FACULDADE DE ARQUITETURA E URBANISMOlivros01.livrosgratis.com.br/cp108140.pdf · universidade presbiteriana mackenzie faculdade de arquitetura e urbanismo mÔÔnniicc aa nmmeennddoonÇÇa

UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE

FACULDADE DE ARQUITETURA E URBANISMO

MMÔÔNNIICCAA MMEENNDDOONNÇÇAA MMAARRIIAA

TTEECCNNOOLLOOGGIIAA BBIIMM NNAA AARRQQUUIITTEETTUURRAA..

São Paulo, SP 2008

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TTEECCNNOOLLOOGGIIAA BBIIMM NNAA AARRQQUUIITTEETTUURRAA..

DDiisssseerrttaaççããoo ddee MMeessttrraaddoo aapprreesseennttaaddaa aaoo PPrrooggrraammaa ddee

PPóóss--GGrraadduuaaççããoo eemm AArrqquuiitteettuurraa ee UUrrbbaanniissmmoo ccoommoo ppaarrttee

ddooss rreeqquuiissiittooss ppaarraa aa oobbtteennççããoo ddoo ttííttuulloo ddee MMeessttrree..

Orientador: Prof. Dr. Rafael Antonio Cunha Perrone

SÃO PAULO, SP 2008

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TECNOLOGIA BIM NA ARQUITETURA.

DDiisssseerrttaaççããoo ddee MMeessttrraaddoo aapprreesseennttaaddaa aaoo PPrrooggrraammaa ddee

PPóóss--GGrraadduuaaççããoo eemm AArrqquuiitteettuurraa ee UUrrbbaanniissmmoo ccoommoo ppaarrttee

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Aprovado em:

BANCA EXAMINADORA

___________________________________________ Prof. Dr. Helena Ayoub Silva

Universidade Presbiteriana Mackenzie

___________________________________________ Prof. Dr. Rafael Antonio Cunha Perrone Universidade Presbiteriana Mackenzie

___________________________________________ Prof. Dr. Wilson Flório

Universidade Presbiteriana Mackenzie

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Ao meu marido, Carlos, pelo apoio incondicional; À minha filha, Ana Carolina, amiga e parceira;

Aos meus Pais, Tanya e Baptista.

5

AGRADECIMENTOS

À Deus pela força, inspiração e oportunidade de ter feito esse curso.

Ao Prof. Dr. Rafael Antonio Cunha Perrone por ter sido meu orientador, paciente e amigo.

Aos Prof. Dr. Wilson Flório e Profª Drª Helena Ayoub Silva , pelos comentários e sugestões no exame de qualificação.

Às Prof as Dr as Angélica Aparecida T. Benatti Alvim e Eunice Helena S. Abascal por terem me escolhido, como aluna na

entrevista de seleção.

A todos os professores da Pós-graduação que abrilhantaram o curso com seus conhecimentos e em especial à:

Profª Drª Maria Izabel Villac, Profa Dra Gilda Collet Bruna, Profa Dra Maria Augusta J. Pisani, Profa Dra Ruth Verde Zein, Prof. Dr.

Abilio Guerra, Profa Dra Ana Gabriela Godinho Lima, Prof. Dr. Carlos Egidio Alonso, Prof. Dr. Carlos Guilherme S. S. da Mota,

Prof. Dr. Cândido Malta Campos Neto, Prof. Dr. Ladislao Pedro Szabo (in memorian), Prof. Dr. José Geraldo Simões Jr e Profa

Dra Nadia Someck.

A todos os funcionários da Pós-graduação pelo apoio e incentivo e em especial à Fernanda Morais pelo carinho que sempre nos

dispensou.

Ao Prof. Dr. Eduardo Toledo Santos da Escola Politécnica da USP pelas informações e sugestões.

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Resumo

Este trabalho objetiva apresentar a tecnologia contida no BIM e suas implicações no processo de projeto da arquitetura e

engenharia civil. A partir de 1960, as indústrias, aeronáutica e automotiva, já haviam revolucionado a forma de projetar com o

CAD, e de fabricar com as linhas de montagem. Na Arquitetura, Engenharia e Construção, o CAD está evoluindo para o BIM

(Building Information Modeling), uma forma de projetar, construir e gerenciar, da concepção ao habite-se, aplicável a todo o

ciclo de vida da edificação. Dessa forma houve não só uma redução no tempo de projeto e construção, mas também em custos

e impactos ambientais previstos em normas internacionais incorporadas ao BIM.

Palavras chave: CAE/CAD/CAM, BIM, IT, Projeto Colaborativo, LEED, IFC, IFD, IDM/MVD, Revit.

Abstract

This dissertation presents the technology within BIM and its implication in the architectural and engineering design process.

Since the 60‟s, aerospace and automotive industries have already revolutionized the way of project with the CAD, and

manufacture with the assembly lines. In AEC, the CAD became BIM, a new way of project, build and manage, from conception till

life cycle building. This brought a project and construction time reduction, cost and environmental impacts decrease foreseen in

LEED and merged in BIM.

Keywords: CAE/CAD/CAM, BIM, IT, Collaborative Project, LEED, IFC, IFD, IDM/MVD, Revit.

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SUMÁRIO

Lista de figuras e quadros

1. Introdução

1.1. Objetivo

1.2. Justificativa

2. O CAE/CAD/CAM

3. BIM

3.1. Histórico

3.2. Metodologia

3.3. CAD x BIM

3.4. Impacto do BIM no design

3.5. Aplicações do BIM

3.6. Projeto colaborativo digital

3.7. Benefícios do BIM

3.8. Softwares BIM

4. BIM / TI

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5. Conclusão

6. Glossário

7. Referências Bibliográficas

Apêndices

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Lista de Figuras

Figura 1.1 Santos Dumont e o 14-bis - Acesso em 10/11/2008, disponível em: pt.wikipedia.org/wiki/Santos-Dumont_14-bis Figura 1.2 Automóvel de Benz - Acesso em 10/11/2008, disponível em: www.loc.gov/rr/scitech/mysteries/auto.html Figura 1.3 Ford modelo T 1914 - Acesso em 10/11/2008, disponível em: thehenryford.org/exhibits/showroom/1908/model.t.html Figura 1.4 ENIAC – Numerical Integrator and Computer 1946 - Acesso em 03/11/2008, disponível em: www.library.upenn.edu/exhibits/rbm/mauchly/jwmintro.html Figura 1.5 Prof. John W. Mauchly - Acesso em 03/11/2008, disponível em: www.library.upenn.edu/exhibits/rbm/ma Figura 1.6 Figura 1.6 Insígnia da missão - Acesso em 10/11/2008, disponível em:history.nasa.gov/ap11ann/kippsphotos/apollo.html Figura 1.7 Aldrin descendo do Módulo Lunar - Acesso em 10/11/2008, disponível em:history.nasa.gov/ap11ann/kippsphotos/apollo.html Figura 2.1 Estação CATIA - Acesso em 10/11/2008, disponível em: design.osu.edu Figura 2.2 Estação CALMA - Acesso em 10/11/2008, disponível em: design.osu.edu Figura 2.3 Estação Computervision - Acesso em 10/11/2008, disponível em: design.osu.edu Figura 2.4 Estação Apollo - Acesso em 10/11/2008, disponível em: design.osu.edu Figura 2.5 Estação Computervision Cadds – Acesso em 03/11/2008, disponível em: Figura 2.6 Estação de trabalho Interpro da Intergraph-Acesso em 03/11/2008,disponível em:design.osu.edu/carlson/history/images/small/ipro32c.jpg

Figura 2.7 IBM 370 Mainframe – anos 70-80 - Acesso em 10/11/2008, disponível em: www.computersciencelab.com Figura 2.8 IBM PC – final dos anos 80 - Acesso em 10/11/2008, disponível em: www.computersciencelab.com Figura 2.9 Macintosh 128 – Apple 1984 - Acesso em 8/12/2008, disponível em: http://lowendmac.com/compact/art/mac128k.jpg Figura 3.1 Rogers Stirk Harbour Partners- Leadenhall Building 1º prêmio em BIM for Architecture category, Cityscape/British Land. AEC Web Magazine Julho 2007 Figura 3.2 BIM – Projeto Colaborativo Figura 3.3 AutoCAD 2008 – Projeto 2D Figura 3.4 AutoCAD 2008 – Projeto 3D Figura 3.5 Revit Architecture 2009 Figura 3.6 Revit Architecture 2009 - Famílias Figura 3.7 Revit Architecture 2009 – Projeto Arquitetônico Figura 3.8 Revit Architecture 2009 - Documentação Figura 3.9 Material Desetec - Acesso em 1/12/2008, disponível em http://www.trident.com.br/index.html Figura 3.10 Estação de trabalho HP Acesso em 2/12/2008, disponível em: http://www.hp.com/latam/br/pyme/productos/desktops_workstations/autodesk.html Figura 3.11 Plotter HP - Acesso em 2/12/2008, disponível em: http://www.hp.com/latam/catalogo/img/c00743850.jpg Figura 3.12 Edifício Vitality comercializado pela Lopes.Acesso em 2/12/2008, disponível em; http://www.lopes.com.br Ed. Vitality Figura 3.13 Realidade virtual. Acesso em 2/12/2008, disponível em:http://www.barco.com/VirtualReality/en/stereoscopic/passive.asp Figura 3.14 Metrô Vila Sônia, ensaios de estanqueidade da caixilharia. Acesso em 3/12/2008, disponível em:http://www.arcoweb.com.br/tecnologia/tecnologia84.asp Figura 3.15 Modelo de canteiro de obras feito no SketchUp Google armazém 3D. Figura 3.16 Acesso em 3/12/2008, disponível em:HTTP://www.veja.abril.com.br Figura 3.17 Nova geração de pré-fabricados. Acesso em 3/12/2008, disponível em:http://www.arcoweb.com.br/tecnologia/tecnologia11.asp Figura 3.18 Nova geração de pré-fabricados. Acesso em 3/12/2008, disponível em:http://www.arcoweb.com.br/tecnologia/tecnologia11.asp

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Figura 3.19 Nova geração de pré-fabricados. Acesso em 3/12/2008, disponível em:http://www.arcoweb.com.br/tecnologia/tecnologia11.asp Figura 3.20 Operação e Manutenção de Edifícios. Acesso em 8/12/2008, disponível em: http://gw3-al.com.br Figura 4.1 Fornecedores parceiros da Embraer Figura 4.2 O projeto do 170 da Embraer Figura 4.3 Portal dos parceiros da Embraer

Lista de Quadros

Quadro 1 BIM multi-disciplinas no projeto colaborativo.Autodesk e associados. Quadro 2 Fatores que influenciam informações no banco de dados da Edificação. Quadro 3 Influências x custos Quadro 4 Interoperabilidade – mensagem Quadro 5 Item IFC Quadro 6 Utilização de Soluções BIM Quadro 7 Projeto estrutural Quadro 8 ER e MVD. Quadro 9 ER mapeados no MVD. Quadro 10 Troca de informações via WEB Quadro 11 Servidor IFC via WEB.

