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Metodologia BIM no apoio à medição de quantidades
Bernardo Ferreira Silva
Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em
Engenharia Civil
Orientador
Profª. Alcínia Zita de Almeida Sampaio
Júri
Presidente: Prof. Augusto Martins Gomes
Orientadora: Profª. Alcínia Zita de Almeida Sampaio
Vogal: Prof. Nuno Gonçalo Cordeiro Marques de Almeida
Novembro 2016
i
Agradecimentos
Uma dissertação de mestrado, apesar de representar o trabalho de uma pessoa, acaba
sempre por envolver outras pessoas que de certa forma contribuíram positivamente para a realização
deste trabalho.
Em primeiro lugar, quero agradecer aos meus pais e irmão, o que sou hoje devo quase
inteiramente à educação que me foi proporcionada e pela força e motivação incondicional que me
deram ao longo destes anos, que me permitiu chegar a este momento.
Agradeço igualmente a todos os meus amigos de Santarém, pela força que sempre me
deram e por terem estado sempre presentes neste meu percurso académico, sem eles não teria
conseguido superar esta aventura. Em particular, João Nuno, João Pedro, Ana, Sofia Nunes, Hugo,
João Manso, Madrinha.
Aos meus colegas de curso e amigos, pela presença e companheirismo ao longo destes
anos, seja na universidade ou fora dela, em especial, ao Pedro Nunes, ao Francisco do Vale, ao
Miguel Ribeiro, ao Pedro Gonçalves e ao Nuno Reis.
À Consulgal pela disponibilidade em fornecer toda a informação e material que precisei, e aos
meus colegas de trabalho, Eng.ª Ana Madeira, Eng.º Pedro Mota, Eng.º Pedro Rodrigues e Gisela por
todo o apoio que me deram ao longo da elaboração desta dissertação.
Um enorme agradecimento à Professora Zita Sampaio, que aceitou ajudar-me e acreditou em
mim na pior altura e que me mostrou a razão do IST ser uma faculdade de renome, com profissionais
de excelência. Quero agradecer também aos Professores Eduardo Santos e João Martins pelo
contributo especial.
Um agradecimento especial à Sofia que, apesar de apenas ter contribuído na fase final da
minha dissertação, deu-me apoio na altura crítica e a motivação que eu precisava para fechar este
capítulo. Obrigado, ajudaste mais do que pensas e a tua presença e alegria foram essenciais.
Por último, quero dedicar esta dissertação à minha avó. Desde pequeno que me fez acreditar
que eu conseguia atingir o que queria, ensinou-me a nunca desistir e a ter a ambição de ser sempre
melhor. Obrigado por tudo e desculpa, sei que teria sido um orgulho enorme estares comigo neste
momento.
ii
Resumo
A medição de quantidades é um processo essencial em obra, pois permite obter as
quantidades de material necessárias na construção, apoiando uma análise prévia do investimento,
assim como a tomada de decisões e o planeamento dos recursos a considerar. Uma medição
incorreta, detetada na fase de construção, pode conduzir a graves problemas económicos e
temporais. A quantificação tradicional, através da medição dos diferentes elementos do projeto, tem
como base os desenhos, os quais podem apresentar inconsistência, originando erros na obtenção de
resultados. Atualmente, a atividade de medição pode ser apoiada em aplicações de base BIM
desenvolvidas para a sua execução.
O principal objetivo da presente dissertação consiste na análise comparativa entre os
métodos tradicional e BIM utilizados no processo de medição. O trabalho desenvolvido permitiu
identificar os benefícios e as limitações da utilização da metodologia BIM, aplicada ao projeto de
estruturas de um caso concreto. O estudo revela que são conseguidos resultados similares em
menos tempo e um aumento de produtividade do processo, baseados na correção e na fácil obtenção
de mapas de quantidades, a partir do modelo BIM elaborado para o projeto. Adicionalmente, contribui
para evidenciar a vantagem competitiva na realização desta tarefa, incentivando a implementação da
metodologia BIM nas empresas de construção.
Conclui-se que, apesar das limitações encontradas, principalmente a relacionada com a
modelação de armaduras, a adoção da metodologia BIM acrescenta diversos benefícios ao processo
de medição e consequentemente à quantificação, evidentes na redução de tempo despendido e na
melhoria da qualidade do produto final.
Palavras-chave: BIM, Medição de Quantidades, Modelo 3D, Mapa de Quantidades.
iii
Abstract
The Quantity Take-Off (QTO) is an essential process in project, because it allows to manage
the costs involved in construction, supporting the previous investment analysis, as well as the
decision-making and resources planning. An incorrect QTO, only detected on the construction phase,
can lead to serious problems with the economy and schedule of the project. The traditional quantity
take-off, through manual measurement of the different project elements, is based on 2D drawings, that
can present inconsistencies, might produce errors on the results obtained. Nowadays, the QTO
activity can be supported by BIM applications developed exclusively for this process.
The main goal of this study consists in a comparative analysis between both methods,
traditional and BIM, used in the QTO. The work produced made it possible to identify the advantages
and limitations of using the BIM methodology, applied to a real structural project. The study reveals
that better results are obtained and a productivity increase is observed, due to similar results with less
time spent and the ease to obtain bills of quantities from the BIM model created to the project.
Moreover, it contributes to highlight the competitive advantage obtained with this task, encouraging
the BIM implementation by construction companies.
Thus, despite the limitations found, particularly the problem with rebar modeling, BIM adoption
will add various benefits to the QTO process, especially in reducing the time required and in improving
the quality of the final product. This advantages promote lower global costs to the project, making it
more competitive and efficient.
Keywords: BIM, Quantity take-off, 3D Model, Bill of Quantities.
iv
Índice
1. INTRODUÇÃO ............................................................................................................................1
1.1. Motivação ................................................................................................................................ 1
1.2. Objetivo e Metodologia ............................................................................................................ 2
1.3. Estrutura da dissertação .......................................................................................................... 2
2. CONCEITO E APLICAÇÃO DE BIM ............................................................................................3
2.1. Enquadramento BIM ................................................................................................................ 3
2.2. BIM em Portugal ...................................................................................................................... 5
2.3. Interoperabilidade .................................................................................................................... 6
2.4. Normas BIM ............................................................................................................................. 7
2.5. Modelo BIM 5D ...................................................................................................................... 12
2.6. Implementação BIM em Portugal e Brasil ............................................................................. 13
3. MEDIÇÃO DE QUANTIDADES ................................................................................................. 15
3.1. Medição de quantidades ....................................................................................................... 15
3.2. Estimativa de custo e orçamento da obra ............................................................................. 17
3.3. Medição de quantidades em BIM .......................................................................................... 18
3.3.1 Benefícios .......................................................................................................................... 18
3.3.2 Problemas .......................................................................................................................... 20
3.3.3 Evolução da estimativa de custos BIM .............................................................................. 21
3.4. Normalização ......................................................................................................................... 22
3.4.1 Normas .............................................................................................................................. 23
3.4.2 Normalização na obtenção de quantidades ...................................................................... 25
4. PROPOSTA DE METODOLOGIA BIM ...................................................................................... 27
4.1. Metodologia BIM na medição de quantidades ...................................................................... 27
4.2. Pré-requisitos......................................................................................................................... 28
4.3. Modelação ............................................................................................................................. 30
4.4. Medição de quantidades automática ..................................................................................... 32
4.4.1 Criação do modelo BIM ..................................................................................................... 32
4.4.2 Consulta do relatório de modelação .................................................................................. 32
4.4.3 Obtenção de quantidades ................................................................................................. 33
4.4.4 Garantia de qualidade ....................................................................................................... 33
4.4.5 Lista de quantidades ......................................................................................................... 34
4.5. Estimativa do Custo ............................................................................................................... 34
5. CASO PRÁTICO ....................................................................................................................... 36
5.1. Projeto de fundações ............................................................................................................. 36
5.2. Geração do modelo BIM ........................................................................................................ 36
5.3. Recomendações para a quantificação automática ............................................................... 48
5.3.1 Consistência do modelo .................................................................................................... 48
v
5.3.2 Aplicação de extração de quantidades ............................................................................. 50
5.3.3 Utilização de nomenclaturas específicas .......................................................................... 50
5.3.4 Capacidade de interoperabilidade ..................................................................................... 50
6. OBTENÇÃO DE MAPAS DE QUANTIDADES ........................................................................... 51
6.1. Método tradicional ................................................................................................................. 51
6.2. Método BIM ........................................................................................................................... 54
6.3. Comparação de resultados ................................................................................................... 59
6.4. Condicionantes e limitações .................................................................................................. 60
7. CONCLUSÃO ............................................................................................................................ 62
7.1. Contribuições do estudo ........................................................................................................ 62
7.2. Limitações .............................................................................................................................. 63
7.3. Desenvolvimentos futuros de trabalho .................................................................................. 64
BIBLIOGRAFIA ................................................................................................................................ 65
A. ANEXOS ................................................................................................................................. A.1
Anexo A............................................................................................................................................. A.1
Anexo B............................................................................................................................................. A.4
Anexo C ............................................................................................................................................ A.6
vi
Índice de Tabelas
Tabela 1 - Normas BIM ........................................................................................................................... 7 Tabela 2 - Representação esquemática do processo ........................................................................... 35 Tabela 3 – Fases de modelação no Revit ............................................................................................. 37 Tabela 4 - Método tradicional de medição de armaduras ..................................................................... 54 Tabela 5 - Quantidades e tempo despendido ....................................................................................... 54 Tabela 6 – Lista de Sapatas .................................................................................................................. 57 Tabela 7 – Lista de Lintéis..................................................................................................................... 57 Tabela 8 - Lista de Pilares ..................................................................................................................... 57 Tabela 9 - Lista de Armaduras das Sapatas ......................................................................................... 58 Tabela 10 – Obtenção de quantidades (tradicional e automática) ....................................................... 59 Tabela 11 - Tempo gasto na obtenção de mapas de quantidades ....................................................... 60
vii
Índice de Figuras
Figura 1 - Método de trabalho tradicional e BIM ..................................................................................... 4 Figura 2 - Check-List para os elementos estruturais [16] ..................................................................... 10 Figura 3 - Processo para a obtenção de quantidades do modelo [16] ................................................. 12 Figura 4 - Processo de quantificação automática ................................................................................. 32 Figura 5 - Ficheiro .dwg preparado para importação pelo Revit ........................................................... 37 Figura 6 - Comando "Import CAD" ........................................................................................................ 38 Figura 7 - Planta importada para o Revit .............................................................................................. 38 Figura 8 - Comando "Visibility Graphics" .............................................................................................. 38 Figura 9 – Cotas e designações atribuídas aos níveis considerados ................................................... 39 Figura 10 - Grelha de alinhamentos ...................................................................................................... 39 Figura 11 - Comando "Column"............................................................................................................. 40 Figura 12 - Interface de propriedades do pilar ...................................................................................... 40 Figura 13 - Lista de Pilares criados ....................................................................................................... 41 Figura 14 - Lista de Vistas (Project Browser) ........................................................................................ 41 Figura 15 - Colocação de um pilar ........................................................................................................ 41 Figura 16 – Representação de pilares .................................................................................................. 42 Figura 17 - Lista de Sapatas ................................................................................................................. 43 Figura 18 - Comando "Structural Foundation: Isolated" ........................................................................ 43 Figura 19 – Modelo BIM com a representação de pilares e de sapatas ............................................... 43 Figura 20 – Modelo 3D das fundações ................................................................................................. 44 Figura 21 - Separador "Extensions" e comando “Reinforcement” ........................................................ 44 Figura 22 - Interface inicial para colocação de armaduras ................................................................... 46 Figura 23 – Perspetiva de uma sapata armada .................................................................................... 46 Figura 24 - Pormenorização de armaduras na ligação entre o pilar e o lintel ...................................... 47 Figura 25 - Render da estrutura final .................................................................................................... 47 Figura 26 – Obtenção do volume de betão das sapatas ...................................................................... 53 Figura 27 - Comando “Schedules” no Separador “View” ...................................................................... 55 Figura 28 - Escolha do tipo de elemento a quantificar (Passo 1) ......................................................... 55 Figura 29 - Escolha das propriedades (Passo 2) .................................................................................. 56 Figura 30 - Interseção entre o pilar e o lintel ......................................................................................... 59
1
1. INTRODUÇÃO
A metodologia Building Information Modeling (BIM) tem vindo a ser implementada na indústria
da construção, suportada num forte desenvolvimento tecnológico. A sua aplicação tem sido requerida
em projetos de grande volume e complexidade devido às capacidades que as ferramentas de base
BIM apresentam, permitindo menores custos e melhores produtos finais. O desenvolvimento de
projetos em ambiente BIM é apoiado numa abordagem colaborativa, englobando a gestão da
arquitetura e engenharia, o processo construtivo e a atividade de manutenção. A criação e gestão do
projeto é efetuada sobre uma representação digital, centralizada, o modelo BIM, contendo a
informação relativa a todas as etapas do projeto. O modelo facilita a troca de informação, em formato
digital, entre os colaboradores, apoiado na capacidade de interoperabilidade dos programas utilizados
[1]. A adoção desta tecnologia é atualmente visível em todo o mundo, perspetivando-se que,
futuramente, o BIM será um requisito na definição de projetos e será uma aposta na garantia de uma
vantagem competitiva no domínio da Construção.
