.3-7 Fluxo do processo BIM com etapas de elaboração do modelo
• Figura 3.3-8 Modelo de coordenação de projeto
• Figura 3.3-9 Dimensões BIM
• Figura 3.3-10 Processo da construção digital em BIM
• Figura 4.2-1 Situacao do edificio IBDF atual IBAMA na cidade de Goiânia-GO
• Figura 4.2-2 Fachada Sudoeste
• Figura 4.2-3 Plantas dos pavimentos do edifício
• Figura 4.2-4 Fachada Atual do IBAMA
• Figura 4.2-5 Simulação da fachada original do IBDF
• Figura 4.2-6 Esquema de implantação do partido
• Figura 4.2-7 Esquema em planta de implantação do edifício
• Figura 4.2-8 Corte Esquemático e Planta Perspectivada
• Figura 4.2-9 Esquema estrutural em planta
• Figura 4.2-10 Esquema estrutural BIM
• Figura 4.2-11 Esquema em planta da prumada Hidrossanitária e Elétrica
• Figura 4.2-12 Esquema em 3D da prumada Hidrossanitária e Elétrica
• Figura 4.2-13 Armação e luminária, Prancha C7/25
• Figura 4.2-14 Energização das luminárias, Prancha E7/8
• Figura 4.2-15 Guarda-corpo, Fotografia In loco
• Figura 4.2-16 Luminária em guarda corpo
• Figura 4.2-17 Projeto elétrico – Pavimento Térreo, Prancha E4/8
• Figura 4.2-18 Projeto Hidrossanitário – Pavimento Térreo, Prancha H2/5
• Figura 4.2-19 Processo de Projeto IBDF
• Figura 4.2-20 Processo de projeto do escritório durante o concurso
• Figura 4.2-21 Processo de projeto integrado do escritório
• Figura 4.2-22 Projeto Estrutural Mísula...............................................................................................
• Figura 4.2-23 Detalhe da drenagem – Ralo abacaxi
• Figura 4.2-24 Detalhe estrutural das Gárgulas Prancha E25A/25
• Figura 4.2-25 Detalhes do projeto elétrico, Prancha E3/8
• Figura 4.2-26 Ponto de iluminação intercalados na laje, "Tabuleiro de Xadrez”.
• Figura 4.2-27 Fiscalização da obra pelo escritório
• Figura 4.2-28 Detalhe da laje conforme projeto
• Figura 4.2-29 Esquema sugerido pelo Eng. Elmar
• Figura 4.2-30 Marcação dos dois meios caixotes, formas, entre as nervuras
• Figura 4.3-1 Modelo de Arquitetura BIM
• Figura 4.3-2 Modelo Estrutura BIM
• Figura 4.3-3 Modelo de Instalações Elétrica BIM
• Figura 4.3-4 Modelo de Instalação Hidrossanitária BIM
• Figura 4.3-5 Comando de verificação de interferência entre duas categorias de sistemas
• Figura 4.3-6 Interferência Caixa de passagem x Pilar em “Cruz”
• Figura 4.3-7 Detalhe, Caixa no pilar em “Cruz”...................................................................................
• Figura 4.3-8 Registro in loco do pilar com as instalações...................................................................
• Figura 4.3-9 Interferência Caixa de passagem x Guarda corpo em concreto
• Figura 4.3-10 Caixa de passagem em viga.........................................................................................
• Figura 4.3-11 Caixa de passagem em viga guarda corpo
• Figura 4.3-12 Conduíte em sobreposição com a laje
• Figura 4.3-13 Shaft Elétrico
• Figura 4.3-14 Marcação de eletroduto
• Figura 4.3-15 Tubulação concretada na laje