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1 – INTRODUÇÃO

O início do século XX conta com um grande avanço tecnológico: o avião. O sonho de

ver a terra dos céus fora realizado pelas mãos de Humberto Santos Dumont, um

brasileiro, que aos olhos de muitos, decolou por seus próprios meios, sem

lançadores, no dia 23 de outubro de 1906, no campo de Bagatelle, França. Percorreu

60 metros em 7 segundos a 2 metros de altitude. Em 12 de novembro, bateu o

recorde de velocidade da época 36,84km/h voando 220m em 21,5 segundos.

No que se refere ao automóvel, é um fato bastante controverso. O início pode ser

constatado pela obra de Leonardo da Vinci cujos desenhos e modelos datam do

século XV. Houve modelos a vapor, Nicolas-Joseph Cugnot (1769) na França e

elétrico (1832-39) por Robert Anderson, na Escócia, porém, o motor à combustão

movido a gasolina surge entre 1885 e 1986, na Alemanha, por Karl Friedrich Benz.

No início do século XX, Henry Ford, um americano fundador da Ford Motor Company,

popularizou o automóvel por meio de técnicas produtivas adotadas doravante na

indústria. As linhas de montagem para produção em massa revolucionaram o

transporte e a indústria. O “Fordismo”, a ele creditado, era a produção em massa de

uma grande quantidade de automóveis de baixo custo, por meio de linhas de

montagem e altos salários.

Figura 1.1 Santos Dumont e o 14-bis Acesso em 10/11/2008, disponível em: pt.wikipedia.org/wiki/Santos-Dumont_14-bis

Figura 1.2 Automóvel de Benz Acesso em 10/11/2008, disponível em: www.loc.gov/rr/scitech/mysteries/auto.html

http://pt.wikipedia.org/wiki/Imagem:14bis2.jpg

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Com Ford, muitos conceitos de produção foram implantados e sobrevivem até hoje. A

padronização, intercambiabilidade de partes e peças e a linha de montagem, onde o

trabalhador fica em uma estação fixa, monta ou adiciona peça ao automóvel que se

desloca pela linha de montagem. Com isso, uma linha de fluxo abastece a estação de

montagem, e a cada estação o carro vai sendo montado, com precisão e eficiência.

Isso revolucionou a indústria barateando os custos de produção em larga escala,

maximizando a qualidade e minimizando a ocorrência de erros ou defeitos.

Disponível em: <http://www.thehenryford.org>. Acesso em 10 de novembro de 2008

Em meados do século XX, outro invento aparece: o primeiro computador de larga

escala e propósito geral, ENIAC – Electronic Numerical Integrator and Computer.

Construído na Escola de Engenharia Elétrica da Universidade da Pensilvânia, sua

origem é datada entre 1942-46, mas tratava-se de um projeto militar secreto,

conhecido como Projeto PX, desenvolvido durante a segunda guerra mundial.

O ENIAC é de suma importância histórica porque a partir dele se fundamenta toda

indústria da computação moderna, demonstrando ser possível computação digital de

alta velocidade, e com tecnologia a válvula (tubo de vácuo) disponível na época.

Para que um alvo fosse atingido com precisão, mísseis em teste necessitavam de

tabelas cujos fatores determinantes se modificavam a todo o momento, tais como o

Figura 1.3 Ford modelo T 1914 Acesso em 10/11/2008, disponível em: thehenryford.org/exhibits/showroom/1908/model.t.html

http://thehenryford.org/exhibits/showroom/1908/tbig.jpg

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tamanho, a inclinação do canhão, a velocidade e direção do vento, pressão

atmosférica, temperatura, umidade, tipo de lançador e projétil. Todo o cálculo das

tabelas era feito a mão, levando horas e muitas vezes nesse intervalo esses fatores

se modificavam totalmente. Era necessário criar um dispositivo que calculasse com

rapidez, com resposta instantânea.

A máquina projetada, pelos Drs. John Eckert e John Mauchly era monstruosa.

Quando ficou pronta ocupava uma área imensa, pesava 30 Ton e consumia 200KW

de potência, alem de ter sido construído com 19.000 válvulas, 1.500 relés e centenas

de milhares de resistores, capacitores e indutores. Ao todo eram 42 painéis de 2,70m

de altura, 0,60m largura e 0,30 de profundidade organizados em forma de “U”. Era

programada por conexões via cabo com um painel de controle dotado de 3.000

interruptores de funções, mas o objetivo havia sido alcançado. Um cálculo balístico

feito com uma calculadora de mão levava 20 horas, com o analisador diferencial de

Bush, precursor do ENIAC, levava 15 min. O ENIAC podia fazê-lo em 30 seg.

Disponível em: <http://www.arl.mil>;

<ftp.arl.mil/~mike/comphist/61ordnance/chap2.html>;

<ftp.arl.army.mil/~mike/comphist/eniac-story.html>. Acesso em 03 Nov. 2008.

Fonte: WEIK,Martin H. 1961, Ordnance Ballistic Research Laboratories, Aberdeen Proving Ground, MD

KIERAN, Stephen; TIMBERLAKE, James. 2004 - Refabricating Architecture, McGraw-hill, NY

Figura 1.4 ENIAC – Electronic Numerical Integrator and Computer 1946 Figura 1.5 Prof. John W. Mauchly, ca. Acesso em 03/11/2008, disponível em: www.library.upenn.edu/exhibits/rbm/mauchly/jwmintro.html

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Os computadores evoluíram muito e em pouco tempo, após a criação do ENIAC. A

descoberta do silício e sua introdução na fabricação de processadores, não só

aumentou a capacidade de processamento, mas também sua memória e capacidade

de armazenamento de dados, tornando-os cada vez menores e milhões de vezes

mais potentes.

Nos anos 60, a corrida espacial foi o novo objetivo tecnológico a ser conquistado. Iuri

Alieksieievitch Gagarin (1934-1968) foi o primeiro homem a viajar pelo espaço em 12

de abril de 1961 a bordo da Vostok I, e o primeiro a ver que “A Terra é azul”, citação

histórica. Mas a humanidade está sempre à procura de novos desafios, o homem

agora queria pisar na Lua.

John F. Kennedy, 35º presidente Americano, em 12 de Setembro de 1962, proferiu a

célebre citação “We choose to go to the Moon” (nós escolhemos ir para a lua), cujo

poder verbal e comunicação oral, inspirou, motivou e persuadiu a corrida espacial.

Somente em 20 de julho de 1969, o módulo lunar da missão Apolo 11, tripulada por

Neil Armstrong seu comandante, Edwin „Buzz‟ Aldrin e Michael Collins, pousou na

Lua.

A corrida espacial alavancou o desenvolvimento de novos materiais, da energia

fotovoltaica (energia obtida da luz solar por meio de placas de silício), a

miniaturização do computador e o desenvolvimento da comunicação e da informática.

Figura 1.6 Insígnia da missão Figura 1.7 Aldrin descendo do Módulo Lunar Acesso em 10/11/2008, disponível em: history.nasa.gov/ap11ann/kippsphotos/apollo.html

http://pt.wikipedia.org/wiki/Imagem:Apollo11_LOGO.JPG

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Acesso em 10/11/2008 e disponível em:

http://www.famousquotes.me.uk/speeches/John_F_Kennedy/3.htm;

http://pt.wikipedia.org/wiki/Iuri_Gagarin; http://history.nasa.gov/

1.1 Objetivo

Essa dissertação tem como objetivo, apresentar um estudo da evolução da

ferramenta CAD/CAM até sua incorporação pela Arquitetura e mais recentemente

com o BIM, BUILDING INFORMATION MODELING, analisando pré-requisitos para

sua implementação, ferramentas e normalização.

Serão utilizados exemplos obtidos com o software REVIT Suíte da AutoDESK, para

clarificar cada especialidade do projeto (arquitetura, estrutura, instalações elétricas e

hidráulicas etc.) contemplada com essa metodologia, visando à interação entre as

mesmas.

Finalmente, será feita uma análise dos benefícios e influências sobre a metodologia

de projeto na Arquitetura, no Design e na Engenharia, a Identificação de métodos e

processos que beneficiam toda a concepção, detalhamento e gerenciamento de uma

obra arquitetônica. Como os recursos atuais disponíveis podem ser introduzidos e

gerenciados na equipe de projeto e seus prestadores de serviço.

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1.2 Justificativa

Com a globalização, a evolução e disponibilização dos recursos cada vez maiores a

serviço da Arquitetura, da Engenharia, em projetos e obras, é iminente a mudança no

processo da construção civil, que tende cada vez mais a se industrializar,

minimizando o tempo de produção, assim como outras áreas do setor produtivo.

No Brasil, especificamente, o processo da construção civil se encontra muito longe

dos padrões mundiais e normas cada vez mais exigentes quanto à eficiência,

qualidade, controle, sustentabilidade e preservação do meio ambiente.

Atualmente o comprador de um imóvel, as incorporadoras, os empreendedores e

vários agentes ligados ao ramo imobiliário e de construções estão mais exigentes e

necessitam conhecer melhor um empreendimento antes mesmo de sua construção,

fazendo com que novas técnicas de marketing sejam criadas a partir do projeto 3D.

Por outro lado, não só o Arquiteto, mas toda a equipe envolvida passa a atuar

também na coordenação e compatibilização entre o projeto e a execução. A equipe

de coordenação e planejamento deve se certificar que cada item especificado seja

inspecionado e instalado conforme requisitos técnicos e de qualidade, assim como

qualquer imprevisto deve ser avaliado, registrado e analisado minimizando problemas

futuros.

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2 – O CAE/CAD/CAM

A partir dos anos 1960, a indústria do SOFTWARE gráfico começa a se desenvolver.

Na área de Engenharia, o computador passa a ser uma ferramenta imprescindível: o

CAD – Computer Aided Design – Projeto auxiliado por computador e o CAM –

Computer Aided Manufacturing – Manufatura Auxiliada por computador, partir do

SKETCHPAD, desenvolvido por Ivan Sutherland como parte de sua tese de PhD,

MIT. O projetista interagia com o computador graficamente utilizando uma caneta

para desenhar na tela do computador. Graças a essa engenhosidade, as operações

que duravam horas, hoje são feitas em uma milionésima parte do segundo. Seguindo

o Sketchpad, os monitores TFT (thin-film transistor technology) ou flat panel display,

sensível ao toque já estão disponíveis, mas não em sistemas CAD.

Como o primeiro CAM, denominado PRONTO, foi criado em 1957, pelo Dr. Patrick J.

Hanratty, ele ficou sendo referenciado como o pai do CAD/CAM.

