O documento discute o planejamento 4D (3D + tempo) na construção civil. Ele explica como a modelagem 4D permite visualizar o desenvolvimento da obra ao longo do tempo de acordo com o cronograma, fornecendo uma visão mais realista da sequência de construção. Também apresenta exemplos de aplicações da modelagem 4D em projetos no Brasil e no exterior.

1. Seminário apresentado à disciplina CIV 202 - Planejamento Operacional na Construção de Edifícios - Ministrada pela professora Sheyla Mara Baptista Serra Planejamento 4D Carla Barroso Carolina M. Cunha dos Santos Marina R. Oliveira 29/08/08

2. Introdução Ultimamente, um dos problemas enfrentados pelas empresas é a dificuldade de visualizar corretamente o planejamento de uma obra no espaço, em especial, em obras de grande porte. Quando se faz somente o planejamento, como por exemplo, o diagrama de Gantt, não é possível visualizar o real desenvolvimento da obra a nível espacial A Modelagem 4D, permite a visualização do andamento da obra, num programa de visualização gráfica, segundo um cronograma. Apresentando uma visão mais real da seqüência de construção, permitindo interação com o canteiro em todos estágios da construção.

3. Conceitos CAD – Computer Aided Design – Desenho (Projeto) auxiliado por Computador CAD 3D: modelagem por primitivas geométricas Geometria pura 4D incorpora a dimensão tempo para a execução facilitando o planejamento da obra e análise de opções. nD incorpora informações sobre execução, uso e manutenção etc. permitindo análise de opções construtivas, automação de suprimentos e manutenção. B.I.M. – Building Information Modeling Todo Ciclo de Vida da Edificação

4. BIM – Building Information Modeling Modelagem de informações para construção; Modelo digital para visualização do espaço projetado; Gerencia o ciclo de vida do projeto e construção do edifício; Inclui os processos de construção, instalações técnicas e canteiro de obras; Torna a comunicação das informações e intenções mais claras e precisas.

5. BIM – Building Information Modeling Permite organizar em um mesmo arquivo eletrônico, um banco de dados de toda a obra, accessível a todas as equipes. Projetos são elaborados em 3D, os projetistas trabalham com as mesmas noções tridimensionais, tornando a comunicação mais eficiente. É possível extrair informações em outros formatos, como tabelas de quantitativos de material para a equipe de orçamentistas. Diferentemente dos CADs tradicionais, os componentes básicos da construção são descritos conforme metodologia de construção e dimensionados de forma exata ao mundo real .

6. PROJETO HIERÁRQUICO Projeto Hierárquico: Processo de projeto tradicional – reuniões temporárias entre várias equipes de projetos independentes para estabelecer parâmetros para compatibilizar os diferentes projetos necessários para a execução de um mesmo edifício.

7. PROJETO COLABORATIVO Projeto Colaborativo: Elaborados em 3D, os projetistas trabalham com as mesmas noções tridimensionais, tornando a comunicação mais eficiente. Paradigma de acumulação flexível, baseado na rapidez de acesso e do fluxo de informações, na produção e compartilhamento organizado do conhecimento.

8. CAD x BIM CAD - Uma parede é entendida como um conjunto de linhas sem significados. Suas características (especificações de material, quantidades, etc) são indicadas manualmente através de textos na legenda do projeto. BIM – Desenhos “inteligentes”. O projetista atribui propriedades a parede. (tipo de bloco, dimensões, tipo de revestimento, fabricantes, etc.), A legenda do desenho é gerada automaticamente;

9. PARAMETRIZAÇÃO Durante o processo de desenvolvimento de projeto, características específicas das partes desenhadas são revisadas e modificadas várias vezes. Variações paramétricas permitem criar alternativas no mesmo design proposto, variando levemente nas dimensões, proporções e formas. Exemplo: muda o pé-direito, a escada se ajusta para a nova altura... Qualquer ajuste é imediatamente processado, automaticamente todos os arquivos são atualizados.

