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UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANÁ

GUSTAVO HENRIQUE NEGRELLO

THIAGO SOUZA SANTOS

PROCESSOS DA MODELAGEM BIM 5D APLICADO À CONSTRUÇÃO CIVIL

CURITIBA

2016

GUSTAVO HENRIQUE NEGRELLO

THIAGO SOUZA SANTOS

PROCESSOS DA MODELAGEM BIM 5D APLICADO À CONSTRUÇÃO CIVIL

Trabalho apresentado como pré-requisito à graduação em Engenharia Civil da Faculdade de Ciências Exatas da Universidade Tuiuti do Paraná.

Orientador: Prof.º Msc. Ricardo Muller

CURITIBA

2016

RESUMO

Trata-se da execução de escopo, projetos, modelagem 3D, planejamento de

prazo e custo e simulação de construção 5D de um empreendimento de médio

porte, utilizando ferramentas BIM (Building Information Modeling) em ambientes

interoperáveis. A indústria da construção civil passa por constantes mudanças e a

todo momento evolui, neste contexto as ferramentas BIM são o próximo passo da

evolução, requerendo portanto maior atenção e estudo. Esta dissertação pretende

demonstrar como os processos do BIM 5D podem ser aplicados no dia a dia e quais

suas principais vantagens e desvantagens comparado ao processo tradicional de

planejamento e projeto. Para isto, os projetos arquitetônico, estrutural,

hidrossanitário, elétricos e drenagem, serão modelados no software Autodesk

Revit®. Neste mesmo aplicativo será efetuado a parametrização de custos e prazos

e extração de quantitativos de todos os elementos destas disciplinas. Estas

informações serão organizadas em forma de banco de dados no Microsoft® Excel,

onde serão criados diversos cenários através de tabelas dinâmicas. A EAP1 e o

cronograma do projeto serão elaborados no Microsoft® Project. Por fim, a simulação

virtual da construção será executada no Autodesk® Navisworks, onde será cruzado

o cronograma físico-financeiro da obra com os modelos 3D, permitindo visualizar a

evolução da construção e do custo ao longo do tempo. O estudo mostrou que a

filosofia de trabalho BIM traz grandes vantagens comparada aos métodos

tradicionais, visto que as ferramentas BIM permitem a armazenagem de um grande

volume de informação da construção, que podem ser utilizadas para diversas

análises de utilização, planejamentos, previsão de erros de projeto e tomada de

decisões.

Palavras-chave: BIM. Modelagem. Ferramenta. Projeto. Construção.

1 EAP – Estrutura Analítica de Projeto

LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1 - EAP PARA CONSTRUÇÃO DE UMA CASA .................................................... 15

FIGURA 2 - GRÁFICO COMPARATIVO ENTRE O PROCESSO TRADICIONAL DE

DESENVOLVIMENTO DE PROJETO (CAD) E O PROCESSO BIM ................................... 21

FIGURA 3 - ESTRUTURA CONCEITUAL DE UM ELEMENTO PAREDE ........................... 22

FIGURA 4 - EXEMPLO DE COMPOSIÇÃO - SINAPI .......................................................... 32

FIGURA 5 - FLUXOGRAMA DOS PROCESSOS REALIZADOS. ........................................ 34

FIGURA 6 - LOCALIZAÇÃO DO EMPREENDIMENTO ....................................................... 35

FIGURA 7 - PROJETO ARQUITETÔNICO .......................................................................... 36

FIGURA 8 - NÍVEIS DO PROJETO ..................................................................................... 38

FIGURA 9 - FAMÍLIAS DE ELEMENTOS DO PROJETO .................................................... 38

FIGURA 10 - JANELA DE PARAMETRIZAÇÃO DO ELEMENTO PAREDE. ....................... 40

FIGURA 11 - SUB-FAMÍLIAS DAS PAREDES .................................................................... 41

FIGURA 12 - PAREDE EMPILHADA ................................................................................... 42

FIGURA 13 - DELIMITAÇÃO VETORIAL DO PISO ............................................................. 43

FIGURA 14 - MODELO DO TELHAMENTO. ....................................................................... 45

FIGURA 15 - DETALHE DA CALHA ................................................................................. 45

FIGURA 16 - FAMÍLIA DE PORTAS .................................................................................... 46

FIGURA 17 - INTERFACE DE MODELAGEM DE ESTRUTURA ......................................... 47

FIGURA 18 - MODELO DE INSTALAÇÃO HIDROSSANITÁRIA E DRENAGEM ................ 49

FIGURA 19 - DETALHE DAS INSTALAÇÕES DOS RESERVATÓRIOS ............................. 50

FIGURA 20 - DETALHE DAS INSTALAÇÕES DOS BANHEIROS ...................................... 51

FIGURA 21 – EXEMPLO DE COD. SINAPI PARA INSTALAÇÃO ELÉTRICA (COD. 93128)

............................................................................................................................................ 52

FIGURA 22 - MODELO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS.................................................... 52

FIGURA 23 - EXTRAÇÃO DE QUANTITATIVO DO AUTODESK REVIT ............................. 53

FIGURA 24 - DEMONSTRATIVO DE COMPOSIÇÃO - SINAPI .......................................... 58

FIGURA 25 - INDICAÇÃO DO CUSTO NA BASE DE DADOS ........................................... 59

FIGURA 26 - ÍNDICE DE PRODUTIVIDADE DE SERVIÇO ................................................ 60

FIGURA 27 - BASE DE DADOS PARA CÁLCULO DE DURAÇÃO DOS SERVIÇOS .......... 63

FIGURA 28 - MODELO ARQUITETÔNICO (RENDERIZADO) ............................................ 64

FIGURA 29 - MODELO DE ESTRUTURA (RENDERIZADO) .............................................. 65

FIGURA 30 - MODELO COMPLETO (RENDERIZADO) ...................................................... 65

FIGURA 31 – CORTE (RENDERIZADO) ............................................................................. 66

FIGURA 32 – INTERFACE PARA CRONOGRAMA FÍSICO-FINANCEIRO ......................... 68

FIGURA 33 - CRONOGRAMA FÍSICO-FINANCEIRO COMPILADO ................................... 69

FIGURA 34 - CUSTO TOTAL DO EMPREENDIMENTO POR DISCIPLINA E PAVIMENTO70

FIGURA 35 - CUSTO TOTAL DO EMPREENDIMENTO COMPILADO ............................... 70

FIGURA 36 - RELATÓRIO DE FLUXO DE CAIXA .............................................................. 71

FIGURA 37 - SIMULAÇÃO VIRTUAL DA CONSTRUÇÃO EM 30/07/2017 ......................... 72

FIGURA 38 - RECURSO "CLASH DETECTIVE" ................................................................. 73

FIGURA 39 - ASSOCIAÇÃO DOS ELEMENTOS À EAP ..................................................... 74

FIGURA 40 - SIMULAÇÃO 5D ............................................................................................. 75

FIGURA 41 - INTERFACE DE TRABALHO DO BENTLEY VIEW V8I ................................. 77

FIGURA 42 - PDF 3D DO EMPREENDIMENTO ................................................................. 78

LISTA DE TABELAS

TABELA 1 - NÍVEIS DE DESENVOLVIMENTO LOD ........................................................... 25

TABELA 2 - PRODUTOS DOS NÍVEIS LOD ....................................................................... 26

TABELA 3 – CARACTERÍSTICAS DO EMPREENDIMENTO. ............................................. 35

TABELA 4 - TABELA DE CUSTO PARA A DISCIPLINA DE ESTRUTURA ......................... 54

TABELA 5 – CUSTO PARA DISCIPLINA DE ARQUITETURA POR PAVIMENTO. ............. 55

TABELA 6 – ATIVIDADES COM 2 RECURSOS (2 PROFISSIONAIS + 2 AJUDANTES) .... 61

TABELA 7 - ATIVIDADES COM 1 RECURSO (1 PROFISSIONAL + 1 AJUDANTE) ........... 62

TABELA 8 - CUSTO TOTAL E PRAZO DO EMPREENDIMENTO ....................................... 67

TABELA 9 - FERRAMENTAS DE ANÁLISE PARA MODELOS BIM .................................... 76

LISTA DE EQUAÇÕES

EQUAÇÃO 1 - DURAÇÃO DE ATIVIDADE ......................................................................... 59

LISTA DE ABREVIATURAS

BIM Building Information Modeling

AEC Arquitetura, Engenharia e Construção

PMI Project Management Institute

EAP Estrutura Analítica de Projeto

CAD Computer Aided Design

LOD Level of Development

IFC Industry Foundation Classes

SINAPI Sistema Nacional de Custos e Índices da Construção Civil

PDF Portable Document Format

BDI Benefícios e Despesas Indiretas

PMBOK Project Management Body of Knowledge

TCPO Tabela de Composição de Preços para Orçamentos

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO ................................................................................................ 10

1.1 GENERALIDADES .......................................................................................... 11

1.2 OBJETIVOS .................................................................................................... 12

1.2.1 Objetivo Geral ................................................................................................. 12

1.2.2 Objetivos Específicos ...................................................................................... 12

2 REFERENCIAL TEÓRICO ............................... ............................................... 13

2.1 PLANEJAMENTO ........................................................................................... 13

2.2 GERENCIAMENTO DE PROJETO ................................................................. 13

2.3 GERENCIAMENTO DE TEMPO ..................................................................... 15

2.4 BIM (BUILDING INFORMATION MODELING) ................................................ 17

2.4.1 CAD x BIM ...................................................................................................... 19

2.4.2 Parametrização ............................................................................................... 22

2.4.3 Interoperabilidade ............................................................................................ 24

2.5 NÍVEL DE DESENVOLVIMENTO LOD ........................................................... 24

2.6 GRAU DE UTILIZAÇÃO BIM ........................................................................... 27

2.7 MODELAGEM 4D ........................................................................................... 27

2.8 MODELAGEM 5D ........................................................................................... 28

2.9 LEVANTAMENTO DE CUSTOS COM A UTILIZAÇÃO DO BIM ...................... 28

2.10 ESTIMATIVA DE CUSTOS ............................................................................. 29

2.11 ORÇAMENTO ................................................................................................. 31

2.11.1 Sistema Nacional de Custos e Índices da Construção Civil – SINAPI.............. 32

2.12 LEVANTAMENTO DE QUANTITATIVO .......................................................... 33

3 MATERIAIS E METODOLOGIA ........................... ........................................... 34

3.1 ESTUDO DE CASO “EMPREENDIMENTO - TCC” ......................................... 35

3.1.1 CARACTERÍSTICAS DO EMPREENDIMENTO. ............................................. 35

4 RESULTADOS E DISCUSSÕES ........................... ......................................... 36

4.1 MODELO ARQUITETÔNICO .......................................................................... 36

4.1.1 Modelagem do elemento “parede” ................................................................... 41

4.1.2 Lançamento De Pisos ..................................................................................... 43

4.1.3 Lançamento de forros de gesso ...................................................................... 43

4.1.4 Lançamento de telhas e calhas ....................................................................... 44

4.1.5 Lançamento de Portas e Janelas .................................................................... 46

4.2 MODELO ESTRUTURAL ................................................................................ 46

4.3 MODELO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS E HIDROSSANITÁRIAS.............. 48

4.4 EXTRAÇÃO DE QUANTITATIVOS ................................................................. 53

4.5 LEVANTAMENTO DE CUSTOS ...................................................................... 56

4.6 ELABORAÇÃO DO PLANEJAMENTO DE PRAZOS ....................................... 59

4.7 RESULTADOS FINAIS .................................................................................... 63

4.7.1 MODELOS 3D – AUTODESK® REVIT ........................................................... 63

4.7.2 MODELAGEM 4D (MODELAGEM 3D + PRAZO) ............................................ 66

4.7.3 MODELAGEM 5D (MODELAGEM 3D + PRAZO + CUSTO) ........................... 69

4.7.4 ANÁLISE DE INTERFERÊNCIA “CLASH DETECTIVE” .................................. 72

4.7.5 SIMULAÇÃO 5D .............................................................................................. 73

4.7.6 APLICAÇÕES COMPLEMENTARES PARA MODELOS BIM ......................... 76

5 CONCLUSÃO ......................................... ........................................................ 79

REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA .......................... ..................................................... 81

APÊNDICE ................................................................................................................. 84

10

1. INTRODUÇÃO

Ao longo da história da Arquitetura, a representação essencial dos edifícios tem sido feita através de desenhos. {...} A substituição de desenhos por uma nova base de representação para o projeto, comunicação e construção de edifícios é uma mudança revolucionária e que marca época, tanto na Arquitetura como na Indústria da Construção em geral. Estas mudanças alteram as ferramentas, os meios de comunicação, e os processos de trabalho. (Eastman, 2006, p. 2)

O estudo proposto apresentará os principais conceitos e vertentes de uma

metodologia de trabalho ainda pouco difundida no Brasil, o BIM (Building Information

Modeling) ou Modelo de Informação da Construção.

Esse modelo nada mais é do que uma representação em três dimensões, que

concentra todas as informação necessárias para uma construção, afim que se possa

experimentar o empreendimento antes de sua construção. Este processo, que pode

ser executado utilizando diversas ferramentas asseclas ao BIM, proporciona muitas

funcionalidades voltadas a uma grande gama de análises, que poderão ser

utilizadas, visando prever situação, que até então não era possível com as

ferramentas tradicionais de projeto.

Este estudo contempla as atividades voltadas a uma construção de um

empreendimento, de médio porte, utilizando ferramentas BIM para modelagem,

planejamento e simulação de construção, em ambientes interoperáveis, afim de

demonstrar como o BIM pode auxiliar na tomada de decisão e potencialmente,

diminuir ou até extinguir erros de projeto.

Será apresentado também, as principais funcionalidades e recursos dos

sistemas BIM, afim de demonstrar como efetivamente essa plataforma é utilizada no

dia a dia.

Essa tecnologia, já está sendo amplamente utilizada em grande parte dos

países desenvolvidos, no Reino Unido, este ano é o ano na qual todos os projetos

para obras públicas sejam contratados obedecendo a este conceito.

(GRANADEIRO, 2016) No Brasil, a apresentação de projetos dentro do conceito

BIM, para obras privadas e especialmente obras públicas, ainda não é obrigatório,

visto que não há legislação específica e a demanda ainda é muito pequena.

11

1.1 GENERALIDADES

As ferramentas BIM exigem um certo nível de conhecimento técnico de

projeto e referente a tecnologia da construção do usuário, para formulação do

modelo. Aliado a isso, a defasagem tecnológica existente entre o ensino das

universidades e o mercado de projeto dificulta a contratação de mão-de-obra

especializada. (SOUZA, 2009).