Nos anos 1970, o CAD/CAM começa a migrar da pesquisa para uso comercial.

Sempre associadas a universidades, a indústria automobilística começa a

desenvolver seus próprios programas de CAD/CAM: Ford (PDGS), General Motors

(CADANCE), Mercedes-Benz (SYRCO), Nissan (CAD-I released in 1977) e Toyota

(TINCA, 1973 Hiromi Araki's team, CADETT,1979 Hiromi Araki). A indústria

Figura 2.1 – CATIA Figura 2.2 – CALMA Figura 2.3 – Computervision Figura 2.4 – Apollo Estações de CAD dos anos 70 e 80. Acesso em 10/11/2008, disponível em: design.osu.edu

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Aeroespacial também opta pelo software proprietário (desenvolvido para uso interno):

Lockheed (CADAM), McDonnell-Douglas (CADD) and Northrop (NCAD).

Iniciam com softwares de CAD 2D (duas dimensões – plano, como o CADAM), mas a

pesquisa e o interesse comercial são voltados para o CAD 3D (três dimensões –

espacial) especialmente em entidades complexas e modelamento de superfícies.

Computadores mais potentes e rápidos, minicomputadores de baixo custo com

capacidade gráfica tornaram o CAD mais acessível aos engenheiros. O mercado

emergente de softwares de CAD, até o final da década era forte e lucrativo. Com o

aumento dessa demanda, a padronização tornou-se necessária e, em 1979, a

Boeing, General Electric e a NBS (National Bureau of Standards), hoje, NIST

(National Institute of Standards) concordaram em desenvolver o primeiro IGES (Initial

Graphic Exchange Standard). O IGES iria possibilitar a transferência de curvas

complexas 3D e superfícies entre diferentes softwares de CAD, e é utilizado até hoje.

Ao final dos anos 1970, vários softwares disputavam o Mercado: Auto-trol's Auto-

Draft, Calma, Computervision's CADDS, IBM's CADAM (sob licença da Lockheed),

M&S Computing's IGDS (Interactive Graphics Design Software) e McAuto's

Unigraphics (resultado da compra da United Computing pela McAuto's 1976).

Figura 2.5 acima Estação Computervision Cadds Figura 2.6 abaixo Estação de trabalho Interpro da Intergraph, 80´s Acesso em 03/11/2008, disponível em: design.osu.edu/carlson/history/images/small/ipro32c.jpg

http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Dn330.jpg

19

O precursor dos computadores, o ENIAC, nunca fez de seus inventores, Mauchly e

Eckert, homens prósperos, sua companhia teve problemas financeiros e foi vendida.

Mas a briga entre os fabricantes de grandes computadores, conhecidos como

MAINFRAMES, fez empresas tão ricas a ponto de o governo ter que interferir com

uma política antitruste, de 1969 a 1982. Esse foi o caso da IBM, que nos anos 60

vendia mais computadores do que a UNIVAC. A IBM também manteve escondida

uma empresa desconhecida, mas agressiva chamada MICROSOFT, cujo interesse

era produzir software para seu IBM-PC, o MICROCOMPUTADOR assim chamado

por incorporar, em seu interior, um microprocessador fabricado, em circuito integrado

IC, desenvolvido pela INTEL, em 1971. A Intel foi a primeira a espremer um

computador inteiro em um CHIP, até então era fabricante de memórias e

semicondutores.

Os anos 1980 se iniciaram com uma corrida pelo mercado de CAD. A M&S

Computing passou a adotar o nome Intergraph e, em 1983, apresentava as estações

INTERACT (de dupla tela) e INTERPRO baseadas em processadores DEC VAX e

MicroVAX, com grande poder de modelamento de superfícies complexas em 3D. HP

lançava seu PE CAD. A empresa Dassault cria sua subsidiaria Dassault Systems em

1981 e lança no ano seguinte o CATIA v1 que se tratava do CADAM, com

modelamento de superfícies 3D e Controle Numérico. A General Electric adquire a

CALMA cujo faturamento era de cem milhões de dólares anuais em vendas de

estações de CAD. A Unigraphics lança o UniSolids CAD.

Figura 2.7 acima IBM 370 Mainframe – anos 70-80 Figura 2.8 abaixo IBM PC – final dos anos 80 Acesso em 10/11/2008, disponível em: www.computersciencelab.com

20

Até aqui, os softwares de CAD eram executados em Mainframes ou

Minicomputadores, a partir de terminais gráficos. Esta estrutura proprietária e

dependente do computador central era antieconômica, pois se o computador central

parava, conseqüentemente os terminais não operavam. Era necessário o

desenvolvimento de uma estação gráfica com seus próprios recursos de hardware e

software. O UNIX, sistema operacional de arquitetura aberta, ou seja, pode ser

utilizados em computadores de várias marcas; é multitarefa e multiusuário. Foi criado

por Dennis Ritchie e Ken Thompson em 1973, e escrito em linguagem C o que

permitia sua portabilidade. Por ser multitarefa, otimizou muito o processamento de

funções no CAD.

O mercado passa definitivamente para softwares em 3D, modelamento sólido e

rendering (sombreamento), porém somente em estações poderosas com sistema

operacional UNIX.

Em 1982, é criada a AUTODESK cujo produto, AUTOCAD R1, fora desenvolvido para

ser utilizado em IBM PC, a um custo muito menor do que estações. Em 1983, a Adra

Systems lança o CADRA 2D CAD. Em 1984, a Bentley Systems lança o MicroStation,

derivado do CAD Intergraph IGDS (Interactive Graphic Design System). No ano

seguinte, a Micro-Control System é criada e lança o CADKEY. Todos os softwares de

CAD para IBM PC. Mas a APPLE aparece com seu MACINTOSH 128, em 1984, e

Figura 2.9 Macintosh 128 – Apple 1984. Acesso em 8/12/2008, disponível em: http://lowendmac.com/compact/art/mac128k.jpg

21

junto com a empresa Diehl Graphsoft lançam o MiniCAD que seria o software mais

vendido para MAC.

Mais uma vez era necessária a criação de um novo software de troca de dados, pois

o IGES não mais atendia as novas entidades gráficas. É criado na Europa o PDES

(Product Data Exchange Specification) para solucionar essas necessidades.

Em 1985, é lançado o CATIA V2 e outra empresa francesa, a Matra Datavision, lança

o EUCLID-IS modelador sólido 3D para CAD que utilizava um único mix híbrido de

facetas planas no modelo (aumentando sua velocidade) com estrutura CSG

(Constructive Solid Geometry), ou seja, a seqüência de entidades e operações que

compõe o modelo.

O primeiro software de CAD 3D para Workstation UNIX é lançado em 1987, o

Pro/Engineer da Parametric Technology Corporation. Inicialmente fora desprezado

por seus competidores que o achavam instável e irrelevante, mas em 18 meses se

tornou um grande recorde de vendas. Ele conquistou o mercado pela sua interface

gráfica com o usuário (pull down menus, ícones, caixas de entrada entre outras)

graças a facilidades de janelas do Unix, facilidade e principalmente pela rapidez no

processamento de sólidos. Tornou obsoletos todos os softwares disponíveis até

então, por se tratarem de softwares baseados em sistemas operacionais proprietários

desenvolvidos em Fortran e Assembler, o que os tornava muito lentos.

22

Começa a era dos hardwares independentes dos softwares (open hardware platform),

e o primeiro a ser portado é o Unigraphics para estações Apollo, HP e Sun. Dassault

porta o Catia para estações IBM UNIX RISC1 (RS6000).

Ao entrarmos nos anos 1990, vemos o aparecimento do RENDERING, recurso para

criar uma imagem tridimensional, dotado de milhares de cores (hoje milhões), pontos

de luz e sombra, proporcionando uma imagem realística. O Pro/Engineer foi

novamente o pioneiro.

Acesso em 10/11/2008, disponível em: http://www.cadazz.com/cad-software-history.htm.

Referências: CALLICOTT, Nick - Computer-Aided Manufacture in Architecture - The Pursuit of Novelty

e COMPUTERVISION - The CADCAM Handbook – 1980.

1 Uma estação RISC- Reduced Instruction Set Computer (computador com conjunto reduzido de instruções) tem seu processamento mais simplificado, acesso à memória mais rápido e otimizado. OS PC´s e Mainframes (computadores de grande porte) são CISC – Complex Instruction Set Computer, necessitando de micro programação.

http://www.amazon.com/Computer-Aided-Manufacture-Architecture-Pursuit-Novelty/dp/0750646470/ref=sr_1_8/103-8676874-4115812?ie=UTF8&s=books&qid=1180469372&sr=1-8

23

3 - BIM

3.1 Histórico O modelamento de geometrias 3D foi objeto de extensiva pesquisa devido a sua

ampla aplicação não só na Arquitetura, no Design e na Engenharia, mas também no

desenvolvimento de jogos eletrônicos, no cinema e também na publicidade. O

primeiro filme a utilizar computação gráfica foi TRON, em 1987, mas em 1973, o

estudo de sólidos já era desenvolvido por Ian Braid, na Universidade de Cambridge,

Bruce Baumgart, na Universidade de Stanford, e Ari Requicha e Herb Voelcker, na

Universidade de Rochester, e passou a ser denominado SOLID MODELING

(modelamento sólido), a primeira geração de ferramentas para modelamento 3D.

Com a utilização do BIM, um modelo preciso do empreendimento é criado

digitalmente. Ao término, temos todas as informações necessárias ao suporte à

construção, fabricação, materiais e até parceiros necessários para realizar atividades

específicas, podendo incluir custos. O BIM também irá auxiliar após o término da

obra, durante a vida da edificação, para manutenção, futuras alterações além de

contribuir para otimização de processos construtivos e materiais futuros.

Fonte: EASTMAN, Chuck. BIM Handbook, capítulo 2

EASTMAN, Charles. Building Product Models, Part One

Figura 3.1 Rogers Stirk Harbour Partners; Leadenhall Building- 1º prêmio em BIM for Architecture category. Imagem de Cityscape/British Land. AEC Web Magazine Julho 2007

24

Partimos da premissa que: todos os sistemas CAD geram arquivos digitais. Sistemas

CAD antigos geram cópias plotadas. Um modelo criado com ferramentas BIM pode

suportar múltiplas vistas dos dados contidos no conjunto de desenhos, incluindo

representações em 2D e 3D.

A partir de técnicas e aplicações desenvolvidas inicialmente para indústrias

aeroespacial e automobilística, a indústria da construção civil também vem se

beneficiando dessas tecnologias, customizando-as para o projeto civil. O BIM nasceu

da evolução do aplicativo CAD, voltado para o projeto de edificações. Hoje dispomos

de aplicativos gráficos desenvolvidos especificamente para o projeto arquitetônico,

estrutural, instalações prediais elétricas e hidráulicas, ar condicionado, análise do

terreno, paisagismo, entre outras. Além disso, é possível transformar um desenho 3D

em uma imagem realística com características inclusive do local da edificação.