1.1. Motivação
A metodologia BIM é apoiada em ferramentas de modelação baseada em objetos
paramétricos, permitindo uma intuitiva conceção dos projetos de arquitetura, de estrutura e de
instalações. A visualização 3D é uma das capacidades mais evidentes. No entanto, o modelo BIM
criado, conjugando a informação de diferentes disciplinas, proporciona diferentes usos. Assim, é
possível efetuar as análises estruturais e de deteção de conflitos, a geração do modelo 4D
(calendarização do processo construtivo) e a definição do modelo 5D (quantificação de mapas de
quantidades e orçamentação) [2]. A tecnologia BIM apresenta uma alternativa avançada em relação
ao processo tradicional, em que as diferentes fases de construção são realizadas com uma partilha
de informação bastante limitada e alguma inconsistência. Segundo Parreira [2], o BIM permite uma
melhor produtividade dos processos operacionais e administrativos das empresas, reduzindo tempos
de execução, e a garantia de um melhor produto.
Um dos aspetos importantes na indústria da Construção é a obtenção de quantidades de
trabalho na unidade de medição da operação da construção, base do processo de orçamentação.
Para tal, é efetuada a medição dos elementos do projeto segundo regras de medição, a qual é
organizada em mapas de quantidades, base da realização da estimativa de custos do projeto [3].
O estabelecimento de uma orçamentação detalhada é um processo essencial à construção,
mas demorado. Uma orçamentação que apresente falhas pode conduzir a graves consequências
económicas para a empresa. O processo requer um considerável dispêndio de tempo na consulta e
interpretação dos desenhos técnicos incluídos na documentação gráfica do projeto. Como o modelo
BIM é formado por objetos paramétricos, esta fase pode ser processada de um modo automático.
Assim, o BIM irá permitir reduzir o tempo despendido na obtenção de mapas de quantidades e no
cálculo de custos [4].
2
1.2. Objetivo e Metodologia
O âmbito BIM é largo na indústria da Construção e vários são os objetivos a atingir,
dependendo do interesse e especificidade do técnico. O presente estudo pretende avaliar a utilização
da metodologia BIM na realização dos processos de medição de quantidades. A avaliação é
suportada na comparação dos métodos tradicional e BIM, relacionados com a atividade de
quantificação de materiais, de forma a permitir delinear estratégias de implementação do BIM nas
empresas, que possam contribuir para lhes proporcionar uma maior vantagem competitiva.
A investigação deve permitir concluir quais os benefícios na utilização do BIM, em
substituição do método tradicional, para a realização da medição de quantidades para apoio do
orçamento do projeto e quais as principais dificuldades encontradas. Nesse sentido, em relação a um
projeto de estruturas existente:
É efetuada a medição de quantidades tradicional do projeto, de acordo com as regras
usualmente aplicadas na medição em construção de edifícios (LNEC);
É criado o modelo BIM que é utilizado na automatização de mapas de quantidades das
componentes da estrutura;
São comparados os dois métodos de forma a identificar as principais vantagens e
desvantagens em cada procedimento;
1.3. Estrutura da dissertação
A dissertação está organizada em seis partes:
O primeiro capítulo apresenta a motivação da investigação e descreve a metodologia de
trabalho adotada;
O segundo capítulo aborda o enquadramento do conhecimento BIM atual com base na
revisão bibliográfica efetuada;
O terceiro, foca os processos de quantificação e de orçamentação de projetos,
recorrendo ao método tradicional e lista algumas das vantagens e desvantagens que são
apontadas, na bibliografia, à utilização do BIM neste contexto;
O quarto capítulo apresenta o desenvolvimento do processo BIM aplicado a um caso de
estudo, permitindo a comparação entre as metodologias tradicional e BIM;
No quinto, são avaliados os resultados da comparação entre os dois processos, sendo
possível delinear recomendações de atuação da implementação do BIM em empresas,
na atividade da orçamentação;
Finalmente, são apresentadas as principais conclusões do trabalho desenvolvido e
indicadas futuras linhas de investigação.
3
2. CONCEITO E APLICAÇÃO DE BIM
O presente capítulo aborda o conceito, a evolução tecnológica, a aplicabilidade do BIM e,
ainda, os benefícios e as limitações verificadas na sua adoção na indústria da Construção.
Adicionalmente, é referida a capacidade de interoperabilidade dos softwares de base BIM, requerida
na partilha de informação entre etapas do projeto, e são analisadas as normas existentes, e em
detalhe a norma finlandesa, COBIM.
Finalmente, o estudo bibliográfico é orientado para a geração e a utilização dos modelos BIM
5D, relacionados com as atividades de orçamentação de obras.
2.1. Enquadramento BIM
A sigla BIM pode significar a metodologia de trabalho colaborativo, Building Information
Modeling, o modelo digital criado nesse processo, Building Information Model, ou mesmo a
ferramenta utilizada na criação do modelo.
O conceito BIM envolve essencialmente a metodologia, como resultado da sua aplicação é
concebido o modelo, que congrega as diferentes especialidades. O modelo BIM criado, além do
aspeto geométrico tridimensional (3D) contém informação organizada e adequada para ser
manipulada por uma multiplicidade de utilizações, criando-se os modelos BIM nD [2]. O termo BIM foi
popularizado por Jerry Laiserin, em 2002 [5], como uma designação mais ajustada para o software
CAD mais avançado e orientado para a Construção. O novo acrónimo permitiu diferenciar as novas
ferramentas digitais, com um conceito de modelação baseado em objetos representativos de
componentes de construção, dos anteriores sistemas de traçado, de carácter essencialmente
geométrico [5].
Frequentemente, os arquitetos e os engenheiros recorrem ao BIM apenas numa perspetiva
de ferramenta para criar representações geométricas 3D dos edifícios, e as aplicações BIM reforçam
em parte essa ideia, pois oferecem uma interface otimizada para a criação desses modelos. No
entanto, a maior potencialidade do BIM baseia-se na compilação de uma extensa quantidade de
informação concentrada no modelo digital e da sua capacidade de atualização ao longo de todo o
processo do projeto [6]. O desenvolvimento de trabalho sob o conceito BIM requer, por parte da
equipa envolvida, o reconhecimento de que o modelo criado contém toda a informação e que ela está
disponível de um modo acessível, de fácil partilha e compreensão e que é fiável. A Figura 1 ilustra os
dois processos de trabalho, tradicional e BIM, envolvendo as mesmas equipas de trabalho inerentes a
uma construção.
No processo atual, a troca de informação entre as equipas é realizada de uma forma direta
em todos os processos, o que conduz à repetição de dados e a uma eventual incorreção de
inconsistência quando são introduzidas alterações ao projeto. No enquadramento BIM, as mesmas
equipas, “dialogam” com um modelo único BIM. O núcleo BIM representa a plataforma usada para a
troca de informação, com uma única linha de comunicação para cada interveniente. Todas as
4
equipas, no desenvolvimento do seu trabalho, utilizam a informação disponibilizada pelo modelo e
acrescentam valor ao modelo de acordo com a sua especificidade [2]
Dono de Obra
Engenheiro Civil
Arquiteto
Engenheiro Estrutural
Engenheiro de Sistemas
Construtor
Sub-empreiteiro
Entidades do Governo
Dono de Obra
Engenheiro Civil
Arquiteto
Engenheiro Estrutural
Engenheiro de Sistemas
Construtor
Sub-empreiteiro
Entidades do Governo
BIM
Figura 1 - Método de trabalho tradicional e BIM
No ambiente BIM, a informação é partilhada pelos intervenientes através de normas de troca
de informação, de forma a garantir que a informação compilada é fiável e que é acessível durante
todo o ciclo de vida da construção [6].
A indústria da Construção necessita de desenvolver empreendimentos com melhores e mais
eficientes resultados económicos. A implementação de um novo processo como o BIM tem vindo a
contribuir para a obtenção de melhores produtos na construção. O BIM requer uma abordagem algo
distinta no processo, nomeadamente na criação, manipulação e adição de informação, concentrada
num único modelo, e que essa informação seja acessível em qualquer etapa do desenvolvimento do
projeto. É importante que as empresas promovam a colaboração entre todos, de forma a conseguir
reduzir despesas, melhorar a qualidade do projeto e aumentar a produtividade [6].
Como referido, a capacidade de troca de dados entre as diferentes aplicações e a gestão das
relações colaborativas entre os membros do projeto são essenciais para o bom funcionamento de um
projeto BIM. Essa capacidade é definida como a interoperabilidade. De forma a possibilitar a troca de
informação entre as equipas, é necessário recorrer a formatos que suportem um nível de
transferência de informação com qualidade, pois cada programa computacional tem o seu formato de
dados. Nesse sentido, foi concebido o padrão Industry Foundation Classes (IFC), que é o formato
internacional (não proprietário) para os modelos BIM, registado na International Standardization
Organization (ISO). Outra solução para o apoio a um trabalho colaborativo, é recorrer a um mesmo
software que permita a definição de tarefas por parte de cada membro da equipa, pois, deste modo, a
troca de informação é sempre compatível [2].
5
2.2. BIM em Portugal
O BIM em Portugal está ainda numa fase inicial. Existe alguma consciencialização, por parte
das empresas, de que é uma metodologia que irá ter um grande impacto no futuro. O interesse na
aquisição de conhecimentos relativos a funcionalidades e vantagens proporcionadas pelo BIM, deve-
se ao facto do BIM começar a ser uma exigência nos contratos em países onde as empresas
portuguesas se internacionalizam, o que incentiva que o setor da Construção aposte na sua
implementação.
Para apoiar a implementação BIM em Portugal, foi criado um fórum BIMForum Portugal, com
o objetivo de promover e acelerar a adoção do BIM na indústria nacional da Construção, nos distintos
setores da indústria. Organizou, em 2013, no Porto, a primeira edição do evento BIM International
Conference, com a participação de especialistas internacionais. Seguiram-se outras edições da
Conferência, em 2014 foi realizada em Lisboa e, em 2015, simultaneamente, no Porto e Madrid [7]. O
BIMForum Portugal criou uma plataforma virtual (BIM CLUB) de discussão informal e promoção de
atividades relacionadas com a implementação e divulgação do BIM. Esta plataforma, com génese no
meio académico e dirigido a estudantes e docentes, pretende reunir todas as instituições de ensino
portuguesas com ligação à indústria de Arquitetura, Engenharia e Construção (AEC) [8].
Numa parceria entre a Universidade do Minho, o Instituto Superior Técnico, a Faculdade de
Engenharia do Porto, a Faculdade de Arquitetura do Porto e a Ordem dos Engenheiros, foi criado um
curso de formação especializada, destinado a formar BIM-Managers, que reúne formadores com
experiência em BIM, tendo tido bastante recetividade na comunidade empresarial [9].
Ainda a um nível académico tem havido um interesse crescente, por parte dos alunos
finalistas na formação de Engenharia Civil, em desenvolverem teses de Mestrado neste tema, nas
áreas de Estruturas e Construção. Tem havido igualmente uma forte divulgação pelo IST, na
promoção de cursos no âmbito pela FUNDEC (www.fundec.pt) com bastante aceitação pelos
profissionais do setor.