• Figura 4.3-16 Interferência Fundação x Tubulação de água fria
• Figura 4.3-17 Interferência Fundação x posso de visita
• Figura 4.3-18 Pilar intersecciona o reservatório interior
• Figura 4.3-19 Viga interseccionando o reservatório inferior
• Figura 4.3-20 Tubulação de água fria intersecciona o Pilar................................................................
• Figura 4.3-21 Cabine de alta tensão com abertura conforme executada no local, prancha E2/8
• Figura 4.3-22 Registro fotográfico do local
• Figura 4.3-23 Tubulação de água fria intersecciona a nervura da laje
• Figura 4.3-24 Execução com furo na nervura para passagem de tubulação
• Figura 4.3-25 Execução com furo na nervura para passagem de tubulação
• Figura 4.3-26 Janela adentrando a mísula e o pilar
• Figura 4.3-27 Execução esquadria com a mísula
• Figura 4.3-28 Detalhe Esquadria/Mísula/Pilar – Prancha D17/20
• Tabela 1 Roteiro Metodológico Lista de Tabelas
• Tabela 2 Evolução CAD em Arquitetura
• Tabela 3 Terminologias CAD
• Tabela 4 Evolução das ferramentas CAD
• Tabela 5 Termos relacionados à modelagem BIM.
• Tabela 6 Percepção sobre o BIM,
• Tabela 7 O que caracteriza ou não BIM................................................................................................
• Tabela 8 Estágios de maturidade BIM
• Tabela 9 Níveis de Desenvolvimento – Especificação e Usos do BIM
• Tabela 10 Entendimento dos termos, Processo e Projeto
• Tabela 11 As seis fases do processo de projeto
• Tabela 12 Fases do Processo de Projeto da Edificação
• Tabela 13 Características, Princípios e Benefícios da Engenharia Simultânea.
• Tabela 14 Fases do Processo de Projeto da Edificação dentro do processo BIM
• Tabela 15 Fases do processo de projeto e o Fluxo BIM
• Tabela 16 Dimensões BIM
• Tabela 17 Tipos de interferências
• Tabela 18 Disciplinas confrontadas a partir do comando de verificação de interferência
• Tabela 19 Relatório de interferência
• Tabela 20 Quadro síntese de verificação de interferências.
• INTRODUÇÃO SUMÁRIO
• Objetivos
• Objetivos Específicos
• Metodologia
• Escolha do projeto estudado
• Estrutura do trabalho
• 1. O COMPUTADOR COMO FERRAMENTA DE PROJETO
• 1.1 PANORAMA
• 1.2 SÍNTESE CAD
• 2. A MODELAGEM DA INFORMAÇÃO DA CONSTRUÇÃO – BIM
• 2.1 DEFINIÇÕES E CONCEITOS
• 2.2 O MODELO BIM
• a) ESTÁGIOS DE MODELAGEM BIM
• b) NÍVEL DE DESENVOLVIMENTO DO MODELO (LOD – LEVEL OF DEVELOPMENT)
• 2.3 O CENÁRIO ATUAL E POTENCIAL DO BIM
• 3. PROCESSO DE PROJETO DA EDIFICAÇÃO
• 3.1 PANORAMA
• 3.2 PROCESSO INTEGRADO DE PROJETO DA EDIFICAÇÃO
• 3.3 PROCESSO DE PROJETO BIM
• a) COORDENAÇÃO TÉCNICA – BIM MANAGER
• b) INTEGRAÇÃO EM BIM – MODELO FEDERADO
• c) DIMENSÕES BIM – SIMULAÇÃO DA CONSTRUÇÃO
• 4. ESTUDO DE CASO
• 4.1 PANORAMA
• 4.2 O ESCRITÓRIO E O EDIFÍCIO.................................................................................................
• 4.3 SIMULAÇÃO DIGITAL DA CONSTRUÇÃO – BIM E O EXISTENTE
• 5. CONSIDERAÇÕES FINAIS
• 6. BIBLIOGRAFIA