Building Information Modeling (BIM) é a utilização de informações computacionais

consistentes e coordenadas sobre um determinado projeto de edificação. É utilizado

para decisões de projeto, documentos de alta qualidade da construção, previsão,

estimativa de custos, planejamento da construção e eventualmente gerenciamento e

operação do empreendimento após o término. Também definimos BIM como uma

tecnologia de modelagem e conjuntos associados de processos para produzir,

comunicar e analisar um BUILDING MODEL, ou seja, modelo da Edificação.

Figura 3.2 VIZ08 BIM – Projeto Colaborativo - AutoDesk

25

A definição de tecnologia BIM, a seguir, foi fornecida pela empresa M.A.Mortenson

Company, uma construtora que utiliza exaustivamente essa tecnologia: na “intelligent

simulation of architecture”, ou seja, uma simulação inteligente da arquitetura. Essa

simulação deverá conter seis características chave:

1. Digital;

2. Espacial 3D;

3. Mensurável: quantidade, dimensão e seleção;

4. Compreensiva: encapsulando e comunicando a intenção do desenho,

desempenho da construção, construtibilidade e inclui aspectos de planejamento

e financeiros de métodos e processos;

5. Acesso a todo o grupo AEC por interoperabilidade e interface intuitiva

(conhecimento análogo);

6. Durabilidade: utilizável durante o ciclo de vida da edificação.

Por se tratar de uma nova tecnologia, esses itens são fundamentais para obter

sucesso na implementação do BIM. No entanto, sabemos que ainda não há um

software para BIM que contemple todos esses critérios. A capacidade crescerá

quanto mais for utilizada e desenvolvida.

Fonte: BIM Handbook, capítulo 1.4. AECbytes "Building the Future" Article (Agosto, 2007), Autodesk

26

3.2 Metodologia

A visão do comitê para padrões internacionais abertos e tecnologia neutra, conhecida

como tecnologia buildingSMART, visa permitir um fluxo eficiente da informação

durante o completo ciclo de vida da edificação. IFC compatível com BIMs formam

parte dos fundamentos para esta visão. Um BIM integrado armazena todas as

informações relevantes durante o ciclo de vida total da edificação e provê acesso a

estas informações para membros participantes.

Poder compartilhar essas informações implica em três especificações necessárias:

1. Um FORMATO de troca, definindo COMO compartilhar as informações – a IFC

é essa especificação (padrão ISO - em desenvolvimento) - HOW;

2. Uma BIBLIOTECA de referência, para definir O QUE está sendo

compartilhado, a biblioteca IFD (uma implementação da ISO 12006-3) tem

essa finalidade - WHAT;

3. Requisitos da informação, definindo QUAL informação a ser compartilhada

QUANDO. O foco do IDM/MVD (também uma ISO em desenvolvimento) forma

esta especificação - WHICH / WHEN

Fonte: Erabuild 2008. Review of the Development and Implementation of IFC compatible BIM.

27

Para BIM e IFC a padronização é relevante para:

- Dados do Modelo;

- Certificação: conteúdo e processo;

- Bibliotecas de referência;

- Requisitos para troca de informações.

Atualmente os países escandinavos são os mais desenvolvidos em tecnologias e

ferramentas utilizadas para o BIM. Entidades como a AIA-EUA, NIBS-EUA, STAND-

INN-Europa, Erabuild-Noruega/Suécia/Finlândia/Dinamarca/Holanda criadas para

padronização, desenvolvimento de metodologias e novos recursos se interagem por

todo o mundo com o objetivo de tornar o BIM um padrão para serviços em

Arquitetura, Engenharia e Construção.

Nos Estados Unidos, o USGBC - United State Green Building Council (Conselho dos

Estados Unidos para Edificações Verdes) e o LEED - Leadership in Energy and

Environmental Design (Líder em Energia e projeto ambiental) são entidades de

controle e avaliação da sustentabilidade de novas edificações. As especificações

BIM, são implementadas de forma a já atenderem requisitos estabelecidos por estas

entidades, objetivando sua qualificação final – LEED Credit. As especificações dentro

do BIM model deverão manter uma referência cruzada garantindo coordenação e

acesso as especificações LEED.

28

3.3 CAD x BIM

As aplicações desenvolvidas para CAD têm características distintas daquelas

incorporadas em aplicações BIM. Podemos dizer que o BIM é uma nova forma de

projetar edificações com confiabilidade, rapidez e cooperação entre todas as equipes

envolvidas. Após a criação da Internet, muitas empresas passaram a trabalhar

utilizando dados de suas contratadas e vice versa, esta forma de trabalho é o que

denominamos Projeto Colaborativo. A partir do projeto arquitetônico, cada empresa

utiliza uma aplicação específica para desenvolver o projeto relacionado a sua

disciplina da edificação: ex: Instalações – Revit MEP. Clarificando, não é necessário

redesenhar uma planta baixa para lançar uma linha de tubulação.

No CAD, as entidades primárias utilizadas para construção geométrica, são planares

(ex: pontos, retas, curvas) para projeto 2D, ou são espaciais (ex: esfera, cilindro,

paralelepípedo) para projetos 3D, mas são entidades geométricas como as

conhecemos. Figuras 3.3 e 3.4. No BIM, as entidades formam famílias de

componentes da edificação (ex: paredes, portas, janelas, etc.). As dimensões são

variáveis e atribuídas no momento do projeto, podendo ser alterada a qualquer

momento sem que haja necessidade de alterar cortes ou outras vistas necessárias a

compreensão do projeto. Figuras 3.5, 3.6, 3.7 e 3.8.

Fonte:AUBIN, Paul F.; Mastering Revit Architecture 2009 – Delmar Cengage learning

29

Tela do AutoCAD 2008 – Projeto 2D

Figura 3.3 AutoCAD 2008 – Projeto 2D

30

Tela do AutoCAD 2008 – Projeto 3D

Figura 3.4 AutoCAD 2008 – Projeto 3D

31

Tela inicial do Revit Architecture 2009 – Arquivo novo

Figura 3.5 Revit Architecture 2009

32

Tela do Revit Architecture 2009 – Projeto - Famílias

Figura 3.6 Revit Architecture 2009 Famílias

33

Tela do Revit Architecture 2009 – Projeto Arquitetônico

Figura 3.7 Revit Architecture 2009 Projeto Arquitetônico

34

Tela do Revit Architecture 2009 – Folhas de desenho - Documentação

Figura 3.8 Revit Architecture 2009 Documentação

35

Parâmetros de definição de objetos BIM:

- Definições geométricas, dados associados e regras;

- Geometria é integrada e desenvolvida em 3D. O plano e elevação de um dado

objeto devem ser sempre consistentes. Dimensões não podem ser forjadas devem

ser reais.

- Regras paramétricas para objetos, automaticamente, modificam geometrias

associadas quando inseridos num Building Model, ou quando modificações são

feitas a um objeto associado. Exemplo: uma porta irá caber automaticamente numa

parede, o interruptor irá automaticamente para o lado correto da porta e a parede

se erguerá até o pé direito definido ou teto, e assim sucessivamente.

- Objetos podem ser definidos em diferentes níveis de agregação, então podemos

definir uma parede assim como seus componentes. Objetos podem ser definidos e

manipulados em qualquer nível da hierarquia. Exemplo: se o peso da linha de um

dos componentes da parede muda, o peso da parede deve mudar.

É possível o intercambio de desenhos desenvolvidos com diferentes aplicações. O

IGES - Initial Graphics Exchange Specification (especificação inicial de troca de

dados gráficos), padrão ANSI (American National Standards Institute), desde 1980

para transferência de dados, é utilizado até hoje para ler arquivos provenientes de

sistemas CAD proprietários, muitas vezes de empresas que já não mais existem.

36

Modelamento Paramétrico.

No início do modelamento sólido e de superfícies, este era feito por meio de

parâmetros geométricos que constituíam as entidades gráficas, por exemplo: um

paralelepípedo era definido pela sua altura, largura e profundidade, bem como

coordenada de localização; localização e diâmetro de uma esfera. Operações com

estas entidades fariam suas devidas modificações conforme requisitos de projeto, por

exemplo: União, Interseção e diferença. Nenhuma entidade gráfica era definida por

meio de operações.

No sistema paramétrico de modelamento, uma forma é definida por um conjunto de

operações de construção. Cada operação é definida com seus parâmetros. Portanto,

a forma será definida como uma equação algébrica, onde os valores de variáveis são

atribuídos no momento da criação da forma.

Exemplo: Quadro 4 – Porta – ao inserir uma porta no projeto, devemos definir largura,

altura e para que lado será aberta. Todos os outros parâmetros de definição da porta

estão inseridos no contexto da porta previamente definida conforme padrões.

Fonte: EASTMAN, Charles. Building Product Models: Computer environments Supporting design and

construction. CRC press, 1999

37

3.4 Impacto do BIM no design

Diferente do CADD (Computer Aided Design and Drafting), que inicialmente modificou

o processo tradicional de projetar, o BIM é considerado uma mudança de paradigma.

Automatizando, parcialmente, os itens de detalhamento do building model, o BIM

reorganiza a distribuição de esforços que se concentram em maior escala na

concepção. Existem muitos outros benefícios e facilidades que minimizam a margem

de erros da concepção à construção, uma vez que todos os dados são incorporados

num único banco de dados gráfico, cuja visualização é possível em todas as escalas

e fases do projeto.

Seguindo premissas do Manual do BIM, iremos analisar o impacto do BIM no projeto

por quatro pontos de vista:

a) Desenho de conceito: hoje inclui uma pré-análise de fatores como localização

da edificação, adequação do planejamento construtivo, características de

sustentabilidade, eficiência energética, custos operacionais e muitas vezes

inovações, neste momento BIM auxilia na tomada de decisão;

b) Integração dos serviços de engenharia: BIM suporta o fluxo de informação de

projeto e os integra com análise e simulações utilizadas;

c) Modelamento para construção: essa é a maior vantagem do BIM, incluir

detalhamento, especificação e estimativas de custos;

38

d) Integração entre a construção e o projeto: Design colaborativo e processo

construtivo facilitando a procura e compra de itens.

Adotar práticas BIM implica também em modificações do processo tradicional de

utilização do CAD, tais como: trocar desenhos 2D por modelos digitais 3D;

automação de cópias de desenho e documentação; acompanhar o nível de detalhes

do building model; desenvolvimento e gerenciamento de bibliotecas de componentes

e montagem; novas formas de integrar especificações com estimativa de custos.

No início da Renascença, em 1452, o arquiteto Leon Battista Alberti fazia distinção

entre projeto de arquitetura e construção propondo que a essência do design está no

processo do pensamento associado com o transporte da linha no papel. Sua

premissa era diferenciar a tarefa intelectual de projetar do ofício de construir.

