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Utilização de Plataformas Colaborativas para o Desenvolvimento de
Empreendimentos de Engenharia Civil
Nuno Miguel de Matos Pissarra
Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil
Júri Presidente: Prof. António Heleno Domingues Moret Rodrigues
Orientador: Prof. José Álvaro Antunes Ferreira
Co-Orientador: Prof. Luis António de Castro Valadares Tavares
Vogais: Prof. Francisco afonso Severino Regateiro
Outubro de 2010
Agradecimentos
A presente dissertação tornou-se possível devido ao apoio de diversas pessoas e entidades a quem
se deixa aqui o mais sincero agradecimento.
Em primeiro lugar ao Prof. Luis Valadares Tavares pela orientação e visão que me transmitiu,
permitindo-me alcançar com maior profundidade os objectivos propostos.
Agradece-se igualmente à equipa do CESUR, que disponibilizou a utilização de algumas ferramentas
informáticas para o desenvolvimento do presente trabalho.
Também quero agradecer a toda a equipa da empresa ASEP, Associação de Engenheiros, Lda. por
ter disponibilizado a informação do Empreendimento - Centro de Saúde Tipo, com vista à modelação
e análise no âmbito do presente trabalho.
2
Resumo
Emergiram recentemente, na área dos sistemas de informação integrados com a modelação de
edifícios, novas tecnologias informáticas e tecnologias da Internet, que visam o desenvolvimento e
acompanhamento da realização dos empreendimentos de Engenharia Civil, ao longo do seu ciclo de
vida completo. As Entidades Executantes têm actualmente o desafio de implementar e adaptarem-se
às novas tecnologias, preparando-se para uma realidade no futuro a médio/longo prazo.
A presente dissertação procura analisar algumas das ferramentas existentes em termos de Building
Information Modeling e Plataformas Colaborativas, aplicando-as à realidade actual da fase de
formação de contrato, no âmbito de um procedimento para a execução de uma empreitada pública.
Neste sentido, analisaram-se as potencialidades já existentes nas aplicações informáticas das
famílias Revit, Archicad e VICO Software, com vista a realização de actividades correntemente
executadas pelo concorrente, no âmbito de medições automatizadas, detecção de erros e omissões,
calendarização, orçamentação, preparação da empreitada e da gestão da cadeia de fornecimentos e
subcontratação. Foi igualmente testada a plataforma Asite em relação à sua interoperacionalidade
com as aplicações.
Para ensaio das tecnologias utilizou-se um empreendimento denominado por “Centro de Saúde Tipo”,
correspondendo a uma unidade de saúde fictícia.
PALAVRAS CHAVE: Modelos de Informação de Edifícios; Plataforma Colaborativa; Gestão de
Empreendimentos; Entidade Executante; Interoperacionalidade; Código dos Contratos Públicos.
3
Abstract
Recently, new technologies and tools on software and Internet have emerged, in the area of
information systems integrated with building design, that focus the Civil Engineering project
management applied throughout its complete lifecycle. Contractor entities have currently the challenge
to implement and adapt themselves to these new technologies, preparing for a future reality in the
medium to long term.
This dissertation seeks to analyze some of the existing tools as regards of Building Information
Modeling and Collaborative Platforms, applying them to the current reality of the contract formation,
within the context of a procedure in order to perform a public contract. In this sense, it was analyzed
the potential of the existing software applications of Revit, Archicad and VICO Software families,
carrying out activities currently performed by the Contractor, related to quantities take-off, detection of
errors and omissions, scheduling, budgeting, construction preparation and supply chain management
and outsourcing. It was also tested the Asite portal in relation to its interoperability with applications for
eCollaboration.
To test the technologies it was used a construction project called "Centro de Saúde Tipo",
corresponding to a fictitious health care center.
KEYWORDS: Building Information Modeling; eCollaboration Platform; Building Project Management;
Contractor; Interoperability; Public Procurement.
4
Abreviaturas e Siglas 2D Representação bidimensional 3D Representação tridimensional AATAE Associação dos Agentes Técnicos de Arquitectura e Engenharia ACEPE Associação Industrial do Poliestireno Expandido AECOPS Associação de Empresas de Construção e Obras Públicas AGC Associated General Contractors AIA American Institute of Architects AIA CC American Institute of Architects California Council AICCOPN Associação dos Industriais de Construção Civil e Obras Públicas AICE Associação dos Industriais da Construção de Edifícios ANEMM Associação Nacional das Empresas Metalurgicas e Metalomecânicas ANEOP Associação Nacional de Empreiteiros de Obras Públicas ANET Associação Nacional dos Engenheiros Técnicos ANIPC Associação Nacional dos Industriais de Produtos de Cimento APAE Associação Portuguesa dos Avaliadores de Engenharia APCMC Associação Portuguesa dos Comerciantes de Materiais de Construção APEB Associação Portuguesa das Empresas de Betão Pronto APFAC Associação Portuguesa dos Fabricantes de Argamassas de Construção APFTV Associação Portuguesa dos Fabricantes de Tintas e Vernizes API Application Programming Interface APIEE Associação Portuguesa de Industriais de Engenharia Energética APIRAC Assocação Portuguesa da Indústria de Refrigeração e Ar Condicionado APORBET Associação Portuguesa de Fabricantes de Misturas Betuminosas APPC Associação Portuguesa de Projectistas e Consultores ASSICOM Associação da Industria e da Construção da Madeira ASTM American Society for Testing and Materials B2B Business-to-Business BCIS Building Cost Information Service BIM Building Information Modeling CAD Computer Aided Design CCP Código dos Contratos Públicos EN European Norm HTML HyperText Markup Language IAI International Alliance for Interoperability IDM Information Delivery Manual IFC Industry Foundation Classes IFD International Framework for Dictionaries INCI Instituto da Construção e do Imobiliário IPD Integrated Project Delivery ISO International Organization for Standardization ISP Internet Service Provider LBS Location Breakdown Structure LOD Level Of Detail MDB Microsoft Access Database MPS Model Progression Specification NP Norma Portuguesa OE Ordem dos Engenheiros ODBC Open Data Base Connectivity PDF Portable Document Format ProNIC Protocolo para a Normalização da Informação Técnica na Construção RSS Really Simple Sindication SDK Software Development Kit SQL Structured Query Language STEP Standard for the Exchange of Product model data XML Extensible Markup Language WBS Work Breakdown Structure
5
ÍNDICE
1. INTRODUÇÃO ................................................................................................................10
2. DESENVOLVIMENTO DO EMPREENDIMENTO...........................................................12 2.1. FASES DE DESENVOLVIMENTO DO EMPREENDIMENTO..................................................................... 12 2.2. INTERVENIENTES NO DESENVOLVIMENTO DO EMPREENDIMENTO ..................................................... 13 2.3. DESENVOLVIMENTO INTEGRADO DO EMPREENDIMENTO .................................................................. 15
3. DESENVOLVIMENTO DE PLATAFORMAS COLABORATIVAS .................................18 3.1. ORIGEM DAS PLATAFORMAS ESPECIALIZADAS EM ENGENHARIA CIVIL ............................................ 18 3.2. PLATAFORMAS COLABORATIVAS ................................................................................................... 19 3.3. PLATAFORMAS DE CONTRATAÇÃO PÚBLICA................................................................................... 19
4. BUILDING INFORMATION MODELING (BIM) ..............................................................22 4.1. O QUE É O BIM? ........................................................................................................................... 22 4.2. SOFTWARES BIM.......................................................................................................................... 24 4.3. INTEROPERACIONALIDADE ............................................................................................................. 25 4.3.1. INDUSTRY FOUNDATION CLASSES (IFC) ...................................................................................... 28 4.3.2. INTERNATIONAL FRAMEWORK FOR DICTIONARIES (IFD)................................................................ 29 4.3.3. INFORMATION DELIVERY MANUAL (IDM)...................................................................................... 30 4.3.4. INTEROPERACIONALIDADE NOS SOFTWARES AUTODESK............................................................... 31 4.3.5. INTEROPERACIONALIDADE NOS SOFTWARES GRAPHISOFT............................................................ 32 4.4. APLICAÇÕES VICO SOFTWARE ..................................................................................................... 33
5. DESENVOLVIMENTO DO MODELO .............................................................................35 5.1. FASES DE DESENVOLVIMENTO DO MODELO.................................................................................... 35 5.1.1. METODOLOGIA DO AMERICAN INSTITUTE OF ARCHITECTS (AIA).................................................... 36 5.1.2. METODOLOGIA DA AUTODESK ..................................................................................................... 38 5.2. APRESENTAÇÃO DO MODELO ........................................................................................................ 39 5.3. DESENVOLVIMENTO DO MODELO A PARTIR DAS PEÇAS DO PROCEDIMENTO..................................... 42 5.3.1. PLANO DE CONTEÚDO ................................................................................................................ 42 5.3.2. CRIAÇÃO DO MODELO A PARTIR DOS DESENHOS 2D..................................................................... 44
6. EXPERIMENTAÇÃO ......................................................................................................47 6.1. ERROS E OMISSÕES DAS PEÇAS DO PROCEDIMENTO...................................................................... 47 6.1.1. TRÂMITES DOS ERROS E OMISSÕES DAS PEÇAS DE PROCEDIMENTO ............................................ 47 6.1.2. VISUALIZAÇÃO 3D E PROCESSOS AUTOMÁTICOS DE VERIFICAÇÃO................................................ 48 6.1.3. LISTAGENS DE ERROS E OMISSÕES............................................................................................. 52 6.1.4. CONFRONTAÇÃO COM AS CONDIÇÕES DO LOCAL DE EXECUÇÃO................................................... 54 6.2. MEDIÇÕES AUTOMÁTICAS.............................................................................................................. 56
6
6.2.1. CRITÉRIOS DE MEDIÇÃO ............................................................................................................. 56 6.2.2. MEDIÇÃO AUTOMÁTICA ATRAVÉS DE APLICAÇÕES DA VICO SOFTWARE......................................... 58 6.3. ORÇAMENTAÇÃO........................................................................................................................... 63 6.3.1. ORÇAMENTO E ESTRUTURA DE CUSTOS ...................................................................................... 63 6.3.2. ORÇAMENTAÇÃO ATRAVÉS DE APLICAÇÕES DA VICO SOFTWARE ................................................. 64 6.4. CALENDARIZAÇÃO......................................................................................................................... 67 6.4.1. CALENDARIZAÇÃO ATRAVÉS DE APLICAÇÕES DA VICO SOFTWARE................................................ 67 6.5. PREPARAÇÃO DA EMPREITADA...................................................................................................... 69 6.5.1. CONSIDERAÇÕES GERAIS ........................................................................................................... 69 6.5.2. PLANO DE ESTALEIRO................................................................................................................. 69 6.5.3. PLANO DE COFRAGEM E BETONAGEM.......................................................................................... 72 6.5.4. VERIFICAÇÃO DE INTERFERÊNCIAS DO MODO DE EXECUÇÃO DOS TRABALHOS .............................. 73 6.6. CADEIA DE FORNECIMENTOS E SUBCONTRATAÇÃO ........................................................................ 76 6.6.1. ANÁLISE DA CADEIA TRADICIONAL ............................................................................................... 76 6.6.2. BIM SUPPLY CHAIN MANAGEMENT.............................................................................................. 78 6.6.2.1. Catálogos electrónicos.......................................................................................................... 79 6.6.2.2. Controlo de Execução........................................................................................................... 83 6.6.2.3. Racionalização dos Processos de Decisão.......................................................................... 83 6.7. INTEROPERACIONALIDADE COM A PLATAFORMA ASITE.................................................................. 85 6.7.1. EXPORTAÇÃO DO MODELO EM BIM ............................................................................................. 85 6.7.2. PLATAFORMA ASITE.................................................................................................................... 90
7. CONCLUSÕES ...............................................................................................................95
8. BIBLIOGRAFIA ..............................................................................................................98
7
ÍNDICE DE QUADROS
Quadro 1. - Comparação das tarefas do processo de construção (AGC, 2008)............................... 23 Quadro 2. - Lista não exaustiva de software da geração BIM........................................................... 25 Quadro 3. - Formatos comuns de troca de informação gráfica ......................................................... 26 Quadro 4. - Softwares certificados segundo o protocolo IFC2x3 ...................................................... 29 Quadro 5. - Nível de Detalhe – Definições (AIA CC, 2008a)............................................................. 36 Quadro 6. - Nível de Detalhe – Exemplo (AIA CC, 2008a)................................................................ 37 Quadro 7. - Equivalência entre a taxionomia da Portaria nº 701-H/2008 e a LOD ........................... 37 Quadro 8. - Propriedades dos objectos para a medição de grandezas genéricas e de cofragens
(VICO, 2008b)................................................................................................................. 60 Quadro 9. - Propriedades dos objectos para a medição de volume de betão (VICO, 2008b) .......... 60 Quadro 10. - Propriedades dos objectos para a medição de alvenarias, revestimentos, área de vãos
e volumes de movimentos de terras (VICO, 2008b) ...................................................... 61 Quadro 11. - Correlações entre elementos de estaleiro (Dias, 1996) ................................................. 70
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1 - Ciclo integrado de desenvolvimento do empreendimento (adaptado de Costa, 2010)..... 13 Figura 2 - Evolução temporal e intervenientes do empreendimento (adaptado de Pereira et al.,
2003) .................................................................................................................................. 14 Figura 3 - Organigrama dos principais intervenientes do empreendimento ...................................... 14 Figura 4 - Curva de MacLeamy.......................................................................................................... 16 Figura 5 - Comparação entre o processo de Concepção-Concurso-Construção com o processo
“Integrated Project Delivery” (AIA CC, 2008b)................................................................... 16 Figura 6 - Comparação entre as fases do processo tradicional as do IPD (AUSLANDBUILDERS,
2010) .................................................................................................................................. 17 Figura 7 - BIM – Visão da interoperacionalidade ............................................................................... 27 Figura 8 - Histórico de versões do formato IFC (IAI, 2010b) ............................................................. 28 Figura 9 - BuildingSMART - Ciclo integrado do BIM (IAI, 2010e)...................................................... 30 Figura 10 - Revit Arch. 2010 - Vista do modo de edição da família do objecto................................... 31 Figura 11 - ArchiCAD 13 - Vista do modo de edição do objecto ......................................................... 32 Figura 12 - Fluxo de trabalho do procedimento de construção virtual (VICO, 2008a) ........................ 33 Figura 13 - Representação esquemática do processo iterativo de desenvolvimento do
empreendimento (VICO, 2008a)........................................................................................ 34 Figura 14 - Processo de construção virtual (VICO, 2008a) ................................................................. 34
8
Figura 15 - Processo de colaboração em contrato Concepção-Concurso-Construção (Autodesk,
2010b) ................................................................................................................................ 39 Figura 16 - Revit Arch. 2010 - Vista geral do modelo (“renderizado”) ................................................. 40 Figura 17 - Revit Arch. 2010 – Terreno do Centro de Saúde Tipo ...................................................... 40 Figura 18 - Revit Arch. 2010 – Estrutura do Centro de Saúde Tipo .................................................... 41 Figura 19 - Revit Arch. 2010 – Estrutura do Centro de Saúde Tipo .................................................... 41 Figura 20 - Exemplo da estrutura de um Plano de Conteúdo (VICO, 2008a) ..................................... 42 Figura 21 - ArchiCAD 13 – Janela de abertura de itens de biblioteca ................................................. 43 Figura 22 - ArchiCAD 13 – Janela de exportação de objectos da biblioteca....................................... 43 Figura 23 - Revit Arch. 2010 – Janela de abrir família........................................................................ 44 Figura 24 - Revit Arch. 2010 – Janela de edição da família ............................................................... 44 Figura 25 - Revit Arch. 2010 - Imagem do modelo sobreposta com imagem de planta em DWG (azul)
........................................................................................................................................... 45 Figura 26 - Navisworks – Vista geral do modelo do Centro de Saúde Tipo ........................................ 49 Figura 27 - Navisworks – Verificação de interferências entre o terreno escavado e as sapatas ........ 50 Figura 28 - Navisworks – Resultado da verificação do tipo hard clash entre pilares e portas ............ 51 Figura 29 - Navisworks – Verificação da falta de ligação de um pilar à fundação............................... 51 Figura 30 - Navisworks – Pesquisa de portas num caminho de evacuação com a propriedade C.F. 52 Figura 31 - Navisworks – Relatório de interferências .......................................................................... 53 Figura 32 - Revit Arch. 2010 - Fichas de identificação dos erros e omissões..................................... 53 Figura 33 - Acrobat – Listagem de erros e omissões .......................................................................... 54 Figura 34 - Sketchup – Implantação do modelo com as referências do Google Earth ....................... 55 Figura 35 - Google Earth – Verificação das interferências no local..................................................... 55 Figura 36 - Capa do livro de Regras de Medição na Construção (Fonseca, 2006) ............................ 57 Figura 37 - Estrutura de dados da Receita .......................................................................................... 58 Figura 38 - Esquema da Receita do elemento pilar (VICO, 2008a) .................................................... 59 Figura 39 - Estimator – Janela de definição da estrutura de classificação das Receitas.................... 59 Figura 40 - Estimator – Janela de associação das propriedades das Receitas .................................. 61 Figura 41 - Estimator – Janela de associação das propriedades dos Métodos .................................. 62 Figura 42 - Constructor – Janela de associação das Receitas aos objectos ...................................... 62 Figura 43 - Constructor – Medição automática da movimentação de terras ....................................... 63 Figura 44 - Estimator – Janela de gestão da base de dados dos Recursos ....................................... 65 Figura 45 - Estimator – Janela de gestão da base de dados dos Métodos......................................... 65 Figura 46 - Estimator – Janela de gestão da base de dados das Receitas......................................... 66 Figura 47 - Estimator - Lista de Preços Unitários ................................................................................ 66 Figura 48 - Constructor – Criação da WBS.......................................................................................... 67 Figura 49 - Control – Janela do Diagrama de Gantt ............................................................................ 68 Figura 50 - Control – Janela do Flowline View..................................................................................... 68 Figura 51 - Constructor – Estaleiro do Centro de Saúde Tipo............................................................. 71 Figura 52 - Constructor – Estaleiro de argamassas do Centro de Saúde Tipo ................................... 71
9
Figura 53 - Planta do Estaleiro do Centro de Saúde Tipo ................................................................... 72 Figura 54 - Constructor – Modelo da cofragem de uma laje................................................................ 72 Figura 55 - Constructor – Simulação da betonagem de pilares........................................................... 73 Figura 56 - Navisworks – Simulação 4D da execução do empreendimento ....................................... 74 Figura 57 - Navisworks – Identificação da interferência entre o edifício e o estaleiro......................... 74 Figura 58 - 5D Presenter – Silumação 4D ........................................................................................... 75 Figura 59 - Comparação da produtividade da construção com industrias não agrícolas.................... 77 Figura 60 - Ciclo de Vida dos Objectos Inteligentes (CAT-E, 2010).................................................... 80 Figura 61 - Catálogo Autodesk Seek ................................................................................................... 81 Figura 62 - Estrutura do Catálogo ArchiCAD Talk ............................................................................... 82 Figura 63 - Estrutura arborescente ...................................................................................................... 84 Figura 64 - ArchiCAD - Janelas de opções e gestão de propriedades dos objectos do modelo IFC.. 86 Figura 65 - Revit Arch. 2010 – Janelas de gestão de propriedades IFC (exportação e importação,
respectivamente................................................................................................................. 87 Figura 66 - 1º Exemplo – ArchiCAD 13 – Modelo simplificado exportado para IFC............................ 87 Figura 67 - 1º Exemplo - Revit Arch. 2010 – Falha na interpretação da topografia do terreno........... 88 Figura 68 - 1º Exemplo - DDS CAD Viewer – Centro de Saúde Tipo com a topografia...................... 88 Figura 69 - 2º Exemplo – Revit Arch. 2010 - Modelo original exportado para IFC ............................. 88 Figura 70 - 2º Exemplo – ArchiCAD 13 – Importação IFC considera terreno como objecto ............... 89 Figura 71 - 2º Exemplo – DDS CAD Viewer - Centro de Saúde Tipo com a topografia...................... 89 Figura 72 - DDS CAD Viewer – Propridades ifcElementQuantity da laje do piso 1 ............................ 90 Figura 73 - Interoperacionalidade da plataforma Asite (2010)............................................................. 91 Figura 74 - Integração das ferramentas da plataforma Asite (2010) ................................................... 92 Figura 75 - Asite 3D Viewer – Vista geral do Centro de Saúde Tipo................................................... 93
10
1. Introdução
A presente dissertação tem como objectivo identificar oportunidades para a utilização de ferramentas
da geração Building Information Modeling (BIM) e plataformas colaborativas para o estabelecimento
de metodologias interdisciplinares e interactivas de realização de empreendimentos.
