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Tudo sobre BIM: o que é, ferramentas e por onde começar [2020]

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BIM

O que é BIM?

O BIM (Building Information Modeling) é um processo de criação do modelo virtual com informações técnicas da edificação. Ele permite a colaboração de diferentes profissionais durante a viabilidade, projeto, planejamento, execução e operação do edifício.

Ele não é um programa, e sim um sistema onde você pode utilizar várias ferramentas, como o Revit, Navisworks, Archicad, Altoqi e TQS para inserir, editar ou ler informações do modelo.

Portanto, o BIM é um conjunto de bancos de dados das disciplinas do projeto que devem conversar através de um tipo de arquivo denominado IFC. Com esses dados integrados e ferramentas específicas você poderá identificar interferências, fazer simulações financeiras, de conforto térmico ou acústico.

Para isso ser possível o modelo deverá ser organizado através de algumas informações que possibilitem a comunicação. Isso é chamado de parametrização.

O que é parametrização BIM?

Parametrização é a adição de informações ao modelo, ou banco de dados BIM, de forma pré-definida e comum aos elementos. Existem diversas opções de parâmetros, então, veja alguns exemplos:

– Código do objeto: O código pode servir para conectar o objeto a uma planilha de custos, dessa maneira possibilitando a geração de orçamentos.

– Pavimento ou unidade habitacional do elemento: esse parâmetro pode servir para separar os materiais no almoxarifado ou para estudar melhor o custo de uma unidade que se repetirá várias vezes.

– Data de execução: é uma identificação cronológica que define a data que o elemento ou serviço será executado.

– Data de compra: é o momento que determinado material deverá ser comprado ou enviado para a obra.

Esses parâmetros devem ser definidos no plano de execução BIM, e servem como diretrizes mínimas a serem seguidas pelos envolvidos no projeto.

O que é o Plano de Execução BIM ou BIM Mandate?

O Plano de Execução BIM (BEP – BIM Execution Plan) é o documento que define o cronograma, os parâmetros mínimos de cada objeto, o nível de detalhamento de cada etapa (LOD), o padrão de nomenclaturas, os pontos de referência e muito mais. Ou seja, todas as diretrizes do processo BIM.

Quer saber mais sobre Plano de Execução BIM? Fizemos um artigo completo aqui!

O que é o arquivo IFC?

O arquivo IFC – Industry Foundation Classes é a linguagem internacional dos arquivos digitais do BIM. Ele possibilita a comunicação entre as diferentes ferramentas, de forma que todos os envolvidos na construção possam trabalhar no mesmo projeto sem depender de um único software. Essa possibilidade também é conhecida como openBIM, sinônimo para interoperabilidade entre softwares. Portanto, todo software, para ser considerado BIM, precisa importar e exportar as informações do modelo através de arquivos compatíveis .IFC.

O IFC foi um padrão desenvolvido pela buildingSMART International, uma organização sem fins lucrativos com o objetivo de desenvolver e incentivar a adoção de padrões digitais abertos para processos BIM. A buildingSMART defende que a adoção destes padrões auxilia toda a cadeia de produção a trabalhar de forma mais eficiente e colaborativa durante o ciclo de vida do projeto.

Em detalhes, o arquivo IFC é um modelo de dados padronizado que codifica, de maneira lógica:

  • identidade e semântica – nome, identificador exclusivo legível por máquina, tipo de objeto ou função;
  • características ou atributos – como material, cor e propriedades térmicas;
  • relacionamentos – incluindo locais, conexões e propriedade;
  • objetos – como colunas ou lajes;
  • conceitos abstratos – desempenho, custeio;
  • processos – instalação, operações;
  • pessoas – proprietários, designers, contratados, fornecedores, etc.

Além disso, os arquivos .IFC são padronizados pela ISO 16739-1:2017.

O que são os LOD´s do BIM? (níveis de detalhamento do projeto)

LOD é uma sigla do inglês “Level of development” que significa nível do desenvolvimento do projeto BIM. O LOD vai definir a quão detalhada é a fase do projeto:

  • LOD 100: é o modelo apenas com sua geometria, linhas, símbolos e volumes. Isso tudo em forma de massa.
  • LOD 200: são adicionadas quantidades aproximadas, tamanho, forma, localização e orientação. Também são anexadas informações geométricas aos elementos do modelo.
  • LOD 300: toda a geometria e propriedades dos elementos correspondem às condições reais do empreendimento. Ou seja, é o momento em que o anteprojeto já está aprovado e começa o desenvolvimento do projeto executivo até sua compatibilização.
  • LOD 350: Aqui são incluídos detalhes e elementos do modelo que representam interação com outros projetos, cotas e notas técnicas.
  • LOD 400: são adicionados detalhes de como a execução deve ser realizada ou como será a montagem de determinado elemento. No Brasil raramente os projetos têm esse nível de detalhe.
  • LOD 500: corresponde ao como foi executado o empreendimento, o As Built.