Antes de Alberti, no primeiro século AC, Vitruvius discutia o valor inerente de utilizar

planos, elevações e perspectivas para projetar, considerado o primeiro tratado da

arquitetura. Ao longo de toda a história da arquitetura, o desenho permaneceu o

modo dominante de representação. (Morgan 1960, Alberti 1997)

Da mesma forma que até bem pouco tempo um projetista utilizava uma mesa de

desenho, com réguas paralelas ou tecnígrafo, um par de esquadros, escalímetro,

canetas nanquim, lapiseiras, borrachas, este processo esta paulatinamente sendo

Figura 3.9 Material Desetec acesso em 1/12/2008, disponível em http://www.trident.com.br/index.html

http://www.oprojetista.com.br/produto/341_Aranha-trinor.html

39

substituído por um computador e uma ploter ou impressora, quando se é necessário o

documento em papel.

O BIM é considerado uma terceira geração do projeto, onde se incorporam

informações arquitetônicas, estruturais e simulações, instalações elétricas,

hidráulicas, ar condicionado e ventilação (HVAC), além de especificações de

materiais, processos, estimativas de custos e até planejamento e gerenciamento da

obra e a posteriori do edifício pronto.

Figura 3.11 Plotter HP Acesso em 2/12/2008, disponível em: http://www.hp.com/latam/catalogo/img/c00743850.jpg

Figura 3.10 Estação de trabalho HP Acesso em 2/12/2008, disponível em:

http://www.hp.com/latam/br/pyme/productos/desktops_workstations/autodesk.htm

40

3.5 Aplicação do BIM

A indústria da Construção civil, mais precisamente a área de AEC – Arquitetura,

Engenharia e Construção são consideradas ineficientes e cheias de desperdícios, e

ainda agravada por fatores tais como:

- Designers e construtores adotam novas tecnologias lentamente;

- Práticas antiquadas e desacreditadas;

- Produtividade em AEC declinou apesar dos ganhos de manufatura.

Os computadores são pouco utilizados nas fases da construção e quando são

utilizados:

- utiliza-se CAD 2D, simulando o desenho em prancheta;

- não há esforço para melhorar práticas e padrões.

Deseja-se:

- o uso do CAD 3D e tecnologias WEB;

- integração de ferramentas WEB com o processo de projeto, construção e

documentação.

Com o BIM:

- adotar práticas e ferramentas 3D em sua totalidade;

- modificar todo o processo da construção interferindo até na fabricação;

- banco de dados e informações confiáveis no ciclo de vida da edificação.

41

Pré-requisitos do BIM:

a) DIGITAL – permite simulações no projeto e na construção, não é uma mera

representação gráfica;

b) ESPACIAL – três dimensões para representar todos os componentes da

edificação, permitindo simulações e processos complexos;

c) COMENSURÁVEL – Dimensões, quantidades e totalização;

d) COMPREENSÍVEL – Propósito do design, aspectos de desempenho dos

sistemas da edificação, construtibilidade no espaço e tempo, composição de

custos;

e) ACESSO – de toda a equipe AEC, proprietários e usuários, interoperabilidade

entre as plataformas de hardware e software, simples e interface intuitiva

possibilitando uma gama de representações e mídias para visualização dos

dados;

f) DURÁVEL – Projeto e planejamento, fabricação e construção, operação e

manutenção.

Poucas são as empresas que seguem os seis itens considerados essenciais para a

mudança de paradigma na indústria da construção. Esses critérios foram

apresentados no Web3D 2007 Symposium, de 15 a 18 de Abril de 2007,

Universidade de Perugia, Umbria, Itália.

42

O BIM utiliza:

3.5.1 Visualização de todo o Projeto

Utilizado por designers e construtores para comunicação do foco do projeto:

- Dentro da equipe de projeto;

- Para proprietários e usuários finais;

- Para divulgação.

A visualização do projeto é histórica, desde o papel, quadros com pinturas, maquetes

e mais recentemente por simulações digitais em computador que permitem “andar”

pela edificação.

Hoje, técnicas como a projeção estereoscópica entra na realidade virtual, ou seja, por

meio de óculos e luvas especiais, tem-se a sensação de estar efetivamente “dentro”

do projeto.

Figura 3.12 Edifício Vitality comercializado pela Lopes. Acesso em 2/12/2008, disponível em; http://www.lopes.com.br/ficha-imovel-lancamento/lps/klabin-segall-s-a/sp/sao-paulo/leste/vila-prudente/apartamento/vitality/255 Figura 3.13

Realidade virtual Acesso em 2/12/2008, disponível em: http://www.barco.com/VirtualReality/en/stereoscopic/passive.asp

http://www.lopes.com.br/ficha-imovel-lancamento/lps/klabin-segall-s-a/sp/sao-paulo/leste/vila-prudente/apartamento/vitality/255

43

3.5.2 Projeto Assistido e Inspeção

- Análise e testes de métodos e processos;

- Garantia de construção de acordo com o planejamento e os custos;

- Erros na omissão da documentação de projeto – no BIM não ocorre;

- Alternativas, preservando o propósito do projeto.

Fornecedores devem estabelecer regras de colocação e inspeção de seus produtos

e serviços, de forma a preservar a qualidade de todo o empreendimento.

A documentação do projeto não é constituída apenas por desenhos e memoriais

descritivos, deverá incluir também manuais de instalação, ensaios necessários e

folhas de medição e inspeção após o término do serviço.

A qualidade do empreendimento como um todo é proporcional a qualidade de cada

item nele inserido.

Figura 3.14 Metrô Vila Sônia, ensaios de estanqueidade da caixilharia Acesso em 3/12/2008, disponível em: http://www.arcoweb.com.br/tecnologia/tecnologia84.asp

44

3.5.3 Planejamento do canteiro de obra e utilização do espaço

Toda a área do terreno que irá receber a edificação deverá ser utilizada obedecendo

a critérios de segurança, facilitando o trânsito em seu interior bem como no entorno e

divulgando previamente situações temporárias como perigo ou obstrução de via.

Construtora:

- facilidades propostas e existentes;

- acesso ao canteiro de obras;

- segurança e saídas de emergência;

- escavações;

- escoramento;

- Retirada de água;

- Guindastes e gruas;

- zonas de descarga de materiais.

Preocupação com o entorno:

- divulgação de situações perigosas ou incômodas;

- prevenir trabalhos subterrâneos sem segurança;

- manter o planejamento em dia.

Figura 3.15 Modelo de canteiro de obras feito no SketchUp Google armazém 3D

45

3.5.4 4D Planejamento e seqüência da construção

O projeto arquitetônico 3D deverá incluir a previsão de início e término de cada

atividade em forma de cronograma, possibilitando:

- visualizar o planejado;

- identificar falhas;

- otimizar o espaço do canteiro de obras;

- trocar operários que não se informam do planejamento.

O modelo 4D é assim denominado por incluir o modelo 3D e a 4ª dimensão: o tempo.

3.5.5 5D Estimativa de custos

A estimativa de custos, a 5ª dimensão, associada ao projeto interligado ao banco de

dados de custos de componentes e serviços. Permite:

- BIM mais estimativa de custos;

- modelo permite pesquisa de quantidade de material e componentes;

- quantidades ligadas direto ao banco de dados de custos;

- custos envolvidos em mudança de projeto podem ser identificados

imediatamente.

Rápida previsão de discrepâncias e despesas imprevistas.

Figura 3.16 Acesso em 3/12/2008, disponível em: HTTP://www.veja.abril.com.br

46

3.5.6 Integração de subcontratos e fornecedores

Os Subcontratados e fornecedores contribuem com detalhes no modelo:

- Dados do produto;

- Detalhes de fabricação;

- métodos de instalação;

- dados do modelo altamente detalhado.

Desse modo é possível prever treinamento, minimizando custos com perdas ou

instalações impróprias.

3.5.7 Coordenação dos sistemas

Como o BIM precisa de todos os dados, relativos ao planejamento e custos dos

componentes e serviços, muitas situações serão visualizadas ainda em projeto,

possibilitando alterações ou correções. Haverá:

- Detecção de discrepâncias: equipamento, fixações, tubulações, fiações,

conduítes, componentes estruturais, detalhes arquitetônicos;

- BIM checa uma gama de conflitos antes da instalação em campo;

- Redução de 80% das questões e conflitos em campo.

47

3.5.8 Layout e trabalhos de campo

O BIM permite a obtenção de qualquer desenho de apoio, conforme necessidades de

visualização:

- uso do modelo para assistência no layout;

- desenhos de apoio: extração de vistas ou cortes 2D, detalhados e

dimensionados, com qualidade e confiabilidade;

- vistoria automática: cotas e coordenadas norte e leste aplicadas diretamente

nos equipamentos de inspeção.

Agiliza investigação de problemas e/ou dúvidas de campo.

3.5.9 Pré-fabricação

Esta tendência ocorre cada vez mais em países desenvolvidos. A pré-fabricação visa

a qualidade e uniformidade dos materiais e componentes bem como a rapidez na

execução. O layout do canteiro de obra também é otimizado: planejamento de

entrega e colocação de itens pré-fabricados. São:

- elementos repetitivos;

- com menos conexões, trabalho e programação;

- maior qualidade e consistência.

Figuras 3.17, 3.18, 3.19 Nova geração de pré-fabricados Acesso em 3/12/2008, disponível em: http://www.arcoweb.com.br/tecnologia/tecnologia11.asp

48

3.5.10 Operação e manutenção

A operação e manutenção de uma edificação após sua entrega deverá ter acesso ao

BIM pois nele se encontram todas as informações necessárias a perfeita utilização e

manutenção das facilidades do edifício. Também deverá prever:

- A atualização do BIM durante a construção criando “as-built”;

- geometria ligada a texto e informações no equipamento e manuais de

manutenção;

- o modelo fica sendo referência para o gerenciamento da edificação.

O acesso aos manuais e procedimentos de operação e manutenção dos

componentes da edificação , também irão permitir o treinamento de pessoal incluso

neste tipo de atividade.

Fonte: Web3D 2007 Symposium, de 15 a 18 de Abril de 2007, Universidade de Perugia, Umbria Itália.

Figura 3.20 Operação e Manutenção de Edifícios. Acesso em 8/12/2008, disponível em: http://gw3-al.com.br

49

3.6 Projeto Colaborativo Digital

O projeto de uma edificação entra, atualmente, na fase da documentação da

construção (CD – Construction Documentation). Existe uma equipe de diferentes

disciplinas de projeto, trabalhando simultaneamente na concepção de uma edificação,

a partir da concepção inicial gerada pelo projeto arquitetônico. Empresas vão se

associando a outras, cada qual em sua área de eficácia, para atingir um único

objetivo: uma edificação de qualidade, eficiente e que preserve o meio ambiente,

construída durante o período planejado e com custos previstos.