Souza (2009), ainda afirma que o uso do BIM permite a melhoria do projeto

com diminuição de erros, e desta forma evita problemas em etapas futuras, onde as

modificações costumam gerar consequências maiores. A facilidade de visualização

através de inúmeros cortes, vistas e perspectivas também contribui para a geração

de soluções de projeto mais inteligentes.

A tecnologia BIM permite que as modificações de projeto sejam realizadas

facilmente através da parametrização dos objetos. Aliado a isso, a geração

automática de vistas e cortes, facilidade na adequação das escalas e tamanho de

textos e indicações, aponta uma possível redução de trabalho. Além disso, é

possível gerar perspectivas de maneira rápida e apresenta-las de forma bastante

profissional ao cliente (SOUZA, 2009).

No ambiente da construção civil, o aumento da complexidade dos processos

desencadeou a necessidade de adotar uma mentalidade industrial, buscando a

aplicação de soluções adotadas na indústria, na construção civil. Neste sentido, a

noção de modelagem de produto adotada por outras indústrias deu origem ao

conceito BIM (Building Information Modeling), como uma modelagem que busca

integrar todos os processos relacionados à construção do produto edificação.

(SOUZA et al., 2009).

SOUZA (2009 apud CAMPBELL, 2007) afirma que no contexto subdividido

dos setores AEC (Arquitetura, Engenharia e Construção), o BIM demonstra ser uma

importante ferramenta, eliminando ineficiências e redundâncias, aumentando a

colaboração e comunicação, com objetivo de contribuir na integração dos processos

a fim de garantir melhores resultados de produtividade.

12

O uso da modelagem 3D torna o projeto acessível a qualquer pessoa, não

sendo de forma obrigatória o conhecimento em simbologias e representações de

desenho. Facilitando que o usuário final obtenha resultados mais adequados com

suas necessidades. (SOUZA, 2009).

Souza (2009 apud Kymmel, 2008) afirma que a visualização 3D possibilitada

pelos softwares, ao mesmo tempo em que é uma grande vantagem do BIM,

apresenta-se como um obstáculo aos projetistas uma vez que a visualização aponta

todas as incompatibilidades e interferências.

1.2 OBJETIVOS

1.2.1 Objetivo Geral

Demonstrar o processo de modelagem de um empreendimento em software

BIM, bem como os processos de orçamentação e planejamento de custo e prazo da

construção em ambientes interoperáveis.

1.2.2 Objetivos Específicos

• Parametrizar e modelar em softwares BIM os elementos que compõem os

projetos arquitetônico, estrutural, instalações hidrossanitárias, elétricas e

drenagem de um empreendimento de médio porte;

• Elaborar planejamento de prazo para a construção do empreendimento;

• Elaborar planejamento de custo com base no modelo gerado;

• Efetuar a análise de interferências nos modelos e simulação virtual da

construção com base no planejamento físico-financeiro.

13

2 REFERENCIAL TEÓRICO

2.1 PLANEJAMENTO

Segundo Mattos (2010), traçar um planejamento estabelece ao profissional o

estudo dos projetos, a análise da metodologia construtiva, a identificação da

produtividade orçada, a determinação do prazo ou tipo de serviço.

Mattos ainda afirma que o planejamento e o controle possibilitam uma

percepção realista da obra, proporcionando decisões gerenciais, como: mobilização

e desmobilização de equipamentos e equipes, agilização de serviços, aumento da

equipe, alteração de métodos construtivos, terceirização de serviços, substituição de

equipes pouco produtivas e etc.

2.2 GERENCIAMENTO DE PROJETO

Segundo o PMI2 (2013), projeto é um esforço temporário empreendido para

criar um produto, serviço ou resultado exclusivo. A natureza temporária dos projetos

indica que eles têm um início e um término definidos. O término é alcançado quando

os objetivos do projeto são atingidos ou quando o projeto é encerrado porque os

seus objetivos não serão ou não podem ser alcançados, ou quando a necessidade

do projeto deixar de existir.

O Instituto ainda afirma que cada projeto cria um resultado único. O resultado

do projeto pode ser tangível ou intangível.

Por fim, o Instituto diz que gerenciamento de projetos é a aplicação do

conhecimento, habilidades, ferramentas e técnicas às atividades do projeto para

atender aos seus requisitos.

Segundo Mattos (2010), o ciclo de vida do empreendimento possui cinco

estágios:

• Estágio I – Concepção e Viabilidade;

• Estágio II – Detalhamento do projeto e do planejamento;

• Estágio III – Execução 2 PMI - Project Management Institute

14

• Estágio IV – Finalização.

Mattos (2010) ainda afirma, que cada estágio subdivide-se em determinados

processos. No estágio I, estes processos são: Definição de escopo; Formulação do

Empreendimento; Estimativa de custos; Estudo de viabilidade; Identificação da fonte

orçamentária; Anteprojeto.

Segundo o PMI (2013), escopo é o processo de desenvolver uma descrição

detalhada do projeto e do produto. Este processo descreve os limites do projeto, ao

definir quais dos requisitos coletados serão incluídos e quais serão excluídos do

escopo do projeto.

Seguindo neste tema, o Instituto relata que a preparação detalhada da

determinação do escopo é crítica para o sucesso do projeto e baseia-se nas

entregas principais, premissas e restrições que são documentadas durante a

iniciação do projeto. Durante o planejamento do projeto, o seu escopo é definido e

descrito com maior especificidade conforme as informações a respeito do projeto

são conhecidas. Os riscos existentes, premissas e restrições são analisados para

verificar sua integridade e acrescentados ou atualizados conforme necessário. O

processo de definição do escopo pode ser altamente iterativo. Em projetos de ciclo

de vida iterativo, será desenvolvida uma visão de alto nível para o projeto em geral,

mas o escopo detalhado é determinado em uma iteração de cada vez e o

planejamento detalhado para a iteração seguinte é executado à medida que o

trabalho no escopo do projeto e entregas atuais avança.

Segundo Mattos (2010), é necessário subdividir uma obra em partes menores

para planejá-la. Esse processo é chamado decomposição. Por meio da

decomposição, o todo — que é a obra em seu escopo integral — é

progressivamente desmembrado em unidades menores e mais simples de manejar.

As grandes partes são sucessivamente desmembrados, na forma de pacotes de

trabalho menores, até que se chegue a um grau de detalhe que facilite o

planejamento no tocante à estipulação da duração da atividade, aos recursos

requeridos e à atribuição de responsáveis.

15

Ainda segundo o autor, a estrutura hierarquizada que a decomposição gera é

chamada de Estrutura Analítica do Projeto (EAP), que pode ser melhor

compreendida na Figura 1.

FIGURA 1 - EAP PARA CONSTRUÇÃO DE UMA CASA

Fonte: Os autores.

2.3 GERENCIAMENTO DE TEMPO

Segundo PMI (2013), definir as atividades é o processo de identificação e

documentação das ações específicas a serem realizadas para produzir as entregas

do projeto. O principal benefício deste processo é a divisão dos pacotes de trabalho

em atividades que fornecem uma base para estimar, programar, executar, monitorar

e controlar os trabalhos do projeto.

16

Para a definição de atividades, algumas técnicas se fazem necessárias,

dentre elas, o PMI (2013) indica que a decomposição é uma técnica usada para

dividir e subdividir o escopo do projeto e suas entregas em partes menores e mais

fáceis de gerenciar. Estas atividades representam o esforço necessário para

completar um pacote de trabalho. (PMBOK, 2013).

Com as atividades definidas, o próximo passo é efetuar sua organização em

forma sequencial. Neste sentido, PMI (2013) expõe que sequenciar as atividades é o

processo de identificação e documentação dos relacionamentos entre as atividades

do projeto. O principal benefício deste processo é definir a sequência lógica do

trabalho a fim de obter o mais alto nível de eficiência em face de todas as restrições

do projeto.

Mattos (2010) afirma que uma ferramenta de controle atrativa para o

sequenciamento de atividades é o cronograma de Gantt. A visualização das

atividades com suas datas de início e fim pode ser conseguida lançando mão do

recurso gráfico. O cronograma de Gantt é um gráfico simples: à esquerda encontra-

se as atividades e à direita, as suas respectivas barras desenhadas em uma escala

de tempo. O comprimento da barra representa a duração da atividade, cujas datas

de início e fim podem ser lidas nas subdivisões da escala de tempo.

Com as atividades definidas, sequenciadas e graficamente elaboradas, a

determinação de recursos é um processo fundamental para o planejamento do

projeto. Segundo PMI (2013), estimar os recursos das atividades é o processo de

estimativa dos tipos e quantidades de material, pessoas, equipamentos ou

suprimentos que serão necessários para realizar cada atividade. O principal

benefício deste processo é identificar o tipo, quantidade e características dos

recursos exigidos para concluir a atividade, permitindo estimativas de custos e de

duração mais exatas.

No tema de estimativas de prazos, o PMI (2013) relata que estimar as

durações das atividades é o processo de estimativa do número de períodos de

trabalho que serão necessários para terminar atividades específicas com os

recursos estimados. O principal benefício deste processo é fornecer a quantidade de

tempo necessária para concluir cada atividade, o que é uma entrada muito

importante no processo “Desenvolver” o cronograma. O processo “Estimar” as

17

durações das atividades requer uma estimativa da quantidade de esforço de

trabalho requerida para concluir a atividade e a quantidade de recursos disponíveis

estimados para completar a atividade. Essas estimativas são usadas para um

cálculo aproximado do número de períodos de trabalho (duração da atividade)

necessário para concluir a atividade usando os calendários de projeto e de recursos

apropriados. Todos os dados e premissas que suportam a estimativa são

documentados para cada estimativa de duração de atividade.

Desenvolver o cronograma é o processo de análise de sequências das atividades, suas durações, recursos necessários e restrições do cronograma visando criar o modelo do cronograma do projeto. O principal benefício deste processo é que a inserção das atividades do cronograma, suas durações, recursos, disponibilidades de recursos e relacionamentos lógicos na ferramenta de elaboração do cronograma gera um modelo de cronograma com datas planejadas para a conclusão das atividades do projeto. (PMBOK, 2013, p. 172)

Ferramentas automatizadas para o desenvolvimento do cronograma contém o modelo do cronograma e aceleram o processo de desenvolvimento do mesmo, gerando datas de início e término baseadas nas entradas das atividades, diagramas de rede, recursos e durações das atividades usando a análise de rede do cronograma. Uma ferramenta de elaboração do cronograma pode ser usada em conjunto com outros aplicativos de software de gerenciamento de projetos assim como com métodos manuais. (PMBOK, 2013, p. 181)

2.4 BIM (BUILDING INFORMATION MODELING)

Building Information Modeling ou Modelagem da Informação da Construção é

um modelo computacional de uma edificação, construído de forma precisa, que

quando completo conterá geometria exata e todos os dados relevantes necessários

para suporte à realização da construção (EASTMAN et al., 2008).

Menezes (2011) descreve a tecnologia BIM como uma filosofia de trabalho,

que integra os setores AEC (Arquitetura, Engenharia e Construção) para um modelo

virtual preciso, o qual gera uma base de dados que contém tanto informações

topológicas como os subsídios necessários para orçamento, previsão das fases de

construção, entre outras atividades.

Azevedo (2009 apud ARSENAULT, 2009) afirma que BIM é uma criação

paramétrica de modelos em perspectiva 3D, que opera em uma base de dados onde

18

qualquer alteração nesta base de dados, reflete em uma alteração de todas as

peças que compõem o projeto.

Este modelo virtual preciso e rico em dados, quando implementado de forma

correta, integrará os processos AEC, resultando em uma construção de melhor

qualidade, menor custo e prazo de execução reduzido (EASTMAN et al., 2008).

A modelagem paramétrica economiza tempo, possibilitando a criação e

edição de várias porções do modelo rapidamente, além de poder criar

instantaneamente cortes, elevações, e projeções em 3D, reduzindo a necessidade

de múltiplas vistas 2D.

Todas as alterações, em qualquer um dos elementos do modelo afetam todos

os outros, incluindo materiais, quantitativos, custos e cronogramas de construção.

Este recurso do desenho paramétrico faz com que a documentação impressa seja

extraída de forma rápida e precisa.

Outra importante característica da utilização do BIM é a possibilidade de

realizar simulações dimensionais, auxiliando na tomada de decisão. Com a

associação de informações gráficas e não gráficas à um modelo, pode-se simular

processos construtivos, análise de desempenho de conforto e estudo de viabilidade

do empreendimento, permitindo encontrar a alternativa mais vantajosa. (SAKAMORI,

2015).

A intenção do BIM é a construção virtual do empreendimento antes da

construção real, sendo um processo que reúne os envolvidos em uma arranjo virtual

de projeto cooperativo, garantindo que o conhecimento agregado por cada

profissional seja integrado em uma única fonte de dados, o modelo da edificação

(EASTMAN et al., 2008).

Um dos maiores benefícios do BIM é a visão sistêmica do processo, que possibilita que o empreendimento seja visto e analisado em relação ao todo. Assim, todas as atividades nele envolvidas podem ser gerenciadas de forma estratégica durante o ciclo de vida do empreendimento. (SAKAMORI, 2015, p. 48)

O uso da tecnologia BIM está se disseminando pelo setor da construção por

ser um recurso para compartilhar informação sobre uma edificação, configurando

19

uma base confiável para apoiar decisões e melhorar os processos no decorrer do

ciclo de vida do projeto. (NBIMS, 2007).

A Construtora M.A. Mortenson Company, uma empresa multinacional e

multibilionária que tem usado amplamente as ferramentas BIM (Adaptado. Campbell,

2006), define esta tecnologia.

Definição de tecnologia BIM da Mortenson Company.

O BIM tem suas raízes nas pesquisas sobre projeto auxiliado pelo

computador de décadas atrás, mas ainda não possui uma definição única e

amplamente aceita. Nós, na M.A. Mortenson Company, pensamos nele como “uma

simulação inteligente da arquitetura”. Para nos permitir atingir uma implementação

integrada, essa simulação deve exibir seis características principais. Ela deve ser:

1. Digital;

2. Espacial (3D);

3. Mensurável (quantificável, dimensionável e consultável);

4. Abrangente (incorporando e comunicando a intenção de projeto, o

desempenho da construção, a construtibilidade, e incluir aspectos

sequenciais e financeiros de meios e métodos);

5. Acessível (a toda a equipe do empreendimento e ao proprietário por

meio de uma interface interoperável e intuitiva);

6. Durável (utilizável ao longo de todas as fases da vida de uma

edificação).

