apresentação dissertação mestrado - verificação automática de modelo bim

Verificação Automática de Modelos BIM

Ricardo Moço Orientador: Professor Doutor João Poças Martins  

Dissertação de Mestrado Especialização em Construções  

Âmbito e Objetivos

•  Automatização do processo de avaliação de qualidade de projetos

•  Criação de uma ferramenta de apoio ao projetista nas várias

fases do projeto •  Aplicação prática a um método de avaliação de qualidade de

projetos •  Execução de um conjunto de processos padrão para a

verificação automática de um conjunto de regras •  Contribuição para a disseminação dos BIM

Conjunto de Regras

Verificação Manual

Realidade Atual

Burocrático

Moroso

Ambíguo

Dispendioso

Projeto CAD

Conjunto de Regras

Verificação Automática

Solução Ideal…

Modelo de Projeto BIM

Principais Ramos de Aplicação:

•  Verificação de Erros num Modelo

•  Requesitos Específicos de Clientes

•  Regras de Segurança e Saúde

•  Licenciamento

•  Facility Management (FM)

•  Verificação de Qualidade de Projetos de Construção

•  Aprovações de Garantia

Verificação Automática de Projetos

Relatório de Resultados

Verificação Automática de Projetos

Caracterização do Processo Padrão

IFC  

Conjunto de regras a verificar

(1) Interpretação do conjunto de regras a verificar

(2) Preparação do modelo de

verificação

Modelo de Projeto

Modelo de Verificação

(4) Análise de resultados

(3) Execução da verificação

automática na aplicação

desenvolvida

Modificação do modelo de acordo com os resultados obtidos

Condições Iniciais

Verificação Automática de Projetos

Principais Iniciativas pelo Mundo

(1) SMARTcodes

(2) GSA

Projeto HITOS

Corenet

DesignCheck

BIM

Verificação Automática de Projetos

•  À medida que foram surgindo novas iniciativas, assistiu-se a um crescimento no desenvolvimento de softwares de verificação automática;

•  Atualmente, de possível aplicação, apenas, a uma pequena parte dos

regulamentos; •  Esforço conjunto de todos os agentes:

Regras Projetista

Softwares de Verificação Automática

BIM

Verificação Automática de Projetos

Destacam-se 3 softwares no âmbito: •  Solibri Model Checker (SMC) •  Jotne EDModel Checker •  Fornax

Interoperabilidade?

BIM

Verificação Automática de Projetos

Avaliação automática de um guia de qualidade

Porquê um Guia de Qualidade?

•  Custos de Não Qualidade •  Atuais exigências do Mercado •  Apoio à Decisão em Projeto •  Atual Desvalorização deste Conceito

Método Escolhido - Método MC-FEUP

Fluxo de Informação Informal

Português Baseado noutros Métodos

Multidisciplinariedade

Avaliação Intuitiva

MC-FEUP

Complexo de objetivos Objetivos Superiores

Eficiência de Aspetos Construtivos

Segurança Estrutural

Segurança Contra Incêndio

Conforto Ambiental

Durabilidade de Materiais Não-Estruturais

Eficiência e Manutenção de Instalações

Eficiência de Utilização de Espaços

Conceção Espacial de Zonas Privativas

Utilização de Zonas Comuns do Edifício

MC-FEUP

Critério de Avaliação Genérico

MC-FEUP

Características que dificultam a Verificação Automática:

•  Dificuldade em representar, num modelo de informação, aspetos de observação direta

•  Limitação introduzida pela rulesets do SMC

•  Aspetos pontuais requerem maior complexidade do modelo

de informação

Num conjunto muito limitado de casos, a Verificação Automática não se apresenta vantajosa dado que as

dificuldades associadas são superiores ao beneficio retirado (ou então a sua excessiva simplicidade) !

Caso de estudo

Modelo objeto de estudo

Caso de estudo

Interpretação das regras do Método MC-FEUP

Método MC-FEUP

•  Definição e interpretação de cada Critério individualmente

•  Eliminação de ambiguidades •  Conversão em parâmetros

mensuráveis •  Correspondência com o Modelo IFC •  Correspondência com o SMC •  Correspondência com o Omniclass1 •  Aplicação genérica

Rotina de Verificação Automática 1

Sistema de classificação (normalizado) utilizado para realizar a correspondência com os elementos requeridos por cada Critério

Caso de estudo

Interpretação das regras do Método MC-FEUP

Solibri Model Checker

Modelo IFC

Método MC-FEUP

Caso de estudo

Interpretação das Regras do Método MC-FEUP

Critério MC-FEUP

Nível 1

Nível 2

Nível 3

Nível 4

Nível 0

Ruleset 2

Ruleset 3

Ruleset 4

Ruleset 5

Ruleset 1

Caso de estudo

Exemplo Atribuição Nível 2

Critério MC-FEUP

Nível 1

Nível 2

Nível 3

Nível 4

Nível 0

Ruleset 2

Ruleset 3

Ruleset 4

Ruleset 5

Ruleset 1

Caso de estudo

Exemplo Incumprimento Regulamentar

Critério MC-FEUP

Nível 1

Nível 2

Nível 3

Nível 4

Nível 0

Ruleset 2

Ruleset 3

Ruleset 4

Ruleset 5

Ruleset 1

Caso de estudo

Criação da Rotina de Verificação - SMC

Preparação do Modelo de Verificação

Verificação Automática de Projetos

•  Modelo consistente com as regras a verificar •  Classificação dos compartimentos e elementos necessários à

verificação automática - Omniclass •  Inclusão de instâncias de objetos necessárias à verificação

