Utilização de Tecnologia BIM na estimativa de custos da ... diminuição do desperdício e a eliminação do retrabalho na execução das obras ... de uma edificação, ... de Tecnologia

Utilização de Tecnologia BIM na estimativa de custos da Construção Civil Julho/2016

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ISSN 2179-5568 – Revista Especialize On-line IPOG - Goiânia - Edição nº 11 Vol. 01/ 2016 julho/2016

Utilização de Tecnologia BIM na estimativa de custos da

Construção Civil

Gustavo Sales Amaral – [email protected]

MBA Gestão de Projetos em Engenharia e Arquitetura

Instituto de Pós-Graduação - IPOG

Brasília, DF, 27 de Julho de 2015

Resumo

A incerteza nos levantamentos dos quantitativos de materiais e a compatibilização eficiente de

projetos de todas as especialidades na construção civil é um desafio para o atingimento da boa

qualidade de projeto, da redução de custos, de tempo de elaboração de projetos além da

diminuição do desperdício e a eliminação do retrabalho na execução das obras.

O conceito BIM (Building Information Modeling), que envolve uma representação digital de

características físicas e funcionais de todos os elementos de uma edificação, aparece neste

estudo como uma alternativa para melhorar a acurácia das estimativas dos orçamentos na

indústria da construção civil, além da possibilidade de verificação das interferências entre

especialidades: arquitetura, instalações de água, esgoto, ar condicionado e estruturas na fase de

projeto.

Neste trabalho são apresentados exemplos de modelagem de elementos, assim como a

compatbilização destes elementos em projeto utilizando a tecnologia BIM, ao fim do qual, serão

apresentadas as conclusões encontradas.

Palavras-chave: Engenharia. Orçamento. Construção Civil. BIM. Gestão.

1. Introdução

As ferramentas CAD (Computer Aided Design) comumente utilizadas nos projetos de

Engenharia desde a década de 80 e atualmente ainda muito populares nos escritórios de

Arquitetura e Engenharia, para a criação de projetos em 2D e 3D, fazem distinção entre os

elementos de projeto, paredes, caixilhos, vidraçaria, através da definição de cada elemento do

desenho em camadas ou layers, porém os desenhos em CAD, não trazem outras informações

adicionais além das informações geométricas, demandando a tarefa adicional do orçamentista,

através do levantamento e classificação de quantitativos dos materiais, estimativa de mão de

obra e equipamentos associados à execução dos serviços em planilhas para realização do

orçamento da obra. Neste sentido, o lucro do construtor está diretamente ligado à qualidade do

projeto, assim como à experiência do orçamentista, que através do levantamento realizado,

subsidiará o planejamento da compra de materiais, nas quantidades corretas para cada etapa da

obra, evitando sub ou super estimativas e consequentemente evitando o desperdício ou uso

indevido do fluxo de caixa nas compras não planejadas. Para Reinhardt (2010), projetar em 2D

com as ferramentas tradionais de CAD podem trazer imprecisão com a falta de entendimento

dos projetos na sua completude.

Usualmente, desenhos e arquivos CAD (em duas dimensões) são as mídias primárias

para a comunicação gráfica entre projetistas. Enquanto todos os participantes neste

processo são considerados como familiarizados com projetos em 2D, o uso destes


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projetos em 2D poderia causar situações nas quais detalhes complexos de um projeto

são frequentemente não representados com acurácia, causando problemas para todas

as partes intervenientes. Usando ferramentas e processos tradicionais, a complexidade

de uma situação específica frequentemente não é totalmente entendida até a

construção ser iniciada, então, mudanças no decorrer da obra com custo dispendioso

tem de ser feitas. (REINHARDT, 2010, p 19).

Numa típica aplicação BIM a concepção da edificação é feita através do desenvolvimento dos

elementos construtivos simultaneamente tanto em 2D quanto em 3D. Para cada elemento

construtivo, como por exemplo uma parede, é possível especificar não só os parâmetros

geométricos como a espessura, o comprimento e a altura, mas também outros parâmetros como

o material que a constitui: alvenaria, dry wall ou bloco estrutural, assim como as suas camadas

de composição: chapisco, reboco, emboço, emassamento e pintura, além das suas propriedades

térmicas e acústicas e os custos de materiais, permitindo também ao utilizador a introdução de

outros parâmetros ao seu critério. A qualidade da obra está diretamente ligada à qualidade do

projeto e à experiência do orçamentista, pensar os projetos da construção utilizando a tecnologia

BIM, traz resposta aos dois pilares:

a) a qualidade de projeto, onde poderão ser feitas simulações e análises simultânemente

em 2D e 3D, de vários cenários, dinamizando o tempo investido na elaboração do

projeto e otimizando a execução obra.

b) minimização do fator “experiência” do orçamentista na acurácia do orçamento, uma vez

que a extração dos quantitativos de materiais estará majoritariamente ligada a

modelagem do projeto em BIM, onde os quantitativos serão extraídos automaticamente

de tabelas interligadas aos projetos.

Para Tarrafa (2007), a utilização da tecnologia BIM sintetiza várias etapas de planejamento da

obra do início no canteiro até a sua conclusão.

O BIM pressupõe que quando o arquiteto modela o edifício virtual, utilizando

ferramentas tridimensionais, toda a informação necessária à representação gráfica

(desenhos rigorosos), à análise construtiva, à quantificação de trabalhos e tempos de

mão-de-obra, desde a fase inicial do empreendimento até a sua conclusão, ou até

mesmo ao processo de desmontagem ao fim do ciclo de vida útil, se encontra no

modelo.Visto como a nova geração de ferramentas CAD, os BIM suprimiram a

necessidade de criar um modelo central de representação dos processos de construção,

levando a que se tomasse conhecimento da importância em abandonar a representação

simples de elementos através de linhas, formas e textos, passando a representar-se um

modelo como uma associação de elementos individuais. (TARRAFA, 2012, p 4).