10. MODELAGEM 4D (3D+Tempo) Programas BIM podem contribuir enormemente para integração das informações provenientes de diversos projetos em um único modelo digital 4D, aprimorando: O processo de obtenção das quantificações dos elementos; O levantamento de custos e prazos para execução. O processo de construção virtual: Conduz ao entendimento do método construtivo; Permite analisar a construtibilidade antes da execução; Aproxima a compreensão da seqüência de sua execução no canteiro de obras; Melhora o entendimento e controle visual do projeto final

11. MODELAGEM 4D (3D+Tempo) Melhora a eficiência e a qualidade da construção civil reduzindo custos e desperdícios de material, melhorando o aproveitamento da mão-de obra. O construtor gerencia e simula as etapas de construção; O sistema especifica para o cliente quanto custará a obra durante o desenvolvimento do projeto, sem esperar meses até a construtora fornecer os dados.

12. Vantagens Caso algum projetista faça uma mudança, a mesma é sinalizada aos outros participantes que devem analisar e permitir as alterações. Somente versões “legais”, isto é, com concessão do grupo, atualiza o banco de dados central. Possibilidade de alterar o projeto facilmente e mostrar ao cliente o que essas modificações causarão, estimulando a experimentação. Detalhes de encaixe e montagem são analisados durante a modelagem. Redução de conflitos nos sistemas construtivos, Dispensa revisões mais detalhadas; Melhora o prazo de entrega dos projetos destinados à execução da obra; Após o processo de aprendizagem, os escritórios tendem a conseguir níveis melhores de produtividade.

13. MODELAGEM 4D (Aplicações) TROMSØ UNIVERSITY COLLEGE - Faculdade de Engenharia e Economia e da faculdade de Educação da Universidade de Tromsø, na Noruega, Próxima ao círculo polar Ártico. Foi o primeiro projeto que integrou BIM em todas as etapas do empreendimento. Percebeu-se um aumento da quantidade de informações no anteprojeto.

14. MODELAGEM 4D (Aplicações) FREEDOM TOWER O edifício terá mais de 530m de altura e será construído no terreno onde um dia existiram as torres gêmeas do World Trade Center, em Nova York, Estados Unidos. O banco de dados será utilizado pelos projetistas e construtores (projetos integrados e importação de quantitativos para compor planilha de custos e elaborar cronograma).

15. MODELAGEM 4D (Aplicações) Escola de saúde da Universidade de Teesside - As atividades em andamento no momento analisado foram representadas na cor vermelha.

16. MODELAGEM 4D (Aplicações) Exemplo de aplicação do planejamento 4D com o andamento real da obra; Com uma simples visualização da obra e do planejamento proposto, pode-se comprovar o atraso ou adiantamento da obra. A edificação está atrasada: A última laje não está concluída Na alvenaria externa estão faltando diversos pontos.

17. MODELAGEM 4D (Aplicações) Nova Biblioteca da PUC-RJ Como havia uma folga no cronograma, o escritório de arquitetura responsável pelo desenvolvimento dos projetos optou pela nova tecnologia. Implantou o sistema em 2006; As obras devem ter início em 2009; Não será possível integrar projetos com outras áreas, porque a empresa é a única a utilizar a tecnologia no empreendimento.

18. Modelagem 4D (Aplicações) Experiencia de uso do BIMStorm™ Rotterdam de Los Angeles e Beyond Aplicativo on line para apresentar ao cliente Usuários trabalhando em múltiplos projetos ao mesmo tempo -> máxima colaboração 133 projetistas trabalhando juntos primeira fase difícil com muitas pessoas e falta de compartilhar as informações. O projeto de Rotterdam entrou em contato com Los Angeles e implementaram um projeto colaborativo BIM+Google Earth® participação de 11 países em 24 horas de trabalho; tudo começou nos anos 90 com o ONUMA ( http://www.onuma.com/products/WfsCatalog. php - download dos trabalhos)

19. Modelagem 4D (Aplicações) Método: Riqueza dos dados / informações; Diferentes pontos de vista e ciclo de vida; Mudanças na gestão; Regras; Processo de negócios; Oportunidades e respostas; Método de entrega; Informações gráficas; Informações precisas; Interoperabilidade.

20. Modelagem 4D (Aplicações)

21. Modelagem 4D (Aplicações) Benjamin D. Hall Interdisciplinary Research Building

22. Modelagem 4D (Aplicações) Creating Stellar Architecture Using BIM Mortenson Company, Denver Art Museum

23. Modelagem 4D (Aplicações) Creating Stellar Architecture Using BIM Beijing National Swimming Centre

24. Mercado Brasileiro ArchiCAD foi uma das primeiras ferramentas disponíveis no mercado; É crescente o número de softwares CAD-BIM disponíveis; Na Rússia e na China, 3D é algo natural, é grande a utilização desta tecnologia; Nos EUA, usam o 5D – 3D mais custo e prazo. Brasil e México são dois dos mercados em que as vendas dos softwares mais crescem no mundo. A procura pelo software tem crescido de 15 a 20% por ano, nos últimos três anos.