Segundo Underwood e Isikdag (2010) o BIM proporcionará que as pessoas

experimentem o empreendimento virtualmente antes da execução, permitindo a

otimização no uso de energia e materiais, diminuindo os impactos negativos ao meio

ambiente.

2.4.1 CAD x BIM

Os desenhos em CAD são construções abstratas e entidades isoladas tais

como linhas, arcos, círculos e polígonos, que apesar de serem relevantes possuem

20

poucas informações úteis para quantificar e classificar os elementos construtivos da

construção. (FLORIO, 2007).

Coelho (2008), afirma que a geometria em desenhos CAD é baseada em

coordenadas para o desenvolvimento de entidades gráficas, formando elementos de

representação (paredes, portas, lajes, etc.). A modificação de um projeto

desenvolvido em CAD implica em diversas modificações manuais dos objetos

representados.

Já o BIM consiste em um banco de dados que, além de exibir a geometria dos

elementos construtivos em três dimensões, armazena seus atributos e, portanto,

transmite mais informação do que modelos CAD tradicionais. Além disso, como os

elementos são paramétricos, é possível alterá‐los e obter atualizações instantâneas

em todo o projeto. Esse processo estimula a experimentação, diminui conflitos entre

elementos construtivos, facilita revisões e aumenta a produtividade (FLORIO, 2007).

O mesmo autor ainda afirma que no BIM as informações são computáveis

porque este tipo de modelagem é composto por:

• Banco de dados digitais integrados sobre o projeto que é gerado ao mesmo

tempo em que o modelo é produzido;

• Além da geometria dos elementos, o BIM armazena seus atributos, exibindo

suas configurações em três dimensões e, portanto, transmitindo muito mais

informação do que modelos CAD tradicionais;

• Elementos paramétricos, interconectados e integrados espacialmente, onde

é possível alterar seus componentes e obter atualizações instantâneas que

repercutem em todo o projeto;

• Um processo que tende a diminuir conflitos entre elementos construtivos,

facilitar a compreensão da articulação entre elementos construtivos do edifício,

facilitar as revisões e aumentar a produtividade;

• Um modelo digital tridimensional que gerencia o ciclo de vida do projeto e

construção que incluem os processos de construção, instalações técnicas e canteiro

de obras, tornando a comunicação das informações e intenções projetuais mais

claras e precisas.

Coelho (2008) cita que os sistemas BIM empregam

elementos construtivos de uma edificação e permitem o desenvolvimento de

alterações dinâmicas no modelo gráfico, que refletem em todas as pranchas de

desenho associadas, bem como nas

FIGURA 2 - GRÁFICO COMPARATIVO ENTRE O PROCESSO TRADICIONAL DE DESENVOLVIMENTO DE PROJETO (CAD) E O PROCESSO BIM

Fonte: CATELANI, 2016.

No gráfico ilustrado pela figura 2, podemos

processos BIM ao longo das fases de desenvolvimento de um projeto. Através desta

figura fica evidente que o BIM demanda um maior esforço em suas fases iniciais,

porém nas demais fases do projeto, seu esforço ou efeito causa menos impac

desenvolvimento se comparado ao processo tradicional (CAD)

.

Coelho (2008) cita que os sistemas BIM empregam modelos paramétricos dos



desenho associadas, bem como nas tabelas de orçamento e especificações.

GRÁFICO COMPARATIVO ENTRE O PROCESSO TRADICIONAL DE DESENVOLVIMENTO DE PROJETO (CAD) E O PROCESSO BIM

, 2016.

No gráfico ilustrado pela figura 2, podemos notar o comportamento dos



porém nas demais fases do projeto, seu esforço ou efeito causa menos impac

desenvolvimento se comparado ao processo tradicional (CAD).

21

modelos paramétricos dos



tabelas de orçamento e especificações.

GRÁFICO COMPARATIVO ENTRE O PROCESSO TRADICIONAL DE DESENVOLVIMENTO DE PROJETO (CAD) E O PROCESSO BIM

o comportamento dos



porém nas demais fases do projeto, seu esforço ou efeito causa menos impacto no

2.4.2 Parametrização

No projeto paramétrico, em vez de projetar um elemento de construção (como

uma parede ou uma porta), o projetista define uma família de modelos, que é um

conjunto de relações e regras para controlar os parâmetros pelo quais as instancias

dos elementos podem ser geradas, mas cada uma irá variar conforme seu contexto.

Objetos são definidos us

como vinculado a, parale

instancia de um elemento varie de acordo com os valores de seus parâmetros e

suas relações contextuais. As regras podem ainda ser definidas como requisitos que

o projeto deve satisfazer, permitindo ao pro

regras verificam e atualizam detalhes para manter o elemento de projeto dentro das

regras e avisar ao usuário se essas definições não são alcançadas.

al., 2014).

FIGURA 3 - ESTRUTURA CONCEITUAL DE UM ELEMENTO PAREDE

Durante o processo de criação e desenvolvimento de um projeto de

arquitetura, características específicas das partes desenhadas são revisadas e

modificadas muitas vezes. Para responder

estrutura, embutida em programas gráficos computacionais, baseada em parâmetros

e hierarquia: as variações paramétricas



relações e regras para controlar os parâmetros pelo quais as instancias


Objetos são definidos usando parâmetros envolvendo distâncias, ângulos e regras

como vinculado a, paralelo a e distante de. Essa relações permitem que cada



o projeto deve satisfazer, permitindo ao projetista fazer modificações, enquanto as


regras e avisar ao usuário se essas definições não são alcançadas.

ESTRUTURA CONCEITUAL DE UM ELEMENTO PAREDE

Fonte: Eastman (2014).

urante o processo de criação e desenvolvimento de um projeto de


modificadas muitas vezes. Para responder a esse problema foi desenvolvida uma


e hierarquia: as variações paramétricas (FLORIO, 2007).

22



relações e regras para controlar os parâmetros pelo quais as instancias


ncias, ângulos e regras

lo a e distante de. Essa relações permitem que cada



jetista fazer modificações, enquanto as


regras e avisar ao usuário se essas definições não são alcançadas. (EASTMAN et

ESTRUTURA CONCEITUAL DE UM ELEMENTO PAREDE

urante o processo de criação e desenvolvimento de um projeto de


a esse problema foi desenvolvida uma


23

O autor ainda afirma que as variações paramétricas possibilita a criação de

opções do mesmo design proposto, variando levemente nas dimensões, proporções

e formas. A definição do encadeamento na relação entre os componentes de um

produto determina como as alterações podem ser realizadas. Assim, as entidades

paramétricas facilitam o processo de alteração, pois carregam seus atributos e

propriedades dentro de sua representação, que lhes permitem ser manipuladas e

transformadas de acordo com essas características.

Ainda de acordo com o autor, o uso de parâmetros para definir a geometria de

elementos construtivos, no âmbito da construção civil, tem provado ser cada vez

mais eficaz no processo de projeto. Edifícios são compostos literalmente de milhares

de partes individuais e de um grande número de conexões. Uma modelagem desse

tipo exige que essas porções sejam agrupadas em componentes constituídos por

parâmetros que possam ser manipulados de acordo com a necessidade do usuário.

Assim, a variação paramétrica torna-se uma poderosa ferramenta digital para

explorar diferentes configurações geométricas em projetos AEC.

No BIM, os elementos construtivos são paramétricos e integrados. Com o

aprimoramento das capacidades de parametrização dos programas gráficos é

possível alterar seus componentes já modelados e obter atualizações instantâneas

que repercutem em todo o projeto. A consequência disso é a diminuição dos

conflitos entre elementos construtivos, a facilitação das revisões e o aumento da

produtividade. (FLORIO, 2007).

A interação com os parâmetros contidos em cada elemento construtivo

contribui para testar e aprimorar o projeto já na fase de criação, contribuindo para

estimular a experimentação de novas formas. (FLORIO, 2007).

Os três tipos de parametrização – a parametrização de componentes; a

relacional entre elementos; e a por regras, restrições e fórmulas – potencialmente

podem servir tanto para gerar e encontrar a forma a partir de restrições e regras

impostas pelo projetista, como para configurar e inter-relacionar com outros

elementos paramétricos do projeto. Na parametrização relacional pode-se estudar

como um componente pode afetar o outro conectado a ele. Portanto, a

parametrização pode servir tanto para criar como para desenvolver formas e

24

elementos necessários para o projeto: dependerá das ferramentas disponíveis no

software utilizado. (FLORIO, 2007).

2.4.3 Interoperabilidade

A metodologia de projeto envolve muitas fases e diferentes participantes que

necessitam trocar informações ao longo do ciclo de vida do projeto. Cada atividade e

especialidade utilizam tipos diferenciados de aplicativos computacionais. Estas

precisam ser interoperáveis (ANDRADE, 2009). A interoperabilidade identifica a

necessidade de passar dados entre aplicações, e para múltiplas aplicações

contribuírem em conjunto com o trabalho a fazer. A interoperabilidade elimina a

necessidade de replicar a entrada de dados que já foram gerados e facilita fluxos de

trabalho suaves e automatizados. Da mesma forma que arquitetura e construção

são atividade colaborativas, as ferramentas que as apoiam também são.

(EASTMAN, 2014).

Intercambio de dados entre duas aplicações são tipicamente feitos em uma

das quatro maneiras abaixo:

1. Ligações diretas e proprietárias entre ferramentas BIM específicas;

2. Formatos de arquivos de intercambio proprietários, principalmente lidando

com geometria;

3. Formatos públicos de intercambio de modelos de dados de produtos;

4. Formatos de intercambio baseados em XML.

2.5 NÍVEL DE DESENVOLVIMENTO LOD

O nível de desenvolvimento LOD (Level of Development) indica o grau de

detalhamento e plenitude para o qual um elemento do modelo é desenvolvido

(MANZIONE, 2013).

Manzione (2013) demonstra que os níveis de desenvolvimento são

representados correspondendo a um detalhamento que vai ocorrendo

progressivamente ao longo do projeto:

1. 100 – Fase conceitual;

25

2. 200 – Geometria aproximada;

3. 300 – Geometria precisa;

4. 400 – Execução ou Fabricação;

5. 500 – Obra concluída.

TABELA 1 - NÍVEIS DE DESENVOLVIMENTO LOD

Níveis de Desenvolvimento – Especificação e Usos do BIM Níveis 100 200 300 400 500

Conteúdo do Modelo

Conceitual Geometria Aproximada

Geometria Precisa

Execução – fabricação As-built

Projeto e Coordenação

Estudos de massa, volumes, zonas, modelados em 3 dimensões ou representados por outros dados

Os elementos são modelados de forma genérica e aproximados de suas dimensões, peso, quantidades, orientações e localização. Informações não geométricas podem ser anexas ao modelo

Os elementos são modelados de forma precisa e exata de suas dimensões, peso, quantidades, orientação e localização. Informações não geométricas podem ser anexas ao modelo.

Os elementos são modelados com o objetivo de montagem, de forma precisa exata de suas dimensões, peso, quantidades, orientação e localização contendo o detalhamento completo de fabricação e montagem. Informações não geométricas podem ser anexadas ao modelo

Os elementos são modelados conforme construídos com informações precisas e exatas das dimensões, peso, quantidades, orientação e localização. Informações não geométricas podem ser anexadas ao modelo

Usos recomendados

Planejamento Duração global da obra Macro-planejamento Fases e maiores elementos

Escala de tempo, apresentação ordenada dos elementos principais

Apresentação ordenada pelo tempo das atividades principais e de conjuntos detalhadas

Fabricação e detalhes de montagem, incluindo meios e métodos de construção (gruas, elevadores, escoramentos, etc)

Estimativa de Custos

Custos estimado: exemplo R$/m² de área de construção, R$/leitos hospitalares, R$/quarto de hotel

Custo estimado baseado em dimensões de elementos genéricos como paredes, lajes, etc.

Custos baseados em dimensões precisas e especificações completas e detalhadas

Preços confirmados em propostas de fornecedores

Custos realizados

Cumprimento de programa de necessidades

Áreas brutas dos diversos setores

Requisitos específicos de cada um dos ambientes

Casos específicos, instalações e conexões

Materiais Sustentáveis

Estratégias para atendimento dos LEED

Quantidades aproximadas de materiais organizados pelas categorias LEED

Quantidades precisas de materiais com a porcentagem de materiais reciclados

Seleção dos fornecedores específicos

Documentação das compras e especificações

Análises e simulações de iluminação, uso de energia, fluxos de ar

Estratégia e critérios de desempenho baseado em áreas e volumes

Projeto conceitual baseado na geometria aproximada e em pré-definições de sistemas.

Simulação aproximada baseada em sistemas projetados.

Simulação precisa baseada nas especificações do fabricante e em detalhes dos componentes dos sistemas

Comissionamento e registro dos resultados obtidos.

Outros usos que podem ser desenvolvidos Circulação, rotas de fugo, acessibilidade

Atendimento de requisitos de

26

normas

Fonte: Manzione (2013) adaptado de Building and Construction Authority (2013).

TABELA 2 - PRODUTOS DOS NÍVEIS LOD

Fase LOD Produtos “entregáveis” do BIM

Conteúdo do modelo Ilustração

Conceitual 100 Estudos de massa

conceituais com dimensões,

áreas, volumes, locação e

orientação apenas

indicativos.

Geometria

aproximada

200 Visão geral do edifício e de

seus sistemas com

dimensões, forma, locação,

orientação e quantidades

aproximadas. Podem ser

inseridas propriedades não

geométricas nessa fase.

Geometria precisa 300 Versão mais precisa e

detalhada dos componentes

e sistemas do edifício, com

precisão nas dimensões,

forma, locação, orientação e

quantidades. Podem ser

inseridas propriedades não

geométricas nessa fase.

Desenhos precisos gerados

no LOD 300

Execução/fabricação 400 O modelo para fabricação e

montagem é apresentado

com maior precisão de

detalhes que na fase de LOD

300. Porém, se houver

necessidade os detalhes

podem ser completados em

modelos 2D.

27

Como foi Construído 500 O modelo é detalhado com o

mesmo nível de precisão do

estágio anterior, mas é

atualizado a partir das

modificações ocorridas em

obra, de forma a retratar o

edifício exatamente como foi

construído.

Fonte: Manzione (2013) adaptado de Building and Construction Authority (2013).