A utilização da modelagem de projetos utilizando-se a tecnologia BIM além da inúmeras

vantagens, traz também algumas dificuldades, de acordo com o estudo “Impactos do uso do

BIM em Escritórios de Arquitetura: Oportunidades no Mercado Imobiliário” (SOUZA,

AMORIM e LYRIO, 2009, p 42), as maiores desvantagens apontadas pelos entrevistados

referem-se ao custo elevado dos softwares (25%) e ao tempo necessário para treinamento de

pessoal (18,75%), o que coincide, em grande parte, com as observações de Ito (2007). Segundo

este autor, embora a tecnologia exista para melhorar a eficiência e a eficácia na manipulação

dos dados multiciplinares que envolvem a construção de uma edificação, o setor resiste em

adotá-la, pelo longo processo de aprendizagem e pelos custos envolvidos na implementação do

sistema. Além das dificuldades apontadas, é importante ainda destacar que além da aquisição


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do software e treinamento de pessoal, é ainda necessário o desenvolvimento de famílias de

materiais, equipamentos e mobiliário adaptados aos padrões nacionais e muitas vezes

específicos a cada projeto, o que demanda tempo de estudo e de trabalho por parte das empresas

projetistas. Alguns fornecedores já disponibilizam gratuitamente estas famílias, que mal

comparando, equivaleriam-se aos blocos do AutoCad, no entanto em um projeto

multidisciplinar sempre é necessária a criação das famílias, pelo menos pela primeira vez, visto

que os próximos projetos poderão se beneficiar do material já desenvolvido.

De acordo com Garbini e Brandão (2013), é necessário investir mais nos profissionais e nos

softwares para superar a defasagem da tecnologia BIM do Brasil em relação a outros países. O processo de implantação da BIM no Brasil está em desenvolvimento e ainda precisa

de melhorias para que possa de fato proporcionar avanços à construção civil

brasileira.Segundo Covelo (2011), existe um atraso de 15 anos em relação aos países

desenvolvidos quanto a tomar conhecimento, saber o que é integrar a cadeia

produtiva, capacitar profissionais e trabalhar pela implantação. Dentro dessa

realidade, ainda existe o desafio de capacitar projetistas para o novo trabalho, e, em

alguns casos, vencer resistências culturais, principalmente dos profissionais que estão

a mais tempo acostumados a trabalhar com tecnologias mais antigas, como o Autocad.

Ainda é preciso investir em softwares que gerenciam as diferentes etapas da obra e

em equipamentos mais potentes que os utilizados atualmente nos escritórios de

projeto, pelos quais nem todos estão dispostos a pagar. Além disso, outro problema é

apontado pelas empresas: não existem bibliotecas virtuais para a aquisição de itens

prontos que são utilizados nas modelagens. Em outros países, como nos EUA, onde a

tecnologia já é mais difundida, é possível adquirir todas as especificações de peças

sanitárias, componentes elétricos, enquanto que no Brasil ainda é preciso fazer a

modelagem desses itens. Outra questão importante a ser resolvida é a forma como se

relacionam as áreas de projetos, planejamento, orçamento e canteiro. Hoje os

processos acontecem de forma sequencial, e quando um escritório trabalha com a

BIM, passa a fazer todo esse processo simultaneamente (COVELO, 2011). Como a

BIM é uma simulação da realidade e essa simulação acontece do ponto de vista físico,

de projeto, de custo e de prazo, tudo acontece ao mesmo tempo, comenta ainda o

mesmo autor. BIM pressupõe que quando o arquiteto modela o edifício virtual,

utilizando ferramentas tridimensionais, toda a informação necessária à representação

gráfica (desenhos rigorosos), à análise construtiva, à quantificação de trabalhos e

tempos de mão-de-obra, desde a fase inicial do empreendimento até a sua conclusão,

ou até mesmo ao processo de desmontagem ao fim do ciclo de vida útil, se encontra

no modelo.Visto como a nova geração de ferramentas CAD, os BIM suprimiram a

necessidade de criar um modelo central. (GARBINI E BRANDÃO 2013, p 132)

Para Tarrafa (2012), “a exploração de todas as potencialidades do BIM só é obtida quando o

projeto nasce como BIM e todas as restantes especialidades são projetadas também em BIM,

requerendo-se assim que haja um investimento conjunto das várias áreas da indústria AEC

(Arquitetura Engenharia e Construção). Esta é de facto umas das maiores barreiras à

implementação alargada das metodologias BIM. A não utilização do BIM por alguma entidade

envolvida no projeto poderá implicar um forte entrave à capacidade de interoperabilidade,

podendo até tornar a realização do projeto por este meio mais caro e/ou moroso relativamente

ao tradicional CAD. Outro entrave à adoção do BIM é a ainda limitada capacidade de

interoperabilidade permitida pelo formato IFC. De facto, em alguns casos existe uma

considerável perde de informação na exportação dum modelo BIM para o formato IFC,

limitando a capacidade de comunicação entre modelos BIM de aplicações informáticos de

diferentes empresas. Isto constitui um entrave pois, um projeto passará certamente por várias

especialidades, levando-o com isso a poder passar por diferentes gabinetes de projeto, pelo que,


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ocorre a possibilidade de estes usarem aplicações informáticas de diferentes empresas,

provocando uma consequente ineficácia na relação de interoperabilidade que afetará o tempo,

o custo e a qualidade do projeto final obtido. Algumas entidades internacionais de construção

estimam que uma má interoperabilidade aumenta em cerca de 15-30 % o custo do projeto.

