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UNIVERSIDADE DO VALE DO RIO DOS SINOS - UNISINOS UNIDADE ACADÊMICA DE GRADUAÇÃO CURSO DE ENGENHARIA CIVIL BRUNO DAPPER SOARES ANÁLISE DA COMPATIBILIZAÇÃO DE PROJETOS: Estudo de Caso em uma Edificação Residencial Multifamiliar São Leopoldo 2020 BRUNO DAPPER SOARES ANÁLISE DA COMPATIBILIZAÇÃO DE PROJETOS: Estudo de Caso em uma Edificação Residencial Multifamiliar Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como requisito parcial para obtenção do título de Bacharel em Engenharia Civil, pelo Curso de Engenharia Civil da Universidade do Vale do Rio dos Sinos – UNISINOS Orientadora: Profa. Mª. Fabiana Pires Rosa São Leopoldo 2020 AGRADECIMENTOS A formatura é o fim de um ciclo muito importante e o início de outro com desafios ainda maiores. E chegar neste momento, não seria possível se não fossem algumas pessoas essenciais na minha vida. Primeiramente, gostaria de agradecer à minha mãe Ataíse, por tudo que ela é e representa na minha vida. Sempre foi uma guerreira, lutou muito para que eu tivesse a oportunidade de chegar até esse momento. É uma fonte de inspiração e conselhos. Te amo e obrigado por tudo. Gostaria de agradecer também ao meu pai Lavosir, que teve um papel fundamental na minha formação, sempre me apoiou e incentivou. Te amo e agradeço por tudo que fez por mim. Agradeço à minha namorada Karina, por me acompanhar desde o início dessa trajetória, por passar todos os momentos, mesmo os mais difíceis, ao meu lado. Por me apoiar e acreditar em mim, mesmo quando eu não acreditava. Obrigado por tudo, te amo. Também agradeço à minha irmã Laís, minha tia Sheila e minha vó Marli. Vocês significam muito para mim, tenho a melhor família que alguém poderia ter, nossos momentos juntos são únicos. Obrigado por acreditarem e me apoiarem incondicionalmente. Amo vocês. Quero agradecer à minha bisa Nilsa (em memória) e minha vó Eurides (em memória), que mesmo não estando mais presentes foram fundamentais em toda minha vida, e as amo imensamente. Gostaria de agradecer também a todos que participaram desta trajetória acadêmica na engenharia civil, aos professores, colegas e amigos que pude fazer no decorrer do curso. Aos colegas de trabalho das obras, que muito me ajudaram, em todos os momentos. À minha orientadora, Profa. Mª. Fabiana, por todo apoio, dedicação e contribuições, para que o trabalho fosse desenvolvido da melhor maneira possível. RESUMO O desenvolvimento de projetos para empreendimentos da construção civil está cada vez mais complexo. Essa realidade, somada aos curtos prazos de execução e orçamentos enxutos, tornam a etapa essencial para o sucesso da edificação. A importância desse processo já foi percebida, no entanto, projeto é visto como uma obrigação legal e não uma ferramenta de otimização, que poderia reduzir grande parte dos desperdícios do processo construtivo. Com isso, é necessário esclarecer que uma das principais causas das perdas pode ser explicada pela incompatibilidade entre as disciplinas de projetos. Portanto, este estudo de caso, se propôs a analisar a incidência de incompatibilidades em uma edificação residencial multifamiliar. As informações foram coletadas durante a fase de execução do empreendimento, sendo realizada a análise de projetos e seus pares, através da inspeção visual. As incompatibilidades foram classificadas quanto ao projeto de origem, local do empreendimento, número de ocorrências, se identificadas antes ou após a execução do serviço, e se geraram retrabalho. Como resultado, a pesquisa apontou que 70% das incompatibilidades e 96% das ocorrências estão ligadas aos projetos arquitetônico, estrutural e hidrossanitário. De forma geral, 59% das incompatibilidades foram identificadas após a execução, e 57% geraram retrabalho. No entanto, quando o retrabalho é separado em função do momento de identificação, 85% das que foram identificadas após a execução tiveram retrabalho, enquanto, das que foram identificadas antecipadamente, 16% apresentaram o mesmo resultado. O projeto elétrico apresentou somente 8% das incompatibilidades e 0,25% das ocorrências, não sendo números expressivos, quando comparado às disciplinas citadas anteriormente. Os resultados apontam para a importância da compatibilização, não só para o processo de projeto, mas também para a execução, visto que reduz consideravelmente o retrabalho no canteiro de obras. Palavras-chave: Incompatibilidade de projeto. Compatibilização. Processo de projeto. Construção civil. LISTA DE FIGURAS Figura 1 – Relação de tempo e custo do empreendimento, com investimentos diferentes na fase de projeto ..................................................................................... 16 Figura 2 – Curva de MacLeamy ................................................................................ 17 Figura 3 – Etapas básicas do processo de produção de edifícios............................. 19 Figura 4 – A natureza variável do processo de projeto ............................................. 20 Figura 5 – Fluxo das etapas do processo de projeto ................................................. 22 Figura 6 – Proposta de sequência do processo de projeto ....................................... 23 Figura 7 – Diferença do fluxo de informação entre o modelo de processo tradicional e o modelo de processo BIM ..................................................................................... 24 Figura 8 – Processo tradicional – sequencial ............................................................ 24 Figura 9 – Processo BIM – simultâneo ...................................................................... 25 Figura 10 – Coordenação entre disciplinas ............................................................... 27 Figura 11 – Disciplinas envolvidas nos apontamentos .............................................. 30 Figura 12 – Representação em BIM .......................................................................... 31 Figura 13 – Comparação CAD x BIM ........................................................................ 33 Figura 14 – Fluxo do estudo de caso ........................................................................ 36 Figura 15 – Modelo de quadro intradisciplinar........................................................... 38 Figura 16 – Modelo de quadro interdisciplinar........................................................... 39 Figura 17 – Projeto de implantação da obra.............................................................. 42 LISTA DE GRÁFICOS Gráfico 1 – Classificação das incompatibilidades ...................................................... 45 Gráfico 2 – Comparativo número de ocorrências ...................................................... 45 Gráfico 3 – Comparativo do momento de identificação em relação a execução ....... 46 Gráfico 4 – Comparativo do retrabalho gerado ......................................................... 46 Gráfico 5 – Locais das incompatibilidades ................................................................ 47 Gráfico 6 - As incompatibilidades foram identificadas antes da execução? .............. 47 Gráfico 7 – As incompatibilidades geraram retrabalho? ............................................ 48 Gráfico 8 – Retrabalho das incompatibilidades identificadas antes da execução. .... 48 Gráfico 9 – Retrabalho das incompatibilidades não identificadas antes da execução. .................................................................................................................................. 48 Gráfico 10 – Incompatibilidades por disciplina / pares de disciplina .......................... 49 Gráfico 11 – Disciplinas envolvidas nas incompatibilidades ......................................49 Gráfico 12 – Número de ocorrências por disciplina envolvida ................................... 50 Gráfico 13 – Número de ocorrências por local .......................................................... 50 LISTA DE QUADROS Quadro 1 – Quadro auxiliar dos projetos intradisciplinares ....................................... 43 Quadro 2 – Quadro auxiliar dos projetos interdisciplinares ....................................... 44 Quadro 3 – Incompatibilidade 1 ................................................................................. 61 Quadro 4 – Incompatibilidade 2 ................................................................................. 62 Quadro 5 – Incompatibilidade 3 ................................................................................. 63 Quadro 6 – Incompatibilidade 4 ................................................................................. 64 Quadro 7 – Incompatibilidade 5 ................................................................................. 65 Quadro 8 – Incompatibilidade 6 ................................................................................. 66 Quadro 9 – Incompatibilidade 7 ................................................................................. 67 Quadro 10 – Incompatibilidade 8 ............................................................................... 68 Quadro 11 – Incompatibilidade 9 ............................................................................... 69 Quadro 12 – Incompatibilidade 10 ............................................................................. 70 Quadro 13 – Incompatibilidade 11 ............................................................................. 71 Quadro 14 – Incompatibilidade 12 ............................................................................. 72 Quadro 15 – Incompatibilidade 13 ............................................................................. 73 Quadro 16 – Incompatibilidade 14 ............................................................................. 