TCC - Um Modelo de Compatibilização de Projetos de Edificações Baseado No Método BIM. Elaborado Por Gian Felippe Lisboa Oneda

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CENTRO UNIVERSITÁRIO TUPY - UNISOCIESC

GIAN FELIPPE LISBOA ONEDA

UM MODELO DE COMPATIBILIZAÇÃO DE PROJETOS DE EDIFIC AÇÕES

BASEADO NO MÉTODO BIM

Joinville

2014/2

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BASEADO NO MÉTODO BIM.

Trabalho de conclusão apresentado ao curso de Bacharelado em Engenharia Civil do Centro Universitário Tupy, como requisito para a obtenção do título de Bacharel em Engenharia Civil.

Orientadora: Profª. Msc. Michela Steluti Poleti Ros sino

Joinville

2014/2

2



BASEADO NO MÉTODO BIM.

Este trabalho foi julgado adequado à obtenção de título de Bacharel em Engenharia Civil e aprovado em sua forma final pelo curso de Bacharel em Engenharia Civil da Unisociesc.

Joinville, 5 de dezembro de 2014.

_________________________________________

Profa. Msc. Michela Steluti Poleti Rossino (Orienta dora)

Centro Universitário Tupy

_________________________________________

Profa. Msc. Anna Paula Viana


_________________________________________

Profa. Msc. RoseLi Schmitz


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“O Destino é Inexorável” (Bernard Cornwell)

4

AGRADECIMENTOS

Agradeço a minha família, por sempre acreditar e me incentivar a buscar o

sonho de me tornar Engenheiro Civil, em especial a minha mãe por sempre ter me

apoiado e me ajudado nesses anos de faculdade.

Agradeço a minha namorada Ana Paula Sabel, por incentivar e brigar quando

não lhe dei atenção suficiente.

Agradeço a todos os professores que contribuíram na minha busca de

conhecimento, em especial a professora Michela Steluti Poleti Rossino, orientadora

deste trabalho, por ter acreditado na minha proposta de TCC.

Agradeço a todos que contribuíram para minha formação profissional, em

especial aos Engenheiros Valdir Campos Junior, João Raphael Lisboa Oneda,

Mychel Bressiani e ao Rover Perfeito Matias pela oportunidade de estágio desde o

início da minha graduação. Ao Gabriel Fischer May e ao Sergio Piske pela

oportunidade de estágio em obra.

A Autodesk por disponibilizar todos os softwares gratuitamente para

estudantes, facilitando os estudos desta pesquisa.

Aos amigos de longa data que me distanciei devido à falta de tempo, em

especial ao Mauricio por sempre incentivar em levar adiante, ao Marcos pelos shows

de rock’n’roll que me ajudaram a distrair e lembrar um pouco da vida social e aos

MM’s pelo apoio e churrascos em todos esses anos.

As novas amizades que encontrei durante esse período de graduação, em

especial ao Moacir, parceiro de classe e futuro parceiro de trabalho.

E a todos que de alguma forma contribuíram para toda minha formação

acadêmica e profissional.

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RESUMO

Percebe-se nos últimos anos que o BIM (Building Information Modeling) vem

crescendo muito no Brasil, com vários eventos abordando o tema e várias pesquisas

na área. Para tanto, nesta pesquisa foi realizado um estudo de caso, no qual foi feito

um comparativo entre um projeto compatibilizado em 2D pelo método tradicional e o

desenvolvimento do mesmo projeto em 3D pelo método BIM com o desenvolvimento

dos projetos 3D de arquitetura, estrutura, hidráulico, sanitário e drenagem. O estudo

de caso demonstrou que muitas informações passam despercebidas pelos

projetistas, deixando que muitas incompatibilidades sejam resolvidas durante a

execução ou que sejam executadas em desacordo com as normas. Pelos resultados

da analise tridimensional deste estudo percebe-se que o projeto bem modelado,

pode resolver muitos problemas antes da obra iniciar, ou mesmo, prever esses

problemas que ocorrerão durante a execução da obra.

Palavras-chaves: Método BIM, Compatibilização de Projetos, 3D, Projetos,

Construção Civil, Detecção de Interferências.

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ABSTRACT

It is noticed in recent years, the BIM (Building Information Modeling) has been

increasing in Brazil, with several events addressing the issue and several studies in

this area. To this end, in this research a case study in which a comparison was made

between a project made compatible in 2D using the traditional method and the

development of the same design in 3D BIM method with the development of 3D

architectural design, structural, piping, sanitary and drainage. The case study

demonstrated that many details go unnoticed by the designers, leaving many

incompatibilities are resolved during run or that run contrary to the rules. Three-

dimensional analysis of the results of this study it can be seen that the project

shapely, can solve many problems before the work starts, or even predict such

problems will occur during execution of the work.

Keywords: BIM method, Harmonization Project, 3D, Projects, Construction,

Interference Detection.

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LISTA DE ILUSTRAÇÕES

Figura 1 - Modelo de Projeto Arquitetônico ............................................................... 20

Figura 2 - Modelo 2D de projeto estrutural ................................................................ 21

Figura 3 - Modelo 2D de Instalações Hidrossanitárias .............................................. 22

Figura 4 - Planta de distribuição elétrica ................................................................... 23

Figura 5 - Potencial de influência no custo final de um ............................................. 25

Figura 6 - A chance de reduzir o custo de falhas do edifício em relação ao avanço do

empreendimento ....................................................................................................... 26

Figura 7 - Relação entre o tempo de desenvolvimento de um empreendimento e o

custo das atividades, demonstrando o efeito de um maior "investimento" na fase de

projeto ....................................................................................................................... 27

Figura 8 - Arranjo Tradicional .................................................................................... 27

Figura 9 - Equipe Multidisciplinar .............................................................................. 28

Figura 10 - Sobreposição de projetos em 2D (ex: estrutura x hidráulica) .................. 28

Figura 11 - BIM e o ciclo de vida do edifício .............................................................. 30

Figura 12 - Os três conceitos da tecnologia da buildingSMART ............................... 31

Figura 13 - O cenário mais comum de intercâmbio IFC entre duas aplicações ........ 33

Figura 14 - Imagem da tela de trabalho do Revit Architecture, mostrando a estrutura

do projeto e diferentes representações. .................................................................... 35

Figura 15 - Modelo BIM de Estrutura ........................................................................ 36

Figura 16 - Modelo de Instalações Hidráulicas e sanitárias ...................................... 37

Figura 17 - Relatório de interferência evidenciando os elementos ............................ 38

Figura 18 - Modelo do relatório de interferências ...................................................... 39

Figura 19 - Planta Tipo A........................................................................................... 41

Figura 20 - Planta Tipo B........................................................................................... 41

Figura 21 - Planta Cobertura ..................................................................................... 42

Figura 22 - Arquivo Modelo (rvt) ................................................................................ 44

Figura 23 - Modelo Arquitetônico .............................................................................. 46

Figura 24 - Corte 3D Modelo de Arquitetura ............................................................. 47

Figura 25 - Modelo Estrutural .................................................................................... 48

Figura 26 - Corte Modelo Estrutural .......................................................................... 49

Figura 27 - Furação de Lajes .................................................................................... 50

Figura 28 - Detalhe 2: Furo Transversal na viga ....................................................... 51

8

Figura 29 - Furação de Vigas .................................................................................... 51

Figura 30 – Modelo de Projeto Hidráulico ................................................................. 52

Figura 31 - Modelo de Projeto Sanitário .................................................................... 53

Figura 32 - Detalhe Sanitário modelo BIM ................................................................ 54

Figura 33 - Modelo de verificação de interferências .................................................. 55

Figura 34 - Vista Interferência dos medidores de água ............................................. 56

Figura 35 - Detalhe dos Medidos do Projeto Hidráulico ............................................ 57

Figura 36 - Tubulações Hidráulica Hall de entrada ................................................... 57

Figura 37 - Vista da cozinha: interferência de tubulação passando na horizontal em

viga ............................................................................................................................ 58

Figura 38 – Estrutura x Esgoto 1 ............................................................................... 59

Figura 39 - Estrutura x Esgoto 2 ................................................................................ 59

Figura 40 - Vista da sacada: interferência de ralo na nervura da laje ....................... 60

Figura 41 - Vista da cozinha: Tubulação passando corretamente no furo indicado. . 61

Figura 42 - Incompatibilidade entre Forro de Gesso e Instalações Sanitárias 1. ...... 62

Figura 43 - Incompatibilidade entre Forro de Gesso e Instalações Sanitárias 2. ...... 62

Figura 44 – Detalhe Hidráulico, banheiro suíte. ........................................................ 63

Figura 45 - Detalhe Sanitário, banheiro suíte. ........................................................... 64

Figura 46 - Detalhe sanitário, cozinha e área de serviço. ......................................... 65

Figura 47 - Projeto de Compatibilização, banheiros suíte (projeto previsto). ............ 66

Figura 48 - Projeto de Compatibilização, banheiros suíte (projeto revisado). ........... 66

Figura 49 - Projeto de Compatibilização, banheiros social (projeto previsto). ........... 67

Figura 50 - Projeto de Compatibilização, banheiros social (projeto revisado). .......... 68

Figura 51 - Projeto de Compatibilização, cozinha, área de serviço e sacada (projeto

previsto)..................................................................................................................... 69

Figura 52 - Projeto de Compatibilização, cozinha, área de serviço e sacada (projeto

revisado).................................................................................................................... 70

Figura 53 - Projeto de Compatibilização, Hall de entrada (projeto previsto). ............ 70

Figura 54 - Projeto de Compatibilização, Hall de entrada (projeto revisado). ........... 71

Figura 55 - Detalhe compatibilização 3D entre estrutura x inst. hidráulicas x inst.

sanitárias ................................................................................................................... 72

Figura 56 - Detalhe de Furação em Viga .................................................................. 73

Figura 57 - Detalhe das instalações sanitárias e hidráulicas ..................................... 73

Figura 58 - Detalhe dos ralos nas sacadas ............................................................... 74

9

Figura 59 - Detalhe entre gesso e laje de banheiro. .................................................. 75

Figura 60 - Detecção que o Navisworks encontrou com a ferramenta "clash

detective". .................................................................................................................. 75

Figura 61 - Relatório de erros gerado pelo Navisworks coma ferramenta “clash

detective” ................................................................................................................... 76

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LISTA DE TABELAS

Tabela 1 – Etapas de projeto conforme autores nacionais........................................19

Tabela 2 – Softwares que suportam a tecnologia BIM...............................................34

Tabela 3 – Horas utilizadas para desenvolvimento do modelo BIM ......................... 54

11

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

2D Duas dimensões - bidimensional

3D Três dimensões - tridimensional

BIM Building Information Modeling ou Modelagem da Informação da Construção

CAD Computer Aided Design ou Projeto Auxiliado por Computador

DWG Extensão de arquivos de desenho própria do software AutoCAD (*.dwg)

IAI International Alliance for Interoperability, atual BuildingSMART International

IFC Industry Foundation Classes. Modelo padrão para intercâmbio de arquivos

entre sistema BIM

PIB Produto Interno Bruto

NBR Norma Brasileira

TCC Trabalho de Conclusão de Curso

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SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 14

1.1 OBJETIVO GERAL DO TRABALHO .................................................................. 15

1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ............................................................................... 16

1.3 ESTRUTURA DO TRABALHO ........................................................................... 16

2 REFERENCIAL TEÓRICO ............................... .................................................... 17

2.1 PROJETO ........................................................................................................... 17