Várias atividades correm paralelamente no planejamento. A partir do building model

gerado pelo arquiteto, o engenheiro de instalações e o de estruturas iniciarão seus

respectivos detalhamentos simultaneamente, enquanto por outro lado o proprietário

inicia a documentação necessária para a liberação da construção, estabelece

concorrências para cada item necessário, locação de equipamentos, sem esquecer a

estimativa de tempo e custos. Como esse volume de informação sendo gerado, é

necessário um sistema que atenda essa demanda com confiabilidade e rapidez. Se

levarmos em consideração que todas essas informações irão transitar pela internet,

teremos que nos preocupar com a segurança destes dados, a permissão de acesso

de cada um, bem como essa complexa comunicação que crescerá

exponencialmente.

50

Quadro 1- BIM multi-disciplinas no projeto colaborativo.

Autodesk e associados.

51

Soluções para o Gerenciamento de Projeto colaborativo (COM – Collaborative Project

Management) procuram melhorar a comunicação permitindo a distribuição da

informação orientada e confiável que vem do BIM, disponibilizando-a de forma

apropriada aos participantes no processo da edificação.

Apropriada, porque nem todos terão que acessar as mesmas informações com os

mesmos formatos. Se um grupo utiliza o REVIT para acessar o BIM, não

necessariamente todos deverão acessá-lo com o REVIT. Um arquivo DXF (data

Exchange file - AutoDESK) por exemplo, é uma forma de distribuir informação de um

projeto para qualquer pessoa que necessite ver, imprimir, ou acessar por qualquer

propósito – sem perda de informação e sem a necessidade de conhecer ou mesmo

ter disponível o software com o qual o BIM foi construído.

Essa característica é essencial nos dias de hoje já que nem todas as equipes que

fazem parte das atividades da edificação se encontram próximas.

Para que o BIM funcione perfeitamente é necessário INTEROPERABILIDADE.

52

“Interoperabilidade” – Interoperability

Definição

(computer science) the ability to exchange and use information (usually in

a large heterogeneous network made up of several local area networks);

(computação) habilidade de trocar e utilizar informações (geralmente em

grandes redes heterogêneas com várias redes locais (LAN‟s)). Em

português essa palavra é considerada um neologismo.

Ao se adotar a tecnologia BIM, utilizando softwares como o Revit, Bentley, ADT etc.,

a maior preocupação é com a troca de informações entre os participantes. Quanto

maior for a inteligência do modelo virtual, mais importantes se tornam os dados que

serão intercambiáveis entre todos os envolvidos. Desde a concepção, até após a

construção, na operação e manutenção da edificação, esses dados serão utilizados

por um grande número de pessoas. Ver quadro 2.

No passado, a troca de dados entre diferentes sistemas CAD era feita gravando-se

arquivos no formato .DXF (data Exchange file-Autodesk), essa era a forma usual de

troca de dados. Outra opção era o IGES (Initial Graphic Exchange Specification),

inicialmente, utilizado somente em sistemas CAD baseado em Workstation RISC.

53

Quadro 2 – Fatores que influenciam informações no banco de dados da Edificação.

Desenvolvido pela parceria buildingSmartalliance, NIBS e IAI para National BIM Standard. Deke Smith, para o Dr. Francois Grobler, Washington DC, 2007

54

Quadro 3 – Influências x custos Desenvolvido pela parceria buildingSmartalliance, NIBS e IAI para National BIM Standard. Deke Smith, para o Dr. Francois Grobler, Washington DC, 2007

55

Padrões de Interoperabilidade aberta

Com a globalização, empresas de várias partes do mundo se associam para

desenvolverem empreendimentos internacionais. A adoção do BIM em projeto

colaborativo internacional implica na criação de normas de trabalho a serem seguidas

de forma a compatibilizar informações. Esse “dicionário de projeto” pode ser traduzido

pela IFC e IFC-BIM. Organizações internacionais se uniram para criarem essas

padrões de informação: AIA, IAI, Erabuild, NBIMS estão trabalhando num dicionário

universal: o IFD – International Framework Dictionary, compatível com IFC.

São padrões de interoperabilidade aberta: IFC, IFC BIM, NBIMS, Omniclasses®, ISO,

BuildingSmart®.

Omniclass®

A OmniClass Construction Classification System (Omniclass ou OCCS) é um novo

sistema de classificação para a indústria da construção. É utilizado em muitas

aplicações, da organização, biblioteca de materiais, literatura de produtos e

informações de projeto, até prover uma estrutura de classificação para um banco de

dados eletrônico. Incorpora outros sistemas e um só como base para muitas de suas

tabelas: MasterFormat™ para resultados de trabalhos, Uniformar para elementos e

EPIC (Electronic Product Information Cooperation) para estrutura de produtos.

56

Características da OmniClass:

Sistema de classificação multifacetas.

Conjunto de tabelas inter relacionadas para classificar objetos que descrevem

ambientes construtivos de vários pontos de vista.

Entradas nas tabelas podem ser combinadas umas com as outras para

adicionar uma específica à classificação de um objeto.

IFC modelling / XML

Omniclass é constituído por 15 tabelas:

11 Entidades de Construção (por função)

12 Entidades de Construção (por forma)

13 Espaços (por função)

14 Espaços (por forma)

21 Elemento

22 Resultados de trabalho

23 Produtos

31 Estágios

32 Serviços

33 Disciplinas

34 Papel da organização

35 Auxílio aos Processos

41 Informação

42 Materiais

49 Propriedades

57

Exemplo: Tabela 11 – Entidades de construção por função

Definição: Significativa, unidades definidas do ambiente da construção constituída de

espaços inter-relacionados e caracterizados por função.

Sistemas herdados:

IBC, BOCA, UBC, e outras classificações de código de ocupação da

edificação;

ISO IS 12006-2:

Tabela 4.2 – Entidades da construção (por função ou atividade do usuário);

Tabela 4.6 – Edificações (construções complexas, entidades da construção e

espaços por função e atividade do usuário);

Uniclass Tabela D – Edificações.

Padrões ISO seguidos

Normas ISO desenvolvidas para construção e novas normas criadas para troca de

informações de projeto da construção civil:

ISO TC59/SC13/WG2 (1988)

ISO Technical Report 14177 (1994) Organization of Information about

Construction Works

ISO/IS 12006-2 Framework for Classification of Information

ISO/PAS 12006-3 Framework for Object-Oriented Information Exchange

58

Problemas com a Interoperabilidade

O que pode dificultar a interoperabilidade:

• Utilização do BIM em tempo real e interoperabilidade;

• Profissionais de AEC obcecados com a integridade dos dados;

• Inúmeros formatos de arquivos proprietário (desenvolvido para o proprietário).

Funções da International Alliance for Interoperability (IAI)

Building Smart Mission

IAI é uma aliança de organizações dedicadas a tornar real uma mudança coordenada

para aumentar a produtividade e eficiência na construção bem como facilitar o

gerenciamento da indústria (Building Smart). Seus membros se engajam em

programas da indústria nacional que objetam mudar a organização, o processo e a

tecnologia da indústria.

Organizações desta aliança são membros de CAPTERS (Clubes) regionais.

Atualmente, IAI tem Chapters servindo a Austrália, China, países de língua francesa e

alemã, Países Ibéricos, Itália, Japão, Coréia, America do Norte, Países nórdicos,

Singapura e Inglaterra.

59

Seus objetivos:

• Patrocinar missão “Building Smart”, coordenando:

Mudanças;

Aumento de produtividade;

Eficiência em AEC.

• Industry Foundation Classes (IFC e IFCxml)

Open source (fonte aberta);

Endossada pela ISO como especificação pública;

Suportada pela maioria de aplicações CAD/BIM.

• Proprietários esclarecidos estão pedindo interoperabilidade e IFC.

Nos EUA - US General Services Administration (GSA)

Responsável por todos os prédios públicos federais (Casa branca etc.)

Responsável pelo programa National BIM: IFC in 2007.

60

Troca de Informações / Mensagem

A troca de mensagem implica num conceito com significado, formato (norma STEP) e

informação a ser trocado através de um meio.

Quadro 4 – Interoperabilidade – mensagem

Desenvolvido pela parceria de buildingSmartalliance, NIBS e IAI para National BIM Standard.

Deke Smith, para o Dr. Francois Grobler, Washington DC, 2007

61

IFC – Industry Foundation Classes

“Virtual building pieces”

Quadro 5 – Item IFC Desenvolvido pela parceria de buildingSmartalliance, NIBS e IAI para National BIM Standard. Deke Smith, para o Dr. Francois Grobler, Washington DC, 2007

62

Como é utilizado o IFC:

• IFCs não são visualizáveis por usuários de software. Usuários devem saber

como trabalhar com IFC-BIM, ex. Saber como um determinado dado do projeto

deve ser montado. Esse conhecimento é um importante resultado para o

projeto.

• O dado IFC do modelo é utilizado pela indústria da tecnologia da informação e

desenvolvedores de software para implementar e desenvolver compatibilidade

de software, ferramentas e sistemas com IFC.

• Aplicações de software que suportam modelos IFC podem trocar e

compartilhar dados com outras aplicações que também suportam modelos IFC.

• O escopo de troca é definido por um “Model View”; uma subcategoria do

modelo IFC relevante para a troca. Ex: Um software de modelamento estrutural

trocando dados com um software de analise não necessita saber como trocar

dados sobre simulação de energia.

63

3.7 Benefícios do BIM

3.7.1 Antes da construção (proprietário)

Facilita o planejamento da edificação e estimativa de custos; aumenta a

qualidade e desempenho da edificação através de simulações e análise prévia.

3.7.2 Benefícios do Projeto:

- Visualização do projeto antecipada;

- Correção automática de todo o modelo quando um item é corrigido;

- Possibilidades de geração de desenhos 2D a qualquer momento em qualquer

vista conforme necessidade de visualização;

- Colaboração antecipada de múltiplas disciplinas;

- Estimativa de custos antecipada, durante o projeto;

- Melhoria na eficiência energética e sustentabilidade.

3.7.3 Benefícios na Construção e fabricação:

- Sincronizar projeto e planejamento da construção – 4D-CAD requer ligação

com objetos 3D do projeto, assim sendo é possível simular qualquer fase da

obra num dado tempo;

- “Clash Detection” Erros e omissões antes da construção, conflitos são

identificados antes de ocorrerem em campo;

64

- Reação rápida a mudanças no projeto ou de campo;

- O design model é utilizado para fabricação de componentes (shop model),

representação precisa dos objetos a serem fabricados ou construídos;

- Melhor implementação e técnicas de construção mais enxutas. Como o BIM

fornece um modelo preciso da edificação, a quantificação de material e o

planejamento também ficam precisos, no que se refere ao Just-in-time, ou

seja, material, mão-de-obra e equipamentos chegam à obra na data certa para

sua execução;

- Sincronização do sistema de compra de materiais e serviços.