25. Mercado Brasileiro O BIM entrou com força no mercado Brasileiro, apenas na etapa inicial da modelagem da edificação, ou seja, no segmento de projetos de arquitetura. A falta de comprometimento com a fase de execução tem provocado sérias implicações e conseqüências em relação ao pleno entendimento das etapas de construção. A penetração do BIM na construção Brasileira deve ser lenta e deve começar pelos grandes escritórios e construtoras.

26. SOFTWARES QUE SUPORTAM A TECNOLOGIA BIM Active3D (Archimen) Revit (Autodesk) Allplan (Nemetscheck) Archicad (Graphisoft) DDS-CAD (Data Design System) MicroStation (Bentley) Solibri Tekla Structures VectorWorks Faciliy Online MagiCAD Bentley Architecture Oracle CAD View-3D

27. Desafios Mudança da prática de projeto atual Implementação horizontal - sem a adoção em massa pelos escritórios de projeto, o sistema perde boa parte de seus efeitos Implementação vertical completa – utilizado apenas como ferramenta para modelagem em 3D. Falta de padronização - dificulta o intercâmbio de informações arquitetônicas e construtivas Pressão do mercado inexistente - cliente é pouco exigente, desconhece os benefícios e pouco se esforça para avaliar; Complexidade da ferramenta Tempo longo para modelagem; Tempo longo de aprendizagem – perda de produtividade; Falta de treinamento e apoio técnico;

28. Desafios Custo A licença do software pode chegar a R$17 mil. Alto custo de capacitação e custos extras para adquirir módulos complementares; Adequação da ferramenta ao projeto Inexistência de um padrão de nomenclatura para os insumos (materiais e componentes) no contexto nacional ; Não existe software livre Indisponibilidade para avaliação do software de forma gratuita; Deficiência no processo de aprendizagem Aprendizado acadêmico - não há visão abrangente sobre todo o processo (projeto e construção)

29. Bibliografia Collier, Eric. Fischer, Martin. Visual-based scheduling: 4D modeling on the San Mateo County Health Center . Computing in Civil Engineering (New York). p 800-805 (*Professor de engenharia civil na Universidade de Stanford) Williams, Mike. Graphical Simulation for Project Planning: 4D-PlannerTM . In Conference Proceeding Paper Part of: Computing in Civil Engineering (1996). (*Coordenador de Bechtel Corporation) McKinney, Kathleen, Kim, Jennifer, Fischer, Martin, and Howard, Craig (1996) Interactive 4D-CAD. Proceedings of the Third Congress on Computing in Civil Engineering, Jorge Vanegas and Paul Chinowsky (Eds.), ASCE, Anaheim, CA, June 17-19, 1996, 383-389. (*Pesquisadores de engenharia civil na Universidade de Stanford)

30. Bibliografia CRESPO, Cláudia ; RUSCHEL, R. C. Ferramentas BIM: um desafio para a melhoria no ciclo de vida do projeto. In: III Encontro de Tecnologia de Informação e Comunicação na Construção Civil, 2007, Porto Alegre. Anais... Porto Alegre : ANTAC, 2007. (*Professora da Faculdade de Engenharia Civil e Arquitetura – FEC – UNICAMP) Florio, W. Contribuições do Building Information Modeling no processo de projeto em arquitetura . In: III Encontro de Tecnologia de Informação e Comunicação na Construção Civil, 2007, Porto Alegre. Anais... Porto Alegre : ANTAC, 2007. (*Professor do Curso de Arquitetura e Urbanismo da UNICAMP e Mackenzie)

31. Bibliografia Journal of Building Information Modeling. Spring 2008. Disponível em: www.wbdg.org/pdfs/j bim _ spring 08.pdf . Acessado em ago/08. AU. Edição 171, junho/2008, págs. xx a xx, Editora PINI. TÉCHNE. Edição 137, agosto/2008, págs. xx a xx, Editora PINI.

32. Obrigada!