Em março de 2015 foi criada uma Comissão Técnica para a Normalização BIM (CT 197 –
Building Information Modeling) que pretende auxiliar a implementação do BIM em Portugal, através
da criação de normas e do desenvolvimento de um plano de execução BIM, para facilitar a adoção do
BIM por parte das empresas portuguesas [10].
A Plataforma Tecnológica Portuguesa da Construção (PTPC) é uma organização que
promove a reflexão sobre o setor da construção e a implementação de iniciativas e projetos de
investigação, desenvolvimento e inovação, de forma a contribuir para o incremento da
competitividade das empresas portuguesas. De forma natural, esta plataforma criou um grupo de
trabalho BIM que, além de participar ativamente na CT 197, organiza workshops e divulga as mais
recentes notícias sobre a metodologia BIM na sua página [11].
6
2.3. Interoperabilidade
Na indústria da Construção, as equipas frequentemente trabalham nos seus projetos de um
modo algo independente, em que o projetista participa apenas no acompanhamento da construção e
as suas soluções construtivas geralmente não têm em conta a gestão do edifício. No entanto, a
adequada troca de informação entre as diversas equipas é importante para obter uma construção de
qualidade. A evolução tecnológica atual permite que a maioria das tarefas se processe de um modo
digital, pelo que a troca de informação com os parceiros é realizada por meio de documentos em
formato eletrónico [12]. Num projeto BIM, a informação contida no modelo deve poder ser utilizada
por diversas aplicações. Para tal as aplicações BIM devem admitir uma capacidade adequada de
interoperabilidade [13].
A interoperabilidade pode ser definida como “a habilidade de dois ou mais sistemas trocarem
informação de qualidade sem omissões ou incorreções e usar essa informação” [14]. Uma
interoperabilidade deficiente ou inexistente entre sistemas, numa indústria como a Construção em
que existem diversas aplicações no mercado e que são utilizadas na execução de distintas tarefas,
pode conduzir a custos adicionais, que podem atingir um acréscimo, de cerca de 4%, dos custos de
investimento global da construção [2]. Uma eficaz interoperabilidade elimina a repetição de
informação entre processos assim como omissões ou a incorreta interpretação de componentes da
construção.
A interoperabilidade deve ser suportada num formato comum a incorporar nos softwares de
base BIM. A organização Industry Alliance for Interoperability (IAI) criou um modelo de dados, o
padrão Industry Foundation Class (IFC) que está atualmente a ser desenvolvido pela buildingSMART
International [13]. O padrão IFC fornece uma estrutura padronizada reconhecida por diversas
aplicações que admitem esse formato [12], e garantem a manutenção da geometria, o
relacionamento e a informação de cada elemento do modelo transferido [13].
Adicionalmente, num projeto BIM pode ser aplicada a metodologia Industry Delivery Manuals
(IDM) para documentar os vários processos do projeto, usando a descrição das várias trocas de
informação que decorrem entre os intervenientes nos processos. Os resultados podem ser utilizados
como guias de procedimentos para os membros das equipas [2]. O IDM é constituído por mapas de
processos, requisitos de trocas e partes funcionais que fornecem a informação que é transferida
segundo o padrão IFC. Assim, os IDM especificam qual o tipo de informação que deve ser trocada e
quando no decorrer do desenvolvimento do projeto [15].
A normalização é essencial ao desenvolvimento de multifunções sobre o modelo BIM 3D.
Adicionalmente, os modelos IFC são aceites por diversas aplicações, mas ainda não apresentam um
nível de maturidade suficiente para garantir uma plena confiança na troca de informação, agravado
pela heterogeneidade dos diferentes softwares usados na indústria. Mas a necessidade de
interoperabilidade no processo BIM reconhece que o padrão IFC é, atualmente, a solução mais fiável,
e é a que permite os maiores níveis de rigor na troca de informação entre os participantes,
conduzindo assim a menores riscos e a maiores benefícios para os utilizadores do BIM. Prevê-se que
7
com o desenvolvimento de versões do padrão IFC melhoradas, será possível atingir níveis mais
elevados de interoperabilidade, e assim aumentar a credibilidade da utilização do BIM na indústria.
2.4. Normas BIM
A implementação BIM no setor da Construção, ao nível da empresa ou do projeto, requer o
estabelecimento de diretrizes de execução de procedimentos BIM e recomendações gerais. Existem
diversas normas e regras de conduta, desenvolvidas internamente pelas empresas. O planeamento
da introdução da implementação do BIM deve basear-se nestas normas para traçar a estratégia de
atuação a seguir. As normas podem ser definidas para serem aplicadas a um projeto apenas, ou para
serem utilizadas na empresa, conduzindo a alterações ao nível da execução de tarefas e de
comunicação interna na empresa e com outros parceiros.
Um plano de execução de implementação BIM deve definir exigências que o projeto ou a
empresa deve seguir, de forma a garantir uma correta adaptação. A estratégia de implementação BIM
pode diferir de projeto para projeto, e assim, é difícil criar um plano de implementação único, que
admita os mesmos níveis de eficiência e de retorno de investimento para todas as empresas. O plano
de execução a definir em cada empresa pode ser específico, e aborda de forma individual as
diretrizes e os processos BIM evidenciados nas normas aplicáveis ao projeto. Um plano elaborado
especificamente para uma empresa, pode não ser válido para outros casos, pois pode conter estudos
da empresa, nomeadamente, relativos a processos de comunicação internos e externos e a escolha
do software mais adequado aos objetivos da empresa [16].
A designação Norma BIM corresponde a um conjunto de regras que descrevem os conceitos
e os processos relacionados com o BIM, e pretendem apoiar a introdução do BIM na empresa no
desenvolvimento de projetos. Os documentos normativos definem o modo de aplicação do BIM no
projeto, as responsabilidades de cada interveniente e os métodos de verificação [16]. Incluem ainda,
os requisitos referentes a cada disciplina do setor, nomeadamente, as ferramentas de apoio à gestão
do ciclo de vida do edifício [17].
As normas, podem ser criadas por entidades públicas, de aplicação na construção pública, ou
por entidades privadas, servindo de guias no desenvolvimento de projetos BIM em cada empresa. A
tabela 1 lista as normas BIM mais utilizadas em cada país, sendo algumas próprias de empresas.
Tabela 1 - Normas BIM
Documento Instituição País
COBIM Building Smart Finlândia
Statsbygg BIM Manual Statsbygg Noruega
NATSPEC National BIM Guide NATSPEC Austrália
NBIMS-US NIBS Estados Unidos
PAS 1192-2:2013 The British Standards Institution Reino Unido
8
A norma finlandesa COBIM (Common BIM requirements), por enquadrar adequadamente a
situação da construção civil na Europa é a mais utilizada. O capítulo dedicado à obtenção de mapas e
orçamentação, Quantity take-off, desta norma é abordado em detalhe no presente trabalho.
A norma finlandesa COBIM foi criada, em 2012, pela Building Smart Finland que é um fórum
fundado por empresas de construção, consultores e empresas de software. A norma é dirigida à
construção nova, à reabilitação e à manutenção de edifícios [16]. Segundo o documento, os principais
objetivos da implementação BIM são:
Auxiliar no processo de tomada de decisões durante o desenvolvimento do projeto;
Orientar os intervenientes na definição de objetivos no âmbito BIM;
Criar produtos com capacidade de visualização;
Apoiar o desenvolvimento e a coordenação do projeto;
Documentar a qualidade dos processos e dos produtos;
Melhorar a eficiência dos processos durante a construção;
Melhorar a segurança em obra e durante o tempo de vida do edifício;
Auxiliar na análise do custo do projeto;
Apoiar a transferência da informação do projeto para a atividade de manutenção.
A norma inclui os requisitos mínimos definidos do processo de modelação e indica o tipo de
informação que os modelos devem conter, para a obtenção de dados em utilizações posteriores.
Adicionalmente inclui, para casos específicos, os requisitos mínimos que devem ser considerados em
qualquer projeto [16]. Assim, o documento COBIM é composto pelos seguintes capítulos:
1. Requisitos Gerais BIM (General BIM Requirements)
2. Modelação Inicial (Modeling of the Starting Situation)
3. Projeto de Arquitetura (Architectural Design)
4. Projeto de Instalações Prediais (MEP Design)
5. Projeto de Estruturas (Structural Design)
6. Certificação da Qualidade (Quality Assurance)
7. Medição de Quantidades (Quantity Take-off)
8. Uso de Modelos BIM para a Visualização (Use of Models for Visualization)
9. Uso de Modelos para Análise de Instalações Prediais (Use of Models in MEP Analyses)
10. Análise Energética (Energy Analysis)
11. Gestão de um Projeto BIM (Management of a BIM Project)
12. Uso de Modelos para a Gestão da Manutenção (Use of Models in Facility Management)
13. Uso de Modelos na Construção (Use of Models in Construction)
14. Uso de Modelos na Fiscalização (Use of Models in Building Supervision)
O capítulo inicial refere os requisitos e conceitos básicos do uso do BIM, nomeadamente, a
indicação de como o BIM vai ser usado no projeto e quais as responsabilidades dos diferentes
intervenientes, assim como os métodos de verificação. Inclui, ainda, a definição da geometria do
9
modelo e a informação que deve conter, de forma a obter um modelo eficiente e de qualidade. O
capítulo aborda a necessidade da seleção do software e do formato a utilizar, que garantam a
adequada interoperabilidade na transferência de informação, uma correta modelação e uma
homogeneidade de elementos do modelo. Descreve ainda qual a função do gestor BIM, necessário
no projeto BIM. Adicionalmente, considera a necessidade de criar distinta informação de acordo com
as diferentes fases do projeto, assim como o tipo de uso que o BIM pode ter em cada fase. Os
técnicos envolvidos no projeto BIM devem ter adquirido o conhecimento adequado presente neste
capítulo, pois apresenta as definições e as recomendações a considerar no início do desenvolvimento
do projeto.
O segundo capítulo aborda a modelação do local onde se insere o edifício, baseado em
medições efetuadas sobre a documentação fornecida e estudos prévios realizados no local. É
importante que o modelo criado considere o nível de detalhe necessário para o modelo atingir os
objetivos do projeto. Esta fase origina, essencialmente, a modelação do local e dos edifícios
existentes, de forma a servirem de base à conceção do projeto, devendo ser assegurada a qualidade
do modelo inicial usado.
Os capítulos 3, 4 e 5 referem-se à modelação das especialidades de arquitetura, de
estruturas e de redes de instalações (Mechanical, Electrical and Plumbing, MEP), sendo indicados os
requisitos e as recomendações para uma correta criação dos modelos, como por exemplo, a
definição do tipo de estrutura e as seções dos elementos. As indicações incluídas na norma são
abordadas com bastante detalhe e o documento criado deve referir de um modo claro os objetivos a
atingir com o modelo final. Cada capítulo apresenta tabelas de requisitos por fase, no formato de
check-list, como ilustra a Figura 2, para facilitar o processo de criação dos modelos. São
estabelecidas diretrizes para os diferentes responsáveis no processo de criação de modelos,
especificando quais as necessidades de cada modelo para garantir a qualidade do projeto.
O sexto capítulo aborda a qualidade dos modelos. A verificação da qualidade do projeto dos
edifícios é efetuada sobre a informação contida no modelo BIM criado. O objetivo do capítulo é
contribuir para se obter uma boa qualidade de trabalho de cada responsável e que a troca de
informação se realize entre todos os envolvidos. Na avaliação da qualidade do modelo devem
colaborar o cliente e o projetista, com o objetivo de obter um produto com uma boa qualidade, que
satisfaçam as exigências do cliente. A avaliação do projeto permite estimar os custos e a
calendarização de um modo eficaz. Facilita ainda a fase de construção, pois promove uma adequada
visualização de projeto e a análise de conflitos que possam ser, posteriormente, encontrados em
obra, reduzindo assim eventuais modificações ao projeto em fase de construção. A certificação de
qualidade é, assim, importante para garantir um projeto funcional e de elevada qualidade. Os
problemas que normalmente aparecem em projetos BIM são abordados neste capítulo da norma,
assim como o modo de serem evitados e qual a melhor estratégia de correção.
