simulação virtual do planejamento de um edifício ... · a visualização de uma obra em 4d...

XXIV Encontro Nac. de Eng. de Produção - Florianópolis, SC, Brasil, 03 a 05 de nov de 2004

ENEGEP 2004 ABEPRO 101

Simulação virtual do planejamento de um edifício (Planejamento 4D)

Samuel João da Silveira (UFSC) [email protected]

Luis Alberto Gómez [email protected]

Antônio Edésio Jungles [email protected]

Resumo O planejamento 4D consiste basicamente em visualizar o andamento de uma obra num programa de visualização gráfica segundo um cronograma. Para tanto, é necessário fazer todo o planejamento e em seguida mostrar somente as atividades concluídas e as em andamento. O presente trabalho consiste basicamente em realizar um planejamento no MS Project e verificar o cumprimento do planejamento em três dimensões usando como ferramenta de visualizaão o AutoCAD. O estudo está sendo desenvolvido no GESTCON (Grupo de Gestão da Construção) da UFSC (Universidade Federal de Santa Catarina)

Palavras chave: Planejamento, Visualização, 4D

1. Introdução Um dos grandes problemas que as empresas vem enfrentando ultimamente é a dificuldade de visualizar corretamente o planejamento de uma obra no espaço (HEESOM, 2003-a). Esta dificuldade é mais acentuada quando se trata de obras de porte como uma usina elétrica, conjunto de blocos de edifícios etc.

A pesquisa em andamento, baseada nos trabalhos desenvolvidos pela Universidade de Teesside, tem como principal objetivo desenvolver uma metodologia para combinar ferramentas de planejamento com ferramenta de visualização para obter visualização em 4D, ou seja, quatro dimensões, sendo a quarta dimensão o tempo (DAWOOD, 2002). Sendo assim, seria possível realizar o planejamento e acompanhar uma simulação virtual da obra planejada (WALY, 2002).

A Visualização de uma obra em 4D apresenta uma visão mais real da seqüência de construção. Permitindo uma interação com o canteiro em todos os estágios da construção (HEESOM, 2003-b).

2. Metodologia O trabalho está sendo desenvolvido no GESTCON da UFSC como pesquisa de mestrado do autor deste artigo. A pesquisa encontra-se na etapa de revisão bibliográfica e simulação virtual não automatizada do objetivo proposto, seguindo algumas metodologias apresentadas por Kelsey, 2003.

Para atingir os objetivos, pretende-se fazer uma proposta de integração dos programas MS Project e AutoCAD de forma que permita a realização do planejamento e a sua visualização automática em 3D, neste último software, segundo o respectivo cronograma da obra.

Serão propostas metodologias para fazer a maquete eletrônica, bem como o planejamento da obra. Além disso, serão criadas ferramentas que possibilitem extrair automaticamente as datas

mailto:[email protected]





de término e início de todas as atividades programadas e exportar estas datas para o programa de visualização da respectiva obra. No AutoCAD, pretende-se criar um instrumento para poder especificar a data na qual se deseja visualizar o andamento esperado da obra.

Neste artigo, será apresentado um exemplo de um planejamento 4D realizado em um edifício de quatro pavimentos tipo, um piso térreo e uma caixa d’água/barrilete.

3. Caso de estudo 3.1 Apresentação da obra

Na figura 1 são apresentadas as plantas baixas do pavimento térreo e do pavimento tipo.

(a) (b)

Figura 1 – Plantas baixas do pavimento térreo (a) e do pavimento tipo (b)

A partir do projeto arquitetônico, foi desenvolvida a maquete eletrônica do edifício. Esta, além de apresentar os detalhes externos do projeto arquitetônico, possui todos os detalhes do projeto estrutural, como por exemplo, vigas, pilares e lajes, sendo que estes só podem ser vistos durante a construção. Na figura 2 pode-se ver um desenho do prédio na sua versão final.



Figura 2 – Perspectiva eletrônica do edifício

Para que fosse possível fazer o planejamento 4D, confeccionou-se a maquete eletrônica com um layer (nível) para cada atividade e estes diferem entre os pavimentos. Desta forma pode-se ocultar os layers que não estão com as atividades em andamentos e apresentar somente os que já estão prontos e os em andamento no período analisado.

3.2 – Planejamento da Obra O planejamento da obra foi realizado segundo uma metodologia apresentada por Knoiseisen (2003). A qual compatibiliza o orçamento com o planejamento.

As durações das atividades foram estimadas através de uma média das durações das atividades realizadas pelas empresas de Florianópolis. Como o objetivo é apresentar as potencialidades do planejamento 4D, não foi importante fazer uma análise criteriosa das respectivas durações.

Na figura 3 é apresentada uma parte do planejamento realizado no MS Project.



Figura 3 – Planejamento do início da obra

Para facilitar a interpretação do planejamento, as atividades foram ilustradas com uma fonte na cor azul e os resumos das tarefas em verde, vermelho e preto, sendo que o vermelho envolve o verde e o preto abrange o vermelho. A figura 3 deixa mais claro a ordem dos agrupamentos.

