Uso do Building Information Modeling na Construção Civil

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Leonardo lotério de lima
uso do building information modeling nA construção civil
Joinville
2017
leonardo lotério de lima
utilização do building information modeling na construção civil
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Faculdade Anhanguera de Joinville, como requisito parcial para a obtenção do título de graduado em Engenharia Civil. 
Orientador: Ângelo Silva
Joinville
2017
leonardo lotério de lima
utilização do building information modeling na construção civil
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Faculdade Anhanguera, como requisito parcial para a obtenção do título de graduado em Engenharia Civil. 
BANCA EXAMINADORA
Prof(ª). Titulação Nome do Professor(a)
Prof(ª). Titulação Nome do Professor(a)
Prof(ª). Titulação Nome do Professor(a)
Cidade, dia de mês de ano
Dedico este trabalho todas as pessoas que me apoiaram nesses últimos cinco anos. Em especial, meu pais e minha namorada, que me motivaram a sempre seguir em frente e alcançar meus objetivos.
De LIMA, Leonardo Lotério. Utilização do Building Information Modeling na Construção Civil. 2017. 27 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil) – Faculdade Anhanguera, Joinville, 2017.
RESUMO
Esse trabalho visa entender o método BIM e a situação em que se encontra sua aplicação na indústria AEC – Arquitetura, Engenharia e Construção no Brasil. Para isso, se fez um levantamento bibliográfico de diversos artigos e trabalhos acadêmicos sobre o assunto a fim de compreender o método BIM e suas dimensões. Verificou-se que no mercado brasileiro o BIM, apesar de ainda estar muito principiante, já é bastante conhecido entre os profissionais da área, porém devido a seu elevado custo de implementação, ainda não é muito utilizado e, nos casos em que existe o BIM nos escritórios, ele é subutilizado como mero modelador 3D. Com isso, se conseguiu enquadrar o estado de implementação do BIM no Brasil na geração BIM 1.0, que utiliza o sistema para processos internos, visando aumentar a qualidade e diminuir os erros dos projetos. Mostrado assim, que ainda existe um longo caminho a percorrer pelos acadêmicos e profissionais da área na difusão do BIM no Brasil, pois a geração 3.0, final, trata de projetos sendo feitos desde o início de maneira colaborativa e paramétrica, utilizando todas as informações disponíveis no projeto, como cronograma, custos e análises sustentáveis. Por fim, se estudou o retorno financeiro da aplicação do sistema nos escritórios de projeto e verificou-se que na grande maioria dos casos o retorno do investimento é positivo, tanto financeiramente quanto na produtividade.
Palavras-chave: Bim; Colaborativo; Building Information Modeling; Interoperabilidade; ROI.
De LIMA, Leonardo Lotério. Use of the Building Information Modeling in the Civil Construction. 2017. 27 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil) – Faculdade Anhanguera, Joinville, 2017.
ABSTRACT
This work aims to understand the BIM method and a situation in which it is applied in the AEC industry - Architecture, Engineering and Construction in Brazil. For this, consult a bibliographical survey of several articles and academic papers on the subject in order to verify the BIM method and its dimensions. It was verified that in the Brazilian market BIM, although it is still in the beggining, is already well known among the professionals of the area, however due to its high cost of implementation, it is still not very used and in the cases where BIM is used in the offices, it is underused as a mere 3D modeler. With this, the state of implementation of BIM in Brazil is the generation BIM 1.0, which uses the system for internal processes, aiming to increase quality and reduce project errors. It shows that there is still a long way to go by academics and professionals in the field of the diffusion of BIM in Brazil, because the final generation, 3.0, deals with projects being done from the beginning of the collaborative and parametric way, use all available information no project , such as timelines, costs and sustainable analyzes. Finally, it is studied the financial return of the application of the system in the project offices and it was verified that in the great majority of cases or return of the investment is positive, both financially and in production.
Key-words: BIM; Collaborative; Building Information Modeling; Interoperability; ROI.