10
x – vai ser modelado
(x) – critérios de modelação acordados posteriormente
Projeto estrutural geral
Estrutura Elemento x/(x) Nível de detalhe
Fundações
Estacas (x)
Sapatas x Modelado com geometria básica e localização
Paredes de fundação x Modelado com geometria básica e localização
Pilares de fundação x Modelado com geometria básica e localização
Vigas de fundação x Modelado com geometria básica e localização
Isolamento térmico (x)
Subestrutura
Laje de fundação x Modelado com geometria básica e localização das partes estruturais
Canais de fundação (x)
Piso especial (x)
Isolamento térmico (x)
Estrutura
Esqueleto x Modelado com geometria básica e localização
Paredes estruturais x Modelado com geometria básica e localização
Pilares x Modelado com geometria básica e localização
Vigas x Modelado com geometria básica e localização
Pisos intermédios x Modelado com geometria básica e localização das partes estruturais
Tecto x Modelado com geometria básica e localização das partes estruturais
Estruturas especiais (x)
Fachadas Paredes exteriores (x)
Podem ser modeladas, por exemplo, como uma parede contínua para efeitos de obtenção de quantidades
Estruturas Especiais (x)
Estruturas exteriores
Varandas x Modelado com geometria básica e localização
Coberturas (sem paredes) (x)
Estruturas especiais (x)
Coberturas
Estrutura da cobertura (x)
Estrutura de calhas (x)
Cobertura de vidro x
Partes estruturais são modeladas com geometria básica e localização
Figura 2 - Check-List para os elementos estruturais [16]
11
Para garantir a qualidade do produto, é importante que a certificação de qualidade seja
efetuada ao longo do desenvolvimento do projeto. Cada projetista deve verificar a qualidade dos seus
produtos, segundo as suas normas de qualidade. Para tal, existem duas maneiras de verificar a
qualidade: análise visual do projetista sobre o modelo de forma a identificar sobreposições ou não
conformidades espaciais dos elementos (Checking); análise da informação obtida do modelo BIM
(Analysis), de forma a interpretar e avaliar a qualidade e a validade dessa informação, como por
exemplo, no cálculo de uma área, é possível compreender se essa área corresponde ao previsto ou
não. O documento inclui uma lista dos ficheiros a analisar que devem ser verificados quanto à sua
qualidade, assim como quais os pontos importantes para se garantir a qualidade do projeto. O
responsável pela qualidade de cada modelo é o projetista, devendo atuar na resolução de qualquer
problema detetado na verificação.
O capítulo 7 aborda a obtenção de quantidades do modelo BIM. Os mapas de quantidades
podem ser obtidos de todos os modelos criados, arquitetura, estrutura e sistemas, podendo apoiar os
processos de decisão. O BIM apresenta vantagens nesta tarefa, mas não evita que seja necessário
algum processo manual na obtenção de quantidades adicionais. O documento lista os requisitos
requeridos para o modelo BIM, como por exemplo, o nível de detalhe necessário ou qual o tipo de
ferramenta a utilizar na geração do modelo. No entanto, a vantagem de se poder facilmente retirar
quantidades do modelo, apoia o estudo de alternativas ao projeto de um modo eficaz, permitindo
tomar decisões com uma grande rapidez e com uma base correta de informação. Devido à facilidade
com que se podem obter quantidades do modelo, é possível estudar alternativas ao projeto e tomar
decisões em conformidade.
A Figura 3 ilustra um esquema de encadeamento de processos relacionados com a obtenção
de quantidades de elementos e materiais num projeto BIM. O primeiro passo é analisar o projeto de
forma a ter conhecimento das especificações do projeto e compreender as singularidades que podem
afetar a obtenção de quantidades. Em seguida, deve recolher-se a informação sobre o processo de
modelação, para se decidir sobre que modelo se devem obter as quantidades requeridas. Deve
garantir-se que o modelo tenha os elementos necessários à execução do processo, e analisar qual o
tipo de quantidades que pode ser retirado do modelo de um modo automático e quais os elementos
que necessitam de ser adicionados manualmente. Caso não tenha sido garantida a qualidade da lista
de quantidades, deve repetir-se o processo. Essencialmente, é definido um plano para obter os
mapas de quantidades do projeto.
O passo seguinte é utilizar a funcionalidade do software utilizado para modelar ou, em
alternativa, utilizar uma aplicação exterior para retirar as quantidades a partir das componentes
selecionadas do modelo BIM. Finalmente, é preciso garantir a qualidade dos dados retirados do
modelo, devendo analisar-se se foram retiradas todas as quantidades pretendidas. O resultado final
do processo é apresentado na forma de uma lista de quantidades, base da orçamentação do projeto.
O esquema da Figura 3 indica que, se na fase do controlo de qualidade não forem obtidos resultados
coerentes, o processo deve voltar à fase relativa à obtenção de quantidades, ou mesmo à fase da
recolha de informação, pois é preciso identificar os problemas que interferiram no processo [16].
12
Aceder ao
Projeto BIM
Recolher informações sobre
o processo de modelação
Obter quantidades
Garantir a Qualidade
Entregar a lista de quantidades
Figura 3 - Processo para a obtenção de quantidades do modelo [16]
Na parte final do capítulo em análise, são enumerados alguns problemas encontrados
durante o processo, nomeadamente, a dificuldade em obter quantidades de diferentes modelos, pois
existe a possibilidade de sobreposição de quantidades. Por exemplo, se for obtido, a quantificação do
volume de betão de um pilar nos modelos de estruturas e de arquitetura, há duplicação de
quantidades. Outra dificuldade, corresponde à modelação de componentes do edifício criados com
uma forma geométrica não padronizada e, portanto, a ferramenta utilizada não consegue identificar o
elemento, não considerando a sua existência no cálculo de quantidades.
Os restantes capítulos da norma finlandesa, exceto o 11, referem-se à aplicação do modelo
BIM para efeitos de visualização e de análise ao projeto, explicando que tipo de usos os modelos
podem ter na análise energética e na gestão do empreendimento, da construção e da manutenção.
Estas diferentes aplicações da informação centralizada no modelo BIM, ilustram onde é possível
obter parte do retorno do gasto investido na realização do projeto BIM.
O capítulo 11 lista as tarefas de gestão necessárias no projeto BIM, de forma a ser realizado
um projeto, numa perspetiva do gestor e do coordenador BIM. Apresenta, ainda, um resumo relativo
às tarefas que o gestor deve realizar em cada fase da obra, envolvendo as fases de projeto e
construção. Este capítulo é importante para orientar o processo de gestão do projeto num processo
BIM, de forma a serem alcançados os objetivos inicialmente propostos [16].
2.5. Modelo BIM 5D
O processo do desenvolvimento de um projeto abrange diversas dimensões, nD. O modelo
BIM 3D corresponde ao modelo geométrico gerado ao longo do projeto e é a parte mais visível do
processo, apresentando uma grande vantagem sobre os desenhos realizados em sistemas CAD. O
13
modelo BIM 4D relaciona o modelo 3D com o parâmetro tempo e é aplicado, essencialmente, no
planeamento das atividades da construção. O modelo BIM 5D utiliza a informação contida no modelo
no processo de quantificação e, ao relacionar esta informação com o planeamento (4D) e com a
informação sobre custos de atividades, permite executar a orçamentação do projeto. O modelo BIM
6D envolve a manutenção e a gestão do edifício após ocupação do imóvel.
No modelo BIM 5D, o custo corresponde à 5ª dimensão. O modelo permite conectar a
informação presente no modelo com programas de orçamentação, reduzindo substancialmente o
tempo que é normalmente despendido neste processo. Adicionalmente, aumenta a precisão dos
mapas de quantidades pois minimiza os erros de inconsistência ou repetição e, portanto, reduz o
tempo gasto pelo técnico na correção de erros e em refazer estimativas [18].
O modelo BIM 3D possibilita a medição de quantidades automática pois é formado por
objetos paramétricos definidos por recurso a softwares de base BIM, que permitem utilizar
parâmetros e regras de associação na definição da geometria dos elementos a considerar no modelo.
Ao ser associado ao elemento ou ao material o custo unitário é possível obter, em função do volume
do elemento, a estimativa do seu custo [19].
As empresas de construção têm vindo a reconhecer que a utilização de BIM na medição de
quantidades do projeto apresenta vantagens significativas. Nesse sentido, em 2008 a BuildingSMART
Alliance, que envolve várias entidades americanas, desenvolveu sistemas e protocolos para integrar
o modelo BIM 5D no ciclo de vida do projeto, maximizando os benefícios oferecidos pela metodologia
BIM [18].
Assim, no presente trabalho, pretende-se analisar qual a metodologia a seguir medição de
quantidades, com base na informação e organização do modelo BIM.
2.6. Implementação BIM em Portugal e Brasil
De forma a julgar o grau de implementação BIM, especificamente na atividade da
Quantificação/Orçamentação (Q/O) e como a normalização pode facilitar este processo em Portugal e
no Brasil, foram consultados dois especialistas BIM em cada país. Nesse sentido foram efetuadas
duas entrevistas que contribuem para esclarecer, de uma forma fundamentada, as diferentes
realidades dos dois países e quais os passos que devem ser tomados para apoiar a implementação
BIM no setor. As entrevistas foram dirigidas ao Professor Eduardo Toledo Santos, da Universidade de
São Paulo (USP) e membro da equipa responsável pela criação de normas BIM e ao Professor João
Poças Martins, da Faculdade de Engenharia do Porto (FEUP), com trabalho desenvolvido na área da
Gestão da Informação, e em particular, na aplicação do BIM ao licenciamento automático de projetos.
As entrevistas foram realizadas em agosto de 2014, por e-mail.
O diálogo foi estruturado de acordo com 3 temas: implementação BIM, normalização e futuro
da Q/O BIM. A entrevista completa é apresentada no Anexo A e os principais contributos para o
presente trabalho são de seguida referidos.
Segundo Eduardo Santos a solução mais eficaz para o sucesso da implementação BIM é
envolver as entidades governamentais como clientes, e exigir a sua utilização em projetos estatais.
14
Esta intenção deve movimentar as empresas no sentido da adoção do BIM, obrigando-as a recorrer à
metodologia BIM como requisito na participação em projetos de obras públicas. De acordo com João
Martins é importante que as universidades se envolvam no processo, formando novos profissionais
com competências BIM e na aposta de investigação sobre o tema. Concorda igualmente que as
entidades governamentais devem criar condições para que as empresas possam retirar benefícios da
adoção BIM, nomeadamente, apoiar o desenvolvimento de normas e a criação de plataformas
eletrónicas para a submissão de projetos. É esperada uma taxa de implementação do BIM crescente
nas empresas, suportada num maior volume de obras apoiadas na metodologia, contribuindo para
uma maior consciencialização dos dirigentes das empresas sobre o valor do BIM nas vertentes do
investimento e retorno financeiro. Este processo deve ser gradual e natural, aumentando o nível de
colaboração e de envolvimento de diferentes setores da construção, à medida que as próprias
empresas exijam a sua aplicação.
A normalização no BIM é, atualmente, uma área relevante de investigação tecnológica, onde
têm sido apresentados avanços significativos, mas ainda limitados, para poder afirmar-se no
panorama da indústria AEC. Não é suficiente adaptar normas existentes à realidade BIM, pois
provavelmente não têm a exigência e a profundidade necessária a uma norma BIM. Os especialistas
entrevistados concordam que a melhor opção é analisar as experiências e os documentos
elaborados, nos países mais desenvolvidos, seguindo a metodologia BIM, adaptando as situações
estudadas à realidade nacional. É importante envolver utilizadores BIM experientes na elaboração de
normas e garantir que as ferramentas BIM existentes no mercado, conseguem cumprir as normas. A
criação de normas deve priorizar o estabelecimento de consensos relativamente às características
dos modelos, adequadas ao uso pretendido por cada utilizador.
A Quantificação de um projeto é um processo simples e as ferramentas BIM atuais admitem
capacidades suficientes para a realização de uma quantificação fácil e fiável. O aspeto mais
importante é a realização do modelo adequado ao uso pretendido. Verifica-se que as empresas
falham neste requisito, pois não têm as diretrizes de modelação regulamentadas de forma a criar
modelos fiáveis e precisos. A tarefa relativa à uniformização de modos de criação de modelos e a
organização dos seus conteúdos deve ser desenvolvida para que o BIM traga mais benefícios aos
utilizadores. O estabelecimento de níveis de informação em cada etapa do projeto deve crescer na
mesma proporção que a implementação do BIM, pois é vantajoso modelar um projeto para as
diferentes atividades de construção, nomeadamente, a Quantificação.