O que são as dimensões do BIM (2D, 3D…)

O BIM não é apenas uma representação 3D de um projeto. Ele também pode agregar diferentes dimensões, conforme a proposta de cada empreendimento. Por isso, vamos às definições de cada uma dessas dimensões:

  • 3D: modelagem tridimensional com informações técnicas, dimensões, local no espaço possibilitando checar inconsistências com ferramentas de detecção de conflitos (clash detection) e fazer a extração da lista de materiais.
  • 4D: planejamento do empreendimento. Aqui é adicionado o parâmetro tempo possibilitando verificar a evolução da obra de forma virtual.
  • 5D: orçamento. No BIM 5D os elementos são atrelados aos parâmetros de custo. Quando o modelo é organizado, esses dados podem ser sincronizados com um banco de dados dos custos de construção, mantendo o orçamento sempre atualizado.
  • 6D: conforto. Aqui são contempladas simulações como térmica, energética e iluminação da edificação.
  • 7D: operação pós obra. Nesta etapa são incluídos ao modelo parâmetros de manutenção, garantia e operação do empreendimento.
  • 8D: segurança do trabalho. Aqui a ideia é prever possíveis riscos envolvidos na execução da obra.

No Brasil, o mais comum é trabalhar até a dimensão 5D, que contempla projeto, planejamento e orçamento. Porém, já começa a crescer a necessidade das simulações contempladas no 6D para atender a norma de desempenho.

Quando usar o BIM?

O BIM pode ser utilizado em todas as etapas de um projeto, desde o estudo de viabilidade até a operação do edifício. Portanto, confira alguns pontos para cada etapa:

  1. Estudo de viabilidade

Imagine sua edificação já construída no terreno, e agora você pode verificar a vista de cada ambiente, a insolação ou as interferências com os vizinhos. Com o BIM isso é possível. Hoje temos tecnologias de mapeamento 3D com nuvens de pontos que possibilitam trazer todas as informações do terreno e do entorno para o modelo.

Essas ferramentas para pequenas obras ainda não valem a pena, mas para projetos um pouco maiores, para terrenos com inclinações ou com entornos complicados, essas informações farão toda a diferença.

  1. Projeto BIM

As novas exigências dos órgãos públicos, inúmeros novos materiais e formas de construir, fazem com que os projetos, mesmo de médio porte, fiquem mais complexos. Os projetos BIM podem te ajudar nisso! A visualização em 3D e as ferramentas de identificação de interferências (clashs) melhoram a qualidade do projeto e facilitam a vida do projetista. Também é possível utilizar vistas do modelo e inserir no detalhamento do projeto.

A integração entre a lista de matérias e o BIM é mais um ponto chave.  Com isso, você poderá comparar as compras de empreendimentos parecidos que já foram executados, com o modelo atual. Essa auditoria vai melhorar a qualidade do projeto e verificar possíveis perdas na obra.

  1. Planejamento BIM

Na etapa do planejamento você pode utilizar ferramentas como o Navisworks, integrar o Excel ou Project ao modelo BIM. Essa integração permite que você insira o parâmetro tempo aos elementos.

Isso possibilita a visualização da sequência da construção em 3 dimensões, simulações de cenários e ainda verifica se alguma parte do modelo acabou ficando de fora, melhorando a qualidade e assertividade do planejamento.

  1. Orçamento da obra

Um dos maiores desafios de um empreendimento é construir dentro do orçamento. Por isso, as ferramentas BIM ajudam nessa missão permitindo a adição de parâmetros de custo ao modelo. Atualmente, até a versão mais recente da TCPO já vem com codificação BIM.

A adição dos parâmetros custo e tempo ao modelo possibilitam a realização de simulações do cronograma físico financeiro da obra. Nele, você pode trocar o tipo dos materiais, a forma de construir ou o número de pessoas na obra. Às vezes, o aumento do custo dos materiais pode diminuir o tempo de construção, aumentando a lucratividade final.

A montagem desses cenários ainda é complexa, mas tem evoluído rapidamente em conjunto com o BIM, trazendo uma poderosa ferramenta para o planejamento do seu futuro empreendimento.

  1. Execução com BIM

Além de todas as aplicações citadas acima que ajudam a execução, os diversos aplicativos compatíveis com o BIM permitem que você tenha todas as informações do empreendimento no celular ou tablet.

Já imaginou você estar no 10º andar, ficar com uma dúvida no projeto que está lá no térreo? Com os projetos em BIM você poderá acessar rapidamente do seu celular e verificar a situação. Mas isso você já tem no Google drive, certo? As visualizações do projeto BIM permitem que você veja situações não detalhadas no projeto, como um desvio de prumada ou se uma eletrocalha passa por baixo de uma viga.

BIM

 

  1. Manutenção e pós-obra BIM

Assim como os parâmetros de custo e tempo, os parâmetros de nota fiscal, lote ou tempo de garantia podem ser adicionados aos elementos BIM. Com isso, você pode identificar rapidamente quem foi o fornecedor e acioná-lo para diminuir seu risco após a entrega do edifício.

A história do BIM

Em 1974 surgiu o primeiro termo sobre o BIM. Ele foi criado por Charles Eastman e sua equipe, e foi chamado de BDS – Building Description System (do inglês, Sistema de Descrição da Construção).