2.6 GRAU DE UTILIZAÇÃO BIM

Tobin (2008) apud Biotto (2012) propôs três graus de utilização da tecnologia

BIM:

I. BIM 1.0: refere-se ao desenvolvimento de projeto por meio de modelos 3D

parametrizados, porém, sem a colaboração entre projetistas e

profissionais de outras áreas;

II. BIM 2.0: trata-se da implantação do BIM, em que são adicionadas ao

modelo 3D informações relativas ao tempo (4D), ao custo (5D) e outras

análises de desempenho da edificação;

III. BIM 3.0: descrita como a era pós-interoperabilidade, em que são

necessárias soluções de padrões compatíveis de dados em formato aberto

e neutro para garantir a interoperabilidade em todo o ciclo de vida da

edificação.

2.7 MODELAGEM 4D

Modelagem 4D (modelo 3D + tempo) consiste de modelos tridimensionais

ligados ao tempo. Os softwares e ferramentas especializados provem a conexão

direta com o cronograma e o modelo da construção (BIOTTO, 2012).

28

A modelagem 4D pode ser realizada utilizando modelos CAD e BIM

(EASTMAN et al., 2011). Ferramentas CAD permitem ao projetista executar o

planejamento visualmente e comunicar as atividades no contexto de espaço e tempo

(BIOTTO, 2013 apud EASTMAN et al., 2011).

Já a modelagem 4D com tecnologia BIM, utiliza ferramentas de análise que

incorporam os componentes BIM e informações sobre o método de construção para

otimizar o sequenciamento das atividades. Essas ferramentas incorporam o espaço,

a utilização dos recursos, e informações de produtividade. (BIOTTO, 2013 apud

EASTMAN et al., 2011).

2.8 MODELAGEM 5D

Azevedo (2009) verifica que a principal vantagem da modelagem 5D

(modelagem 3D + tempo + custos) é o aumento da precisão durante a construção,

com menos desperdício de tempo e de materiais, reduzindo também alterações

durante a execução das obras.

O objetivo da modelagem 5D são os custos, portanto é necessário traçar uma

relação entre a estimativa de custo e orçamento, que junto ao quantitativo fornecido

pela ferramenta BIM possibilita atingir mais precisão e economia em orçamentos e

cronogramas físicos financeiros (GOUVÊA et al., 2013).

Segundo Staub-French et al. (2007), um modelo 5D só pode ser construído a

partir de um modelo 4D, visto que o componente tempo é necessário para que se

faça uma correta apuração dos custos de um empreendimento.

Todas as ferramentas BIM fornecem mecanismos para a extração de

quantitativos de componentes, quantidades de material, área e volume dos espaços.

Esses recursos também incluem ferramentas para exportação de dados

quantitativos em uma planilha ou uma base de dados externa (EASTMAN et al.,

2008).

2.9 LEVANTAMENTO DE CUSTOS COM A UTILIZAÇÃO DO BIM

29

Análogo a um banco de dados visual dos componentes do empreendimento,

o BIM pode fornecer a quantidade exata e automatizada e ajudar na redução

significativa da variabilidade das estimativas de custos (SABOL, 2008).

O gerenciamento dos custos do projeto inclui os processos envolvidos em

planejamento, estimativas, orçamentos, financiamentos, gerenciamento e controle

dos custos, de modo que o projeto possa ser terminado dentro do orçamento

aprovado (PMBOK, 2013).

Planejar o gerenciamento dos custos é o processo de estabelecer as

políticas, os procedimentos e a documentação para o planejamento, gestão,

despesas e controle dos custos do projeto (PMBOK, 2013).

Mattos (2010) afirma que um projeto de construção envolve uma grande

massa de custos, que se distribuem na execução das diversas atividades,

supervisão dos serviços e gastos correntes para o funcionamento do escritório, entre

outras tantas fontes de despesa.

O autor ainda afirma que desde o ponto de vista da categorização, os custos

podem ser agrupados em três grandes famílias com características próprias:

• Custo direto: aquele diretamente associado à execução da atividade

propriamente dita. Ele representa o custo do serviço de campo,

englobando a mão de obra diretamente envolvida no serviço, o material

aplicado e o equipamento utilizado.

• Custo indireto: É um custo que não está diretamente associado às

atividades de produção de campo;

• Custo casual: podem ocorrer ou não, dependendo das provisões

contratuais. O custo casual tem, como sugere o nome, ocorrência

eventual.

Controlar os custos é o processo de monitoramento do andamento do projeto

para atualização no seu orçamento e gerenciamento das mudanças feitas na linha

de base de custos. (PMBOK, 2013)

2.10 ESTIMATIVA DE CUSTOS

30

Segundo Sakamori (2015), estimar os custos é o processo de levantar os

custos dos recursos necessários para conclusão de um projeto. Nesta fase,

consideram-se também as variâncias que podem ocorrer nos custos durante o ciclo

de vida do projeto.

Estimar os custos é o processo de desenvolvimento de uma estimativa de custos dos recursos monetários necessários para terminar as atividades do projeto (PMBOK, 2013, p. 193).

A estimativa de custo deve ser utilizada nas fases iniciais dos estudos do

empreendimento, quando as informações ainda não estão completas para a

elaboração do orçamento detalhado. Não se deve confundir estimativa de custo com

orçamento de uma construção; a estimativa é um cálculo expedido para avaliação

de um serviço, podendo, para tanto, ser adotado como base os índices financeiros

conhecidos no mercado, não devendo ser utilizado em propostas comercias ou para

fechar contratos (DIAS, 2006).

Nas etapas iniciais das estimativas de custos, segundo o PMBOK (2008), a

precisão da estimativa pode variar entre -50% a +100% do custo final do projeto,

enquanto nas fases finais do projeto a precisão varia na faixa de -10 a +15% do

valor final. As estimativas de custos são refinadas durante o andamento do projeto

devido aos ajustes adicionais disponíveis.

Tradicionalmente as estimativas de custos para projetos de construção

começam com uma quantificação, processo intensivo de registro dos componentes

de conjuntos de desenhos impressos, ou desenhos CAD. A partir destas

quantidades, orçamentistas utilizam método de planilhas de custos para produzir

uma estimativa de custos do projeto. Esse processo, no entanto, está sujeito a erro

humano e tende a propagar imprecisões. A quantificação é um processo demorado

e pode exigir 50% a 80% de uma estimativa de custo de tempo em um projeto

(SABOL, 2008).

Dentre os métodos de estimativas existentes, alguns são mais complexos,

fundamentados em características geométricas definitivas, como é o caso do

orçamento discriminado, enquanto outros se fundamentam em características mais

simples e oferecem uma maior velocidade no processamento dos resultados,

embora menos precisos. (OTERO, 2000).

31

2.11 ORÇAMENTO

A orçamentação envolve a agregação dos custos estimados de atividades dos

cronogramas ou pacotes de trabalho para estabelecer uma linha base dos custos

totais para a medição do desempenho do projeto (PMBOK, 2008).

Existem muitos tipos de orçamento utilizados na construção civil. Como

exemplo, pode-se destacar o orçamento convencional, o executivo, o paramétrico,

por características geométricas, processo de correlação, dentre outros (ANDRADE,

1996; ARAÚJO, 2003):

a) Convencional: é feito a partir de composições de custo, dividindo os

serviços em partes e orçando por unidade de serviço.

b) Executivo: este tipo de orçamento preocupa-se com todos os detalhes de

como a obra será executada, modelando os custos de acordo com a forma que eles

ocorrem na obra ao longo do tempo.

c) Paramétrico: é um orçamento aproximado, utilizado em estudos de

viabilidade ou consulta rápidas de clientes. Está baseado na determinação de

constantes de consumo dos insumos por unidade de serviço.

d) Método pelas características geométricas: baseia-se na análise de custos

por elementos de construção de edifícios do mesmo tipo e com alguma semelhança

relativa do elemento analisado no edifício de estudo.

e) Processo de correlação: o custo é correlacionado com uma ou mais

variáveis de mensuração, podendo ser uma correlação simples (produtos

semelhantes) ou uma correlação múltipla (o projeto é decomposto em partes ou

itens).

Visto que os orçamentos são realizados antecipadamente às obras, deve-se

buscar sempre um orçamento mais preciso e próximo da realidade, sendo que o

ideal de 100% de acerto é inatingível antes da construção (SCHEER, 2009).

A precisão do orçamento está ligado diretamente ao nível de desenvolvimento

do projeto: quanto maior o nível de detalhamento maior será a precisão do

orçamento.

32

A aplicação do BIM no projeto pode contribuir para aprimorar o processo de

obtenção das quantificações dos elementos desenhados a partir da modelagem 4D,

com o levantamento de custos e prazos para a execução (FLORIO, 2007).

Segundo Coelho et al. (2008) somente após a finalização do orçamento pode-

se determinar a viabilidade técnica-econômica do empreendimento, o cronograma

físico financeiro da obra, o cronograma detalhado do empreendimento e os relatórios

para acompanhamento físico-financeiro.

2.11.1 Sistema Nacional de Custos e Índices da Construção Civil – SINAPI

Foi utilizado como referência de custo e prazo, as tabelas de composições

(ref.: 07/2016) divulgadas pelo SINAPI (Sistema Nacional de Custos e Índices da

Construção Civil).

A obtenção dos custos pelo SINAPI é realizada pela soma dos valores dos

itens de cada composição de serviço, cujo valor do item provem do resultado da

multiplicação do seu coeficiente pelo preço do insumo ou composição auxiliar.

FIGURA 4 - EXEMPLO DE COMPOSIÇÃO - SINAPI

Fonte: CAIXA, 2015, p.18.

33

2.12 LEVANTAMENTO DE QUANTITATIVO

O levantamento de quantitativos é primordial para qualquer estimativa de

custo. Estimar custos requer o conhecimento de todas as propriedade de cada

elemento de construção e como este pode ser quantificado (AZEVEDO, 2009).

Segundo Santos et al. (2009) o levantamento de quantitativos do projeto,

quando extraído de um ambiente BIM, permite uma rápida avaliação sobre o

impacto de uma decisão do projeto no custo total da obra.

3 MATERIAIS E METODOLOGIA

Neste trabalho é

processo de planejamento e desenvolvimento, desde a modelagem

simulação 5D da construção

de demonstrar os principais recursos da plataforma BIM na fase preliminar de

projeto.

As ferramentas utilizadas para a realização deste projeto são:

Autocad, o Autodesk® Revit, o Autodesk

Word, Excel, Powerpoint e Project

escolhidas e utilizadas neste trabalho,

versão de experimentação

O software para modelagem

certificado junto ao BuildingSMART International

com arquivos do formato IFC.

Conforme proposto por Tobin (2008), o grau de utilização do modelo estudado

é o BIM 2.0, na qual foram inseridas informações ref

e custo.

O estudo da modelagem 5D seguirá

FIGURA 5

MATERIAIS E METODOLOGIA

apresentado um estudo, com observação direta de todo o

processo de planejamento e desenvolvimento, desde a modelagem

da construção, de um empreendimento comercial de médio


As ferramentas utilizadas para a realização deste projeto são:

Revit, o Autodesk® Navisworks, os aplicativos da

Word, Excel, Powerpoint e Project e Bentley View V8i. Todas as

e utilizadas neste trabalho, possuem versões educativas gratuitas

versão de experimentação.

O software para modelagem BIM utilizado é o Autodesk

BuildingSMART International e apresenta total interoperabilidade

com arquivos do formato IFC.


é o BIM 2.0, na qual foram inseridas informações referentes as disciplinas de prazo

O estudo da modelagem 5D seguirá conforme fluxograma abaixo

5 - FLUXOGRAMA DOS PROCESSOS REALIZADOS.

34

apresentado um estudo, com observação direta de todo o

processo de planejamento e desenvolvimento, desde a modelagem do projeto até a

comercial de médio porte, afim


As ferramentas utilizadas para a realização deste projeto são: o Autodesk®

os aplicativos da Microsoft® -

Todas as ferramentas

em versões educativas gratuitas ou

o Autodesk® Revit por estar

e apresenta total interoperabilidade


erentes as disciplinas de prazo

conforme fluxograma abaixo.

FLUXOGRAMA DOS PROCESSOS REALIZADOS.

35

Fonte: Do autor.

3.1 ESTUDO DE CASO “EMPREENDIMENTO - TCC”

O estudo foi realizado com base em uma edificação para fim comercial, em

concreto armado com fechamento em alvenaria cerâmica convencional com 553,82

m² de área construída, sendo 1 (um) subsolo e 2 (dois) pavimentos (Térreo e

Superior). O empreendimento está localizado no município de Curitiba – PR. O lote

apresenta 12,0 m de testada e 30,0 m de profundidade, totalizando 360m².

FIGURA 6 - LOCALIZAÇÃO DO EMPREENDIMENTO

Fonte: Google Earth.

3.1.1 CARACTERÍSTICAS DO EMPREENDIMENTO.

TABELA 3 – CARACTERÍSTICAS DO EMPREENDIMENTO.

Pavimento Finalidade Área

Subsolo Estacionamento 179,80m²

Térreo Loja 179,80m²

Superior Loja 179,80m²

Casa de máquinas Equipamentos e reservatórios 14,42m²

TOTAL 553,82m²

Fonte: Os autores.

36

4 RESULTADOS E DISCUSSÕES

Este capítulo aborda os resultados obtidos com a modelagem das disciplinas

que envolvem o estudo, seus planejamentos de prazo e custo. Também é abordado

como foi efetuado as análises de interferências e simulação virtual da construção.

4.1 MODELO ARQUITETÔNICO

A modelagem arquitetônica começa com a observação dos critérios e

requisitos estipulados no escopo e dos parâmetros básicos do projeto. Com tais

informações é elaborado um esboço em CAD 2D, onde será relacionado todos os

elementos construtivos, dimensões e disposição arquitetônica da edificação.

FIGURA 7 - PROJETO ARQUITETÔNICO

Fonte: Os autores.

O início da modelagem

desenhos 2D junto aos órgãos públicos competentes

correções obrigatórias por efeito das

Com os projetos aprov

Trabalho, por meio da configuração dos principais níveis de cada pavimento. Como

critério para criação dos níveis, foi observado as alturas “relevantes” para

edificação. Neste caso são:

1. Subsolo (-157cm);

2. Nível Rua: (0,00cm);

3. Térreo: (+103,50cm);

O início da modelagem 3D parametrizada, dá-se após a aprovação dos

desenhos 2D junto aos órgãos públicos competentes, visto que poderá ocorrer

correções obrigatórias por efeito das legislações vigentes.