Neste trabalho enquadra-se o desenvolvimento do empreendimento no modelo de contratação mais
correntemente utilizado no sector da construção, tanto a nível nacional como internacional, designado
Concepção-Concurso-Construção (Design-Bid-Construction). Foca-se, essencialmente, a fase de
formação de contrato, numa empreitada publica, de um empreendimento de Engenharia Civil
designado Centro de Saúde Tipo, na óptica da Entidade Executante ou de Empreiteiro Geral.
O empreendimento foi modelado em ferramentas informáticas da geração Building Information Model
(BIM), tendo sido simuladas diversas actividades correntemente efectuadas pela Entidade Executante,
através de softwares já disponíveis.
Identificaram-se estar disponíveis para utilização profissional algumas soluções de plataformas
colaborativas. Para uma análise da potenciação da utilização deste modelo em BIM em plataformas
colaborativas, utilizou-se a plataforma Asite.
A presente dissertação procura identificar oportunidades de funcionalidades a desenvolver em
plataformas colaborativas para a gestão de empreendimentos, na fase de formação do contrato. A
abordagem foi principalmente focada na óptica da Entidade Executante e nas relações desta com
outras entidades intervenientes.
Pretendeu-se em primeiro lugar analisar o potencial das ferramentas informáticas da geração BIM,
quando utilizadas pelo concorrente a uma empreitada pública. Este interveniente inicia as suas
acções na fase de Concurso, com a preparação da proposta, a partir da recepção do projecto de
execução através das plataformas de concursos públicos, nos formatos digitais que forem
disponibilizados pela Entidade Adjudicante.
Para o efeito foi modelado em BIM um empreendimento denominado “Centro de Saúde Tipo”, com os
seguintes elementos:
1. O terreno de implantação, escavação geral, topografia, arranjos exteriores, arruamentos;
2. A estrutura do edifício, incluído fundações, muros da cave, lajes, pilares, vigas, escadas;
3. As paredes exteriores e interiores, incluindo vãos, portas e janelas;
4. Coberturas e acabamentos de terraços.
Foram também modeladas algumas operações de construção e de apoio à obra, nomeadamente:
11
1. Estaleiro de apoio, incluindo, vedações, portaria, equipamentos sociais e equipamentos
principais de apoio à obra;
2. Cofragens de pilares e de lajes em betão armado;
3. Estaleiro de fabrico de armaduras;
4. Estaleiros de fabrico de argamassas;
5. Operação de betonagem;
6. Zonas de armazenamento de materiais de construção.
No final foi também analisada a potencialidade da plataforma colaborativa Asite, no que se refere à
interacção com as ferramentas BIM avaliadas.
O presente documento encontra-se dividido em mais seis capítulos, cuja breve descrição se
apresenta seguidamente.
No capítulo 2 realiza-se a análise sobre o conceito de empreendimento e ao impacto que o tipo de
tecnologias analisadas estão a gerar, incluindo ao paradigma das fases de desenvolvimento do
empreendimento e à identificação dos principais intervenientes do seu desenvolvimento.
No capítulo 3 apresenta-se a evolução do desenvolvimento das plataformas especializadas em
Engenharia Civil, a origem das plataformas colaborativas e o caso português das plataformas de
contratação pública.
No capítulo 4 realiza-se a análise ao conceito do Building Information Modeling, identificando-se as
alterações que geram ao paradigma da comunicação e interoperacionalidade entre os intervenientes
no desenvolvimento do empreendimento.
No capítulo 5 aborda-se o desenvolvimento do modelo em BIM do “Centro de Saúde Tipo”, incluindo
as taxionomias relativas ao seu detalhe de desenvolvimento e analisam-se as principais
condicionantes e aspectos a considerar relativamente ao desenvolvimento do empreendimento a
partir das Peças de Procedimento no âmbito do modelo de contratação Concepção-Concurso-
Construção.
No capítulo 6 desenvolve-se a análise da experimentação das tecnologias BIM, utilizadas no modelo
desenvolvido, abordando a fase de apresentação de propostas na óptica da entidade executante, em
termos das suas principais actividades, nomeadamente, medições detalhadas, erros e omissões,
calendarização, orçamentação, preparação da empreitada, cadeia de fornecimentos e subcontratação.
Desenvolve-se ainda a análise da plataforma Asite, quando utilizada com o presente modelo.
O capítulo 7 apresenta as principais conclusões sobre todo o trabalho desenvolvido.
12
2. Desenvolvimento do Empreendimento
2.1. Fases de Desenvolvimento do Empreendimento
O conceito de empreendimento (“Project” no termo anglosaxónico) pode ser entendido como um
processo temporário com o objectivo de criar um produto ou serviço único (PMBOK, 2008). Esta
definição significa que o empreendimento tem um início e um fim claramente definido, utiliza os
recursos necessários ao longo do período de tempo definido pelos dois momentos referidos e cria um
produto ou serviço único, cujas características e condições nunca foram anteriormente realizadas.
Na Engenharia Civil, os empreendimentos caracterizam-se pela realização de bens imóveis de
ocupação do solo e de durabilidade geralmente longa. No caso dos edifícios, o período de vida útil
implícito no Regulamento de Segurança e Acções para Estruturas de Edifícios e Pontes é de 50 anos
(RSA, 1983).
No âmbito da presente análise da metodologia de contratação Concepção-Concurso-Construção tem-
se em consideração a visão sistémica do desenvolvimento do empreendimento formando um ciclo
integrado constituído por três fases principais:
• Concepção, avaliação e projecto
• Contratação da execução
• Gestão do empreendimento
Na figura seguinte decompõem-se as fases de referência do empreendimento nas respectivas
subfases (ver Figura 1). A decomposição da fase de concepção, avaliação e projecto tem em
consideração a Portaria nº 701-H/2008, de 29 de Julho, que aprova o conteúdo obrigatório do
programa e do projecto de execução nos termos do Código dos Contratos Públicos (CCP), aprovado
pelo Decreto-Lei nº 18/2008, de 29 de Janeiro. A fase da contratação da execução apresenta, de
forma resumida, as fases do procedimento nos termos do Código do Contratos Públicos, desde a
selecção do procedimento, anúncio ou convite, preparação e apresentação das propostas, avaliação
das propostas, contratação da execução e gestão da execução do contrato.
Associado a cada uma das fases de desenvolvimento do empreendimento, existem já tecnologias no
campo da informática, bases de dados e da Internet que, individualmente, permitem facilitar e
desenvolver as entregas respectivas a cada uma.
13
Figura 1 - Ciclo integrado de desenvolvimento do empreendimento (adaptado de Costa, 2010)
Esta visão de ciclo integrado do desenvolvimento do empreendimento revela-se orientadora para o
desenvolvimento de novas ferramentas que permitam a integração completa das várias fases do ciclo
de vida, dando resposta a um maior número de exigências que têm sido regulamentadas ou
normalizadas, nomeadamente, nas áreas das funcionalidades, da qualidade, da segurança, do
ambiente e da responsabilidade social do desenvolvimento dos empreendimentos de Engenharia Civil,
e também às exigências particulares dos intervenientes e da forma como se relacionam com os
mesmos e entre si.
2.2. Intervenientes no Desenvolvimento do Empreendimento
Os intervenientes no desenvolvimento dum empreendimento de Engenharia Civil dependem
essencialmente do tipo de Dono-da-Obra, do tipo de empreendimento e do modelo de contratação
que for definido para a execução do mesmo.
O Project Management Institute (PMI) alarga o âmbito desta definição, através do conceito de partes
interessadas (“stakeholders”). Por partes interessadas define quaisquer indivíduos ou organizações
que sofram influência devido ao desenvolvimento do empreendimento e possam ter impacto no seu
sucesso (PMBOK, 2008). Nestes termos, a identificação dos intervenientes e partes interessadas
trata-se de um processo específico de cada projecto. Na normalização relacionada com a qualidade,
14
nomeadamente, na NP EN ISO 9004, está definido o conceito de partes interessadas de forma
semelhante.
No modelo de contratação Concepção-Concurso-Construção, os principais intervenientes que
geralmente se identificam são: o Dono da Obra, a Equipa de Projecto, a Coordenação de Segurança
e Saúde, a Fiscalização, a Entidade Executante ou Empreiteiro Geral, os Subempreiteiros e os
Utilizadores dos empreendimentos.
Na figura seguinte apresenta-se esquematicamente a evolução temporal do empreendimento,
identificando o período em que cada tipo de interveniente desenvolve a sua acção neste processo:
Figura 2 - Evolução temporal e intervenientes do empreendimento (adaptado de Pereira et al., 2003)
No método de contratação em análise, o Dono da Obra constitui a figura central da comunicação
entre os intervenientes, possuindo, para além da relação contratual com os Projectistas, Fiscalização,
Coordenação de Segurança, Financiadores, Entidade Executante (Empreiteiro Geral), Fornecedores
e Subempreiteiros um canal directo de troca de informação (ver Figura 3).
Figura 3 - Organigrama dos principais intervenientes do empreendimento
15
Segundo Frederick Gould et al. (2003) este modelo de contratação potencia a falta comunicação
entre os responsáveis da concepção (Projectistas) com a Entidade Executante (Empreiteiro Geral),
estando essa eficiência dependente da interligação do Dono da Obra, que não raramente chega a
ser o único interlocutor entre algumas das partes. Este facto, em conjunto com a existência de
dificuldades na interpretação ou à falta de qualidade (erros e omissões) dos documentos do
projecto ou ao conflito de interesses entre as partes, são algumas das principais causas para a falta
de qualidade da execução do empreendimento.
A Portaria nº 701-H/2008, de 29 de Julho, de modo a minimizar este vazio de comunicação, define
a responsabilidade do projectista na Assistência Técnica, durante a fase de execução da obra.
Numa empreitada pública, durante a fase de apresentação das propostas, o Código dos Contratos
Públicos define o prazo para os interessados efectuarem a apresentação de erros e omissões. No
capítulo 6.1. Erros e Omissões das Peças de Procedimento será analisado com maior detalhe este
último aspecto.
2.3. Desenvolvimento Integrado do Empreendimento
O conceito Desenvolvimento Integrado do Empreendimento (“Integrated Project Delivery” – IPD)
corresponde a uma metodologia de contratação e desenvolvimento do empreendimento à qual tem
estado associada a concepção segundo o Building Information Modeling. Este método procura
integrar a intervenção dos principais intervenientes no desenvolvimento do empreendimento nas
fases mais iniciais possíveis, incluindo a Entidade Executante. A relação entre estes intervenientes
deverá desenvolver-se num ambiente totalmente colaborativo, partilhando abertamente a informação
e conhecimento, sendo baseada nos princípios de confiança, partilha de risco e partilha de resultados
(AIA et al., 2007).
Este conceito permite antecipar o esforço do desenvolvimento do empreendimento para as fases
iniciais, permitindo uma maior sobreposição destas, traduzindo-se numa clara economia de tempo de
duração total do mesmo. A Figura 4 apresenta a comparação do esforço de desenvolvimento do
empreendimento ao longo do tempo, entre os processos tradicionais e o processo IPD (AIA et al.,
2007). Igualmente apresenta as curvas referentes à capacidade das decisões influenciarem
oportunamente a definição das funcionalidades e dos custos do empreendimentos e o custo a
suportar por efeito de alterações ao âmbito do projecto, ao longo do seu ciclo de vida.
As curvas referentes ao esforço são obtidas a partir da comparação entre o processo tradicional de
Concepção-Concurso-Construção com o processo IPD. O American Institute of Architects California
Council procedeu à análise dos principais momentos de desenvolvimento do empreendimento,
classificando-os por Quem, O Quê, Como, Realização (“Who, What, How, Realize”), e identificou
16
aqueles em que os principais intervenientes se envolvem no mesmo (AIA CC, 2007). A Figura 5
representa a esquematização da comparação referida.
Figura 4 - Curva de MacLeamy
Figura 5 - Comparação entre o processo de Concepção-Concurso-Construção com o processo “Integrated Project
Delivery” (AIA CC, 2008b)
Pode ainda comparar-se a relação entre as fases da metodologia tradicional e da metodologia IPD,
ficando evidente a economia do prazo e custo de desenvolvimento do empreendimento que se
consegue atingir com a segunda metodologia.
17
A metodologia tradicional caracteriza-se por cada fase de desenvolvimento do empreendimento
possuir uma relação de fim-início e desfasamento nulo com a fase sucessora. Relativamente ao IPD,
as relações entre as fases continuam a ser do tipo fim-início, mas admite-se que não é necessário a
conclusão de todas as componentes do projecto para que se inicie a fase seguinte, o que permite a
existência da sobreposição entre fases, permitindo um ganho de tempo e valor no desenvolvimento
do empreendimento (ver Figura 6).
Figura 6 - Comparação entre as fases do processo tradicional as do IPD (AUSLANDBUILDERS, 2010)
Deste modo, percebe-se que os princípios da metodologia IPD têm alguma aplicabilidade às
metodologias de contratação de Concepção-Construção ou das Concessões, definida no CCP,
contudo, ultrapassando a metodologia de contratação de Concepção-Concurso-Construção, devido à
rigidez dos trâmites desta última, por imposição legal do procedimento para a realização do contrato.
Contudo, com o desenvolvimento da tecnologia BIM, prevê-se que a integração dos processos e o
envolvimento dos intervenientes, incluindo a Entidade Executante nas fases de concepção do
empreendimento, venha, no futuro, a tomar uma posição de relevo na metodologia de contratação.
18
3. Desenvolvimento de Plataformas Colaborativas
3.1. Origem das Plataformas Especializadas em Engenharia Civil
O desenvolvimento e liberalização do mercado das telecomunicações nos Estados Unidos, na
década de 70, potenciou o aparecimento de empresas de telecomunicações e prestadoras de
serviços em áreas emergentes como a Internet (Lindon, et al., 2004).
Na Europa, as empresas de telecomunicações foram impulsionadoras da Internet, desde a criação de
ISP (Internet Service Providers), ou seja portais de entrada na Internet, e de motores de busca. A
primeira geração de portais possuía conteúdos de natureza generalista (Lindon, et al., 2004).
Posteriormente, desenvolveram-se portais especializados, denominados vortais (portais verticais). O
desenvolvimento e amadurecimento deste mercado neste âmbito denominou-se por plataformas B2B
(Business-to-Business) (Lindon, et al., 2004). Este conceito de plataformas possibilita o comércio
electrónico, associado a operações de compra e venda, de informações, de produtos e de serviços
através da Internet ou através da utilização de redes privadas partilhadas entre duas empresas,
substituindo os processos físicos que envolvem as transacções comerciais (Wikipédia, 2010).
O ano de 1999 marca o início em Portugal dos grandes grupos de telecomunicações e de media na
Internet. Na mesma altura, surgem os primeiros portais especializados no sector da Engenharia Civil,
podendo destacar-se o Econstroi.com, especializado na divulgação de um directório de empresas do
sector e em eProcurement, a Construlink, especializada na divulgação de informação, sistemas e
produtos para a construção (eCatalogue) e na divulgação de um directório de empresas do sector, e
o Portal da Construção, especializado na divulgação de informação, sistemas e produtos para a
construção e na divulgação de um directório de empresas do sector.
As associações profissionais relacionadas com o sector da Engenharia Civil têm também criado as
suas plataformas, essencialmente vocacionadas para a divulgação de informação relacionada com o
sector, destacando-se, as associações de industriais de construção (AECOPS, AICCOPN, AICE,
ANEMM, ANEOP, ASSICOM, APIRAC, APIEE), associações de fabricantes (APFAC, APORBET,
APCMC, ANIPC, ACEPE, APEB, APFTV), e as associações profissionais (OE, ANET, AATAE, APAE,
APPC).
Realça-se também o aparecimento das designadas Plataformas Tecnológicas. Este tipo de
plataformas envolve entidades públicas e privadas, desde universidades e centros de investigação a
empresas, e assumem o desafio de definir uma Agenda de Investigação Estratégica, focada nas
necessidades de investigação e de avanço tecnológico da indústria, das quais depende o
crescimento competitivo do sector (INCI, 2010).
19
Estas plataformas tecnológicas não assumem funções de ferramentas tecnológicas, mas antes,
constituem foruns de discussão no domínio técnico-científico em que se propõem (INCI, 2010). Neste
âmbito, identificam-se, título exemplificativo, a Plataforma Tecnológica Portuguesa da Construção, a
Plataforma para a Construção Sustentável e a Plataforma Tecnológica da Água e Saneamento.
3.2. Plataformas Colaborativas
As plataformas de colaboração são uma categoria emergente de plataformas electrónicas que
suportam comunicações síncronas e assíncronas de comunicação através de uma variedade de
dispositivos e canais (Wikipédia, 2010).
O desenvolvimento de Sistemas Interactivos baseados em Plataformas Colaborativas tem como
principal objectivo o desenvolvimento de aplicações e tecnologias de informação destinados à
monitorização e controlo em tempo real, usando tecnologias Internet e possibilitando a realização de
acções de campo à distância (telemedida, telecomando e telecontrolo).
Estas plataformas fornecem igualmente uma infra-estrutura que facilita a comunicação e colaboração
entre os vários intervenientes, num ambiente de trabalho, com vista a atingir objectivos comuns. Os
serviços centrais das plataformas colaborativas são o correio electrónico (email, calendarização,
contactos), colaboração em equipa (partilha de ficheiros, ideias, notas, wiki, gestão de tarefas e
pesquisa de texto), colaboração e comunicação em tempo real (presença, mensagem instantânea,
conferência Web, partilha de aplicativos e desktop, conferência de áudio e vídeo) e ferramentas de
computação social (blog, wiki, tagging, RSS, partilha de marcas) (Wikipédia, 2010).
Este tipo de plataformas cria um novo conceito de interacção via Internet dentro do tipo B2B
designado por eCollaboration. No sector da Engenharia Civil, internacionalmente, identificam-se
alguns portais desta natureza, a título de exemplo, a BuildOnline, 4Projetcs, BIW, Aconex e Asite.
3.3. Plataformas de Contratação Pública
O procedimento de contratação de empreitadas públicas em Portugal teve, recentemente, um
importante desenvolvimento, promovido pela publicação do Código dos Contratos Públicos (CCP,
2008), aprovado pelo Decreto-Lei nº 18/2008, de 29 de Janeiro, e pelas respectivas portarias que o
regulamentaram. Apesar de o referido código se aplicar a todo o tipo de aquisições públicas,
seguidamente será apenas abordada a vertente aplicável ao desenvolvimento de empreendimentos.
20
O CCP continua a possibilitar os modelos tradicionais para o estabelecimento de contratos de
desenvolvimento de empreendimentos, nomeadamente, Concepção-Construção, e Concepção-
Concurso-Construção, trazendo algumas novidades no âmbito de novos modelos associados,
sobretudo, a contratos de concessão, estando relacionados com técnicas especiais de financiamento,
designadamente, project finance, acquisition finance e asset finance. Contudo, é de prever que a
metodologia de Concepção-Concurso-Construção continue a ser a predominante no âmbito da
contratação pública no futuro próximo.
A publicação do CCP promoveu o desenvolvimento em Portugal das plataformas colaborativas para o
apoio à contratação pública. O nº 1 do Artigo 4º do Decreto-Lei nº 18/2008, de 29 de Janeiro, define a
utilização dos portais dos contratos públicos e plataformas electrónicas a serem utilizadas pelas
Entidades Adjudicantes, tendo os requisitos e condições a que devem obedecer a sua utilização
regulamentados através da Portaria nº 701-G/2008, de 29 de Julho.