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
ABNT	Associação Brasileira de Normas Técnicas
AEC	Arquitetura, Engenharia e Construção Civil
BIM	Building Information Modeling
IFC	Industry Foudation Classes
NBR	Norma Brasileira
ROI	Return Over Investment – Retorno Sobre o Investimento
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO.................................................................................................13
1. SISTEMA BIM.......................................................................................14
1.1	BIM DO 2D AO nD ....................................................................14
1.2	BIM NO BRASIL.........................................................................15
	1.2.1	Mercado de Trabalho.......................................................15
	1.2.2	Meio Acadêmico..............................................................16
	1.2.3	Legislação e Normatização..............................................17
2	BIM COLABORATIVO.........................................................................19
	2.1	INTEROPERABILIDADE............................................................21
3	APLICABILIDADE DO SISTEMA BIM.................................................24
3.1	EVOLUÇÃO DA APLICAÇÃO DO MÉTODO.............................24
3.2	DESAFIOS DA IMPLEMENTAÇÃO DO BIM.............................26
3.3	RETORNO SOBRE O INVESTIMENTO – ROI..........................27
CONSIDERAÇÕES FINAIS............................................................................29
REFERÊNCIAS...............................................................................................30
INTRODUÇÃO
BIM representa a Modelagem da Informação da Construção, tradução utilizada oficialmente pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) (DE SOUZA, 2013). O método BIM - Building Information Modeling ainda não possui uma definição única e amplamente aceita. É definida por alguns como sendo uma simulação inteligente do edifício. EASTMAN et al. (2008) define BIM como sendo um conjunto de modelagem e um grupo associado de processos para produção, comunicação e análise do modelo de construção. De acordo com esse conceito, BIM é um conjunto de tecnologias e processos que devem ser usados em harmonia para a criação de um ambiente colaborativo e interdisciplinar.
A aplicação do método BIM nas empresas pode significar muitas coisas para diferentes setores. Pode trazer mais segurança nos projetos mais bem elaborados, mais economia nas reduções de custos de carga horária de projeto, mais confiança para os clientes, entre outros. Logo toda cadeia produtiva tem muito a se beneficiar da aplicação do método BIM.
SOUZA et al. (2009) observou que os principais motivos para a adoção do processo BIM nos escritórios de arquitetura brasileiros são: melhoria de qualidade do projeto, menos erros, facilidade de modificação de projeto, diminuição no prazo de entrega de projeto, maior facilidade na apresentação de projetos, e maior complexidade dos projetos trabalhados. No entanto, colaboração, interoperabilidade, avaliação automática e mudanças no processo do projeto não constam como justificativas para adoção do BIM nos escritórios de arquitetura no Brasil. Isso mostra que a fase implantação do método no Brasil ainda é muito jovial, que coincide com a geração BIM 1.0 e ainda há muito que se pesquisare difundir na área.
O objetivo desse trabalho é entender como a indústria de Arquitetura, Engenharia e Construção – AEC se beneficia da aplicação do método BIM no projeto e execução de um edifício. Para isso é importante entender como funciona um projeto em BIM. Verificar como ocorre a colaboração dos projetos. E estudar a aplicabilidade desse método nos escritórios de arquitetura e engenharia.
A metodologia utilizada nesse trabalho foi a de pesquisa bibliográfica, usando como base o único livro publicado no Brasil sobre o tema, bem como outros artigos acadêmicos e notícias sobre o assunto.
1 Sistema bim
Segundo Coelho (2008), os sistemas BIM podem ser considerados uma evolução dos sistemas CAD, pois gerenciam a informação do ciclo de vida completo de um empreendimento, através de um banco de informações inerentes a um projeto, integrado à modelagem em três dimensões.
Ainda segundo Coelho (2008), os sistemas BIM adotam modelos paramétricos dos elementos construtivos de uma edificação e permitem o desenvolvimento de alterações dinâmicas no modelo gráfico, que refletem em todas as pranchas de desenho associadas, bem como nas tabelas de orçamento e especificações.
De acordo com National Institute of Building Sciences (NIBS) o Building Information Model (modelo), é uma representação digital das características físicas e funcionais da construção. Isso serve para o conhecimento compartilhado de recursos para obter informações sobre uma instalação formando uma base sólida para as decisões desde o início do seu ciclo de vida em diante (AZEVEDO, 2009).
Alguns entendem o BIM apenas como um software de modelagem 3D, criando uma maquete virtual. Embora esta descrição seja importante e verdadeira, é limitadora. Um conceito mais correto é que um modelo deve conter todas as informações pertinentes, gráficas e não gráficas de uma instalação, funcionando como um recurso integrado. Um objetivo preliminar é eliminar o desperdício de repetição de trabalho e reformatar a facilidade de informação (AZEVEDO, 2009).
BIM do 2D ao nD
Segundo Calvert (2013) apud Masotti (2014), as aplicações do método BIM podem ser divididas em diferentes dimensões:
“2D - Gráfico – são as dimensões do plano, onde estão representadas graficamente as plantas do empreendimento.
3D - Modelo – adiciona a dimensão espacial ao plano, onde é possível visualizar os objetos dinamicamente. Um modelo 3D pode ser utilizado na visualização em perspectiva de um empreendimento, na pré-fabricação de peças, em simulações de iluminação. No caso do BIM, cada componente em 3D possuí atributos e parametrização que os caracterizam como parte de uma construção virtual de fato, não apenas visualmente representativa.