74 Quadro 17 – Incompatibilidade 15 ............................................................................. 75 Quadro 18 – Incompatibilidade 16 ............................................................................. 76 Quadro 19 – Incompatibilidade 17 ............................................................................. 77 Quadro 20 – Incompatibilidade 18 ............................................................................. 78 Quadro 21 – Incompatibilidade 19 ............................................................................. 79 Quadro 22 – Incompatibilidade 20 ............................................................................. 80 Quadro 23 – Incompatibilidade 21 ............................................................................. 81 Quadro 24 – Incompatibilidade 22 ............................................................................. 82 Quadro 25 – Incompatibilidade 23 ............................................................................. 83 Quadro 26 – Incompatibilidade 24 ............................................................................. 84 Quadro 27 – Incompatibilidade 25 ............................................................................. 85 Quadro 28 – Incompatibilidade 26 ............................................................................. 86 Quadro 29 – Incompatibilidade 27 ............................................................................. 87 Quadro 30 – Incompatibilidade 28 ............................................................................. 88 Quadro 31 – Incompatibilidade 29 ............................................................................. 89 Quadro 32 – Incompatibilidade 30 ............................................................................. 90 7 Quadro 33 – Incompatibilidade 31 ............................................................................. 91 Quadro 34 – Incompatibilidade 32 ............................................................................. 92 Quadro 35 – Incompatibilidade 33 ............................................................................. 93 Quadro 36 – Incompatibilidade 34 ............................................................................. 94 Quadro 37 – Incompatibilidade 35 ............................................................................. 95 Quadro 38 – Incompatibilidade 36 ............................................................................. 96 Quadro 39 – Incompatibilidade 37 ............................................................................. 97 Quadro 40 – Incompatibilidade 38 ............................................................................. 98 Quadro 41 – Incompatibilidade 39 ............................................................................. 99 Quadro 42 – Incompatibilidade 40 ........................................................................... 100 Quadro 43 – Incompatibilidade 41 ........................................................................... 101 Quadro 44 – Incompatibilidade 42 ........................................................................... 102 Quadro 45 – Incompatibilidade 43 ........................................................................... 103 Quadro 46 – Incompatibilidade 44 ........................................................................... 104 Quadro 47 – Incompatibilidade 45 ........................................................................... 105 Quadro 48 – Incompatibilidade 46 ........................................................................... 106 LISTA DE SIGLAS BIM Building Information Modeling CAD Computer Aided Design CBCS CBIC Conselho Brasileiro de Construção Sustentável Câmara Brasileira da Indústria da Construção MCMV QGBT PNE PPCI Minha Casa Minha Vida Quadro Geral de Baixa Tensão Portador de Necessidades Especiais Plano de Prevenção Contra Incêndios SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 10 1.1 Tema ................................................................................................................... 12 1.2 Delimitação do Tema ........................................................................................ 12 1.3 Problema ............................................................................................................ 12 1.4 Objetivos ............................................................................................................ 13 1.4.1 Objetivo Geral .................................................................................................. 13 1.4.2 Objetivos Específicos ....................................................................................... 13 1.5 Justificativa ........................................................................................................ 13 2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ............................................................................. 15 2.1 Projetos de Edificações .................................................................................... 15 2.2 Etapas de elaboração de Projetos ................................................................... 19 2.3 Gestão e Coordenação de Projetos ................................................................. 25 2.4 Compatibilização de Projetos .......................................................................... 27 2.5 Tecnologia BIM em Projetos ............................................................................ 30 3 METODOLOGIA .................................................................................................... 35 3.1 Roteiro ................................................................................................................36 3.1.1 Verificação de Projetos Intradisciplinares ......................................................... 37 3.1.2 Verificação de Projetos Interdisciplinares ......................................................... 38 3.1.3 Análise dos dados ............................................................................................ 39 3.2 Caracterização do Estudo de Caso ................................................................. 40 3.2.1 A Empresa ........................................................................................................ 40 3.2.2 A Obra .............................................................................................................. 41 4 ANÁLISE DOS RESULTADOS ............................................................................. 43 4.1 Análise Comparativa Intradisciplinar x Interdisciplinar ................................. 44 4.2 Análise Geral ..................................................................................................... 47 5 DISCUSSÃO .......................................................................................................... 51 6 CONSIDERAÇÕES FINAIS ................................................................................... 54 REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 56 APÊNDICE A – INCOMPATIBILIDADES INTRADISCIPLINARES ......................... 61 APÊNDICE B – INCOMPATIBILIDADES INTERDISCIPLINARES ......................... 83 10 1 INTRODUÇÃO Tanto no Brasil como no mundo, a tendência das indústrias é a busca de uma maior eficiência produtiva, que possa aumentar os lucros a partir da redução de perdas durante o processo. Essa propensão impacta diretamente em fatores ambientais por reduzir o consumo de matéria prima. E, dentre outros fatores, se torna fundamental por conta da necessidade de preservação de recursos naturais, já que a indústria da construção civil é responsável pela extração de mais da metade desses recursos. (CBCS, 2014). Além disso, cerca de 35% dos resíduos sólidos do planeta também têm como origem a construção civil. (HENDRIKS; PIETERSEN, 2000). Diversos aspectos ao longo de um projeto podem gerar perdas. Entre eles, é possível destacar o aumento da complexidade dos empreendimentos, que, somado às incertezas e ao grande número de processos envolvidos, acarreta em enormes prejuízos na área da construção civil. (SOUZA, 2013). Outros itens que podem ser citados são: a falta de planejamento; a ausência de mão de obra qualificada; os problemas com subcontratação; a indisponibilidade e as falhas de equipamentos; falhas de comunicação entre os envolvidos; e os erros executivos. (MOTA et. al., 2010). Como destaca Nascimento (2014), o conceito de perda na construção civil é frequentemente ligado apenas aos desperdícios de materiais. Contudo, essa pauta abrange todas as ineficiências do processo, como mão-de-obra e equipamentos, além de englobar a execução de atividades dispensáveis – que geram custo e não agregam valor. As perdas, causadas pela baixa qualificação do processo, resultam em um aumento de custos e na entrega de um produto não conforme. Esse cenário poderia ser evitado caso fosse analisado de forma mais completa durante a elaboração dos projetos e acompanhado de uma compatibilização adequada. (NASCIMENTO, 2014). Na indústria da construção civil a realidade não é diferente. As mudanças que vêm ocorrendo exigem uma produção eficiente, elevando o nível do processo construtivo e agregando valor ao empreendimento. Com este cenário montado, o processo de desenvolvimento do projeto se torna determinante para o desempenho 11 adequado da edificação, mostrando a necessidade de uma estrutura eficiente no gerenciamento da elaboração dos projetos. (ROMANO, 2003). Para Ávila (2011), mesmo que o processo de projeto tenha se mostrado essencial