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Projetos funcionais em 3D Eng. Marcelo Monteiro Missato – Planservi Engenharia Eng. Walter Luis Guimaraes Nieyama – Planservi Engenharia

Engenharia Civil, Estrutural e Obras de Grande Porte

Objetivo de aprendizado Ao final desta palestra você terá condições de:

Entender a importância dos projetos funcionais;

Entender a importância da boa visualização do projeto funcional;

Diferenciar visualização 3D do ato de se projetar em 3D;

Conhecer aplicações do Autodesk® InfraWorks através de um exemplo

Sobre o Palestrante

Marcelo Monteiro Missato, engenheiro civil, mestre em engenharia de transportes, especialista

em projeto geométrico de rodovias e ferrovias

[email protected]

Projetos funcionais em 3D

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Importância dos projetos funcionais

Antecedendo a fase de projetos, tem-se a fase de planejamento, que determinará a necessidade

e os objetivos de uma determinada obra de infraestrutura de transportes.

Dada a necessidade de se fazer a obra, a próxima etapa é a de projeto. O projeto funcional de

uma rodovia, ferrovia ou qualquer modalidade de transporte, é a primeira etapa no processo de

desenvolvimento do projeto de um empreendimento, e as fases subsequentes serão o projeto

básico e o projeto executivo.

Figura 1 - Fluxo do projeto

O projeto funcional é a passagem do modelo matemático para o modelo físico, o qual representa

o espaço de uma forma simplificada. Logicamente, nesta fase, por abranger uma área grande de

estudo, as informações como topografia, geologia, hidrologia, urbanas, etc., são preliminares e

envolvem dados imprecisos. O que interessa nesta fase é o conceito, e saber se ele é viável

dando condições de se avançar para as próximas etapas. Portanto, nesta fase, além de mostrar

os impactos urbanísticos, sociais e ambientais da obra, é também conveniente haver uma

estimativa de custos, mesmo que preliminarmente, para que se dê suporte à análise de

viabilidade econômica e financeira do empreendimento. É ainda nesta etapa que o poder público

comunica a sociedade sobre a intenção de implantação de um empreendimento, colhendo

opiniões, sugestões e reclamações, através de audiências públicas.

Definido o projeto funcional a próxima etapa é o projeto básico. O propósito principal do projeto

básico é introduzir um pouco mais de detalhes para uma correta orçamentação da obra. Refina-

se o funcional em função da introdução de mais detalhes de topografia, geologia, restrições

ambientais, desapropriações, interferências, etc., mas preserva-se o conceito.

PlanejamentoProjeto

FuncionalProjeto Básico

Projeto Executivo


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A última etapa é o projeto executivo. Nela são utilizados dados mais precisos e em maior

quantidade. São ainda adicionados todos os detalhes para a correta execução da obra, pois o

projeto precisa ser lido e não interpretado. Novamente, preserva-se o conceito, os objetivos, as

necessidades.

Portanto, o projeto funcional de uma rodovia ou ferrovia (ou qualquer que seja a infraestrutura de

transportes a ser implantada) é o embrião do empreendimento, que deve nascer certo, para que

o desenvolvimento, etapa por etapa (projeto básico, executivo e obra), resulte na melhor solução

possível para a sociedade. E para nascer certo, é preciso tempo, estudos, sinergia entre as áreas

envolvidas e visão holística. Infelizmente, pouco tempo e importância se dá para a concepção.

O que se vê cada vez mais é empurrar o problema para frente: do funcional para o básico, do

básico para o executivo, e do executivo para a obra. E a obra é que se vire!?

Por que projetos funcionais em 3D?

Como diz o ditado “uma imagem vale mais do que mil palavras”.

Para que tudo comece certo, o projeto funcional precisa ser bem compreendido por todos. E por

se tratar de uma fase conceitual, muitas decisões giram em torno dele. E quem toma as

decisões? Oficialmente uma pessoa, do alto escalão, toma a decisão baseadas nas análises de

sua equipe técnica. Esta pessoa não necessariamente tem formação técnica em engenharia civil

ou arquitetura; ela pode ser, no caso de um órgão público, uma pessoa indicada por um político,

com formação em direito, ciências políticas ou sociólogo, por exemplo.