4D - Planejamento – adiciona a dimensão tempo ao modelo, definindo quando cada elemento será comprado, armazenado, preparado, instalado, utilizado. Organiza também a disposição do canteiro de obras, a manutenção e movimentação das equipes, os equipamentos utilizados e outros aspectos que estão cronologicamente relacionados.
5D - Orçamento – adiciona a dimensão custo ao modelo, determinando quanto cada parte da obra vai custar, a alocação de recursos a cada fase do projeto e seu impacto no orçamento, o controle de metas da obra de acordo com os custos.
6D - Sustentabilidade – adiciona a dimensão energia ao modelo, quantificando e qualificando a energia utilizada na construção, a energia a ser consumida no seu ciclo de vida e seu custo, em paralelo a 5º dimensão. A energia, neste caso, pode estar diretamente relacionada ao impacto físico do projeto no meio em que este está inserido.
7D - Gestão de Instalações – adiciona a dimensão de operação ao modelo, onde o usuário final pode extrair informações de como o empreendimento como um todo funciona, suas particularidades, quais os procedimentos de manutenção em caso de falhas ou defeitos. 
Outras dimensões podem ser consideradas, dependendo do contexto.
8D - Segurança - a oitava dimensão (8D) no modelo BIM diz respeito a segurança e prevenção de acidentes. Segundo Imriyas Kamardeen (2010), “Segurança e Prevenção de Acidentes em BIM consiste em três tarefas: determinar os riscos no modelo, promover sugestões de segurança para perfis de risco alto e propor controle de riscos e de segurança do trabalho na obra para os perfis de riscos incontroláveis através do modelo.” Ou seja, o 8D adiciona a dimensão segurança ao modelo, prevendo possíveis riscos no processo construtivo e operacional, adicionando componentes de segurança e indicativos de riscos”.
BIM no Brasil
Mercado de Trabalho
Dantas Filho (2014) realizou uma entrevista entre 161 empresas da AEC associadas à Associação Brasileira de Escritórios de Arquitetura, Regional Ceará (AsBEA– CE) e cooperados da Cooperativa da Construção Civil do Estado do Ceará (CooperCon) e obtiveram 41 respostas. Constatou-se que mais da metade dos escritórios de arquitetura entrevistados haviam implementado o sistema BIM parcial ou totalmente. Entretanto, a maior parte das empresas utilizam o BIM em apenas 25% dos projetos realizados, talvez por terem domínio básico ou intermediário sobre o método. Verificaram também, que grande parte dos escritórios ainda utilizam o BIM apenas em processos internos, visto que as empresas enxergam como vantagens a compatibilização dos projetos e diminuição dos erros.
Também foi verificado que a introdução do sistema BIM nas empresas se dá em sua maioria por profissionais que entraram recentemente no mercado de trabalho ou que estão em transição da academia para o mercado (estagiários). Pela maior facilidade que a geração mais jovem tem como tecnologias computacionais (DANTAS FILHO, 2014).
Meio Acadêmico
Eastman et al (2008) afirma que vários proprietários estão exigindo o sistema BIM para o desenvolvimento dos novos projetos, com mudanças nos termos de contrato, de modo a favorecer essas práticas. Essas mudanças de postura exigem um novo tipo de profissional no mercado. E, para isso, as universidades têm um papel fundamental, não apenas na formação desses profissionais, mas, também, contribuindo com a formulação de posturas que valorizem novos processos de projeto e de construção do edifício.
Ruschel et al (2013) diz que, devido a difusão da discussão sobre o BIM no Brasil, muitos pesquisadores e acadêmicos têm se preocupado com a introdução do ensino do método nos cursos de Engenharia Civil e Arquitetura. Discussões sobre a melhor maneira de introduzir o BIM nas grades curriculares vêm fazendo parte de eventos e conversas informais de pesquisadores da área. Mesmo estando em estágio inicial de amadurecimento do assunto, observa-se que diversas universidades já possuem experiências com a introdução do BIM nos cursos de Arquitetura e Engenharia Civil.