desenho, introduzindo novas e mais eficazes maneiras de pensar e experimentar o idealizado. Lima (2015) complementa que o computador elevou o potencial criativo, através de parâmetros e comandos que facilitaram a representação e favoreceu ao arquiteto visualizar de forma mais dinâmica as minúcias do desenho e do projeto. Mesmo dentro dessa grande revolução no âmbito digital, Arantes (2012) pondera que os projetos continuam seguindo o processo renascentista de representação ortogonal, da mesma maneira como na prancheta. Portanto, as mudanças na elaboração dos desenhos de plantas, vistas e cortes do edifício, estão mais ligadas à facilidade e rapidez em representar uma ideia, do que na forma de rebater os sólidos sobre um determinado plano.

Os desenhos ainda são feitos um a um, como na prancheta convencional. Os padrões gráficos também são os convencionais, mas agora inseridos de forma digital e com enorme precisão. Os instrumentos são os mesmos, mas todos virtuais [...] Eles podem ser utilizados com certa facilidade, permitindo experimentar opções como corta e cola, estica, inverte, sobrepõe, copia, pinta, apaga, desfaz, multiplica, imprime, redesenha por cima, incorpora imagens externas, textos, quantificações e dimensionamentos (lineares, áreas e volumetrias), parâmetros, cálculos etc. (ARANTES, 2012 p. 139) Arantes (2012) explica que a geometria de desenho continua euclidiana, mas agora a sua elaboração se dá através de comandos computacionais, com atalhos de teclado e mouse , dispensando algumas ferramentas tradicionais do arquiteto, como escalímetro, esquadro e compasso. Assim, a computação gráfica passou a auxiliar o arquiteto a detectar problemas e propor soluções mais assertivas a cada novo projeto. A evolução dos sistemas CAD proporcionou uma melhoria e rapidez na representação e validação de uma ideia, onde, além de assessorar o projetista na elaboração do desenho e projeto, essas ferramentas computacionais criaram um espaço virtual^2 que possibilitou modelar e simular as etapas de uma construção. Esse novo espaço pode ser considerado um meio para se testar as ideias pretendidas, provendo um campo de possibilidades, viabilizando processos, e é onde o arquiteto pode observar com critérios muito específicos às conjecturas

(^2) Virtual vem do latim virtualis , de virtus , definindo-se como força ou potência: aquilo que não é físico, está no plano conceitual. Em sentido stricto o virtual é aquilo que existe em potência e não em ato. (LÉVY, 1996).

desenvolvidas. Desse modo, o espaço virtual, assim como a maquete física ou modelo físico, também pode ser considerado um meio decisivo para que novos processos criativos e de soluções espaciais ocorram. Sob esse ponto de vista, pode-se entender que o projetista, auxiliado pelo computador, teve sua concepção modificada pelas tecnologias que exigem cada vez mais especialistas não somente em projeto, mas também no manuseio das ferramentas e informações digitais. Portando, atualmente o arquiteto não se preocupa somente com a arquitetura, mas sim com diversas informações que surgem dentro do processo, tornando-o um gestor com características além das triviais.

[...] o profissional contemporâneo precisa ser, antes de tudo, um excelente comunicador e coordenador, capaz de lidar com desenvoltura com a infinidade de equipamentos e aplicativos de comunicação digital de que dispomos atualmente e, ao mesmo tempo, capaz de coordenar o fluxo de toda essa informação que, muitas vezes, acontece de forma assíncrona e à distância. (NARDELLI, 2007, p. 34) Tendo como referência esse profissional multitarefas, percebe-se que as novas ferramentas computacionais resultam de pesquisas com o objetivo de favorecer o processo de projeto onde o arquiteto/engenheiro trabalhe de forma mais precisa e dentro de um padrão de qualidade. Assim foi com a tecnologia BIM, a qual segundo Eastman, et. al. (2014) surgiu da evolução do sistema CAD ( Computer Aided Design ), que somente produzia desenhos vetoriais plotados, com tipos de linhas associadas e identificadas em camadas. Para Eastman, et. al. (2014), o BIM pode ser entendido como um processo virtual de construção onde os projetistas trabalham de forma integrada em uma plataforma 3D, gerando um modelo^3 acompanhado por um conjunto de informações. Esses dados podem a qualquer momento serem acessados, e assim, possibilitam comunicar e analisar as construções pretendidas. Em resumo, essa ferramenta se caracteriza pela união de três etapas do atual processo de projeto, representação, compatibilização e gerenciamento, pois permite reproduzir virtualmente o edifício,

