Interoperabilidade e Colaboração em Projetos BIM

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AULA 1 
INTEROPERABILIDADE E 
AMBIENTES COLABORATIVOS 
EM PROJETOS 
MEP/ESTRUTURAS
Prof. Marco Deouro Deritti 
 
 
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INTRODUÇÃO 
O Building Information Modelling (BIM) proporciona um ambiente 
totalmente colaborativo para o desenvolvimento de um projeto, de forma que os 
processos se tornam disponíveis e transparentes a todos os envolvidos em 
qualquer que seja o processo de um projeto. 
Nesta aula, será introduzido o conceito de interoperabilidade e explicado o 
porquê de ser necessário trabalhar o fluxo informacional para a metodologia de 
trabalho em BIM. 
TEMA 1 – INFORMAÇÃO 
A informação se tornou um insumo/produto de valor apenas nos anos 1950, 
época marcada pelo desenvolvimento eletrônico que durou até 1970. Esse 
período ficou conhecido como a Era da Informação, pois foi quando as 
Tecnologias de Informação e Comunicação (TICs) começaram a ser utilizadas 
intensamente. 
Desde então, a informação se tornou algo constante na vida das pessoas 
e no meio corporativo, o que resultou em uma sobrecarga de informações. Essa 
sobrecarga trouxe consequências ao meio em que está inserida, muitas delas 
negativas. Um exemplo de consequência negativa dessa sobrecarga é a 
facilidade de acesso à informação, ainda que nem sempre seja uma informação 
útil e/ou verdadeira. 
Soma-se a isso a atual função da informação nas organizações: possibilitar 
tomadas de decisões para planejar as estratégias e práticas futuras da empresa. 
Dessa forma, agregar valor à informação se tornou importante. Para isso, é 
necessário realizar o gerenciamento das informações. 
A gestão da informação é um processo sistematizado das atividades que 
envolvem a informação, como organização, processamento, distribuição e 
utilização. Resumidamente, esse processo pode ser generalizado em cinco 
etapas: (a) identificação das necessidades; (b) obtenção; (c) armazenamento; (d) 
tratamento; e (e) disseminação. 
 
 
 
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Figura 1 – Fluxo informacional 
 
Fonte: Elaborado com base em Greef e Freitas, 2012. 
Com base nessas atividades, é formado um fluxo informacional cuja 
movimentação das informações se dá a partir de um emissor até um receptor, e o 
resultado desse fluxo é a transferência de informações. Assim, o fluxo faz parte 
do processo de gestão da informação e é necessário geri-lo, pois ele deve ser 
estruturado e organizado. 
No âmbito empresarial, o fluxo informacional, ou transferência de 
informações, se torna importante pelo fato de ser configurado também como a 
comunicação empresarial. 
A comunicação permite a troca de informações internas, ou seja, entre os 
próprios funcionários da empresa, e externas, com clientes e fornecedores. Além 
disso, deve-se levar em conta todos os meios de comunicação: física e virtual. 
Resumidamente, o gerenciamento correto do fluxo informacional, 
possibilita que a informação correta seja enviada para a pessoa correta no 
momento correto. Assim, agrega-se valor a informação ao longo da cadeia. 
No entanto, para que isso ocorra, a gestão da informação não deve ser 
apenas função de um dos colaboradores da empresa, mas sim uma questão 
cultural, uma vez que todos os colaboradores devem gerenciar as informações de 
sua responsabilidade. 
Nos processos BIM, a comunicação também é essencial, uma vez que 
fortalece um ambiente colaborativo. A colaboração em uma empresa é benéfica, 
Obten-
ção
Identifi-
cação das 
neces-
sidades
Armaze-
namento
Trata-
mento
Dis-
semina-
ção
 