para o desenvolvimento de um empreendimento, as empresas do setor a deixam em segundo plano. Na maioria dos casos, o serviço é prestado por uma instituição terceirizada, que teve o preço cobrado pelo projetista como fator decisivo para a contratação. Ávila (2011) explica ainda que os projetos nesta área têm como característica a apresentação de diversas definições que não priorizam a execução da solução proposta. Eles possuem especificações e detalhamentos falhos ou incompletos, que inviabilizam o andamento da obra sem a necessidade de alterações e/ou definições não previstas anteriormente. Com isso, se faz necessário a elaboração de projetos eficazes que, concomitantemente, atendam questões econômicas, visto que elas impactam diretamente no alcance das metas estabelecidas para a construção. (RODRIGUES et al., 2018). Esse aspecto é destacado por Monteiro et al. (2017), que ressalta que caso seja investido um maior valor na fase de projeto e compatibilização do que habitualmente é aplicado, este custo representaria uma pequena porcentagem do que futuramente seria gasto reparando os erros de projetos. Assim, o processo de gerenciamento se torna uma ferramenta indispensável, que possibilita a discussão dos elementos, e acesso às informações necessárias por todas as partes envolvidas. Desta forma, são reduzidas falhas construtivas decorrentes de um planejamento deficiente. (CORREIA et al., 2017). O Building Information Modeling (BIM) surge desse processo de otimização como um dos conceitos mais promissores dentro da indústria da construção civil. Quando implementado de forma correta, se torna um facilitador de todos os processos inerentes ao empreendimento – integrando não somente os projetos, mas também a construção como um todo –, e resultando em redução de custos e prazos na execução, ao mesmo tempo que aumenta a qualidade da obra. (EASTMAN et al., 2014). 12 1.1 Tema O presente trabalho analisa as incompatibilidades entre projetos, de um empreendimento residencial multifamiliar. Para Monteiro et al. (2017), a compatibilização tem por objetivo identificar as possíveis interferências na execução da obra, sendo uma forma de interação entre os projetos envolvidos na edificação. A partir da eliminação destas interferências, é possível diminuir o retrabalho. A compatibilização se torna uma peça fundamental no processo de projeto, pois detecta e soluciona problemas futuros, ainda na fase de concepção do projeto. O que além de diminuir retrabalho, custo e prazo da construção, aumenta a qualidade do empreendimento e a sua competitividade no mercado. (NASCIMENTO, 2014). 1.2 Delimitação do Tema O estudo foi desenvolvido em um empreendimento residencial multifamiliar, de padrão popular. Sendo analisadas somente as incompatibilidades dos projetos, sem análise crítica – que seria a avaliação do conteúdo do projeto. Não houve limitação quanto as disciplinas neste estudo. Com isso, todas as disciplinas envolvidas no empreendimento foram analisadas, tanto sozinhas como em pares. Todas as informações deste trabalho, referente aos projetos, estavam disponíveis no canteiro de obras, física e/ou eletronicamente. 1.3 Problema A grande incidência de incompatibilidades em projeto, tem gerado um empecilho para o alcance da eficiência na construção civil. (RODRIGUES et al., 2018). Com isso, Monteiro et al. (2017) aponta a necessidade da otimização do processo de projeto, sendo a compatibilização essencial neste meio – justamente pela grande capacidade de detectar interferências entre os projetos, melhorando o desenvolvimento do empreendimento. Neste mesmo sentido, Correia et al. (2017) indica que os problemas de compatibilização estão presentes na maioria das construtoras, sendo descobertos 13 normalmente, no momento da execução. Para ele, tal situação ocorre devido ao distanciamento entre o processo de projeto e a execução. 1.4 Objetivos 1.4.1 ObjetivoGeral O objetivo geral é identificar e analisar as incidências de incompatibilidades de projeto, durante a fase de execução de um empreendimento multifamiliar. 1.4.2 Objetivos Específicos Para que o objetivo geral seja atingido, foram estabelecidos os seguintes objetivos específicos: a) verificar a compatibilidade de projeto da obra em estudo; b) classificar as incompatibilidades encontradas de acordo com o momento de identificação (antes ou após a execução) e o retrabalho; c) identificar as soluções adotadas na resolução dos problemas apontados; d) sintetizar as informações obtidas, gerando dados das incompatibilidades presentes no empreendimento; e) propor soluções que possam contribuir para uma maior eficiência em relação aos projetos e execução de obra. 1.5 Justificativa Nas últimas décadas a construção civil brasileira passou por uma série de evoluções – desde o aperfeiçoamento de materiais até uma maior qualificação dos profissionais. Mesmo assim, algumas barreiras são encontradas nesse processo, como é o caso da falta de integração entre o projeto e o desenvolvimento do produto. Essas divergências são chamadas de incompatibilidades e podem causar desperdícios, patologias, retrabalhos e improvisações por conta da deficiência de detalhes nos projetos. (ARROTÉIA; AMARAL; MELHADO, 2014). 14 Como aponta John (2000), muitas das perdas vistas durante a fase de execução ocorrem em virtude de decisões incorretas das etapas anteriores – momento em que recursos estão sendo aplicados e que se tem a dimensão física do objeto que será construído. Conforme Jaques (1998), uma parte considerável dos retrabalhos e resíduos gerados na construção civil são decorrentes das falhas de projeto. Estudos apontam ainda que decisões equivocadas nesta fase são responsáveis por 35% a 50% das falhas em edificações. (PICCHI, 1993); (SOLANO, 2000). Portanto, o estágio de projeto é o que possui a maior capacidade de alterar os custos totais de um empreendimento. As soluções adotadas, no sentido de diminuir as incompatibilidades de projeto, favorecem a execução da obra, reduzindo desperdícios do processo e evitando o aumento de custos. (SOUZA, 1997). O planejamento correto de projetos tem, então, um papel fundamental na construção civil, visto que informações necessárias deixam de chegar ao canteiro de obras, criando lacunas na execução. Em diversos momentos, essas falhas são preenchidas inadequadamente por conta da diferença de velocidade que a fase de execução da obra exige da equipe – o que diminui o tempo hábil para decisões mais apropriadas. Este cenário resulta em não conformidades que podem refletir negativamente em diversos aspectos, como a qualidade, o custo e o prazo do empreendimento. 15 2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA Neste capítulo são apresentados conceitos que apoiaram o desenvolvimento da pesquisa. Ele aborda assuntos relacionados ao processo de desenvolvimento de projeto, o respectivo impacto deles sobre o empreendimento, e a importância dessa fase frente às novas demandas da indústria da construção civil. Além disso, são relacionados também fatores de custo e prazo das obras, apresentando considerações a respeito da compatibilização entre as disciplinas, engenharia simultânea e BIM. 2.1 Projetos de Edificações De acordo com Souza et al. (1995), há na construção civil uma grande necessidade de evolução referente ao processo de elaboração dos projetos de edificações. Para isso, é necessário que projeto e execução andem juntos, no sentido de agregar valor ao empreendimento. Ou seja, na concepção dessa ideia, a valorização do projeto é colocada como elemento fundamental. Alencastro (2006) destaca que, para que as construtoras e incorporadoras tenham competitividade no mercado, se faz necessário, além de qualidade e produtividade, uma gestão eficiente do processo de projeto – que impacta significativamente no resultado. Essa influência ocorre devido à exigência do consumidor e às margens de lucro cada vez mais apertadas. Bertezini (2006) reforça que a fase de projeto é um ponto fundamental no sucesso das empresas e empreendimentos, potencializando o desenvolvimento das etapas posteriores a ela. Peralta (2002), Alencastro (2006) e Costa (2013) trazem a visão singular que os profissionais e empreendedores do Brasil tem a respeito dos projetos. A conclusão é de que o seu papel é subestimado e visto apenas como uma parte burocrática do empreendimento, sendo priorizada a minimização de custos nesta etapa. No entanto, para estes mesmos autores, a elaboração de projetos é muito mais complexa e impacta diretamente em diversos fatores da obra, como os custos, a qualidade e o prazo de execução. Portanto, o projeto é responsável por agregar eficiência ao empreendimento e está ligado de forma direta ao resultado. 