(alguns de nível de detalhe elevado)

Preparação do Modelo de Verificação

Verificação Automática de Projetos

Verificação Automática do Método MC-FEUP

Pré verificação sintática

•  Integridade semântica •  Presença dos elementos,

propriedades e classificações necessários

Verificação Automática

Caso de estudo

Análise de Resultados

•  Análise da contribuição para as diferentes fases de um projeto

de uma habitação – Apoio à decisão do projetista em termos de qualidade do projeto

•  Análise estatística dos resultados obtidos – Revisão ao Estado da Arte

Caso de estudo

•  Comunicação entre a equipa projetista e a entidade revisora1 do

projeto •  Criação de outputs gráficos em tempo real com possíveis alterações

1O revisor de projeto de ser entendido no sentido lato, na medida que pode se uma entidade particular que aplique o método em estudo, como o próprio projetista que faça

uso da rotina de verificação como apoio à decisão em fase de projeto  

Apoio à Decisão em Fase de Projeto

Caso de estudo

•  Apoio à alteração de inconformidades regulamentares (Nível 0)

Apoio à Decisão em Fase de Projeto

Caso de estudo

•  Apoio à decisão em matéria de qualidade do projeto

Apoio à Decisão em Fase de Projeto

Caso de estudo

Apoio à Decisão em Fase de Projeto

•  Elaboração de um relatório final com a compilação de todas as

alterações a efetuar

Caso de estudo

Análise Estatística

Caso de estudo

Dados a analisar: •  Objetivos Superiores a verificar

•  Critérios possíveis de converter em linguagem informática

•  Razões para a incapacidade de serem convertidos

•  Critérios possíveis de introduzir no SMC

•  Critérios capazes de ser verificados na sua totalidade

•  Critérios validados pelo SMC

•  Razões pela não validação dos Critérios pelo SMC

Análise Estatística

Caso de estudo

43% 57%

Objetivos Superiores a ser verificados

Objetivos Superiores não verificados - 4

- 3

•  De um total de 7 Objetivos Superiores, apenas 3 serão objeto de

estudo na presente dissertação (33 Critérios)

Análise Estatística – Balanço Final

Caso de estudo

•  Dos 33 Critérios estudados, foram validados com sucesso 20 Critérios

•  Dos 20 Critérios validados, apenas 4 foram validados de forma incompleta (não foram validados em todos os Níveis de Qualidade)

•  Dos 33 Critérios, não foi possível validar 13 Critérios

39%

52%

9% Critérios incapazes de ser validados no caso de estudo

Critérios validados com sucesso no caso de estudo

Critérios validados com sucesso, mas de forma incompleta

- 13  

- 16  

- 4  

Análise Estatística – Balanço Final

Caso de estudo

•  Existem diversas razões pela não validação de 13 Critérios, todas com origens diferentes

31%

15% 15%

8%

31%

Caso de estudo - Não aplicáveis ao caso de estudo (apesar de serem aptos para verificação automática)

MC-FEUP - Demasiada ambiguidade ou definição de parâmetros não mensuráveis / Demasiado nível de detalhe requerido

Modelo IFC - Parâmetros fora do ambito do modelo IFC

Modelo em estudo - Erros de semântica

Solibri - Rulesets incoerentes ou incompletas

- 4  

- 2  

- 2  

- 1  

- 4  

Conclusões

•  Com as atuais condições, a Verificação Automática de Projetos não é uma realidade concebível a curto prazo. No entanto os alicerces já se encontram estabelecidos, bastando apenas melhorar alguns aspetos:

•  Adaptação dos documentos à verificação automática •  Melhoria das aplicações de verificação automática

•  Com as atuais condições, a prossecução do objetivo principal do

Método MC-FEUP não se revela possível (atribuição de níveis de qualidade global). No entanto, a rotina de verificação criada revela-se útil no apoio à decisão em fase de projeto

Conclusões

•  O SMC não se apresenta como uma plataforma eficaz na integração

de documentos escritos, quer seja regulamentos ou guias de qualidade. Com as atuais ferramentas, o domínio de conhecimentos na área de programação revela-se imprescindível

•  Para realização de um processo de verificação automática integro é imprescindível adotar um conjunto de regras de modelação padrão, principalmente no que diz respeito à classificação dos elemento – Sistema de Classificação Unificado

•  O modelo IFC constitui uma opção viável à verificação automática de

regras

Obrigado pela atenção!

Ricardo Moço