Neste âmbito, actualmente encontram-se certificadas pelo Centro de Gestão da Rede Informática do
Governo oito plataformas de contratação pública: acinGov, anoGov, comprasgov.forumb2b.com,
Plataforma de Compras Públicas, Infosistemas DL – Compra AP, Tradeforum, bizGov e VortalGov
(Base, 2010).
De modo genérico, estas plataformas são o suporte de gestão dos procedimentos para a formação
dos contratos públicos, desde a fase do Anúncio até à Contratação da Execução. Através das
mesmas, a Entidade Adjudicante disponibiliza os documentos respectivos a cada procedimento, que
podem ser obtidos pelos interessados, e recebe as propostas dos candidatos para a execução das
empreitadas. Outras importantes funcionalidades correspondem à gestão cronológica de todo o
processo, à gestão de esclarecimentos, à gestão dos erros e omissões identificados em fase de
concurso e à notificação oficial dos interessados dos resultados das várias comunicações ou das
fases do processo.
No caso da contratação de uma empreitada, partindo no modelo Concepção-Concurso-Construção, a
Entidade Adjudicante deverá disponibilizar na plataforma em formato digital o Caderno de Encargos
do Empreendimento, que integra o Programa Preliminar e o Projecto de Execução, cujos elementos
específicos constituintes estão definidos no Art. 43º do CCP e na Portaria nº 701-H/2008, de 29 de
Julho, em função da natureza da obra a executar.
De modo geral, qualquer empreendimento de Engenharia Civil terá um conjunto extenso de
documentação. As plataformas referidas possibilitam a importação de qualquer tipo de ficheiros
informáticos, ficando associados a um determinado procedimento em curso. A criação, edição e
visualização dos documentos está dependente totalmente dos softwares e formatos digitais utilizados
pelas Entidades Adjudicantes. Os interessados, para poderem ter acesso à visualização ou à edição
dos documentos deverão ter softwares compatíveis com os formatos disponibilizados. As plataformas
21
referidas constituem essencialmente infra-estruturas de gestão de documentos, dado que a
visualização e edição dos documentos é realizada off-line.
22
4. Building Information Modeling (BIM)
4.1. O que é o BIM?
O Building Information Modeling (BIM) corresponde a uma tecnologia emergente que se propõe
revolucionar o modo de projectar e desenvolver os empreendimentos.
Segundo Charles Eastman (1999), “BIM is a digital representation of the building process to facilitate
exchange and interoperability of information in digital format”. Esta representação digital do
empreendimento é composta por um conjunto de objectos que o constituem, de modo geral, em
representação tridimensional (3D), aos quais se agrega um conjunto de informação em base de
dados, sendo designados por “objectos inteligentes” (Hardin, 2009), integrados num único ficheiro
fonte.
O BIM surgiu no seguimento do desenvolvimento do Padrão para Intercâmbio de Dados de Produtos
(STEP – Standard for the Exchange of Product model data). Este padrão correspondia ao nome
oficial da norma ISO 10303, tendo como finalidade a integração, apresentação e o intercâmbio de
dados de produtos industriais, via computador. O objectivo correspondia fornecer um mecanismo que
fosse capaz de descrever os dados de produtos industriais, sem ambiguidade e independentemente
do sistema que os produziu, utilizando diversos formatos gráficos. A essência desta descrição permite,
além do arquivamento a longo prazo e do intercâmbio neutro de arquivos, a implementação e a
partilha de bases de dados. O STEP aplica-se à concepção eléctrica e mecânica, à fabricação e à
análise, contendo informação adicional específica às seguintes indústrias: aeronáutica,
automobilística, petrolífera, naval, construção civil (Wikipédia, 2010).
Os objectos inteligentes representam componentes reais dos respectivos empreendimentos, tais
como portas, janelas, paredes ou coberturas (Smith et al., 2009). Mas a informação geométrica
representa apenas uma pequena parte da informação útil para o desenvolvimento ou a utilização do
empreendimento. Com a componente de base de dados associada pretende-se agregar a cada
objecto a informação útil a conhecer em qualquer fase do ciclo de vida do empreendimento para
utilização por qualquer interveniente que dela necessite.
Têm surgido novos léxicos, promovidos pela indústria de software, à medida que mais informação é
integrada nos modelos: “modelação 4D”, que geralmente se designa “modelação 3D +
calendarização” ou “5D”, que geralmente se designa “4D + custo”. Contudo, existe no âmbito de um
empreendimento muito mais informação que importa agregar e que consta geralmente de
documentos que acompanham a sua execução ou a sua utilização, nomeadamente, nas Cláusulas
Técnicas dos Cadernos de Encargos, nas Fichas Técnicas dos materiais e produtos, nos Relatórios
de Ensaios, nos certificados, nas garantias, nas fotografias recolhidas, nos Manuais de Instruções e
23
em muitos outros documentos. Assim, segundo Dana K. Smith et al. (2009), o desafio do BIM
corresponde em criar um compêndio de toda essa informação, que seja em algum momento
necessária durante o ciclo de vida do empreendimento, sendo muito mais útil estar a visualizar um
modelo “nD”.
Assim, a informação a englobar no modelo permite a comunicação, colaboração e a
interoperacionalidade entre todos os intervenientes que se relacionem com o empreendimento, ao
longo de toda a sua vida útil, mesmo que em momentos de tempo desfasados.
Deste modo, o BIM propõe-se como uma ferramenta de substituição das tradicionais ferramentas
CAD em 2D. O Quadro I resume as principais diferenças entre os dois métodos de desenvolvimento
do empreendimento (AGC, 2008). Segundo a AGC (2008) trata-se de uma oportunidade que ao nível
das Entidades Executantes importa não descurar.
As oportunidades das ferramentas BIM encontram-se, mesmo que realizando a conversão a partir
das representações em 2D, com os recursos próprios da Entidade Executante (“in-house”). Esta
conversão significa o “desenvolvimento do modelo” abrindo os desenhos 2D no software 3D e
desenhando o modelo de forma sobreposta sobre os primeiros (AGC, 2008).
Quadro 1. - Comparação das tarefas do processo de construção (AGC, 2008)
As vantagens imediatas evidenciam-se na concepção, na representação gráfica, na avaliação de
soluções alternativas, no planeamento do local da obra, na verificação do cumprimento do
regulamento, na avaliação das soluções do empreendimento, na qualidade da informação para a
24
execução, na documentação das telas finais, na calendarização dos trabalho, na sequencialização
das operações, na coordenação de operações e no treino e comunicação com os intervenientes
(AGC, 2008).
Para a implementação destas tecnologias, segundo Dana K. Smith et al. (2009), o primeiro passo
corresponde à avaliação crítica das principais competências da organização e dos objectivos do
negócio, seguindo-se o desenvolvimento da estratégia de selecção da tecnologia apropriada de modo
a substituir os tradicionais processos de produção e mecanismos de tomada de decisão, associados
a actividades e serviços de baixo valor acrescentado, em direcção a actividades e serviços de alto
valor acrescentado.
A chave para a utilização das tecnologias BIM em aumentar o lucro da organização, não se foca no
aumento das margens sobre os produtos realizados, mas antes centra-se na redução dos ciclos de
tempo do trabalho e no incremento do valor do produto criado. Isto implica uma mudança de
percepção das Entidades Executantes dos seus serviços baseadas no custo de produção para o
valor da produção (Dana et al., 2009).
4.2. Softwares BIM
Na consulta da Internet e da bibliografia relacionada com o BIM encontrou-se um significativo
conjunto de aplicações que podem ser utilizadas. Não existe ainda no mercado uma solução de
aplicativo que individualmente dê resposta completa ao desafio de criar um compêndio completo,
conforme atrás referido. Assim, os diversos softwares encontrados possuem funcionalidades que se
complementam, aplicáveis a cada fase do desenvolvimento do empreendimento, cabendo aos
utilizadores escolher quais os mais adequados às suas necessidades.
No Quadro 2 apresenta-se uma listagem não exaustiva de aplicações da geração BIM.
No caso da Autodesk, da Graphisoft e da VICO Software, três empresas cujas aplicações têm tido
grande implementação em Portugal, foi possível aceder às aplicações com licenças educativas, com
uma validade limitada, mas com as funcionalidades completas. Durante a presente dissertação serão
apresentadas e analisadas algumas das funcionalidades de vários softwares pertencentes a estas
três famílias.
Realça-se ainda que, associados aos principais softwares, existe um número significativo de
empresas que desenvolvem componentes (“add-ons”), que estendem as potencialidades dos
mesmos, ou facilitam a troca de informação com outros softwares do âmbito da Engenharia Civil,
como por exemplo, com o Microsoft Project, frequentemente utilizado no planeamento.
25
Empresa Software Utilização
Tricalc Modelação de Estruturas Arktec Gest Gestão de Obra Revit Architecture Modelação de Arquitectura Revit Structure Modelação de Estruturas Revit MEP Modelação de Redes Técnicas
Autodesk
Navisworks Verificação e Simulação Architecture Modelação de Arquitectura Building Electrical Systems Modelação de Sistemas eléctricos Building Mechanical Systems Modelação de Sistemas mecânicos Facilities Gestão do Edifício
Bentley
Structural Modeler Modelação de Estruturas ArchiCad Modelação de Arquitectura MEP Modeler Modelação de Redes técnicas EcoDesigner Análise de Desempenho Energético
Graphisoft
ArchiFM Gestão do Edifício VectorWorks Modelação de Arquitectura Nemetschek Allplan Modelação de Arquitectura
Solibri Solibri Model Checker Verificação Tekla Tekla Structures Modelação de Estruturas
Constructor Modelação Estimator Orçamentação Control Calendarização Cost Manager Controlo de Custos
Vico Software
5D Presenter Simulação
Quadro 2. - Lista não exaustiva de software da geração BIM
Existe ainda a possibilidade de cada utilizador desenvolver as suas próprias componentes. No caso
da Autodesk, distribui com as suas versões Revit um Kit de Desenvolvimento de Software (SDK),
permitindo criar rotinas ou programar em Visual Basic ou em C++. Também foi possível obter de
forma gratuita da Graphisoft o respectivo Application Programming Interface (API), que funciona com
a linguagem C++, para o desenvolvimento de novas componentes.
No âmbito da presente dissertação não se explorou a possibilidade de desenvolver componentes,
mas prevê-se que estas ferramentas são importantes para adaptar os softwares aos fluxos de
trabalho que as organizações tenham estabelecidos, bem como para potenciar a sua utilização do
BIM.
Refere-se ainda o caso das aplicações da VICO Software, onde se identificou que o software base do
Constructor 2008 corresponde à versão 11 do ArchiCAD. O mesmo contém extensões e
funcionalidades associadas à gestão da construção, que não se encontram no software original. Mas
relativamente às funcionalidades de modelação verificou-se que são, de modo geral, as mesmas.
4.3. Interoperacionalidade
O ciclo de vida do desenvolvimento de qualquer empreendimento de Engenharia Civil é composto por
um conjunto de fases. Em cada uma actuam um conjunto de intervenientes que partilham e
desenvolvem informação sobre o mesmo. Embora em cada momento desse ciclo se possa considerar
26
que não existe nenhum agente que necessite de toda a informação necessária disponível sobre o
mesmo, para se proceder a uma intervenção sobre o mesmo é frequentemente necessário analisar
várias especialidades e vários componentes.
Contudo, na actual situação do sector da Engenharia Civil, cada interveniente possui ferramentas
digitais próprias com as quais cria a sua informação, procurando estabelecer com cada um dos
intervenientes com quem se relaciona e a partilha o necessário acordo relativamente aos formatos
dos ficheiros que são disponibilizados. De modo geral, os formatos definidos pelos agentes que
intervêm mais a montante no ciclo de vida do empreendimento, acabam por ser os predominantes.
O quadro seguinte apresenta alguns formatos mais correntes de troca de informação gráfica das
aplicações informáticas utilizadas no sector da Engenharia Civil (Eastman et al., 2008):
Formatos de Imagem
JPG, GIF, TIF, BMP, PIC, PNG, RAW, TGA,
RLE
Formatos raster variando em termos de compactação,
número de possíveis cores por pixel, alguma
compressão produz perda de informação.
Formatos 2D Vectoriais
DXF, DWG, AI, CGM, EMF, IGS, WMF, DGN Formatos vectorizados variando em termos de
compactação, espessura de linhas e controlo de
padrão, cores, camadas e tipo de curvas suportadas
Formatos 3D de forma e superfície
3DS, WRL, STL, IGS, SAT, DXF, DWG, OBJ,
DGN, PDF (3D), XGL, DWF, U3D, IPT, PTS
Formatos 3D de forma e superfície variam de acordo
com os tipos de superfícies e fronteiras representadas,
em função de representarem superfícies e/ou sólidos,
qualquer propriedades de materiais das formas (cor,
bipmap de imagem, mapa de textura) ou informação
de ponto de visualização.
Formatos SIG
SHP, SHX, DBF, DEM, NED Formatos de sistemas de informação geográfica.
Quadro 3. - Formatos comuns de troca de informação gráfica
O conceito da interoperacionalidade faz parte integrante do conceito BIM, procurando mudar a visão
tradicional do fluxo de trabalho de “1 x n”, em que cada um dos interlocutores se relaciona com “n”
intervenientes, para a visão do fluxo de trabalho de “n x 1”, em que cada um dos “n” interlocutores
incorpora um conjunto de informação num único modelo partilhado (ver Figura 7).
Pode assim compreender-se que o fenómeno “nD” é já parte integrante do conceito BIM e não algo
que o ultrapassa. Traduz-se como correspondendo à completa interoperacionalidade de todos os
intervenientes no desenvolvimento do empreendimento, criando apenas um único acordo de formatos
de entrega da informação digital à qual todos ficam vinculados.
27
Figura 7 - BIM – Visão da interoperacionalidade
Deste modo, entende-se o conceito de interoperacionalidade como a capacidade de identificar os
dados necessários para serem passados entre aplicações informáticas (Eastman et al., 2008),
possibilitando a criação de um único protocolo. Este protocolo corresponde a uma convenção ou
padrão que controla e possibilita uma conexão, comunicação ou transferência de dados entre os
sistemas computacionais dos intervenientes e o sistema computacional central onde reside o modelo
partilhado do empreendimento.
Existem basicamente quatro maneiras diferentes de trocar dados entre dois aplicativos BIM (Eastman
et al., 2008): ligação directa, formato de arquivo de troca de proprietário, formatos de arquivo de
domínio público e formatos de troca baseados em XML. O primeiro acontece quando ocorre uma
ligação directa de aplicativos, utilizando um formato binário de interface (exemplo: GDL, MDL). O
formato de arquivo de troca proprietário são formatos desenvolvidos por organizações comerciais
para estabelecerem interface entre artigos diferentes (exemplos: DXF, 3DS). Os formatos de arquivos
de trocas de domínio público envolvem um padrão aberto de modelo de construção. Estes carregam
propriedades de objectos, materiais, relações entre objectos, além das propriedades geométricas.
São interfaces essenciais para o uso de aplicativos de análise e gestão da construção (exemplos:
IFC, CIS/2). Os formatos de troca baseados em eXtensible Markup Language (XLM) são extensões
do formato HTML, que é a língua base da Web. (Andrade et al., 2009). Permitem a criação de
esquemas definidos pelo utilizador (exemplos: gbXML).
De forma simplificada, a buildingSMART resume a interoperacionalidade do BIM através da seguinte
expressão:
28
Em que IFC representa Industry Foundation Classes, IFD representa International Framework for
Dictionaries e IDM representa Information Delivery Manual. Esta definição também tem também
servido de referência para as empresas de desenvolvimento de software da geração BIM criarem as
tecnologias de interoperacionalidade entre os vários aplicativos da sua família. Estas empresas têm
procurado desenvolver as suas próprias componentes de interoperacionalidade, de modo geral,
baseados na lógica de ligação directa de ficheiros.
4.3.1. Industry Foundation Classes (IFC)
Com vista a potenciar esta interoperacionalidade, em 1994 foi criado um protocolo designado Industry
Foundation Classes (IFC). Este formato tem sido promovido pela buildingSMART - International
Alliance of Interoperability (2010a) e encontra-se em processo de se tornar a norma internacional
ISO/IS 16739.
Trata-se de um formato digital orientado para objectos associado a um conteúdo de dados, que se
propõe facilitar a interoperacionalidade na industria da construção, nomeadamente, para utilizar em
BIM. A figura seguinte apresenta a evolução das várias versões publicadas desde a sua origem até
2010 (IAI, 2010b).
Figura 8 - Histórico de versões do formato IFC (IAI, 2010b)
As principais empresas de software da geração BIM submeteram as suas aplicações ao processo de
certificação gerido pela buildingSMART. No Quadro 4 apresenta-se a lista divulgada de softwares
certificados segundo o protocolo IFC2x3 (IAI, 2010c).
Pode verificar-se que a maior parte dos softwares referidos estão habilitados a criarem, com algumas
excepções, e a editarem modelos em formato IFC.
29
Quadro 4. - Softwares certificados segundo o protocolo IFC2x3
4.3.2. International Framework for Dictionaries (IFD)
Outra componente que está a ser promovida pela buildingSMART corresponde ao International
Framework for Dictionaries (IFD). O IFD pretende ser a biblioteca internacional de referência para
suporte da interoperacionalidade na industria da construção civil, permitindo a ligação entre o modelo
e diversas bases de dados com a informação do projecto e dos produtos da construção (IAI, 2010d).
Esta componente permitirá aos fabricantes de produtos para a construção, divulgar os seus produtos,
com a necessária informação para integrar no modelo de um empreendimento em BIM, cabendo aos
restantes intervenientes a selecção ou comparação dos mesmos, em função dos objectivos que se
pretendem atingir.
O conceito do IFD baseia-se na norma internacional ISO 12006-3:2007 - Building construction --
Organization of information about construction works - Part 3: Framework for object-oriented
information. A buildingSMART divulga toda a informação relacionada com o estado de
desenvolvimento desta componente no sítio da Internet: www.ifd-library.org.
Enquanto a norma IFC descreve os objectos, a forma como eles estão conectados e a forma como a
informação deve ser trocada e armazenada, a norma IFD descreve unicamente o que são os objectos,
quais as suas componentes, propriedades, unidades e valores que possuem. O IFD disponibiliza o
dicionário, a definição de conceitos, que permite a comunicação necessária dentro do BIM (IAI,
2010d).
A título de exemplo, tradicionalmente, o Arquitecto ao prescrever um material ou um componente
descreve-o em texto, integrando nas Cláusulas Técnicas do Caderno de Encargos. Para
automatização do processo de reconhecimento, verificação e troca de informação é importante
Software Versão Empresa 1º Passo 2ºPasso Comentário Allplan 2006.2, 2008 Nemetschek Jun 06 Mar 07 ArchiCAD 11 Graphisoft / Nemetschek Jun 06 Mar 07 Bentley Architecture 8.9.3 Bentley Jun 06 Mar 07 Revit Architecture 6.4 Autodesk Jun 06 Mar 07 TEKLA Structures 13.0 TEKLA Jun 06 Mar 07 Sem 2D Active3D v4.0 Archimen Jun 06 Mar 07 Apenas importação Solibri Model Checker Solibri Jun 06 Mar 07 Apenas importação, sem 2D AutoCAD Architecture 2008 Autodesk Nov 07 Mar 07 House Partner 6.4 DDS Mar 07 Mar 07 MagiCAD Progman Mar 07 Mai 07 Facility Online Vizelia Mai 07 Mar 07 SCIA-ESAPT SCIA / Nemetschek Mai 07 VectorWorks Nemetschek NA Mai 07 IFC3DX NorConsult Mai 07 Apenas importação
30
garantir que os softwares sejam capazes de identificar a informação recebida, percebendo
exactamente o que o texto significa. Assim, o IFD descreve a semântica que permite aos softwares
realizarem a referida interpretação.