2.1.1 Processo de elaboração dos projetos ............... ......................................... 19

2.2 COMPATIBILIZAÇÕES DOS PROJETOS .......................................................... 23

2.3 MÉTODO BIM ..................................................................................................... 29

2.3.1 Ciclo de Vida ................................................................................................... 30

2.3.2 Interoperabilidade ........................................................................................... 31

2.4 FERRAMENTAS BIM.......................................................................................... 33

2.4.1 Softwares que suportam a tecnologia BIM ..................................................... 34

2.4.2 Softwares de arquitetura ................................................................................. 35

2.4.3 Softwares de Estrutura ................................................................................... 36

2.4.4 Softwares de Instalações Elétricas e Hidráulicas ........................................... 37

2.4.5 Softwares de Gerenciamento ......................................................................... 38

3 METODOLOGIA ....................................... ............................................................ 40

3.1 CARACTERÍSTICAS DO LOCAL DE ESTUDO ............................................... 40

3.2 CARACTERISTICAS DO PROJETO ................................................................ 42

3.3 SOFTWARES UTILIZADOS ............................................................................. 43

3.4 ANALISE ........................................................................................................... 43

4 RESULTADOS E DISCUSSÕES ........................... ............................................... 44

4.1 ELABORAÇÃO DO MODELO DE ARQUITETURA .......................................... 45

4.2 ELABORAÇÃO DO MODELO DE ESTRUTURA .............................................. 47

4.3 ELABORAÇÃO DO MODELO DE COMPATIBILIZAÇÃO ................................ 50

4.4 ELABORAÇÃO DO MODELO HIDRÁULICO E SANITÁRIO ............................ 52

4.5 EXECUÇÃO DO MÉTODO BIM ....................................................................... 54

4.6 DETECÇÃO DE INTERFERÊNCIAS ................................................................ 55

4.7 ALTERAÇÕES DE PROJETOS ........................................................................ 63

4.8 MODELOS 3D REVISADOS............................................................................. 71

5 CONCLUSÕES ..................................................................................................... 77

13

6 SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS .................. ................................. 79

REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 81

ANEXOS ................................................................................................................... 84

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1 INTRODUÇÃO

De acordo com Manzione (2006), no início da década de 1990, o Brasil surgiu

com um novo modelo econômico, baseado na liberação da economia e na abertura

do mercado interno. Esse modelo inseriu o país nos fluxos globalizados de capitais,

aumentando a dependência com relação aos centros financeiros internacionais.

Tornando assim a economia brasileira mais estabilizada e com baixa inflação. Esses

fatores colaboraram para o aumento da produtividade, diminuição de custos e

melhora da qualidade dos produtos.

Manzione (2006) ainda cita que na construção civil, para garantir as margens

dos negócios ouve uma pressão para redução de custos, o que gerou uma

necessidade de terceirização e queda nos preços dos insumos, obtidas a partir de

negociações comerciais. Mas, somente a negociação não provou ser suficiente

devido as grandes exigências do mercado, que com o passar dos anos vem exigindo

que as empresas busquem um fator diferencial para melhorar suas qualidades de

produtos.

A construção civil tem uma grande importância para as atividades econômicas

do país, tendo respondido por 9,2% do Produto Interno Bruto (PIB) brasileiro em

2009 (FEDERAÇÃO DAS INDÚSTRIAS DO ESTADO DE SÃO PAULO, 2010).

A elaboração de projetos é complexa, cada área depende de outra área para

desenvolver sua parte, e nem sempre todos os projetos são elaborados no mesmo

escritório, o que acaba resultando em problemas encontrados apenas durante a

execução, e muitas as vezes que o próprio executor tem que solucionar durante a

obra.

Contier (2014) afirma que errar custa caro. E destaca que:

“45% do total de plantas de um empreendimento sofrem revisões após emissão do executivo e 23% dos projetos de instalações por incompatibilidade. 88% das plantas sofrem algum tipo de adequação das instalações por incompatibilização e 26% necessitam de as built 9% de todos os projetos e 26% das instalações geram retrabalho devido incompatibilização de projetos. Desperdício estimado de 6% do total da obra por projetos não compatibilizados” (CONTIER, 2014, p. 25).

Mas as empresas de projeto buscam atingir um nível mais elevado de

detalhamento para atingir o nível exigido das empresas contratantes, que cada vez

percebem que a forma de pensar e elaborar o projeto são um fator essencial para

atingir a qualidade de um edifício que seus clientes exigem (MELHADO, 2005).

15

Para Goes (2011), o crescimento do número de pesquisas e desenvolvimento

dessas ferramentas para construção civil no cenário internacional para modelos

tridimensionais de informação da construção é relevante. A implantação de sistemas

integrados como o método BIM é uma forma que o mercado internacional vem se

adaptando nos últimos anos e representa uma mudança no processo de projeto

relevante, assim como ocorreu com o CAD nas últimas duas décadas.

Segundo Parreira (2013 apud Knutt, 2012, p. 21), a importância do BIM

começa a ser analisada a partir das agencias governamentais, como por exemplo no

Reino Unido, onde investimentos acima de €5M são obrigados a utilizar essa

tecnologia, e a partir de 2016 se tornará obrigatória em qualquer concurso publico.

Ainda Segundo Parreira (2013 apud Taborda e Cachadinha, 2011, p. 21), na

Finlândia e Dinamarca desde 2007 é obrigatória em qualquer obra publica a

utilização do protocolo INDUSTRY FOUNDATION CLASSES (IFC).

Entretanto, embora que em países da Europa já é obrigatório à utilização do

BIM no seu desenvolvimento, no Brasil a tecnologia ainda é pouco utilizada, e pouco

pesquisada.

Mas em relação à tecnologia BIM no Brasil, o governo de Santa Catarina no

mês de março deste ano realizou o “I Seminário Estadual de BIM”, organizado pela

Secretária de Planejamento do Estado de Santa Catarina, por meio do Comitê de

Acompanhamento e Controle e Obras e Serviços de Engenharia. Juntamente com o

Seminário, o governo lançou o “Caderno BIM”, no qual constam informações de

padronização e apresentação da documentação de projetos para futuras licitações e

contratos de Projetos (SILVA et al. 2014).

Este trabalho se propõe a estudar as vantagens da utilização do método BIM

para a compatibilização de projetos, contribuindo para futuras pesquisas da

tecnologia no Brasil.

1.1 OBJETIVO GERAL DO TRABALHO

Desenvolver um estudo de caso, com base em um projeto de um edifício

residencial através do Método BIM para compatibilização dos projetos, com o intuito

de mostrar as vantagens e desvantagens do processo para aumentar a visibilidade

da tecnologia no Brasil e assim colaborar com o aumento do acervo técnico da área.

16

1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

a) Identificar como aplicar o processo do método BIM para compatibilização

de projetos;

b) Comparar a compatibilização de projetos em 2D sobrepondo os projetos

com a compatibilização em 3D no método BIM, por meio de um estudo de

caso de um edifício residencial;

c) Avaliar qualitativamente os resultados encontrados durante o processo;

d) Mostrar o processo de elaboração de um projeto no método BIM, para

servir como base para os escritórios de engenharia e arquitetura adotarem

em seus projetos;

1.3 ESTRUTURA DO TRABALHO

Além deste capítulo de introdução, que trata da justificativa, objetivos e

metodologia, o trabalho apresenta mais 5 capítulos.

O capítulo 2 apresenta o referencial bibliográfico, no qual trata sobre

conceitos de projetos, formas de compatibilização de projetos, aborda os conceitos

de Método BIM e as ferramentas disponíveis no mercado.

O capitulo 3 descreve a metodologia que será utilizada no estudo de caso, o

capitulo 4 consta os resultados e discussões, o capitulo 5 estão as conclusões sobre

a pesquisa e o capitulo 6 estão as sugestões para trabalhos futuros.

17

2 REFERENCIAL TEÓRICO

Segundo o American National Institute of Building Sciences (2008), “BIM é a

representação digital das características físicas e funcionais de uma instalação.

Servindo como um recurso de informação relativo a todo o edifício, proporciona uma

base confiável para todas as decisões necessárias no seu ciclo de vida”.

Assim sendo, é possível descrever o BIM como um processo que tem o

objetivo de criar um modelo virtual de um edifício, inserindo todo o tipo de

informação necessária para sua construção e também para o seu ciclo de vida.

Informações que são compartilhadas entre todos os envolvidos no projeto, sendo

projeto com colaboração de todos ao invés de cada profissional desenvolver sua

parte em separado, possibilitando uma detecção de incompatibilidades com maior

facilidade (EASTMAN et al. 2008).

Neste Capitulo serão abordadas informações referentes ao trabalho e

conceitos utilizados para o desenvolvimento da pesquisa. No primeiro subcapitulo

abordará conceitos de projetos, no segundo será explicada a forma de

compatibilização de projetos, o terceiro ira falar sobre os protocolos da tecnologia

BIM no seu ciclo de vida e na interoperabilidade, e o quarto ira descrever um pouco

das ferramentas mais utilizadas no mercado internacional. Este capitulo pretende

demonstrar na teoria como funciona a implementação do método para um escritório

de engenharia e ou arquitetura.

2.1 PROJETO

Segundo a NBR 5674 (1999), projeto é definido como a descrição gráfica e

escrita das características de um serviço ou obra de Engenharia ou de Arquitetura,

definindo seus atributos técnicos, econômicos, financeiros e legais.

O método de desenvolvimento de projetos baseado na representação gráfica

bidimensional envolve a elaboração de plantas, cortes e elevações, como recurso

para análise e, ao mesmo tempo, para a representação final da solução. Os

projetistas envolvidos no projeto inferem, a partir das representações bidimensionais,

as formas e detalhes da construção no espaço durante suas análises. Nesse

sentido, a maior parte das informações é registrada mentalmente pelo projetista e

18

pelos demais envolvidos no projeto, levando-os ao exercício contínuo da abstração e

da memorização (FERREIRA, 2007).

De acordo com Goes (2011), é no projeto da edificação em que as principais

decisões são tomadas, definindo-se os custos posteriores da execução, e onde os

erros devem ser evitados. Dentro desse contexto, a compatibilização de projetos é

um processo necessário para a melhora da qualidade e para o aumento da

racionalização da obra, buscando solucionar aspectos da falta de eficiência do setor

da construção.

Segundo Goes (2011), a quantidade de informações cresce a cada fase do

projeto, devido ao fator dinâmico do processo de projeto, cujas soluções se

aprofundam ao longo de seu desenvolvimento. A cada fase, é necessária a

produção de detalhes e especificações, gerando maior quantidade de folhas com

informações gráficas e documentação. O desenvolvimento dos projetos se dá a

partir de reuniões com projetistas de todas as disciplinas de projeto, buscando

soluções que atendam às demandas de cada projeto e dos agentes envolvidos, com

o objetivo de antecipar incompatibilidades.

Segundo Melhado (2005), o projeto deve ser capaz de subsidiar as atividades

de produção em canteiro de obras com informações de alto nível e que não

poderiam ser igualmente geradas no ambiente de obra; a partir de um bom projeto,

torna-se possível elaborar um planejamento e uma programação mais eficientes,

assim como um programa efetivo de controle de qualidade para materiais e serviços.

Segundo Manzione (2006), é frequente que os projetos sejam concluídos com

atrasos ou com falta de informações. Sua conclusão acaba ficando com o decorrer

da fase de obra, sem tempo para o aprofundamento e para a busca de soluções

otimizadas.