3.7.4 Benefícios após a Construção

- Gerenciamento e operação da edificação são otimizados. O building model

traz uma série de informações gráficas e não gráficas disponíveis por toda vida

da edificação;

- Integração entre a operação e o gerenciamento de sistemas. Com o BIM,

toda a documentação técnica da edificação, gráfica ou não gráfica, que for

corretamente atualizada durante a construção, se torna uma ferramenta

poderosa para todas as atividades exercidas na edificação.

Referência: EASTMAN, Chuck. BIM Handbook, capítulo 1.6.

65

3.8 Softwares BIM

Todos os softwares de CAD tradicionais têm em seu contexto de AEC aplicações que

suportam BIM. Abaixo, encontra-se uma lista dos softwares que, atualmente,

dominam esse mercado.

Arquitetura

- ArchiCAD

- AutoCAD Architecture

- Revit Architecture 2008

- Gehry Digital Project

- Vectorworks Architect (Nemetschek)

- Bentley Architecture

- DDS-CAD House Partner

Estrutura

- Tekla Structures

- Bentley Structural

- Allplan (Nemetschek)

- StruCAD

- ScaleCAD

- ProSteel 3D

66

- Autodesk Revit Structure 2008

Sistemas - Building Services

Mecânico, HVAC

- Carrier E20-II HVAC System Design

- MagiCAD

- AutoCAD MEP

- Bentley Building Mechanical System

- DDS HVAC

- Vectorworks Architect

- ADT Building Systems

- Autodesk Revit MEP

Elétrica

- Bentley Building Electrical System

- DDS-CAD Electrical


- Vectorworks Architect

Tubulação (piping)

- Vectorworks

- ProCAD 3D Smart

- Quickpen Pipedesigner 3D


67

Elevadores e escadas

- Elevator 6.0

Planejamento (Site Planning)

- Autodesk Civil 3D

- Bentley Power Civil

- Eagle Point‟s Landscape & Irrigation Design

Construção

- ArchiCAD Constructor and Estimator

- DDS-CAD Building

Materiais e Componentes

- ERP systems

Gerenciamento – Facility Management

- Bentley Facilities

- ArchiFM

- FMDesktop

- Rambyg

68

Para aplicações como custo e planejamento, existe um grande número de aplicações,

geralmente em um mercado muito menor e com funcionalidades específicas de cada

País.

Uma pesquisa feita, em Junho de 2007, com um grupo internacional de 5486

assinantes da AECbytes, na internet, 651 responderam como utilizam e avaliam

soluções de BIM. Essa pesquisa foi patrocinada pela BENTLEY SYSTEMS, mas as

questões foram neutras e elaboradas pelo autor do relatório. Desse total, 46% eram

arquitetos, 9% engenheiros e 17% Gerentes de CAD/IT. Os assinantes são

internacionais e interessados nas soluções BIM, como mostra a figura abaixo. Os três

importantes critérios para a escolha da ferramenta BIM foram:

- suporte total para produzir documentos da construção de forma que outra

aplicação não seja necessária;

- Objetos inteligentes os quais mantêm associatividade, conectividade e relação

com outros objetos;

- Disponibilidade de biblioteca de objetos.

69

Quadro 6: Utilização de Soluções BIM

Avaliação dos assinantes internacionais do site AECbytes (Khemlani, 2007).

Atualmente, dentro todos os softwares que contemplam BIM, o REVIT é o mais

utilizado, quase 70%, seguido do ArchiCAD, 30%. Essa pesquisa foi elaboradas por

usuários e assinantes internacionais da AECbytes, em 2007. O REVIT tem a

vantagem de ser uma SUITE: Arquitetura, MEP (instalações) e estrutura e ainda um

gerenciador de dados, trata-se de uma solução completa desenvolvida pela

AutoDESK, EUA.

0,00%10,00%20,00%30,00%40,00%50,00%60,00%70,00%

Soluções BIM

% de …

70

4 - A TI

Tecnologia da Informação (IT - Information Technology) - É o termo que engloba toda

tecnologia utilizada para criar, armazenar, trocar e usar informação em seus diversos

formatos (dados corporativos, áudio, imagens, vídeo, apresentações multimídia e

outros meios, incluindo os que não foram criados ainda).

É um termo conveniente para incluir a tecnologia de computadores e

telecomunicações na mesma palavra.

Essa convergência está conduzindo a "revolução da informação", em todas as áreas.

O projeto de uma edificação é definido em tantas disciplinas, quanto maior for a sua

complexidade. São vários participantes contribuindo e utilizando uma grande

quantidade de dados. Nem sempre há uma uniformidade na ferramenta a ser

utilizada. Ex: Um projeto de estrutura em REVIT e uma simulação no Cosmos. Além

disso, a internet nos trouxe a possibilidade de trabalhar para qualquer cliente no

mundo, desde que utilizamos um dicionário para comunicação. No projeto não é

diferente. Em todo o mundo existem entidades que estudam e criam normas e

padrões para facilitar essa comunicação entre diferentes culturas, e essas entidades

estão empenhadas em disponibilizar uma interface/dicionário de projeto.

Figura 4.1 Acesso em 1/11/2008, disponível no Google Earth, Universidade Mackenzie, Av. Consolação, SP.

71

O BIM/IFC está para o projeto assim como um tradutor está para a linguagem.

Processo de troca de informação.

• Um requisito de troca expressa a idéia de comunicação de um conjunto de

dados elementos + restrições.

• A informação então permite a execução de um processo de negócio.

• O requisito de troca é preparado do ponto de vista do que é necessário como

entrada de dados por um processo de negócio a ser executado.

Referencias de troca:

• NBIMS define processos da indústria;

• Requisitos de troca (ER-Exchange Requirements) adequados a processos

específicos.

• Requisitos de troca dependem do contexto/propósito do processo da

comunicação.

72

Exemplo: Projeto Estrutural

Quadro 7 – Projeto estrutural Requisitos de troca de informações com o BIM. Desenvolvido pela parceria de buildingSmartalliance, NIBS e IAI para National BIM Standard. Deke Smith, para o Dr. Francois Grobler, Washington DC, 2007

73

Requisitos de troca e MVD (Model View Definition)

Quadro 8 – ER e MVD. Desenvolvido pela parceria de buildingSmartalliance, NIBS e IAI para National BIM Standard. Deke Smith, para o Dr. Francois Grobler, Washington DC, 2007

74

Requisitos de troca (ER) mapeados no MVD

Quadro 9 – ER mapeados no MVD. Desenvolvido pela parceria de buildingSmartalliance, NIBS e IAI para National BIM Standard. Deke Smith, para o Dr. Francois Grobler, Washington DC, 2007

75

TTrrooccaa ddee ddaaddooss vviiaa WWEEBB

Quadro 10 – Troca de informações via WEB Desenvolvido pela parceria de buildingSmartalliance, NIBS e IAI para National BIM Standard. Deke Smith, para o Dr. Francois Grobler, Washington DC, 2007

76

SSeerrvviiddoorr ddee oobbjjeettooss IIFFCC

Quadro 11 – Servidor IFC via WEB. Desenvolvido pela parceria de buildingSmartalliance, NIBS e IAI para National BIM Standard. Deke Smith, para o Dr. Francois Grobler, Washington DC, 2007

77

A Indústria aeronáutica é o melhor exemplo de uma troca de informações bem

sucedida entre parceiros de risco. Exemplificamos com a indústria aeronáutica

brasileira: a EMBRAER. Suas aeronaves são constituídas de partes desenvolvidas

por parceiros de diferentes áreas e diferentes países. A EMBRAER também é

responsável pelo projeto de alguns itens porem, é a integradora de todo o avião. Isso

requer uma uniformidade nos dados recebidos e emitidos em sua íntegra.

Figura 4.1 Fornecedores parceiros da Embraer Acesso em 14/12/2008, disponível em HTTP://www.embraer.com.br

Figura 4.2 O projeto do 170 da Embraer Acesso em 14/12/2008, disponível em HTTP://www.embraer.com.br

78

IInnffoorrmmaaççõõeess ddee pprroopprriieeddaaddee ddaa EEmmpprreessaa BBrraassiilleeiirraa ddee AAeerroonnááuuttiiccaa SS..AA..

Figura 4.3 Portal dos parceiros da Embraer Acesso em 14/12/2008, disponível em HTTP://www.embraer.com.br

79

5 – CONCLUSÕES

A construção civil se encontra num momento crítico, não só pela recessão mundial,

mas também pelo crescimento da população e a necessidade de edifícios

sustentáveis e que ajudem a preservar o meio ambiente, os Green Buildings. A cada

minuto surgem novas tecnologias, materiais e processos que revolucionam métodos

construtivos e de projeto. O BIM é uma nova tecnologia que vem numa época pós-

CAD para a AEC. Sua implantação e utilização no Brasil ainda é pouco disseminada

o que nos da a oportunidade em pensarmos como nos integrar às organizações

existentes no mundo que já estão trabalhando nesse dicionário de dados para troca

de informações na arquitetura e na construção civil.

Com a globalização, cada vez mais as fronteiras serão virtuais, é preciso criar regras

para essas fronteiras virtuais assim como temos regras de fronteiras federais.

O Brasil já dispõe de edifícios homologados pela LEED, norma cada vez mais

utilizada nas edificações sustentáveis. É preciso agora, se engajar nas considerações

internacionais que definem o IFC, IFD de forma a estarmos aptos para prestar a

qualquer país no mundo. O BIM é esse canal de comunicação.

80

66 –– GGLLOOSSSSÁÁRRIIOO

CISC

Complex Instruction Set Computer - computador com conjunto complexo de

instruções.

CPU

Central Processing Unit – Unidade central de processamento – cérebro do sistema

CAE/CAD/CAM, controla a retirada, codificação e processamento de informações

assim como a interpretação e execução de instruções operacionais aritméticas,

lógicas e de controle.

ENIAC

Electronic Numerical Integrator and Computer – Integrador numérico eletrônico e

Computador – primeiro computador

RISC

Reduced Instruction Set Computer - computador com conjunto reduzido de

instruções.

81

Glossário BIM

AEC/FM (Architecture-Engineering-Construction/Facility Management)

Grupo responsável pelo desenvolvimento do projeto e da construção.

AIA – American Institute of Architects, EUA

http:// www.aia.org

BEM (Building Element Model)

Representação digital de uma edificação que pode ser inserida e utilizada numa

ferramenta BIM ou aplicações que utilizam informação integrada do produto.

Building Data Model

Um esquema de objetos para representar uma edificação. Pode ser usado para

representar esquemas de troca de arquivos, para XML-based WEB ou banco de

dados armazenados. Ex: IFC e CIS/2 – normas de produto para estruturas em aço.

