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BIM: a metodologia de trabalho revolucionadora

João C. S. Barata

Mestre em Engenharia Civil (IST) e membro sénior e especialista da Ordem dos Engenheiros

Professor adjunto convidado do ISEL – Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, Instituto Politécnico de Lisboa

01/07/2022

Resumo

Comparativamente a outras indústrias, a indústria da Arquitetura, Engenharia e Construção (AEC) tem-se demonstrado, nas últimas décadas, ineficiente nos seus processos. Os projetos são ainda interpretados com um elevado grau de incerteza, resultando em erros e omissões que se refletem no seu custo. Algumas das causas apontadas para a justificação da baixa produtividade deste setor são o limitado uso de Tecnologias de Informação e Comunicação (TIC) e a fraca recorrência a trabalhos colaborativos com partilha de informação.

O presente artigo procura sensibilizar o setor produtivo da (AEC) do mercado português, para os principais conceitos, fundamentos e metodologias BIM, aplicados a projetos de arquitetura e engenharia civil.

Introdução

Na continuidade natural da evolução tecnológica, surgiu no final do século XX, uma tecnologia de modelação capaz de associar um conjunto de processos para produzir, comunicar e analisar modelos de construção, denominada BIM – Building Information Modeling, a qual tem vindo a ganhar importância na indústria da AEC. O conceito envolve tecnologias e processos cujo objetivo visa desenvolver uma prática de projeto integrada, na qual todos os participantes convergem os seus esforços para a construção de um modelo único da edificação.
No setor produtivo da (AEC), a prática mais comum para a representação de uma edificação em projeto ainda é o recurso ao desenho bidimensional (2D), recorrendo-se habitualmente à metodologia de desenho assistido por computador (CAD). No entanto, esta ferramenta de representação apresenta algumas limitações, nomeadamente, apenas considera de uma forma genérica, alguns parâmetros geométricos da edificação a ser construída.
Atendendo a que, os empreendimentos são cada vez mais complexos, requerem planeamentos cada vez mais elaborados e a sua construção envolve cada vez mais um elevado número de diferentes intervenientes, resultando em elevados níveis de interação e de colaboração, os quais por sua vez, provocam níveis de interação e colaboração fragmentada e deficiente transmissão da informação e de incompatibilidade interdisciplinar, a metodologia CAD, pode por isso, conduzir a erros de difícil deteção e atualização, afetando prazos, custos e a qualidade dos empreendimentos.

Neste contexto, a implementação da metodologia de trabalho BIM no desenvolvimento de projetos de edificações e infraestruturas, apresenta-se como um novo paradigma. Implica uma reorganização de procedimentos de projeto, mais estruturada e sistematizada, a qual se vai refletir num melhor planeamento interno dos diferentes intervenientes da organização.

Podemos afirmar que os desafios para a implementação desta nova metodologia são diversos, dos quais se salientam: as mudanças de mentalidade, as adaptações organizacionais, o investimento em tecnologia e na formação dos colaboradores, novas formas de colaboração, partilha de informação e requisitos de normalização e interoperabilidade.

É fundamental que as organizações sejam capazes de mapear processos, identificar trocas de informação, adaptar as suas estruturas organizativas e implementar processos e planos de BIM integrados.

Conceito - BIM

Em primeiro lugar para entender o conceito BIM, precisamos ter presente que não se trata de um software, mas antes de um modelo dotado de diversa informações. BIM pode ser considerado como uma representação digital das caraterísticas físicas e funcionais de um empreendimento, que permite integrar de forma sistematizada e transversal, as várias fases do seu ciclo de vida, com a gestão das informações disponíveis em projeto, formando assim uma base de dados confiável para a tomada de decisões durante o seu ciclo de vida (desde a primeira conceção até à sua eventual demolição) - Figura 1.
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Figura 1. Fases de um empreendimento com a metodologia BIM. [1]