O investimento em BIM não será apenas nos programas informáticos, mas também no tempo

necessário na formação de pessoal. Este facto leva à natural perda de produtividade durante os

primeiros tempos de utilização do BIM, pois este requer a adoção de metodologias de trabalho

significativamente diferentes do CAD. Em 2012, o BIM foi considerado em um estudo da

Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, em Portugal, como sendo uma inovação a

ser adotada pelos profissionais e pelas instirtuições de ensino:

O Building Information Modeling (BIM) é atualmente reconhecido

como um importante desenvolvimento na indústria da arquitetura,

engenharia e construção, estando conotado com uma mudança de

paradigma no processo de execução dos projetos das diferentes

especialidades. No atual contexto nacional, já se podem encontrar casos

práticos de aplicação desta metodologia em gabinetes de projeto, no

entanto, alguns entraves têm contribuído para uma lenta adoção destes

novos procedimentos de modo generalizado. É porém consensual que

cada vez mais profissionais na área da construção necessitarão de

adquirir conhecimentos e competências para colaborar e comunicar

através das ferramentas BIM, o que necessariamente englobará o

processo educativo e a formação dos engenheiros civis. (LINO,

AZENHA E LOURENÇO 2012, p 1)

2. Implantação da tecnologia BIM

Conforme quarta edição do Guia PMBOK (Project Management Book of Knowledge), os

processos de gerenciamento de projetos podem ser classificados em cinco grupos: Iniciação,

Planejamento, Execução, Monitoramento, Controle e Encerramento.

Figura 1: Processo de Monitoramento e Controle

Fonte: O Autor (2015)

Iniciação Encerramento

Execução Planejamento

Monitoramento

e Controle


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Segundo Dinsmore (2013), este grupo de processos pode ser relacionado ao ciclo PDCA (Plan-

Do-Check-Act), onde o grupo de processos de planejamento corresponde ao plan (planejar),o

grupo de processos de execução corresponde ao do (fazer), o de monitoramento corresponde ao

check (verificar) e controle corresponde a act (agir).

Esses grupos de processos se sobrepõem e interagem de formas diversas trocando informações

entre si conforme o andamento do projeto, onde os resultados de um processo são entradas para

a execução de outro processo ou são entregas do projeto. Essa interação ocorre por meio do

esforço de um ou mais indivíduos ou grupos de indivíduos, dependendo das necessidades do

projeto.

A integração do modelo 3D do BIM com softwares de gerenciamemnto de projeto tais como

MS Project e Primavera permite o gerenciamento do cronograma da obra com mais eficiência,

controlando cada etapa de execução da obra.

Para a implantação de uma metodologia de trabalho utilizando a tecnologia BIM, o resultado

final esperado após as etapas de implantação descritas acima é um projeto executivo conforme

exemplificado na Figura 2, não só quanto à modelagem em 3D, mas a qualificação de cada

elemento constante no projeto, como o seu material constituinte, o seu fabricante, as suas

características físicas (volume, área ou comprimento), o seu custo, o local de aplicação dos

materiais constituintes, examinar a edificação de qualquer ponto, verificar interferências entre

as várias disciplinas atuantes na construção, qunatificar os elementos necessários para a

construção e gerar uma documentação vinculada ao modelo a qual seja fiel a ele. Figura 2 – Exemplo de projeto executivo de edificação em BIM

Fonte: (In http://www.sdlal.com/services/building-information-modeling/)

Definido o ponto onde se quer chegar, voltamos para abordagem de quais os resultados

esperados, como implantar, quais os recursos necessários para a implantação da Tecnologia

BIM.

2.1 Quais os resultados esperados com a implantação da Tecnologia BIM ?

Referente à contratação de projetos de Engenharia e/ou Arquitetura, segundo art. 6º da Lei

12.462/2011, os orçamentos elaborados pela Administração Pública devem especificar a

quantidade de horas e o custo dos profissionais. O art. 8º da mesma Lei preconiza nos seus

parágrafos 3º e 4º:


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“§ 3º O custo global de obras e serviços de engenharia deverá ser obtido a partir de custos

unitários de insumos ou serviços menores ou iguais à mediana de seus correspondentes ao

Sistema Nacional de Pesquisa de Custos e Índices da Construção Civil (Sinapi), no caso de

construção civil em geral, ou na tabela do Sistema de Custos de Obras Rodoviárias (Sicro), no

caso de obras e serviços rodoviários.

§ 4º No caso de inviabilidade da definição dos custos consoante o disposto no § 3º deste artigo,

a estimativa de custo global poderá ser apurada por meio da utilização de dados contidos em

tabela de referência formalmente aprovada por órgãos ou entidades da administração pública

federal, em publicações técnicas especializadas, em sistema específico instituído para o setor

ou em pesquisa de mercado. ”

Os preços das horas técnicas dos profissionais constantes na base de dados do Sinapi são

pesquisados pelo IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística) conforme valores

efetivamente pagos aos profissionais e são referentes a cada uma das 26 capitais e ao Distrito

Federal.

Os preços das horas técnicas dos profissionais constantes na base de dados do Sicro são

pesquisados pelo Instituto Brasileiro de Economia da Fundação Getúlio Vargas (IBRE/FGV)

conforme valores efetivamente pagos aos profissionais e são referentes a cada uma das 26

capitais e ao Distrito Federal.

Sendo assim, como o Estado é o maior contratante no Brasil e indutor de mercado e da

economia, as empresas projetistas de Engenharia/Arquitetura devem procurar se adequar as

formas de orçamentação em conformidade com os normativos federais de modo a minimizar o

tempo gasto em projeto, assim como na valorizar a hora técnica do profissional e priorizar o

investimento em tecnologia (softwares de orçamentação, BIM e hardware). A implantação de

uma tecnologia BIM vem ao encontro destas expectativas.