Building Objects

Elementos e partes que compõe a edificação. Objeto é qualquer unidade da

edificação que tenha propriedades associadas, entretanto espaço também é objeto.

82

BIM Application

Utilização específica do BIM para suportar o processo de trabalho ou tarefas do grupo

de projeto.

BIM Process

Um processo que confia na informações geradas pela ferramenta de design BIM para

analisar, detalhar fabricação, estimar custos, planejar etc.

BIM System

Um sistema de software que incorpora ferramentas de design BIM e outras

aplicações que utilizam dados do BIM. Pode estar em ambiente LAN ou WAN (web).

BIM Tool

Um software utilizado para gerar e manipular building information models. Ex.: „BIM

Design Tool‟ é usado para se referir a ferramentas utilizadas para o projeto de

arquitetura como REVIT Architecture, Bentley Architecture, ArchiCAD etc.

Building Model

Registro digital da edificação: seu desempenho, planejamento, construção e

operação posterior. É considerado a próxima geração de um desenho de edificação

ou desenho de arquitetura.

83

- Componentes da edificação – são representados com inteligência digital

(objetos) que sabem o que são e podem ser associados com dados de atributos e

gráficos computacionais e regras paramétricas;

- Componentes que incluem dados que descrevem comportamento, para

utilização em análise e processo como especificações e análise de energia;

- Dados Consistentes e não-redundantes como modificação nos dados de

componentes são representados em todas as vistas do componente;

- Dados de Coordenada de forma que todas as vistas sejam representadas da

mesma forma.

Building Model Repository/ Model Server

Sistema de banco de dados cujo esquema é baseado no formato baseado no objeto.

Diferente do PDM (Sistema Product Data Management) e de sistemas de

gerenciamento de projeto baseados na WEB no qual o sistema PDM são baseados

em arquivos e levam arquivos de CAD e análise. BMR são baseados no objeto

permitindo quantificar, transferir, atualizar e gerenciar objetos individuais de projeto de

um conjunto heterogêneo de aplicações.

BuildingSMART

Conjunto de padrões abertos e relativa tecnologia com o objetivo de alcançar efetivo

fluxo de informações na indústria AEC/FM.

84

CAD (Computer Aided Design)

Projeto auxiliado por computador dotado de software gráfico.

CADD (Computer Aided Design and Drafting)

Projeto e detalhamento auxiliados por computador, software gráfico.

CAE (Computer Aided Engineering)

Engenharia (e simulação) auxiliada por computador, software gráfico para cálculo e

simulação.

CAM (Computer Aided Manufacturing)

Manufatura (ou fabricação) auxiliada por computador. Software para controle

numérico com ou sem simulação de ferramenta. Utilizado para programação de torno,

fresa, usinagem, otimização e corte de chapas entre outras aplicações.

CIM (Computer Integrated Manufacturing)

É a integração do CAE/CAD/CAM na indústria.

HVAC – Heating Ventilating and Air Conditioning

Projeto do controle climático de uma edificação.

85

IAI (International Alliance for Interoperability)

Um consórcio aberto para desenvolvimento, promoção e suporte à implementação do

IFC.

IDM (Information Delivery Manual)

Coletivamente, um conjunto de mapas de processo, requisitos de troca de

informações, partes funcionais, regras do negócio e guia BIM que permita o controle

do processo de troca da informação dentro de um projeto.

IFC (Industry Foundation Classes)

Uma especificação internacional para toca de dados de produto e compartilhamento

para AEC/FM. IFC permite a inter operacionalidade entre computadores com

aplicações AEC/FM. Um subconjunto da IFC já foi aprovado como ISO/PAS 16739. É

objeto de uma padronização mundial para serviços de Arquitetura, Engenharia e

Construção.

IFD (International Framework for Dictionaries)

O desenvolvimento de uma biblioteca internacional de objetos da indústria AEC/FM,

que seja compatível com IFC e poderá ser usada para adquirir informações dentro e

fora do projeto da construção. Uma identidade alternativa para modelo conceitual

dentro da ISO 12006-parte 3.

86

IGES (Initial Graphic Exchange Specification)

Software para troca de dados de sistemas CAD proprietários.

Integrated BIM (Integrated Building Information Model)

O BIM ao qual a informação necessita ser compartilhada e garante normas

internacionais abertas para compartilhamento de informações.

Interoperability

Habilidade de ferramentas BIM de fornecedores diferentes em trocar dados do

Building model bem como operar esses dados. É pré-requisito para projeto

colaborativo.

ISO (International Organization for Standardization)

Uma rede de Institutos de Normalização de 157 Países.

LEED – Leadership in Energy and Environmental Design

MVD (Model View Definition)

IFC Model View Definition documenta como a especificação do modelo IFC é

aplicada na troca de informações entre diferentes tipos de aplicações.

87

NIBS – National Institute for Building Standards, EUA

Lidera os trabalhos do National BIM Standard, nBIM (NIBS, 2007)

Http:// www.nbis.org

RECC (Real Estate and Construction Cluster)

Grupo responsável pelo Projeto, Produção e Manutenção do ambiente de construção.

Ex: RECC Proprietários, Gerentes do Empreendimento, Construtoras e

Subcontratadas, civil, estrutural, engenheiros, arquitetos e outros profissionais

desempenhando funções na edificação.

The STAND-INN Project

Comitê Europeu de normalização de projeto.

www.europe-innova.org

STEP - Standard for the Exchange of Product Model Data

É uma norma ISO (ISO-10303) que descreve como representar e trocar informações

digitais de produtos.

http://www.steptools.com/library/standard/

USGBC – United States Green Building Council

Comunidade de líderes, sem fins lucrativos, trabalhando para disponibilizar o GREEN

BUILDING (Edifício Verde (sustentável)) para todos por gerações.

88

Http://www.usgbc.org

XML (eXtensible Markup Language)

Linguagem para definição e compartilhamento de estrutura, interpretação da

linguagem por computador. Proporciona um método para definição da informação e

codificação de dados baseados na definição de um formato de troca.

Os termos e definições, parcialmente baseados no Guidance Report, Relatório Guia:

IFC for Sustainability, STAND-INN (Wix ET AL., 2007).

89

77 -- Referências Bibliográficas

ALBERTI,L.B.; (1987) – The ten books of Architecture: the 1755 Leoni Edition, NY, Dover Press

AUBIN, Paul F.; Mastering Revit Architecture 2009 – Delmar Cengage learning

CADAZZ – http://www.cadazz.com/cad-software-history.htm

CALLICOTT, Nick - Computer-Aided Manufacture in Architecture - The Pursuit of Novelty, 2001

COMPUTERVISION - The CADCAM Handbook – 1980

EASTMAN, Charles M.; Building Product Models: Computer Environments Supporting Design and Construction

EASTMAN, Chuck; TEICHOLZ, Paul; SACKS, Rafael; LISTON, Kathleen - BIM Handbook: A guide to Building Information Modeling

HOFFER, Erin Rae; Sustainability and software: fueling green design with BIM, AIA, LEED AP

KEMPER, Alfred M.; Pioneers of CAD in Architecture

KERCKHOVE, Derrick -The Architecture of Intelligence (The Information Technology Revolution in Architecture)

KIERAN, Stephen; TIMBERLAKE, James (2004) - Refabricating Architecture, McGraw-hill, NY

KIVINIEMI, Arto; TARANDI, Väino; KARLSHOJ, Jan; KARUD,Ole Jorgen – Review of the Development and Implementation of IFC compatible BIM –

Erabuild 2008

ORR, Joel - History of CADD and PLM- http://joelorr.squarespace.com/

RICHNEY, Kevin W. - The ENIAC – http://ei.cs.vt.edu/~history/ENIAC.Richey.HTML

SHODEK, Daniel; BECHTHOLD, Martin; GRIGGS, James Kimo; KAO, Kenneth - Digital Design and Manufacturing: CAD/CAM Applications in

Architecture and Design

SZALAPAI, Peter; Contemporary Architecture and the Digital Design Process

Technology during World War I – http://en.wikipedia.org/wiki/World_War_I

Technology during World War II – http://en.wikipedia.org/wiki/World_War_II

http://www.amazon.com/Computer-Aided-Manufacture-Architecture-Pursuit-Novelty/dp/0750646470/ref=sr_1_8/103-8676874-4115812?ie=UTF8&s=books&qid=1180469372&sr=1-8

http://www.amazon.com/exec/obidos/tg/detail/-/3764364513/ref=ord_cart_shr/103-8676874-4115812?%5Fencoding=UTF8&m=ATVPDKIKX0DER&v=glance

http://www.amazon.com/Digital-Design-Manufacturing-Applications-Architecture/dp/0471456365/ref=sr_1_4/103-8676874-4115812?ie=UTF8&s=books&qid=1180469372&sr=1-4

http://www.amazon.com/Digital-Design-Manufacturing-Applications-Architecture/dp/0471456365/ref=sr_1_4/103-8676874-4115812?ie=UTF8&s=books&qid=1180469372&sr=1-4

http://www.amazon.com/Contemporary-Architecture-Digital-Design-Process/dp/0750657162/ref=sr_1_6/103-8676874-4115812?ie=UTF8&s=books&qid=1180469372&sr=1-6

90

Building Information Modeling: A Key to Performance-based Design – Autodesk White paper

Barriers to BIM in the building industry – Autodesk White Paper

Building Information Modeling in Practice – Autodesk White Paper

Collaborative Project Management and BIM – Autodesk White Paper

GSA BIM Guide series 1

BIM Guide For Spatial Program Validation - The National 3D-4D-BIM Program

Edgar, Alan. BIM Implementation Strategies – maio,2007

Building Information Models – National BIM Standard Project Committee

BIM - The Web Application for AEC Dace A. Campbell, AIA; M. A. Mortenson Company

BIM: você realmente sabe o que é? – Prof. Dr. Eduardo Toledo Santos (Escola Politécnica da USP)

Comprehensive BIM collaboration - Alberto Cavallero, AIA

IDM – a guide to components and development methods – Building Smart

IDM general overview – WIX, Jeffrey

IFD – Library – The construction specification Institute

IFD Library Workshop Building a global dictionary for construction - The construction specification Institute

91

AAPPÊÊNNDDIICCEE

92

RReevviitt MMeeccâânniiccaa

93

RReevviitt EEllééttrriiccaa

94

RReevviitt MMEEPP –– PPlluummbbiinngg

95

RReevviitt MMEEPP –– PPiippiinngg

96

RReevviitt MMEEPP –– FFiirree PPrrootteeccttiioonn

97

EExxeemmppllooss

EEssttrruuttuurraass

Renderização com 3D MAX

98

RReevviitt MMEEPP

IInnssttaallaaççõõeess HHiiddrrááuulliiccaass

99

AArr CCoonnddiicciioonnaaddoo ((HHVVAACC))

100

DDeemmaannddaa ddee EEnneerrggiiaa

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