Segundo Mikaldo Jr. (2006), considera-se o planejamento e concepção do

empreendimento como uma etapa diferente do projeto, o que de certa forma não

deixa de ser verdadeiro, pois nessa etapa a atividade projetual propriamente dita é

incipiente (apenas são realizadas análises sobre o potencial de terrenos), mas nela

são geradas todas as informações básicas que servirão para elaboração do projeto.

Para elaboração de um projeto o projetista tem que seguir as etapas de

projeto que vai desde o seu planejamento até chegar ao consumidor final. São

etapas que devem ser seguidas para que contenha as informações necessárias para

19

não haver atrasos e retrabalhos durante o processo. A seguir, na Tabela 1 são

descritas algumas definições de alguns autores e da NBR 13531.

Tabela 1 – Etapas de projeto conforme autores nacionais Etapas do Processo de Projeto

Melhado (1994)

NBR (1995)

Tzortzopoulos (1999)

Rodriguez e Heineck (2002)

Idealização Levantamento Planejamento e Concepção do

Emprendimento

Planejamento e Concepção do Emprendimento Programa de

Necessidades Estudo de Viabilidade

Estudo Preliminar Estudo Preliminar Estudo Preliminar Estudo Preliminar

Anteprojeto Anteprojeto Anteprojeto Anteprojeto

Projeto Legal Projeto Legal Projeto Legal Projeto Legal

Projeto para Produção

Projeto para Execução

Projeto Executivo Projeto Executivo

Acompanhamento do Planejamento

e Execução

Acompanhamento de Obra

Acompanhamento de Obra

Acompanhamento de Uso

Acompanhamento da Execução e Uso

Retroalimentação a partir de

Entrega e Uso do Produto

Acompanhamento de Uso

Fonte: Milkaldo Jr. (2006, p.26)

Pode-se observar que os autores tem uma visão similar, encontrando apenas

um desacordo nas etapas iniciais de planejamento e finais de execução e uso do

empreendimento.

2.1.1 Processo de elaboração dos projetos

De acordo com a NBR 13531 (1995), instalação predial é o produto

constituído por conjunto de componentes construtivos definidos e articulados em

conformidade com princípios e técnicas específicos da arquitetura e da engenharia

para, ao integrar a edificação, desempenhar, em níveis adequados, determinadas

funções (ou serviços) de condução de energia, gases, líquidos e sólidos. Exemplos:

instalações hidráulicas (água fria, água quente, águas pluviais, esgotos), instalações

elétricas (iluminação e energia) e instalações mecânicas (elevadores, ar-

condicionado, coleta e tratamento de lixo).

20

As informações do projeto devem registrar, quando couber, para a

caracterização de cada produto ou objeto (edificação, elemento da edificação,

instalação predial, componentes construtivos, e material para construção), os

atributos funcionais, formais e técnicos considerados (NBR 13531, 1995).

A seguir serão apresentadas algumas definições das NBR, sobre os

diferentes tipos de projetos.

Projeto Arquitetônico (Figura 1): Segundo a NBR 13532 (1995), a concepção

arquitetônica da edificação, dos elementos da edificação, das instalações prediais e

dos seus componentes construtivos deve abranger a determinação e a

representação dos aspectos indicados em 3.1.1 a 3.1.3 da norma. Os aspectos

relacionados com as engenharias dos elementos e instalações da edificação e dos

seus componentes construtivos, bem como dos materiais para construção, também

deve ser determinados e representados para o efeito de orientação, coordenação e

conformidade de todas as demais atividades técnicas do projeto.

Figura 1 - Modelo de Projeto Arquitetônico

Fonte: Goes (2011, p.73)

Projeto Estrutural (Figura 2): Segundo a NBR 6118 (2004), a solução adotada

em projeto deve atender aos requisitos de qualidade estabelecidos nas normas

técnicas, relativos à capacidade resistente ao desempenho em serviço e à

durabilidade da estrutura. A qualidade da solução adotada deve ainda considerar as

condições arquitetônicas, funcionais, construtivas, estruturais, de integração com os

21

demais projetos (elétrico, hidráulico, ar-condicionado e outros) explicitados pelos

responsáveis técnicos de cada especialidade com a anuência do contratante.

Figura 2 - Modelo 2D de projeto estrutural

Fonte: Farinha (2012, p.89)

Projeto Hidráulico (Figura 3): Segundo a NBR 5626 (1998), o projeto da

instalação predial de água fria deve ser elaborado de modo a tornar o mais eficiente

possível o uso da água e energia nela utilizadas. Usualmente, este princípio implica

a redução do consumo de água e energia a valores mínimos necessários e

suficientes para o bom funcionamento da instalação e para satisfação das

exigências do usuário.

Projeto Sanitário: Segundo a NBR 8160 (1999), o sistema de esgoto sanitário

tem por funções básicas coletar e conduzir os despejos provenientes do uso

adequado dos aparelhos sanitários a um destino apropriado. Por uso adequado dos

22

parelhos sanitários pressupõe-se a sua não utilização como destino para resíduos

outros que não o esgoto.

Figura 3 - Modelo 2D de Instalações Hidrossanitária s


Projeto Preventivo de Incêndio: Segundo a NBR 13714 (2000), projeto é o

conjunto de peças gráficas e escritas, necessárias à definição das características

principais do sistema de hidrante ou mangotinho, composto de plantas, seções,

elevações, detalhes e perspectivas isométricas e, inclusive, das especificações de

materiais e equipamentos.

Projeto Elétrico (Figura 4): Segundo a NBR 14039 (2005), um projeto de

instalações elétricas se inicia sempre com o levantamento das cargas dos

equipamentos elétricos desta instalação. Isto é necessário para a determinação da

potência de alimentação da instalação. Para cada carga devem ser determinadas as

23

características elétricas principais, tais como, a potência, a tensão nominal e o fator

de potência.

Figura 4 - Planta de distribuição elétrica


As figuras 1, 2, 3 e 4 mostram respectivamente a representação 2D de

projetos arquitetônico, estrutural, hidrossanitário e elétrico. Essas representações

são utilizadas para elaboração da compatibilização dos projetos como será descrito

no próximo subcapítulo.

2.2 COMPATIBILIZAÇÕES DOS PROJETOS

A palavra “compatibilização” não é identificada facilmente na maioria dos

dicionários. Encontram-se as palavras “compatibilidade” ou “compatível”. Entretanto,

a expressão é utilizada em várias áreas do conhecimento para o processo que tem

por objetivo tornar diferentes “coisas” compatíveis entre si (FERREIRA, 2007).

24

A compatibilização de projetos pode ser definida como: a análise, verificação

e correção das interferências físicas entre as diferentes soluções de projeto de uma

edificação. Sob este enfoque a compatibilização é a parte da coordenação técnica

de projeto e será tratada neste sentido no trabalho (RODRIGUEZ, 2005).

Conforme diz Mikaldo Jr. e Scheer (2007, p. 2), “Compatibilização de projetos

é a atividade que torna os projetos compatíveis proporcionando soluções integradas

entre as diversas áreas que tornam um empreendimento real.”

Segundo Ávila (2011), a compatibilização de projetos define-se como uma

atividade de gerenciamento, onde acontece a integração das especialidades, e tem

como fundamento a verificação de possíveis interferências entre os diversos

projetos, de forma sistêmica, apontando e propondo adequações necessárias para a

equalização e perfeito ajuste entre as especialidades envolvidas, em diferentes

etapas da elaboração do projeto, se tornando uma atividade intrínseca do mesmo,

simplificando a execução, antecipando eventuais problemas e minimizando conflitos

e retrabalhos durante a obra.

Segundo Ávila (2011), é a partir do projeto arquitetônico que o processo de

compatibilização se inicia, preferencialmente na etapa de estudo preliminar, onde

ainda há maior flexibilidade e possibilidade de um desenvolvimento compatível com

os projetos complementares. Quanto mais os projetos avançam em desenvolvimento

maior é o trabalho para essa compatibilização.

Mas nem sempre os projetos são pensados como um todo, cada projetista

elabora seu projeto e passa para a obra sem serem feitas verificações que podem

contribuir para uma melhor execução dos projetos.

Ainda de acordo com Ávila (2011), a compatibilização se justifica como

ferramenta de suma importância no desenvolvimento do projeto. Com a

possibilidade da sobreposição das informações com o auxílio do CAD 2D, as

interferências ficam evidentes, possibilitando propor-se adequações em tempo hábil,

evitando que soluções inadequadas apressadas sejam tomadas no canteiro de

obras. Com a verificação física, dimensional e sistêmica dos projetos, reduzem-se

substancialmente as falhas e surpresas durante a execução do empreendimento,

aumentando sua construtibilidade, sem improvisações ou interrupções durante a

obra.

25

A compatibilização deve resolver as seguintes interferências entre um sistema

estrutural e outros sistemas: interferências como o leiaute de arquitetura (circulações

espaços, possíveis modificações), interferência da malha estrutural com espaços

para garagens e circulações de veículos ou interferência com caminhos horizontais e

verticais das instalações (RODRIGUEZ, 2005).

Para Melhado (2005), em busca da qualidade, buscando mudanças na

relação entre todos os envolvidos, o processo de projeto vem se tornando um fator

muito importante para o desenvolvimento do empreendimento. O projeto, além de

ser um fator decisivo na fase de construção, influência muito nos valores de uma

obra, bem como também influência nos seus processos como informação para sua

execução. Como ilustrado na figura 5, as decisões que são tomadas no inicio de

projeto, tem uma influência muito grande no custo final do empreendimento. E

também como mostra na figura 6, as decisões tomadas no inicio também influenciam

muito para a redução dos custos de falhas no edifício. Melhado ainda diz que na

prática o projeto de um edifício é visto como uma obrigação que o empreendedor

deve ter antes de iniciar a obra, sem se preocupar com a influência que pode ter no

resultado final.

Figura 5 - Potencial de influência no custo final d e um empreendimento de edifício e suas fases.

Fonte: Melhado (2005, p.15)

26

Um fator muito importante no custo final de um empreendimento é a decisão

do cliente, uma decisão precipitada no inicio dos estudos do projeto podem ter uma

grande interferência no projeto, podendo ter um custo adicional não esperado no

final da obra. E como mostra a Figura 6 a chance de reduzir falhas tem grande

influência nas decisões tomadas no início e num momento em que o custo do

empreendimento é muito baixo.

Figura 6 - A chance de reduzir o custo de falhas do edifício em relação ao avanço do empreendimento


Segundo Melhado (2005) deve ser valorizado mais o projeto inicialmente em

prazo e custo, para que possa ser estudado com mais tempo todas as opções

viáveis do projeto, ainda que haja um custo maior no início, com o tempo esse custo

inicial irá se transformar em lucros para o empreendedor.

Assim como mostra na Figura 7, com um investimento maior na fase de

projetos e dando maior tempo para os projetistas elaborarem o projeto o custo final

do empreendimento tende a ser menor com o passar do tempo dando uma margem

de lucro maior para o construtor e entregando uma obra com segurança para o

consumidor final.

27

Figura 7 - Relação entre o tempo de desenvolvimento de um empreendimento e o custo das atividades, demonstrando o efeito de um maior "inve stimento" na fase de projeto


Segundo Melhado (2005), os projetos eram feitos num arranjo tradicional,

onde cada disciplina fazia seu projeto independente um do outro, com o passar do

tempo houve uma necessidade de ter um especialista orientando em cada disciplina,

desenvolvendo assim equipes ou grupos de trabalho que observam mais a

capacidade de trabalho e possíveis problemas. Assim como mostra na Figuras 8 e

na Figua 9.