“Identificaram-se neste trabalho relatos de experiências de ensino de BIM nas seguintes instituições: Universidade Federal de Alagoas (UFAL) (ANDRADE, 2007). Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) (SERRA; RUSCHEL; ANDRADE, 2011), Universidade Presbiteriana Mackensie (UPM) (FLORIO, 2007; VINCENT, 2006), Centro Universitário Barão de Mauá (CBM) (RUSCHEL et al., 2011), Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) (RUSCHEL; GUIMARÃES FILHO, 2008; RUSCHEL et al., 2010). As experiências didáticas mostram que existe uma diversidade de casos de ensino que abordam o BIM no Brasil. Estas envolvem cursos distintos (Arquitetura e Urbanismo, e Engenharia Civil), experiências variadas, em diferentes momentos (2006 a 2011)” (RUSCHEL et al, 2013).
Quando verificadas de perto, percebe-se que os esforços para implementação do BIM na área acadêmica se dão de maneira gradual, muito lenta e de forma pouco efetiva nos cursos de Arquitetura e Engenharia Civil. Quando comparados com o estágio de implementação internacional, se nota que o Brasil está muito no começo da difusão do BIM no meio acadêmico. Foi levantado ainda que o ensino do BIM é a estratégia fundamental e mais efetiva para a desenvolvimento tecnológico do BIM na área AEC. (RUSHCEL, 2013)
Brender et al (2016) afirmam que a indústriaAEC brasileira precisa acompanhar a evolução mundial ao buscar adaptar o método BIM ao perfil nacional, permitindo uma modernização da indústria da construção civil brasileira. O país só teria a ganhar com projetos paramétricos e engenharia simultânea, melhorando a integração dos trabalhos de arquitetos, engenheiros, projetistas e demais profissionais da área para que projetos mais complexos possam ser criados elevando o know-how brasileiro a patamares mundiais.
Legislação e Normatização
Segundo Kassem (2014), existe pouco legislação nacional que regulamenta os produtos e serviços da construção civil e alguns são documentos ultrapassados. Existe, entretanto, uma comissão especial para o estudo do BIM, a ABNT/CEE-134 Modelagem de Informação da Construção, estabelecida em 2010 que desde então elaborou quatro normas regulamentadoras:
- ABNT NBR ISO 12006-2:2010 - Construção de edificação — Organização de informação da construção. Parte 2: Estrutura para classificação de informação;
- ABNT NBR 15965-1:2011 - Sistema de classificação da informação da construção. Parte 1: Terminologia e estrutura;
- ABNT NBR 15965-2:2012 - Sistema de classificação da informação da construção. Parte 2: Características dos objetos da construção;
- ABNT NBR 15965-3:2014 - Sistema de classificação da informação da construção. Parte 3: Processos da construção;
- ABNT NBR 15965-7:2015 - Sistema de classificação da informação da construção. Parte 7: Informação da construção.
Estas normas estão sendo desenvolvidas pela Comissão de Estudos Especiais 134 (CEE-134) de Modelagem de Informação da Construção. O objetivo da ABNT NBR 15965 é o de possibilitar o uso confiável do BIM sem perda de informações entre as fases do projeto. É uma iniciativa que garante que um profissional envolvido na obra utilize termos padronizados pela NBR 15965 e passe informações perfeitamente entendíveis a todos os envolvidos. A norma pode ser aplicada por qualquer profissional da cadeia da construção (HONDA, 2016).
2 BIM COLaborativo
Lino et al. (2012) diz que o principal potencial do BIM é a interação colaborativa, que permite lidar com alterações e incompatibilidades entre diferentes disciplinas de modo imediato que permite a redução de custos operacionais.
Eastman (2014) afirma que a globalização removeu as barreiras fronteiriças entre os locais distantes uns dos outros. Na construção isso permite buscar locais de fabricação de peças que possua custos menores de produção, isso aumenta a demanda por colaborações de longa distância e informações de projeto altamente precisas, de modo que as peças possam ser despachadas de grandes distancias com alto grau de confiabilidade que irão se encaixar corretamente quando instaladas.
“Para Carneiro et al. (1999) apud Bollman et al. (2005), os ambientes colaborativos referem‐se àqueles onde são possíveis diferentes usuários participarem, colaborarem ou cooperarem, sempre no sentido de uma produção que represente o objetivo em comum da ação” (COELHO, 2008).
Os empreendimentos cujo projeto e construção se dão simultaneamente, demandam colaboração intensa entre os profissionais envolvidos no projeto e na construção. Essa necessidade de colaboração irá impulsionar a adoção e o desenvolvimento do BIM, primeiramente em obras mais complexas. (Eastman, 2014)
Segundo Crespo (2007) a necessidade de se realizar projetos colaborativos e compatibilizados se dá pela perda do elo entre os envolvidos com o projeto, gerando, assim, altos índices de desperdício. E na atualidade outras razões justificam essa necessidade:
- Especialização cada vez maior das diferentes áreas de projeto;
- Conformação de equipes de projeto localizadas em diferentes regiões geográficas;
- Crescente número de soluções tecnológicas sendo agregadas aos empreendimentos.