15
3. MEDIÇÃO DE QUANTIDADES
O presente capítulo aborda o processo de medição de quantidades, descrevendo o método
tradicional e as alterações que a metodologia BIM proporciona a este.
É abordado também o tema da estimativa de custos e da orçamentação de um projeto, com
as devidas diferenças entre eles.
Finalmente é abordada a temática da normalização na construção e como esta pode ajudar a
implementação do BIM nos processos referidos neste capítulo
3.1. Medição de quantidades
A medição consiste na determinação quantitativa dos trabalhos a executar em determinada
obra, destinando-se a diversos fins, entre os quais:
Orçamentação;
Planeamento;
Determinação das quantidades de recursos (mão-de-obra, materiais e
equipamentos).
O resultado deste processo é geralmente compilado em mapas de medições, onde se
apresenta a descrição do item medido, com a unidade utilizada para o medir e as suas
características, como a largura, peso ou altura. As suas quantidades são também apresentadas,
sendo possível apresentá-las em valores parciais (por piso, edifício, etc.) ou totais (de toda a obra)
[20].
A obtenção de mapas de medições de quantidades de materiais é uma tarefa relevante na
fase de projeto, pois é utilizado para realizar uma estimativa do custo e, ainda, do planeamento da
obra. O processo pode dividir-se em três fases [4]:
Identificar os elementos construtivos e as relações entre eles;
Medir as dimensões dos elementos;
Calcular e agregar as quantidades, comprimentos, áreas e volumes dos itens escolhidos para
apresentar no mapa de medições.
Numa metodologia tradicional, estas tarefas têm como base a documentação gráfica e escrita
de projeto, na forma de desenhos e memória descritiva.
O processo de medição de quantidades consiste, assim, na determinação das quantidades,
de diversos itens, como de materiais, de mão-de-obra e de equipamentos, consideradas no projeto. A
eficiência e a precisão desta tarefa são essenciais para atingir uma estimativa de custo mais correta,
e assim, permitir uma análise económica na fase de projeto.
Como referido, a medição de quantidades é normalmente aplicada no final do projeto, no
entanto, quando obtida durante a elaboração do projeto, permite a análise de alternativas sem
desperdício de tempo e recursos. Permite também que o dono de obra acompanhe o
desenvolvimento do projeto e controle o aspeto financeiro do empreendimento, auxiliando na tomada
16
de decisões. Uma medição de quantidades precisa é essencial para criar um orçamento que englobe
todos os custos, de forma a evitar derrapagens financeiras ao dono de obra, em qualquer fase da
obra.
No processo tradicional, esta operação é realizada manualmente, efetuando medições sobre
os diferentes elementos de projeto (uma parede, uma laje ou uma escada). Como os desenhos que
servem de base podem apresentar inconsistências, erros e omissões e a sua interpretação depende
do conhecimento do técnico, podem ser originados erros na quantificação. Assim, as principais
desvantagens são [3]:
Lacuna na deteção de conflitos, erros e omissões nos desenhos;
Dificuldade de medição de situações de interseção entre elementos;
Falta de sensibilidade do orçamentista para eventuais erros de conceção;
Distinta qualificação dos orçamentistas para idêntica tarefa.
Um dos problemas da medição de quantidades é a ausência de uma norma que estabeleça
regras de medição uniformes. Assim, é recomendável que nas cláusulas técnicas dos cadernos de
encargos se estabeleçam as regras de medição a aplicar nos diferentes trabalhos [20].
Ao aplicar diferentes regras de medição consoante o dono de obra/empresa, a
homogeneização deste processo é limitada, impedindo a utilização dos mapas de quantidades por
empresas que não utilizem as mesmas regras de medição. Esta medida dificulta a implementação do
BIM no processo de medição de quantidades, pois este necessita de um ambiente de total partilha
entre todos os intervenientes. [3].
A indústria da Construção recorre atualmente a tecnologias desenvolvidas para a gestão de
informação introduzindo algum grau de automatização. O BIM propõe agilizar a gestão da informação
na construção, baseada num modelo único centralizado da obra, incorporando todas as
especialidades. As ferramentas BIM admitem várias funcionalidades de automatização,
nomeadamente, a medição de quantidades, fornecendo mapas de quantidades detalhados e
precisos, reduzindo tempo despendido e os custos associados. Os mapas de quantidades podem ser
exportados para um software de orçamentação, permitindo obter custos totais e parciais do projeto.
No desenvolvimento desta atividade, é já reconhecido que a metodologia BIM apresenta
vantagens, pois elimina alguns dos aspetos negativos do processo mencionados anteriormente. O
modelo BIM, como é formado por um conjunto de elementos associados a determinadas
características, permite a extração de informação para a realização de diversas tarefas. Contudo, a
obtenção de quantidades através do BIM pode não fornecer toda a informação necessária para criar
o mapa de quantidades, pelo que é requerido ao técnico responsável a verificação do modelo, para
confirmar que o modelo é uma representação fiel do edifício. Eventualmente deve resolver
manualmente os problemas emergentes e preencher lacunas de medição. Esta tarefa requer um
conhecimento relativo à dinâmica de utilização dos softwares de base BIM, pois o tipo de informação
a extrair do modelo depende do modo como os elementos foram modelados. Este processo não é
automático, pelo que sendo é necessário continuar a requerer a presença do orçamentista para
avaliar a informação extraída e, portanto, associá-la corretamente a materiais, equipamentos e mão-
de-obra.
17
É importante estabelecer níveis de detalhe adequados ao modelo de acordo com o que é
pretendido em cada fase, para que a informação requerida esteja contida no modelo e evitar um
excesso de informação e, consequentemente, comprometer o processo de quantificação devido ao
incremento de tempo envolvido em todas as tarefas [3].
3.2. Estimativa de custo e orçamento da obra
Um dos produtos de um projeto, normalmente apresentado pelos projetistas ao dono de obra,
é a estimativa de custo da obra. Durante a execução do projeto, é possível obter uma estimativa do
custo da obra utilizando dois métodos, um para a fase inicial do projeto e outro para uma fase mais
adiantada:
Custo unitário da área de construção;
Custo unitário dos trabalhos a realizar.
O primeiro método é aplicado nas fases iniciais do projeto, onde ainda não é possível obter
medições de trabalhos a realizar, pelo que se utiliza valores por unidade de área de construção de
obras semelhantes realizadas pelo projetista ou outros valores existentes, com base em estudos.
Este método fornece valores aproximados que devem ser confirmados com a evolução do projeto,
tendo em conta que cada obra é única e a previsão de um custo baseado neste método pode sofrer
alterações significativas. Apesar da imprevisibilidade presente em obra, este método obtém os
melhores resultados em fases iniciais. Como exemplo, na construção de edifícios, considera-se uma
estimativa do custo médio por m2 de construção corrente na zona do edifício [20].
O segundo método aplica-se na fase do projeto de execução onde o detalhe do projeto já
permite a realização de medições dos trabalhos. Após a obtenção desta lista de medições, são
aplicados os respetivos preços unitários correspondentes a trabalhos da mesma natureza, obtendo
assim uma estimativa de custo ou orçamento de obra.
Esta estimativa de custo é muitas vezes utilizada pelo dono de obra como base da previsão
do investimento necessário para realizar a obra, pelo que se devem considerar também os seguintes
valores [20]:
Valor previsível para erros e omissões do projeto;
Valor previsível para trabalhos a mais;
Valor previsível para a revisão de preços;
Valor correspondente ao Imposto sobre o Valor Acrescentado (IVA).
Após a consideração deste valores, obtém-se o valor previsível no final da obra ou orçamento
da obra para casos correntes.
Realizar uma estimativa de custo da obra é uma tarefa crítica para o desenvolvimento desta,
e de um considerável dispêndio de tempo por parte do projetista. Uma orçamentação incorreta, que
apenas será detetada em obra, pode conduzir a problemas consideráveis em termos económicos e
de tempo.
São utilizadas várias ferramentas no apoio à estimativa de custo, nomeadamente,
marcadores coloridos e desenhos, criados a partir de sistemas de traçado computacionais (CAD).
18
Neste contexto, o BIM pretende constituir uma ferramenta que permita ultrapassar algumas das
limitações na interpretação de desenhos, uma representação 2D, e, simultaneamente, fornecer um
modelo 3D que auxilie os orçamentistas a identificar casos problemáticos com uma maior rapidez e
eficácia. [4]
3.3. Medição de quantidades em BIM
A adoção do BIM na realização de medição de quantidades é ainda alvo de alguma reserva
na indústria, devido a alguma falta de informação sobre as vantagens proporcionadas na sua
utilização como uma ferramenta estimativa de custos.
Este item aborda as principais vantagens na utilização do BIM dirigido à medição de
quantidades e, ainda, algumas das desvantagens apontadas, como por exemplo, o considerável
investimento em software, a contratação de um BIM manager e a formação de técnicos específicos
para a orçamentação BIM. Esta desvantagem é um dos grandes entraves à implementação BIM, mas
com a consciencialização das vantagens proporcionadas por esta metodologia, tem vindo a ser
ultrapassado gradualmente.
Os pontos fortes a apontar na utilização de uma medição de quantidades automática baseada
em BIM são:
Rapidez de execução;
Estimativa de custo na fase de projeto;
Análise de custos durante a obra;
Medições de quantidades mais precisas;
Vantagem competitiva.
Os problemas mais relevantes a considerar são:
Ausência de normalização;
Insuficiente capacidade de interoperabilidade entre sistemas;
Necessita de ambiente de total partilha entre disciplinas;
Análise da qualidade do modelo BIM;
Verificação da fiabilidade na informação gerada;
Imposição de alterações na empresa, tanto a nível de trabalho colaborativo como em relação
aos métodos de trabalho utilizados (Utilização de novo software).
3.3.1 Benefícios
A quantificação de componentes por categorias ou tipos, baseada no BIM, é uma das
capacidades mais exploradas e mais significativas em termos de ganhos económicos. Alguns dos
benefícios apontados à utilização do BIM na atividade de quantificação de materiais são:
A automatização de processos torna mais rápida a execução de tarefas, quando
comparadas com as realizadas manualmente. Possibilita alocar recursos a outras tarefas,
19
reduzindo os prazos e custos globais do projeto. Adicionalmente, a execução de processos é
mais rigorosa, permitindo exigir menor tolerância ao erro nos produtos finais [3].
A quantificação BIM, permite uma maior rapidez de execução na tarefa de obter as
quantidades do modelo representativo do projeto de uma forma quase automática, com uma
reduzida intervenção manual, reduzindo o tempo despendido na tarefa quando comparado
com o método tradicional [18].
No método tradicional, a estimativa de custo é realizada quando o projeto se encontra em
fase avançada, limitando o estudo de alternativas e a sua aplicação nessa fase. A
orçamentação baseada no BIM permite realizar uma análise de custos no início do projeto,
analisando alternativas e quantificando o projeto em diversas fases. Este apoio facilita o
processo de decisão pelos responsáveis, uma maior rapidez de entrega do projeto, a
obtenção de um produto com uma maior qualidade, um melhor controlo de processo e uma
previsibilidade mais realista de custos, tempo e resultados para o dono de obra [20].
O BIM possibilita uma adequada análise de custos durante a obra devido à rapidez de
execução da quantificação do projeto em diversas fases e sobre soluções alternativas. O BIM
permite realizar a análise de custo-benefício em várias fases da obra, de forma a apoiar a
tomada de decisão relativa a alternativas que se avaliem ser mais rentáveis para o projeto,
não prejudicando, contudo, o normal decorrer da obra por atrasos que impõe custos
adicionais. A metodologia incrementa o rigor no planeamento da obra e apoia uma redução
de custos no ciclo de vida do empreendimento [18].
As quantidades obtidas são mais precisas pois são definidas por grupos, tipos de
componentes ou de materiais, níveis do empreendimento ou zonas de construção, permitidas
pelo modelo BIM. Numa quantificação BIM, todas as medições são obtidas a partir do modelo
sendo, portanto, mais precisas e confiáveis, desde que o modelo tenha sido corretamente
criado. O estudo referido em [3] admite que em relação à quantificação do volume de betão a
margem de erro é inferior a 1% quando comparado com o método tradicional sujeito ao erro
humano.