16 Melhado (2005), Cruz (2011) e Costa (2013) tem visões semelhantes a respeito da fase inicial da elaboração de projetos. Para os autores, esse estágio deveria receber mais investimentos, tanto de recursos financeiros quanto de tempo. Dessa forma, seria possível aplicar uma lógica inversa durante o período de execução da obra, diminuindo custos e prazos, conforme a Figura 1. Figura 1 – Relação de tempo e custo do empreendimento, com investimentos diferentes na fase de projeto Fonte: Barros e Melhado (1997). Melhado e Violani (1992) afirmam que o desenvolvimento de projeto é frequentemente dissociado da construção. Os autores relatam que é comum considerar essa etapa como um simples instrumento utilizado para aprovações legais, no qual tenta-se dizimar prazos e custos. Sendo assim, o projeto é subaproveitado e se torna algo praticamente indicativo – deixando diversas decisões para a etapa da obra. Assim como esses autores, Alencastro (2006) enfatiza que para a qualidade da execução e alcance dos requisitos de desempenho necessários, os projetos e memoriais devem ser elaborados para cada etapa executiva, discutindo os processos construtivos e evitando procedimentos improvisados no canteiro de obras. Cruz (2011) e Costa (2013) entendem que essa fase é extremamente relevante, sendo necessário o empenho para que se otimize os futuros processos, transformando-o em um guia a ser seguido. Dele é possível extrair informações 17 como custos, prazos e sequenciamento de execução, e elaborar um planejamento que minimize falhas na obra. Costa (2013) complementa, ainda, que a compatibilização de projetos possui a capacidade de prevenir e eliminar os erros, aumentando consequentemente a qualidade e a racionalização – o que transmite ao empreendimento eficiência e controle. Segundo a CBIC (2016), as etapas iniciais do empreendimento impactam diretamente no custo da obra e suas características. No entanto, essa capacidade vai diminuindo conforme ocorre o avanço nos estágios do ciclo de desenvolvimento do projeto. Logo, quanto mais adiantado estiver neste ciclo, maiores serão os custos para eventuais alterações, conforme demonstra a Figura 2. Figura 2 – Curva de MacLeamy Fonte: Câmara Brasileira da Indústria da Construção (CBIC, 2016). A Figura 2 indica, ainda, a comparação entre o processo tradicional de desenvolvimento de projetos (curva 3) e o desenvolvimento utilizando BIM (curva 4), evidenciando a capacidade do BIM de reduzir custos e aumentar a qualidade do empreendimento no decorrer dos estágios. (CBIC, 2016). 18 Melhado (2005) entende que as disciplinas que compõe o processo tradicional de projeto são divididas para constituir o empreendimento, mas que as pessoas que a executam estão atentas apenas para a sua parte específica, não considerando as outras partes envolvidas. Assim, os impactos que são gerados nas demais disciplinas são desprezados, o que gera um produto final insatisfatório. Uma das soluções para o problema da fragmentação do projeto seria acompatibilização, que reduz consideravelmente as falhas, como afirma Sousa (2010). O autor cita também a importância das ferramentas de gerenciamento e manipulação de dados, geométricos ou não, na integração dos processos, facilitando todas as fases de execução. Ainda de acordo com Souza (2017), diversos autores atestam que deve haver uma maior comunicação entre as disciplinas, inclusive propondo modelos para a coordenação da gestão simultânea de todas as especialidades dentro do projeto. A medida facilitaria a troca de informações, diminuiria falhas no gerenciamento e reduziria perdas e ajustes não previstos. Alencastro (2006) contribui para a discussão destacando a relevância das disciplinas de projeto serem desenvolvidas simultaneamente. Assim, possibilidades tecnológicas e construtivas poderiam ser verificadas através de uma ferramenta de análise mais profunda. Callegari (2007) explica que o diferencial da engenharia simultânea é o destaque concebido não somente ao projeto, mas também às fases iniciais do empreendimento, dando relevância e eficiência ao processo e buscando a qualidade do produto. Ele acrescenta, ainda, que a integração dos mais diversos pontos de vista em relação ao início do desenvolvimento é a grande diferença do método. Assim, através de equipes multidisciplinares e multiempresariais, as necessidades técnicas do empreendimento e o desempenho do produto junto ao consumidor são alinhados. Para Manzione (2013), a complexidade no desenvolvimento de projetos demanda que os processos interativos e interdependentes apresentem sucessões de ações reciprocas, sendo essa a base para boas soluções. Uma dessas saídas, conforme CBIC (2016), é apresentada pelo BIM, que oferece a partir da modelagem do empreendimento uma resposta mais eficaz em relação aos demais métodos de projeto. Ele consiste, basicamente, em um processo progressivo que possibilita a modelagem, o armazenamento, a troca, a consolidação e o fácil acesso à todas as 19 informações a respeito da edificação. Ou seja, pode atender todo o ciclo de vida do empreendimento. Eastman et al. (2014) cita que o BIM melhora a disponibilidade de informação através da facilidade nas interações entre diferentes ferramentas do projeto. Permite, ainda, que análises e simulações realimentem o projeto, mudando o modo de pensar dos projetistas e, consequentemente, os processos a serem desenvolvidos. Provavelmente, a integração promovida pelo BIM redistribuirá o tempo e os esforços gastos nas diferentes fases do projeto. 2.2 Etapas de elaboração de Projetos Segundo Souza (2017), pelo fato de o processo produtivo de edificações apresentar alta complexidade, singularidade entre empreendimentos e tomadas de decisões nos mais diversos níveis, a literatura não encontra um consenso sobre as subdivisões deste processo – nem em números, nem no conteúdo das ações ou informações definidas. A Figura 3 apresenta um modelo para as etapas do processo da produção de edifícios. Figura 3 – Etapas básicas do processo de produção de edifícios Fonte: Souza (2017). 20 Souza (2017) classifica o processo de projeto como um subprocesso da produção de edifícios. Mas, ele mesmo também apresenta subprocessos, que igualmente não possuem um consenso na determinação das etapas e conteúdo. Para Tzortzopoulos (1999), essa etapa é de suma importância na construção civil, já que para uma melhora contínua, se faz necessária a identificação das relações com os demais processos presentes no empreendimento. Com isso, é gerado um maior entendimento das relações e das interdependências existentes, que destacam o papel fundamental da visão sistêmica do processo. Já Manzione (2006) mostra (Figura 4) que a natureza do processo do projeto é variável, ou seja, nas fases iniciais do desenvolvimento, as definições possuem um alto impacto na solução final. E no decorrer deste processo, à medida que se avança para as fases finais, diminuem as incertezas e aumentam as complexidades do fluxo de informações. Isso ocorre pelo projeto estar mais estruturado e englobando não mais definições, mas, sim, ajustes do que foi aplicado nas mais diversas disciplinas. Figura 4 – A natureza variável do processo de projeto Fonte: Austin et al. (1999). Dentre os autores, existem opiniões divergentes quanto aos subprocessos do desenvolvimento de projeto. Para Picchi (1993), o processo de projeto possui três etapas: estudos preliminares, anteprojeto e projeto definitivo. Já Melhado (1994) defende a progressão de etapas durante o processo. Ele apresenta uma subdivisão maior, de sete etapas: idealização do produto, estudo preliminar, anteprojeto, projeto executivo, projeto produtivo, planejamento e execução e entrega. 21 Tzortzopoulos (1999) definiu essa fase em 5 etapas: planejamento e concepção do empreendimento, estudo preliminar, anteprojeto, projeto legal e projeto executivo. Além disso, ele traz recomendações em relação ao acompanhamento após o projeto do empreendimento, que seria necessário tanto na fase de obra quanto de uso, retroalimentando o processo. Já Melhado (1994) e Souza (2017) apontam que as relações entre as fases do desenvolvimento do projeto e as demais do processo da edificação apresentam falhas, mas que entre as diversas ações que são realizadas para otimizar o processo, a maioria delas é focada em melhorar a interação projeto-obra. Nesta discussão, Tzortzopoulos (1999) acrescenta que o sistema escolhido para o desenvolvimento das disciplinas de projeto, juntamente com as necessidades de cada etapa, tornam-se fatores importantes na otimização do processo construtivo. Ele considera, ainda, a segmentação desses problemas parte essencial na delegação de responsabilidade entre os componentes do processo, permitindo controle e resoluções mais eficientes. Essa fase seria, portanto, responsável por promover diversas mudanças e tomadas de decisões no desenvolvimento do empreendimento, que podem impactar, inclusive, no aumento da produtividade da obra. (BERTEZINI, 2006). Jack (2013) contextualiza que a equipe utiliza como informação de entrada do projeto detalhado, o resultado obtido através do processo de projeto conceitual e, que ao término da fase de detalhamento, ele deve estar finalizado para ser construído e testado. Caso haja sugestão de modificação do projeto nesse período, a equipe é responsável por avaliar e determinar se os requisitos previstos originalmente serão mantidos ou não. Fabrício, Bahia e Melhado (1999) apresentam um fluxo para as etapas do processo. Conforme a Figura 5, citam que há divergências em relação ao modelo e que não há consenso nas definições da nomenclatura e do escopo de cada uma delas. Eles também acrescentam que este modelo possui limitações de interações entre os projetistas, visto que determinadas soluções podem esbarrar em saídas encontradas por outras disciplinas. 22 Figura 5 – Fluxo das etapas do processo de projeto Fonte: Fabrício, Bahia e Melhado (1999). No entanto, Fabrício, Bahia e Melhado (1999) propõem uma sequência de processo de projeto a partir do conceito de engenharia simultânea, que pode ser visto na Figura 6 – sequenciamento correspondente às etapas II e III da Figura 5. Com isso, a tendência é de que se tenha uma discussão interdisciplinar nas decisões que estão sendo tomadas. A partir de diferentes pontos de vista, é possível encontrar a melhor solução de algum problema para o empreendimento, deixando de olhar para as disciplinas de maneira isolada. 23 Figura 6 – Proposta de sequência do processo de projeto Fonte: Fabrício, Bahia e Melhado (1999). Manzione (2013), no entanto, diz que o processo de projeto é ineficaz e que necessita de uma evolução. Com isso, a CBIC (2016) cita a utilização do BIM na mudança do processo de projeto, alterando o fluxo de informações entre os envolvidos, conforme aFigura 7. 