“Florio (2007) destaca que a aplicação do BIM no projeto colaborativo pode contribuir tanto para aprimorar o processo de obtenção das quantificações dos elementos desenhados a partir do modelo digital 4D, como para o levantamento de custos e prazos para a execução” (COELHO, 2008).
De acordo com Manzione (2013) em um setor com o da construção, arquitetura e engenharia, cuja maioria dos projetos é baseada em associações temporárias, multidisciplinares e multiorganizacionais, a falta de domínio do sistema BIM constitui um fator inibidor.
Em um projeto realizado em BIM, o trabalho colaborativo é realizado entre as equipes de projeto, os consultores de engenharia e o corpo técnico. Esses trabalhos colaborativos envolvem o fornecimento de informações apropriadas relativas ao projeto do empreendimento, seu uso e contexto para que os especialistas possam revisar e receber feedback/avisos/solicitações de alterações, etc. (EASTMAN, 2014)
Segundo Ruschel et al. (2013) a adoção do método BIM colaborativo e multidisciplinar permitem modelos com quarta dimensão (tempo associado ao planejamento da obra) e quinta dimensão (modelo de previsão de custos), compatibilização do modelo por meio de clash detection (verificação de conflitos) e, consequentemente, melhoria das informações extraídas do modelo
“Conforme. Fu, et al (2006), para a eficiência da integração com o uso da ferramenta requer:
- A modelagem com entradas dos componentes básicos da construção, como paredes, coberturas, etc., e seus elementos como portas, janelas, etc., descritos conforme metodologia de construção e dimensionadas de forma exata ao mundo real;
- Que as atividades de manutenção estejam ligadas aos componentes físicos da construção. Estas atividades devem ser descritas com uma linguagem sem ambiguidade, clara e objetiva, para que todos profissionais da AEC compreendam a semântica;
- Que todos os elementos estejam ligados um com os outros, assim como é na realidade. No sistema esta relação é classificada de duas formas: árvore e rede” (CRESPO, 2007).
Coelho (2008) especula que o advento da Geração BIM 3.0 proporcionará um ambiente colaborativo através da internet (na nuvem), através da imersão simultânea dos diversos agentes participantes em um modelo virtual tridimensional do edifício, onde poderão ser discutidos em tempo real os aspectos da eficiência e da viabilidade do projeto.
Interoperabilidade
Uma das principais características do BIM, a interoperabilidade, se dá ao permitir que diversos usuários de áreas diferentes trabalhem em conjunto com o arquivo de projeto. Segundo Eastman et al. (2008) essa interoperabilidade elimina a necessidade de replicar a entrada de dados que já foram gerados, aumentando a automação e facilitando o workflow.
De Andrade (2009) diz que “para que se tenha uma boa interoperabilidade é de fundamental importância a implementação de um padrão de protocolo internacional de trocas de dados nos aplicativos e nos processos do projeto. O principal protocolo usado hoje é o Industry Foudation Classes (IFC), que é um modelo de dados do edifício baseado em objetos, não proprietário”.
O IFC é o formato de arquivo que permite o uso no planejamento do edifício, no projeto, na construção e no gerenciamento. É a linguagem que foca nas necessidades da indústria AEC e FM (Facility Management). O IFC é o principal instrumento para se estabelecer a interoperabilidade na indústria AEC (DE ANDRADE, 2009).
Crespo (2007) descreve o IFC como arquivos de linguagem XML – Extended Markup Lenguage, que é uma linguagem padronizada que tem como propósito fundamental a descrição de informações, sendo extremamente importante para o armazenamento, recuperação e transmissão dessas informações pela internet. Com isto o modelo pode ser utilizado como referência para estudos de outras especialidades como Viabilidade Econômica, Construbilidade, etc.
A maioria dos sistemas BIM inclui suporte para anotações e revisões do modelo. Esses modelos possuem informações 3D e detalhes 2D sem a complexidade de modelos completos. Um modelo de edifício em formato neutro, como VRLM, IFC, DWG ou Adobe®3D, podem ser compactados e compartilhados via web com facilidade, permitindo a anotações, revisões e colaborações porconferencias via web (EASTMAN, 2014).
Todas as entidades individuais são baseadas num IFC raiz e são constituídos por três categorias fundamentais: objetos, propriedades e relações. Os objetos estão associados à geometria. As propriedades são usadas para definir materiais, desempenho, propriedades contextuais, como ventos, dados geológicos ou de clima, etc. As relações existentes são entre objetos e entre objetos e propriedades. Elas são definidas de acordo com classificações abstratas como: específicas, decompostas, associadas, definidas, conectadas. (DE ANDRADE, 2009).