Em consequência dos benefícios apontados, a quantificação BIM apresenta uma maior
vantagem competitiva em relação a outras empresas de procedimentos tradicionais pois
consegue fornecer produtos melhores e mais detalhados ao cliente, contribuindo para a
decisão sobre a adjudicação da obra.
20
3.3.2 Problemas
A utilização BIM no contexto da quantificação e orçamentação de um projeto apresenta ainda
bastantes limitações:
Ausência de uma norma oficial que apoie os intervenientes a estabelecer uma metodologia
de geração da informação necessária para obter uma orçamentação de qualidade. As
empresas enfrentam esta dificuldade na adoção do BIM para realizar orçamentações de obra
[3,18].
Apesar de terem sido desenvolvidas ferramentas BIM com capacidade de obtenção de
mapas de quantidades, apresentam ainda alguma limitação na manipulação deste tipo de
informação para a obtenção de orçamentos. Quando é utilizado um programa de
orçamentação do mesmo fornecedor da ferramenta BIM, a troca de informação ocorre sem
perdas, mas quando os dois programas utilizam formatos diferentes, é necessário recorrer a
formatos comuns, sendo, normalmente, utilizado o padrão IFC. O uso de diferentes
softwares requer uma correta capacidade de interoperabilidade e o IFC é o formato mais
usado para a troca de informação entre plataformas BIM. Existe ainda o problema de falta de
informação sobre os requisitos e potencialidades dos softwares existentes, sendo necessário
avaliar quais as diferenças e especificações de cada programa de quantificação [18].
Os projetistas e empreiteiros costumam desenvolver, nas empresas, as suas próprias
metodologias de trabalho, de acordo com as especificações da direção e tendem a proteger
esse know-how de outras empresas, alegando vantagens competitivas em relação à
concorrência. Esta conduta é um entrave à implementação BIM, pois limita o
desenvolvimento de um trabalho colaborativo envolvendo as diferentes especialidades. No
processo de implementação é necessário estudar estratégias de reorganização de processos
e de fluxos de trabalho, para que o BIM funcione num ambiente de total partilha. Para uma
completa implementação BIM, é essencial que a informação seja partilhada entre todos os
participantes, e muitas vezes alguns participantes podem querer manter privado os custos e a
qualidade dos seus serviços, de forma a não perderem poder de negociação perante os
outros intervenientes. Com a popularidade do BIM a crescer, passará a ser mais fácil obter a
aprovação de todos em partilhar o seu know-how. No entanto, é importante que os novos
contratos sejam efetuados, de forma a proteger os intervenientes de problemas legais quando
colaboram num ambiente de total partilha [18].
A utilização do modelo BIM na obtenção de quantidades e estimativas de custo, requer que o
modelo tenha sido criado com uma elevada quantidade de informação e adequadamente
organizada. A obtenção de um modelo BIM com qualidade requer que o utilizador tenha
investido no desenvolvimento apropriado do modelo, para o nível de detalhe exigido. Um
modelo incorreto ou com informação imprecisa pode comprometer o rigor da operação, pelo
21
que é necessário garantir um correto nível de detalhe para o sucesso da quantificação e
orçamentação. Nesse sentido, deve ser especificado, previamente à modelação, qual o nível
de detalhe pretendido para o modelo BIM [18].
Como o processo é praticamente automático, a informação gerada pode causar alguma
desconfiança, por ser difícil validar a fiabilidade da informação gerada. Uma incorreta
modelação conduz à obtenção de mapas de quantidades com erros. Existe ainda o problema
de o orçamentista não estar familiarizado com a ferramenta BIM, pois exige treino,
experiência e o conhecimento de como o software atua na quantificação de elementos do
modelo [18].
A adoção do BIM na empresa para a realização de estimativas de custo, requer uma
reavaliação e uma reestruturação de práticas no interior da empresa. A mudança de
procedimentos baseados no modelo BIM e ferramentas associadas tem um impacto
significativo. É necessário um investimento inicial, sem retorno imediato, focado
essencialmente na formação e no estabelecimento de práticas adaptadas ao BIM. Muitas
empresas têm suporte financeiro limitado para investir em tecnologia nova com retorno
incerto, o que pode adiar a adoção do BIM, e consequentemente, na utilização de um modelo
BIM na orçamentação. Alterar a forma de trabalhar na empresa para se adaptar à nova
tecnologia constitui um desafio, pois há alguma relutância dos trabalhadores em aderirem a
novas práticas. Há, no entanto, alguma perceção de que se os trabalhadores não se
adaptarem às tecnologias emergentes, perdem competitividade no mercado. A geração mais
jovem adota mais facilmente as novas tecnologias, porém, não tem a experiência adquirida
pelos membros seniores, pelo que é essencial que haja colaboração, também a este nível, na
empresa [18].
Apesar de os problemas inerentes à implementação BIM serem um entrave à utilização desta
metodologia por parte de todas as empresas, os benefícios proporcionados fornecem claramente
uma vantagem competitiva e uma redução de custos e de tempo necessário aos processos da
empresa. Todos os problemas apresentados também são ultrapassáveis com o devido
acompanhamento por especialistas na matéria e interesse na aplicação do BIM.
3.3.3 Evolução da estimativa de custos BIM
A obtenção de mapas de quantidades para efeitos de orçamentação do projeto com base no
conceito BIM é uma realidade que deve ser considerada no setor da construção pois contribui de um
modo positivo para a agilização do processo e sua correção. Porém o processo ainda não se
encontra sistematizado e a ausência de normas limita a sua adoção nesta atividade. Adicionalmente,
há problemas de interoperabilidade entre sistemas e há alguma inconsistência nos resultados [3]. O
desenvolvimento das capacidades das ferramentas disponíveis e a criação de novos plug-ins que
atuam sobre os softwares BIM têm vindo a incrementar a qualidade dos modelos BIM, ao nível de
22
forma e conteúdos de informação e, consequentemente, na qualidade dos resultados da estimativa
de custos [21].
O estabelecimento de normas oficiais deve envolver técnicos qualificados na sua elaboração,
que procedam ao estudo de normas existentes noutros países e que mantenham a sua
compatibilidade com as normas nacionais. Como referido, em Portugal foi criada uma comissão
técnica responsável por definir normas BIM, com o objetivo de apoiarem as empresas na adoção da
metodologia nos seus processos de trabalho, de forma a contribuir para uma maior competitividade a
um nível internacional.
Um contributo igualmente importante para aumentar a adoção BIM por parte das empresas
do setor, é o envolvimento governamental, com incentivo do uso do BIM em obras públicas, à
semelhança dos governos do Reino Unido e países nórdicos. Esta medida permitirá acelerar a
adoção do BIM na indústria e, consequentemente, os processos de medição de quantidades e
orçamento em fase de projeto podem ser realizados de um modo mais automático.
A nível nacional deve investir-se na formação de profissionais com conhecimento BIM. As
universidades nacionais têm um papel ativo na formação de Arquitetos e Engenheiros, devendo
incluir nos seus programas curriculares a temática BIM. A investigação nesta área deve também ser
fomentada pelas Universidades, de forma a desenvolver a tecnologia e divulgar a sua aplicação de
forma a consciencializar os intervenientes no processo da construção, para a sua importância.
A medição de quantidades e estimativa de custos requerem a troca de informação entre
programas. A evolução tecnológica em BIM abrange o estabelecimento de versões do padrão IFC
com uma melhor qualidade, pelo que a atividade de orçamentação pode vir a ser melhorada. Um
programa que consiga realizar a quantificação e a orçamentação de um modo integrado é a solução
ótima a considerar nas tarefas de quantificação e orçamentação [1]. A integração de diversas
facilidades numa mesma ferramenta de trabalho é a evolução natural do BIM, pois o modelo, quando
criado, contém toda a informação necessária a diversas atividades que podem atuar sobre o modelo.
O modelo BIM pode ser utilizado em diferentes aplicações, permitindo assim potencializar ao máximo
a metodologia BIM.
3.4. Normalização
A normalização aplicada à indústria AEC abrange, por exemplo, as normas técnicas que
permitem uniformizar e organizar procedimentos relativos ao desenvolvimento do projeto e da
construção e as normas de classificação, ou seja, as taxonomias que facilitam a quantificação e a
orçamentação. Neste contexto, a diferente classificação que um elemento básico, como uma porta,
ou uma janela, pode assumir dificulta a criação de normas universais de aplicação internacional e
nacional.
Com a integração das tecnologias de informação na construção, requerida em ambiente BIM,
as distintas aplicações informáticas devem admitir um fácil acesso à informação criada e manipulada
nas diferentes etapas do desenvolvimento do projeto. Assim, é necessário que a informação esteja
formatada segundo especificações que permitam a sua leitura pelas várias ferramentas, ou seja, os
softwares devem admitir um adequado nível de interoperabilidade [22].
23
De seguida são abordadas a interoperabilidade e a normalização em BIM, dirigidas, em
especial, à obtenção de quantidades de materiais e estimativas de custo.
3.4.1 Normas
Uma norma pode ser definida como “uma especificação certificada para um conjunto de
soluções para problemas atuais ou futuros, criada para benefício das equipas envolvidas, regulando
as suas necessidades, com o objetivo de ser utilizada repetidamente e continuamente, durante um
certo período de tempo, por várias entidades” [23]. Um dos obstáculos apontados à implementação
do BIM é a heterogeneidade de aplicações informáticas adotadas pelos diferentes participantes da
indústria, para a realização das respetivas tarefas. Neste processo é requerida uma elevada
capacidade de interoperabilidade, de forma a que toda a informação seja criada num formato em que
cada técnico da equipa consiga utilizar no desenvolvimento do seu setor sem que exista perda ou
deficiente interpretação de informação já criada. A interoperabilidade deve apoiar-se em normas que
permitam uma troca de informação realizada sem falhas, constituindo uma base fiável de
comunicação entre aplicações [24].
Na indústria da construção há alguma escassez no estabelecimento de normas que regulem
os múltiplos processos envolvidos. Nas atividades de obtenção de quantidades e estimativas de
custos, cada empresa adota as suas próprias regras de medição, com o objetivo de facilitar e
simplificar este processo, mas são estabelecidas de acordo com o modo de trabalho da empresa. A
ausência de normas comuns ou generalizadas é um obstáculo à integração do BIM, pois a partilha de
informação entre todos os intervenientes, que é essencial ao processo, é dificultada, sem normas que
uniformizem o formato de dados, originando conflitos ou perda de dados [3]. A colaboração requerida
no modo de trabalho BIM, assente num modelo centralizado, exige que todos os intervenientes
operem num mesmo formato. As normas desenvolvidas no contexto BIM pretendem resolver os
problemas de interoperabilidade entre sistemas [18].
As taxonomias definidas no âmbito da Construção, ou seja, os sistemas de classificação de
componentes e processos construtivos são uma parte importante da normalização, pois são
essenciais ao estabelecimento de processos automáticos. A automatização de tarefas necessita de
informação organizada por classes, com vários níveis hierárquicos e por diferentes domínios. Cada
elemento do modelo BIM deve ser identificado por um código específico, quando inserido no modelo,
permitindo, por exemplo, a sua quantificação automática. Há vários padrões de organização e
classificação de dados, designado por Work Breakdown Structure (WBS). Por exemplo, a OmniClass,
bastante utilizada mundialmente, abrange os diversos setores de construção [25]. Os sistemas de
classificação contribuem para tornar homogéneo o método de trabalho, facilitando o ambiente
colaborativo na empresa, pelo que um sistema de classificação é essencial para uma boa prática da
metodologia BIM [25]. Em Portugal, o organismo ProNIC desenvolveu um sistema de classificação,
dirigido à indústria de construção, baseado na compilação de todas as especificações portuguesas,
num só WBS, permitindo uniformizar a geração de mapas de quantidades, as especificações técnicas
e os relatórios de medição [3]. Apesar da existência destas taxonomias, elas não são normas
24
obrigatórias, pelo que cabe a cada empresa decidir sobre a sua utilização, o que dificulta a
implementação da metodologia.