2º Possibilidade de ser contratado para

a eleboração em mais projetos

3º Aumento do lucro líquido da empresa

4º Melhor remuneração dos profissionais e

mais investimentos em tecnologia

5º Aumento da qualidade dos projetos

e da acurácia dos

orçamentos

1º Diminuição no tempo de execução de

projetos


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Figura 3: Ciclo de benefícios de implantação da Tecnologia BIM

Fonte: o Autor (2015)

Uma vez que temos “fixados” os preços das horas técnicas dos profissionais, a forma de

aumentar o lucro passa a ser aumentar o volume de projetos e diminuir o tempo para a sua

entrega.

Quanto a melhoria da remuneração dos profissionais, conforme tabela do Sinapi divulgada

mensalmente no site da Caixa Econômica Federal, os profissionais são classificados como

Júnior, Pleno e Sênior, conforme tabela abaixo:

Tabela 1: Insumos de Mão de Obra

Código Sinapi Profissional Unidade Preço Data Base Capital

34782 Engenheiro Civil Sênior Hora R$114,73 06/2015 DF

34780 Engenheiro civil Pleno Hora R$87,63 06/2015 DF

34779 Engenheiro civil Júnior Hora R$69,34 06/2015 DF

33953 Arquiteto Sênior Hora R$89,10 06/2015 DF

33952 Arquiteto Pleno Hora R$75,21 06/2015 DF

33939 Arquiteto Júnior Hora R$65,54 06/2015 DF

Fonte: Sinapi/Caixa Econômica Federal

Considerando o aumento da qualificação técnica através de treinamentos avançados e pós-

graduações, é esperada uma reclassificação dos salários dos funcionários, assim sendo, os

profissionais juniores e plenos, conforme sua formação e desempenho passariam a ser seniores.

2.2 O que é BIM?

O BIM (Building Information Modeling) consiste nas informações agregadas ao desenho

técnico como por exemplo: área, peso, largura, altura ou qualquer outra informação que seja

importante para qualificar o objeto.

Neste estudo será abordada a modelagem de elementos construtivos de uma edificação como

por exemplo paredes, portas, telhas, louças, instalações hidráulicas e elétricas com a utilização

do software Revit da Autodesk, por tratar se de uma ferramenta consagrada e amplamente

utilizada por projetistas de todo o mundo, apesar de existirem outros softwares também de ótima

qualidade, segundo estudo realizado por Tarrafa (2007), entre as empresas mais conhecidas no

mercado encontram-se:

A própria Autodesk – A Autodesk tem investido na produção de aplicações BIM com o

desenvolvimento do Revit (a Autodesk comprou o Revit à “Revit Technology Corporation” em

2002, lançando em 2004 a sua primeira versão Autodesk Revit). Esta aplicação apresenta vários

módulos para diferentes especialidades. Para Arquitetura o “Revit Architecture”, para

Engenharia o “Revit Structure” e para instalações Mecânicas, Elétricas e Hidráulicas o “Revit

MEP”. Desde 2012 é vendido também o Revit Suite que junta as capacidades de todos os

módulos do Revit numa só. Para o dimensionamento e análise estrutural é usado o “Robot

Structural Analysis”, existindo relação direta entre este e o “Revit Structure”.


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Bentley – Apresenta também aplicações BIM para a indústria AEC, salientando-se, para

Arquitetura o “Bentley Architecture”, para Engenharia estrutural o “Bentley Structural

Modeler”, para Mecânica e Elétrica respetivamente, o “Bentley Mechanical” e “Bentley

Electrical”. No que respeita a aplicações dedicadas à análise e dimensionamento estrutural,

refere-se o “STAAD.pro” e o “Bentley RAM Structural System”.

Graitec – Os seus programas informáticos BIM são orientados para Engenheiros e incluem,

“Advance Steel”, “Advance Concrete” e “Advance Design”, sendo este último o programa de

cálculo estrutural.

Graphisoft – Desenvolve o “ArchiCAD”, aplicação BIM orientada para Arquitetos. Não possui

nenhum programa dedicado ao projeto de estruturas, contudo a interoperabilidade com

aplicações estruturais é possível.

Nemetschek – Produz o “Allplan Architecture” destinado a Arquitetos, o “Allplan

Engineering” para os Engenheiros, bem como o programa de modelagem e cálculo “Scia

Engineer”, que permite também a obtenção de desenhos.

Tekla Corporation – Comercializa o “TEKLA Structures”, aplicação BIM orientada para o

projeto de estruturas de aço e concreto. Não possui programa de cálculo estrutural, no entanto

é possível a interoperabilidade com programas informáticos com essa finalidade, tais como, o

Robot, SAP2000, STAAD.pro, entre outros.

Conforme a lista apresentada, existem já variadas alternativas para aplicação do conceito BIM,

o que demostra também o interesse do mercado neste metodologia de trabalho, onde a

edificação é projetada da mesma forma como no desenho em 2D, sendo que a diferença está

nas informações agregadas a cada elemento. Muitos fornecedores de materiais de construção

já perceberam a mudança quanto a forma de trabalho relativo à execução de projetos e

investiram, assim como continuam investindo, em modelagem de elementos.

Masotti (2014) descreveu o BIM como constituído por diversas camadas de informação,

conhecidas como dimensões. Um modelo pode ser 4D, 5D, 6D, 7D, até nD, conforme o

contexto da utilização. Segundo a análise de Neil Calvert (2013), podemos classificar as 7

principais dimensões do BIM como:

2D Gráfico – são as dimensões do plano, onde estão representadas graficamente as plantas do

empreendimento.