Segundo Crespo (2007), esforços vem sendo realizado pelo IAI – International Aliance for Interoperability, entidade americana de pesquisadores com o objetivo de unir os dados gráficos (desenhos) com os não gráficos (textos), através de um sistema que descreva as especificações dos objetos da construção e os conceitos abstratos (ex.: espaços, organizações, etc.), dando suporte ao sistema de modelos orientados por objetos.
“Existem basicamente quatro diferentes maneiras de trocas de dados entre dois aplicativos BIM (EASTMAN et al., 2008): ligação direta, formato de arquivo de troca de proprietário, formatos de arquivos de trocas de domínio público e formatos de troca baseados em XML. O primeiro acontece quando ocorre uma ligação direta entre dois aplicativos, utiliza-se 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 aplicativos 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 objetos, materiais, relações entre objetos, além das propriedades geométricas. São interfaces essenciais para uso em aplicativos de análise e gerenciamento de construção (exemplos: IFC, CIS/2). Os formatos de troca baseados em eXtensible Markup Language (XML) são extensões do formato HTML, que é a língua base da Web. Permitem a criação de esquemas definidos pelo usuário (exemplos: XML, gbXML)” (DE ANDRADE, 2009).
Um aspecto fundamental do IFC é que ele é aberto e feito para ser utilizado com qualquer aplicativo. Por esse motivo ele é abstrato. Nesse sentido, elementos de diversas aplicativos podem ser combinados de diversas maneiras diferentes. Mesmo os aplicativos feitos para trabalhar com BIM, por apresentarem estruturas de dados diferentes, podem importar arquivos IFC com erros e problemas de tradução. Além de formar arquivos grandes. (DE ANDRADE, 2009)
Por meio de análises do uso do IFC observou-se falhas na comunicação entre os aplicativos no momento da importação/exportação. Existe uma perda de qualidade geométrica dos modelos dos edifícios em aplicativos BIM voltados para a arquitetura. Porém em versões mais recentes dos aplicativos, se notou uma perca de qualidade limitada a poucos componentes do modelo e não comprometeu o entendimento geral do modelo geométrico do edifício. (DE ANDRADE, 2009)
De Andrade (2009) enfatiza que embora exista uma evolução significativa na qualidade da troca de informações entre os aplicativos BIM, a evolução é lenta, mesmo sabendo-se da urgência em seu desenvolvimento. Nesse sentido, existe um esforço internacional para tornar o IFC um formato com um padrão de comunicação e classificação mundialmente difundido para facilitar a interoperabilidade.
3 Aplicabilidade do sistema bim
No Diário Oficial da União nº107, de 6 de junho de 2017, o Presidente da República decretou a instituição do Comitê Estratégico de Implementação do Building Information Modelling - CE-BIM, de caráter temporário e com a finalidade de propor, no âmbito do Governo federal, a Estratégia Nacional de Disseminação do Building Information Modelling - BIM. Esse decreto demonstra a evolução do cenário atual do BIM se disseminando no país.
Essa disseminação, porém, se dá lentamente. De Menezes et al. (2012) aponta que “Na prática, entretanto, o que se percebe é uma simplificação ou redução da potencialidade (do método BIM). Em alguns momentos ele é tratado como um simples modelador, em outros ele é utilizado sem a necessária integração de todas as disciplinas envolvidas no processo de produção dos projetos.”
De Andrade (2009) também fala que no Brasil as pesquisas sobre BIM são bem recentes. Trabalhos que abordam projetos paramétricos, interoperabilidade e colaboração digital estão presentes em congressos e eventos nacionais a mais de uma década. Porém, publicações que abordam a terminologia BIM são bem recentes.
Evolução da Aplicação do Método
Tobin (2008) apud De Andrade (2009), classifica o BIM em três gerações: BIM 1.0, BIM 2.0 e BIM 3.0, que se tratam das gerações de aplicação do BIM no mercado.
A Geração BIM 1.0, segundo De Andrade (2009), é a fase inicial da substituição dos métodos 2D pelos métodos de representação 3D paramétricos. Onde se busca maior confiabilidade nos projetos, maior produtividade, melhor coordenação nos processos internos. As principais características da Geração BIM 1.0 são a capacidade de coordenação de projetos, adição de informações aos objetos e rápida geração de documentação. 