4.3.3. Information Delivery Manual (IDM)
A buildingSMART desenvolveu ainda outra nova componente associada ao BIM com o objectivo de
suportar a descrição e apresentação da informação requerida para o projecto, construção e operação
do empreendimento, a que designou Information Delivery Manual (IDM). O IDM pretende facilitar a
relação entre os softwares e o desenvolvimento do empreendimento através da definição dos seus
processos de criação (workflows), detalhando as especificações de como a informação deve ser
integrada no modelo, identificando os respectivos intervenientes responsáveis por essa acção, em
cada momento da sua fase de desenvolvimento. O IDM pretende ainda identificar a criação de um
conjunto de funções associadas ao modelo que poderão ser utilizadas durante o desenvolvimento ou,
posteriormente, pelos utilizadores do empreendimento (IAI, 2010e).
Figura 9 - BuildingSMART - Ciclo integrado do BIM (IAI, 2010e)
Associada à metodologia IDM, foi recentemente publicada a norma internacional ISO 29481-1:2010 -
Building information modeling - Information delivery manual - Part 1: Methodology and format. Estão
em desenvolvimento as segunda e a terceira parte desta norma internacional, relacionadas com a
“gestão da comunicação” e com as “definições de visualização do modelo”, respectivamente. A
buildingSMART divulga toda a informação relacionada com o estado de desenvolvimento desta
componente no sítio da Internet: www.iai.no/idm.
31
4.3.4. Interoperacionalidade nos Softwares Autodesk
A empresa Autodesk, comercializa uma ferramenta informática Buzzsaw que permite a sincronização
em rede e através da Internet de toda a informação relacionada com um projecto, sem a interrupção
do trabalho. O mesmo software permite a centralização de modelos para futura análise e a gestão de
permissões, relativamente ao acesso ou edição dos ficheiros (Autodesk, 2010a).
Também é possível encontrar na Internet uma quantidade significativa de objectos para a utilização
no Revit. Estes objectos constituem ficheiros de extensão RFA, que podem ser geridos e arquivados
normalmente através da estrutura de ficheiros do sistema operativo ou através de bibliotecas
centralizadas ou sincronizadas. Seguidamente apresenta-se uma lista não exaustiva de endereços da
Internet de onde podem ser encontrados objectos para a biblioteca do Revit:
- http://www.revitobjects.com
- http://www.revitcity.com
- http://www.arcat.com
- http://smartbim.reedconstructiondata.com
- http://seek.autodesk.com/
Uma parte dos objectos disponibilizados tem já agregada informação complementar e é
acompanhada por fichas técnicas do produto em ficheiros externos de formato DOC ou PDF,
fornecida pelos fabricantes. Contudo, muitos dos objectos são também desenvolvidos por utilizadores
e disponibilizados livremente, não contendo praticamente informação para além da geometria do
mesmo.
O Revit Architecture permite a criação de origem ou a edição dos objectos inteligentes já existentes, a
utilizar no modelo do empreendimento. A cada tipo de objecto, a que se designa “família”, podem ser
associados os parâmetros de dados que se pretenderem (ver Figura 10).
Figura 10 - Revit Arch. 2010 - Vista do modo de edição da família do objecto
32
Assim, está aberta a disponibilidade para, de uma forma semelhante ao IFD, poder ser definido e
agregado ao objecto um conjunto parâmetros de informação necessários para a sua caracterização,
quando utilizado em projecto. Presentemente já existem componentes desenvolvidas e
comercializadas com a função que permite fazer a gestão das propriedades agregadas aos objectos,
como são os exemplos do RvtMgdDbg e do RevitLookup. Estas extensões utilizam drivers que
permitem a comunicação com bases de dados em formato MDB ou ODBC. Dado que o software
possui a componente de programação, já referida, também é possível a utilizadores-programadores
desenvolverem as suas ferramentas de interoperacionalidade dentro do conceito que se definiu.
4.3.5. Interoperacionalidade nos Softwares Graphisoft
No caso da empresa Graphisoft, a versão do ArchiCAD 13 possui integrado uma ferramenta de
partilha de ficheiros em rede e através da Internet. O modelo de partilha é semelhante ao anterior
referido para o Revit, sendo constituído por um servidor centralizado que sincroniza os modelos e
gere as permissões de acesso.
Pode, igualmente, encontrar-se na Internet uma quantidade significativa de objectos para utilização
na modelação, identificando-se igualmente aqueles que são disponibilizados por fornecedores de
produtos de construção e outros disponibilizados livremente por utilizadores. Estes objectos são
disponibilizados em ficheiros de formato GSM e podem, também, ser geridos através da estrutura de
ficheiros do sistema operativo ou através de bibliotecas centralizadas ou sincronizadas.
Seguidamente, apresenta-se uma lista não exaustiva de endereços da Internet onde podem ser
obtidos os referidos objectos:
- http://archicad-talk.graphisoft.com/object_depository.php
- http://www.archicadwiki.com/LinkCollection/GDL%20Object%20Downloads
A Graphisoft disponibiliza, igualmente, a componente que permite criar ou editar os objectos
inteligentes. A adição de novos parâmetros de dados é também deste modo possível.
Figura 11 - ArchiCAD 13 - Vista do modo de edição do objecto
33
Como já se referiu, o ArchiCAD 13 possui um API que permite o desenvolvimento de novos
componentes. Igualmente possui o driver ODBC, para comunicação com bases de dados.
4.4. Aplicações VICO Software
A VICO Software desenvolveu um conjunto de componentes relacionados com a actividade da
Entidade Executante, estendendo as funcionalidades do ArchiCAD 11, comercializando-as na
aplicação que se designa Constructor 2008. Um conjunto de mais quatro aplicações da versão 2008
(Estimator, Control, Cost Manager e 5D Presenter), complementam e trabalham a informação dos
modelos 3D criados, na área da construção civil. A VICO Software começou por definir o Processo de
Construção Virtual (“Virtual Construction Process”), identificando as etapas do respectivo fluxo de
trabalho:
Figura 12 - Fluxo de trabalho do procedimento de construção virtual (VICO, 2008a)
A VICO Software (2008) descreve este procedimento como sendo iterativo, entre as várias fases de
desenvolvimento do empreendimento. A figura seguinte esquematiza de forma simplificada o referido,
decompondo-o em três fases:
34
Figura 13 - Representação esquemática do processo iterativo de desenvolvimento do empreendimento (VICO, 2008a)
Cada uma das aplicações foi desenvolvida de forma a dar resposta às necessidades de cada fase de
desenvolvimento do empreendimento, bem como aos passos do procedimento de construção virtual
apresentados, complementando-se entre si. A figura seguinte representa a visão completa do
Processo de Construção Virtual:
Figura 14 - Processo de construção virtual (VICO, 2008a)
Cada um dos passos referidos do procedimento pode ser relacionado com os momentos relevantes
da intervenção de uma Entidade Executante, no âmbito da candidatura a uma empreitada pública. As
aplicações em questão mostram-se adequadas para a criação de diversos documentos utilizados na
relação entre a Entidade Executante e o Dono da Obra, nomeadamente: a apresentação da proposta,
os controlo de custos, o planeamento, o controlo de prazos e preparação da empreitada.
Para efeitos internos da Entidade Executante, também se identificam diversas utilidades para estas
aplicações, nomeadamente: a reorçamentação, controlo de fornecimentos, controlo de sequência das
actividades e desempenho financeiro do desenvolvimento da empreitada.
35
5. Desenvolvimento do Modelo
5.1. Fases de Desenvolvimento do Modelo
No âmbito de um procedimento para a execução de uma empreitada pública, a Portaria nº 701-
H/2008, de 29 de Julho, define o “conteúdo obrigatório do programa e do projecto de execução”.
Identifica, igualmente, as fases de desenvolvimento de um projecto de um empreendimento:
a) Programa Preliminar
b) Programa Base
c) Estudo Prévio
d) Anteprojecto
e) Projecto de Execução
f) Assistência Técnica
Realça-se o facto do conceito de “Telas Finais” encontrar-se também definido na Portaria, estando a
sua elaboração integrada na Assistência Técnica, nos termos da alínea c) do nº 3 do Artº 9º.
As fases identificadas de a) a e), no âmbito do ciclo integrado de desenvolvimento do projecto (ver
Figura 1), correspondem às fases identificadas no âmbito da concepção, avaliação e projecto. A
Assistência Técnica, referida na alínea f), enquadra-se no acompanhamento a realizar pelos
projectistas durante a fase de contratação da execução. Durante a fase de realização do concurso, a
necessidade de responder aos pedidos de esclarecimentos e a análise de erros ou omissões
apresentados pelos candidatos conduz também à intervenção dos projectistas, no apoio à Entidade
Adjudicante. Igualmente, durante a realização da empreitada, a intervenção dos projectistas revela-se
fundamental com vista a garantir a qualidade do empreendimento.
No Artigo 43º do CCP define-se as Peças do Procedimento, correspondendo ao conteúdo para o
Caderno de Encargos do procedimento de formação de contratos de empreitada de obras públicas,
devendo ser constituído pelo Programa Preliminar e pelo Projecto de Execução.
Para a implementação da modelação BIM adaptando à metodologia estabelecida na Portaria
destacam-se duas formas definidas pelo American Institute of Architects (AIA) e pela Autodesk
(2010b), respectivamente. Correspondem a duas propostas para os profissionais no sector da
Engenharia Civil poderem implementar na sua actividade os fluxos de trabalho adequados. No
entanto, pode considerar-se que estas metodologias não são rígidas, devendo os gestores dos
empreendimentos adaptá-las da forma que melhor convier ao desenvolvimento dos mesmos.
36
5.1.1. Metodologia do American Institute of Architects (AIA)
No que se refere ao desenvolvimento do modelo BIM, o American Institute of Architects (AIA)
desenvolveu o protocolo AIA E202-2008, que serve de base para definir qual o nível de detalhe (Level
Of Detail – LOD) que o modelo deve possuir em cada fase de desenvolvimento do processo (Hardin,
2009). Neste sentido, a AIA define cinco níveis de detalhe (AIA CC, 2008a)
- 100. Concepção (“Conceptual”)
- 200. Geometria Aproximada (“Approximate Geometry”)
- 300. Geometria Precisa (“Precise Geometry”)
- 400. Fabricação (“Fabrication”)
- 500. Telas Finais (“As-built”)
Os Quadros V e VI, seguintes, apresentam a descrição do nível de detalhe associado a cada LOD:
Quadro 5. - Nível de Detalhe – Definições (AIA CC, 2008a)
37
Quadro 6. - Nível de Detalhe – Exemplo (AIA CC, 2008a)
A AIA divulga abertamente a sua especificação sobre a progressão do modelo (“Model Progression
Specification” – MPS) em www.ipd-ca.net (AIA CC, 2008a). A análise comparativa da mesma com a
taxionomia da Portaria permite uma associação com as fases do projecto. Seguidamente, apresenta-
se a equivalência que se deduz dessa análise:
LOD Fase do Projecto 100 200 300 400 500
Programa Preliminar Programa Base Estudo Prévio Anteprojecto Projecto de Execução Assistência Técnica
Quadro 7. - Equivalência entre a taxionomia da Portaria nº 701-H/2008 e a LOD
A equivalência entre as taxionomias referidas, da análise efectuada, não se considera directamente
completa, nível a nível, admitindo-se que existe alguma sobreposição, no caso do nível de detalhe
LOD 400.
A título de exemplo, a alínea c) do nº 3 do Art. 19º da Portaria 701-H/2008, de 29 de Julho, define
para o caso do projecto de estruturas dos edifícios, a necessidade do Projecto de Execução conter
“pormenores de todos os elementos da estrutura que evidenciem a sua forma e constituição e
permitam a sua execução sem dúvidas ou ambiguidades, nas escalas 1:50, 1:20, 1:10 ou superior”.
Pelos quadros acima identifica-se que este tipo de informação faz parte da constituição de um modelo
com o nível LOD 400, ultrapassando claramente o nível LOD 300.
Também no LOD 400 pode considerar-se existirem elementos que não constam geralmente no
Projecto de Execução. A título de exemplo referem-se o plano de cofragens, os esquemas de
fabricação de caixilhos, carpintarias, cantarias ou serralharias. Este trabalho é geralmente
38
desenvolvido pelo Empreiteiro Geral ou pelos subempreiteiros posteriormente contratados, na fase de
execução.
Outro aspecto importante a realçar é que a diferença entre as duas taxionomias corresponde ao facto
da Portaria focar principalmente os modelos de contratação Concepção-Concurso-Construção ou
Concepção-Construção e a AIA, por outro lado, definir os níveis LOD associados ao conceito de
contratação designado por Desenvolvimento do Projecto Integrado (“Integrated Project Delivery” –
IPD).
No entanto, entende-se que a metodologia proposta pela AIA não é rígida, sendo por isso adaptável à
taxionomia da Portaria. Caberá aos responsáveis pela gestão de cada empreendimento definir os
limites, as responsabilidades e as intervenções de cada actor do processo.
5.1.2. Metodologia da Autodesk
A Autodesk (2010b) publicou recentemente a “Autodesk BIM Deployment Plan – A Practical
Framework for Implementing BIM”, correspondendo a um formulário tipo para a criação de um plano
de desenvolvimento da modelação BIM, equivalente ao IDM.
Neste guia estão previstos os três principais tipos de métodos de contratação: IPD, Concepção-
Construção e Concepção-Concurso-Construção. Na Figura 15 apresenta-se o processo de
colaboração proposto para o método de contratação Concepção-Concurso-Construção.
No âmbito deste processo, compete à Entidade Executante o desenvolvimento do modelo adaptado à
execução construção, que servirá, nomeadamente, para a orçamentação, calendarização,
identificação de erros e omissões, controlo de execução e subcontratação.
Relativamente ao nível de detalhe, o referido formulário define os quatro seguintes níveis (Autodesk,
2010b):
L1 – O modelo incluí as formas básicas que representam aproximadamente o tamanho, a
forma e a orientação dos objectos.
L2 – O modelo incluí a integração de objectos com o tamanho, forma, orientação
aproximados e com a informação do objecto.
L3 – O modelo incluí a integração dos objectos com informação enriquecida (“data-rich”) e
com o tamanho, forma e orientação a correctos.
CD (Construction Documents) - O modelo incluí a integração detalhada dos objectos com o
tamanho, forma e orientação necessária para a fabricação e construção.
39
Figura 15 - Processo de colaboração em contrato Concepção-Concurso-Construção (Autodesk, 2010b)
O formulário prevê ainda a existência de um modelo de telas-finais (“as-built model”), que deve ser
criado na fase de encerramento do empreendimento. Assim, entende-se que esta definição de nível
de detalhe é em todo semelhante à apresentada pela AIA.
5.2. Apresentação do Modelo
O modelo utilizado para o desenvolvimento da presente dissertação corresponde a um
empreendimento fictício, denominado por Centro de Saúde Tipo, cuja localização, também fictícia, se
situa no concelho do Barreiro.
40
Figura 16 - Revit Arch. 2010 - Vista geral do modelo (“renderizado”)
De forma a possibilitar a utilização de diversos softwares de diferentes famílias, o Modelo foi
desenvolvido em primeiro lugar no ArchiCAD 13, e transferido, através de formato IFC, para o
Constructor 2008 e também para o Revit 2010. Entre os três softwares não foi possível realizar uma
partilha de ficheiros por ligação directa. Incluindo a transferência do ArchiCAD 13 para o Constructor
2008, em que o primeiro só permitia a gravação na versão ArchiCAD 12, versão esta superior à do
segundo.
Em cada um dos softwares indicados foi feito o detalhe do Modelo que se considerou adequado com
vista à realização dos ensaios nos restantes softwares da família experimentados. Relativamente aos
componentes integrados no Modelo, o seu nível de detalhe desenvolvido variou entre o LOD 200 e o
LOD 400. Neste Modelo não foram introduzidas as redes técnicas do edifício. De forma resumida
apresentam seguidamente as partes constituintes do modelo.
Figura 17 - Revit Arch. 2010 – Terreno do Centro de Saúde Tipo
41
Na modelação do edifício pode distinguir-se a topografia do terreno, incluindo as infraestruturas
rodoviárias, passeios e lagos artificiais e bacias de retenção (ver Figura 17).
Figura 18 - Revit Arch. 2010 – Estrutura do Centro de Saúde Tipo
O modelo inclui a pormenorização da estrutura em betão armado, nomeadamente, sapatas, muros de
suporte, vigas de fundação, pilares, lajes, vigas, escadas, juntas de dilatação estruturais (ver Figura
18).
Figura 19 - Revit Arch. 2010 – Estrutura do Centro de Saúde Tipo
Foram também modeladas as paredes exteriores, as paredes interiores, portas interiores, vãos de
fachada, fachadas envidraçadas, equipamentos de elevadores, pavimentos, entre outros. Estes
elementos correspondem a composições de vários materiais, definidos através das bibliotecas de
objectos (ver Figura 19).
42
5.3. Desenvolvimento do Modelo a partir das Peças do Procedimento
5.3.1. Plano de Conteúdo
O primeiro aspecto a definir relativamente ao desenvolvimento Modelo corresponde ao nível de
detalhe que irá ser implementado nesta fase. Este terá impacto na selecção dos objectos inteligentes
a integrar no Modelo. Esta definição deve ser elaborada através da criação de um Plano de Conteúdo.
Cada software é acompanhado de uma biblioteca de objectos significativamente variada. Como já foi
referido, também existem disponíveis na Internet um significativo número de objectos, tanto
disponibilizados por fabricantes como por outros utilizadores das mesmas ferramentas.
Contudo, a selecção dos objectos a partir das peças do procedimento está condicionada às
características dos mesmos definidas no Caderno de Encargos e nos Mapas de Quantidades de
Trabalho. Nesta fase de desenvolvimento das ferramentas, identificou-se o facto de muitos dos
produtos da construção a serem utilizados no empreendimento ainda não estarem disponíveis como
objectos digitais.
A VICO Software (2008) propõe que o início da modelação seja realizado através a preparação do
Plano de Conteúdo (“Content Plan”). Nesta fase do empreendimento, o facto das características dos
materiais de construção estarem já definidos permite, com maior facilidade, a definição e selecção
dos materiais e equipamentos digitais. No entanto, requer um esforço inicial importante, desde o
estudo e análise do Caderno de Encargos, identificação dos objectos, pesquisa de objectos digitais
existentes (na biblioteca própria ou on-line) e a criação de objectos não modelados.
Figura 20 - Exemplo da estrutura de um Plano de Conteúdo (VICO, 2008a)
A possibilidade de criação de novos objectos encontra-se devidamente assegurada nas aplicações.
Contudo, procurou-se igualmente simular no ArchiCAD e no Revit a possibilidade de importar um
objecto em formato IFC, no sentido de esclarecer a possibilidade de manusear e editar objectos da
IFD Library. Os resultados obtidos foram os seguintes:
ArchiCAD 1. O ArchiCAD não identifica o objecto como item de biblioteca em formato IFC.
43
Figura 21 - ArchiCAD 13 – Janela de abertura de itens de biblioteca
2. Importando o objecto como um projecto em formato IFC já permite manusear e editar o
objecto (editar forma, cores, materiais e editar e adicionar parâmetros) como fazendo
parte da biblioteca embebida do ficheiro.
3. Também foi possível criar um novo objecto em formato GSM (biblioteca do ArchiCAD)
através da exportação do objecto da biblioteca embebida no projecto
Figura 22 - ArchiCAD 13 – Janela de exportação de objectos da biblioteca
REVIT 1. Na opção de abrir itens de família, não reconhece ficheiros em formato IFC.
44
Figura 23 - Revit Arch. 2010 – Janela de abrir família
2. Importando o objecto como um projecto em formato IFC já permite manusear e editar o
objecto (editar e adicionar parâmetros) como fazendo parte da biblioteca embebida do ficheiro.
Figura 24 - Revit Arch. 2010 – Janela de edição da família
3. Não se conseguiu criar uma família de objectos em formato RFA a partir do objecto IFC.
5.3.2. Criação do Modelo a partir dos desenhos 2D
Actualmente, a disponibilização das peças desenhadas dos projectos de execução de um
empreendimento é, de modo geral, em documentos em 2D. Durante a modelação efectuada
encontrou-se, nos três softwares, a funcionalidade de ligação a peças desenhadas em vários
formatos vectorizados (DWG, DXF, DGN, etc.) e em formatos de imagem (GIF, JPG, etc.).