Figura 8 - Arranjo Tradicional


O método BIM sugere a mesma ideia, que os projetistas trabalhem sempre

em conjunto uns com os outros, e que possam resolver os problemas antes que

cheguem à obra.

28

Figura 9 - Equipe Multidisciplinar


Mesmo não havendo consenso na literatura, do escopo da compatibilização,

observa-se que a necessidade de verificar interferências físicas e discutir

informações que interligam as características de cada projeto, são tópicos bastante

abordados, nos quais citam a utilização de sobreposição de projetos 2D em

softwares CAD, a integração de modelos 3D como ferramentas para

compatibilização de projetos (MIKALDO JR; SCHEER, 2007).

Na figura 10 mostra a sobreposição de projetos, no qual está mostrando em

linha vermelha tracejada as projeções de vigas, as linhas azuis são as tubulações do

projeto hidráulico. Com essas sobreposições verifica-se que as vigas precisam ser

furadas para a passagem da tubulação como mostra os quadrados com um X no

meio em rosa.

Figura 10 - Sobreposição de projetos em 2D (ex: est rutura x hidráulica)

Fonte: Mikaldo Jr (2007)

29

2.3 MÉTODO BIM

O BUILDING INFORMATION MODELING pode ser definido como um

processo que permite a gestão da informação, enquanto o BUILDING

INFORMATION MODEL é o conjunto de modelos compartilhados, digitais,

tridimensionais e semanticamente ricos, que forma a espinha dorsal do processo do

BUILDING INFORMATION MODELING (MANZIONE, 2013, p. 36).

Para Eastman et al. (2008, p.13), Bim é “uma tecnologia de modelagem e um

conjunto associado de processos para produzir, comunicar e analisar modelos de

construção.”

Para Parreira (2013 apud AGCA, 2006, p. 1), BIM pode ser referido como

BUILDING INFORMATION MODELLING, que se aplica ao desenvolvimento e

aplicação da informática para simular uma construção e operação de uma

infraestrutura ou também pode ser referido como BUILDING INFORMATION

MODEL, que se trata do resultado do primeiro e gera uma representação digital

inteligente de um conjunto de dados fornecidos que geram uma infraestrutura, onde

vistas e dados podem ser extraídos consoante às necessidades e expectativas dos

utilizadores e partes interessadas.

Para Simões (2013), BIM não corresponde a uma única definição. É um termo

que tem varias definições. Para alguns BIM é um software, para outros é um modelo

virtual tridimensional de um edifício, também é definido como um processo e como

um modelo que coleta dados de um edifício de uma maneira organizada. Mas

afirma-se que BIM é uma mistura de todas as definições mencionadas e outras mais,

pois é um conceito e uma metodologia de trabalho que sempre está a evoluir.

Em um modelo BIM, pode conter toda a informação necessária para a

execução de um edifício, onde podem ser gerados relatórios gráficos e textuais do

modelo, os relatórios gráficos podem ser representações de plantas, cortes,

fachadas, detalhamento de projetos complementares, enquanto os relatórios textuais

podem ser as relações de materiais que o modelo precisa para ser executado. O

modelo pode conter informações que vão desde os estudos para sua construção até

após a entrega ao cliente.

30

2.3.1 Ciclo de Vida

BIM Representa um novo caminho para a representação do edifício virtual,

onde objetos digitais são codificados para descrever e representar componentes do

real ciclo de vida da construção. (CRESPO; RUSCHEL, 2007)

“Categorizam os usos e benefícios por fases do ciclo de vida. 1. Fase de concepção de projeto: estudos preliminares de conceitos e viabilidade; 2. Projeto: visualização mais precisa e em estágios mais recentes do projeto; correções automática de desenhos 2D em qualquer estágio do projeto; facilidade de colaboração mais cedo do trabalho multidisciplinar; facilidade de verificação do projeto contra os requisitos do programa; extração automática de quantitativos durante o processo de projeto; melhorias no processo de análise energética e de sustentabilidade; 3. Execução: sincronização do planejamento da obra com os objetos do modelo; descoberta de interferências físicas entre elementos do edifício ou omissões antes da execução da obra; rapidez no processo de mudanças do projeto; possibilidade de usar o modelo de projeto como base para a pré-fabricação; melhor implementação da metodologia da construção enxuta; sincronização das fases de aquisição, projeto e construção; 4. Operação: melhor gerenciamento da operação dos sistemas e ativos do edifício” (MANZIONE, 2013, p.39)

A figura 11 ilustra os conceitos:

Figura 11 - BIM e o ciclo de vida do edifício

Fonte: Manzione (2014, p. 4)

31

2.3.2 Interoperabilidade Segundo Eastman et al. (2008) a interoperabilidade é uma necessidade de

trocas de informações, pois nenhuma aplicação pode suportar sozinha todas as

tarefas de um projetos e produção de uma construção.

“Interoperabilidade é a capacidade de um software de se comunicar de forma

transparente com outro software” (MANZIONE, 2014, p.13)

De acordo com Manzione (2013) em 1994 foi criada a INDUSTRY ALLIANCE

FOR INTEROPERABILITY com o propósito de desenvolver um conjunto de classes

em C++. Em 1997 a INDUSTRY ALLIANCE FOR INTEROPERABILITY foi

renomeada para INTERNATATIONAL FOR INTEROPERABILITY (IAI), organização

sem fins lucrativos com o proposito de desenvolver o IFC como um produto para dar

apoios ao ciclo de vida do edifício. Futuramente em 2005 a IAI foi renomeada para

BUILDINGSMART, especialista em BIM e IFC. A BUILDINGSMART pesquisa e

mantem padrões de trabalho BIM, denominados open BIM, combinados em três

grandes conceitos que suportam a tecnologia (Figura 12).

Figura 12 - Os três conceitos da tecnologia da buil dingSMART

Fonte: Manzione (2006, p. 43)

32

Definição dos 3 conceitos da tecnologia buildingSMART:

1. INDUSTRY FOUNDATION CLASSES (IFC), ISO 16739 – modelo de dados que define como trocar ou compartilhar informações de um edifício. 2. INTERNATIONAL FRAMEWORK FOR DICTIONARIES (IFD), ISO-12006-3 (2007) - dicionário de dados que define qual informação do edifício será trocada e compartilhada. 3. INFORMATION DELIVERY MANUAL / MODEL VIEW DEFINITIO (IDM/MVD), ISO-29481-1 (2010) – manual de informação que trata das definições dos processos de troca, especificando quando e quais informações serão trocadas ou compartilhadas. (MANZIONE, 2013, p.41)

Segundo Goes (2011), o IFC é um protocolo internacional criado para troca

de informações entre as ferramentas BIM. É um formato aberto para ser usado em

planejamento do edifício, no projeto, na construção e no gerenciamento. Porém é

pouco utilizado no Brasil, pois nem todos os projetistas utilizam softwares que

trabalhem no método BIM.

A buildingSMART (2012) define o IFC como um esquema de dados que torna

possível conter dados e trocar de informações entre diferentes aplicativos para BIM.

O esquema IFC é extensível e compreende informações cobrindo as muitas

disciplinas que contribuem para um edifício durante seu ciclo de vida: desde a

concepção, o projeto, a construção até a reforma ou demolição.

O IFC é um padrão aberto, onde sua finalidade é a comunicação entre

diferentes aplicativos para a troca de dados BIM. Como padrão aberto, o IFC não

pertence a um único fornecedor, ele é neutro e independente dos planos de um

fornecedor específico.

Eastman et al. (2008) mostra que uma Aplicação Fonte gerou informações

para serem visualizadas pela Aplicação Receptora. A Aplicação Fonte possui um

tradutor que exporta as informações de sua estrutura e transforma essas

informações para o padrão IFC no qual o tradutor da Aplicação Receptora recebe

esses dados e faz sua tradução para importar os dados necessários. Como

demonstra na Figura 13.

33

Figura 13 - O cenário mais comum de intercâmbio IFC entre duas aplicações

Fonte: Eastman et al. (2008)

Segundo Eastman et al. (2008), trocar um processo de CAD 2D ou 3D pelo

método BIM é mais do que adquirir um software, treinamento e atualização de

hardware. A utilização do método BIM requer que a empresa faça mudanças em

todos os setores, requer um entendimento mais detalhado e um plano para

implementação antes de qualquer mudança.

2.4 FERRAMENTAS BIM

Ferramentas BIM são baseadas em objetos paramétricos, apresentando um

conjunto pré-definido de famílias de objetos, com características e propriedades

intrínsecas. Atualmente existem ferramentas desenvolvidas por várias empresas,

que são voltadas para atividades de projeto de arquitetura, engenharia estrutural,

instalações elétricas, hidráulicas e áreas afins (GOES, 2011).

A maioria das ferramentas BIM de projeto de arquitetura permitem que o

usuário mescle objetos modelados em 3D com os seções desenhadas em 2D,

possibilitando aos usuários determinar o nível de detalhamento em 3D, mas ainda

produzir desenhos completos. Objetos desenhados em 2D não são

automaticamente incluídos em listas de materiais, em análises e outras aplicações

possíveis ao BIM. Ferramentas BIM em nível de fabricação, por outro lado,

34

representam tipicamente cada objeto completamente em 3D. O nível da modelagem

3D é uma variável importante entre as diferentes práticas BIM (EASTMAN et al,

2008).

2.4.1 Softwares que suportam a tecnologia BIM

Diversas empresas desenvolvem softwares para engenharia e arquitetura na

área de BIM. Na tabela 2 cita alguns softwares que se comunicam no padrão IFC,

cada desenvolvedor tem suas caracteristicas proprias e a seguir será descrito os

principais softwares do mercado.

Tabela 2 – Softwares que suportam a tecnologia BIM Disciplina de Projeto Ferramentas BIM

Arquitetura

Revit Architecture

ArchiCAD

Vectorworks Architect

Bentley Architecture

Gehry Digital Project DDS-CAD Architect

Estrutura

Tekla Structural

Revit Structure

CAD/TQS

Bentley Structural

Allplan StruCAD ScaleCAD ProSteel 3D

Elétrica

Revit MEP

AutoCAD MEP

ArchicCAD MEP

Bentley - Building Electrical Systems

MagicCAD

DDS-CAD Electrical

Hidráulica

Revit MEP

ArchicCAD MEP

Bentley - Building Electrical Systems

MagicCAD

DDS-HVAC Gerenciamento de Projetos Navisworks

Construção ArchiCAD Constructor and Estimator DDS-CAD Building

Gestão da Manutenção

Bentley Facilities ArchiFM

Rambyg Vizelia

Fonte: Goes (2011)

35

2.4.2 Softwares de arquitetura

Revit Architecture: software desenvolvido pela empresa Autodesk, é uma

plataforma que trabalha em separado do AutoCAD, tem como vantagem ser gratuito

para estudantes por um período de 3 anos, gera projetos tridimensionais e

bidimensionais ao mesmo tempo com cortes, fachadas, listas de materiais, tabelas

entre outros automaticamente, como mostra na Figura 14. Problema é não possuir

uma biblioteca baseada nas normas brasileiras, tendo basicamento apenas

biblioteca nos padrões americanos e europeus (AUTODESK, 2014).

Figura 14 - Imagem da tela de trabalho do Revit Arc hitecture, mostrando a estrutura do projeto e diferentes representações.

Fonte: Goes (2011, p. 61)

ArchiCAD: Desenvolvido pela empresa Nemetschek Assim como o Revit

Architecture gera projetos tridimensionais e bidimensionais com cortes, fachadas,

listas de materiais, tabelas entre outros automaticamente. É gratuito para estudantes

por um período de 1 ano. Sofre o mesmo problema do Revit Architecture em relação

as bibliotecas.