A normalização é um aspeto integrante no desenvolvimento de ferramentas tecnológicas, pois
devem abranger padrões e classificações que permitam um elevado grau de interoperabilidade entre
softwares BIM [24]. Uma norma pode ser elaborada num âmbito internacional ou em consórcios
relacionados com setores da indústria. A International Organization for Standardization (ISO), uma
organização mundial que cria normas internacionais, reconhecida por grande parte da indústria,
fornece um processo estruturado de suporte à criação de normas, tendo para o efeito equipamento e
recursos humanos necessários para garantir a eficácia das normas criadas. Um consórcio é uma
aliança entre empresas e pessoas individuais, financiado pelos seus membros, e podem conceber
normas orientadas para objetivos financeiros, dirigidas ao interesse desse mesmo consórcio. Neste
caso, as normas abrangem o aspeto tecnológico, mas são enquadradas nas necessidades do
mercado, personalizando-as aos objetivos do consórcio [24].
No Brasil, na Faculdade de Engenharia da Universidade de São Paulo, foi criado um grupo de
trabalho responsável por analisar o aspeto da normalização BIM no Brasil. O projeto é pioneiro no
Brasil, no sentido de facilitar a implementação e potenciar a implementação do BIM no Brasil. O grupo
é coordenado pelo professor Eduardo Toledo Santos, e é apoiado pelo Ministério do
Desenvolvimento do governo brasileiro. Do contato pessoal com o coordenador do grupo foi possível
conhecer a metodologia de trabalho estabelecida. O Anexo A apresenta o essencial da conversa
mantida com o docente. O trabalho elaborado pelo grupo aborda dois aspetos:
Estudar a adaptação do sistema de classificação OmniClass ao contexto da indústria
brasileira, sendo necessário eliminar alguns dos termos e adicionar outros mais adequados.
Foram publicados dois relatórios do sistema adaptado;
Estabelecer a criação de normas que contenham diretrizes para o desenvolvimento de
bibliotecas de componentes para utilizar na modelação BIM, de forma a poderem ser
identificados em diferentes usos BIM e que apoiem o utilizador na definição de bibliotecas
específicas para cada tipo de uso.
A equipa de normalização pretende estabelecer normas oficiais, que possam ser aplicadas
em projetos concretos, tornando-os homogéneos em termos das bibliotecas BIM utilizadas,
contribuindo assim para diminuir os problemas de interoperabilidade e de troca de informação. Esta
equipa tem desenvolvido diretrizes para a criação de bibliotecas relativas:
Ao projeto de instalações hidráulicas, considerando o tipo e a seção dos elementos;
À simulação 4D na construção, envolvendo o cronograma de tarefas e o controlo da
execução;
À análise energética preliminar, referente aos estudos de conforto térmico e iluminação;
À obtenção de quantidades envolvendo o problema da especificação e o nível de detalhe.
25
Algumas empresas públicas brasileiras, como o Metrô de São Paulo e a SPTrans, começam
a exigir que seja utilizado o BIM nas suas obras públicas na definição de algumas das tarefas, como
por exemplo para visualização 3D e deteção de conflitos, incentivando assim as empresas a adotar o
BIM. Esta medida do governo vai facilitar a implementação do BIM na Indústria por exigência de
mercado, pois as empresas terão de adotar o BIM para serem elegíveis na participação em grandes
obras públicas. Refere ainda Santos que é importante que o governo brasileiro reconheça as
potencialidades do BIM de forma a entender o que pode exigir aos fornecedores, e como retirar o
máximo de benefícios do BIM.
3.4.2 Normalização na obtenção de quantidades
Existem algumas regras de medição, próprias de cada país, como, por exemplo, os guias
Black Book ou New Rules of Measurement (NRM), publicados no Reino Unido pelo Royal Institution
of Chartered Surveyors (RICS). O Black Book é um conjunto de documentos que define boas práticas
para a quantificação de um projeto. O NRM oferece uma norma de medição para a comparação de
custos, durante o desenvolvimento de um projeto de empreendimento. Uma correta avaliação dos
custos durante o ciclo de vida do projeto permite reduzir a incerteza durante o planeamento e diminuir
os eventuais custos adicionais. O NRM permite uma abordagem consistente na orçamentação
usando plataformas BIM. O organismo RICS desenvolve atualmente normas internacionais em
colaboração com outras entidades [18].
Em Portugal, embora não exista nenhuma normativa legal para a obtenção de quantidades de
projetos, esta atividade é apoiada na publicação de boas práticas “Curso sobre regras de medição na
construção (CRMC)”, desenvolvida pelo Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC), a qual é
normalmente utilizada como referência. A publicação contém as definições necessárias à medição
dos principais parâmetros da construção, nomeadamente, os componentes, o material e o
equipamento. O guia foi desenvolvido para o processo tradicional apoiado na leitura de desenhos, e
alerta para as situações de difícil medição sobre o documento gráfico de projeto indicando cálculos
aproximados. Utilizando o modelo BIM é possível obter as quantidades exatas dos elementos que o
compõem, sem ser necessário utilizar métodos de quantificação aproximados, aplicando devidamente
as previsões de valores adicionais, como repetições e erros [3].
Apesar dos desenvolvimentos alcançados ao nível da normalização nacional e internacional,
contribuindo para melhorar a capacidade de interoperabilidade entre sistemas, há necessidade,
ainda, de estabelecer soluções específicas para a execução de distintas tarefas. Quando um
utilizador recorre a um software específico, normalmente, tem de desenvolver as suas próprias
práticas, na execução do seu trabalho. Ao considerarem estas práticas, conseguem obter uma
vantagem competitiva e de inovação em relação a outras empresas, pelo que a normalização restrita
pode retirar vantagens à utilização do BIM. Assim, se a normalização for muito específica e, portanto,
restritiva em termos de aplicação, vai inibir a exploração de inovações tecnológicas que podem ser
desenvolvidas, se for dada a liberdade ao utilizador de criar as suas práticas. Mas por outro lado,
demasiada diferenciação nas práticas utilizadas pode conduzir a uma situação pouco homogénea,
em que cada empresa adequa o modelo BIM segundo os seus objetivos, atrasando o
26
desenvolvimento da tecnologia. A normalização é um aspeto essencial à evolução e à implementação
do BIM, mas esta deve ser controlada de forma a não limitar capacidade de inovar as práticas de
trabalho [26].
Com o incremento de maturidade da implementação do BIM nos diferentes setores de
indústria da construção, há uma crescente variedade de utilizações do modelo e é necessário que a
medição de quantidades acompanhe este processo de expansão, de forma a estruturar soluções
eficazes. A normalização apoia a interoperabilidade, com a criação de modelos definidos de acordo
com normas, e permite o desenvolvimento de processos colaborativos [3].
27
4. PROPOSTA DE METODOLOGIA BIM
No presente item é proposta uma metodologia para a medição de quantidades BIM em fase
de projeto, baseada na norma finlandesa COBIM [16], que pode ser adaptada às diferentes empresas
do setor. São analisados e avaliados os critérios de modelação, os diferentes métodos para a
obtenção de resultados e o próprio processo, tentando contribuir para a implementação BIM na
realização desta tarefa.
4.1. Metodologia BIM na medição de quantidades
Devido à fragmentação da indústria AEC e à linearidade da fase de projeto, a medição de
quantidades e subsequente estimativa de custos são realizadas, normalmente, em fases avançadas
do projeto, onde é mais difícil estudar alternativas e apoiar o dono de obra na tomada de decisões. O
próprio processo utiliza demasiados recursos, tornando-o moroso e com falhas. Em projetos de
grande dimensão, a diferença entre a estimativa inicial e os custos finais pode ser superior em 40%
do custo total da obra [19].
A medição de quantidades realizada através da metodologia BIM, permite executar um
processo de estimativa de custos mais rápido e correto. A metodologia recorre ao modelo BIM como
fonte única de informação para a obtenção de quantidades, durante todo o projeto, fornecendo
sempre valores coerentes e atualizados, adaptando-se às eventuais alterações impostas ao projeto
[19].
Apesar das evidentes vantagens, a metodologia BIM ainda enfrenta alguma incerteza quando
utilizada para as estimativas de custo. Esta incerteza deriva da falta de informação das
potencialidades do BIM e da forma de ultrapassar as limitações iniciais. Um dos obstáculos
apontados é a dificuldade de o software de orçamentação utilizar as quantidades que podem ser
retiradas do modelo. Como referido, um outro obstáculo é a falta de normas que facilitem a troca de
informação entre os diferentes softwares. Estes obstáculos, com a evolução tecnológica constante e
a utilização do IFC como formato padrão, são ultrapassáveis. [3].
A metodologia proposta pretende uniformizar o processo de medição de quantidades BIM de
forma a permitir a partilha de resultados entre todos os intervenientes na indústria, seguindo assim a
ideologia BIM de partilha total. A proposta abrange o estudo de quatro aspetos:
Pré-requisitos – Decisões a tomar e os fatores a considerar previamente à realização da
orçamentação;
Modelação – Estabelecimento de critérios de modelação 3D;
Medição de quantidades – Obtenção de quantidades a partir do modelo BIM e geração de
mapas de quantidades;
Estimativa de custo – Determinação do custo parcial e geral da obra.
Pretende-se criar um guia de atuação abrangendo a sequência de etapas listadas para a
obtenção de um orçamento correto próximo do custo real da obra. Cada fase é de seguida analisada
sob o ponto de vista das suas especificidades e de recursos tecnológicos de apoio.
28
4.2. Pré-requisitos
Previamente à execução de orçamentação sobre um projeto devem ser considerados alguns
requisitos de base para a correta utilização da metodologia proposta e garantir o sucesso da sua
aplicação:
1. Levantamento do método de trabalho existente: Inicialmente deve ser analisado e
esquematizado o modo de trabalho da empresa com o objetivo de desenvolver uma estrutura
operacional que prepare a base do processo BIM. Normalmente, o processo de estimativa de
custos tradicional é linear e pouco sofisticado, baseado na determinação de quantidades a
partir dos desenhos, seguindo-se a multiplicação por custos unitários para a obtenção do
orçamento final;
2. Adaptar o método de trabalho à metodologia BIM: Analisar o modo de adaptar o processo
tradicional de forma a integrá-lo num processo BIM. A orçamentação não deve ser pensada
como fragmentada, com tarefas independentes, mas como um processo centralizado num
modelo composto por elementos quantificáveis. Na sua execução, a comunicação entre
intervenientes deve ser constante e a informação totalmente partilhada. A adaptação ao BIM
requer uma mudança cultural na empresa, assim como a formação dos colaboradores na
utilização do software BIM;
3. Selecionar o software BIM: A escolha da plataforma BIM e o conjunto de softwares
associado é a primeira grande decisão a tomar pela empresa. Normalmente, o software que
efetua a modelação BIM proporciona a obtenção automática de quantidades de elementos
por categorias ou tipos, fornecendo um mapa de quantidades, como output, com valores
próximos à realidade. No entanto, frequentemente a manipulação destes dados é muito
limitada pelo que é possível utilizar outro tipo de software [3]. Nesse sentido, devem ser
analisadas as aplicações disponíveis no mercado, considerando o objetivo pretendido e a
fase do projeto sobre a qual se pretende realizar a orçamentação. Existem programas
específicos para o projeto de arquitetura, para o dimensionamento de estruturas e outros,
pelo que devem ser estudadas diversas possibilidades na escolha do software mais
adequado. Nesta análise deve ser avaliada a capacidade de interoperabilidade entre os
programas escolhidos, assim como entre estes e a base de dados que é igualmente utilizada
pela empresa. É aconselhável utilizar um conjunto de programas em que a transferência de
informação se efetue no formato nativo do programa de modelação, como garantia de que
não existe perda de informação na transferência, proporcionando ainda que o programa a
utilizar na orçamentação consiga processar a informação recebida do modelo. A alternativa é
utilizar o formato universal IFC. No entanto, apesar dos significativos avanços relacionados
com o IFC, o padrão não é ainda suficientemente eficaz, pois admite falhas na partilha de
29
informação entre programas, comprometendo o resultado final, pelo que a utilização de um
formato nativo é, atualmente, a opção aconselhada;
4. Definir uma nomenclatura a utilizar no projeto: Um dos requisitos mais importantes nos
processos automáticos é a utilização de uma taxonomia que permita classificar todos os
elementos e métodos construtivos com um código específico, e que possa ser utilizado por
todos os intervenientes no projeto. Desta forma, mesmo que o formato utilizado seja diferente,
o código associado a um elemento identifica universalmente esse elemento. É importante que
a taxonomia utilizada seja a mesma durante todo o processo. O modo mais adequado de
introduzir este tipo de classificação num modelo BIM, consiste em colocar, no campo de
identificação do elemento, os respetivos códigos. Os campos de identificação podem diferir
entre software como por exemplo, o campo ID no Revit e o campo Layer, no Archicad. No
caso de Portugal, e como anteriormente, aconselha-se o uso do ProNIC, que é a taxonomia
mais utilizada na indústria AEC na modelação do projeto, através da classificação de todos os
elementos presentes no modelo BIM;
5. Adotar normas e critérios de medição: Como referido, a indústria AEC não se encontra
completamente regulada por normas relativamente à medição de quantidades, pelo que cada
empresa aplica as suas próprias regras, não sendo, portanto, este comportamento compatível
com a metodologia BIM, pois impede a partilha total de informação. Em Portugal não existem
regulamentos sobre orçamentação, mas existe um conjunto de boas práticas publicadas pelo
Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC) que são normalmente utilizadas como
referência. No entanto, na sua aplicação à metodologia BIM, algumas das recomendações
podem ser ignoradas, como as relacionadas com a medição de quantidades aproximada,
como por exemplo em elementos com seção variável, como no caso do pilar, pois a obtenção
automática de quantidades é exata a partir do modelo BIM, aumentando a fiabilidade nos
resultados. Todos os intervenientes no projeto devem utilizar as normas e/ou critérios
escolhidos;
6. Definir o nível de detalhe do modelo: O nível de detalhe (Level of Detail, LOD) com que o
modelo foi criado afeta o mapa de quantidades que é obtido automaticamente. Um nível LOD
elevado aumenta a quantidade de informação presente em cada elemento modelado e
garante também que a informação colocada é apenas a estritamente necessária. Na
modelação específica para a quantificação, o nível de detalhe recomendado é o 300, que
significa que os elementos são representados graficamente no modelo BIM como um objeto
específico, com a sua quantidade, tamanho, forma, localização e orientação definidas [27].