3D Modelo – adiciona a dimensão espacial ao plano, onde é possível visualizar os objetos

dinamicamente. Um modelo 3D pode ser utilizado na visualização em perspectiva de um

empreendimento, na pré-fabricação de peças, em simulações de iluminação. No caso do BIM,

cada componente em 3D possuí atributos e parametrização que os caracterizam como parte de

uma construção virtual de fato, não apenas visualmente representativa.

4D Planejamento – adiciona a dimensão tempo ao modelo, definindo quando cada elemento

será comprado, armazenado, preparado, instalado, utilizado. Organiza também a disposição do

canteiro de obras, a manutenção e movimentação das equipes, os equipamentos utilizados e

outros aspectos que estão cronologicamente relacionados.

5D Orçamento – adiciona a dimensão custo ao modelo, determinando quanto cada parte da obra

vai custar, a alocação de recursos a cada fase do projeto e seu impacto no orçamento, o controle

de metas da obra de acordo com os custos.

6D Sustentabilidade – adiciona a dimensão energia ao modelo, quantificando e qualificando a

energia utilizada na construção, a energia a ser consumida no seu ciclo de vida e seu custo, em


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paralelo a 5º dimensão. A energia, neste caso, pode estar diretamente relacionada ao impacto

físico do projeto no meio em que este está inserido.

7D Gestão de Instalações – adiciona a dimensão de operação ao modelo, onde o usuário final

pode extrair informações de como o empreendimento como um todo funciona, suas

particularidades, quais os procedimentos de manutenção em caso de falhas ou defeitos.

Outras dimensões podem ser consideradas, dependendo do contexto.

8D Segurança - a oitava dimensão (8D) no modelo BIM diz respeito a segurança e prevenção

de acidentes. Segundo Imriyas Kamardeen (2010), “Segurança e Prevenção de Acidentes em

BIM consiste em três tarefas: determinar os riscos no modelo, promover sugestões de segurança

para perfis de risco alto e propor controle de riscos e de segurança do trabalho na obra para os

perfis de riscos incontroláveis através do modelo.” Ou seja, o 8D adiciona a dimensão segurança

ao modelo, prevendo possíveis riscos no processo construtivo e operacional, adicionando

componentes de segurança e indicativos de riscos.

Antes de prosseguir, é importante descrever os conceitos de “elementos” e “famílias”, os quais

permitem criar as bibliotecas no Revit.

Segundo Lima (2014), elementos de modelo são todos os objetos construtivos de projeto, sendo

que os elementos possuem duas categorias: hospedeiro e componente. Os hospedeiros são itens

normalmente construídos na obra como paredes ou telhados e os componentes são

manufaturados por fora e instalados na obra como portas, janelas ou mobiliário.

Como exemplo de elemento hospedeiro, na Figura 4 abaixo, é mostrada a parede em alvenaria

de um depósito de resíduos.

Figura 4: Parede de alvenaria


As lixeiras coletoras, as luminárias, as portas e os conduítes são elementos componentes que

ficam dentro da edícula com laje de concreto e paredes de alvenaria que são os elementos

hospedeiros.

A família de paredes reúne objetos da mesma categoria com diferentes características, assim, a

família de parede básica reúne várias paredes com espessuras dieferentes.

A compreensão da manipulação das famílias é uma condição para o eficiente trabalho com o

BIM, visto que toda organização e produtividade dependem do correto uso e customização das


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famílias. Estes elementos podem ser podem ser modificados a qualquer tempo pelo projetista,

ajustando as suas características à necessidade do projeto, sem perder a configração original,

visto que esta pode ser “salva como” dando origem assim a um novo elemento.

Outro exemplo de elemento componente, na Figura 5 abaixo, é mostrado um toalheiro do

fabricante Deca, modelado em formato “RFA” que é uma família do Revit:

Figura 5: Modelagem de toalheiro

Fonte: (In http://www.deca.com.br/en/deca-para-profissionais/decabim/)

As informações agregadas a este objeto, que são disponibilizadas pelo fabricante, são

mostradas abaixo na Figura 5:

Figura 6: Informações de Modelagem – toalheiro

Fonte: (In http://www.deca.com.br/en/deca-para-profissionais/decabim/)

Nota-se que o fabricante além das características do produto, informa o seu código técnico

e contato de atendimento ao cliente, possibilitando a divulgação por parte dos projetistas e a

aquisição dos clientes. Em planta, a informação é muito semelhante à mostrada em 2D pelo


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AutoCad, mas além das informações de produto agregadas, conforme será abordado a seguir,

também é possível gerar tabelas de quantitativos e custos dos elementos. Se imaginarmos o

projeto de um hotel que possua centenas de suítes, cujo design varie conforme a classificação

dessa suíte, poderá ser gerada uma lista automátiac com a especificação e o quantitativo

exato de cada item, não sendo necessário analisar cada classe de suíte e realizar a contagem

manual do número de chuveiros, torneiras, sanitários, cubas, boxes etc.

Figura 7: Informações de Modelagem – toalheiro

Fonte: O Autor (2015

Observando a Figura 5 com a quantidade de dados informados para um simples toalheiro,

podemos ter idéia da quantidade de informações que é possível agregar para elementos mais

complexos como um transformador, equipamentos de ar condicionado, telhas termoacúsicas,

etc.

Ainda segundo Lima (2014), todos os elementos do Revit pertencem a uma família, as quais

reúnem objetos do mesmo tipo com os mesmos parâmetros e comportamentos. As famílias

facilitam a organização do projeto. Existem famílias de paredes, portas, janelas, telhados,

mobiliários, equipamentos, etc.