De Andrade (2009) fala que ao descrever a implementação do BIM nos escritórios de arquitetura Birx (2008) apresenta uma série de vantagens da utilização do BIM em seu escritório: melhor coordenação dos documentos, melhor qualidade dos projetos, maior produtividade, maior controle de informações e novos serviços oferecidos aos clientes. As vantagens observadas por esse arquiteto mostram um aumento na produtividade e na qualidade do projeto, essas vantagens ainda são restritas às atividades internas do escritório. Isso é uma característica típica do BIM 1.0.
A Geração BIM 2.0 expande o acesso ao projeto para outros profissionais, além dos envolvidos com os projetos arquitetônico, estrutural e de instalações prediais. Nesse estágio, modelos associados com informações, como tempo (4D), custo (5D), análises de desempenho (6D), e outros (nD), são integrados ao sistema. Para que isso seja possível, é preciso levar em conta a interoperabilidade dos dados para permitir a troca de informações entre os projetistas, construtores e clientes (COELHO, 2008).
De acordo com De Andrade (2009) no BIM 2.0 a interoperabilidade e a colaboração se tornam essenciais na elaboração dos projetos.
O desenvolvimento da Geração BIM 2.0 tem tido grande suporte de instituições governamentais e não governamentais que desenvolvem ações para encorajar uma maior cooperação entre projetistas, proprietários e construtores. “No Brasil uma comissão recém instalada da ABNT apoiada pelo Ministério do Desenvolvimento, Indústria e Comércio Exterior, visa estabelecer normas que garantam a padronização da classificação de componentes BIM” (DE ANDRADE, 2009).
O BIM 2.0 representa o início de uma mudança significativa no processo de projeto da construção civil. As mudanças ocorrem não apenas no gerenciamento de informações, mas, principalmente, nas atividades de processo de projeto, por meio de aplicativos que permitem a revisão, análise e avaliação de soluções de forma automática (DE ANDRANDE, 2009).
Segundo De Andrade (2009), a geração BIM 2.0 ainda não está consolidada no cenário internacional e menos ainda no cenário nacional. O que torna a próxima geração 3.0 um objetivo a ser alcançado.
No BIM 3.0, o intercâmbio das informações entre os profissionais envolvidos no desenvolvimento de um projeto é realizado através de protocolos abertos que permitem aos profissionais o desenvolvimento colaborativo de um modelo de dados que pode ser considerado um protótipo completo da construção do edifício (COELHO, 2008).
Tobin (2008) apud Coelho (2008) “especula que o modelo do BIM 3.0 estará disponível através de um banco de dados acessível através da internet, onde os modelos BIM serão construídos colaborativamente em um ambiente 3D.”
Na era BIM 3.0 o processo do projeto será caracterizado por trabalhos com equipes multidisciplinaresque utilização modelos integrados e cuja geração de informações será continua, sem perdas e sem sobreposições. Assim os diferentes profissionais trabalharão em conjunto para criar um modelo único com o propósito coletivo de criar uma construção virtual do modelo do edifício, chamado por Tobin (2008) de “protótipo de edifício” (DE ANDRADE, 2009).
De acordo com De Andrade (2009), essa futura geração BIM 3.0 mudará não só a forma com os projetistas se relacionam com outros profissionais, mas, também, a maneira de tratar os dados, se relacionar com clientes e incorporar as informações dos projetos como efetivos de geração de forma.
Desafios da Implementação do BIM
De Souza (2009) aponta que as maiores desvantagens do BIM se referem ao elevado custo dos softwares e a lenta curva de aprendizagem. O setor AEC também resiste na adoção do sistema por dificuldades relacionadas aos softwares além da preocupação com o tamanho dos arquivos. Outro fator apontado é a falta de compatibilidade com outros aplicativos, já que empresas afirmam que há uma imensa dificuldade na troca de arquivos entre os diversos programas e na conversão do BIM para o DWG. Alguns profissionais ainda apontam como desvantagem a falta de adaptação dos softwares com os padrões construtivos brasileiros.
Alves (2014) leva em consideração como desvantagem, não somente o custo do software, mas também a necessidade de se ter toda uma estrutura de hardware para suportar a plataforma, e essa desenvolva de forma produtiva. Pois computadores destinados para sistemas CAD se tornam obsoletos para o BIM devido à quantidade de dados gerados pelos modelos, tendo que, assim, realizar investimentos em computadores que suportem esse tipo de modelagem, o que torna a transição para o BIM mais difícil. Ocorre também outro problema, apontado pelo autor, que a quantidade de dados gerados e o tamanho dos arquivos dificultam o compartilhamento dos arquivos pela internet, gerando um custo operacional adicional.