As atividades recorrentes, como por exemplo, mat. de cons. (Materiais de consumo) também foram representadas no cronograma da obra. Isto foi feito para mostrar que ao fazer o planejamento às tarefas que não são representáveis na simulação virtual, também devem estar presentes na programação das atividades.

Analisando-se mais criteriosamente o planejamento apresentado na figura 3, pode-se observar que muitas atividades iniciam e terminam no primeiro mês do desenvolvimento da obra. Na parte de infra-estrutura, todas as tarefas já foram concluídas.

3.3 – Planejamento 4D O planejamento 4D consiste basicamente em visualizar o andamento de uma obra num programa de visualização gráfica segundo um cronograma. Para tanto, é necessário fazer todo o planejamento e em seguida mostrar somente as atividades concluídas e as em andamento.

Para demonstrar o funcionamento do planejamento 4D, será apresentada uma série de figuras da obra para determinados períodos de tempos de execução.

Primeiramente, inicia-se com a figura 4, que apresenta o edifício em estudo após o primeiro mês de atividades no canteiro. Para se chegar a este quadro, é necessário analisar atentamente o planejamento (figura 3) e verificar quais atividades serão concluídas até o fim do mês de maio. Além disso, precisa-se obter informações, também, sobre as tarefas que estão sendo desenvolvidas durante o período analisado.



Figura 4 – Visualização da obra no primeiro mês de construção

Através da figura 4, é possível visualizar mais claramente o desenvolvimento das atividades conforme o cronograma apresentado na figura 3. Observa-se, nesta última figura apresentada, que para poder mostrar a fundação, não foi representado o terreno. Além disso, foram indicados itens que não constam no planejamento, como por exemplo, depósito de areia e brita, porém são de extrema importância na organização da obra.

Outro fator importante é a facilidade em verificar quais as atividades estão sendo executadas. Essas tarefas são ilustradas em vermelho, conforme pode ser constatado na figura 4.

Como no Brasil não há nenhum programa que faça a comunicação entre os dois software (Ms Project e o AutoCAD) de modo que este processo de visualização 4D seja automático, está sendo desenvolvida no GestCon uma ferramenta de software para automatizar este procedimento.



Na figura 5 é representado o edifício em estudo após 2 meses de atividades.

Figura 5 – Visualização da obra no segundo mês de construção

Figura 6 – Visualização da obra no terceiro mês de construção

Na figura 7 é apresentado o edifício após cinco meses de trabalho.



Figura 7 – Visualização da obra no quinto mês de construção

Para se chegar na visualização da figura 7, foi necessário fazer uma análise muito minuciosa no diagrama de controle da obra. Visto que neste período o número de atividade em andamento ao mesmo tempo é superior aos meses comentados.

A figura 8 mostra o diagrama de Gant para esta fase da construção.

Figura 8 – Planejamento da obra no quinto mês de construção



Até o presente momento, o planejamento 4D apresenta como principal limitação à dificuldade em apresentar as atividades que são executadas na parte interna do edifício. Além disso, as instalações elétricas e hidro-sanitárias, também apresentam as mesmas dificuldades. Apesar disso, estas tarefas devem ser planejadas, pois outras atividades dependerão destas e as respectivas datas de início e fim serão influenciadas por elas.

4. Conclusões Neste trabalho foi possível verificar a mais nova linha de pesquisa do GESTCON (UFSC), o planejamento 4D. Mostrou-se, também, uma forma de fazer este planejamento de modo não automático.

Além disso, foi possível conferir a importância de se fazer um planejamento e visualizá-lo num programa de visualização gráfica e a dificuldade em fazer este procedimento manualmente.

Por fim, conclui-se que o desenvolvimento de um programa que faça a comunicação entre o MS Project e o AutoCAD de forma a tornar possível a visualização automática do desenvolvimento das atividades ao longo do tempo é de fundamental importância para o planejamento de grandes obras.

5. Referências biliográficas

HEESOM, D.; MAHDJOUBI, L. (2003-a) - Technology Opportunities and Potential for the Virtual Construction Site – Volume 1: Emerging Research Initiatives. Universidade de Wolverhampton.

HEESOM, D.; MAHDJOUBI, L (2003-b) - Visualisation Development: Emerging Research Initiatives. Universidade de Wolverhampton,.

KNOISEISEN, P. C. (2003) - Compatibilização de Orçamento com o Controle de Processos de Trabalho para Obras de Edificações. Dissertação de Mestrado. Universidade Federtal de Santa Catarina. Florianópolis/SC.

WALY, Ahmed F,; THABET, Walid Y (2002). A virtual construction environment for preconstruction planning. Department of building construction, college of architecture and urban stuties. Virginia Tech, Blacksburg, USA. Ed. Elsevier.

DAWOOD, Nashwan; SRIPRASERT, Eknarin; MALLASI, Zaki; HONNS, Brian (2002). Development of an integrated information resource base for 4D/VR construction processes simulation. Centre for construction innovation research, school of science and technology, University of Teesside, Middlesbrough, UK. Ed Elsevier.

KELSEY, John; WINCH, Graham; PENN, Alan (2003). Understanding the project planning process: requirements capture for the virtual construction site. The Bartlett school of architecture, building, environmental design and planning faculty of built environment.

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