Relativamente ao formato DWF identificaram-se algumas limitações, as quais estavam associadas às
permissões configuradas com a criação dos ficheiros. Um outro formato em que frequentemente se
45
disponibilizam peças desenhadas mas que não se encontrou a disponibilidade da funcionalidade
corresponde ao formato PDF.
Figura 25 - Revit Arch. 2010 - Imagem do modelo sobreposta com imagem de planta em DWG (azul)
A funcionalidade, quando utilizada com formatos vectorizados, demonstrou ser bastante facilitadora
do trabalho de modelação, dado que os softwares reconhecem individualmente as linhas dos
desenhos, possibilitando a função de snap (que identificam os seus pontos finais, intersecções,
pontos médios, etc.), servindo de referência para a introdução dos novos objectos. Igualmente,
permite uma permanente comparação entre os elementos adicionados ao modelo com os desenhos
originais.
Os principais aspectos identificados que influenciam a modelação foram:
1. O nível de detalhe do desenvolvimento do modelo; a definição de responsabilidade e
interlocutores no processo de modelação; conteúdos 2D a converter; número de modelos e
critérios de apresentação dos mesmos, nomeadamente, pontos de referência (0,0,0), escalas,
cores, blocos e vistas; regras de formato, arquivo e partilha de ficheiros do modelo (Eastman
et al., 2008 e AGC, 2008).
2. Os critérios para a definição dos objectos e do modelo podem também ser influenciados
pelas soluções descritas nos pormenores do projecto de execução, cláusulas técnicas do
caderno de encargos, mapa de quantidades de trabalho ou outras peças escritas.
3. A transformação do documentos em 2D para o modelo em 3D ultrapassa o âmbito da
informação geométrica contida em cada peça desenhada, pelo que é fundamental assegurar
a compatibilidade entre o modelo e todas as peças desenhadas disponibilizadas,
nomeadamente, plantas, cortes, alçados ou pormenores.
46
4. A modelação pode também ser influenciada por questões relativas aos objectivos a que se
destina o modelo, nomeadamente medições, orçamentação, calendarização,
interoperacionalidade com terceiros, detecção de erros e omissões, etc, devendo haver uma
percepção das funcionalidades dos programas complementares a serem utilizados.
5. Como princípio, a modelação deve procurar a máxima aproximação à realidade da execução
empreitada nas condições que a afectam, nomeadamente, vista em planta ou em corte dos
elementos, distância entre elementos, dimensões, tolerâncias, espaço, modularização,
pormenorização de ligações, repetição, semelhança, uniformidade e uso de tamanhos
estandardizados (Nepal et al., 2008).
6. A compreensão das metodologias de modelação deve seguir um ciclo de melhoria contínua,
criando se possível guias de boas práticas para o uso dos objectos (Plume et al., 2006) e
acompanhando com verificações periódicas de conformidade seja entre os documentos 2D e
o modelo seja a nível da qualidade e do detalhe da informação.
47
6. Experimentação
6.1. Erros e Omissões das Peças do Procedimento
6.1.1. Trâmites dos Erros e Omissões das Peças de Procedimento
O Código dos Contratos Públicos define, em vários artigos, o prazo mínimo para a apresentação de
pedidos de esclarecimentos, em função do tipo de procedimento seleccionado pela Entidade
Adjudicante. No âmbito da presente dissertação ter-se-á em consideração os prazos mínimos para a
apresentação das propostas dos concursos públicos, onde se distinguem duas situações, função do
montante do Valor do Contrato, que obriga ou não a publicidade internacional do mesmo:
- Concurso público sem publicidade internacional – nº 1, Art. 135º - 20 dias
- Concurso público com publicidade internacional – nº 1, Art. 136º - 47 dias
Realça-se o facto deste prazos serem contados de forma contínua, nos termos do nº 3 do Art. 470º
do CCP.
No âmbito dos erros e omissões, estes podem ser apresentados até “ao termo do quinto sexto do
prazo fixado para a apresentação das propostas”, nos termos do nº 1 do Art. 61º do CCP. Este
mesmo artigo identifica o tipo de situações que podem constituir erros e omissões, nomeadamente:
a) Aspectos ou dados que se revelem desconformes com a realidade;
b) Espécie ou quantidade de prestações estritamente necessárias à integral execução
do objecto do contrato a celebrar;
c) Condições técnicas de execução do objecto do contrato a celebrar que o interessado
não considere exequíveis.
Desde a publicação do CCP, a Entidade Executante está sujeita a um novo conceito de partilha de
risco relativamente à identificação de erros e omissões em fase de concurso. Nos termos do nº 3 do
Art. 378º, “o empreiteiro é responsável pelos trabalhos de suprimento de erros e omissões cuja
detecção era exigível na fase de formação do contrato”.
Apenas ficam excluídos os erros e omissões que “hajam sido identificados pelos concorrentes na fase
de formação do contrato mas que não tenham sido expressamente aceites pelo Dono da Obra”, nos
termos do nº 3 do Art. 378º, e “os erros e omissões que os interessados, actuando com diligência
objectivamente exigível em face das circunstâncias concretas, apenas pudessem detectar na fase de
execução do contrato” , nos termos do nº 2 do Art. 61º do CCP.
48
Neste sentido, entende-se que o modelo desenvolvido a partir das peças do procedimento, nos
prazos referidos, deve possuir da forma mais completa possível as seguintes características:
1. Definição do plano de conteúdo e definição dos objectos em função das características
técnicas definidas no projecto de execução e no caderno de encargos.
2. Modelação das várias especialidades incluídas no projecto de execução.
3. Nível de detalhe do modelo entre o LOD 300 e o LOD 400.
4. Definição dos processos construtivos a implementar no empreendimento.
5. Definição do estaleiro de apoio.
6. Medições detalhadas em função dos critérios definidos no caderno de encargos.
7. Definição e resultados dos processos automáticos de verificação de conformidade do modelo.
Tendo em consideração a limitação dos prazos indicados para a apresentação de erros e omissões, a
Entidade Executante deve a definir a estratégia, as prioridades e o níveis detalhe de informação
relativamente a cada um dos aspectos referidos, referente a cada fase intermédia da formação
contrato. Esta estratégia será dependente do tipo de empreendimento em questão, pelo que deve ser
estabelecida caso a caso.
As ferramentas BIM trazem um conjunto importante de vantagens, respectivamente a cada uma das
alíneas referidas no CCP, que seguidamente se apresentam:
a) Visualização 3D e processos automáticos de verificação;
b) Medições automáticas dos componentes do modelo;
c) Simulação das actividades e fases de execução do empreendimento;
d) Confrontação com as condições do local de execução.
A potencialidade das ferramentas BIM em termos de medições automáticas e simulação das
actividades e fases de execução do empreendimento, será objecto de descrição nos capítulos
seguintes, dado estes conceitos terem um interesse para a Entidade Executante mais alargado do
que a detecção de erros e omissões, nomeadamente, servem também de suporte à orçamentação,
calendarização e controlo da empreitada.
6.1.2. Visualização 3D e Processos Automáticos de Verificação
A realidade do Universo desenvolve-se num espaço tridimensional. Assim, a representação em 2D
dos projectos utilizada na Engenharia Civil pressupõem a utilização da capacidade de abstracção que
o ser humano possui.
49
Nas tradicionais ferramentas CAD, a análise é frequentemente efectuada através da sobreposição
das camadas (“layers”) do projecto das diversas especialidades. A criação de um modelo 3D e a
respectiva possibilidade de visualização, através das ferramentas BIM, incluído o tradicional
representação em 2D, alarga a potencialidade de detecção de erros e omissões das interacções
entre os vários elementos do projecto.
Ressalva-se o facto de, apesar das potencialidades das ferramentas, a percepção do erro depender
sempre da intervenção do modelador, dos critérios de modelação e dos procedimentos que possam
ser criados para a análise visual. A título de exemplo, identifica-se a confrontação e verificação do
modelo com as originais peças desenhadas que acompanham o projecto de execução, que é um
trabalho que acompanha o desenvolvimento do modelo desde o início.
A novidade corresponde ao aparecimento de ferramentas que permitem identificar situações de
interferência espacial 3D ou de propriedades dos elementos desenhados. Contudo, compete ao
modelador validar se as situações identificadas pelos softwares correspondem efectivamente a
situações de erro e omissões.
Neste âmbito, procedeu-se à análise do modelo desenvolvido no Revit Architecture, simulando-se
algumas situações no Navisworks Manage 2010. Este software permite instalar add-ons em diversos
softwares da geração BIM de modo a exportarem modelos em formato NWC, utilizado pelo
Navisworks, incluindo o Revit Architecture e o ArchiCAD. Contudo, tendo em consideração que este
formato não é normalizado, existe também a possibilidade de importar modelos em diversos formatos,
incluindo o IFC.
Figura 26 - Navisworks – Vista geral do modelo do Centro de Saúde Tipo
O Navisworks possui, associado às ferramentas de verificação de interferência, um grande número
de opções disponíveis, o que garante uma significativa versatibilidade. Contudo, durante a realização
deste trabalho não foi difícil obter listagens de centenas ou mesmo milhares de resultados, muitas
delas correspondendo a critérios de modelação aceitáveis. Este facto implica que o modelador deve
50
desenvolver os seus procedimentos de verificação de modo a conseguir facilmente interpretar os
resultados obtidos. Brad Hardin (2009) recomenda ainda que, no âmbito de uma equipa de projecto,
seja criada uma matriz de responsabilidades de detecção de interferências. Num projecto de maior
dimensão, em que a Entidade Executante possa envolver entidades exteriores também se considera
esta recomendação desejável.
Uma opção que se mostrou eficiente foi a de individualizar partes do modelo em diversos ficheiros de
formato NWC: terreno, sapatas, vigas, colunas, lajes, paredes exteriores, paredes interiores, portas,
janelas, estrutura, arquitectura. Este método, também se mostrou adequado para a integração das
várias especialidades do Projecto de Execução.
Figura 27 - Navisworks – Verificação de interferências entre o terreno escavado e as sapatas
O Navisworks faz a agregação das várias partes do modelo e produz os resultados gravando num
ficheiro de formato NWF. Identificadas as interferências, deve voltar-se ao modelo para fazer as
correcções, bastando posteriormente substituir o ficheiro correspondente em formato NWC das partes
que foram alteradas. Apesar das mudanças de ficheiro, o Navisworks vai reconhecendo as
correcções que foram feitas.
Existem três opções principais referentes ao tipo de interacção espacial que os objectos podem ter:
hard clash, clearence clash e duplicates. A opção hard clash identifica a intercepção de dois
componentes 3D. A opção clearance clash identifica os objectos que se encontram integrados
noutros. A opção duplicates identifica objectos que estejam duplicados (Hardin, 2009).
51
Figura 28 - Navisworks – Resultado da verificação do tipo hard clash entre pilares e portas
Para se demonstrar esta versatibilidade, simulou-se um caso de “contrario sensu”, de modo a
identificar qual o elemento que não cumpria com determinada interferência.
Figura 29 - Navisworks – Verificação da falta de ligação de um pilar à fundação
A utilização das funcionalidades do software de search set e selection set alargam ainda mais as
potencialidades da verificação de interacção entre elementos. Neste caso, podem ser criados filtros
relacionados com as características e propriedades dos objectos. O software permite identificar quais
os objectos com a propriedade de um determinado valor e através do search set, criar um grupo de
selecção, através do selection set, e utilizar esse grupo para verificar a interferência com outros
grupos.
A título de exemplo, procedeu-se à verificação se num caminho de evacuação do modelo existe
alguma porta sem a propriedade corta-fogo pretendida, o que corresponderia a uma falha de
segurança. Procedeu-se à criação de uma propriedade na família de uma porta do modelo,
anteriormente inexistente, denominada “C.F.”, com um valor boleano (sim/não), e atribuíram-se
valores diferentes a duas portas do mesmo modelo. O caminho de evacuação foi identificado através
52
da criação no modelo de um objecto do tipo “Massa”. Na figura seguinte consegue identificar-se que a
verificação efectuada distinguiu a porta com a propriedade incorrecta (a vermelho) da porta com a
propriedade correcta (a verde):
Figura 30 - Navisworks – Pesquisa de portas num caminho de evacuação com a propriedade C.F.
As potencialidades do Navisworks Manage 2010 não se esgotam nos exemplos apresentados. A
título de exemplo, é ainda possível fazer simulações da construção em 4D, verificação de
interferências durante a execução dos trabalhos (“sequencing clash”), animações 3D, animações de
objectos (abertura de portas e janelas), renderização, entre outros.
A possibilidade de automatização dos processos de verificação, demonstrada através do software
apresentado, corresponde a uma ferramenta facilitadora de grande utilidade para a confirmação das
condições técnicas e da exequibilidade do empreendimento e da espécie de trabalhos de a realizar.
6.1.3. Listagens de Erros e Omissões
Com vista à criação das listagens de erros e omissões, conforme referido no nº 1 do Art. 61º do CCP,
os softwares testados, apresentam, essencialmente, a potencialidade de enriquecer essas mesmas
com informação gráfica mais detalhada.
Relativamente ao Navisworks, permite a emissão de relatórios das interferências detectadas,
permitindo a sua publicação em formatos HTML, XML, Text. Contudo, esse relatório não possui uma
estrutura editável, pelo que se recomenda a sua utilização a nível interno da equipa de
desenvolvimento do modelo. Na figura seguinte apresenta-se o resultado do referido relatório.
53
Figura 31 - Navisworks – Relatório de interferências
Outra possibilidade, corresponde à criação de desenhos em formato PDF, para posterior
carregamento na plataforma de gestão do procedimento. Na figura seguinte apresenta-se o exemplo
criado de um desenho A4, onde foram incluídas várias visualizações do modelo em representações
2D e 3D, para melhor identificação da localização e do tipo de erro e omissão.
Figura 32 - Revit Arch. 2010 - Fichas de identificação dos erros e omissões
O formato PDF tem ainda a possibilidade, através do software Adobe Acrobat Professional, de
acrescentar anotações (“markup”), correspondendo a setas, formas, caixas de texto, entre outros, que
evidenciem e descrevam os respectivos erros e omissões. A cada anotação criada é possível
adicionar um comentário e criar automaticamente a respectiva listagem.
54
Figura 33 - Acrobat – Listagem de erros e omissões
O ficheiro criado pode acompanhar, como anexo, a notificação realizada pela Entidade Executante ao
Adjudicante, e ser enviada através das plataformas de gestão de procedimentos.
Também se identificaram outras ferramentas com a funcionalidade de criar anotações, directamente
relacionadas com os softwares da geração BIM, nomeadamente no Revit Architecture e no ArchiCAD,
que permitem o intercâmbio e gestão dessa informação entre vários utilizadores do modelo, que no
entanto não foram analisadas no âmbito deste trabalho.
6.1.4. Confrontação com as Condições do Local de Execução
Uma das tarefas mais relevantes no início da preparação da proposta corresponde à recolha de
informação relativa ao local de execução do empreendimento. Alguns aspectos relevantes a conhecer
sobre esse local, que podem ajudar a identificar aspectos ou dados que se revelem desconformes
com a realidade, são apresentados seguidamente:
a) terreno (localização geográfica, topografia, tipo);
b) situação da construção existente no local e vizinhança;
c) utilização do local e da vizinhança por terceiros;
d) equipamentos fixos localizados no local e na vizinhança;
e) acessos (rodoviários, ferroviários e outros);
f) instalação do estaleiro (local e área disponível);
g) rede de abastecimento de água;
h) rede de energia eléctrica;
i) rede de esgotos;
j) rede de comunicações;
k) rede de gás;
55
A confrontação com as condições do local foi testada através da importação da forma do modelo para
o Google Earth. Deve ter-se em consideração que a fotografia aérea disponibilizada pelo Google
Earth pode possuir um significativo atraso relativamente ao momento da realização do
empreendimento.
O ensaio começou pela exportação do modelo a partir do Revit para o formato DWG. Seguidamente,
através do Sketchup (software de edição de imagem 3D de distribuição gratuita), procedeu-se à
importação do modelo em DWG e à implantação sobre a imagem do local fictício para a localização
da obra, referenciada no Google Earth (ver Figura 34).
Figura 34 - Sketchup – Implantação do modelo com as referências do Google Earth
Seguidamente, procedeu-se à transferência do modelo para o Google Earth, podendo simular-se a
existência de edifícios vizinhos, as condições de acesso ou interferências com a topografia do terreno.
Figura 35 - Google Earth – Verificação das interferências no local
As metodologias identificadas não substituem a tradicional visita de verificação ao local de execução
do empreendimento. Contudo, estas metodologias revelam-se bastante úteis para a prévia
56
identificação de condicionantes a confirmar durante essa visita. As visualizações e os resultados das
interferências, obtidas em 3D, são de grande utilidade para enriquecer de informação as notificações
de erros e omissões, enviadas através da plataforma.
6.2. Medições Automáticas
6.2.1. Critérios de Medição
No âmbito do estabelecimento dos critérios de medição para as empreitadas publicas, destaca-se a
Portaria nº 959/2009, de 21 de Agosto, que aprovou o formulário do Caderno de Encargos no âmbito
do Código dos Contratos Públicos. Assim, deve a Entidade Adjudicante definir os termos da Cláusula
26ª, a qual se transcreve:
“Cláusula 26.ª
...
3 — A realização das medições obedece aos seguintes critérios [indicar, se for caso disso, métodos e
critérios a adoptar para realização das medições].
[Ou, em alternativa] Os métodos e os critérios a adoptar para a realização das medições
respeitam a seguinte ordem de prioridades [indicar outros critérios, se for o caso]:
a) As normas oficiais de medição que porventura se encontrem em vigor;
b) As normas definidas no projecto de execução
c) As normas definidas pelo Laboratório Nacional de Engenharia Civil;
d) Os critérios geralmente utilizados ou, na falta deles, os que forem acordados entre o dono
da obra e o empreiteiro.”
Apesar da informação contida na referida cláusula, identifica-se um vazio relativamente à existência
das normas citadas. Não foi até há data publicada em legislação “as normas oficiais de medição... em
vigor”, referida na alínea a), nem “normas definidas pelo Laboratório Nacional de Engenharia Civil”,
referido na alínea c).
Relativamente à alínea b), cabe ao projectista definir quais os critérios de medição a fixar. Da
experiência no sector da Engenharia Civil, não são raras as situações em que o projectista não define
quaisquer critérios. Contudo, na prática, identifica-se que muitos projectistas procuram resolver a
situação referenciando como critério de medição o Curso sobre Regras de Medição na Construção
(Fonseca, 2006). A figura seguinte apresenta a capa da 14ª Edição da referida publicação:
Este livro apresenta um conjunto de regras e critérios de medição principalmente adaptado a
utilização em edifícios e alguns arranjos exteriores. No que se refere a obras específicas,
nomeadamente, obras hidráulicas, obras de arte (pontes e viadutos), vias de comunicação, obras de
infra-estruturas, instalações eléctricas e mecânicas, o livro não consegue englobar muitos dos
trabalhos da construção respectivos.
57
Figura 36 - Capa do livro de Regras de Medição na Construção (Fonseca, 2006)
Assim, a alínea d) acaba por referenciar a cultura do sector da Engenharia Civil ao referir “critérios
geralmente utilizados”, ou, na sua ausência, os que forem acordados entre o Dono da Obra e o
empreiteiro. Este caso permite o surgimento de uma significativa heterogeneidade de critérios
acordados entre os vários intervenientes.
No sentido de normalizar a estrutura da natureza dos trabalhos e respectivos critérios de medição,
têm-se desenvolvido alguns sistemas de classificação, cuja lista não exaustiva se apresenta
seguidamente:
– BCIS – Building Cost Information Service (Reino Unido) www.bcis.co.uk
– ASTM Uniformat (EUA) www.uniformat.com
– Talo (Finlândia)
– ProNIC – Protocolo para a Normalização da Informação Técnica na Construção (em
desenvolvimento em Portugal)
Estes sistemas de classificação, de modo geral, caracterizam-se por definir uma estrutura de
classificação e decomposição de um empreendimento até ao nível dos trabalhos de construção civil,
em condições de serem quantificados, através de medições, e identificados os recursos necessários
e respectivos rendimentos de execução e determinados os custos de produção.