Com os projetos aprovados pode-se então dar início a criação


critério para criação dos níveis, foi observado as alturas “relevantes” para

Neste caso são:

157cm);

Nível Rua: (0,00cm);

Térreo: (+103,50cm); 37

após a aprovação dos

isto que poderá ocorrer

criação dos planos de


critério para criação dos níveis, foi observado as alturas “relevantes” para a

38

4. Pavimento Superior: (+463,5cm);

5. Cobertura: (+827cm) e;

6. Altura Final: (+1047cm).

FIGURA 8 - NÍVEIS DO PROJETO

Fonte: Os autores.

A modelagem segue com a formação das bibliotecas de componentes e

famílias dos elementos construtivos, como: paredes, paredes empilhadas, pisos,

forros, portas, janelas, etc. Essas famílias podem ter diversos objetos e muitas

informações parametrizadas relacionadas a material, dimensões, cor, espessuras,

resistências, etc., sendo de vital importância outro recurso dos softwares BIM, a

possibilidade de categorização dos objetos dentro das famílias (Figura 9), permitindo

um alto grau de organização dos elementos construtivos utilizados.

FIGURA 9 - FAMÍLIAS DE ELEMENTOS DO PROJETO

Para o estudo de caso desta dissertação, as bibliotecas de famílias foram

criadas a partir das especificações dos elementos do projeto e das combinações e

insumos das tabelas SINAPI. Essas famílias são criadas com o objetivo de organizar

os objetos que foram parametrizados, afim de gerar tabelas de quantitativos de

forma organizada e discriminada.

A parametrização é fundamental para se obter um resultado confiável, sendo

uma das principais características da plataforma BIM. O nível de detalhamento da

parametrização irá determinar o nível de precisão que será obtido na extração dos

quantitativos e tabelas de custo do modelo.

A seguir será demonstrado o funcionamento da parametrização no objeto

“Parede Externa/Pintura e Interna/Pintura

“Parede básica”, conforme Figura

Fonte: Os autores.




am parametrizados, afim de gerar tabelas de quantitativos de

forma organizada e discriminada.



etrização irá determinar o nível de precisão que será obtido na extração dos

quantitativos e tabelas de custo do modelo.


“Parede Externa/Pintura e Interna/Pintura – 15cm”, que está de

arede básica”, conforme Figura 10. A adição de informações ao

39




am parametrizados, afim de gerar tabelas de quantitativos de



etrização irá determinar o nível de precisão que será obtido na extração dos


15cm”, que está dentro da família

A adição de informações ao elemento

construtivo é realizado de maneira intuitiva, onde será atribuído parâmetros

conforme a tipologia do objeto configurado.

FIGURA 10 - JANELA DE PARAMETRIZAÇÃO DO ELEMENTO PAREDE.

Fonte: Os autores.

Esse processo de parametrização é realizado para todos os objetos inseridos

no modelo, tais como: paredes, portas, janelas, forros, pisos, elementos estruturais e

instalações.

Finalizado esta primeira etapa de criação e parametrização dos

componentes, dá-se início a modelagem 3D propriamente dita. Para isso o software

disponibiliza recurso para importação de arquivos

“.dgn”, “.sat” e “.skp”, permitindo assim, o uso dos desenhos 2D como

o traçado dos elementos

Neste estudo de caso, foi importado um

projeto arquitetônico aprovado, com

empreendimento, de form

vez importado o arquivo, este

demais pavimentos, visto que

ocorre de maneira individualizada e vinculada.

é realizado de maneira intuitiva, onde será atribuído parâmetros

conforme a tipologia do objeto configurado.

JANELA DE PARAMETRIZAÇÃO DO ELEMENTO PAREDE.


, tais como: paredes, portas, janelas, forros, pisos, elementos estruturais e

zado esta primeira etapa de criação e parametrização dos

se início a modelagem 3D propriamente dita. Para isso o software

disponibiliza recurso para importação de arquivos nas extensões,

, permitindo assim, o uso dos desenhos 2D como

traçado dos elementos 3D.

e caso, foi importado um arquivo CAD (.d

projeto arquitetônico aprovado, com as plantas baixa dos pavimentos do

de forma vinculada ao plano de trabalho de cada pavimento.

z importado o arquivo, este deve ser posicionado em um pon

pavimentos, visto que o desenvolvimento da modelagem dos pavimentos

ocorre de maneira individualizada e vinculada.

40

é realizado de maneira intuitiva, onde será atribuído parâmetros

JANELA DE PARAMETRIZAÇÃO DO ELEMENTO PAREDE.


, tais como: paredes, portas, janelas, forros, pisos, elementos estruturais e

zado esta primeira etapa de criação e parametrização dos elementos e

se início a modelagem 3D propriamente dita. Para isso o software

extensões, “.dwg”, “.dxf”,

, permitindo assim, o uso dos desenhos 2D como contorno para

arquivo CAD (.dwg) referente ao

baixa dos pavimentos do

plano de trabalho de cada pavimento. Uma

deve ser posicionado em um ponto comum aos

o desenvolvimento da modelagem dos pavimentos

Após o processo descrito acima,

parametrizados de acordo com o escopo final, seguindo uma sequência lógica de

projeto, que para o estudo de caso em questão é:

a. Lançamento de paredes;

b. Lançamento de contrapiso

c. Lançamento de fo

d. Lançamento de telhas e calhas;

e. Lançamento de portas e janelas;

f. Lançamento de escadas;

g. Lançamento de elementos de acabamento.

4.1.1 Modelagem do elemento “parede”

A família de paredes c

subfamílias; Parede Básica, Parede Cortina

contém diversos elementos que serão utilizados ao longo do projeto.

FIGURA

Com a biblioteca de paredes já formada, dá

paredes na edificação. Para o projeto proposto, a família “Paredes” é o componente

Após o processo descrito acima, são lançados os elementos

trizados de acordo com o escopo final, seguindo uma sequência lógica de

projeto, que para o estudo de caso em questão é:

Lançamento de paredes;

Lançamento de contrapisos;

Lançamento de forros;

Lançamento de telhas e calhas;

Lançamento de portas e janelas;

Lançamento de escadas;

Lançamento de elementos de acabamento.

Modelagem do elemento “parede”

paredes criada para este estudo de caso é composta de

subfamílias; Parede Básica, Parede Cortina e Parede Empilhada. Cada subfamília


FIGURA 11 - SUB-FAMÍLIAS DAS PAREDES

Fonte: Os autores. Com a biblioteca de paredes já formada, dá-se início ao lançamento

. Para o projeto proposto, a família “Paredes” é o componente

41

são lançados os elementos, já

trizados de acordo com o escopo final, seguindo uma sequência lógica de

riada para este estudo de caso é composta de três

e Parede Empilhada. Cada subfamília


se início ao lançamento das

. Para o projeto proposto, a família “Paredes” é o componente

que mais possui elementos associados, sendo portanto, a etapa mais propensa a

erros de lançamento.

O processo de lançamento de paredes ocorre de maneira intuitiva com o

recurso “arrasta e solta”, sendo possível vincular os elementos à outros pavimentos

ou determinar deslocamentos de forma manual a cada elemento inserido

este último, um recurso pou

e parede empilhada, já que faz

vinculados de forma individual

4.1.1.1 Parede empilhada

Uma particularidade

empilhada” (Figura 12), ou seja,

visto que, nas áreas internas da edificação haverá rebaixo

as paredes deverão possuir acabamento até o rebaixo

laje, sem acabamento. Tal nível de detalhamento só é possível na modelagem BIM

em alguns casos acarreta em uma redução significativa do orçamento final da obra.


processo de lançamento de paredes ocorre de maneira intuitiva com o


ou determinar deslocamentos de forma manual a cada elemento inserido

este último, um recurso pouco utilizado, visto que, dificulta a alteração de “pé direito”

, já que faz-se necessário a alteração dos elementos não

vinculados de forma individual, tornando as análises trabalhosas e pouco eficientes

Parede empilhada

Uma particularidade deste projeto é a necessidade de utiliza

, ou seja, dois tipos de acabamento em uma mesma parede,

visto que, nas áreas internas da edificação haverá rebaixo do “pé direito”

o possuir acabamento até o rebaixo e o restante da parede até a

Tal nível de detalhamento só é possível na modelagem BIM


FIGURA 12 - PAREDE EMPILHADA

42


processo de lançamento de paredes ocorre de maneira intuitiva com o


ou determinar deslocamentos de forma manual a cada elemento inserido, sendo

visto que, dificulta a alteração de “pé direito”

necessário a alteração dos elementos não

, tornando as análises trabalhosas e pouco eficientes.

utilização de “Parede

dois tipos de acabamento em uma mesma parede,

do “pé direito”, portanto

o restante da parede até a

Tal nível de detalhamento só é possível na modelagem BIM e


43

Fonte: Os autores.

4.1.2 Lançamento De Pisos

O lançamento de piso ocorre em duas etapas, no ambiente de arquitetura e

no ambiente de estrutura. Neste capítulo abordamos o tema somente no âmbito da

arquitetura.

Para o modelo de arquitetura, adotou-se apenas a camada de contrapiso e

acabamentos, desprezando a camada de laje, que será executada no modelo de

estrutura.

O modelamento funciona por meio de delimitação vetorial (linhas na cor rosa

– Figura 13), sempre atentando para os limites de inclusão do piso, que usualmente

deve ser até o alinhamento dos tijolos, desprezando os acabamentos.

FIGURA 13 - DELIMITAÇÃO VETORIAL DO PISO

Fonte: Os autores.

4.1.3 Lançamento de forros de gesso

O lançamento dos rebaixos de gesso ocorre de maneira análoga ao dos

pisos, porém em outro plano de trabalho, designado como “Planta de Forro”. Esse

plano de corte é criado de maneira a contemplar somente a faixa onde será

instalado o rebaixo, afim de facilitar a modelagem dos elementos de forro.

44

4.1.4 Lançamento de telhas e calhas

Neste caso de projeto, o telhamento (Figura 14) foi modelado também em

dois ambientes, de arquitetura e de estrutura. No ambiente de arquitetura foi lançado

um elemento chamado “Telha fibrocimento” composto pelos materiais “Telha

fibrocimento” e “Madeira Cambará”. No entanto, a inclusão do material “Madeira” no

componente não é usual, sendo mais correto o lançamento do madeiramento do

telhado no ambiente de estrutura. Este artifício foi utilizado com a intenção de gerar

um quantitativo de material “Madeira” em m², afim de atender os parâmetros da

tabela de composição SINAPI.

45

FIGURA 14 - MODELO DO TELHAMENTO.

Fonte: Os autores.

A inserção das calhas (Figura 15) é realizado editando um elemento da

biblioteca padrão para a situação prevista de projeto.

FIGURA 15 - DETALHE DA CALHA

Fonte: Os autores.

46

4.1.5 Lançamento de Portas e Janelas

Uma vez que o modelo de arquitetura está com as paredes inseridas, pode-se

então lançar as portas e janelas. Na etapa da parametrização, foi verificado se todos

os elementos de portas e janelas estavam disponíveis na biblioteca do programa

(Figura 16). Os itens que porventura não existiam, foram obtidos similares no fórum

virtual “Revit City” através do link revitcity.com. Estes objetos similares são

totalmente modificáveis e parametrizáveis, afim de atender os requisitos do escopo.

FIGURA 16 - FAMÍLIA DE PORTAS

Fonte: Os autores.

4.2 MODELO ESTRUTURAL

Para este projeto não foi executado o dimensionamento da estrutura por não

estarem disponíveis para uso, em versões educacionais, softwares especializados e

interoperáveis como, Autodesk® Robot, Tekla®, Nemetschek® Scia Engineer e

Nemetschek® All Plan e acima de tudo por não estarem de acordo com as normas

brasileiras vigentes.

47

FIGURA 17 - INTERFACE DE MODELAGEM DE ESTRUTURA

Fonte: Os autores.

Como o objetivo deste estudo é demonstrar os resultados referentes ao

desenvolvimento de um modelo BIM 5D e não analisar pontualmente situação de

arquitetura, estrutura e instalações, os dados referentes a dimensionamentos não

serão apresentados. Informações e dimensões referente a estacas, blocos de

fundação, pilares, vigas, lajes e escadas serão modeladas de maneira igualitária e

unificada.

A locação dos pilares é um ponto importante a ser discutido, visto que o

software permite dois tipos de lançamento, de maneira contínua, onde o pilar nasce

no bloco de fundação e termina na cobertura, e de maneira não contínua, onde o

pilar nasce no início de cada pavimento e morre no topo do mesmo pavimento. Para

48

este projeto foi utilizado o método não contínuo por ser um procedimento mais

compatível com o tipo de estrutura modelada. A escolha do método correto é de

grande importância, pois influência na quantificação de material, evitando

sobreposição de área dos elementos construtivos e na análise “Clash detective”,

para interferências, que será estudado no capítulo 4 – Resultados e Discussões.

Os dados referente as armaduras não foram modelados no Autodesk® Revit,

pois não há recurso no software para esta operação. Em vista disto, foram lançados

somente os elementos construtivos com o material “concreto” e posteriormente foi

incorporado as taxas de armadura, referente as estacas, blocos de fundação, vigas,

pilares, lajes e escadas, ao quantitativo final.

4.3 MODELO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS E HIDROSSANITÁRIAS

Para a modelagem das disciplinas de instalações hidrossanitárias e elétrica,

foi utilizado o banco de dados disponibilizado pelo Autodesk® Revit e também a

biblioteca do fabricante Tigre®, uma vez que este tem um portfólio completo de

produtos nestas disciplinas. Todos estes componentes foram editados e

parametrizados conforme a necessidade do projeto. Atento também ao conceito BIM

5D, na modelagem destas disciplinas, foram anexados os códigos dos materiais

assim como seus respectivos custos com base na tabela SINAPI.

Para proporcionar uma melhor visualização, nesta etapa da modelagem os

sistemas hidrossanitários e drenagem foram organizados por cores (Figura 18). O

sistema de alimentação (em verde escuro), é o conjunto de elementos da entrada de

água fria que conduzem da rede pública até o reservatório sobre a edificação. O

sistema de distribuição (azul claro), distribui água fria do reservatório até elementos

tais como lavatórios, caixas acopladas, etc. O sistema de esgoto (em verde claro), é

o conjunto de elementos que conduzem os dejetos gerados à captação pública, e

anexo à tubulação secundário de esgoto, temos o sistema de ventilação (em

vermelho) que evita a sucção da água das caixas sifonadas impedindo que o mal

cheiro retorne do esgotamento primário. Em alaranjado temos o sistema de águas

pluviais, na qual capta água da chuva através das calhas, grelhas e ralos, até uma

caixa de distribuição, que por sua vez é bombeado para a caixa de contenção de

cheia e escoado por gravidade até a rede pública de águas pluviais.