Após a criação desse termo, juntamente com a consolidação do CAD como ferramenta, surgem diversas discussões em busca de novas tecnologias na área. Em 1986 foi registrado pela primeira vez o uso do termo Building Modeling.

Ele foi usado em um artigo de Robert Aish, intitulado como Three-dimensional Input and Visualization. No artigo, o autor já abordava sobre modelagem tridimensional, banco de dados e até sobre as fases da construção.

Agora, o termo exato como conhecemos hoje, “BIM”, foi oficializado em 1992 pelos professores G.A van Nederveen e F. Tolman, no artigo Automation in Construction.

Com isso, a necessidade de um desenho conter outras informações relevantes sobre características, fases de obras, listas de materiais e processos construtivos ficou evidente para todos.

Você achou que o BIM era mais novo? Ele completa 28 anos em 2020! Sem falar que o conceito já é discutido há aproximadamente 45 anos.

Formas de Comunicação BIM

Um dos pontos mais importantes para que o processo BIM funcione do começo ao fim é a comunicação. O intuito do BIM é promover a troca de informação e o trabalho colaborativo de forma interdisciplinar para tornar o processo mais simples e eficiente. Por isso, para solucionar este problema foi desenvolvido o BIM Collaboration Format – BFC.

O que é BCF?

O BCF transfere mensagens codificadas em formato XML com informações sobre um problema, ou conjunto de problemas, que foram detectados no modelo BIM. Estes problemas são referenciados diretamente no local onde ocorrem no modelo, por uma captura das coordenadas PNG e IFC do elemento que se quer mostrar.

Em resumo, o BCF é o formato utilizado para trocar informações sobre o modelo entre os envolvidos no projeto, buscando reduzir ruídos na comunicação e incentivar o trabalho colaborativo entre as equipes, principalmente nas etapas de desenvolvimento de projeto. Dessa forma, ele permite a troca rápida e clara de mensagens com imagens vinculadas ao elemento e à pessoa responsável, para evitar a necessidade de envio do modelo durante o processo.

 

O que são “clashes”?

É normal que durante o processo de desenvolvimento dos projetos, apareçam interferências entre elementos de diferentes disciplinas. Dentro do processo BIM, essas interferências são chamadas clashes. Para resolvê-las, buscando sempre a melhor solução, é necessário que a coordenação do projeto identifique o nível da interferência e os responsáveis para solucionar o problema.

Os níveis dos conflitos são classificados conforme sua amplitude. De acordo com o guia da AsBEA, a classificação é da seguinte maneira:

  • Soft clash: componentes que não respeitam uma distância mínima exigida em relação a outro elemento ou sistema;
  • Hard clash: componentes que se sobrepõem;
  • Time clash: elementos que podem colidir-se ao longo do tempo, como durante a construção ou o uso do edifício.

O que é Clash Detection?

O Clash Detection é uma forma de checagem automatizada e computacional, realizada por softwares específicos, das inconsistências entre os elementos do modelo 3D. Dessa forma, esta função permite que sejam criadas sequências de verificações entre as disciplinas do modelo, e também selecionar filtros dentro das disciplinas para que sejam detectadas apenas interferências entre elementos específicos. Por exemplo, se formos fazer uma verificação entre o projeto hidráulico e o arquitetônico, não tem sentido analisar as interferências entre paredes, tubos e conexões, mas é interessante verificar se existem tubulações em conflitos com portas e janelas.

O software ainda permite o agrupamento de diversos clashes encontrados em um mesmo elemento, dessa forma, transformando a visualização pontual do problema em algo mais macro para buscar melhores alternativas de solução.

Durante o processo de verificação e resolução de interferências, é comum que, ao solucionar os problemas com uma disciplina, novos problemas surjam em outra disciplina. Por isso, para evitar o retrabalho e garantir a compatibilização, é importante seguir uma hierarquia das análises, para que problemas já solucionados não voltem a acontecer.

A imagem abaixo ilustra a ferramenta de clash detection do software Navisworks seguindo uma sequência hierárquica de verificação entre disciplinas: sanitário e arquitetura, sanitário e estrutura, sanitário e hidráulico, sanitário e elétrico.

Ferramentas BIM

Como já vimos, diversos softwares podem ser utilizados para o desenvolvimento do empreendimento em BIM. Cada um com características para determinada função dentro da metodologia BIM.

Por isso, fizemos essa tabela indicando algumas das principais ferramentas disponíveis no mercado, separadas por disciplina que melhor atendem. O objetivo foi mostrar a diversidade das opções disponíveis hoje, desde softwares mais específicos até visualizadores gratuitos.

Ferramentas BIM

BIM: por onde começar?

Para fazer a mudança para o BIM o primeiro passo é definir porque você quer mudar. Pode parecer banal, mas entender a principal razão da mudança vai facilitar as tomadas de decisão na transição de metodologia.

Por tanto, adotar uma nova filosofia de projetos vai exigir que você antecipe decisões, gaste um pouco mais de tempo na fase de projetos e provavelmente os ganhos não virão no seu primeiro empreendimento.

O gráfico de esforço de Patrick Macleamy ajuda a entender um pouco a situação:

 

curva de esforço

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