Este estado da situação relativamente aos critérios de medição implica um desafio no
desenvolvimento das aplicações de medição automática a partir de modelos 3D, que corresponde
em garantir uma significativa versatibilidade relativamente aos critérios de medição a aplicar.
58
6.2.2. Medição automática através de aplicações da VICO Software
A medição automática dos elementos do modelo é realizada através da interacção de duas
aplicações da VICO Software – o Constructor e o Estimator. Esta relação entre dois softwares é
efectuada através do paralelismo de duas bases de dados. A primeira corresponde à base de
informação constante no próprio modelo BIM, e a segunda a uma base de dados gerida pelo
Estimator, do tipo SOLID.
As bases de dados SOLID correspondem a uma estrutura de base de dados criada pela Solid
Information Technology. Este tipo de tecnologia permite a consulta de informação de forma acelerada
comparativamente com as bases de dados tradicionais utilizadas em discos rígidos. Utiliza a
linguagem familiar SQL, comum em vários tipos de bases de dados informáticas.
A estrutura da base de dados do Estimator é composta por três níveis: Receitas (“Recipe”), Método
Construtivo (“Method”), Recursos (“Resource”) (VICO, 2008a):
Figura 37 - Estrutura de dados da Receita
1. A Receita corresponde ao nível mais elevado e é
associável aos elementos ou objectos do modelo. A
cada elemento ou objecto só pode ser associada uma
receita; a quantidade medida deve corresponder à
quantidade que melhor define o tipo de elemento (p. ex.
paredes de alvenaria de 11 cm – m2).
2. Cada Receita é constituída por diversos Métodos. A
quantidade de cada método necessário para executar
cada unidade da receita é definido como o Consumo
Método-Receita.
3. O Método é o pacote de informação que contém as actividades ou informação de custo a
incluir na receita.
4. Cada Método contém recursos; a quantidade de recursos necessários para realizar um
unidade de Método é definido como Consumo Recurso-Método.
5. O custo por unidade de trabalho, material, equipamento ou subcontratação é definido como
Recurso.
Seguidamente apresenta-se o exemplo esquemático para a composição de uma receita associada a
elementos de pilares.
59
Figura 38 - Esquema da Receita do elemento pilar (VICO, 2008a)
Por defeito, o Estimator disponibiliza a estrutura de base de dados associada à classificação da BCIS.
Contudo, em Portugal não existe uma estrutura de classificação oficial, sendo apenas do
conhecimento de alguns casos de empreitadas que estão a utilizar o ProNIC. Assim, a maior parte
das empreitadas tem tido uma estrutura de classificação que foi definida pelo projectista,
identificando-se no sector da Engenharia Civil, uma significativa diversidade de estruturas entre obras
diferentes.
Verificou-se no Estimator existir a possibilidade de cada Entidade Executante poder gerir e definir a
classificação de recursos, métodos construtivos e natureza de trabalhos em função das metodologias
internas da empresa, e também adaptando-se à estrutura que for definida nas Peças do
Procedimento.
Figura 39 - Estimator – Janela de definição da estrutura de classificação das Receitas
60
Relativamente aos critérios de medição, a VICO Software disponibiliza um manual (Vico, 2008b) onde
se podem identificar, para cada tipo de objecto, quais as propriedades disponíveis para o cálculo
automático das medições. As tabelas seguintes identificam algumas propriedades para a
determinação de grandezas genéricas, áreas de cofragens, volumes de betão, áreas e volumes de
paredes e revestimentos, quantidades de vãos e volumes de movimentos de terras:
Quadro 8. - Propriedades dos objectos para a medição de grandezas genéricas e de cofragens (VICO, 2008b)
Quadro 9. - Propriedades dos objectos para a medição de volume de betão (VICO, 2008b)
61
Quadro 10. - Propriedades dos objectos para a medição de alvenarias, revestimentos, área de vãos e volumes de movimentos de terras (VICO, 2008b)
Assim, para cada Receita criada através do Estimator devem ser definidas as propriedades
relevantes para a respectiva medição (ver figura 40):
Figura 40 - Estimator – Janela de associação das propriedades das Receitas
Posteriormente, associa-se a cada Método da Receita a propriedade que identifica a quantidade de
trabalho que aquela actividade representa.
62
Figura 41 - Estimator – Janela de associação das propriedades dos Métodos
Finalmente, compete fazer a associação entre as receitas e os objectos, sendo realizada no
Constructor 2008, após a sincronização da base de dados SOLID.
Figura 42 - Constructor – Janela de associação das Receitas aos objectos
Concluída a associação das Receitas aos objectos ficam disponíveis as respectivas quantidades já
determinadas. Renovando-se a sincronização com o Estimator, as quantidades determinadas ficam
disponíveis nesse software para efeitos de orçamentação. A imagem seguinte apresenta a janela do
Constructor em que se apresentam as quantidades calculadas para a movimentação de terras:
63
Figura 43 - Constructor – Medição automática da movimentação de terras
A quantidade de propriedades disponíveis permite alguma versatibilidade no que respeita à resposta
aos critérios de medição que tenham sido estabelecidos no contrato com o Dono da Obra, para
efeitos da verificação das medições incluídas no Projecto de Execução. Igualmente, permite a
definição das quantidades para efeitos de medição de diversos aspectos relacionados com os
métodos construtivos, necessários para os passos seguintes de orçamentação e de calendarização.
6.3. Orçamentação
6.3.1. Orçamento e Estrutura de Custos
De modo resumido, na apresentação de uma proposta para a execução de uma empreita, cabe à
Entidade Executante elaborar o orçamento em função dos custos necessários para a sua realização.
Deste modo, envolve a recolha da informação disponível e pertinente relacionada com a finalidade do
projecto, consumo esperado de recursos e alterações futuras no custo destes recursos (Reis, 2005).
No caso da celebração do contrato se efectivar, o Orçamento corresponderá a uma peça fundamental
do mesmo com vista à gestão da produção e da facturação.
A natureza dos trabalhos de uma empreitada encontra-se identificada através do Mapa de
Quantidades de Trabalho e do Mapa de Medições, geralmente, constituindo documentos que
acompanham as Peças do Procedimento. Compete à Entidade Executante definir qual o Preço
Unitário a estabelecer para cada tipo de trabalho envolvido. O Valor de Proposta corresponde ao
somatório dos produtos entre os Preços Unitários pelas respectivas Quantidades de Trabalho.
Uma estrutura de custos é processo de dividir os diversos encargos que a empresa de construção
civil tem de modo a facilitar a elaboração do respectivo orçamento (Faria, 1987).
64
De modo geral, a Entidade Executante deve ter em consideração para a elaboração da sua proposta
os seguintes aspectos:
1. Custos Directos (CD) - mão de obra, materiais, equipamentos, subempreitadas;
2. Custos Indirectos (CI) - encargos de estaleiro e outros custos de operações auxiliares
à obra;
3. Custo Não Industrial (CNI) - encargos de estrutura e outros encargos da empresa não
relacionados com a obra;
4. Margem de Contribuição (margem de lucro e margem de risco)
O Valor da Venda (VVenda) é determinado pelo somatório dos custos referidos:
VVenda = CD + CI + CNI + MC
O Preço Unitário (Pu) de cada actividade tem relação com o Valor de Venda através das seguintes
expressões:
VVenda = CD x (1 + k)
Pu = CDu x (1 + k)
em que CDu representa o Custo Directo Unitário de cada trabalho e k o coeficiente a multiplicar pelo
Custo Directo Unitário de cada trabalho para o Preço Unitário ter em consideração todos os restantes
encargos.
6.3.2. Orçamentação através de aplicações da VICO Software
Tradicionalmente em Portugal, apesar de não existir um sistema de classificação oficial, a natureza
dos trabalhos que constam nos Mapas de Quantidades de Trabalho está estruturada segundo as
actividades da construção a desenvolver. O Estimator permite o desenvolvimento do orçamento de
uma forma versátil permitindo adaptar o cálculo do orçamento à estrutura de custos referida. Apesar
deste facto, identificou-se que a lógica da orçamentação desta aplicação está mais vocacionada para
determinar o custo do conjunto de objectos da mesma natureza, incluído todas as suas componentes.
A título de exemplo apresenta-se o caso dos pilares da estrutura, onde é corrente identificar nos
mapas referidos artigos distintos para os trabalhos de cofragem, de armaduras e de betonagem.
Através do Estimator é perfeitamente possível distinguir estes preços individualmente. Contudo,
verificou-se que a interligação do software ao modelo no Constructor é mais adequada à criação de
preços compostos para os objectos pilares, onde já estão incluídos os três componentes.
65
Assim, através das bases de dados de Recursos, Métodos e Receitas consegue-se determinar os
Custos Directos dos objectos.
Na base de dados de Recursos identificam-se os principais parâmetros com vista ao estabelecimento
do seu custo unitário, unidades de medida, descontos, validade da proposta, entre outros.
Figura 44 - Estimator – Janela de gestão da base de dados dos Recursos
Na base de dados de Métodos faz-se a composição dos Recursos necessários para realização de
cada um, tendo a possibilidade de identificar rendimentos, factores de desperdício, relação entre as
unidades de medida (1 m2 de parede necessita de 17 tijolos de 30x20x11), custos auxiliares não
identificados como recursos, entre outros.
Figura 45 - Estimator – Janela de gestão da base de dados dos Métodos
Na base de dados de Receitas faz-se a composição dos Métodos necessários para a realização de
cada uma, tendo a possibilidade de identificar factores de desperdício e relação entre unidades, entre
outros aspectos.
66
Figura 46 - Estimator – Janela de gestão da base de dados das Receitas
A definição dos restantes Custos Indirectos, Custos Não Industriais e Margem de Contribuição é
efectuada a através da definição de valores monetários ou percentagens sobre os Custos Directos. O
software permite ainda incluir o Imposto Sobre Valor Acrecentado (“Value-Added Tax” – VAT).
Posteriormente, a aplicação permite a emissão de vários tipos de relatórios e exportação da
informação para ficheiros em formato XLS, nomeadamente, listagem de preços secos, listagem de
composição de preços e listagem de preços unitários.
Figura 47 - Estimator - Lista de Preços Unitários
Os documentos extraídos através do software são úteis tanto para utilização interna da Entidade
Executante, como para incluírem na proposta a apresentar à Entidade Adjudicante.
67
6.4. Calendarização
6.4.1. Calendarização através de aplicações da VICO Software
O desenvolvimento dos elementos de calendarização foi efectuado a partir da sincronização da
informação de três aplicações: o Constructor, Estimator e o Control. Esta comunicação é feita ou por
via directa, através de comandos nas aplicações quando activas, ou por via indirecta, através de
gravação de ficheiros em formato binário.
O primeiro passo corresponde à criação da Work Breakdown Structure (WBS) que é efectuado no
Constructor, através do WBS Manager. A cada pacote de trabalho são seguidamente associadas as
respectivas medições, devendo ser realizada previamente a sincronização com o Estimator.
Figura 48 - Constructor – Criação da WBS
Seguidamente, torna-se possível proceder à sincronização da informação do Constructor com o
Control. A informação transferida corresponde à estrutura da WBS definida, às quantidades obtidas
das medições automáticas e à estrutura de composição de preços criada no Estimator.
A partir do Control pode desenvolver-se o planeamento e a calendarização da empreitada,
nomeadamente, a definição das relações de sequencialidade das actividades, a afectação de
recursos e respectivos rendimentos, a determinação da duração das actividades, a gestão de cargas
dos recursos e a gestão de risco. Na figura seguinte apresenta-se o resultado da calendarização
sobre a forma do Diagrama de Gantt (ver Figura 49).
O Control permite uma outra forma de representação da calendarização, a que se designa “Flowline
View” (ver Figura 50). Esta representação baseia-se na decomposição das actividades na designada
“Location Breakdown Structure”, relacionando as actividades de construção com o local onde estas
são desenvolvidas. A título de exemplo, apresenta-se na figura seguinte a decomposição efectuada
por cada piso do edifício. A escala vertical representa a localização, enquanto a escala horizontal
68
representa o tempo. As actividades são representadas pelas linhas do gráfico tendo em consideração
a sua duração.
Figura 49 - Control – Janela do Diagrama de Gantt
Figura 50 - Control – Janela do Flowline View
Esta forma de representação demonstra-se especialmente adequada para identificar eventuais
interferências de actividades que se estejam a realizar no mesmo local. Numa situação dessa
natureza, as linhas das actividades em conflito cruzar-se-iam numa mesma linha vertical
representante do local. Importa referir que também é possível efectuar no Diagrama de Gantt uma
leitura na direcção vertical do gráfico, identificando as actividades que se realizam em simultâneo,
portanto, com o mesmo objectivo mas de uma forma menos intuitiva, pois, frequentemente, a
designação da actividade não refere a sua localização.
Esta análise torna-se especialmente útil na resposta às exigências do planeamento no âmbito do
desenvolvimento prático do Plano de Segurança e Saúde, na fase de início da execução. A alínea b)
do nº 1 do Artº 11º do Decreto-Lei nº 273/2003, de 29 de Outubro, chama especialmente a atenção
69
para ter em conta “as actividades simultâneas ou incompatíveis que decorram no estaleiro ou na sua
proximidade”.
6.5. Preparação da Empreitada
6.5.1. Considerações Gerais
O trabalho desenvolvido para o efeito da preparação da empreitada deve ter os seguintes objectivos:
1. A estimativa dos recursos a mobilizar para efeito de orçamentação da parcela
correspondente ao custo dos encargos de estaleiro, na fase de elaboração da
proposta;
2. A criação de documentação para resposta aos requisitos do desenvolvimento prático
do Plano de Segurança e Saúde, na fase prévia à consignação (p. ex. Plano de
Estaleiro);
3. A criação de planos de trabalho para as equipas da Entidade Executante (p. ex.
Plano de Cofragem e Betonagem);
Tal como na criação do modelo, também as diversas fases de desenvolvimento da empreitada podem
ser modeladas em 3D, através da introdução dos respectivos objectos de construção. Também da
mesma forma que foi feita a verificação do modelo, pode agora ser feita a verificação de
interferências tendo em consideração a sequência da execução dos trabalhos, uma vez que o modelo
já possui associada a informação da calendarização.
6.5.2. Plano de Estaleiro
No âmbito da presente dissertação entende-se que os elementos de estaleiro são todas as
instalações auxiliares necessária para execução da obra. Seguidamente apresenta-se uma lista não
exaustiva dos elementos correntemente utilizados:
a) Vedações
b) Portaria
c) Escritório
d) Dormitório
e) Instalações sanitárias
f) Refeitório
g) Armazéns de materiais
70
h) Ferramentaria
i) Estaleiro de preparação de armaduras
j) Estaleiro de preparação de cofragens
k) Estaleiro de preparação de argamassas e betões
l) Equipamentos de apoio fixo
m) Parque de estacionamentos móveis
n) Parques de materiais
o) Redes provisórias de água, esgotos e electricidade
p) Recolha de lixos
q) Circulações internas
r) Outros equipamentos
Algumas características dos equipamentos a instalar nos estaleiros encontram-se definidas no
Decreto nº 46427, de 10 de Julho de 1965, que aprovou o Regulamento das Instalações Provisórias
Destinadas ao Pessoal Empregado nas Obras.
O bom funcionamento do estaleiro em termos de segurança, economia, interactividade está
dependente de um estudo a realizar para a elaboração do Plano do Estaleiro. Luís Alves Dias (1996)
propõe uma tabela de correlações entre os vários elementos do estaleiro e se define o grau de
importância de cada correlação e os respectivos motivos, conforme se apresenta no quadro seguinte:
Quadro 11. - Correlações entre elementos de estaleiro (Dias, 1996)
71
Verificado o espaço de implantação e escolhidos os equipamentos, pode ser começada a modelação
do Plano de Estaleiro, em representação 3D, através da introdução de objectos que representem
esses equipamentos. Neste sentido, identificou-se na biblioteca do VICO Constructor a existência de
uma gama muito variada de objectos relacionados com a empreitada, entre outros, gruas, camiões,
autobetoneiras, betoneiras, autobomba, contentores de escritório, contentores de casas de banho e
vedações.
Assim, para além dos fabricantes dos produtos da construção, também se identifica interesse em que
os fabricantes de máquinas e equipamentos de estaleiro desenvolvam os seus “objectos inteligentes”
(ver Figura 51).
Figura 51 - Constructor – Estaleiro do Centro de Saúde Tipo
Figura 52 - Constructor – Estaleiro de argamassas do Centro de Saúde Tipo
Tal como num projecto real, todas as peças e pormenores do estaleiro podem ser convertidos a 2D
(ver Figura 53):
72
Figura 53 - Planta do Estaleiro do Centro de Saúde Tipo
Como se demonstrará no subcapítulo 6.5.4 - Verificação de Interferências do Modo de Execução dos
Trabalhos, poderão ser realizados as respectivas análises referentes ao estaleiro e aos equipamentos
entre si, correspondendo a uma ferramenta facilitadora de grande utilidade para a verificação das
condições apresentadas no Quadro XI, atrás apresentado.
6.5.3. Plano de Cofragem e Betonagem
A modelação da cofragem é executada nos mesmos termos da modelação do edifício, utilizado os
respectivos objectos, nomeadamente, extensores, vigas, travessas, chapas de cofragem, topos,
guarda-corpos, acessos, etc.
Figura 54 - Constructor – Modelo da cofragem de uma laje
73
Na pesquisa efectuada, não se encontraram extensões de software, nem para o Revit nem para o
ArchiCAD, relativas ao dimensionamento das cofragens. Os fabricantes de equipamentos de
cofragem têm aberta a possibilidade de desenvolverem “objectos inteligentes” e componentes BIM de
verificação estrutural dos respectivos elementos, para as acções que forem definidas através do
modelo de cada edifício.
Criado o modelo de cofragem podem igualmente ser modeladas as condições de betonagem e
acesso ao local dos trabalhos, através da introdução dos respectivos equipamentos: autobetoneiras e
autobomba. A título de exemplo, isto permite simular as condições de estabilização da bomba e
encontrar, através da verificação da interferência espacial, os melhores locais para acesso aos
elementos em enchimento.
Figura 55 - Constructor – Simulação da betonagem de pilares
Como resultado deste trabalho podem ser extraídos do modelo medições e peças desenhadas que
dêem resposta às necessidades da obra e dos respectivos responsáveis das equipas. Pode
igualmente ser feita a verificação de interferências dos planos com o empreendimento em execução.
6.5.4. Verificação de Interferências do Modo de Execução dos Trabalhos
A verificação de interferências do modo de execução dos trabalhos, denominada por “sequencing
clash” (Hardin, 2009) pode ser realizada em ferramentas informáticas que agreguem ao modelo em
3D a calendarização criada.
O Navisworks potencia este tipo de detecção, ao associar aos elementos do modelo um Timeliner.
Este Timeliner corresponde uma tabela de actividades de construção, as quais estão associados aos
elementos do modelo e estão definidas as datas relativamente ao início e à conclusão das mesmas.
Esta informação pode ser criada directamente no software ou estar associado a um ficheiro externo
em formato do Microsoft Project, Primavera Project Management ou uma tabela em formato CSV.
74
Pode-se em primeiro lugar realizar uma simulação 4D, correspondente à visualização da evolução do
empreendimento.
Figura 56 - Navisworks – Simulação 4D da execução do empreendimento
Outra potencialidade do Navisworks corresponde à possibilidade do teste de interferências ter em
consideração, para além do espaço, o período em que os elementos são executados. Deste modo,
pode distinguir-se a existência de conflitos entre actividades que possuam um carácter temporário ou
de demolição. A título de exemplo, pode verificar-se se existe alguma interferência de actividades de
construção do empreendimento com a presença dos equipamentos provisórios de estaleiro (ver figura
57).
Figura 57 - Navisworks – Identificação da interferência entre o edifício e o estaleiro
Do conjunto de softwares da VICO, destaca-se ainda o 5D Presenter. Trata-se de um software de
criação de apresentações, acrescentando a escala do tempo e a escala do custo. Deste modo,
podem realizar-se simulações 4D da execução do empreendimento, bem como proceder-se à análise
Earn Value Management para a simulação que foi criada.