Ainda, mesmo dentro da esfera técnica, os profissionais têm especialidades distintas e, portanto,

visões e argumentos distintos, e acabam colocando vieses na tomada de decisão. Por exemplo,

o que é ideal para o projetista de estruturas, não o é para o projetista de geometria. Uma solução

boa de geometria pode não ser boa do ponto de vista urbanístico. Olhar o projeto em planta, em

uma folha de papel, por mais colorido que esteja, não fornece a mesma visão para todos;

depende da experiência de cada um, do problema que cada um tende a enxergar.

É muito comum, na fase do projeto funcional, o órgão público comunicar e apresentar a intenção

de se fazer uma obra através de uma audiência pública. Neste momento muitos populares,

associações, instituição, etc., aparecem para tomar conhecimento do assunto. E a maioria destas

pessoas não possuem formação em engenharia ou arquitetura, e muitas vezes, nem sequer

possuem formação superior.

Assim, diante de uma audiência pública ou de uma reunião de projeto, apresentar o projeto

funcional em 3D ajuda muito. Muitas perguntas deixam de ser feitas com um melhor

entendimento do empreendimento. Muitos palpites descabíveis são eliminados. Muitos entraves

são desfeitos.

Abaixo é mostrado a evolução da visualização de projetos funcionais ao logo dos anos.


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Figura 2 - Passado. À esquerda, projeto funcional em planta aerofotogramétrica. À direita, a

visualização sobre foto montagem.

Figura 3 - Presente. À esquerda, projeto funcional sobre ortofoto. À direita, a visualização em 3D.


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Figura 4 - Futuro. Projeto funcional em 3D e como decorrência a visualização (inclusive com

etapas construtivas distintas).

No passado (figura 2), antes do advento do computador e do CAD, os projetos funcionais eram

feitos à mão pelo projetista, sobre plantas, cartas ou mapas, em folha de papel. E para a

visualização, procurava-se representar o projeto em perspectiva, sobre fotos do local alteradas

para simular a situação futura, na tentativa de mostrar com clareza a solução proposta.

No presente (figura 3), o projeto funcional é feito no computador, em CAD, sobre base topográfica

vetorizada e/ou sobre ortofotos. Para a apresentação, o projeto é passado para um profissional

de computação gráfica, que usa a informação do projeto e cria um modelo em 3D. Portanto, duas

pessoas com especialidades distintas trabalham no processo.

No futuro (figura 4), o projeto funcional é feito em 3D, pelo projetista, e a visualização em 3D é

decorrente do projeto. Projeto e apresentação são feitas pela mesma pessoa: o projetista.

Do passado ao presente, e igualmente no futuro, percebe-se que sempre houve, há e haverá a

preocupação da visualização na apresentação do projeto funcional.

Dificuldades atuais dos projetistas

É comum ver projetos básicos e executivos sendo desenvolvidos em diversos “Ds”. A chegada

do conceito BIM trouxe grandes avanços nestas fases de projeto e muitos benefícios também

para as obras de grande complexidade. No caso de projeto executivo, com o conceito já definido,

estuda-se, com os mínimos detalhes, a execução, a compatibilização e as interferências das

diversas disciplinas envolvidas, para que se alinhe cada “D” de forma otimizada.


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No projeto funcional, por ser uma etapa conceitual, em geral, não são necessários tantos “Ds”.

Nesta fase, como se viu, estudam-se muitas alternativas, em um espaço abrangente. Muitas

discussões giram em torno do conceito e diversos especialistas estão envolvidos. Muda-se muito.

Tenta-se muito. Perde-se muito.

Tendo em mente estas peculiaridades do projeto funcional, o projetista acaba não se

empenhando em criar um modelo visando a visualização do projeto. O projetista não quer gastar

tempo criando um alinhamento, um greide, um assembly, gerar o corredor, exportar para outro

programa, criar um cenário realístico, renderizar, etc., se diversas alternativas serão estudadas,

se a solução vai ser alterada, se aquilo é apenas um esboço preliminar no qual haverá muitas

discussões e opiniões. Além disso, o projetista, em geral, detém bem o conhecimento técnico de

engenharia, mas detém pouco conhecimento em recursos informatizados de criação em 3D.

O projetista quer focar no projeto e não tem interesse em conhecer diversos programas para

fazer aquilo que precisa. O projetista quer simplicidade.