36

2.4.3 Softwares de Estrutura

Revit Structure: Software desenvolvido pela empresa Autodesk, o software

gera um modelagem tridimensional como mostra na Figura 15 a partir de arquivos

CAD DWG ou de modelos do Revit Architecture, é possível exportar as informações

para outros softwares, permitindo ao calculista escolher um software de analise e

após retornar com o modelo tridimensional (GOES, 2011).

Figura 15 - Modelo BIM de Estrutura

Fonte: (Goes, 2011 p.84)

Tekla Structure: Software desenvolvido pela empresa Tekla Corp., o software

faz análise estrutural e detalhamento de toda a estrutura para execução na obra, sua

especialidade é para estruturas metálicas, mas também faz calculos de estrutura de

concreto armado. Desvantagem do software é por ser no padrão europeu, estando

fora das normas brasileiras.

CAD/TQS: software desenvolvido pela empresa TQS Informática Ltda.,

empresa brasileira sua principal atuação é no desenvolvimento de softwares de

estrutura em concreto armado, protendido, pré-moldado e alvenaria estrutural.

Software desenvolvido dentro das normas brasileiras.

37

2.4.4 Softwares de Instalações Elétricas e Hidráuli cas

Revit MEP: software desenvolvido pela empresa Autodesk, software para

desenvolvimentos de projetos eletricos, hidráulicos e de ar condicionado. Faz a

modelagem em 3D, como mostra na Figura 16, é possivel extrair informações de

desenhos, tabelas e documentações. Desvantagem não está nos padrões brasileiros

de indústria, sendo necessário criação da biblioteca (AUTODESK, 2014).

Figura 16 - Modelo de Instalações Hidráulicas e san itárias

Fonte: Parreira (2013, p.50)

DDS-CAD MEP: Software desenvolvido pela empresa Data Design System,

software desenvolvido para projetos eletricos, hidráulicos e de ar condicionado. O

software suporta trabalhar com plantas em 2D ou 3D importados de projetos de

arquitetura ou estrutura. Desvantagem, como o Revit MEP, não está nos padrões

brasileiros.

38

2.4.5 Softwares de Gerenciamento

NavisWorks: Software desenvolvido pela empresa Autodesk.

O Software de análise de projetos Naviswork permite que profissionais de

arquitetura, engenharia e construção possam rever de forma holística os modelos e

dados integrados com os interessados para obter um melhor controle sobre os

resultados do projeto. As ferramentas de integração, análise e comunicação ajudam

as equipes a coordenar disciplinas, resolver conflitos e planejar os projetos antes do

inicio da construção ou reforma. (AUTODESK, 2014).

Nas figuras 17 e 18 é demostrado os relatorios que o software gera, na figura

17 o software aponta que uma interferência entre uma bandeja de cabos com uma

viga estrutural, e na figura 18 é gerado um relatorio com todas as incompatibilidades

encontradas no pelo software de gerenciamento.

Figura 17 - Relatório de interferência evidenciando os elementos conflitantes nas cores azul e laranja

Fonte: Costa (2013, p.65)

39

Figura 18 - Modelo do relatório de interferências

Fonte: Costa (2013, p.66)

40

3 METODOLOGIA

O estudo de caso tem como objetivo comparar o processo tradicional

bidimensional de compatibilização de projeto com o método BIM. O estudo não tem

o objetivo de mostrar qual é o processo mais rápido, pelo fato de o autor estar

utilizando o processo pela primeira vez, o objetivo é apenas demostrar os resultados

de uma visualização 3D.

Para a realização do estudo foi escolhido um projeto residencial multifamiliar

de uma construtora situada na região de Joinville-SC onde compatibilizou os projetos

pelo método tradicional por uma empresa da região. Com base nos projetos

fornecidos foi elaborado um modelo 3D (software revit) a fim de comparar com o

método tradicional e utilizar para visualização na obra pela construtora.

O projeto em questão foi escolhido devido o acompanhamento da execução

da obra pelo autor deste trabalho, no qual foi possível observar uma visão de como

é o processo de execução na obra.

3.1 CARACTERÍSTICAS DO LOCAL DE ESTUDO

O estudo de caso foi realizado com base em um prédio multifamiliar situado

na região de Joinville. Com seis andares, sendo cinco andares tipos contendo quatro

apartamentos por andar e uma cobertura contendo dois apartamentos, sendo um

total de vinte e dois apartamentos. Nos andares tipo contem duas unidades, unidade

A com 93,51m² (Figura 19) e unidade B com 75m² (Figura 20). Na cobertura o

apartamento tem um total de 159,52m² (Figura 21). A área total construída será de

3022,71m².

O projeto 3D focou nos detalhamento do pavimento tipo, pois a complexidade

do empreendimento é enorme para o prazo de elaboração desde estudo e pelo fato

de que os resultados obtidos serão usados em todos os outros pavimentos da

mesma maneira.

Os projetos foram elaborados por duas empresas, uma empresa elaborou o

projeto arquitetônico e uma segunda empresa elaborou os projetos de engenharia:

estruturais, instalações prediais e compatibilização dos mesmos.

41

Na figura 19 temos a planta do apartamento de três quartos com área

93,51m² de área privativa.

Figura 19 - Planta Tipo A

Fonte: Projeto concedido para estudo de caso (2014)

Na figura 20 temos a planta do apartamento de dois quartos com área

privativa de 75m².

Figura 20 - Planta Tipo B


42

Na figura 21 temos a planta do apartamento da cobertura plana com área de

159,52² de área privativa.

Figura 21 - Planta Cobertura


3.2 CARACTERISTICAS DO PROJETO

Separadamente, foram modelados todos os projetos de arquitetura, estrutura,

preventivo de incêndio, instalações hidráulicas, sanitárias, drenagem e elétricas,

para posteriormente ser integrado tudo em um modelo único para verificação de

conflitos em todos os projetos.

43

3.3 SOFTWARES UTILIZADOS

Os softwares utilizados foram: AutoCAD para visualização dos modelos 2D e

para utilização de referencia para os modelamentos em 3D, Revit para modelagem

3D e o Navisworks para detecção de interferências. Os três softwares utilizados são

da Autodesk, um dos objetivos deste estudo era demonstrar a comunicação entre

softwares de empresas diferentes, mas infelizmente devido ao tempo de

aprendizagem foi optado pelo Navisworks devido à configuração semelhante ao do

Revit e pelo fato da licença para estudante disponibilizada gratuitamente pela

Autodesk. Para visualização pela construtora será utilizado o AutoCAD360 que é um

software gratuito de CAD que permite visualizar os modelos 3D gerados pelo Revit e

pelo Navisworks, sem a necessidade de instalar qualquer software no computador,

podendo até mesmo ser visualizado utilizando qualquer smartphone ou tablet.

3.4 ANALISE

Com a verificação dos modelos BIM foi realizado uma analise dos pontos de

conflito da estrutura com as instalações hidráulicas e sanitárias. Comparando com o

que foi detectado pela compatibilização tradicional, após a detecção desses

problemas foi feito uma correção nos modelos de acordo com o que foi alterado em

todos os projetos, para que o modelo 3D esteja atualizado e possa ser utilizado na

obra.

Com todo o modelo 3D da obra foram gerados alguns detalhes específicos,

aonde se encontram principalmente as piores situações, aonde os modelos 2D

podem gerar alguma duvida no momento da execução da obra.

Após a execução e concretagem da primeira laje, foi detectado os pontos

mais complicados para executar, sendo redefinidas algumas etapas da laje para que

o processo seja mais rápido e construtivamente mais eficaz.

44

4 RESULTADOS E DISCUSSÕES

Tendo como objetivo principal a compatibilização dos projetos através do

método BIM, foram definidos alguns critérios a serem seguidos para que os projetos

pudessem ser modelados.

Para o desenvolvimento de todos os projetos foram utilizados como base

arquivos CAD, adotando um arquivo padrão definindo o eixo x=0 e y=0 como base

de referência. Como cada projeto foi modelado em arquivos separados, essa base

de referência auxilia a transferência do projeto para qualquer plataforma pelo

formato IFC e sem retrabalho para obter os projetos no mesmo eixo.

Todos os Modelos BIM foram desenvolvidos a partir de arquivos CAD

bidimensionais, utilizando o arquivo padrão como base de referência. Primeiramente

teve-se o cuidado de limpar o arquivo, ou seja, retiraram-se as informações

desnecessárias e que carregariam os arquivos rvt, deixando apenas as camadas

necessárias, como “parede” e “esquadrias” no projeto de arquitetura, “vigas” e

“pilares” no projeto estrutural, “tubos” e “colunas” no projeto hidrossanitário.

Assim como foi criado um modelo para os arquivos em dwg, aconteceu o

mesmo para os arquivos rvt. Criou-se um arquivo base (figura 22) onde foram

inseridos todos os níveis dos pavimentos, usando como base os níveis do corte

estrutural, pois era o projeto mais completo e confiável.

Figura 22 - Arquivo Modelo (rvt)

Fonte: O Autor (2014)

45

Como a obra está em andamento, o principal objetivo da compatibilização

neste trabalho é entre estrutura x instalações, para isso o modelo de estrutura teve

uma grande atenção, pois é a primeira etapa a ser executada, e depois de concluída

não tem como corrigir, para isso o grande foco de compatibilização foi com as

instalações principalmente em furos de vigas e lajes.

4.1 ELABORAÇÃO DO MODELO DE ARQUITETURA

A modelagem de arquitetura iniciou-se pelo pavimento térreo sendo inseridas

primeiramente as paredes, depois as portas. No pavimento tipo, ouve uma perda de

tempo, pois quando foram inseridas as paredes foi definido que iniciaria no tipo 1 e

acabaria no tipo 5, assim fazendo as paredes dos 5 andares de uma vez só, mas

quando foram inseridas as portas não foi possível fazer o mesmo, elas tinham que

ser colocadas manualmente, mas após algumas pesquisas em tutoriais disponíveis

na internet foi encontrado uma maneira de criar um bloco de um pavimento, no qual

copia todas as informações automaticamente para os outros pavimentos

selecionados. Para o pavimento cobertura não foi possível utilizar esse bloco, mas

foi fácil modelar, pois as paredes de um pavimento inferior aparecem na planta como

uma linha mais fina, como as paredes se mantinham no mesmo lugar na cobertura,

elas foram utilizadas como referencia para criar as paredes do andar. Por ultimo

foram inseridas todas as janelas, pois faltavam informações no projeto arquitetônico,

as dimensões das janelas apenas foram inseridas após conversar com o construtor,

no qual foi passado o padrão que a empresa utiliza em suas obras.

Como foi a primeira vez que o software foi utilizado, cada elemento inserido

foi editado, por exemplo, quando foi inserida uma parede, teve que primeiramente

ser editada, para criar paredes com espessuras que o projeto indicava, o mesmo foi

feito quando foram inseridas as portas e janelas, sempre tendo que editar as

propriedades para que pudessem ser inseridas posteriormente.

Uma das grandes vantagens do modelo tridimensional é a geração

automática do 3D como mostra a Figura 23. Nota-se que a imagem é bem simples,

como o objetivo é apenas para compatibilização não foi focado na estética da

imagem, apenas foi modelado o essencial para desenvolver o método BIM.