Abaixo são apresentados alguns fabricantes que divulgam suas bibliotecas com famílias de

elementos em BIM gratuitamente:

Tabela 2: Bibliotecas de elementos em BIM


É possível para o usuário criar suas próprias bibliotecas com famílias de elementos com

extensão “RFA”, contendo as informações necessárias ao projeto, no entanto, devido ao

grande número de desenvolvedores que publicam vasta quantidade de material gratuitamente

Site Fornecedor Descrição

http://www.carrier.com/building-solutions/en/us/software/revit-3d-templates/ Carrier Equipamentos de ar condicionado

http://www.deca.com.br/en/deca-para-profissionais/decabim/) Deca Loças e metais para banheiro e cozinha

http://www.mundotigre.com.br/downloads Tigre Materiais de hidráulica

http://www.steelselect.com/content/viewresource.php?id=4497 Diversos Telhas metálicas


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na internet, é recomendável uma prévia pesquisa, que pode economizar bastante tempo do

projetista. Mesmo que alguns desenvolvedores cobrem pelo uso de famílias de elementos,

cabe aos projetistas ponderar se o custo das horas gastas na modelagem pelos profissionais

compensam ou não o custo da compra destas famílias “RFA” desenvolvidos por

especialistas. Cabe também a análise, no caso de desenvolvedores estrangeiros, se as famílias

atendem às especificações das normas brasileiras e qual o esforço a ser dependido para

realizar a adaptação se for o caso.

A segmentação das famílias por categorias de projeto é uma boa prática para os projetistas

de forma a minimizar o tempo gasto na execução de projetos, neste sentido, teríamos uma

família de elementos para projetos de hoteis, outra para hospitais, outra para agências

bancárias, residências e assim por diante.

2.3 Como estimar custos de obra utilizando a tecnologia BIM?

Após a fase de pesquisa de famílias, formação e segmentação de bibliotecas, que diz respeito a

parte qualitativa dos elementos, é necessário ter controle sobre o quantitativo de elementos de

projeto. A Figura 10 mostra na aba direita, abaixo de Schedules/Quantities (Caderno de

Quantitativos), um exemplo das tabelas que podem ser geradas com os quantitativos e os seus

detalhes.

Figura 8: Informações de projeto



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Mas como essas informações são geradas e quais informações podemos gerar?

A definição dos elementos de projeto conforme abordado no item 2.2 é importante para definir

o que será quantificado.

Vamos desta forma aprofundar o conceito de categorização de elementos de projeto para

exemplificar a resposta às questões do parágrafo anterior: as paredes descritas na Figura 9 serão

de alvenaria em tijolo cerâmico furado 9x19x19cm com pé direito de 4 metros.

Referente a esta alvenaria, podemos atribuir um código de orçamento, como por exemplo

06.01.013 para a sua identificação e controle.

Com o intuito de realizar o levantamento de quantitativo desse elemento logo após a finalização

do projeto, é feita uma nota-chave ou keynote que deverá ser definida pelo usuário para o

carregamento no Revit. Esta nota-chave deve conter tantas composições ou insumos quantos

forem necessários para que seja realizada a medição e orçamentação ao final do projeto.

Os códigos de orçamento podem se referir ao Sinapi (Sistema Nacional de Pesquisa de Custos

e Índices da Construção Civil) divulgadas mensalmente para todas as capitais e Distrito Federal

pela Caixa Econômica Federal , códigos do Sicro (Sistema de Custos Rodoviários) divulgado

para todas as capitais e Distrito Federal pelo DNIT (Departamento Nacional de Infraestrutura

de Transportes) ou mesmo códigos de publicações técnicas especializadas como o TCPO da

Editora Pini.

A alvenaria 9x19x19cm (espessura 19cm) definida neste exemplo possui o código Sinapi

73935/2, o qual analisaremos a seguir.

Figura 9: Projeto de edificação em BIM


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Acima na aba Annotate, clicando no botão keynote e deopis em element keynote, podemos

inserir tags ou etiquetas com a informação sobre o tipo de elemento constante no projeto, no

caso a parede de alvenaria 9x19x19cm com o código a ela atribuído , seja o 06.01.013 referente

a uma codificação particular ou o 73935/2 referente ao Sinapi.

Notas chave ou keynotes são arquivos de texto que definem as categorias ou tipos de valores a

serem atribuídos aos tipos de elementos ou materiais.

Quanto maior o detalhamento das notas chave, maior será o detalhamento dos elementos do

projeto. Figura 10: Inserção de keynote no projeto


É importante salientar que o usuário só fará a caracterização do elemento uma única vez, ou

seja, se uma parede de alvenaria for caracterizada como tijolo cerâmico furado 9x19x19cm,

todas as outras paredes que apareçam no projeto modeladas desta forma assumiram a mesma

característica, não sendo necessário caracterizar trecho a trecho de alvenaria. Outra

característica importante do keynote é que ele é um código interno de projeto, por isso essa

etiqueta não aparece na impressão das pranchas que irão para a obra, fazendo parte somento do

memorial de cálculo de quantitativos do projetista.

As tabelas segundo Lima (2014), são na verdade uma outra vista do projeto, só que em forma

de dados. Ao alterar qualquer elemento construitivo no projeto, as tabelas são atualizadas

automaticamente. Da mesma forma, também é possível alterar um elemento selecionando o na

tabela, dessa forma, a modificação ocorrerá ao mesmo tempo em todas as vistas, plantas, cortes

elecações e vistas 3D.

Figura 10: Tabela de quantitativos


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Os trechos considerados para cada lance de alvenaria foram definidos na mesma ordem em que

foram desenhados pelo projetista. Quando a tabela da Figura 10 é exportada para o Excel, é

possível facilmente somar os quantitativos e obter o resultado final de 176,52 m² de alvenaria,

neste caso a perda não foi considerada, somente a área exata de alvenaria necessária para a

construção da edificação.