Juntando o útil ao agradável: Autodesk® InfraWorks

Convencido de que o projeto funcional é importante e de que uma boa visualização também é,

resta simplificar o trabalho do projetista, para que este se dedique apenas ao projeto.

O Autodesk® InfraWorks é a ferramenta apropriada para desenvolver projetos funcionais

rodoviários de forma fácil, rápida e simples, dentro do conceito BIM. No Infraworks projeta-se

verdadeiramente em 3D, criando soluções na medida em que as vias são moldadas no espaço.

O projetista não precisa se preocupar em conhecer ferramentas específicas para criação de

maquetes eletrônicas, cenários realísticos, luminosidade, textura dos materiais, etc. O projetista

foca no que interessa: o projeto. Mantém-se o core competence.

Por decorrência do projeto feito em 3D, tem-se a visualização em 3D. É importante diferenciar

estas duas expressões. Observar uma maquete real é a visualização em 3D de como ficará o

empreendimento. Em se tratando de computação, uma visualização em 3D é simplesmente uma

imagem, ou tomada de várias imagens, de um modelo 3D, sem inteligência, criada e esculpida

no mundo virtual. O “projetar em 3D”, no caso rodoviário, é trabalhar com a via como um elemento

único, manipulando-o no espaço, e cada elemento possui características e parâmetros editáveis.

No Autodesk® InfraWorks, é possível trabalhar a geometria no plano horizontal e vertical apenas

rotacionando a vista. Na figura 5 pode-se ver que, na visualização adotada, os pontos notáveis

do alinhamento horizontal aparecem para serem editados. Pode-se mudar os PIs, o

desenvolvimento da curva, o raio, acrescentar ou suprimir pontos, inserir e editar curvas de

transição. Na figura 6, a visualização está um pouco mais lateral, e o Infraworks mostra os pontos

notáveis verticais. Pode-se deslocar os PIVs, o comprimento das curvas, as rampas verticais,

acrescentar ou suprimir pontos.


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Figura 5 - No Autodesk® Infraworks, ao posicionar a vista mais de topo, pode-se editar os pontos

notáveis horizontais.

Figura 6 - No Autodesk® Infraworks, ao posicionar a vista de lado, os pontos notáveis verticais

aparecem para edição.


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Exemplo de aplicação do Autodesk® InfraWorks em um projeto funcional

A Planservi Engenharia, em consorcio com outra empresa, foi contratada para desenvolver o

projeto executivo de uma nova avenida no município de São José dos Campos, a qual fará parte

do anel viário da cidade. Esta nova avenida ligará a região norte à região oeste da cidade e

possuirá uma extensão de aproximadamente 4 km, duas pistas com 3 faixas por sentido, canteiro

central amplo, passeios e ciclovia. As extremidades desta avenida são compostas por

interseções com avenidas existentes.

Antes de partir para o projeto executivo, a Planservi Engenharia desenvolveu o projeto funcional

de geometria com o objetivo de estudar alguns tipos de interseções em conjunto com a equipe

de tráfego para definir a que melhor atendia as condições atuais e futuras, além de verificar a

necessidade de algumas alças propostas no projeto funcional.

Figura 7 - Mapa de localização do estudo

Com o auxílio do Autodesk® InfraWorks, a Planservi estudou diversas alternativas de interseções

e da própria via, com levantamento de quantidades e verificação de distâncias de visibilidade. A

figura 8 mostra duas das alternativas de interseções estudadas para a conexão com a via norte.


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Figura 8 - Projeto funcional da interseção norte. À esquerda, alternativa em passagem superior e,

à direita, alternativa em passagem inferior.

A figura 9, mostra duas das diversas alternativas estudadas de ligação com a região oeste. Em

decorrência do estudo, o projeto foi alterado reduzindo os custos de implantação dos viadutos.

Figura 9 - Projeto funcional da interseção oeste. À esquerda, alternativa em elevado passando

sobre dois ramos. À direita, passagem sobre um ramo e sob outro ramo, com redução no

comprimento total de estrutura.

O Autodesk® InfraWorks também possibilitou o estudo das distâncias de visibilidade de parada

e a estimativa de volume de terraplenagem durante o projeto funcional, dando condições para o

projeto executivo caminhar de forma objetiva e bem respaldada.

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