49

FIGURA 18 - MODELO DE INSTALAÇÃO HIDROSSANITÁRIA E DRENAGEM

Fonte: Os autores.

Abaixo, nas figuras 19 e 20, nota-se o nível de detalhamento, que é possível

obter nos softwares BIM. Estas vistas foram obtidas através de ferramentas de corte

instantâneo, onde é possível estabelecer cortes em três dimensões, rotações e

filtros, de maneira a facilitar verificações pontuais e auxílio às tarefas a serem

executadas.

50

FIGURA 19 - DETALHE DAS INSTALAÇÕES DOS RESERVATÓRIOS

Fonte: Os autores.

Especialmente em instalações sanitárias e de drenagem, a modelagem 3D

possibilita uma melhor análise das situações de projeto, visto que, para esse tipo de

instalação é necessário verificação contínua da necessidade de prolongadores nas

caixas sifonadas ou na saída do esgoto primário, compatibilidade nas conexões

devido à inclinação e atendimento de inclinação mínima.

51

FIGURA 20 - DETALHE DAS INSTALAÇÕES DOS BANHEIROS

Fonte: Os autores.

A modelagem do sistema elétrico e telefônico no Autodesk Revit® é bastante

limitado se comparado ao hidrossanitário. Para esta disciplina, temos apenas

disponível a biblioteca do software, que é bastante restrito. Um exemplo desta

afirmação é que esta biblioteca não disponibiliza eletroduto flexível para modelagem

de tubulações elétricas. Neste caso foi utilizada tubulação rígida. Também o

Autodesk Revit® não quantifica fiação elétrica. Neste caso, para orçamentação, foi

utilizado composições do SINAPI, que abrangem instalação e fiação elétrica, para

execução dos serviços, visando suprir esta imperfeição.

FIGURA 21 – EXEMPLO DE COD.

Fonte: SINAPI SIPCI – Sistemas de preços, custo e índices <https://www.sipci.caixa.gov.br/SIPCI/servlet/TopController?processo=insumos&acao=LoginInternetPublicoI&login=S&pageNumber=1&numeroNIS=00000000000

FIGURA

Fonte: Os autores.

EXEMPLO DE COD. SINAPI PARA INSTALAÇÃO ELÉTRICA (COD. 93128)

Sistemas de preços, custo e índices https://www.sipci.caixa.gov.br/SIPCI/servlet/TopController?processo=insumos&acao=LoginInternetP

icoI&login=S&pageNumber=1&numeroNIS=00000000000>. Acessado em 13/08

FIGURA 22 - MODELO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS

52

PARA INSTALAÇÃO ELÉTRICA (COD. 93128)

https://www.sipci.caixa.gov.br/SIPCI/servlet/TopController?processo=insumos&acao=LoginInternetP. Acessado em 13/08/2016.

MODELO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS

Um benefício que a modelagem BIM proporciona, é a visualização de cada

disciplina em separado ou em conjunto, desta forma permitindo ao projetista verificar

e corrigir conflitos entre sistemas.

4.4 EXTRAÇÃO DE QUANTITATIVOS

A extração de quantitativos dos insumos é realizada por meio do recurso

“Tabelas/Quantidades” (Figura 23)

totalmente configuráveis, podendo

sobre seus componentes, sendo possível também a realização de fórmulas,

aplicação de filtros, agrupamentos e somatórios totais e parciais.

FIGURA 23 - EXTRAÇÃO DE QUANTITATIVO DO AUTODESK REVIT

Fonte: Os autores.

As unidades para quantificação utilizado pelo software são: metro linear,

metro quadrado, metro cúbico, e unitário. A retirada de dados para este projeto

ocorreu de acordo com os parâmetros das tabelas SINAPI, para todos os insumos

utilizados.

Outra possibilidade é a exportação

Microsoft® Excel, afim de utilizar recursos avançados como tabela dinâmica


separado ou em conjunto, desta forma permitindo ao projetista verificar

e corrigir conflitos entre sistemas.

EXTRAÇÃO DE QUANTITATIVOS


(Figura 23) do software Autodesk® Revit

totalmente configuráveis, podendo-se adicionar ou remover qualquer informação



EXTRAÇÃO DE QUANTITATIVO DO AUTODESK REVIT




Outra possibilidade é a exportação das tabelas de quantitativos

, afim de utilizar recursos avançados como tabela dinâmica

53


separado ou em conjunto, desta forma permitindo ao projetista verificar


Autodesk® Revit. Tais tabelas são

se adicionar ou remover qualquer informação



EXTRAÇÃO DE QUANTITATIVO DO AUTODESK REVIT




das tabelas de quantitativos para o

, afim de utilizar recursos avançados como tabela dinâmica

54

(Apêndice B), filtros inteligentes e fórmulas de referência. Essa exportação utilizará o

formato de arquivo .txt, único formato aceito por ambos os softwares. Na figura

abaixo pode-se verificar um exemplo de tabela na qual foi filtrado a disciplina

“Estrutura” e organizada de tal forma a ser possível verificar os códigos, custos e

atividades que compões esta disciplina.

TABELA 4 - TABELA DE CUSTO PARA A DISCIPLINA DE ESTRUTURA

Fonte: Os autores.

A integração de todas as informações dos modelos em uma única planilha

permite inúmeras combinações de retorno de dados. Podemos ver na tabela abaixo

Disciplina Estrutural

Cód. SINAPI Descrição SINAPI Atividade Custo Total

90854

CONCRETAGEM DE PAREDES EM EDIFICAÇÕES UNIFAMILIARES FEITAS COM

SISTEMA DE FÔRMAS MANUSEÁVEIS COM CONCRETO USINADO BOMBEÁVEL, FCK

20 MPA, LAN ÇADO COM BOMBA LANÇA - LANÇAMENTO, ADENSAMENTO E

Execução da caixa de contenção de

cheias1.138,03

90877

ESTACA ESCAVADA MECANICAMENTE, SEM FLUIDO ESTABILIZANTE, COM 25 CM DE

DIÂMETRO, ATÉ 9 M DE COMPRIMENTO, CONCRETO LANÇADO POR CAMINHÃO

BETONE IRA. AF_02/2015

Execução de Estacas 592,74

92720

CONCRETAGEM DE PILARES, FCK = 25 MPA, COM USO DE BOMBA EM EDIFICAÇÃO C

OM SEÇÃO MÉDIA DE PILARES MENOR OU IGUAL A 0,25 M² - LANÇAMENTO, ADENS

AMENTO E ACABAMENTO. AF_12/2015

Execução de Pilares 3.167,62

92724

CONCRETAGEM DE VIGAS E LAJES, FCK=20 MPA, PARA LAJES PREMOLDADAS COM

U SO DE BOMBA EM EDIFICAÇÃO COM ÁREA MÉDIA DE LAJES MAIOR QUE 20 M² -

LA NÇAMENTO, ADENSAMENTO E ACABAMENTO. AF_12/2015

Execução de Escada do subsolo 647,38

Execução de Escada do terreo 581,78

92726

CONCRETAGEM DE VIGAS E LAJES, FCK=20 MPA, PARA LAJES MACIÇAS OU NERVUR

ADAS COM USO DE BOMBA EM EDIFICAÇÃO COM ÁREA MÉDIA DE LAJES MAIOR

QUE 20 M² - LANÇAMENTO, ADENSAMENTO E ACABAMENTO. AF_12/2015

Execução de Laje cobertura 4.960,21

Execução de Laje do pavimento

superior4.571,34

Execução de Laje do Térreo 6.164,18

Execução de Piso 10.024,00

Execução de Vigas Baldrame 972,74

Execução de Vigas que suportam

Terreo1.997,56

Execução de Vigas que suportam o

superior2.223,27


cobertura2.628,41

92769

ARMAÇÃO DE LAJE DE UMA ESTRUTURA CONVENCIONAL DE CONCRETO ARMADO

EM UM EDIFÍCIO DE MÚLTIPLOS PAVIMENTOS UTILIZANDO AÇO CA-50 DE 6.3 MM -

MON TAGEM. AF_12/2015_P

Execução de Laje cobertura 10.615,50

Execução de Laje do pavimento

superior9.783,27

Execução de Laje do Térreo 13.192,15

Execução de Piso 21.452,68

92771

ARMAÇÃO DE LAJE DE UMA ESTRUTURA CONVENCIONAL DE CONCRETO ARMADO

EM UM EDIFÍCIO DE MÚLTIPLOS PAVIMENTOS UTILIZANDO AÇO CA-50 DE 10.0 MM -

MO NTAGEM. AF_12/2015_P

Execução de Blocos 4.117,33

Execução de Estacas 6.422,98

Execução de Pilares 4.794,55

Execução de Vigas Baldrame 1.559,02


Terreo3.201,51

Execução de Vigas que suportam o

superior3.563,26


cobertura4.212,58

74157/004 LANCAMENTO/APLICACAO MANUAL DE CONCRETO EM FUNDACOES Execução de Blocos 3.732,46

Total Geral 126.316,53

55

(Tabela 5), mais um exemplo onde foram aplicados filtros afim de obter somente os

quantitativos da parcela de arquitetura agrupado por pavimento.

TABELA 5 – CUSTO PARA DISCIPLINA DE ARQUITETURA POR PAVIMENTO.

Fonte: Os autores.

Disciplina Arquitetonico

Nível base Material: Nome Unidade Soma de Material: Área

1. Subsolo Bloco cerâmico m2 219,43

Chapisco Externo m2 324,26

Chapisco Interno m2 75,16

Contrapiso m2 236,12

Emboço Externo m2 324,41

Emboço Interno m2 75,13

Grama m2 13,26

Massa acrílica m2 324,57

Massa corrida m2 75,00

Pintura Externa Acrílica m2 324,62

Pintura Interna Acrílica m2 74,98

2. Nível Rua Bloco cerâmico m2 48,81

Cerâmica - Piso m2 1,63


Contrapiso m2 35,63


Grama m2 6,96



3. Térreo Bloco cerâmico m2 248,21

Cerâmica m2 34,03











Placa de gesso m2 170,42

4. Pavimento superior Bloco cerâmico m2 293,13

Cerâmica m2 18,29











Placa de gesso m2 159,54

5. Cobertura Bloco cerâmico m2 77,60




Madeira m2 171,33



Telha fibrocimento m2 171,33

56

O tratamento de dados de um modelo BIM é executado visando a menor

interação humana possível, garantindo maior precisão e agilidade no processamento

dos dados, visto que todas as informações são geradas automaticamente pelo

sistema, minimizando possíveis lapsos de operação. Essa dinâmica de utilização de

dados permite análises de desempenho e eventuais alterações nos elementos, de

maneira mais eficaz.

Mesmo que seja vantajoso o sistema de extração de quantitativos da

Autodesk® Revit, as tabelas ainda possuem imperfeições, como a quantificação de

área de fôrmas para vigas, na qual necessita da área de somente três faces, não é

considerada pelo software.

Quando o software é utilizado em toda a sua totalidade, como no caso de

ambiente colaborativo, onde vários usuários operam simultaneamente em diversas

disciplinas num mesmo modelo, o procedimento de quantificação e evolução de

custo, pode ser verificado facilmente durante todo o desenvolvimento do projeto.

4.5 LEVANTAMENTO DE CUSTOS

O processo de levantamento de custos é o processo subsequente ao

levantamento de quantitativos, pois com a base de dados do levantamento de

quantitativos, a indicação dos custos são feitas cruzando esta base com a base de

dados que o SINAPI disponibiliza (mês de referência - 07/2016). As tabelas SINAPI

disponibilizam custos de Insumos e Composições. As composições (utilizadas no

estudo) formam seus preços com a somatória de três elementos: mão de obra,

insumo e equipamento. Os dados são atualizados mensalmente para todas as

unidades da federação, sendo possível um controle de custo durante todo ciclo de

vida do projeto e simulações para diversas regiões do país. Na figura abaixo

podemos verificar a composição do custo da atividade “Pintura em Alvenaria”

utilizada neste estudo.

FIGURA 24

Fonte: SINAPI SIPCI – Sistemas de preços, custo e índices <https://www.sipci.caixa.gov.br/SIPCI/servlet/TopCoublicoI&login=S&pageNumber=1&numeroNIS=00000000000

As tabelas de insumos e composições do SINAPI são disponibilizadas em

formato “.xls”, o que permite a integração com as tabelas de qu

no Autodesk® Revit. Essa integração só é possível com recursos específicos do

Microsoft® Excel ou outro software dedicado à orçamentação.

Uma vez o levantamento de quantitativo estar organizado em uma

base de dados do Microsoft®

elemento), o custo é extraído da Tabela SINAPI (utilizando o código como chave) e

informado para cada elemento

24 - DEMONSTRATIVO DE COMPOSIÇÃO - SINAPI

Sistemas de preços, custo e índices https://www.sipci.caixa.gov.br/SIPCI/servlet/TopController?processo=insumos&acao=LoginInternetP

ublicoI&login=S&pageNumber=1&numeroNIS=00000000000>. Acessado em 14/08


formato “.xls”, o que permite a integração com as tabelas de qu

. Essa integração só é possível com recursos específicos do

Excel ou outro software dedicado à orçamentação.


Microsoft® Excel (onde nela consta o código SINAPI para cada


ra cada elemento (Figura 25).

58

SINAPI

ntroller?processo=insumos&acao=LoginInternetP. Acessado em 14/08/2016.


formato “.xls”, o que permite a integração com as tabelas de quantitativos geradas

. Essa integração só é possível com recursos específicos do


(onde nela consta o código SINAPI para cada


FIGURA 25

Fonte: Os autores.

Os benefícios que a base de dados proporciona, é a emissão de várias

tabelas, com diversos filtros que facilitam aná

competitiva para as empresas que podem usar este sistema de orçamentação é a

possibilidade de utilização de bancos de dados próprios com índices atualizados de

acordo com os dados levantados em campo. A utilização de banco de dados

proprietário aumenta significativamente a precisão do processo de orçamentação de

um empreendimento.