 
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pois com base nela é gerado o conhecimento, elemento de maior valor para as 
empresas. 
Dentro desse contexto, um projeto da indústria da Arquitetura e Engenharia 
de Construção (AEC) envolve diversas pessoas, empresas e organizações. 
Sendo assim, o BIM fortalece a comunicação e colaboração entre eles, com o 
intuito de melhorar os processos construtivos, evitando retrabalhos. 
Todo o desenvolvimento de um projeto BIM se dá por meio do agrupamento 
de dados, modelagem de informações e troca dessas informações por meio de 
um fluxo de exportação e informação. Essa troca de informações se dá por meio 
de ambientes de comunicação BIM, como plataformas que armazenam os 
arquivos e notificam as atualizações aos participantes de um projeto. 
Também existem plataformas de comunicação que servem para a análise 
das informações enviadas em formato de modelo, nas quais o VDC (Virtual Design 
Construction) Manager do projeto analisa o modelo federado e comunica aos 
projetistas os problemas encontrados. 
Todo esse fluxo se dá pela interoperabilidade das informações, que deve 
ser muito bem trabalhada no âmbito da gestão para que desperdícios e problemas 
não existam em um processo. 
TEMA 2 – INTEROPERABILIDADE 
Silva (2004) afirma que a interoperabilidade é a capacidade de dois ou mais 
sistemas se comunicarem de forma transparente ou o mais próximo disso, ou seja, 
é a habilidade de sistemas transferirem dados entre si e utilizarem estes de 
maneira eficiente. 
Ainda é possível dizer que a interoperabilidade é a capacidade de 
diferentes partes envolvidas em um processo, sejam pessoas ou programas, 
trocarem informações de maneira igual entre as partes para que o entendimento 
seja o mesmo (Mello; Mesquita; Vieira, 2015). 
Ainda segundo os autores, a interoperabilidade pode vir junto com a 
integração, onde o cenário de um ambiente integrativo para essa troca surja com 
padrões definidos e servindo como banco de dados para que as trocas fiquem 
armazenadas de forma que possam ser acessadas em um outro momento de um 
processo. 
 
 
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Segundo Vernadat (1996), a integração facilita o acesso da informação e 
consequentemente melhora o processo comunicativo, a cooperação e a 
coordenação de uma empresa. 
 Para Mello, Mesquita e Vieira (2015), a interoperabilidade possui uma 
organização dada em três dimensões, sendo: organizacional, semântica e técnica. 
• Interoperabilidade organizacional: refere-se ao grupo, ao âmbito dos 
processos, a colaboração entre funcionários no meio organizacional. 
• Interoperabilidade semântica: essa dimensão garante que os dados 
trocados tenham significado e um fluxo de trabalho, dentro de uma cultura 
de padrões por meio de convenções e terminologias adotadas para cada 
envolvido em um processo. 
• Interoperabilidade técnica: trata-se da interoperabilidade entre as 
ferramentas utilizadas em um processo. Os padrões de troca, coleta, 
armazenamento e apresentação das informações. 
O desenvolvimento de um projeto envolve não só muitos participantes 
como também muitas fases diferentes para os processos. Abrangendo isso, é 
possível entender a necessidade da troca de informações entre fases e envolvidos 
para que o processo flua como planejado. Mas, para que essa troca de 
informações ocorra, é preciso que certos padrões sejam seguidos. A 
interoperabilidade neste cenário evidencia a capacidade de identificar as 
informações e os dados realmente necessários para serem passados entre 
projetistas e softwares (Eastman et al., 2008). 
 Ainda segundo o autor, uma boa interoperabilidade elimina a necessidade 
de réplica de dados e informações de entrada, facilitando, assim, uma forma 
automatizada e sem barreiras para o fluxo de trabalho BIM. 
 Em complemento, o Instituto Nacional de Padrões e Tecnologias (NIST) em 
2000 afirmou que a má interoperabilidade entre aplicativos BIM pode gerar 
prejuízos na casa de bilhões de dólares. 
Para Eastman et al., (2008), o conjunto do projeto e a construção de uma 
edificação é uma atividade em grupo, cada atividade e cada especialidade são 
embasados e suportados por softwares de computadores diferentes 
A interoperabilidade identifica a necessidade de passar dados entre 
aplicações, para que múltiplas aplicações contribuam conjuntamente com o 
trabalho a fazer. A interoperabilidade elimina a necessidade de se replicar a 
entrada de dados que já foram gerados e facilita fluxos de trabalho e automação.6 
Da mesma forma que arquitetura e construção são atividades colaborativas, as 
ferramentas que as apoiam também são (Eastman, 2008, p. 66). 
 Esse processo de troca de informações no âmbito BIM é feito por meio de 
uma linguagem comum, chamada Industry Foundation Classes. 
TEMA 3 – INDUSTRY FOUNDATION CLASSES 
A IFC, acrônimo de Industry Foundation Classes, é uma descrição digital 
que contém todos os dados e informações de um empreendimento. O principal 
objetivo da IFC é ser um padrão aberto e não proprietário, permitindo, assim, que 
diferentes softwares possam ler e trabalhar em cima desses dados. 
A padronização, a estrutura de construção e a troca de dados da IFC são 
representados como esquemas EXPRESS e XML e estão descritos na norma ISO 
16739-1. 
A IFC pode ser utilizada para troca de informações ou como um meio de 
arquivá-las, dependendo da finalidade de seu uso. Quando se usa a IFC para 
troca de informações. Um exemplo de uso é a troca de modelos entre diferentes 
disciplinas da Arquitetura, Engenharia e Construção (AEC), ou quando o projetista 
estrutural utiliza o projeto arquitetônico como base. Dessa forma, a 
compatibilidade entre os projetos é garantida. 
Mas como se comporta a IFC? Qual é a sua estrutura? A imagem a seguir 
mostra como funciona a hierarquia de uma IFC, a qual divide-se em quatro 
grandes camadas. 
 