75
Figura 58 - 5D Presenter – Silumação 4D
A possibilidade de criação de apresentações virtuais do modo de construção dos trabalhos constitui
uma ferramenta de grande utilidade para a melhor percepção de quaisquer partes interessadas no
empreendimento, principalmente naquelas cuja formação ou experiência técnica no sector da
Engenharia Civil seja reduzida, como por exemplo, surge com alguns Donos da Obra, com os
Utilizadores ou mesmo com o público em geral.
Brad Hardin (2009) apresenta o caso de sucesso da utilização destas ferramentas, recentemente,
durante a renovação da Oakland Bay Brigde – São Francisco. Esta ponte possui um tráfego diário de
cerca de 300.000 veículos. Neste âmbito, foi criado um modelo 4D no Autodesk Navisworks,
correspondente à ligação das componentes do modelo 3D com a calendarização elaborada no
software da família Primavera. Este modelo possibilitou as seguintes vantagens:
• Melhor comunicação da informação entre a equipa de projecto e de construção sobre os
processos de construção;
• Melhor comunicação com os decisores do projecto relativamente ao momento de realização
de certas actividades e da relação com os marcos relevantes do planeamento;
• Significativamente maior colaboração entre os parceiros do empreendimento e as restantes
partes interessadas;
• Esclarecimento publico sobre a aparência do empreendimento durante as várias fases de
desenvolvimento da construção;
• Facilitação de campanhas mediáticas que eficientemente comunicaram os planos de
encerramento e desvio de tráfego.
76
6.6. Cadeia de Fornecimentos e Subcontratação
6.6.1. Análise da Cadeia Tradicional
A cadeia tradicional de aquisição de fornecimentos e de contratação de subempreiteiros, associada
ao método Concepção-Concurso-Construção está, de modo geral, entregue à responsabilidade do
Empreiteiro Geral.
As características actuais da execução da obra podem caracterizar-se pelo predomínio da construção
executada no local, originando a existência de estaleiros temporários de apoio à mesma, e ao
controlo da execução também efectuado no local, em que a troca de informação entre o Empreiteiro e
a Fiscalização é igualmente efectuada em obra, e os resultados das verificações, reuniões e
inspecções registadas no tradicional livro de obra. O Dono da Obra exerce a referida fiscalização,
mobilizando recursos próprios, no caso de possuir a capacidade técnica para o efeito, ou contratando
estes serviços a entidades externas.
Relativamente à selecção dos materiais, a Fiscalização exerce funções, essencialmente, de
aprovação das suas características técnicas, por avaliação de amostragens, inspecções, fichas
técnicas, ensaios ou relatórios requeridos, declarações ou certificados de qualidade e garantias, entre
outros, verificando a sua conformidade com o prescrito no projecto de execução e no caderno de
encargos. Relativamente à contratação de subempreiteiros, a Fiscalização exerce também o direito
de aprovação das entidades propostas pelo Empreiteiro Geral, tendo de garantir a recepção da
documentação que comprove a capacidade técnica e financeira da mesma. A Entidade Executante
pode estar sujeita a um limite de valor de subcontratação, correspondendo a uma percentagem do
preço contratual, caso esteja definido no respectivo Caderno de Encargos. Cumprindo com as
limitações referidas, o Empreiteiro Geral possui uma ampla liberdade para a selecção de materiais e
de subempreiteiros.
No âmbito do Regime Jurídico da Urbanização e Edificação, aprovado pelo Decreto-Lei nº 555/99 e
alterações posteriores, foi publicada a Portaria nº 1268/2008, de 6 de Novembro, que aprova a
constituição do novo livro da obra, prevendo-se para breve a existência deste documento sob a forma
electrónica. A referida portaria prevê ainda a instituição do manual de inspecções e manutenção do
imóvel e do bilhete de identidade do imóvel, alargando o âmbito dos actuais documentos de
referência, nomeadamente, a Ficha Técnica da Habitação e a Caderneta Predial. A partir da entrada
em vigor da referida Portaria, está a ser dado mais realçe ao registo da informação relacionada com
os materiais, os equipamentos, os sistemas e as soluções construtivas implementadas em obra, bem
como à informação necessário registar. O Anexo II da referida Portaria apresenta a lista de
informação a registar no referido livro.
77
Na óptica da Entidade Executante pretende-se seleccionar e executar os respectivos elementos de
construção de forma a que cumpram os requisitos do Projecto de Execução e do Caderno de
Encargos e garantir o preço mais económico, o fornecimento atempado e a garantia legal ou
acordada com o Dono da Obra.
Para efeitos de subcontratação, de modo geral, o Empreiteiro Geral realiza consultas a entidades
habilitadas para os trabalhos em questão, podendo este acto realizar-se ainda em fase de concurso
ou já na fase de realização do empreendimento. Para o efeito, a Entidade Executante decompõe o
Projecto de Execução e o Caderno de Encargos nas parcelas correspondentes às subempreitadas a
contratar, servindo de base para a apresentação das propostas das entidades consultadas, bem
como, para o posterior contrato a celebrar. A selecção dos subempreiteiros a utilizar na obra assenta
principalmente no factor preço, sendo também influenciada por factores de garantia de qualidade e
cumprimento de prazos de execução.
Resumindo, a análise custo-benefício tradicional efectuada pela Entidade Executante assenta
principalmente em garantir o preço mais baixo para os fornecimentos de materiais ou de trabalhos de
construção que cumpram com os requisitos do Projecto de Execução e o Caderno de Encargos.
Assim, uma das principais actividades da Direcção da Obra corresponde à reorçamentação. A
possibilidade desta influenciar os resultados da execução da obra, embora sejam dependentes do
tipo de obra, essencialmente, correspondem ao controlo das actividades de maior peso no custo geral
e à proposta de soluções alternativas às definidas, na fase inicial da construção do empreendimento,
de modo a influenciar o maior número possível de trabalhos (ver Figura 4 - Curva de MacLeamy).
Esta metodologia tem-se mantido ao longo dos últimos anos e não tem trazido benefícios de
produtividade para o sector da construção, essencialmente por falta de comunicação e de
colaboração entre os intervenientes (Hardin, 2009).
Figura 59 - Comparação da produtividade da construção com industrias não agrícolas
78
Acrescenta-se ainda que as metodologias da construção actualmente realizadas podem caracterizar-
se por possuir muitas actividades que (Eastman, 2008):
• subaproveitam os recursos disponíveis em termos de tempo (p. ex. uma operação de
betonagem);
• não acrecentam valor ao processo de concepção (p. ex. plotagens de peças desenhadas);
• destinam-se à correcção de erros e omissões (p. ex. por falta de integração das
especialidades do projecto);
• destinam-se à gestão de documentos do empreendimento (p. ex. Projectos, Planos de
Qualidade, Planos de Segurança e Saúde, Plano de Gestão de Resíduos);
• destinam-se ao transporte, inspecção e gestão logística do processo construtivo.
6.6.2. BIM Supply Chain Management
O tipo de fornecedores e subempreiteiros pode ser categorizado pelo tipo de trabalho ou
componentes que produzem, apesar das tarefas especializadas que realizam terem um horizonte
muito alargado (Eastman et al., 2008):
• Produção de componentes para stock (“made-to-sotck components”) – nomeadamente,
tijolo, cimento, ladrilhos, tubagens, etc.
• Produção de componentes para encomenda (“made-to-order components”) –
nomeadamente, portas, janelas, lajes aligeiradas pré-fabricadas, etc.
• Desenvolvimento de componentes projectadas (“Engineered-to-order components” - ETO)
– elementos de estruturas metálicas, componentes de betão pré-fabricados, caixilhos, móveis
de cozinha e outros componentes desenvolvidos especificamente com as dimensões,
características e funcionalidades necessárias de determinados locais do empreendimento.
Os dois primeiros tipos de classificação de materiais são componentes adequados a serem
especificados por catálogos. Neste sentido, encontraram-se diversos catálogos electrónicos na
Internet associados às várias ferramentas BIM (ver endereços electrónicos de nos capítulos 4.3.4 e
4.3.5). Os fornecedores deste tipo de materiais, de modo geral, raramente estão envolvidos com a
posterior instalação dos mesmos no empreendimento (Eastman et al., 2008).
As componentes projectadas têm de ser previamente concebidas, dimensionadas, analisadas,
testadas, produzidas, e posteriormente aplicadas no local da obra, geralmente, por subempreiteiros,
com as características exactamente definidas.
O objectivo do BIM Supply Chain Management corresponde a potenciar a aplicação de fluxos de
trabalho 3D digital, integrando com os princípios da produção LEAN nos processos de construção,
79
para conseguir a optimização do valor acrescentado dos processos e reduzir o número de actividades
sem valor acrescentado.
O conceito de produção LEAN baseia-se nos princípios do trabalho em equipa, comunicação, uso
eficiente dos recursos, eliminação dos desperdícios e melhoria contínua. Segundo Koskela et al.
(2002), existem onze princípios heurísticos para o projecto e melhoria do processo, que têm servido
de base à Construção Civil, denominado por LEAN Construction:
1. Aumentar o valor do produto através da consideração dos requisitos dos clientes;
2. Reduzir o tempo do ciclo;
3. Reduzir a parcela de actividades que não agregam valor;
4. Simplificar através da redução de passos, partes e ligações;
5. Focar o controlo do processo global;
6. Manter o equilíbrio entre melhorias de fluxo e nas conversões;
7. Reduzir a variabilidade;
8. Aumentar a transparência do processo;
9. Aumentar a flexibilidade do trabalho final;
10. Introduzir melhoria contínua no processo;
11. Fazer benchmarking.
No âmbito do BIM Supply Chain Mangement identificam-se três áreas que importa destacar:
• a criação de catálogos electrónicos como forma de aumentar a interoperacionalidade
entre os intervenientes do desenvolvimento do empreendimento e os fabricantes de
produtos de construção;
• o controlo de execução desde concepção à aplicação dos componentes no
empreendimento;
• a racionalização dos processos de decisão relativamente aos recursos, humanos ou
materiais, a fenómenos rodeados de aleatoriedade incerteza, e a fenómenos
combinatórios.
6.6.2.1. Catálogos electrónicos
A divulgação de objectos inteligentes em catálogos digitais encontra-se já amplamente difundida
através de sítios na Internet que disponibilizam para as várias famílias uma quantidade significativa
de componentes virtuais, como foi referido anteriormente. A utilização de objectos inteligentes
apresenta um conjunto de vantagens significativas associadas não só à modelação 3D, mas também,
enquadrando o ciclo de vida do objecto com o ciclo de vida do empreendimento. Seguidamente
apresentam-se algumas das vantagens da utilização dos catálogos electrónicos (CAT-E, 2010):
80
• Ferramenta de Marketing tecnologicamente avançada
• Facilidade de utilização e de aprendizagem
• Suporta a maior parte de formatos CAD
• Integra-se no modelo segundo a lógica de objecto virtual (“drag and drop”)
• Inclui especificações dos fabricantes
• Publicação rápida das actualizações
• Poupança de catálogos em papel
• Catálogo de soluções e serviços
• Poupança de tempo e de custo
A Figura 60 apresenta o ciclo de vida do objecto virtual, podendo identificar-se as matérias com que
cada componente se relaciona com o ciclo de vida do empreendimento, nomeadamente, a análise e
desenvolvimento das soluções do empreendimento, potenciação das ferramentas BIM, Gestão da
Utilização do Empreendimento e Garantia de Qualidade e Ambiente.
Figura 60 - Ciclo de Vida dos Objectos Inteligentes (CAT-E, 2010)
No âmbito da utilização pela Entidade Executante em fase concurso e realização do empreendimento,
os catálogos electrónicos potenciam a resolução de várias das suas necessidades, nomeadamente:
• Facilidade na comparação da informação relativa às características dos produtos com as
especificações respectivamente definidas do Projecto de Execução e no Caderno de
Encargos;
• Facilidade na identificação em soluções alternativas às definidas que possam traduzir-se em
vantagens para o Empreiteiro Geral, para o Dono da Obra e para os Utilizadores;
81
• Facilidade na realização de consultas para efeitos de fornecimentos e subempreitadas;
• Potenciação da utilização de ferramentas mais aprofundadas e complexas para o apoio à
tomada de decisão;
• Maior transparência na informação disponibilizada à Fiscalização com vista à aprovação das
soluções propostas;
• Facilidade de comunicação aos restantes intervenientes (Dono da Obra, Projectistas,
Utilizadores, etc.) do impacto das soluções propostas no empreendimento em construção;
Como foi referido, a utilização de catálogos electrónicos revela-se essencialmente apta para a
apresentação de componentes produzidas para stock ou para encomenda. No caso das
componentes projectadas, a solução mais adequada será utilizando as funcionalidades de
interoperacionalidade do modelo BIM, através de um trabalho colaborativo entre o Empreiteiro Geral
e o respectivo fornecedor e subempreiteiro. Chuck Eastman et al. (2008) apresenta o caso de
sucesso de como foram projectados módulos prefabricados de instalações de canalização,
electricidade e AVAC, para posterior instalação em obra. Os módulos foram inicialmente modelados
em BIM, criados protótipos, ensaiados e finalmente aplicados.
Identificaram-se alguns catálogos electrónicos disponíveis, apresentando-se seguidamente, a título
de exemplo, a imagem do Autodesk Seek:
Figura 61 - Catálogo Autodesk Seek
Actualmente, estes catálogos disponibilizam essencialmente a informação relativamente aos objectos,
possuindo associada um conjunto de informação em ficheiros de formato DOC, PDF ou outro,
respectivamente às especificações dos produtos. Disponibilizam igualmente os objectos nos formatos
gráficos das diversas famílias CAD, Revit (RFA), Graphisoft (GDL) ou outras, para serem utilizados
82
nos softwares respectivos. Alguns dos catálogos consultados estão ainda integrados com
ferramentas de gestão e sincronização com as bibliotecas dos utilizadores.
Figura 62 - Estrutura do Catálogo ArchiCAD Talk
O desenvolvimento do International
Framework Dictionaries (IFD) e de catálogos
electrónicos interligados com as ferramentas
de softwares da geração BIM irão alargar as
metodologias de comparação e selecção.
Actualmente, os catálogos consultados
permitem a pesquisa de objectos por tipo ou
por fabricante, seguindo uma estrutura em
árvore, numa lógica de directorias semelhante
à da gestão de ficheiros dos sistemas
operativos, o que facilita a pesquisa.
Neste sentido, identifica-se a potencialidade de desenvolver um sistema de pesquisas automatizadas
de tipos objectos que possuam determinadas propriedades especificadas ou por parâmetros máximos
ou mínimos. Todo o tipo de parâmetros técnicos definidos pode ser utilizado para filtrar o conjunto de
soluções disponibilizadas pelos fabricantes, nomeadamente, por: funcionalidade, comportamento ao
fogo, comportamento acústico, compatibilidade com outros materiais, comportamento térmico,
mochila ecológica, resíduos produzidos, resultados de ensaios normalizados respectivos, reacção a
agentes de degradação, durabilidade, entre outros.
Deste modo, compreende-se a importância da existência de uma normalização que defina os
parâmetros a categorizar nos objectos, nomeadamente, o que são, quais as suas componentes,
propriedades, unidades e valores que possuem, como se propõe realizar o IFD, seguindo a norma
ISO 12006-3:2007. Aos fabricantes caberá criar os “objectos inteligentes” agregando a respectiva
informação técnica. Os catálogos electrónicos funcionaram como ferramentas de pesquisa, selecção,
comparação e contacto entre os fornecedores e os empreiteiros. Os softwares procederam à
integração da informação dos objectos no modelo BIM do empreendimento e a realizarão o
dimensionamento e a análise necessários. As plataformas colaborativas potenciarão a
interoperacionalidade entre as várias especialidades do modelo BIM do empreendimento e os
catálogos electrónicos.
83
6.6.2.2. Controlo de Execução
No âmbito do controlo de execução dos componentes a incluir no empreendimento, distinguem-se
duas fases em que as ferramentas BIM revelam-se bastante facilitadoras: a fabricação e a aplicação.
Relativamente à fabricação, o BIM potência a pormenorização e utilização de processos automáticos
de produção, através da utilização de máquinas da geração Computer Numerically Controllled (CNC).
Chuck Eastman et al. (2008) descreve a forma bem sucedida como foi introduzida esta tecnologia na
fabricação de componentes metálicos para construção, sendo já de utilização corrente, bem como, na
fabricação de elementos de betão prefabricado, fenestras e de elementos vidro. Esta tecnologia foi já
utilizada, na aplicação de módulos completos de casas de banho, pré-fabricados, p. ex. em
instalações hospitalares.
Relativamente à aplicação, o BIM potência a coordenação da aplicação dos componentes e a gestão
das actividades no local de aplicação, através da criação de Planos de Estaleiro e de Montagem mais
detalhados, animações de sequência de actividades e detecção de interferências. Brad Hardin (2009)
apresenta um conjunto de tecnologias actuais, nomeadamente, etiquetas Radio-Frequency ID (RFID),
Laser Scanning (LADAR), localizadores GPS, que permitem identificar o componente do
empreendimento e o local onde deve ser aplicado, recorrendo a computadores manualmente
transportados.
Brad Hardin (2009) enquadra o processo virtual de construção em BIM com as metodologias do Lean
Production, apresentando as seguintes vantagens:
• Oferece a possibilidade para a equipa de construção contratar ou fabricar componentes com
exactidão;
• Reduz e limita o número de horas de trabalho desenvolvido no local de aplicação;
• Coordenação da informação digital mais eficiente reduzindo o papel utilizado, problemas de
versões e aprovações;
• Coordenação mais eficiente de fornecimentos, reduzindo stocks;
• Diminuição do número de fornecimentos e resíduos provocados;
• Redução do custo total de trabalho de engenharia e de tempo de desenvolvimento de
pormenorização do projecto.
6.6.2.3. Racionalização dos Processos de Decisão
Os problemas de decisão no âmbito da gestão da cadeia de fornecimentos e subcontratação podem
caracterizar-se por problemas de comparação multiatributo.
84
Segundo Tavares et al. (1996) é possível identificar as principais propriedades dos problemas de
decisão, nomeadamente:
• Implica escolhas relativamente à afectação de recursos, humanos ou materiais;
• Implica características e, ou, componentes não determinísticos cujo conhecimento é rodeado
de aleatoriedade ou incerteza;
• Apresenta um carácter fortemente combinatório, ou seja, a configuração de cada decisão
resultar da combinação de escolhas parcelares, pelo que a extensão do conjunto de
alternativas cresce rapidamente atingindo níveis muito superiores aos dominados pela
intuição humana.
O Projecto de Execução e o Caderno de Encargos de qualquer empreendimento tem implicitamente
gravado em si um conjunto de valores sociais, económicos e políticos, que lhes foram transmitidos
pelos projectistas, através da sua interpretação dos regulamentos e da selecção dos materiais e
soluções construtivas a aplicar no mesmo.
Como organização, a Entidade Executante também possui a sua estrutura de valores própria,
implícita na missão, na estratégia e nos objectivos da empresa, e que transmite à sua equipa
envolvida na realização do empreendimento, através dos objectivos que estipula para os
responsáveis da mesma.
Designa-se por critério o conhecimento do atributo, do seu descritor e da correspondente função-valor
(Tavares, 2008). A estruturação de valores pode ser feita adoptando vários tipos de atributos,
nomeadamente, custo, benefício, prazo, risco de atraso, risco de aumento de custo, qualidade,
ambiente, segurança, impacto social. Os atributos referidos devem ser definidos de forma objectiva
através de descritores de modo a serem mensuráveis, operacionais e compreensíveis (Tavares,
2008) e podem ter carácter quantitativo ou qualitativo. Frequentemente recorre-se à representação da
estrutura de valores e atributos através de uma estrutura arborescente.
Figura 63 - Estrutura arborescente
Para cada atributo deve ser definida uma função-valor que quantifique a utilidade que o decisor atribui
ao mesmo. No caso de fenómenos que impliquem aleatoriedade pode ainda associar-se a cada
Critério
Atr. A Atr. Q Atr. S
Suba. A1 Suba. A2 Suba. S1 Suba. S2
85
ramo a função probabilística que o caracteriza. O resultado calculado para cada alternativa
relativamente ao critério adoptado será obtido através da agregação dos resultados das funções-valor,
ponderados das relações de importância relativa entre esses valores.