A tabela extraída conforme mostrado na Figura 10 fará parte do memorial de quantitativos e

servirá para a verificação do projetista/orçamentista dos quantitades de materiais,

equipamentos, mobiliários etc.

Neste exemplo, utilizamos a alvenaria “no osso” para simplificar, porém, as paredes poderiam

ser modeladas com as camadas que as compõem: chapisco, reboco, emboço, massa acrílica e

pintura, conforme mostrado na Figura 11, sendo também possível extrair automaticamente

estes quantitativos, com a ressalva de que os trechos de parede devem ter as mesmas

característricas em ambos os lados.

Caso uma face da parede tivesse acabamento em pintura de um lado azulejo do outro ou

qualquer outro tipo de acabamento diferente, seria necessário fazer uma segunda modelagem e

assim por diante, desta forma, teríamos uma família de paredes com diferentes características

de acabamentos ou até mesmo espessuras para compor os projetos conforme o caso.

As espessuras das camadas de chapisco, reboco, emboço e pintura são definidas pelo usuário,

porém não influenciam na medição uma vez que a medição é realizada em relação a área de

aplicação destas camadas e não pelo seu volume.

Figura 11: Definição de acabamento da alvenaria


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O tempo de análise e modelagem das famílias com diferentes tipos de paredes é compensado

com a economia de tempo para se realizar a medição, que neste, ocorre de forma instantânea

pelo Revit. Analisando a composição “alvenaria em tijolo cerâmico furado 9x19x19cm”

segundo os coeficientes de material e mão de obra do Sinapi, código 73935/2, obtemos:

Tabela 3 – Composição analítica de alvenaria 9x19x19

Fonte: Sinapi/Caixa Econômica Federal

O custo total para se executar 1 m² desta alvenaria é de R$61,19, logo para o quantitativo

encontrado na modelagem BIM através do Revit teremos um custo total de R$10.801,26

(176,52 m² x R$61,19). O custo encontrado considera os encargos sociais sobre a mão de obra

de 115% para trabalhadores horistas.

Sobre o custo total acima encontrado, deve incidir ainda o BDI (Bonificações e Despesas

Indiretas) que pode variar de 25% a 30% dependendo da empresa.

Levando-se em consideração que as bases de dados contendo as composições analíticas dos

elementos estão disponíveis, como por exemplo Sicro, Sinapi, TCPO bem como os custos

unitários de cada elemento, os quais podem ser facilmente organizadas em tabelas de excel ou

algum software de orçamento produzido no mercado, a informação que falta para se produzir

um orçamento com acurácia passa a ser a exatidão no levantamento de quantitativos, o qual a

tecnologia BIM oferece a resposta através da correta modelagem.

Corte e aterro de terreno

Tipo Código Descrição Unidade Coeficiente Custo Unitário Total Data Base

Composição 88309 PEDREIRO COM ENCARGOS COMPLEMENTARES H 1,14 16,43 18,73 jun/15

Composição 88316 SERVENTE COM ENCARGOS COMPLEMENTARES H 0,88 11,98 10,54 jun/15

Insumo 7271BLOCO CERAMICO (ALVENARIA DE VEDACAO),

8 FUROS, DE 9 X 19 X 19 CMUN 54 0,48 25,92 jun/15

Composição 87373ARGAMASSA TRAÇO 1:4 (CIMENTO E AREIA

MÉDIA) PARA CONTRAPISO, PREPARO MANUALM3 0,0138 434,81 6,00 jun/15


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Existem softwares no mercado mais apropriados para a análise topográfica de um terreno no

que diz respeito a corte e aterro, porém o Revit tem uma funcionalidade muito útil para análise

expedita dos orçamentistas. Vamos tomar como base a superfície pré definida criada sobre o

relevo de um terreno conforme mostrado na Figura 12:

Figura 12: Corte e aterro de terreno

Fonte: Autodesk Revit Architecture 2014

Podemos gerar a superfície nivelada acessando a opção Massing & Site (Massa e Terreno) –

Graded Region (Região com Eixos), é possível criar uma nova superfície topográfica

exatamente igual a existente clicando na superfície do terreno. O Revit gera uma superfície

projetada sobre a existente, que neste exemplo chamamos de “atual”e calcula o movimento de

terra de corte e aterro que deverá ser realizado para alcançar a superfície desejada, com a

seguinte estrutura: Corte a executar / Aterro a executar e Corte/aterro resultante. Quando é

apresentado um resultado final negativo, significa que há retirada de terra e quando o resultado

final é positivo implica que o aterro será maior do que o volume de terra retirado.

O resultado gráfico gerado a partir das análises é apresentado na Figura 13 a seguir, onde são

apresentados: o terreno em corte, a tabela com os volumes de corte e aterro e a projeção em 3D.

Figura 13: Resultados - Corte e aterro de terreno


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Fonte: Autodesk Revit Architecture 2014

2.4 Como garantir a qualidade de Projeto?

A simulação de execução de projeto em BIM foi simplificada para o caso de execução de

alvenaria, sem intereferência de projetos de outras especialidades como instalações

hidrossanitárias ou elétricas por exemplo. Um dos maiores problemas encontrados nas obras

de construção civil é a falta de compatibilização dos projetos de várias especialidades.

A falta de compatibilização ocasiona atrasos na execução da obra como por exemplo

interferências de instalações com baldrames, vigas ou pilares. O Engenheiro de Obra retorna os

projetos para os projertistas para a definição do que deve ser feito. Em outros casos ocorre

retrabalho por causa de demolições de lajes para a passagem de tubos de ventilação ou a penosa

execução de furos em vigas para a passagem de instalações como o posterior reforço estrutural.