 
 
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Figura 2 – Diagrama IFC 
 
Fonte: Techcnical Buildingsmart, [S.d.]. 
• Resource layer — a camada mais baixa inclui todos os esquemas 
individuais que contenham definições de recursos. Essas definições não 
incluem um identificador globalmente único e não devem ser usadas 
independentemente de uma definição declarada em uma camada mais alta. 
• Core layer — a próxima camada inclui o esquema do kernel e os esquemas 
de extensão do núcleo, contendo as definições mais gerais da entidade. 
Todas as entidades definidas na camada central ou acima carregam um ID 
globalmente único e informações de proprietário e histórico de 
proprietários. 
 
 
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• Interoperability layer — a próxima camada inclui esquemas contendo 
definições de entidades específicas para um produto geral, processo ou 
especialização de recursos usados em várias disciplinas. Essas definições 
são tipicamente utilizadas para troca entre domínios e compartilhamento 
de informações de construção; 
• Domain layer — a camada mais alta inclui esquemas contendo definições 
de entidades que são especializações de produtos, processos ou recursos 
específicos para uma determinada disciplina. Essas definições são 
tipicamente utilizadas para troca intradomínio e compartilhamento de 
informações. 
Diante disso, para cada conjunto de dados de IFC existe uma hierarquia de 
dados e informações a serem gravados ou estocados. Tendo em vista essa 
estruturação e a quantidade de dados que pode ser inserida, existe a necessidade 
do controle desse fluxo e da busca de ferramentas para que haja o controle e 
gestão desses dados e informações. 
Quando se acessa a IFC de um modelo BIM, é possível ver em linhas de 
comandos sua estrutura de maneira mais específica. Esse tipo de estrutura pode 
ser aberto em qualquer software compatível com arquivos no formato TXT, como 
por exemplo, o bloco de notas do Windows. 
A BuildingSMART® também é a organização que define o padrão IFC, 
desde o ano de 1996. Desde então, a IFC vem passando por atualizações. Criada 
em 2005, a versão 2x3 da IFC é a mais utilizada atualmente (ano de 2020). 
 No entanto, já existe uma versão mais atualizada, a versão IFC4. Essa 
versão se diferencia da IFC 2x3 pela sua estrutura enxuta, isto é, as linhas de 
comando são agrupadas em subgrupos de maneira mais organizada. No entanto, 
ainda não são todos os softwares que são compatíveis com essa estrutura, por 
isso se utiliza ainda a versão IFC 2x3. 
 Dessa forma, é preciso se atentar às diferenças entre as versões, pois o 
fluxo de gerenciamento das informações de um elemento ou de um projeto como 
um todo pode sofrer impacto. 
Diante do exposto, o fluxo ideal de um projeto em BIM é baseado na 
estruturação da IFC, onde o projetista, utilizando um software de modelagem, 
exportará o modelo no formato IFC, de acordo com a finalidade do seu uso. 
No entanto, abrir um arquivo IFC em formato TXT dificulta a visualização 
do modelo. Por isso, existem softwares BIM no mercado que conseguem abrir o 
 