46

Figura 23 - Modelo Arquitetônico


Nota-se que o software pode facilitar em muito o trabalho dos arquitetos, pois

a trabalhabilidade é muito pratica, não precisa ficar desenhando duas linhas para

fazer uma parede, não precisa cortar duas linhas que se cruzam como no CAD, tudo

o Revit faz automaticamente, assim como fachada, cortes, 3D. Muitos escritórios

desenham tudo em 2D e depois usam outros programas para fazer um 3D para

gerar imagens, com o revit esse processo ganharia velocidade, não teria tanto

retrabalho que tem utilizando softwares bidimensionais.

Outra grande facilidade que se encontra no software é poder fazer corte no

modelo 3D em qualquer ponto que preferir como mostra na Figura 24.

47

Figura 24 - Corte 3D Modelo de Arquitetura


4.2 ELABORAÇÃO DO MODELO DE ESTRUTURA

A modelagem iniciou-se pelo posicionamento dos pilares, que foram usados

como referencias para posicionamento das vigas. Como era a primeira vez no

manuseio do software, encontrou-se uma dificuldade quanto a colocação do

posicionamento das vigas, o software usava como referencia o centro da viga, nunca

possibilitando usar as faces para colocação, a maneira encontrada para desviar

desse problema foi posicionar a viga em algum ponto conhecido e após pegar a cota

através do CAD e mover a viga para a posição correta. Após as vigas inseridas

foram colocadas às lajes, primeiramente foram todas inseridas como maciças,

apenas levando em conta a espessura das lajes. Mas após uma conversa com os

donos da construtora, onde em uma obra anterior encontrou dificuldade para

posicionamento dos ralos e furos de vaso sanitário, devido a interferências de vigota

passando, foi decidido modelar também a estrutura da laje nervurada como deverá

48

ser executado. Como no projeto está previsto laje nervurada foram modelados os

preenchimentos com EPS, respeitando bordas laterais de 20cm, nervuras de 10cm e

preenchimento de 60x60. Com a elaboração das lajes o intuito foi procurar as

melhores soluções para evitar a passagem de tubulações nas nervuras, evitando

assim possíveis patologias estruturais. Por ultimo foram colocadas os blocos de

fundação, completando o modelo estrutural do edifício. Conforme mostra na Figura

25.

Figura 25 - Modelo Estrutural


O projeto bidimensional estava bem detalhado, informando rebaixos em vigas,

lajes, corte detalhado, indicações de furos em laje, parede sobre laje, tipo de laje em

49

cada trecho, faltando apenas à paginação do desenho da colocação dos

preenchimentos das lajes, no qual foi descrito anteriormente o procedimento

adotado.

Figura 26 - Corte Modelo Estrutural


Uma grande vantagem do software é cortar o modelo a qualquer momento e

em qualquer ponto como mostra a Figura 26. O que se torna de grande ajuda para

um entendimento melhor dos projetos que apenas são entregues em 2D.

50

4.3 ELABORAÇÃO DO MODELO DE COMPATIBILIZAÇÃO

A modelagem do projeto de compatibilização foi elaborada após ter o modelo

da estrutura completo, pois o arquivo da estrutura foi usado como base para o

modelo de compatibilização, que na sua maioria é indicações de furos em vigas e

lajes como mostram as Figuras 27 e 29.

Figura 27 - Furação de Lajes

Fonte: O autor (2014)

O processo para modelar as furações foi um pouco trabalhoso, pois foi difícil

encontrar os comandos certos para cada elemento, mas após ter o conhecimento

dos comandos o trabalho para elaborar as furações foi de observar o projeto 2D

para posicionar os furos corretamente como estavam indicados, pois independente

do tamanho do furo no modelo 2D sempre é indicado o mesmo desenho com um

texto de indicação informando as dimensões dos furos, o que não foi possível utilizar

as linhas exportadas do dwg para o rvt como base para as furações.

No projeto de compatibilização estava indicado um detalhe de furação em

viga, que mostra como deve ser executada, como mostra a figura 28.

51

Figura 28 - Detalhe 2: Furo Transversal na viga

Fonte: Projeto concedido para estudo de caso

No modelo 3D foi detalhado da mesma maneira que na indicação do projeto,

como mostra a figura 29, que em primeira observação pode-se dizer que na obra

não pode ser dessa maneira, pois tem que levar em consideração inclinações de

tubulações, fixação das tubulações nas lajes.

Figura 29 - Furação de Vigas


52

4.4 ELABORAÇÃO DO MODELO HIDRÁULICO E SANITÁRIO

A modelagem do projeto hidráulico e sanitário optou-se por elaborar

separadamente para não sobrecarregar os arquivos. Primeiramente foi utilizado um

template que a empresa Ofcdesk produziu em parceria com a empresa de tubos e

conexões Tigre, no qual pussui várias peças necessárias para elaboração do

modelo.

O primeiro projeto a ser elaborado foi o hidráulico, como o projeto não

fornecia informações de distância que a tubulação deveria estar da laje, foi adotado

uma distância de 5cm da laje, distância na qual está sendo levado em conta o

espaço necessário para que a tubulação seja fixada na laje. Com essa definição foi

dado inicio ao modelamento, adotando o mesmo sistema que o modelo de

arquitetura de criar um bloco para que as tubulações desenhadas num andar

passassem automaticamente para os outros andares. O projeto prevê instalação de

água quente e de água fria, para uma melhor visualização foi definido que

tubulações de água quente fossem vermelhas e de água fria fossem azul escura,

como mostra na figura 30.

Figura 30 – Modelo de Projeto Hidráulico


53

O projeto sanitário também não continha informações da distância mínima

das tubulações até a laje, adotando assim a mesma medida que no projeto

hidráulico. Para facilitar a modelagem da mesma forma que nos outros projetos foi

criado um bloco para os pavimentos tipo. O projeto prevê instalação sanitária e

instalação de captação pluvial, para diferenciação das duas tubulações foi adotado a

cor verde para tubulações de esgoto e a cor azul claro para tubulações de captação

pluvial como mostra na figura 31.

Figura 31 - Modelo de Projeto Sanitário


Uma grande preocupação na modelagem foi com as inclinações indicadas em

projeto, que são normatizadas, principalmente em banheiros por ter varias

tubulações, ralo, ventilação se perde uma grande altura entre laje e forro. Diante

disto, define-se que um pé direito ideal seria em torno de 2,5m, o que no modelo

sanitário juntamente com modelo de arquitetura e estrutura será verificado se

executando seguindo todas as inclinações indicadas serão possíveis ter o pé direito

necessário. Uma grande dificuldade encontrada durante a modelação foi com as

conexões das tubulações, que em muitos casos não se conectavam facilmente.

54

Na imagem 32 mostra um detalhe 3D de um banheiro, mostrando as

conexões e tubulações.

Figura 32 - Detalhe Sanitário modelo BIM


4.5 EXECUÇÃO DO MÉTODO BIM

Embora não seja o objetivo do estudo de caso, durante o processo foram

contabilizadas as horas utilizadas para desenvolvimento dos modelos como mostra

na tabela 3.

Tabela 3– Horas utilizadas para desenvolvimento do modelo BIM PROJETO HORAS

ARQUITETURA 15h00min

ESTRUTURA 20h00min

COMPATIBILIZAÇÃO 8h00min

HIDRÁULICA 15h00min

SANITÁRIO 13h00min

TOTAL 71h00min


55

4.6 DETECÇÃO DE INTERFERÊNCIAS

Após a finalização das modelagens foi dado inicio a detecção de

interferências, utilizando o software Navisworks, primeiramente havia sido definido

que iria ser utilizado o Solibri, para ser demonstrado um pouco da troca de

informações entre softwares de empresas diferentes, mas devido ao curto tempo

para elaboração dos projetos e por ser uma plataforma diferente foi optado pelo

Navisworks pelo fato de ser um software da Autodesk mesma empresa

desenvolvedora do Revit e por ter licença livre para estudante, vantagem que o

Solibri não fornece, apenas libera a versão de 30 dias.

Abaixo na figura 33 é mostrada a união de todos dos modelos, como foi

adotado no inicio alguns critérios quanto a posicionamento dos projetos, não houve

nenhum problema de posicionamento deslocado em nenhum projeto. Para detecção

das interferências inicialmente foi caminhado pelo modelo manualmente,

identificando pontos críticos como vasos sanitários, ralos passando em nervuras das

lajes e tubulações passando por vigas ou cruzando entre si.

Figura 33 - Modelo de verificação de interferências


56

Durante a modelagem dos projetos já foi possível identificar algumas

incompatibilidades, como mostra na figura 34 onde as tubulações de entrada dos

apartamentos estão passando num mesmo ponto, e ainda na junção de todos os

modelos ainda é possível detectar a tubulação de entrada do apartamento cruzando

a viga num ponto aonde não foi previsto furação.

Figura 34 - Vista Interferência dos medidores de ág ua


Interferência que o detalhe em 2D do projeto hidráulico não demostra, como

pode ser visto na figura 35, o detalhe demostra a tubulação entrando no hidrômetro

e saindo na vertical, e sendo indicado através de nota que as tubulações vão para

os apartamentos pelo teto, mas não demonstra como a distribuição devera ser

executada pelo teto.

57

Figura 35 - Detalhe dos Medidos do Projeto Hidráuli co


Outra observação que pode ser feita no hall de entrada é quanto ao

posicionamento das tubulações como demonstra na figura 36, No modelo 2D mostra

a tubulação saindo direto do shaft dos medidores, mas modelando em 3D não foi

possível, pois não haveria espaço suficiente para colocar tubulações e medidores.

Figura 36 - Tubulações Hidráulica Hall de entrada


58

Na figura 37, a visualização demostra a tubulação vindo do hall de entrada e

entrando no apartamento, cruzando uma viga, e demostra uma furação de viga em

um local que não precisa furação que deveria estar prevista onde a tubulação de

alimentação está passando.

Figura 37 - Vista da cozinha: interferência de tubu lação passando na horizontal em viga


Um grande problema que vejo em projetos de compatibilização são as

tubulações de esgoto, que tem certa inclinação, pois a rede vai por gravidade, e

devido a essas inclinações a tubulação nunca cruza as vigas numa mesma altura,

essa altura sempre é variável e no projeto de compatibilização em 2D não consta

essa altura. Na figura 38 podemos observar apenas uma tubulação passando no

furo indicado, no furo percebe-se uma tubulação passando, que no caso é uma

tubulação de ø50mm que serve de ventilação, e abaixo está passando uma

tubulação de ø100mm que é a passagem do esgoto de um banheiro, devido às

inclinações consideradas no projeto sanitário e que foram consideradas no modelo

3D, as furações deveriam ser previstas de maneira diferente da que foi mostrada no

projeto.

Nesta mesma imagem verifica-se que a tubulação muda de nível quando

chega próximo a viga, informação que não consta no projeto 2D, isso ocorreu pois

as lajes são de alturas diferentes, essa mudança de nível foi prevista antes da viga

para que na próxima laje já se iniciasse respeitando os 5cm de distancia mínimos da

tubulação para a laje como falado anteriormente.

59

Figura 38 – Estrutura x Esgoto 1


A explicação do porque que as tubulações de ventilação e esgoto estão em

níveis diferentes é devido às especificações da NBR 8160, que especifica que a

tubulação de ventilação deve estar acima do ramal de esgoto, como demonstra na

figura 39, pois a tendência dos gases é de subirem, e sempre irão procurar o

caminho mais fácil, normalmente o que se observa em construções é executarem a

ligação da ventilação no mesmo nível do ramal principal, o que não ira funcionar

como deveria, com o tempo pode vir a entupir a tubulação e acabar ocorrendo

problemas de odores devido ao gás não ter para aonde ir.