O conceito BIM para o setor da (AEC) serve de base, não apenas para uma construção específica, mas também para simular o desenvolvimento de um empreendimento num bairro ou cidade. Permite ainda, prever qual o comportamento da estrutura, da sua segurança e conforto, deficiência energética e do consumo de materiais. Estas informações permitem perceber os impactos, interferências e ganhos sociais da edificação ou infraestrutura, durante o seu ciclo de vida. Por isso, podemos dizer que BIM é muito mais amplo que uma visualização 3D ou um software. Na verdade, trata-se de um novo conceito para a industria da construção, que permite agregar robustez ao projeto e facilita todo o fluxo de execução e gestão da obra.

O conceito BIM para o setor da (AEC) serve de base, não apenas para uma construção específica, mas também para simular o desenvolvimento de um empreendimento num bairro ou cidade

Interoperabilidade - BIM

O ponto chave para a adoção do BIM como principal método de transferência de projetos, consiste na capacidade dos vários intervenientes de partilhar facilmente a informação que se vai criando. A interoperabilidade adquire por isso uma importância elevada, porque é através desta que a produtividade aumenta significativamente. Em relação ao software, o termo interoperabilidade é utilizado para descrever a capacidade de diferentes programas, trocarem dados por meio de um conjunto comum de formatos de troca, de ler e gravar os mesmos formatos de ficheiro e de usar os mesmos protocolos.

A interoperabilidade para o BIM tem usualmente duas perspetivas. A primeira é considerada como externa à organização, na qual a interoperabilidade e a colaboração são feitas com organizações externas, das várias especialidades como a arquitetura, estruturas e instalações especiais, nomeadamente redes de conduta, redes hidráulicas e iluminação. Por este via existem vários modelos 3D por disciplina (especialidade), que se interligam num modelo integrado, com recurso a plataformas colaborativas, tais como Allplan Bimplus®. Neste contexto, a interoperabilidade entre sistemas pode ser assegurada através do ficheiro universal IFC, por ficheiros compatíveis ou por ficheiros do mesmo sistema de modelação BIM das diversas disciplinas.

A segunda perspetiva é considerada como interna e refere-se a um sistema de modelação BIM que pode interagir, por exemplo com um sistema de análise de cálculo estrutural, através de um interface de programação de aplicações (Application Programming Interface – API), ou plugins instalados no sistema de modelação BIM.

Normalização - BIM

Em Portugal, temos a Comissão Técnica CT197 que corresponde ao mirror committee do CEN/TC442 BIM e ISO/TC59. É a entidade delegada pelo Instituto Português da Qualidade (IPQ), responsável para o desenvolvimento da normalização no âmbito dos sistemas de classificação, modelação da informação e processos ao longo do ciclo de vida dos empreendimentos de construção.

Embora a normalização BIM seja um ponto crítico, cuja complexidade exige especial cuidado, podemos concluir com toda a convicção que a mesma, contribui de forma decisiva para alavancar a vantagem competitiva permitida pela utilização integrada do BIM.

Ainda que se verifique um atraso em relação a outros países europeus, podemos afirmar que a normalização em Portugal segue as atividades do programa de normalização e espera-se que num futuro próximo possamos ter normas e guias, que permitirão um auxílio no planeamento e na organização dos projetos a desenvolver.

As ISO para BIM com mais relevância para projeto são: A norma ISO 19650; A norma ISO 29481; A norma ISO 21597 e a prEN 17412.

Podemos concluir que a normalização em BIM é de crucial importância, porque pressupõe uma mudança de paradigma da indústria tradicional, rumo à indústria 4.0, incentivada pelas tecnologias inovadoras que provocam resultados significativos, quer nos sistemas de produção como nos modelos de negócio.

Metodologia - BIM

A transição da metodologia CAD para BIM, requer uma implementação de forma faseada.

No período de transição irão coexitir as duas metodologias de trabalho e a organização terá de se ajustar progressivamente à nova realidade.