 
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arquivo para possibilitar a sua visualização em 3D e extrair informações do 
modelo. 
Um exemplo de um desses softwares é o Solibri®, que, além da 
visualização do modelo virtual, possibilita ao usuário configurar diferentes tipos de 
regras para validação do modelo. Essas regras possibilitam a conferência de rotas 
de fuga, sentido de abertura de portas e colisões entre elementos de diferentes 
disciplinas. 
TEMA 4 – FLUXOS IDM, IFD E MVD 
A IFC possui em sua base toda uma estrutura lógica de padrões e definições 
para a estruturação, organização, linguagem e transferências das informações. 
Essas estruturas são conhecidas como IFD, IDM e MVD. 
4.1 IDM 
O Manual de Entrega de Informações (IDM) visa identificar os processos 
dentro da indústria da construção e as informações que são necessárias e geradas 
a partir destes processos. 
Nele, são detalhados os recursos IFC que precisam ser suportados para 
cada processo em termos de entidades IFC, conforme explicado no tema anterior. 
O IDM fornece para um usuário BIM uma descrição dos processos da construção 
e descrição das informações necessárias para que o fluxo seja bem sucedido. 
Os métodos IDM especificam os requisitos de troca de informações que são 
independentes de qualquer modelo de informação, ou seja, também podem ser 
utilizados para definir um modelo de negócio. 
4.2 IFD 
O International Framework for Dictionaries (IFD) é padronizado pela ISO-
12006-3, mecanismo que permite a criação e desenvolvimento de um dicionário em 
várias línguas ou ontologias para suplemento da IFC. 
A Buildingsmart (2011) define o IFD como um modelo simplificado de 
complementação ao IFC para a escrita das descrições informacionais. 
O IFD pode ser visto também como uma biblioteca aberta que consiste em 
definições de conceitos. Esses conceitos recebem um número de ID exclusivo 
(Global Unique ID GUID). O GUID do elemento especificado permite que o 
 
 
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computador entenda que o material é o mesmo, mas é apresentado em idiomas 
diferentes. O IFC utilizaria os conceitos definidos no IFD para tornar as informações 
trocadas compreensíveis (WIX 2008). 
O IFD também tem disposições para expressar sinônimos, plurais etc. O IFC 
agora usa suas próprias definições armazenadas no modelo e nos conjuntos de 
propriedades. Essas definições serão mapeadas para as definições 
correspondentes no IFD (Grant, 2008). 
Características ou propriedades são conceitos definidos por meio de uma 
descrição. Características são conceitos que não podem ser definidos usando 
outros conceitos. Assuntos são conceitos sendo definidos e características são 
conceitos que definem. As características contêm valores quando instanciadas em 
um relacionamento (IFD 2008). 
Os conceitos estão relacionados a outros conceitos por meio de 
relacionamentos. Os relacionamentos são coletados em contextos com base em 
como e de onde vieram. Os conceitos podem se relacionar a outros em vários 
contextos. 
A figura a seguir é um exemplo de como uma porta pode ser usada em 
vários contextos. 
Figura 3 – Biblioteca IFD 
 
Fonte: Grant, 2008. 
 