Figura 39 - Estrutura x Esgoto 2


60

Uma grande preocupação do construtor para execução das lajes é com

posicionamento de ralos e vasos sanitários, pois em obras anteriores algumas

passagens de vasos ficavam em cima de uma vigota e isso tinha que ser resolvido

na obra reposicionado o vaso deixando ele ou muito próximo do lavatório ou muito

próximo do chuveiro. Durante a execução tem que ser deixado à previsão dessas

passagens pelas lajes, e um grande problema que ocorre nas obras é que os

projetos em 2D não demostram o posicionamento das lajes, como falado

anteriormente foi definido durante o processo de modelação do projeto estrutural o

posicionamento de cada nervura, assim no processo de visualização no Navisworks

foi detectado em alguns pontos que ralos estavam posicionados aonde uma nervura

iria passar como mostra a figura 40. Estas incompatibilidades foram repassadas aos

projetistas para que fossem redefinidas as posições dos ralos para que ficassem fora

das nervuras, para não dificultar a execução e para não comprometer a estrutura,

pois com passagem de tubulações nessas áreas interfere na colocação das

armaduras que muitas vezes tem que ser repensadas durante a execução.

Figura 40 - Vista da sacada: interferência de ralo na nervura da laje


Durante o processo foram detectados alguns pontos de vasos e ralos de

banheiro pegando algum canto das nervuras, mas essas detecções foram apenas

61

consideradas para cuidar na obra e serem deslocadas, a maior preocupação foram

com as passagens que pegavam por completo nas nervuras. Nos banheiros foram

previstos shafts atrás dos chuveiros, em alguns casos a prumada de esgoto estava

no canto da laje, num ponto aonde sempre ira ter nervura, para evitar que essas

prumadas comprometam a estrutura, elas foram deslocadas para o centro desses

shafts, ponto onde está o preenchimento da laje.

Um ponto importante foi à conversa com o construtor, sempre verificando o

que estava sendo visualizado no projeto. Nessas conversas foram encontrados

vários problemas, estes que poderiam ser evitados se os projetistas tivessem

conversado com o construtor antes de elaborar os projetos, como por exemplo, o

posicionamento de ralos de banheiros e sacadas.

Vale demostrar também que alguns casos a previsão de furação estava

correta, como demostrado na figura 41, que as passagens de tubulações estão

passando na posição que a furação estava prevista.

Figura 41 - Vista da cozinha: Tubulação passando co rretamente no furo indicado.


Em conversas com o construtor foi definido que uma altura do pé direito ideal

para os banheiros seria em torno de 2,5m com o gesso acabado, verificando o

modelo de arquitetura com o modelo sanitário foi possivel vizualizar que as

62

instalações estavam abaixo do gesso, o que teria que ser rebaixado em pelo menos

mais 10cm como mostra a figura 42.

Figura 42 - Incompatibilidade entre Forro de Gesso e Instalações Sanitárias 1.


Mas em uma visualização entre o gesso e a laje reparou-se que o ramal de

ventilação estava previsto para passar abaixo de um EPS como mostra a figura 43,

uma possível solução será a retirada do EPS e elevar a altura do ramal de ventilação

para não ser necessário rebaixar mais o gesso.

Figura 43 - Incompatibilidade entre Forro de Gesso e Instalações Sanitárias 2.


63

4.7 ALTERAÇÕES DE PROJETOS

Com todas as alterações de projetos foi elaborado um relatório visual de

como os projetos foram detalhados (imagem da esquerda) em comparativo com as

modificações de projetos solicitadas (imagem da direita).

Na figura 44 é demonstrado a visualização 2D dos banheiros. Os projetistas

elaboraram o projeto de acordo com o projeto arquitetônico, que estava

especificando o chuveiro com o registro de pressão sendo na parede contraria que

no caso do projeto hidráulico foi considerado que as tubulações passassem abaixo

da laje. No desenvolvimento do estudo de caso foi demonstrado ao construtor como

deveria ser previsto essas passagens na execução das lajes que no caso foram

solicitadas alterações, pois não era o padrão da construtora. Nesta mesma imagem

observa-se que a alimentação de água quente e fria do banheiro também foi

alterada, devido ao fato de que o construtor queria concentrar todas as passagens

pela circulação dos quartos.

Figura 44 – Detalhe Hidráulico, banheiro suíte.

Fonte: Projeto concedido para estudo (2014)

64

Na figura 45 observa-se alterações do posicionamento da prumada do esgoto

e do posicionamento dos ralos devido ao posicionamento do EPS, vale observar

também que no projeto arquitetonico as paredes estavam especificadas com

espessura de 12cm, espessuras que foram seguidas no projeto arquitetonico, mas

durante as vizualizações do modelo 3D, foi questionado ao construtor se essas

paredes iriam realmente ter essas espessuras, no qua foi repadassado que a

espessura final das paredes seriam de 15cm considerando o reboco final, devido a

essa consideração do reboco o posicionamento da saida de esgoto dos vasos

sanitarios tiveram que ser revistas, pois para instalação do vaso sanitario a saida de

esgoto tem que estar entre 31cm e 33cm da posição final da parede.

Figura 45 - Detalhe Sanitário, banheiro suíte.


Outra solução repensada na obra, na figura 46 é demonstrado os detalhes da

cozinha e área de serviço, para execução das instalações conforme prevista em

projeto deveriam ser previstas furações nas vigas, para evitar essas furações, foi

definido junto ao construtor que as instalações da pia da cozinha e da área de

serviço iriam ser deslocadas para ficarem atras do tanque, evitando a furação da

viga, e serem todas executadas pela parede da cozinha, está solução já havia sido

65

executada em um predio anterior da construtora, nesse ponto faltou os projetistas

buscarem informações junto ao construtor durante a fase de projetos.

Figura 46 - Detalhe sanitário, cozinha e área de se rviço.


Para um melhor entendimento das imagens anteriores (figuras 44, 45 e 46)

abaixo ira ser demonstrado como o projeto de compatibilização estava previsto em

comparativo a como ele foi revisado.

Durante o estudo de caso foi observado que muitas informações não estavam

muito claras como são demonstradas na figura 47, muitas cotas não são possíveis

medir na obra, pois estão sendo cotadas a partir de paredes que durante a execução

das lajes não são executadas, o correto das cotas é sempre estarem a partir das

vigas, nessa imagem é possível observar a cota da saída de esgoto do vaso que

está cotada a partir da parede do projeto arquitetônico que foi comentada

anteriormente na figura 45, falta informação das passagens das instalações

hidráulicas que deveriam estar previstas no projeto de compatibilização para serem

66

previstas durante a execução das lajes, observa-se também o posicionamento

previsto dos ralos e das prumadas de esgotos.

Figura 47 - Projeto de Compatibilização, banheiros suíte (projeto previsto).


Verificando a figura 47 em relação com a figura 48 verifica-se a modificação

dessas posições, vale especificar que em todos os banheiros foram previstos shafts

atrás do chuveiro, em alguns casos devido à prumada de esgoto e outros casos

devido às instalações hidráulicas, também se observa a amarração das cotas que

foram realocadas para estarem sempre em referência a uma viga e serem cotas

individuais para cada ponto, para evitar erros de soma de cotas durante a

construção, nota-se a mudança dos shafts para descida das instalações sanitárias

que foram realocadas para ficarem nas mesmas posições dos EPS,

reposicionamento do ralo.

Figura 48 - Projeto de Compatibilização, banheiros suíte (projeto revisado).


67

Nas figuras 49 e 50 é demonstrada a comparação entre os banheiros sociais

que constam os mesmos erros descritos anteriormente de cotas não estarem fixadas

em relação às vigas, posicionamento dos ralos, na figura 49 nota-se que cada

banheiro já consta um shaft de ventilação que serve ao mesmo tempo para as

prumadas de esgoto, mas entre o banheiro da esquerda e o shaft existe uma viga,

no projeto nesta viga foi previsto uma furação de 5cmx10cm que serve para as

passagens hidráulicas e ainda deveria estar sendo previsto furação para passagens

de esgoto e ventilação, mas em conversas com o construtor para não precisar ser

especificado essas furações de esgoto e ventilação foi definido que seria executado

uma mocheta atrás do chuveiro para as prumadas de esgoto como é demonstrado

na Figura 50, e que ao mesmo tempo seria evitado de ter que ser deixado

passagens verticais nas vigas para as instalações hidráulicas como é previsto no

projeto de compatibilização, mas para as furações horizontais de passagens

hidráulicas não teria outra solução.

Figura 49 - Projeto de Compatibilização, banheiros social (projeto previsto).


Na figura 50 percebem-se as alterações que foram revisadas, como as cotas

que foram revistas, ralos reposicionados, consideração do reboco para o

posicionamento da saída de esgoto do vaso, furação horizontal prevista para as

68

passagens de água fria e água quente que foram relocadas para ficarem

concentradas na circulação, shaft previsto no banheiro da esquerda para prumada,

no banheiro da direita foi previsto uma mocheta, para não precisar de passagens

verticais nas vigas para as instalações hidráulicas, pois como não tem viga nesse

ponto o esgoto vai ser executado pelo shaft de ventilação.

Figura 50 - Projeto de Compatibilização, banheiros social (projeto revisado).


Com as modificações das tubulações de esgoto da cozinha o projeto sofreu

algumas alterações, como descrito anteriormente essas modificações foram

realizadas para que fosse evitado de furar as vigas, na figura 51 se observa a

posição do shaft que estava no canto da área de serviço, e observam-se também

duas previsões de furos entre a laje a viga que teriam que ser deixados para a pia

da cozinha e para a passagem da maquina de lavar e o tanque e o furo que de

12cmx20cm que estava previsto na viga para passagem dessas tubulações, ainda

nota-se o posicionamento do ralo da sacada que estava em frente à churrasqueira e

também o posicionamento do dreno do ar condicionado que estava sendo prevista

uma furação vertical na viga.

69

Em comparação com a figura 51, na figura 52 se percebe a eliminação dos

furos entre a laje e a viga para passagem das tubulações da pia, maquina de lavar e

tanque, a modificação do shaft para ficar atras do tanque, alteração do ralo da

sacada que junto ao construtor foi definido que seria centralizado com as portas da

sala para executar o piso com duas caidas, também nota-se a alteração do dreno de

ar condicionado que ficou posicionado dentro de uma parede e em cima de um EPS

da laje, e se repara que foram acrescentas duas passagens verticais nas vigas, que

no primeiro pavimento foram deixadas pois abaixo de um dos apartamentos do tipo 1

será o salão de festas, e essas passagens foram previstas para as instalações

hidráulicas da cozinha e do banheiro, e também vale se atentar as alterações de

cotas que como falado anterior também estavam mal posicionadas ou faltando.

Figura 51 - Projeto de Compatibilização, cozinha, á rea de serviço e sacada (projeto previsto).


70

Figura 52 - Projeto de Compatibilização, cozinha, á rea de serviço e sacada (projeto revisado).


No hall de entrada foram constatadas a falta de previsões de furações nas

lajes para os hidrantes e para as passagens de gás e água como mostra na figura

53, também foi verificado o posicionamento do shaft para passagem das instalações

elétricas, que não estavam posicionadas de acordo com o projeto elétrico.

Figura 53 - Projeto de Compatibilização, Hall de en trada (projeto previsto).