Alves (2014) também diz que estas dificuldades não estão sendo superadas por diversos fatores, como a falta de oportunidade de testar o método BIM gratuitamente, assim como a dificuldade de modelar peças específicas e de geometrias elaboradas com esses softwares, assim se cria a necessidade de adquirir plug-ins para superar essa dificuldade, o que gera mais custo e perca na produtividade.
O alto investimento inicial desprendido para a implementação do BIM deve diminuir ao longo do tempo, trazendo muitos benefícios para o setor AEC. Assim como foram superadas as dificuldades com a implementação do sistema CAD, também se acredita que as dificuldades com o sistema BIM devem ser superadas, pois o mercado possuí diversas opções de softwares que dispõe desse conceito, tornando cada vez mais viável a aquisição de suas licenças (ALVES, 2014).
Retorno Sobre o Investimento – ROI
Segundo Azevedo (2009), calcular o ROI – Return Over Investment da aplicação do método BIM na equipe de projeto é relativamente simples. No início do processo de aplicação existe uma queda brusca de produtividade seguida por uma lenta recuperação até que se atinja patamares iguais aos anteriores à aplicação do sistema. Em seguida, os níveis de produtividade continuam aumentado até que a produtividade da equipe seja muito maior que a medida anteriormente, conforme demonstrado no gráfico abaixo.
Gráfico 1: Produtividade do setor de projeto após a implementação de um novo sistema. Fonte: Azevedo, 2009.
Azevedo (2009) calcula para um exemplo típico, um ROI, para um ano, de 60% para a implementação do método BIM em um escritório. Ressalta que para cada caso os valores devem ser atualizados, mas que no geral esse é um resultado satisfatório.
Para o cálculo do ROI de 60% Azevedo (2009) considera um investimento de inicial de 5.000 euros; um custo mensal de 3.000 euros; tempo de formação de 3 meses; perda de produtividade inicial de 50%; e por fim, um ganho de produtividade final de 25%.
O valor de ganho de produtividade apresentado por Azevedo (2009) no cálculo anterior (25%) é um dado indicativo de um inquérito realizado por uma empresa promotora de software BIM. Um cliente do Revit Architecture, apresentou um ganho de produtividade de 30% em relação a projetos e documentação, e 50% para pedidos de esclarecimentos durante a obra. Além disso, o tempo de formação (período para que a produtividade após a implementação do método BIM fosse equivalente à produtividade anterior) desse escritório, Rhode Island-based Donald Powers Arquitects, foi de apenas 14 dias, contra os três meses considerados no exemplo anterior.
Em pesquisa recente da Autodesk, mais da metade dos entrevistados tiveram ganho de produtividade de mais de 50% usando o Revit, e 17% tiveram ganhos mais expressivos de produtividade de mais de 100% (AZEVEDO, 2009).
CONsiderações finais
Conclui-se com esse trabalho que, apesar de ainda existirem muitas limitações para implementação do Sistema BIM no Brasil, devido ao alto custo financeiro, humano e operacional, observa-se que esse problema financeiro deve ser superado naturalmente com o passar do tempo, a medida em que a concorrência do mercado for aumentando, o custo dos softwares vai caindo.
As análises possíveis de serem feitas com os softwares BIM ajudam não só na redução de tempo de projeto, como também na antecipação de problemas de projeto, com ferramentas como Clash Detection e BIM 4D, que tratam de detecção de incompatibilidade entre projetos e cronograma de obra, respectivamente. Essas informações, principalmente em obras de grande porte, têm valor operacional alto ao se antecipar ainda no projeto problemas que aconteceriam no canteiro obra.
O Brasil e o mundo só têm a ganhar com a implementação do BIM. O aumento na qualidade dos projetos e o compartilhamento de dados em tempo real, a interoperabilidade entre diferentes profissionais de diversas áreas contribui para o aumento da produtividade e consequentemente para o aumento do retorno financeiro, através da redução de custo operacional e aumento do valor agregado dos projetos, que são muito mais confiáveis, precisos e abrangentes.
Por fim, através dos estudos de outros autores se percebe o esforço mundial do meio acadêmico para difundir o paradigma BIM. Esses esforços são o que levarão a evolução do BIM, que hoje está em sua fase 1.0 no Brasil, até seu estágio pleno, conhecido como BIM 3.0, onde os projetos paramétricos, com informações de cronograma (4D), custos (5D), análises estruturais (6D), energéticas (6D), gerenciamento de operações (7D), etc., serão concebidas desde o início do projeto por profissionais de diferentes áreas, colaborando simultaneamente para a criação de um protótipo virtual da obra que guiará as decisões dos técnicos e empreendedores e trarão mais segurança, qualidade e economia às obras civis.
REFERÊNCIAS
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