 
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4.3 MVD 
O Model View Definition (MVD) pode ser visto como a estrutura de 
visualização de uma IFC, ou seja, ele define um subconjunto de um esquema IFC 
para levar ao usuário a visualização e a interpretação dos dados ali presentes. 
 Ele define um subconjunto legal do esquema IFC e fornece orientação de 
implementação para todos os conceitos IFC usados dentro deste subconjunto 
(classes, atributos, relacionamentos,conjuntos de propriedades etc.). 
Os requisitos de troca podem ser definidos pelo Manual de Entrega de 
Informações do buildingSMART (ISO/DIS 29481). O MVD representa a 
especificação de requisito de software para a implementação de uma interface IFC 
para satisfazer os requisitos de troca. 
As definições de visualização do modelo são desenvolvidas pela 
buildingSMART ou por outras organizações ou grupos de interesse. Os MVDs 
desenvolvidos externamente precisam ser submetidos ao buildingSMART, 
revisados e aceitos por ele antes da implementação. O processo para usar MVDs 
desenvolvidos externamente está sendo desenvolvido pela buildingSMART 
(buildingSMART 2011d). 
IDM está intimamente associado ao Model View Definitions (MVD) no IFC. 
IDM é uma descrição formal dos processos de negócios e MVD é como isso é 
implementado no software usando o IFC. Uma descrição detalhada da metodologia 
e do formato do IDM é descrita no padrão ISO ISO 29481-1: 2010 Building 
Information Modeling – manual de entrega de informações – Parte 1 – Metodologia 
e formato (Wix, 2008). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Figura 4 – Arquitetura IDM 
 
Fonte: Wix, 2008. 
TEMA 5 – MODELO BIM E OS SOFTWARES DE MODELAGEM 
Um modelo BIM é a fonte de informações de um projeto da construção civil 
e é composto por múltiplos elementos geométricos. Dessa maneira, o modelo é 
ideal para organizar e armazenar as informações do projeto. 
As informações disponíveis nos modelos BIM permitem analisar o projeto 
da construção durante todo o seu ciclo de vida. No entanto, essas informações 
precisam ser inseridas já na fase de projeto, conforme os objetos que formam a 
base do modelo. 
Para a modelagem BIM são utilizados softwares que funcionam como uma 
ferramenta para a criação do modelo, por meio de um ambiente virtual. Sendo 
assim, projetistas, construtores e gestores têm a possibilidade de representar a 
realidade a partir de um modelo, além de realizar também o acesso, a visualização 
e a manipulação das informações. 
Dentro desse contexto, uma das principais características das 
funcionalidades de uma ferramenta BIM é a construção de um modelo que 
contenha objetos paramétricos 3D. Esses objetos paramétricos representam 
componentes reais com metadados não geométricos, podendo ter relações com 
outros elementos. Em outras palavras, proporcionam a inserção de informações, 
propriedades e características que serão incorporadas ao modelo. 
 
 
 
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Figura 5 – Objeto BIM 
 
Fonte: Deritti, 2020. 
Sendo assim, a modelagem BIM é paramétrica e baseada em objetos, pois 
possibilita a inserção de informações, tanto geométricas quanto não geométricas, 
em um componente do modelo BIM. 
No entanto, cada ferramenta BIM descreve seus componentes na sua 
própria linguagem e nem sempre é possível de ser lida em outras ferramentas. 
Algumas ferramentas ainda requerem que o usuário utilize linguagens e 
ferramentas de programação para criar um componente. 
Na indústria da AEC, exemplos de softwares que permitem a 
parametrização são: GraphiSoft ARCHICAD®, OpenBuildings® da empresa 
Bentley, Autodesk Revit®, Tekla Structures® entre outros. Entre os softwares 
citados, os mais utilizados globalmente são o ARCHICAD® e o Revit®. 
 
 
 
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