24 Figura 7 – Diferença do fluxo de informação entre o modelo de processo tradicional e o modelo de processo BIM Fonte: Câmara Brasileira da Indústria da Construção (CBIC, 2016). Para Manzione (2013), o BIM, através do trabalho em paralelo dos envolvidos, significa um grande avanço para o advento da Engenharia Simultânea. Segundo o autor, por acelerar o processo de trabalho e possuir capacidade de simulação, o BIM pode incentivar a colaboração dos envolvidos – que possuem visões singulares – e resultar em um melhor empreendimento. As Figura 8 e Figura 9 mostram, respectivamente, as diferenças entre o processo convencional e o processo BIM. Figura 8 – Processo tradicional – sequencial Fonte: Manzione (2013). 25 Figura 9 – Processo BIM – simultâneo Fonte: Manzione (2013). 2.3 Gestão e Coordenação de Projetos Cruz (2011) afirma que dentre as gestões presentes em um empreendimento, a de projeto seria uma das mais importantes. O autor destaca que as empresas no Brasil já sinalizam a importância desta área, mas os investimentos ainda são modestos. Conforme Kardes et al. (2013), o gerenciamento dos projetos é primordial para que os objetivos sejam alcançados, visto que a complexidade é inerente aos grandes projetos. Para Romano (2006), o aumento da complexidade desses projetos está ligado, também, à evolução tecnológica dos empreendimentos. Isso seria explicado pelo aumento do fluxo de informações que, somado à redução prazos, eleva ainda mais a dificuldade da tarefa nas esferas técnicas e gerenciais. Escritórios já têm reconhecido a coordenação como umas das alternativas para melhorar a prestação de serviço que, por consequência, eleva o nível do produto final. (CALLEGARI, 2007). O impacto relevante dela na construtibilidade, produtividade e na diminuição do retrabalho, também é reforçado por Picchi (1993), que garante a maior qualidade do empreendimento como um todo. Segundo Melhado (1994), o trabalho da coordenação é justamente orientar simultaneamente todos os profissionais envolvidos, estabelecendo um fluxo contínuo e adequado de informações entre eles e conduzindo discussões e definições. O autor complementa que é de competência do coordenador também garantir que todas as disciplinas convirjam para o mesmo ponto, a partir das diretrizes definidas 26 para o empreendimento. Além disso, a eficiência dessa complexa tarefa dependerá, diretamente, da qualidade do projeto final. Souza (2017) aborda que os estudos realizados na engenharia simultânea mostram a dependência da gestão e coordenação durante o desenvolvimento das disciplinas que compõe o projeto. O autor acrescenta, ainda, que é necessário haver uma mudança de cultura dentro das construtoras, para que ocorra essa cooperação entre todos os participantes do processo, e indica a utilização da tecnologia da informação para auxiliar na comunicação e gestão. Esse assunto também é levantado por Tzortzopoulus (1999), que comenta que uma das áreas mais “esquecidas” durante a realização de um empreendimento é o gerenciamento dos projetos e serviços, sendo que eles são os pilares responsáveis pelo planejamento e controle das atividades. Além disso, asseguram o fluxo e a qualidade da informação, o gerenciamento do tempo disponível e as alterações necessárias para que o objetivo seja alcançado. Nóbrega Junior e Melhado (2013) e Souza (2017) apontam que o coordenador de projetos, devido ao aumento da complexidade e diversidade dos empreendimentos – tanto em serviços quanto em materiais e tecnologias – têm um papel não só de ligação entre todos os envolvidos, mas também de apresentar bons resultados nas soluções técnicas e comerciais adotadas. Para Souza et al (1995), essa responsabilidade de gerência é aplicada também na qualidade do projeto e na garantia de que as escolhas feitas durante o processo foram adequadas. Essa ideia é reforçada por estudos de Owen e Koskela (2006) e de Chen et al. (2007), que demonstram que projetos coordenados e gerenciados adequadamente geram melhores resultado em relação aos que apresentaram falhas no planejamento. Estimativas apresentadas por Rodríguez e Heineck (2001) explicam também que obras coordenadas apresentam uma redução de custos de 6% em relação a empreendimentos similares não coordenados. Portanto, considerando os aspectos das etapas de execução do canteiro de obras, os projetos racionalizados tendem a elevar o desempenho como um todo. Para Manzione (2013), o BIM oferece grande vantagem na gestão e coordenação de projetos, pois, no decorrer do processo, as informações das disciplinas geram sucessivos ciclos de interações – onde modelos virtuais são mesclados, interferências podem ser detectadas, novas informações anexadas e problemas identificados, conforme a Figura 10. 27 Figura 10 – Coordenação entre disciplinas Fonte: Manzione (2013). A complexidade do BIM está na relação entre os modelos diferentes, como destacam Nederveen, Beheshti e Gielingh (2010). O projeto tem seu processo de desenvolvimento cíclico e interativo, e envolve, além da coordenação do processo de projeto, a coordenação do desenvolvimento do modelo (produto desta interação) simultaneamente. Manzione (2013) complementa que a geração do modelo de uma disciplina é complexa, sendo necessários esforços integrados – realizados de forma contínua e interdependente. 2.4 Compatibilização de Projetos Devido ao aumento da demanda na construção civil na década de 60, os escritórios começaram a se especializar em disciplinas. A decisão não gerou grandes problemas, justamente por eles conhecerem as condicionantes necessárias para o desenvolvimento de um edifício. No entanto, essa segmentação foi deixando os projetistas cada vez mais distantes do empreendimento de forma global, o que resultou em incompatibilidades só percebidas na obra. Vinte anos depois, já na década de 80, foram iniciados esforços para que tais divergências não ocorressem. Isso se deu através de um aumento do valor designado a fase de projeto, que possibilitou que a figura do coordenador passasse a existir, trabalhando, principalmente, na compatibilização entre os segmentos. (COSTA, 2013). 28 Essa compatibilização, conforme Melhado (2005), deve ser realizada após a conclusão dos projetos, funcionando como um filtro para as soluções adotadas e detectando possíveis erros. Para isso, os projetos das diferentes disciplinas devem ser sobrepostos, facilitando a análise de possíveis interferências entre eles. Tzortzopoulos (1999) defende que é necessário um controle externo nas atividades de projeto, alegando que caso não seja feito deste modo, existirão interferências que não serão identificadas durante seu desenvolvimento. Callegari (2007) define a compatibilização como uma atividade de integração e gerenciamento entre as diversas disciplinas de projetos, obtendo, através de ajustes de soluções de cada segmento, um padrão de qualidade interessante. O autor afirma que ela visa a resolução dos conflitos que, por consequência, gera uma otimização de mão de obra e materiais utilizados na execução. Desta forma, a partir do projeto arquitetônico, é possível realizar alterações que visem a maior eficiência para o empreendimento. De acordo com Gus (1996), a compatibilização tem como principal função colocar a demanda do processo acima dos interesses individuais de cada disciplina. Para isso, os projetistas exercem um papel fundamental – tanto no desenvolvimento quanto no aprimoramento contínuo do desenvolvimento do projeto. Cruz (2011) cita que a não compatibilização de projetos influencia diretamente na fase em que certas decisões serão tomadas. Ou seja, uma solução que deveria ter sido encontrada no momento inicial do processo, acaba sendo discutida apenas durante a execução. Esse atraso aumenta a chance de erros e de custos adicionais,além de causar perda de qualidade, ineficiência no processo e inconformidade do resultado com a concepção original. Como afirmam Fabricio (2002) e Cruz (2011), umas das principais causas de problemas construtivos são decorrentes dessas incompatibilidades – que geram um efeito cascata em diversas áreas do empreendimento. São resultados disso o maior índice de retrabalho, o aumento do prazo previsto no cronograma, a elevação do custo esperado e a piora na qualidade da edificação. Para que essas falhas sejam evitadas, Novaes (1996) também reforça a importância da compatibilização para que as soluções adotadas sejam otimizadas, tanto na construtibilidade quanto na racionalização da obra. Assim, o empreendimento teria harmonia em seus aspectos físicos, tecnológicos e produtivos de elementos e sistemas presentes na edificação. Segundo Cruz (2011), por ser um processo dinâmico, a compatibilização de projetos envolve todos os participantes, 29 criando um ciclo contínuo de melhorias. Através das experiências de seus integrantes, que possuem visões diferentes a respeito das disciplinas que compõe o processo, é possível identificar as incongruências, analisá-las e solucioná-las de forma mais eficiente. Para que essas otimizações ocorram, Lantelme (1994) e Cruz (2011) – que veem nos projetos uma importância ímpar – acreditam que é necessário um esforço conjunto de todos os níveis hierárquicos, melhorando, inclusive, processos administrativos que podem travar determinadas ações e resoluções do processo. É necessário, então, que toda a empresa esteja envolvida e comprometida com um objetivo em comum. A compatibilização adequada, para Souza (2017), reflete em diversas melhorias ao empreendimento e, também, para a empresa, que replicará as ações em futuras edificações e otimizará a racionalização e a construtibilidade. Mas, apesar de ser um processo colaborativo, Manzione (2013) afirma que é necessário manter a responsabilidade individual dos profissionais envolvidos, tendo projetos com dados consistentes, soluções integradas e sem interferências geométricas. Na mesma linha, Cruz (2011) destaca que a compatibilização é utilizada na retroalimentação das etapas – aumentando a eficiência com que se corrige e indica novas soluções. Com isso, as incertezas construtivas de futuros empreendimentos são reduzidas e a qualidade dos projetos aumentam, já que a tendência é de que ocorra uma otimização contínua. Em um estudo realizado, através do histórico de compatibilização, Construflow e ProjetaBIM (2020) levantaram mais de 200 obras, sendo em 82% dos casos edifícios residenciais, casas ou mistos residencial/comercial, gerando 23 mil apontamentos. Segundo Construflow e ProjetaBIM (2020), quando os projetos haviam sido feitos com representações 2D – com tecnologias CAD – foi realizado a compatibilização fazendo sobreposição física dos desenhos de todas as disciplinas e analisadas suas incompatibilidades. Quando foi utilizado BIM, o processo foi similar, no entanto, a tecnologia permite a sobreposição tridimensional dos projetos, conhecida como “federação de modelos”. Também foram realizadas análises automatizadas, como a verificação de interferências – conhecido como clash detection. 