Destaca-se o carácter combinatório que pode afectar a Cadeia de Fornecimentos e Subcontratação.
Identifica-se a potencialidade de desenvolver tecnologias associadas ao BIM que permitam melhorar
racionalização dos processos de decisão através dos seguintes aspectos:
• em primeiro lugar, da identificação mais alargada e detalhada das alternativas possíveis, por
exemplo, através da filtragem de componentes disponibilizados no catálogo electrónico;
• em segundo lugar, da identificação mais detalhada de critérios de avaliação e atributos a
ponderar, associando-os aos parâmetros e propriedades que acompanham os objectos
inteligentes;
• em terceiro lugar, da criação de aplicações com interfaces que permitam facilmente definir as
funções-valor e as ponderações entre os atributos, referentes às metodologias de
comparação multicritério;
• em quarto lugar, da hierarquização das alternativas em função do cálculo automático do valor
respectivo.
6.7. Interoperacionalidade com a Plataforma ASITE
6.7.1. Exportação do Modelo em BIM
Durante o estudo que envolveu a presente dissertação, foram utilizados os seguintes softwares: Revit
Architecture 2010, ArchiCAD 13, Contructor 2008, Estimator 2008, Control 2008, 5D Presenter,
Navisworks Manage 2010, Adobe Acrobat, Sketchup, Google Earth, AutoCAD e DDS CAD Viewer.
Os softwares referidos apresentam funcionalidades que se complementam no que se refere ao
intercâmbio de informação dos modelos 3D. Este intercâmbio foi possível através da transferência de
informação em diversos formatos de ficheiros, (DWG, IFC, NWC, PDF, PLN, XML), por sincronização
ou por transferência entre softwares.
O primeiro método de intercâmbio referido corresponde à forma mais tradicional de transferência de
informação. Corresponde também ao caso em que se encontram mais dificuldades, nomeadamente,
relacionadas com incompatibilidade de versões de formatos, o que se corrigiu algumas vezes com os
conversores respectivos, ou com perda de informação, o que obriga a reconstruir a informação no
software de destino.
86
Relativamente aos softwares de modelação, a transferência do modelo 3D em formato IFC produziu
falhas de integração da informação. Diversos autores e investigadores encontrados, entre outros,
Andrade et al. (2009), Plume et al. (2007), Pazlar et al. (2008) têm analisado o desempenho dos
vários softwares relativamente à interoperacionalidade, identificando as falhas neste formato de
transmissão de informação. No caso do Modelo presente também não foi excepção.
Nas experiências realizadas conseguiu-se, no entanto, identificar alguns aspectos importantes
relacionados com essa falta de integração, que embora não tenham resolvido todas as questões,
melhoraram a qualidade de alguns dos modelos transmitidos. Estes aspectos correspondem:
1. Na família ArchiCAD, ao se criar o modelo IFC deve ter-se em atenção em definir
correctamente as opções de exportação e as propriedades dos objectos. A Graphisoft
disponibiliza um guia explicativo para esse efeito em: http://download.graphisoft.com/ftp/techsupport/documentation/IFC/IFC_2x3_Reference_Guide.pdf.
Figura 64 - ArchiCAD - Janelas de opções e gestão de propriedades dos objectos do modelo IFC
2. Na família Autodesk REVIT, por defeito, nem o projecto nem os objectos possuem as
propriedades relativas à estrutura IFC. A Autodesk disponibiliza um template apropriado em
http://revit.autodesk.com/LIBRARY/HTML/, em que estão incluídas as propriedades IFC. Este
template deve ser utilizado para a exportação de modelos criados de origem no Revit, em que
se prevê a necessidade de intercâmbio do modelo em formato IFC, bem como para a
importação de modelos em formato IFC, recebidos de outros membros da equipa.
87
Figura 65 - Revit Arch. 2010 – Janelas de gestão de propriedades IFC (exportação e importação, respectivamente
3. Quando se abre o mesmo modelo IFC, ou seja, o mesmo ficheiro em softwares distintos, os
resultados são também diferentes, o que permite deduzir que a interpretação que cada
software faz do modelo é um factor relevante a controlar.
a. No primeiro exemplo que se apresenta, o modelo IFC foi criado no ArchiCAD 13 e
inclui uma versão simplificada do edifício e o terreno. A importação em Revit 2010 e
gera falhas na interpretação da informação relativamente ao terreno significativas.
Contudo, o DDS CAD Viewer interpreta a topografia do terreno do modelo.
Figura 66 - 1º Exemplo – ArchiCAD 13 – Modelo simplificado exportado para IFC
88
Figura 67 - 1º Exemplo - Revit Arch. 2010 – Falha na interpretação da topografia do terreno
Figura 68 - 1º Exemplo - DDS CAD Viewer – Centro de Saúde Tipo com a topografia
b. No segundo exemplo, a exportação do modelo em IFC foi feita a partir do Revit 2010
e a importação foi feita pelo ArchiCAD 13, interpretando o terreno como um objecto
rígido. Igualmente, o DDS CAD Viewer interpreta a topografia do terreno do modelo.
Figura 69 - 2º Exemplo – Revit Arch. 2010 - Modelo original exportado para IFC
89
Figura 70 - 2º Exemplo – ArchiCAD 13 – Importação IFC considera terreno como objecto
Figura 71 - 2º Exemplo – DDS CAD Viewer - Centro de Saúde Tipo com a topografia
Assim, deduz-se que as falhas da interpretação entre o ArchiCAD 13 e o Revit Architecture 2010
ocorrem quando cada um dos softwares, ao importar o modelo IFC, procura identificar qual o objecto
a que pode associar-se a topografia do terreno, para permitir a sua edição. Dado não ter havido uma
uniformização dos parâmetros IFC na exportação, os softwares interpretam o terreno como objectos
genéricos, provocando as falhas na interpretação da informação.
Também se procurou identificar a possibilidade de cada software agregar a informação criada no
mesmo ao modelo 3D. Neste sentido, concluiu-se que alguns dos softwares testados ainda não
permitem essa funcionalidade, embora possuam componentes de programação em que se possam
desenvolver extensões para o efeito.
A título de exemplo, destaca-se a relação entre o Constructor e o Estimator referente às medições
automáticas obtidas. Percebeu-se que a forma como estas ficaram associadas ao modelo
corresponde a uma base de dados partilhada e sincronizada entre as duas aplicações, exterior ao
modelo. Assim, conclui-se que o Estimator não acrescenta os campos com as propriedades das
90
medições nem custos aos objectos do modelo 3D, de modo a que esse modelo fique enriquecido com
essa informação.
Uma forma de testar essa situação foi através da exportação do modelo para formato IFC, tendo-se
verificado a ausência das respectivas propriedades no DDS CAD Viewer. Este aspecto permite
identificar as limitações das funcionalidades BIM das aplicações, faltando ainda incluir componentes
de interoperacionalidade.
Figura 72 - DDS CAD Viewer – Propridades ifcElementQuantity da laje do piso 1
A forma que se percebe ser possível para integrar e gerir a informação gerada pelas aplicações,
corresponde à programação adequada de componentes e extensões dos softwares, que permitam
capturar a informação das bases de dados externas SOLID, OCBD ou MDB e agregá-la no modelo
IFC. Diversos autores, nomeadamente, Thomas et al. (1999), Weise et al. (2009), têm analisado os
parâmetros relacionados com a gestão de projectos e comparado as versões IFC que têm sido
disponibilizadas. As aplicações testadas ainda não tiram partido da estrutura IFC disponível para
agregação da informação.
6.7.2. Plataforma Asite
A Asite (www.asite.com) corresponde a uma plataforma colaborativa destinada a gerir o intercâmbio
de informação entre os vários intervenientes num projecto, segundo o conceito de
interoperacionalidade BIM.
91
Figura 73 - Interoperacionalidade da plataforma Asite (2010)
Para o efeito, a Asite disponibiliza um conjunto de ferramentas integradas que permitem a gestão do
processo relacionado com a realização empreendimento, tendo em conta as suas diversas fases de
desenvolvimento e os respectivos intervenientes. As principais ferramentas que se podem utilizar
neste espaço de trabalho (“workspace”) destinam-se à (Asite, 2010):
1. Gestão de Documentos e Informação do Empreendimento (Document Manager, Forms
Manager)
2. Gestão de Fluxo de Trabalho e de Níveis de Responsabilidades e Acesso à Informação
(Workflow Manager)
3. Gestão de Candidatos, Propostas, Contratação e Esclarecimentos (PreQual Manager, Tender
Manager, Procurement Manager)
4. Integração do Modelo IFC do empreendimento (cBIM Manager)
Associada a estas ferramentas, a Asite possui um conjunto de aplicações destinados à monitorização,
controlo em tempo real e comunicação entre os intervenientes: correio electrónico (email,
calendarização, contactos, notificações), colaboração em equipa (partilha de ficheiros, revisão dos
documentos, comparação de documentos, esclarecimentos, tarefas e pesquisa de texto) e
ferramentas de computação social (foruns, partilha de comentários).
Apenas não se identificaram tecnologias destinadas à colaboração e comunicação em tempo real
(presença, mensagem instantânea, conferência Web, conferência de áudio e vídeo).
A Asite possui ainda outras ferramentas de desenvolvimento (AppBuilder), que permitem adaptar e
alargar as funcionalidades do espaço de trabalho, disponíveis para os utilizadores desenvolverem as
suas componentes apropriadas, ferramentas de eLearning para apoiar na formação dos vários níveis
de utilizadores e intervenientes, ferramentas de relatórios para a verificação das actividades
92
desenvolvidas nos espaços de trabalho, e o Asite Navigator que consiste num aplicativo a instalar nos
computadores dos membros da equipa e que permite gerir a sincronização dos ficheiros partilhados
com a plataforma, identificando as versões em utilização.
Da análise efectuada, verifica-se que a Asite se encontra especialmente vocacionado para o ciclo de
criação do empreendimento. Relativamente à fase de utilização do empreendimento (“Facility
Management”), identificam-se algumas ferramentas também são bastante úteis, nomeadamente, as
de gestão de documentos e informação do empreendimento (Document Manager, Forms Manager).
Figura 74 - Integração das ferramentas da plataforma Asite (2010)
As principais funcionalidades disponíveis no que respeita à utilização modelos em formato IFC
correspondem a (Asite, 2010):
• Centralização do modelo BIM num ambiente colaborativo na Internet;
• Agregação de múltiplos modelos provenientes de diferentes intervenientes
• Interoperacionalidade do modelo em formato IFC
• Visualização do modelo através do Asite 3D Viewer
• Revisão do modelo com marcação 3D e comentários
• Exploração dos componentes do modelo
• Geração automática de Mapas de Quantidades e a Calendarização partindo de
listagens dos componentes
Relativamente às propriedades supra referidas, destacam-se as funcionalidade de geração
automática de Mapas de Quantidades e da Calendarização, identificando-se não serem tão potentes
como as funcionalidades das aplicações da VICO Software. O objectivo destas funcionalidades
corresponde a, partindo das propriedades dos componentes seleccionados do modelo IFC, elaborar
formulários de encomenda para os respectivos fornecedores e fixar datas para a sua emprega.
93
Através da plataforma é ainda possível a visualização de ficheiros em diversos formatos,
nomeadamente, DOC, XLS, PRJ, DWG, DWF, DXS, DGN, PLT, não sendo necessário ao utilizador
possuir os respectivos softwares no seu computador (Asite, 2010).
Figura 75 - Asite 3D Viewer – Vista geral do Centro de Saúde Tipo
Embora no trabalho de investigação da presente dissertação não se tenha explorado a possibilidade
de desenvolvimento de componentes através do AppBuilder, considera-se importante referir as
potencialidades descritas dessa ferramenta. A Asite (2010) refere que os seus clientes têm utilizado o
AppBuilder para desenvolver aplicações nas seguintes áreas:
• Gestão de despesas e tempo
• Gestão do custo do projecto
• Gestão de alterações ao contrato
• Gestão do ciclo de vida da modelação
• Definição de protocolos BIM
• Avaliação de capacidades BIM
• Pré-qualificação de fornecedores
• Gestão de performance dos fornecedores
• Avaliação de Ambiente, Higiene e Segurança
• Listagem de interferências
• Avaliação de risco
• Gestão de informação e conhecimento
Em termos de extensões ao espaço de trabalho, a Asite disponibiliza uma biblioteca de aplicações,
construídas a partir do AppBuilder – AppLibray, cujas componentes são as seguintes (Asite, 2010):
• cSIM – Colaborative Supplier Information Management
• NEC Manager
94
• Finance Manager
• Risk Manager
O envolvimento dos fornecedores e fabricantes pode ser potenciada através do cSIM – Colaborative
Supplier Information Management, que corresponde a um base de dados para troca de informação,
propostas, contratação e controlo de despesas.
Neste âmbito, identificou-se que a plataforma possui forma de trocar objectos inteligentes, em formato
de ficheiro, acompanhada por informação externa aos mesmos, em outros formatos, nomeadamente,
PDF, DOC ou XLS. Actualmente, muita da informação digital correspondente aos produtos da
construção circula nestes formatos, pelo que se torna especialmente útil enquanto os objectos não
forem totalmente “inteligentes”, ou seja, enquanto não agregarem de forma completa os respectivos
dados técnicos. Contudo, as funcionalidades disponibilizadas/desejadas caracterizam-se
essencialmente por se tratar de um espaço de partilha de ficheiros, não correspondendo ainda a um
catálogo electrónico dos objectos inteligentes, como se referiu sobre o IFD.
O NEC Manager constitui uma ferramenta para gerir as notificações entre os intervenientes,
permitindo controlar os prazos de resposta.
O Finance Manager constitui uma aplicação com vista ao controlo de custos de cada contrato,
envolvendo todos os intervenientes que necessitam de colaborar para o controlo dos custos do
empreendimento.
O Risk Manager permite gerir a identificação e o acompanhamento, envolvendo os intervenientes
relevantes, e utiliza a metodologia qualitativa de avaliação denominada por HARTS (Hold, Avoid,
Reduce, Transfer or Spread risk).
95
7. Conclusões
No presente estudo identificaram-se várias funcionalidades nas ferramentas BIM, disponíveis para
serem utilizadas pelas Entidades Executantes. Focou-se essencialmente o tradicional método de
contratação de Concepção-Concurso-Construção, na respectiva fase de formação do contrato.
As funcionalidades identificadas permitem desenvolver as normais tarefas de medição, orçamentação,
calendarização, identificação de erros e omissões e preparação da obra, significativamente
potenciadas em termos de rapidez, produtividade, diminuição de risco pela automatização que os
softwares permitem. As oportunidades das ferramentas BIM encontram-se mesmo que partindo da
conversão a partir de documentos em 2D, na fase de formação do contrato.
Durante o desenvolvimento do presente estudo, utilizaram-se os seguintes softwares: Revit
Architecture 2010, ArchiCAD 13, Contructor 2008, Estimator 2008, Control 2008, 5D Presenter,
Navisworks Manage 2010, Adobe Acrobat, Sketchup, Google Earth, AutoCAD e DDS CAD Viewer.
Esta quantidade de softwares obrigou à transmissão da informação em formatos diversos,
nomeadamente, DOC, DWG, IFC, NWC, PDF, PLN, RVT, XLS e XML. Neste âmbito, surgem por
vezes dificuldades em garantir a integridade e compatibilização da informação entre os softwares
originais e os destinatários. A troca de informação entre softwares foi por vezes facilitada pela
possibilidade de sincronização de dados já desenvolvida entre algumas aplicações.
Também surgiram dificuldades associadas a versões dos ficheiros, o que identifica que a evolução
dos softwares é relativamente rápida quando comparada com o ciclo de vida do empreendimento.
Neste sentido, identifica-se que a aposta deve ser realizada em formatos normalizados, quando se
pretenda garantir a integridade do modelo BIM para o futuro. Em cada momento do ciclo de vida do
empreendimento, pode considerar-se que não existe nenhum agente que necessite de toda a
informação necessária disponível sobre o mesmo. Contudo, é necessário garantir que um utilizador
no futuro possa utilizar o modelo sem preocupações com a compatibilidade com a versão do software
que esteja a utilizar no momento respectivo. Trata-se de dar a garantia de interoperacionalidade do
modelo no período de vida útil do empreendimento.
Neste sentido, conclui-se que com as aplicações testadas ainda não há a possibilidade de agregar
num único ficheiro a informação geométrica com a informação de dados, conforme o conceito de BIM
referido, sem recorrer à criação de extensões aos softwares.
O BIM potencia ainda o desenvolvimento de aplicações para a gestão de fornecimentos e
subempreitadas, nomeadamente, o catálogo electrónico, o controlo de execução e a racionalização
dos processos de decisão. Estas ferramentas trarão significativos benefícios às Entidades
Executantes e por inerência aos restantes interessados no empreendimento, pois permitem cumprir
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como maior eficiência e eficácia os objectivos e os valores integrados no empreendimento, mas
também os objectivos e os valores da sua própria organização.
Na fase formação do contrato, na criação do modelo a partir das peças do procedimento a partir dos
formatos tradicionais, não se poderá ainda contar com a existência de um IDM. Contudo, não isenta a
criação por parte da Entidade Executante do seu Plano de Conteúdo. Entende-se que a experiência
conseguida obter, a partir da criação de procedimentos próprios será futuramente compensada pela
maior facilidade de adaptação às exigências que surgirem quando a criação dos empreendimentos
utilizando o BIM envolver todo o seu ciclo de vida.
O desenvolvimento das plataformas colaborativas vai, paralelamente, ser acompanhada pelo
aparecimento de soluções das várias famílias de softwares, com funcionalidades equivalentes.
Entende-se que as vantagens das mesmas passem por possibilitar uma maior interoperacionalidade,
por se basearem em integração de modelos e documentos em formatos normalizados ou
amplamente utilizados (IFC, DOC, PDF, DXF, DWG).
Contudo, os fabricantes de softwares apresentam uma ampla criatividade no desenvolvimento de
componentes e funcionalidades de grande utilidade para as Entidades Executantes, cuja plataforma
analisada da Asite não possui, nomeadamente, simulação 4D e 5D no modelo, verificação automática
de interferências, medições automáticas de forma versátil ou comparação das propriedades do
modelo com as propriedades de documentos e formulários.
Deste modo, percebe-se que as organizações que pretendam iniciar-se nas ferramentas BIM e nas
plataformas colaborativas, para além dos investimentos em aplicações e formação de técnicos
relativamente à utilização das aplicações, devem possuir a capacidade de desenvolver as suas
próprias componentes de integração, podendo não existir no mercado ainda soluções que integrem
as ferramentas BIM mais adequadas à sua actividade com as actuais aplicações que possuam. Tanto
os softwares como a plataforma testada possuem a mais valia de permitir esse desenvolvimento
individual de extensões.
A utilização destas aplicações ainda passa por desafios de maturidade que importa referir,
nomeadamente, a necessidade de avaliar o desempenho das tecnologias:
• quando utilizadas durante todo o ciclo de vida do empreendimento, envolvendo os vários
intervenientes;
• quando envolvendo novas metodologias de contratação e cooperação entre os
intervenientes, substituindo o tradicional Concepção-Concurso-Construção pela metodologia
de Desenvolvimento Integrado do Empreendimento (“Integrated Project Delivery”);
97
O conceito das Concessões de Empreendimentos, definido no Código dos Contratos Públicos,
corresponde ao cenário ideal para a utilização destas tecnologias. O âmbito da intervenção da
entidade concessionária engloba o ciclo completo do empreendimento, desde, a concepção,
avaliação e projecto, a contratação da execução e a gestão do empreendimento. Constitui igualmente
o cenário adequado para desenvolver e utilizar os fluxos de trabalho aplicáveis à nova metodologia
de contratação de Desenvolvimento Integrado do Empreendimento. No âmbito das concessões, o
conjunto de intervenientes reúne-se segundo os princípios de parceria e partilha de benefícios
conjuntos. Este ambiente potencia a utilização das tecnologias BIM e Plataformas Colaborativas,
dado que as relações entre parceiros estão assentes na lógica de ganhar/ganhar.
98
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