4.6 ELABORAÇÃO DO PLAN

O levantamento de prazos é o processo na qual cada atividade do projeto tem

sua duração estimada. Esta duração é composta por diversos critérios que devem

ser estipulados. Para o projeto em estudo, o cálculo da duração das atividades

concebido conforme abaixo:

��

A variável “QTDE”, corresponde a quantidade de serviço que a atividade em

questão demanda. O “ÍNDICE”, trata

para cada serviço. Para este estudo, foi realizado o levantamento do

25 - INDICAÇÃO DO CUSTO NA BASE DE DADOS


versos filtros que facilitam análises. Uma grande vantagem


ização de bancos de dados próprios com índices atualizados de



ELABORAÇÃO DO PLANEJAMENTO DE PRAZOS



ser estipulados. Para o projeto em estudo, o cálculo da duração das atividades

concebido conforme abaixo:

EQUAÇÃO 1 - DURAÇÃO DE ATIVIDADE

��ÇÃ� QTDExÍNDICE

QTDERECURSOSxJORNADA

Fonte: MATTOS, 2010.


questão demanda. O “ÍNDICE”, trata-se de um coeficiente na qual o SINAPI dispõem

para cada serviço. Para este estudo, foi realizado o levantamento do

59

INDICAÇÃO DO CUSTO NA BASE DE DADOS


Uma grande vantagem


ização de bancos de dados próprios com índices atualizados de





ser estipulados. Para o projeto em estudo, o cálculo da duração das atividades foi


se de um coeficiente na qual o SINAPI dispõem

para cada serviço. Para este estudo, foi realizado o levantamento do índice para

todos os serviços que compõem o projeto. O

base de dados do SINAPI para consulta das composições de maneira completa,

visto que as tabelas disponibilizadas fornecem somente uma versão compilada sem

a indicação de índice de produtividade.

A maioria dos códigos

principal e secundários, para mão de obra (Figura 26)

deve-se calcular a duração utilizando o índice o insumo principal, uma vez que é

este que dita o ritmo da produção.

FIGURA

Fonte: SINAPI – SIPCI (Sistema de Preços, Custos e Índices

<https://www.sipci.caixa.gov.br/SIPCI/servlet/TopController?processo=insumos&acao=LoginInternetP

ublicoI&login=S&pageNumber=1&numeroNIS=00000000000

Para a variável “QTD RECURSOS”, foi adotado a

uma equipe de 4 pessoas (2 profissionais e 2 ajudantes) para serviços

porte, como levantamento de alve

as atividades na qual foram determinados esta configuração de equipe.

e compõem o projeto. O página do SIPCI (Figura 26)

INAPI para consulta das composições de maneira completa,


a indicação de índice de produtividade.

A maioria dos códigos de composição possui coeficiente d

, para mão de obra (Figura 26). Para cálculo da duração,

se calcular a duração utilizando o índice o insumo principal, uma vez que é

da produção.

FIGURA 26 - ÍNDICE DE PRODUTIVIDADE DE SERVIÇO

Sistema de Preços, Custos e Índices).

https://www.sipci.caixa.gov.br/SIPCI/servlet/TopController?processo=insumos&acao=LoginInternetP

icoI&login=S&pageNumber=1&numeroNIS=00000000000>. Acessado em 14/08

el “QTD RECURSOS”, foi adotado a premissa

equipe de 4 pessoas (2 profissionais e 2 ajudantes) para serviços

evantamento de alvenaria, reboco e pintura. A tabela abaixo lista todas


60

página do SIPCI (Figura 26) hospeda a

INAPI para consulta das composições de maneira completa,


possui coeficiente de produtividade

. Para cálculo da duração,

se calcular a duração utilizando o índice o insumo principal, uma vez que é

ÍNDICE DE PRODUTIVIDADE DE SERVIÇO

https://www.sipci.caixa.gov.br/SIPCI/servlet/TopController?processo=insumos&acao=LoginInternetP

. Acessado em 14/08/2016.

premissa de que haverá

equipe de 4 pessoas (2 profissionais e 2 ajudantes) para serviços de grande

intura. A tabela abaixo lista todas


61

TABELA 6 – ATIVIDADES COM 2 RECURSOS (2 PROFISSIONAIS + 2 AJUDANTES)

Fonte: Os autores.

Cód. EAP Atividade QTD. RECURSOS

1.1.1 Execução de Estacas 2

1.1.2 Execução de Blocos 2

1.1.3 Execução de Vigas Baldrame 2

1.1.5 Execução de Piso 2

1.2.1 Execução de Pilares 2

1.2.2 Levantamento de Alvenarias subsolo 2

1.2.3 Execução da caixa de contenção de cheias 2

1.3.1 Execução de Vigas que suportam Terreo 2

1.3.3 Execução de Laje do Térreo 2

1.3.4 Execução de Escada do subsolo 2


1.4.2 Levantamento de Alvenarias terreo 2

1.5.1 Execução de Vigas que suportam o superior 2

1.5.3 Execução de Laje do pavimento superior 2

1.5.4 Execução de Escada do terreo 2


1.6.2 Levantamento de Alvenarias pavimento superior 2

1.7.1 Execução de Vigas que suportam cobertura 2

1.7.3 Execução de Laje cobertura 2


1.8.2 Levantamento de Alvenarias cobertura e torre caixa dagua 2

1.10.1 Execução de Cobertura 2

1.12.1 Execução de Chapisco 2

1.12.2 Execução de Reboco 2

1.13.1 Execução de Contrapiso 2

1.14.1 Execução de Massa Corrida 2

1.14.2 Execução de Massa Acrílica 2

1.15.1 Execução de revestimento ceramico parede 2

1.15.2 Execução de Piso ceramico 2

1.16.1 Execução de forro de gesso 2

1.17.2 Execução de Pintura 2

Total Geral

62

Para os demais serviços, foi indicado uma equipe com 1 profissional e 1

ajudante (Tabela 7).

TABELA 7 - ATIVIDADES COM 1 RECURSO (1 PROFISSIONAL + 1 AJUDANTE)

Fonte: Os autores.

Cód. EAP Atividade QTD. RECURSOS

1.1.4 Execução de esgoto Sanitário e Drenagem 1

1.3.2 Execução de tubulações elétricas 1



1.10.2 Instalação de calhas e ligação de tubulações aguas pluviais 1

1.11.1 Execução de instalações Hidraulicas 1

1.11.3 Execução de instalações Sanitárias 1

1.17.1 Execução de Molduras Externas 1

1.18.1 Instalação de portas 1

1.18.2 Instalação de Janelas 1

1.18.3 Instalação de equipamentos hidráulicos 1

1.18.5 Instalação de corrimãos 1

1.18.6 Execução de ajardinamento 1

1.9.1 Montagem da caixa dágua e demais tubulações 1

Total Geral

63

Por fim a variável “JORNADA”, foi estipulado como padrão 8 horas que

corresponde a quantidade de horas de trabalho diária.

Com todas as variáveis determinadas, o cálculo da duração das atividades é

inclusa na base de dados. A figura abaixo mostra como foi disposto estas

informações na base.

FIGURA 27 - BASE DE DADOS PARA CÁLCULO DE DURAÇÃO DOS SERVIÇOS

Fonte: Os autores.

A Figura 27 também mostra que na base de dados foi incluído o código da

EAP (Apêndice A) para o projeto deste estudo. Com este dado, é possível gerar

visões através de tabelas dinâmicas, onde é possível verificar a duração por

atividades, esta mesma incluso custo para cada uma, entre outros.

4.7 RESULTADOS FINAIS

Neste tópico será abordado os resultados dos processos que envolveram o

BIM 5D ao longo deste estudo. De forma objetiva temos como grandes entregas

deste processo, a modelagem em 3D da arquitetura, estrutura, instalações

hidrossanitárias, elétrica e sistema de drenagem. Também será mostrado o

planejamento do tempo (4D) e de custos (5D).

4.7.1 MODELOS 3D – AUTODESK® REVIT

O software Autodesk® Revit, permite gerar imagens realistas dos modelos

através do recurso “Renderização”. Este recurso permite verificar de uma forma mais

64

precisa, como o empreendimento será depois de concluído, sendo este recurso

amplamente utilizado como ferramenta para tomada de decisões, quanto a design e

aceitação do público alvo ou interessado.

4.7.1.1 Modelo arquitetônico

FIGURA 28 - MODELO ARQUITETÔNICO (RENDERIZADO)

4.7.1.2 Modelo estrutural

65

FIGURA 29 - MODELO DE ESTRUTURA (RENDERIZADO)

Fonte: Os autores.

FIGURA 30 - MODELO COMPLETO (RENDERIZADO)

Fonte: Os autores.

66

4.7.1.3 Cortes – “renderização”

Com as imagens “renderizadas” a partir de cortes, pode-se ter uma boa noção

de como será o acabamento final no interior da edificação. Também é possível

avaliar detalhes da edificação que vistas externas não possibilitam avaliar. Nos

cortes também é possível ver a união e interferências de disciplinas distintas unidas.

FIGURA 31 – CORTE (RENDERIZADO)

Fonte: Os autores.

4.7.2 MODELAGEM 4D (MODELAGEM 3D + PRAZO)

A visualização da “quarta dimensão” do projeto em estudo foi executada

aplicando os códigos da base SINAPI a todos os quantitativos dos elementos

modelados. Desta forma foi possível verificar o índice ou coeficiente (hora/unidade

de cada elemento) para cada item extraído na base e então calculado a duração (em

dias) individualmente.

67

TABELA 8 - CUSTO TOTAL E PRAZO DO EMPREENDIMENTO

Fonte: Os autores.

Cód. EAP Atividade Dur.Projeto Custo Total

1.1.1 Execução de Estacas 3,0 7.015,71

1.1.2 Execução de Blocos 3,0 7.849,79

1.1.3 Execução de Vigas Baldrame 1,0 2.531,76

1.1.4 Execução de esgoto Sanitário e Drenagem 6,0 4.734,56

1.1.5 Execução de Piso 15,0 31.476,68

1.2.1 Execução de Pilares 1,0 2.277,92

1.2.2 Levantamento de Alvenarias subsolo 22,0 14.383,64

1.2.3 Execução da caixa de contenção de cheias 1,0 1.138,03

1.3.1 Execução de Vigas que suportam Terreo 2,0 5.199,06

1.3.2 Execução de tubulações elétricas 4,0 2.523,03

1.3.3 Execução de Laje do Térreo 9,0 19.356,32

1.3.4 Execução de Escada do subsolo 1,0 647,38


1.4.2 Levantamento de Alvenarias terreo 29,0 19.469,66

1.5.1 Execução de Vigas que suportam o superior 2,0 5.786,53


1.5.3 Execução de Laje do pavimento superior 7,0 14.354,61

1.5.4 Execução de Escada do terreo 1,0 581,78


1.6.2 Levantamento de Alvenarias pavimento superior 29,0 19.214,67

1.7.1 Execução de Vigas que suportam cobertura 3,0 6.840,99


1.7.3 Execução de Laje cobertura 7,0 15.575,71

1.8.1 Execução de Pilares 1,0 453,47

1.8.2 Levantamento de Alvenarias cobertura e torre caixa dagua 8,0 5.086,68

1.9.1 Montagem da caixa dágua e demais tubulações 3,0 1.899,80

1.10.1 Execução de Cobertura 3,0 14.294,06

1.10.2 Instalação de calhas e ligação de tubulações aguas pluviais 1,0 1.077,36

1.11.1 Execução de instalações Hidraulicas 5,0 3.178,66

1.11.3 Execução de instalações Sanitárias 7,0 3.760,76

1.12.1 Execução de Chapisco 19,0 10.509,85

1.12.2 Execução de Reboco 78,0 62.006,19

1.13.1 Execução de Contrapiso 15,0 9.236,21

1.14.1 Execução de Massa Corrida 15,0 9.483,12

1.14.2 Execução de Massa Acrílica 21,0 41.689,52

1.15.1 Execução de revestimento ceramico parede 2,0 2.128,90

1.15.2 Execução de Piso ceramico 9,0 24.665,98

1.16.1 Execução de forro de gesso 11,0 10.043,98

1.17.1 Execução de Molduras Externas 4,0 978,45

1.17.2 Execução de Pintura 22,0 21.553,67

1.18.1 Instalação de portas 2,0 1.617,88

1.18.2 Instalação de Janelas 2,0 9.100,58

1.18.3 Instalação de equipamentos hidráulicos 1,0 1.278,30

1.18.5 Instalação de corrimãos 16,0 11.563,92

1.18.6 Execução de ajardinamento 1,0 147,20

Total Geral 386,0 442.020,53

A partir de uma base organizada, na qual temos duração, códigos da EAP

indicados para cada atividade, podemos

softwares específicos para montagem e controle de cronograma.

utilizado o Microsoft Project para elaboração do cronograma do projeto. Também foi

indicado neste cronograma, o custo para cada atividad

BIM 5D para o projeto. A figura abaixo mostra o cronograma deste estudo.

FIGURA 32 – INTERFACE PARA

Fonte: Os autores.

O projeto proposto

dispostos ao longo do tempo e considerando apenas dia úteis de trabalho, uma vez

que a ferramenta Microsoft®

dias de folga, temos que a data de término da obra

cronograma, foram montados duas equipes. A equipe 01 (com 1 profissional e 1

ajudante) e Equipe 02 (com 2 profissionais e 2 ajudantes). No cálculo de duração de

atividades, esta variável do cálculo foi estipulado para cada ser


indicados para cada atividade, podemos então montar o planejamento da obra em

softwares específicos para montagem e controle de cronograma.


indicado neste cronograma, o custo para cada atividade no intuito de montar a visão


INTERFACE PARA CRONOGRAMA FÍSICO-FINANCEIRO

O projeto proposto terá 372 dias úteis e 539 dias corridos


icrosoft® Project permite lançar feriados e tornar estes dias como

dias de folga, temos que a data de término da obra será em 03/05/2018.



atividades, esta variável do cálculo foi estipulado para cada ser

68


então montar o planejamento da obra em

softwares específicos para montagem e controle de cronograma. Neste estudo, foi


e no intuito de montar a visão


FINANCEIRO

úteis e 539 dias corridos. Estes dias


Project permite lançar feriados e tornar estes dias como

será em 03/05/2018. Para este



atividades, esta variável do cálculo foi estipulado para cada serviço que compõe a

69

obra estudada. A figura abaixo mostra o cronograma do empreendimento até o

segundo nível da EAP e sua data de início e término.

FIGURA 33 - CRONOGRAMA FÍSICO-FINANCEIRO COMPILADO

Fonte: Os autores.

4.7.3 MODELAGEM 5D (MODELAGEM 3D + PRAZO + CUSTO)

Assim como obteve-se a “dimensão 4D” com os dados dispostos em um

banco de dados, e todos os quantitativos codificados com a base SINAPI, a

“dimensão” 5D pode ser alcançada, uma vez que o SINAPI também dispõe do custo.