30 Conforme a Figura 11, em torno de 94% dos apontamentos envolveram as disciplinas de arquitetura, hidráulica, estrutura e elétrica. Figura 11 – Disciplinas envolvidas nos apontamentos Fonte: Construflow e ProjetaBIM (2020) 2.5 Tecnologia BIM em Projetos Eastman et al. (2014) e Catelani (2017) definem o BIM como um conjunto de políticas, processos e tecnologias que, quando combinadas, geram um modelo virtual da edificação, contendo além de precisão no projeto, seus dados relevantes. E, dessa forma, dando suporte a todo o ciclo de vida do empreendimento. Essa ideia é compartilhada por Andrade e Ruschel (2009), que, além reforçar a utilização do BIM para a produção, comunicação e análise dos modelos construtivos, destacam o direcionamento para um “modelo único” de edifício. Essa prática apresenta uma melhora nas fases de projeto, encontrando soluções que convirjam com as ideias dos clientes e integrando os processos entre as disciplinas e a obra, principalmente na redução dos prazos e dos custos do empreendimento. Para Costa (2013), a utilização do BIM não altera somente o fluxo de informações, mas, também, a interação entre os setores envolvidos. A concepção é, então, alterada, passando de algo linear e paralelo para um método integrado. Outro aspecto que pode ser destacado é trazido por Manzione (2013), que aponta que a colaboração e trocas de informações em um projeto comum ocorrem através de documentos e desenhos em 2D. Sendo assim, o BIM altera essa característica na indústria, que passa a utilizar o compartilhamento dos modelos virtuais ou de seus subconjuntos. Por trabalhar em todo o ciclo de vida da 31 edificação, as informações devem estar disponíveis a todos os envolvidos. Essa tecnologia, segundo Cruz (2011), permite organizar um banco de dados com todas as informações necessárias sobre o empreendimento (Figura 12). Figura 12 – Representação em BIM Fonte: Téchne (2007) Conforme Costa (2013), o BIM traz uma concepção disruptiva sobre o jeito de se projetar, já que diversos relatórios são gerados a partir do modelo, sendo eles gráficos e/ou textuais. Nos relatórios textuais, é possível obter a documentação do projeto, quantitativos e materiais utilizados. Nos gráficos, por sua vez, estão inclusos cortes, plantas e fachadas, que são geradas automaticamente. Essa grande capacidade das ferramentas BIM de abordar diversas informações do projeto, é evidenciada por Fu et al. (2006), que dá destaque para as áreas de sustentabilidade, acessibilidade, eficiência energética, prevenção de acidentes e desempenho acústico. Segundo Checcucci et. al. (2011) e Costa (2013), a interoperabilidade tem o intuito de simplificar os padrões para permitir a integração de dados entre os diferentes softwares, já que para cada segmento de projeto, existem arquivos com 32 formatos fechados. Mesmo assim, é possível a exportação em formatos neutros. E é justamente neste ponto que a interoperabilidade trabalha, buscando a padronização de normas para que não sejam perdidos os objetos existentes e a integridade das informações dos arquivos. Cruz (2011) diz que, ao contrário dos métodos tradicionais de desenho (CADs), o software compreende não somente um conjunto de linhas, mas sim as propriedades atribuídas a cada parte do desenho (tipo de vedação e revestimentos, por exemplo), convertendo posteriormente essas informações em relatórios. Para CBIC (2016) e Catelani (2017), os objetos BIM são paramétricos e inteligentes, pois carregam consigo suas informações, além de dados sobre o relacionamento com outros objetos e o entorno no qual está inserido. Com isso, o objeto virtual percebe alterações, se ajustando automaticamente a elas e mantendo a consistência técnica e construtiva do modelo. Cruz (2011) ainda complementa que o diferencial da plataforma BIM é que os projetos são realizados diretamente em três dimensões, mesmo que a maioria dos que são enviados para a obra estejam em duas dimensões. No entanto, o que ocorre é que o desenho bidimensional já está correto, com as compatibilizações feitas no modelo tridimensional. Além disso, todas as informações referentes à obra estão ligadas em um banco de dados do empreendimento, o que significa que as alterações feitas serão replicadas aos demais arquivos que contenham alguma dependência do que foi alterando. Essa sistematização diminui consideravelmente as falhas de compatibilidade apresentas no processo de projeto. Para Eastman et al. (2014), a importância dos projetos serem realizados diretamente em 3D também se dá por conta da extinção das inconsistências encontradas nos desenhos2D e que geram os erros de projeto. As interfaces com diversas disciplinas, facilita as verificações, tanto sistemáticas quanto visuais, detectando, assim, os conflitos antes de chegarem à obra (Figura 13). 33 Figura 13 – Comparação CAD x BIM Fonte: Téchne (2007) Apesar de todos os benefícios do BIM – como a eficiência no fluxo de informações, identificação de interferências, reajuste automático de objetos e inúmeros benefícios na gestão e coordenação de projetos – Manzione (2013) alerta que a implantação do método tem sido lenta na prática. Campbell (2007) cita a falta de treinamento como uma das causas da subutilização da ferramenta que, segundo o autor, estaria sendo utilizada apenas como maquete eletrônica. Dentro da mesma linha de pensamento, Costa (2013) argumenta que o BIM, mesmo tendo capacidade para ser uma tecnologia poderosa na compatibilização, desenvolvimento e coordenação de projetos, acaba se tornando simplesmente um software de visualização e concepção do empreendimento, perdendo seu poder de resolução de conflitos no processo de projeto. Segundo Scheer e Azuma (2009), existem diversos estudos comprovando a eficiência do método no desenvolvimento de projetos. Mas, para que esses benefícios fossem utilizados, seria necessário fazer reestruturações de todo processo, incorporando um senso colaborativo entre projetistas e padronização dos atributos. Já para Souza (2017), é o fluxo de informação que rege a integração entre o processo de projeto e o executivo. A comunicação, portanto, seria fundamental, retroalimentando o projeto com as informações advindas da obra, bem como no gerenciamento, coordenação e compatibilização de projetos. 34 Para Eastman et al. (2014) e Catelani (2017), essa melhora no fluxo de informação que o BIM proporciona, tem impacto positivo no processo de projeto e construção, rompendo paradigmas de produtividade, elevando a assertividade e confiabilidade dos projetos, o que resulta em construções de melhor qualidade, com custo e prazos reduzidos. 35 3 METODOLOGIA Yin (2005) cita que a investigação a partir do estudo de caso torna possível a preservação das características mais importantes do que acontece na prática, pois comumente acrescenta duas fontes não utilizadas em outras pesquisas, sendo estes a observação direta dos fatos em estudo e a entrevista com os envolvidos. Para Yin (2005), os estudos de casos podem ser classificados como exploratórios, descritivos e explanatórios, que, mesmo apresentando diferentes características, possuem diversos itens em comum. Acrescenta ainda que o estudo de caso tem uma pesquisa complicada, e isso se deve aos procedimentos sistemáticos que devem ser adotados pelo pesquisador. Yin (2005) apresenta 5 componentes essenciais para o projeto de pesquisa, sendo eles: • Questões do estudo (como e por que); • Proposições (evidências relevantes a partir de uma questão teórica); • Unidade de análise (definir a relação com as questões da pesquisa); • Lógica de união entre dados e proposições; • Critérios de interpretação (interpretar as constatações em termos de comparação). Para alcançar os objetivos propostos neste trabalho foi realizada uma pesquisa exploratória, realizando um estudo de caso baseado na fundamentação teórica do capítulo anterior. A pesquisa conta com aspectos qualitativos e quantitativos, já que visa tanto a classificação das incompatibilidades encontradas quanto sua mensuração, a partir dos dados obtido diretamente em campo. Todos os projetos que compõe o empreendimento estão no escopo deste estudo. Na Figura 14 estão demonstradas as etapas seguidas no desenvolvimento deste trabalho. 