71

Na figura 54 foram feitas as revisões dos itens descritos acima, foram

adicionadas as previsões de furo para o hidrante, para o gás e prumada de água

fria, e foi reposicionado também o shaft das instalações elétricas de acordo com o

posicionamento previsto no projeto elétrico.

Figura 54 - Projeto de Compatibilização, Hall de en trada (projeto revisado).


4.8 MODELOS 3D REVISADOS

Após as verificações das incompatibilidades das instalações prediais com a

estrutura os projetos foram alterados e conforme as alterações eles foram

modelados novamente. Com um novo modelamento foram geradas novas imagens

para demonstrar como serão executados os projetos.

Na figura 55 é demonstrado o detalhe 3D das instalações de um banheiro,

cabe ressaltar as tubulações de água fria e água quente que cruzam a viga, com as

alterações de projeto as tubulações foram deslocadas para ficarem posicionadas na

posição em que o furo estava indicado no projeto de compatibilização, que havia

previsto o furo em outra posição para respeitar o item 13.2.5.1 da NBR 6118 que

específica que furações em vigas devem estar à 2h do apoio (h=altura da viga),

nesse detalhamento também foram alterados o posicionamento das tubulações

72

sanitárias, que teve grande mudança em função da alteração do posicionamento do

ralo, também foram deslocadas as tubulações hidráulicas que ficam no chuveiro,

pois nessa área ira ser executada uma mocheta para evitar deixar rasgos nas vigas

como o projeto de compatibilização estava prevendo.

Figura 55 - Detalhe compatibilização 3D entre estru tura x inst. hidráulicas x inst. sanitárias


No projeto de compatibilização estavam previsto em alguns pontos furações

nas vigas para passagens de tubulações hidráulicas e sanitárias, com a indicação de

mochetas nos Box de banheiro, foram eliminadas todas as furações que estavam

previstas para instalações sanitárias, apenas sendo necessário deixar furações para

as tubulações hidráulicas como mostra a figura 56.

73

Figura 56 - Detalhe de Furação em Viga


Na cozinha e lavanderia foram eliminados as furações que estavam previstas

nas lajes com a passagem das tubulações nas paredes, como mencionado

anteriormente, na figura 57 mostra como serão executados as tubulações na parede

e na descida para o shaft.

Figura 57 - Detalhe das instalações sanitárias e hi dráulicas


74

Na detecção de interferências foi mencionado e demonstrado que os ralos

das sacadas estavam mal posicionados e em cima de nervuras da laje, com a

correção dos projetos o modelo 3D foi alterado como demonstra a figura 58 com o

ralo reposicionado no EPS para uma melhor execução.

Figura 58 - Detalhe dos ralos nas sacadas


Um item que foi encontrado na vizualiação do Navisworks foi a

incompatibilidade entre o gesso e as instalações sanitárias, a possivel solução

indicada anteriormente foi modelada no Revit e novamente vizualizada no

Navisworks como mostra a figura 59. Na imagem percebe-se que o problema foi

resolvido, deixando o pé direito de 2,5m como o construtor desejava com apenas

algumas alterações de posicionamento de algumas tubulações.

75

Figura 59 - Detalhe entre gesso e laje de banheiro.


O software Navisworks tem uma ferramenta chamada clash detectiveI, na

figura 60 é demonstrada de que maneira é feita as detecções, o software encontra

as interferências destacando o erro, e deixa a cargo do projetista definir se o

problema tem que ser resolvido por algum outro projetista ou se é algo que tem que

ser especificado para executarem na obra.

Figura 60 - Detecção que o Navisworks encontrou com a ferramenta " clash detective".


76

Além de indicar os erros o software gera um relatório de erros que o projetista

vai marcando como resolvido ou fazendo os comentários para que sejam revistos os

projetos como demonstra a figura 61.

Figura 61 - Relatório de erros gerado pelo Navisworks coma ferramenta “ clash detective”


77

5 CONCLUSÕES

Através deste trabalho estudou a comparação entre a compatibilização no

método tradicional em 2D e o método BIM em 3D.

Apesar de não ter conhecimento na utilização das ferramentas utilizadas, foi

possível encontrar interferências não apontadas no método tradicional.

Com a obra em andamento foi possível obter informações com os

construtores, nas quais foram encontradas algumas soluções em que não foram

pensadas durante a fase de projetos, como por exemplo, a definição da laje, que só

foi definido após a finalização dos projetos e durante o andamento da obra, nesse

período foi possível modelar as lajes como seriam executadas e revisar os projetos

com ajuda do método BIM, encontrando varias interferências que aconteceriam na

execução da laje.

Durante o estudo de caso e foi reparado que não houve conversas entre os

projetistas e a construtora, o que resultou em revisões de projeto por não estar de

acordo com o padrão da mesma. Essas conversas são pontos fundamentais para

elaboração de projeto, pois facilita a execução da obra, independente se seja em 2D

ou 3D.

Observando o que foi descrito no projeto de compatibilização em 2D e a

forma que é executado percebe-se que alguns itens são executados de formas

diferentes, como por exemplo a indicação de ralos que no projeto é previsto um furo

de 20cmx20cm e na obra é executado com tubos de ø100mm fixados com uma luva

na forma da laje, com isso percebe-se que falta o projetista visitar a obra e observar

como está sendo executado o que foi detalhado em projeto para buscar soluções

mais fáceis de serem executadas.

Durante o estudo de caso foi reparado no potencial do Método BIM para

detecção de interferências, como a altura das tubulações de esgoto que cruzam

vigas, altura de gesso levando em consideração as inclinações das tubulações

sanitárias, caminhamento das tubulações que alimentam os apartamentos, que

podem ser detectadas visualizando toda a estrutura do edifício manualmente ou

pode usar a ferramenta “clash detective” para que sejam demonstradas todas as

interferências uma a uma e o profissional determinar se é uma interferência que

precisa ser encontrada uma solução ou se é uma interferência que apenas tem que

ser descrita para ser prevista durante a execução da obra.

78

A utilização do método BIM na indústria brasileira vem crescendo durante os

últimos anos, muitas construtoras e escritórios vêm iniciando na área, já chegando

até no BIM 5D que envolve o cronograma de obra e custos da obra. Os Governos

Federais já estão começando a lançar manuais nos quais as futuras licitações de

projetos irão ter que seguir, isso já é um grande avanço para que o método BIM

ganhe forças no mercado brasileiro.

Entretanto, o método BIM, pode trazer muitos benefícios para quem projeta e

para quem constrói, diminuindo as interferências que são deixadas para serem

resolvidas durante a execução da obra.

79

6 SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS

O método BIM é uma área muito grande, são diversas áreas que surgem com

o conceito BIM.

No Brasil ainda está no inicio, tem muitas dificuldades para modelar os

projetos 3D, mas algumas empresas já estão trabalhando em 4D, 5D e 6D.

Pesquisas em 3D foram encontradas algumas semelhantes a este trabalho,

mas pesquisas 4D que envolve o cronograma de obra não foram encontradas,

existem escritórios que trabalham com essa área no Brasil, mas pesquisas

acadêmicas não foram encontradas. Para área de 5D que envolve os custos da obra

o exercito brasileiro está para lançar uma tabela com os custos de materiais,

acredito que com a liberação dessa tabela para modelos BIM seria um trabalho

muito interessante a se fazer. Para a área de 6D se acrescenta a parte de operação

e manutenção de um edifício, outra área muito interessante e sem pesquisas no

Brasil. A dificuldade nessas pesquisas é que o pesquisador teria que ir em busca de

material estrangeiro para referencial, para pesquisas 4D e 5D não seria difícil

encontrar alguma construtora interessada para se fazer alguma comparação, mas

para pesquisa 6D seria um pouco complicado, acredito que poderia ser interessante

fazer uma pesquisa de comparação com algum edifício comercial ou um Shopping.

Na área de interoperabilidade seria muito interessante uma pesquisa, pois

muito do que percebi durante a pesquisa em relação às empresas adotar o método

BIM é em relação a isso, pois a troca de informações entre diferentes plataformas

gera muitas duvidas quanto à perda de dados.

Para a universidade seria muito interessante iniciar pesquisas em três áreas:

desenvolver uma disciplina optativa, fazer um estudo para implementação de BIM no

campus da Unisociesc e fazer um estudo para implementação de BIM no PBL

(Problem Basic Learning) nas matérias de Projeto Integrado.

Disciplina optativa: algumas universidades brasileiras já estão começando a

implementar matérias voltadas para o ensino de BIM, como exemplo podemos citar

a Poli/USP com o Professor Dr. Eduardo Toledo Santos que começou a oferecer

este ano uma disciplina chamada Introdução ao Projeto na Engenharia na qual tem

o objetivo de ensinar os alunos sobre os conceitos de BIM e também podemos citar

a UNICAMP com a Professora Dra. Regina Coeli Ruschel na qual vem ensinando

várias disciplinas voltadas para a área de Projeto Auxiliado por Computador.

80

Implementação de BIM no Campus da Unisociesc: Poderia ser iniciado um

estudo para desenvolver um cronograma de aplicação de BIM 6D do campus da

universidade, no qual posteriormente poderiam ser montadas equipes com os

estudantes para fazer levantamento das instalações do campus e posteriormente

modelar essas instalações para possível utilização na manutenção e operação do

campus, facilitando futuras reformas, e formando um banco de dados do campus.

Implementação de BIM no PBL: O PBL tem um objetivo de promover estudos

de caso nas áreas de engenharia civil, no qual são aplicados em uma cidade fictícia

onde estão descritos vários empreendimentos no qual os estudantes são desafiados

a elaborarem os projetos e posteriormente dimensionarem. Para um trabalho futuro

poderia ser descrito um método de aplicação de BIM para criar uma cidade virtual

em 3D, aonde à pesquisa poderá elaborar um mapa de coordenadas para serem

seguidos posteriormente pelos alunos como base para desenvolverem os projetos

em BIM e serem adicionados nessa cidade virtual. Descrevendo que com o tempo,

após ter um grande banco de dados (de arquitetura, estrutura, instalações prediais),

a cidade virtual poderia ser apresentada nas semanas acadêmicas para os alunos

entenderem como funciona uma cidade.

81

REFERÊNCIAS

AGCA. Contractors Guide to BIM. Primeira edição. Associated General Contractors of America, 2006.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5626: Instalação predial de água fria. Brasil: ABNT, 1998. 41p.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5674: Manutenção de edificações – Procedimento. Brasil: ABNT, 1999. 6p.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6118: Projeto de estruturas de concreto – Procedimento. Brasil: ABNT, 2004. 225p.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8160: Sistemas Prediais de esgoto sanitário – Projeto e execução. Brasil: ABNT, 1999. 74p.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13531: Elaboração de projetos de Edificações – Atividades Técnicas. Brasil: ABNT, 1995. 10p.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13532: Elaboração de projetos de Edificações – Arquitetura. Brasil: ABNT, 1995. 8p. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13714: Sistema de hidrantes e de mangotinhos para combate a incêndio. Brasil: ABNT, 2000. 25p.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 14039: Instalações elétricas de média tensão de 1,0kV a 36,2kV. Brasil: ABNT, 2005. 240p.

Autodesk Navisworks. San Rafael: Autodesk, Inc., 2014 4p (Brochure). Disponível em: <http://www.autodesk.com.br/products/autodesk-navisworks-family/overview> Acesso em 16.Abr.2014.

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ANEXOS

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ANEXO A – FOTOS DA OBRA

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Documents

TCC - Um Modelo de Compatibilização de Projetos de Edificações Baseado No Método BIM. Elaborado Por Gian Felippe Lisboa Oneda