Até agora foi abordada a questão da acurácia do orçamento através da correta modelagem dos

elementos nos projetos em BIM, mas como garantir o cumprimento destas etapas e evitar o

retrabalho na construção?

O BIM oferece uma solução bastante eficiente para o Coordenador de Projeto. O Navisworks

também produzido pela Autodesk oferece uma opção de detecção de interferências entre

projetos. Desta forma, desde que todos os projetos de todas as especialidades sejam executados

em BIM, é possível simular as intereferência e corrigi-las antes que os projetos sejam enviados

para a obra. A grande vantagem reside no fato de que não é necessário gastar horas de trabaho

na prancheta compatibilizando as pranchas impressas ou fazer a compatibilização em 2D

através do AutoCad. O Navisworks simula a real situação da execução da obra. No exemplo a

seguir, foi feito somente o carregamento dos projetos de instalação de ar condicionado e de

estruturas de concreto no Navisworks para que seja feita a compatibilização através da detecção

de interferências.


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Figura 12: Compatibilização de projetos


Note que é possível fazer o carregamento simultâneo de tantos projetos quantos estiverem

disponíveis para a análise, caso o Coordenador de Projetos julgue necessário, porém por uma

questão de simplificar a análise de checagem de intereferências, faremos o carregamento destes

dois projetos.

Figura 13: Interferência de projetos


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Segundo Mazione (2007), as iterferências podem ser classificadas como:

Interferências físicas fortes: são aquelas em que os elementos colidem de forma que

inviabilizam a execução física. Ocorrem quando estes elementos se superpõem, como no

exemplo da Figura 13.

Interferências físicas fracas: ocoreem quando elementos se intersectam afetando o movimento

de objetos ou pessoas. Estas inteferências não impedem a construção, mas dificultam a operação

da edificação.

Interferências que bloqueiam acessos: São interferências onde os elementos não se sobrepõem

ou se intersectam, porém ocupa espaços de trânsito dos usuários causando transtornos na

movimentação no interior da edificação.

No exemplo da Figura 13, é apresentada uma interferência simples entre um condulete e uma

coluna de concreto, porém nesta análise foram detectados no total 294 interferências somente

entre estas duas especialidades. Algumas são de simples solução, como a do exemplo, mesmo

assim, é necessário que o condulete contorne o pilar, esta solução acarreta um pequeno

acréscimo de material.

Se as interferências forem detectados em outras especialidades também na mesma proporção,

este acúmulo de pequenos acréscimos poderiam se tornar significativos e caso não fossem


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detectados previamente ocasionariam um custo adicional e não previsto na obra além da perda

de tempo na análise do problema e no retrabalho.

Além do checagem de interferências, o Navisworsks funciona como uma ferramenta de registro

e anotações para o desenvolvimento do trabalho em grupo.

Figura 13: Interferência de projetos


Na aba review (revsião) e depois na opção add tag (adicionar etiqueta) é possível inserir notas

com recomendações, solicitação de correções, contando também com a possibilidade de

mudança de status do andamento das anotações que deverão ser executadas pela equipe de

projeto. Assim o Coordenador de Projeto ao checar as interferências, pode decidir pela

hierarquia das especialidades que devem prevalecer nos caso onde houver conflitos, como por

exemplo: estruturas prevalece sobre instalações elétricas, arquitetura prevalece sobre

instalações hidrossanitárias e anotar para os demais projetistas o que deve ser alterado. Nos

casos em que o cliente também possui o software Navisworks, as anotações sobre as mudanças

podem ser feitas e mandadas ao projetista para providências de forma mais rápida.

Figura 14: Anotação de solicitação


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A Figura 14 demonstra um exemplo de anotação para alteração de projeto, sendo podem ser

feitas tantas anotações quantas forem necessárias para o desenvolvimento do projeto.

Conclusão

Apesar das dificuldades em gerir a mudança de cultura junto às pessoas nas organizações, os

gestores devem estar atentos a implantação da tecnologia BIM com intuito de continuar no

mercado de forma competitiva. O BIM é uma metodologia que sem dúvida, conforme abordado

neste estudo, agrega muita agilidade na execução dos projetos através de diversas

funcionalidades dos softwares atualmente disponíveis. A estimativa de custos através da

modelagem é outra funcionalidade que traz ganhos imensos aos orçamentistas no que diz

respeito à confiabilidade no levantamento do quantitativo dos elementos constituintes de

projeto.

O treinamento dos futuros profissionais nas universidades de Arquitetura e Engenharia, a

educação continuada dos profissionais que já estão no mercado também são ações que devem

ser realizadas pela indústria AEC com o objetivo de buscar a excelência na prestação dos

serviços de execução de projetos.

Desta forma a adaptação a esta tendência que vem se tornando cada vez mais popular entre os

profissionais da indústria de Arquitetura, Engenharia e Construção é fundamental para a

sobrevivência das empresas de projeto, para a melhoria da qualidade nas construções e para a

transparência nas contratações realizadas pela Administração Pública, bem como pelas

empresas particulares de forma a valorizar os recursos investidos nas obras de construção de

forma transparente, com correção e honestidade, valores que são cada vez mais observados e

cobrados pela sociedade.


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Referências

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and Forecasting: A Review. Liverpool, 2004.

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CAIXA ECONÔMICA FEDERAL. Catálogo de Composições Analíticas. Disponível em:

http://www.caixa.gov.br/site/paginas/downloads.aspx#categoria_538. Acesso em: 18 de

junho. 2015.

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de Projeto Colaborativo com o uso do BIM. São Paulo, 2013.

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MONSWHITE, Dave. Data validation and extraction: The challenge beyond geometry.

Newcastle, 2014.

TARRAFA, Diogo. Aplicabilidade prática do conceito BIM em projeto de estruturas.

Coimbra, 2012.

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