36 Figura 14 – Fluxo do estudo de caso Pesquisa bibliográfica Definição da metodologia e local a ser aplicada Coleta de informações Verificação de projetos intradisciplinares Verificação de projetos interdisciplinares Classificação das incompatibilidades e número de ocorrências Análise dos dados obtidos Proposta de melhorias Conclusões sobre o trabalho desenvolvido Fonte: Autor. 3.1 Roteiro As informações para o estudo de caso foram coletadas no decorrer da execução da obra, diretamente no canteiro – visto que o autor fazia parte da equipe de engenharia da execução do empreendimento –, desde o início dos serviços até a entrega. A construtora não possui os projetos desenvolvidos a partir do conceito BIM, o mais próximo a isso é o projeto hidrossanitário das torres, que foram realizados no AutoCAD pelo projetista e depois convertidos para o Revit, pelo setor de projetos da empresa. Mas o projeto funciona como um 3D, por apresentar somente os objetos, sem a aplicação do conceito e metodologia BIM. Portanto, não há processo de compatibilização entre o projeto arquitetônico e os demais. 37 Os projetos estão disponíveis na obra, em formato físico e eletrônico, através de um software online. No entanto, nem todos os arquivos estão disponíveis em DWG, sendo uma grande parte em PDF. Com isso a análise das incompatibilidades de projeto foi realizada através da inspeção visual, previamente a realização do serviço, e também a partir da execução na obra, quando não havia sido realizada a análise prévia dos projetos, à medida que as incompatibilidades apareciam posteriormente a execução do serviço. Sendo elas identificadas tanto pelo autor quanto pela equipe de engenharia. As soluções para as incompatibilidades presentes neste trabalho, foram efetivamente tomadas em obra. Sendo estas propostas tanto pelo autor, quanto pela equipe de engenharia, com o aval da engenheira residente, juntamente com o setor de projetos e/ou projetistas externos, e quando necessário, consultada a direção da empresa. 3.1.1 Verificação de Projetos Intradisciplinares Como em cada disciplina existem inúmeros projetos, se faz necessário a análise dos projetos individualmente, ou seja, se os projetos que a constituem estão compatibilizados entre si. Foram analisados os seguintes projetos: • Arquitetônico; • Contenção; • Elétrico; • Estrutural; • Fundação; • Hidrossanitário; • PPCI; • Segurança; • Telhado; • Terraplenagem. Foi desenvolvido e preenchido um quadro – conforme Figura 15 – que aponta as incompatibilidades entre os projetos da mesma disciplina, contendo um número de identificação, a disciplina, o local, a descrição da incompatibilidade, o número de 38 ocorrências, o momento da identificação, se gerou retrabalho e qual a solução apontada para a incompatibilidade verificada. A partir da coleta de informações referente a compatibilidade nos projetos, obteve-se os quadros apresentados no apêndice A. Figura 15 – Modelo de quadro intradisciplinar Fonte: Autor. 3.1.2 Verificação de Projetos Interdisciplinares Após a análise de cada disciplina individualmente, foi analisada a compatibilidade entre as diferentes disciplinas que compõe o empreendimento. Essa comparação se deu por pares. Foram analisados os seguintes pares de projetos: • Arquitetônico x Contenção; • Arquitetônico x Elétrico; • Arquitetônico x Estrutural; • Arquitetônico x Hidrossanitário; • Arquitetônico x PPCI; • Arquitetônico x Terraplenagem; • Elétrico x Estrutural; • Elétrico x Hidrossanitário; • Elétrico x PPCI; • Estrutural x Hidrossanitário; • Estrutural x Segurança; • Estrutural x Telhado; • Fundação x Hidrossanitário; • Hidrossanitário x Terraplenagem. 39 Foi desenvolvido e preenchido um quadro – conforme Figura 16 – que aponta as incompatibilidades entre os projetos de diferentes disciplinas, contendo um número de identificação (sequencial as incompatibilidades de mesma disciplina), os pares de disciplinas, o local, uma descrição da incompatibilidade, o número de ocorrências, o momento da identificação, se gerou retrabalho e qual a solução apontada para a incompatibilidade verificada.A partir da coleta de informações referente a compatibilidade nos projetos, obteve-se os quadros apresentados no apêndice B. Figura 16 – Modelo de quadro interdisciplinar Fonte: Autor. 3.1.3 Análise dos dados Após a montagem dos quadros com as informações coletadas (apêndice A e apêndice B), foram gerados quadros auxiliares. A partir deles, foram realizadas duas análises. A primeira é comparativa, entre as incompatibilidades intradisciplinares e interdisciplinares. Nas quais, através dos quadros auxiliares foram obtidos os seguintes gráficos: • Classificação das incompatibilidades; • Comparação do número de ocorrências; • Comparação do momento de identificação em relação a execução; • Comparação do retrabalho gerado. A segunda análise foi em relação ao panorama geral, agrupando as incompatibilidades intradisciplinares e interdisciplinares. Logo, a partir dos quadros auxiliares foram obtidos os seguintes gráficos: 40 • Local da incompatibilidade; • As incompatibilidades foram identificadas antes da execução?; • As incompatibilidades geraram retrabalho?; • Retrabalho das incompatibilidades identificadas antes da execução; • Retrabalho das incompatibilidades não identificadas antes da execução; • Incompatibilidades por disciplina; • Disciplinas envolvidas nas incompatibilidades; • Número de ocorrências por disciplina envolvida; • Número de ocorrências por local. A partir dos dados sintetizados nos gráficos, foi possível analisar as informações obtidas ao longo do estudo de caso. 3.2 Caracterização do Estudo de Caso São apresentadas algumas informações sobre a empresa e o empreendimento analisado. Cabe ressaltar que os projetos desenvolvidos para o empreendimento estão em DWG ou PDF. 3.2.1 A Empresa A construtora possui experiência no segmento de habitações populares, do mercado imobiliário na região metropolitana de Porto Alegre/RS, contando com mais de 15 empreendimentos entregues nos últimos 15 anos. No ano de 2020 foram entregues 3 obras até o mês de junho, tendo 2 obras em execução e a previsão de lançamento de 2 novos empreendimentos até o final do ano. Estes empreendimentos estão compreendidos entre a faixa 1 e 3 do programa MCMV (Minha Casa Minha Vida). A empresa possui projeto padrão de bloco, sendo um para cada faixa do programa MCMV. O setor de projetos da empresa era composto inicialmente por um arquiteto, e duas estagiarias. No entanto, praticamente no final da obra, o mesmo passou a ser composto por um arquiteto, uma assistente e duas estagiarias. 41 Este setor é responsável, pela coordenação dos projetos das obras em andamento, e elaboração do projeto arquitetônico, bem como alguns detalhes construtivos, visto que a grande maioria dos projetos são contratados de escritórios externos. Além disso, o setor de projetos também é responsável pelo estudo de viabilidade dos terrenos a serem adquiridos, para explorar ao máximo o potencial do futuro empreendimento. Ou seja, apresentar uma proposta arquitetônica, contendo o número de torres, o tipo de torre (de acordo com a faixa do MCMV), áreas de lazer, etc. O processo de projeto da empresa possui uma estrutura para aprovação e liberação dos projetos para obra, através de um software. O projeto após recebido ou elaborado pelo setor de projetos, é lançado na nuvem, mas para poder ser enviado a obra, ou acessado por todos, é necessário a aprovação por parte do responsável pelo setor de projetos, do setor de planejamento, do diretor de obras e do engenheiro responsável pela obra. Este processo ocorre tanto para projetos novos quanto para revisões dos já existentes. 3.2.2 A Obra O estudo de caso foi realizado em um empreendimento residencial multifamiliar de 180 unidades enquadrado na faixa 1,5 do programa de financiamento MCMV. O terreno possui 11.425 m², tendo ao fundo uma área de preservação ambiental que não pode ser edificada. O sistema construtivo da obra é a alvenaria estrutural. O condomínio possui 9 blocos, cada um com 20 apartamentos – que estão distribuídos em 5 pavimentos, sendo 4 por andar. Como infraestrutura de apoio, tem-se uma portaria, um salão de festas, um playground e estacionamento com 180 vagas. O empreendimento tem custo de R$ 10.240.000,00, com prazo de entrega igual a 36 meses. 42 Figura 17 – Projeto de implantação da obra Fonte: Autor. 43 4 ANÁLISE DOS RESULTADOS Neste capítulo são apresentados os dados obtidos através da análise do estudo de caso, conforme a metodologia descrita no Capítulo 3. O Quadro 1 sintetiza as informações contidas no apêndice A, facilitando a compreensão e verificação dos dados que serão apresentados neste estudo de caso. Quadro 1 – Quadro auxiliar dos projetos intradisciplinares Sim Não Sim Não 1 Arquitetônico Salão de Festas 1 X X 2 Arquitetônico Bloco 180 X X 3 Arquitetônico Bloco 180 X X 4 Elétrico Externo 1 X X 5 Elétrico Externo 1 X X 6 Elétrico Externo 3 X X 7 Estrutural Salão de Festas 1 X X 8 Estrutural Bloco 180 X X 9 Estrutural Bloco 180 X X 10 Estrutural Bloco 9 X X 11 Estrutural Bloco 9 X X 12 Estrutural Bloco 9 X X 13 Estrutural Bloco 144 X X 14 Estrutural Bloco 180 X X 15 Hidrossanitário Bloco 180 X X 16 Hidrossanitário Bloco 144 X X 17 Hidrossanitário Bloco 180 X X 18 Hidrossanitário Bloco 36 X X 19 Hidrossanitário Externo 3 X X 20 Hidrossanitário Externo 1 X X 21 Terraplenagem Externo 1 X X 22 Terraplenagem Externo 1 X X Total - - 1624 13 9 8 14 Número geral Gerou retrabalho? Identificado antes da execução? Número de ocorrências LocalDisciplina Fonte: Autor. O Quadro 2 sintetiza as informações contidas no apêndice B, facilitando a compreensão e verificação dos dados que serão apresentados neste estudo de caso. 44 Quadro 2 – Quadro auxiliar dos projetos interdisciplinares Sim Não Sim Não 23 Arquitetônico x Conteção Externo 1 X X 24 Arquitetônico x Conteção Externo 1 X X 25 Arquitetônico x Estrutural Portaria 1 X X 26 Arquitetônico x Estrutural Portaria 7 X X 27 Arquitetônico x Estrutural Salão de Festas 1 X X 28 Arquitetônico x Estrutural Salão de Festas 1 X X 29 Arquitetônico x Estrutural Bloco 144 X X 30 Arquitetônico x Hidrossanitário Bloco 144 X X 31 Arquitetônico x Terraplenagem Externo 1 X X 32 Arquitetônico x Terraplenagem Portaria 1 X X 33 Elétrico x Estrutural Portaria 1 X X 34 Elétrico x PPCI Salão de Festas 1 X X 35 Estrutural x Hidrossanitário Bloco 180 X X 36 Estrutural x Hidrossanitário Bloco 36 X X 37 Estrutural x Hidrossanitário Bloco 144 X X 38 Estrutural x Hidrossanitário Bloco 3 X X 39 Estrutural x Hidrossanitário Bloco 36 X X 40 Estrutural x Segurança Bloco 9 X X 41 Estrutural x Segurança Bloco 36 X X 42 Estrutural x Telhado Bloco 9 X X 43 Fundação x Hidrossanitário Bloco 36 X X 44 Fundação x Hidrossanitário Bloco 2 X X 45 Hidrossanitário x Terraplenagem Externo 1 X X 46 Hidrossanitário x Terraplenagem Externo 1 X X Total - - 797 6 18 18 6 Gerou retrabalho? Número geral Par de disciplinas Local Número de ocorrências Identificado antes da execução? Fonte: Autor. 