(^3) Modelo, “[...] tem como objetivo ser uma base de dados sólida, em cima da qual são modeladas (geradas) informações para alimentar a equipe colaborativa.” (Campestrini et. al., 2015, p.

melhor compreensão e execução da obra. Portanto, o BIM pode ajudar nas trocas de experiências entre os profissionais envolvidos já na etapa de concepção do edifício, pode influenciar ou não o arquiteto ao uso recorrente de soluções prontas, existentes dentro da ferramenta, tornando-o mais especialista na modelagem da construção do que na concepção ou criação da arquitetura e pode contestar partes do processo de projeto uma vez que um dos intuitos da ferramenta é favorecer a gestão e produção do edifício, logo, o arquiteto projetista precisa gerir o projeto até a construção. Assim, a tecnologia BIM pode revigorar a prática integrada do profissional de arquitetura, que em sua origem não apenas concebia o edifício, como acompanhava todas as etapas de sua execução. Nesse contexto, a vivência e a presença do arquiteto em obra segundo Gregotti (2013) permite perceber a edificação sob outra ótica, o que favorece a melhores soluções de projeto e elaboração de ricos detalhes construtivos.

Objetivos De modo geral essa pesquisa busca analisar o processo de projeto integrado e a partir da tecnologia BIM entender a necessária adaptação dos arquitetos nas práticas de projetação.

Objetivos Específicos Especificamente busca-se formular um referencial teórico-prático sobre o processo de projeto em BIM, entender as diferenças projetuais entre o uso do BIM e os métodos tradicionais, investigando como acontece a integração de projeto sob esses diferentes âmbitos. Também é de interesse dessa pesquisa realizar um exercício comparativo entre a construção material e a simulação construtiva, examinando in loco o resultado do processo tradicional de projeto e as soluções adotadas.

Metodologia Esta pesquisa é de natureza aplicada gerando conhecimento para o uso e desenvolvimento da integração em BIM. Possui uma abordagem qualitativa devido à interpretação do método de projeto integrado e a atribuição de significados relativos à tecnologia, sendo o processo e seu significado os focos principais. Assim, a

pesquisa tem caráter exploratório, partindo de uma revisão bibliográfica até chegar a um estudo de caso onde é possível identificar a teoria e prática do projeto integrado, agora redesenhado em BIM.

Figura 0-1 Esquema metodológico Fonte: Desenvolvido pelo autor. Como procedimentos técnicos para elaboração da pesquisa, realizou-se uma revisão do referencial teórico sobre a tecnologia BIM e sobre o processo de projeto integrado. Elencou-se como estudo de caso um projeto coordenado e compatibilizado por um escritório de arquitetura ainda na tradicional prancheta. Por meio de entrevistas com o arquiteto responsável pelo projeto foi possível conhecer e entender na prática como aconteceu a coordenação, as trocas de experiência e de informações entre os profissionais envolvidos durante a projetação e execução da obra. Afim experimentar e entender o processo de projeto do escritório, foi realizado o redesenho do projeto dentro da plataforma BIM tendo como base os desenhos originais em 2D. Assim, o redesenho em BIM do projeto já coordenado de forma tradicional permitiu, comparar o modelo de informação da construção com a edificação existente, identificar as interferências entre as disciplinas, evidenciar soluções mais práticas que não foram adotadas durante a execução das instalações e estruturas e rebater de forma critica as reais contribuições da tecnologia BIM dentro do processo integrado. Vale salientar que, o método adotado não se caracteriza como um entusiasta da tecnologia e as discussões acerca do tema possuem uma visão crítica e analítica sobre a utilização da tecnologia durante a etapa de desenvolvimento dos projetos do edifício, apoiando-se na obra de Eastman, et. al. (2014) o "Manual do BIM".

Bibliográfica^ Revisão

Computadorcomo Ferramenta deProjeto A modelagem dainformação da construção - BIM Processo deprojeto da edificação

Estudo casode

Entrevista Arq.Fernando Rabelo Projeto IBDF,IBAMA-GO

Resultado