As atividades BIM iniciam-se com base em quatro fases, a saber: O diagnóstico; o planeamento; a implementação e por último a aferição dos resultados obtidos.

Na primeira fase, realiza-se um diagnóstico através de uma análise pormenorizada dos seguintes tópicos: Fluxos do trabalho atual na organização; Avaliação da infraestrutura informática existente e Transição da metodologia. Para se conseguir manter um nível de conhecimento elevado, além da equipa a formar, é de extrema importância proceder à contratação de um gestor de BIM (BIM manager) que possa fazer a gestão e resolução de eventuais problemas.

No início da transição para BIM, deve-se ter especial atenção à criação de padrões internos, nomeadamente, templates, gestão de ficheiros, produção de peças desenhadas, mapas de quantidades, etc., os quais devem estar de acordo com as normas e regras adequadas.

A implementação deve ser realizada de forma progressiva, começando preferencialmente por projetos de menor dimensão, se possível, recorrer na organização a um projeto existente, de fácil modelação e com pormenores repetitivos, afim de poder comparar facilmente com a metodologia 2D anteriormente utilizada.

A segunda fase, correspondente ao planeamento, tem como objetivo mostrar as linhas orientadoras e mapear os processos da nova metodologia. Para tal, deve-se ter em conta os seguintes tópicos: Promover a visão de BIM; escolha dos softwares; restruturação da infraestrutura informática; plano de formação da equipa; BIP (BIM Implementation Plan); a matriz interna de responsabilidades da equipa e o manual interno de modelação BIM.

Nesta fase, a escolha correta do software de modelação BIM reveste-se da maior importância para a implementação adequada da metodologia, porque passa a ser a peça central, com os outros softwares a interagirem com este último – Figura 2.

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Figura 2. Extração de informação da modelação BIM. [2]

Com a capacidade e oportunidade de utilizar cada vez mais ferramentas na nuvem (cloud computing) e para que a troca de ficheiros entre as organizações não se torne algo que perturbe o processo, é fundamental a utilização de internet com elevada velocidade.

Na terceira fase (implementação), é recomendada a realização de um manual de BIM para auxiliar o desenvolvimento do projeto, estruturando as informações (dados) e os processos necessários, estabelecendo padrões de representação, planeamento e gestão.

A ISO 19650-2, aborda o processo de gestão de informação ao longo de um empreendimento de construção em 8 etapas – Figura 3.

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Figura 3. Diagrama dos fluxos de trabalho da ISO 19650-2. [3]

As 8 etapas encontram-se englobadas em 3 fases: A fase de contratação; a fase de planeamento da informação e a fase de produção da informação.

Por último a quarta fase, corresponde à avaliação dos resultados obtidos, permite avaliar o desenvolvimento da implementação da metodologia BIM na organização.

Conclusões

Na indústria da construção, os níveis de investimento em (I&D) e inovação têm sido muito baixos. Verifica-se que os arquitetos têm reagido mais rapidamente por força das imposições resultantes dos contratos internacionais, bem como das funcionalidades 3D integradas na metodologia BIM. Os engenheiros por sua vez, apenas procuram dar resposta quando o BIM é uma exigência por parte do cliente, o que vai começando a verificar-se cada vez mais.

De entre as inúmeras vantagens desta metodologia (BIM), destaca-se o trabalho mais transparente e os processos e trocas de informação que são mais facilmente mapeadas e rastreadas, permitindo identificar as responsabilidades de todos os envolvidos no processo.

Embora a utilização em Portugal ainda não seja obrigatória, ao contrário de muitos países europeus, já se observa uma consciência para as enormes vantagens associadas à utilização destas ferramentas.

Referências bibliográficas

[1] Adaptado de Dispenza, 2010.

[2] Adaptado de Crowley, 2013.

[3] Adaptado de (Júlio, 2020; Muñoz, 2019).

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