4.1 Análise Comparativa Intradisciplinar x Interdisciplinar A partir dos quadros auxiliares apresentados, foi realizada uma análise comparativa, entre as incompatibilidades geradas por projetos da mesma disciplina, e aquelas que tem como origem um par de disciplinas. Dito isso, foi possível classificar as incompatibilidades em intradisciplinares – com 22 incompatibilidades – e, interdisciplinares – com 24 incompatibilidades –, conforme Gráfico 1. 45 Gráfico 1 – Classificação das incompatibilidades Intradisciplinares 48% Interdisciplinares 52% Fonte: Autor. O número de ocorrências geradas a partir das incompatibilidades intradisciplinares foi de 1624, enquanto das interdisciplinares foi de 797. No Gráfico 2, estes valores foram expressos em percentuais com relação ao total de ocorrências.Gráfico 2 – Comparativo número de ocorrências Intradisciplinares 67% Interdisciplinares 33% Fonte: Autor. Das incompatibilidades intradisciplinares, 13 foram identificadas antes da execução, e 9 após. Enquanto das interdisciplinares, 6 foram identificadas antes da execução, e 18 após o serviço ser executado. Conforme apresentado no Gráfico 3. 46 Gráfico 3 – Comparativo do momento de identificação em relação a execução 59% 41% 25% 75% Antes Após Antes Após Intradisciplinares Interdisciplinares Fonte: Autor. Entre as incompatibilidades intradisciplinares, 8 geraram retrabalho, e 14 não. Já das interdisciplinares, 18 geraram retrabalho, e apenas 6 não. Estes dados são apresentados no Gráfico 4. Gráfico 4 – Comparativo do retrabalho gerado 36% 64% 75% 25% Com Retrabalho Sem Retrabalho Com Retrabalho Sem Retrabalho Intradisciplinares Interdisciplinares Fonte: Autor. 47 4.2 Análise Geral Após a comparação entre as disciplinas e pares das incompatibilidades, foi realizado uma análise global, gerando um panorama do empreendimento. A incidência das incompatibilidades por local do empreendimento está apresentada no Gráfico 5. O bloco se destaca entre os demais, concentrando 25 incompatibilidades, o que corresponde a 53% do total. Gráfico 5 – Locais das incompatibilidades Bloco 53% Portaria 8% Salão de Festas 13% Externo 26% Fonte: Autor. O momento de identificação das incompatibilidades está evidenciado no Gráfico 6. Dito isso, 27 incompatibilidades foram identificadas após a execução do serviço, equivalente a 59%. Gráfico 6 - As incompatibilidades foram identificadas antes da execução? Sim 41% Não 59% Fonte: Autor. A geração de retrabalho das incompatibilidades encontradas no estudo de caso é apresentada no Gráfico 7. Dentre elas, 26 geraram retrabalho, proporcional a 57%. 48 Gráfico 7 – As incompatibilidades geraram retrabalho? Sim 57% Não 43% Fonte: Autor. Das 19 incompatibilidades identificadas antes da execução, 16 não tiveram retrabalho, equivalente a 84%, conforme Gráfico 8. Gráfico 8 – Retrabalho das incompatibilidades identificadas antes da execução. Sem retrabalho 84% Com retrabalho 16% Fonte: Autor. Das 27 incompatibilidades não identificadas antes da execução, 23 resultaram em retrabalho, correspondendo a 85%, conforme Gráfico 9. Gráfico 9 – Retrabalho das incompatibilidades não identificadas antes da execução. Sem retrabalho 15% Com retrabalho 85% Fonte: Autor. 49 Foram examinadas as incompatibilidades por disciplina e seus pares, conforme Gráfico 10. Gráfico 10 – Incompatibilidades por disciplina / pares de disciplina 6,52% 4,35% 10,87% 2,17% 4,35% 6,52% 2,17% 2,17% 17,39% 10,87% 4,35% 2,17% 4,35% 13,04% 4,35% 4,35% Fonte: Autor. Foram analisadas quais disciplinas estão mais envolvidas nos apontamentos, conforme Gráfico 11. Destacando que os projetos estruturais, arquitetônicos e hidrossanitários, compreendem 70% dos projetos envolvidos em incompatibilidades. Gráfico 11 – Disciplinas envolvidas nas incompatibilidades 33,85% 20,00% 16,92% 9,23% 7,69% 3,08% 3,08% 3,08% 1,54% 1,54% Estrutural Arquitetônico Hidrossanitário Terraplanagem Elétrico Contenção Fundação Segurança PPCI Telhado Fonte: Autor. 50 As disciplinas que estão mais envolvidas no número de ocorrências foram verificadas, como aponta o Gráfico 12, concentrando 2711 ocorrências, equivalente a 96%, nas disciplinas de estrutura, arquitetura e hidrossanitário. Gráfico 12 – Ocorrências por disciplina envolvida 46,83% 25,82% 23,52% 1,60% 1,35% 0,32% 0,25% 0,21% 0,07% 0,04% Estrutural Hidrossanitário Arquitetônico Segurança Fundação Telhado Elétrico Terraplanagem Contenção PPCI Fonte: Autor. Foram analisados quais locais apresentaram maior incidência de ocorrências, de acordo com Gráfico 13. Tendo o bloco 2390 ocorrências, concentrando mais de 98% do total. Gráfico 13 – Ocorrências por local 98,7% 0,4% 0,2% 0,7% Bloco Portaria Salão de Festas Externo Fonte: Autor. 51 5 DISCUSSÃO A pesquisa aponta que as disciplinas de projeto estrutural, projeto arquitetônico, e projeto hidrossanitário, estão envolvidas em 70% das incompatibilidades e 96% das ocorrências. O resultado vai ao encontro de Construflow e ProjetaBIM (2020), em que 78% dos apontamentos envolviam as mesmas disciplinas. Logo, há necessidade de uma maior integração do processo, visto que essas disciplinas, juntamente com a elétrica, são essenciais em qualquer projeto. Um fator interessante está na localização das incompatibilidades, visto que 53% estão no bloco, no entanto, quando analisado o número de ocorrências por localização, este valor aumenta para 98,70% – indicando o ponto mais crítico dos projetos, não por acaso, é onde se tem a maior interação entre eles. Portanto, sendo o bloco um projeto padrão – já que não apresenta grande variabilidade entre empreendimentos da mesma faixa da construtora – seria interessante a implantação do BIM, eliminando a maioria das incompatibilidades citadas neste trabalho. Além do mais, não seria um gasto recorrente, pois o bloco já estaria modelado. No geral, 59% das incompatibilidades foram identificadas somente após a execução, e 57% geraram retrabalho. É importante destacar que das incompatibilidades que foram identificadas antes do serviço ser executado, somente 16% geraram retrabalho, enquanto as que foram identificadas posteriormente, 85% apresentaram o mesmo resultado. Mesmo que identificado antes da execução em obra, a incompatibilidade pode gerar retrabalho, por já estar avançado no processo do empreendimento. Esse retrabalho, pode ser explicado devido a dependência das etapas anteriores do processo executivo. Ou seja, mesmo que a incompatibilidade no projeto seja identificada antes da execução deste serviço, os serviços anteriores a ele podem fazer com que mesmo assim se tenha o retrabalho. A partir disso, é demonstrado o que foi sinalizado por Fabricio (2002) e Cruz (2011), onde indicaram que as incompatibilidades têm como resultado um maior índice de retrabalho. Vai ao encontro também com Costa (2013), que afirmou a capacidade da compatibilização na prevenção e eliminação dos erros. Os projetos nesta área possuem erros que inviabilizam a execução sem a necessidade de alterações e/ou definições não previstas, segundo Ávila (2011). 52 Não houve diferença significativa sobre a origem das incompatibilidades, no quesito de estarem ligadas somente a uma disciplina, ou um par de disciplinas. Isto de certa forma explica-se pela grande variedade de projetos dentro da mesma disciplina, evidenciado o fato de os erros de comunicação e compatibilização não estarem somente ligados a diferentes projetistas, mas presente também dentro de cada equipe. Como destaca também Construflow e ProjetaBIM (2020), os problemas de projeto ocorrem tanto na divergência de informações entre disciplinas, quanto pela falta de disseminação da informação em uma mesma disciplina. Mesmo as incompatibilidades apresentando equilibro quanto a origem, intradisciplinar ou interdisciplinar, quando são dissecados os dados separadamente, apresentam diferenças interessantes. As incompatibilidades intradisciplinares apresentaram uma maior incidência de ocorrências, sendo o dobro das interdisciplinares. No entanto, em 59% das vezes foi identificada antes da execução, contra apenas 25% das interdisciplinares. Em relação ao retrabalho, também houve uma divergência grande, as intradisciplinares apresentaram 36% de retrabalho, diante de 75% das interdisciplinares. Mas, ainda com essa disparidade, quando comparado o número de ocorrências multiplicado pela taxa de retrabalho – gerando as ocorrências que geraram retrabalho –, elas possuem um valor praticamente igual, com 585 ocorrências intradisciplinares, contra 598 das interdisciplinares. Um fato
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