Esta base com custo informado a cada elemento, pode-se então gerar diversas

visões de custo do projeto. Nas Figuras 34 e 35 abaixo podemos visualizar o custo

final do projeto por várias vertentes.

FIGURA 34 - CUSTO TOTAL DO EMPREENDIMENTO POR DISCIPLINA E PAVIMENTO

Fonte: Os autores.

FIGURA 35 -

O 4D (3D + Prazo) aliado ao custo (5D) gera também inúmeras

de visões. A ferramenta Microsoft®

seus respectivos custos, disponibiliza relatórios de custos. Um extremamente

relevante para suporte à decisões é o fluxo de caixa do projeto. Neste relatório,

temos o desencaixe financeiro ao longo do tempo, etapa

CUSTO TOTAL DO EMPREENDIMENTO POR DISCIPLINA E PAVIMENTO

CUSTO TOTAL DO EMPREENDIMENTO COMPILADO

Fonte: Os autores.

O 4D (3D + Prazo) aliado ao custo (5D) gera também inúmeras

visões. A ferramenta Microsoft® Project, uma vez que lançado o cronograma com



financeiro ao longo do tempo, etapa-por-etapa, e também os

70

CUSTO TOTAL DO EMPREENDIMENTO POR DISCIPLINA E PAVIMENTO

CUSTO TOTAL DO EMPREENDIMENTO COMPILADO

O 4D (3D + Prazo) aliado ao custo (5D) gera também inúmeras possibilidades

Project, uma vez que lançado o cronograma com



etapa, e também os

gastos acumulados no projeto. A

estudado.

FIGURA

Fonte: Os autores.

Um projeto de acordo com os processos do BIM 5D, permite executar

simulação virtual de construção. Dessa forma, pode

físico e financeiro da obra em uma data futura.

abaixo expõe que o empreendimen

atividade 1.8.2 – Levantamento de Alvenarias Cobertura e torre da caixa d’água

23,22% concluída, a um custo acumulado de R$197.900,34.

gastos acumulados no projeto. A Figura 36 abaixo mostra o fluxo de caixa do projeto

FIGURA 36 - RELATÓRIO DE FLUXO DE CAIXA

de acordo com os processos do BIM 5D, permite executar

construção. Dessa forma, pode-se obter a informação do status

físico e financeiro da obra em uma data futura. Para ilustrar esta afirmação, a

o empreendimento deste estudo, em 30/07/2017, estará com a

Levantamento de Alvenarias Cobertura e torre da caixa d’água

23,22% concluída, a um custo acumulado de R$197.900,34.

71

abaixo mostra o fluxo de caixa do projeto

de acordo com os processos do BIM 5D, permite executar

se obter a informação do status

Para ilustrar esta afirmação, a Figura

to deste estudo, em 30/07/2017, estará com a

Levantamento de Alvenarias Cobertura e torre da caixa d’água com

FIGURA 37 - SIMULAÇÃO VIRTUAL DA CONSTRUÇÃO EM 30/07/2017

Fonte: Os autores.

4.7.4 ANÁLISE DE INTERFERÊNCIA “CLASH DETECTIVE”

Um dos recursos mais interessantes das ferramentas BIM, é a análise de

interferência dos elementos da edificação. Usualmente os modelos BIM

executados separadamente, já que normalmente são vários profissionais atuando no

projeto. Quando os profissionais não trabalham em um mesmo ambiente ou não há

comunicação entre eles, é comum ocorrer algumas interferências entre as

disciplinais, no momento da integração

maneira precisa, todos os pontos de conflito entre os elementos.

O recurso de detecção de conflito “Clash detective” está presente tanto no

Autodesk® Revit como no

aplicativo Autodesk® Navisworks para a análise de conflito, uma vez que, o recurso

neste software é mais avançado, possibilitando a configuração de tolerância no

“clash”, o que não é facultado no

com que a análise retorne muita informação e de maneira pouco aproveitável, visto

SIMULAÇÃO VIRTUAL DA CONSTRUÇÃO EM 30/07/2017

ANÁLISE DE INTERFERÊNCIA “CLASH DETECTIVE”


interferência dos elementos da edificação. Usualmente os modelos BIM




nto da integração dos modelos. Este recurso mostra de



Revit como no Autodesk® Navisworks. Neste estudo fo

Navisworks para a análise de conflito, uma vez que, o recurso


“clash”, o que não é facultado no Autodesk® Revit. Essa restrição de tolerância,

com que a análise retorne muita informação e de maneira pouco aproveitável, visto 72

SIMULAÇÃO VIRTUAL DA CONSTRUÇÃO EM 30/07/2017


interferência dos elementos da edificação. Usualmente os modelos BIM são




dos modelos. Este recurso mostra de



Navisworks. Neste estudo foi utilizado o

Navisworks para a análise de conflito, uma vez que, o recurso


Revit. Essa restrição de tolerância, faz

com que a análise retorne muita informação e de maneira pouco aproveitável, visto

que muitas interferências provem de erros milimétricos de lançamento, que podem

ser corrigidos no dia a dia da obra.

Na Figura 38, verifica

informação do “clash detective”, neste caso, indicando um conflito entre a tubulação

de esgoto primário com uma viga estrutural.

A correção dos conflitos é realizado no

possível grandes alterações ou

Navisworks. Após a correção é executado a sincronização do arquivo no

Navisworks para realização da simulação de construção.

FIGURA

Fonte: Os autores.

4.7.5 SIMULAÇÃO 5D

Executado as devidas correções de compatibilidade,

a simulação 5D de construção.

Para esta simulação foi utilizado o software

possui versão gratuita de teste e é totalmente

utilizando para este estudo.


ser corrigidos no dia a dia da obra.

verifica-se um exemplo de como funciona o retorno de


de esgoto primário com uma viga estrutural.

A correção dos conflitos é realizado no Autodesk® Revit, visto que, não é

possível grandes alterações ou recursos específicos de modelagem no

Navisworks. Após a correção é executado a sincronização do arquivo no

Navisworks para realização da simulação de construção.

FIGURA 38 - RECURSO "CLASH DETECTIVE"

Executado as devidas correções de compatibilidade, pode

a simulação 5D de construção.

Para esta simulação foi utilizado o software Autodesk®

possui versão gratuita de teste e é totalmente compatível com os softwares

utilizando para este estudo.

73


funciona o retorno de


Revit, visto que, não é

recursos específicos de modelagem no Autodesk®

Navisworks. Após a correção é executado a sincronização do arquivo no Autodesk®

pode-se então executar

Autodesk® Navisworks, que

compatível com os softwares

74

O Autodesk® Navisworks não é um aplicativo para modelagem, sendo assim

os modelos de arquitetura, estrutura e instalações devem ser importados,

juntamente com o cronograma físico-financeiro da obra.

Os softwares BIM (Autodesk® Revit) e gerenciamento (Autodesk®

Navisworks) por se tratar do mesmo desenvolvedor, faz com que a

interoperabilidade seja facilitada, sendo possível exportar os modelos do aplicativo

BIM já em extensão “.rvt”, executável pelo software de gerenciamento.

O cronograma físico-financeiro, também necessário à simulação, foi

desenvolvido no Microsoft® Project, aplicativo dedicado à elaboração de

ferramentas gerenciais e compatível com o Autodesk® Navisworks, por meio da

extensão “.mpp”.

Com os arquivos dos modelos e cronograma físico-financeiro carregados no

software Autodesk® Navisworks, pode-se dar início as associações das tarefas da

EAP com os elementos dos modelo, afim de criar um sequencia construtiva lógica

para simulação.

Os elementos, quando importados no Autodesk® Navisworks, são dispostos

por nível, de maneira unificada e individualizada, e totalmente individualizada.

Quando os elementos são devidamente separados já na modelagem, é possível

uma associação de maneira unificada, muito mais ágil que as demais.

FIGURA 39 - ASSOCIAÇÃO DOS ELEMENTOS À EAP

75

Fonte: Os autores.

Após a associação de todos os elementos à EAP, é possível executar a

simulação da construção (Figura 40). Esta etapa mostra todo o processo de

desenvolvimento da construção de maneira análoga a um vídeo, onde é realizado

uma leitura das tarefas da EAP e elementos associados. Neste processamento

pode-se verificar o percentual de execução de cada atividade com seu respectivo

custo parcial e total e tempo acumulado em semanas e dias.

FIGURA 40 - SIMULAÇÃO 5D

Fonte: Os autores.

76

O recurso de simulação permite uma análise mais profunda da execução da

obra, sendo capaz identificar possíveis falhas na EAP, além de possibilitar previsões

de custo e prazo mais confiáveis.

O software também possibilita a gravação do processamento da simulação

em arquivo de vídeo em extensão “.avi”, que pode ser reproduzido na maioria dos

“players” no mercado.

4.7.6 APLICAÇÕES COMPLEMENTARES PARA MODELOS BIM

Projetos gerados a partir da plataforma BIM permite ao projetista diversas

possibilidades de análises simuladas aplicáveis aos modelos, concedendo maior

embasamento à tomada de decisão. A Tabela 9 lista as principais ferramentas para

estas simulações.

TABELA 9 - FERRAMENTAS DE ANÁLISE PARA MODELOS BIM

Ecotect – modelo próprio do edifício mais entrada I FC

DAYSIM Simulador de iluminação

Radiance Simulador de iluminação

CIBSE Análise de energia

Energy+ Análise de energia Análise de radiação solar Análise acústica de tempo de reverberação

NIST-FDS, Fluent e WinAir4 Interface geral para múltiplas análises de dinâmica computacional de fluidos

IES – modelo próprio da edificação mais conexão dir eta com Autodesk Revit

ApacheCalc Perda e ganho de aquecimento

ApacheLoads Carregamentos para aquecimentos e resfriamentos

ApacheSim Simulação de dinâmica termal

ApacheHVAC Simulação de sistemas de ventilação e ar condicionado

SunCast Sombreamento à luz solar

MacroFlo Simulação da ventilação natural e sistemas de modos fixos

MicroFlo Aplicação para dinâmica computacional de fluidos para interiores

Deft Engenharia de valor

77

CostPlan Estimativa de capital de custo

LifeCycle Estimativa de custos operacionais no ciclo de vida

IndusPro Leiaute e dimensionamento de dutos

PiscesPro Sistemas de tubulação

Simulex Evacuação de edifícios

Lisi Simulador de elevadores

gbXML – conexão XML a partir do Autodesk Revit, Ben tley Architecture e ArchiCAD

DOE-2 Simulação de energia

Energy+ Simulação de energia

Trane2000 Simulação de equipamentos Informação de produto da edificação

Fonte: Eastman, 2014, p.162. Outra aplicação, que permite qualquer usuário visualizar projetos modelados

em ferramentas da plataforma BIM, é o Bentley View V8i®. Este aplicativo interage

com arquivos no formato IFC e os converte em arquivos PDF 3D. Este tipo de

arquivo pode ser executado em qualquer software de leitura de arquivos PDF, sendo

possível a utilização de diversos recursos de visualização, entre eles: rotações,

cortes e filtros. Essa possibilidade de apresentação de projeto permite que pessoas

sem acesso aos software de modelagem, possam interagir com o projeto.

FIGURA 41 - INTERFACE DE TRABALHO DO BENTLEY VIEW V8I

Fonte: Os autores.

FIGURA

Fonte: Os autores.

FIGURA 42 - PDF 3D DO EMPREENDIMENTO

78

79

5 CONCLUSÃO

O mercado da construção civil no mundo está evoluindo, e muito desta evolução

passa pela aplicação dos processos que formam o BIM. Países como Estados

Unidos, Reino Unido, Holanda, Finlândia, Noruega, entre outros já estão

amplamente adeptos a este conceito. No Brasil, esta prática ainda está pouco

difundida, mas o setor de construção civil inevitavelmente em um futuro próximo terá

de estar moldado a esta plataforma.

Com a utilização dos processos do BIM 5D no empreendimento, ao longo deste

trabalho foi constatado que este conceito gera diversos benefícios que justificam seu

uso. São estes:

1. Visualizar em 3D os elementos que estão sendo projetados, desta forma

pode-se avaliar com maior precisão as geometrias, estética e

funcionalidades da edificação;

2. Parametrizar elementos da modelagem e com isto incluir informações que

auxiliam no processo de orçamento, cronograma, utilização e ciclo de vida

do projeto;

3. Extrair automaticamente listas de quantitativos de materiais e

componentes de forma organizada e agrupada, afim de facilitar análises,

criação de cenários e planejamentos;

4. Simular a construção de forma virtual, uma vez que há ferramentas que

unem o cronograma físico-financeiro aos projetos 3D, e de uma forma

interativa e dinâmica simulam a construção ao longo do tempo,

possibilitando ao gestor conhecer a evolução física e financeira da

construção dia-a-dia;

5. Identificar automaticamente possíveis interferências entre os elementos

modelados;

6. A possibilidade de executar diversos tipos de análises em ambientes

interoperáveis.

Porém o BIM ainda expõe alguns pontos falhos, que podem ser identificados ao

longo deste trabalho. São estes:

80

1. Necessidade de dividir as modelagens das disciplinas estrutural e

arquitetônico das disciplinas hidrossanitário e elétrico devido os arquivos

ficarem “pesados” dificultando o processo da modelagem;

2. Limitação da biblioteca, ou seja, os elementos que o escopo indica para

ser modelado, o software (Autodesk Revit) não dispõe em sua biblioteca.

Em alguns casos esta dificuldade foi superada criando o ítem (caixas de

concreto para esgoto e elétrica), em outros foi feita a substituição

(eletroduto corrugado não existe na biblioteca e foi substituído por

tubulação rígida) para ser possível chegar ao resultado esperado.

Por fim, o BIM, se comparado aos processos tradicionais de CAD, demandam um

maior empenho em suas fases iniciais (devido as parametrizações e criação de

elementos), porém nas demais fases do ciclo de vida do projeto, seu esforço ou

impacto são claramente menos impactantes.

O BIM também irá cooperar para que os processos de planejamento, projeto e

execução na construção civil, tenham uma maior agilidade, maleabilidade e

variações nas formas de construção. Também contribuirá na redução de geração de

documentos, diminuição considerável de erros de projetos e maior produtividade.

Projetos serão coordenados de forma mais inteligente devido à enorme gama de

informações disponíveis e possibilidades de criar soluções alternativas com prazos e

orçamento mais enxuto.

81

REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA

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APÊNDICE

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