Se, por exemplo, se pretender estudar alternativas a uma solução, pode considerar-se um
nível inferior de LOD para o modelo criado para cada opção. Se a norma ou o critério
selecionado exigirem um LOD superior, convém registar essa opção em todas as alterações.
30
A definição de um projeto requer que o nível LOD com que foi executado seja associado ao
modelo BIM.
4.3. Modelação
O passo seguinte consiste na geração do modelo 3D, base da medição de quantidades
automática. O processo de modelação deve seguir diretrizes adequadas ao objetivo, pois modelar
para efeitos de visualização é diferente de modelar para a obtenção de quantidades. Neste item são
abordadas as recomendações que devem ser seguidas no processo de criação do modelo BIM.
O Registo de Modelação (RM) é um documento, baseado na BIM Specification do COBIM [16],
onde é descrito o método utilizado na modelação e indicadas as situações anómalas que tenham
acontecido durante a modelação. Se o medidor-orçamentista não é o modelador, necessita conhecer
quais as ponderações consideradas, os atalhos utilizados e a informação adicional associada a cada
elemento construtivo. O documento permite que este conheça o método de modelação aplicado e
assim, utilizar a informação do modelo de uma forma correta na obtenção de quantidades.
Nesse sentido, para garantir que o modelo BIM está modelado de forma a poder fornecer
resultados fiáveis, independentemente do software utilizado ou do modelador, devem ser aplicados
os seguintes critérios de modelação:
Numa perspetiva de obtenção de quantidades do projeto, o aspeto mais relevante é a
consistência do modelo BIM criado. Deve garantir-se na modelação que todos os elementos
seguem os requisitos específicos de cada componente e é importante que o modelo tenha
sido totalmente criado de uma forma homogénea, apoiado nas mesmas diretrizes. As
eventuais alterações ao processo, como por exemplo, uma parte do edifício ser modelada
com um nível de detalhe superior/inferior do restante modelo, devem ser registadas no
documento RM;
Cada elemento do modelo deve ser criado através de um objeto paramétrico utilizando o
software BIM específico, devendo ser indicadas as características reais que se pretendem
executar, como por exemplo, a sua constituição com a identificação do valor da espessura de
cada camada e o tipo de material. Deste modo, as características físicas e geométricas do
elemento no modelo correspondem ao que realmente foi executado, ou pelo menos
considerado no projeto. Se o sistema de modelação não contiver o objeto paramétrico
adequado, o elemento deve ser criado com base no objeto que tenha o mesmo tipo de
características, por exemplo, um lintel pode ser modelado como uma viga, mas para a
quantificação de lintéis de uma forma separada das quantidades da viga, deve associar-se
aos lintéis e às vigas um código da taxonomia distinto, de forma a permitir separar as
quantidades através do respetivo código. Estas adaptações devem ser registadas no
documento RM;
31
Alguns elementos do modelo podem admitir dois tipos de função: estrutural e não estrutural.
Por exemplo, o elemento piso é constituído por um núcleo central estrutural e pelo tipo de
pavimento, uma camada não estrutural. No processo de modelação deve considerar-se essa
diferenciação de forma a permitir uma quantificação diferenciada. Esta metodologia deve ser
usada para separar as camadas das componentes com diferentes funções, pois enquanto
que no projeto de arquitetura é indiferente a separação de funções, no projeto de estruturas a
diferenciação de categorias é necessária para a obtenção de mapas de quantidades corretos
por tipo de material;
A quantificação de um projeto é preferencialmente elaborada, sobre o modelo BIM, com o
recurso às capacidades próprias do software de modelação utilizado, e desta forma, a
fiabilidade da informação obtida é assegurada. Pode também ser utilizada uma outra
ferramenta de obtenção de quantidades, exterior ao software de modelação. Neste caso o
ficheiro transposto pode apresentar o formato nativo ou o padrão IFC. Ao utilizar o formato
IFC, o orçamentista deve ter conhecimento das limitações do formato, pois é necessário
analisar a qualidade dos elementos exportados para o software de quantificação, de forma a
garantir a confiança nos resultados a obter. Todas as ocorrências devem ser registadas no
RM, um documento escrito, para conhecimento do modelador e do orçamentista
relativamente à transferência de informação;
No processo de modelação, deve ser efetuada a deteção de conflitos entre elementos do
modelo, a qual é apoiada por capacidades próprias do software de modelação. Por exemplo,
uma conduta de água não deve atravessar uma viga ou um pilar. Este tipo de análise deve
ser executado de forma a apoiar o estabelecimento de soluções de redes de serviços
adequadas. O processo de quantificação deve incidir sobre o modelo final, alvo de
adaptações em conformidade com a análise de conflitos. Esta tarefa deve ser realizada na
fase de modelação, pois o programa de quantificação não consegue detetar conflitos
automaticamente. Todos os problemas identificados devem ser registados no documento RM.
Criado o modelo BIM, composto pelas especialidades pretendidas, arquitetura, estruturas e
serviços, e elaborado com as recomendações referidas, procede-se à obtenção automática de
quantidades. O documento RM é finalizado simultaneamente com o modelo, registando todos os
processos e alterações durante o processo de modelação.
32
4.4. Medição de quantidades automática
O processo de medição de quantidades automática é executado com recurso ao software
BIM com capacidade para a manipulação da informação contida no modelo, para efeito de obtenção
de mapas de quantidades. O esquema incluído na Figura 4 ilustra a sequência de tarefas a executar.
Criação do Modelo BIM
Consulta do Relatório de
Modelação (RM)
Obtenção de quantidades
Garantia de qualidade
Lista de quantidades
Figura 4 - Processo de quantificação automática
4.4.1 Criação do modelo BIM
A quantificação do projeto pode ser efetuada sobre o modelo BIM em qualquer fase do seu
desenvolvimento e durante o processo construtivo. Na fase de modelação do projeto é possível obter
a estimativa de custo para as diversas soluções alternativas que venham a ser consideradas, e
analisar os custos envolvidos em cada opção. O custo é obtido de uma forma rápida e eficaz sobre
cada solução modelada, fornecendo ao dono da obra uma estimativa realista do orçamento-base
para o concurso de obra. Durante a fase de construção, o orçamento permite controlar os custos e a
quantidade de material gasta e, ainda, apoiar a decisão sobre os métodos construtivos disponíveis.
A tarefa de medição de quantidades pode ser efetuada sobre a totalidade do projeto, sobre
componentes de especialidade do projeto estrutural, da rede de águas, de zonas do edifício ou tipos
de elementos ou materiais. Como o modelo é formado por objetos basta definir qual o tipo de
seleção, controlada por características associadas a cada objeto e obter automaticamente o mapa de
quantidades requerido.
4.4.2 Consulta do relatório de modelação
Inicialmente, o técnico medidor deve ler o relatório de modelação (RM) criado durante o
processo de modelação. Deve tomar conhecimento de todos os aspetos considerados na modelação
de forma a assegurar que vai realizar uma correta medição de quantidades e certificar-se se a versão
a analisar é a mais atualizada. Previamente à medição devem ser estabelecidos os objetivos a atingir
e salvaguardar eventuais repetições e omissões:
Decidir quais os tipos de material (betão, aço ou madeira) que devem ser contabilizados;
Se as especialidades de arquitetura, estruturas e MEP tiverem sido definidas em diferentes
modelos, os elementos que são comuns a mais do que um modelo deve ser medido apenas
num deles;
Identificar o nível de detalhe necessário para cada elemento, e assegurar que o modelador
cumpriu esse requisito.
33
4.4.3 Obtenção de quantidades
A obtenção de quantidades deve ser realizada, preferencialmente, com recurso às
capacidades disponibilizadas pelo programa de modelação. O modelo pode ser, ainda, transferido
para um programa específico de quantificação, usando o formato nativo ou o padrão IFC. A medição
de quantidades pode ser classificada em três categorias [16], consoante a informação presente no
modelo:
Completa – Todos os elementos estão presentes no modelo BIM e a informação necessária
na quantificação foi adicionada ao respetivo elemento quando modelado. A medição de
quantidades é totalmente automática e é a melhor opção para a obtenção de resultados
precisos e rápidos;
Semi-Completa – A informação requerida não está completamente inserida no modelo, mas
pode ser obtida, posteriormente, com base na informação de outros elementos. Por exemplo,
se se admitir um reboco com uma espessura de 5 cm, o volume do reboco pode ser obtido
pela multiplicação da área de parede pela espessura, mesmo que o reboco não tenha sido
considerado na modelação. O medidor-orçamentista obtém a informação necessária a partir
do modelo, no entanto, requer alguma experiência para conseguir determinar a quantidade
requerida através de outros elementos.
Incompleta – A informação pretendida não pode ser obtida do modelo pois não foi
considerada no processo de modelação. Por exemplo, se o medidor-orçamentista quiser
contabilizar as armaduras de iluminação e estas não constarem no modelo, o medidor-
orçamentista deve modelar os elementos em falta de forma a obter a medição requerida. O
medidor-orçamentista deve também adquirir conhecimentos de modelação relativamente ao
software utilizado. É necessário atualizar o modelo BIM desenvolvido para a obtenção de
quantidades, o que pode atrasar o projeto.
O medidor-orçamentista pode optar por organizar o mapa de quantidades em função da
localização (divisões ou pisos), pelo código específico (taxonomia) ou pelo tipo de material, em
função do tipo de medição que pretende apresentar.
4.4.4 Garantia de qualidade
Após a realização da quantificação do projeto, a partir do modelo analisado, é aconselhável
avaliar os resultados obtidos. O técnico deve verificar se os tipos de elemento que se pretende
contabilizar foram considerados, por observação dos elementos presentes no modelo BIM. As
quantidades obtidas devem ser avaliadas, com base na experiência do orçamentista, pois facilmente
identifica valores irrealistas que ocorram devido a uma modelação incorreta. Se necessário, pode
efetuar uma quantificação tradicional em relação a alguns elementos ou zonas em que os valores
obtidos automaticamente pareçam incorretos, de forma a identificar se existiu problema com a
modelação.
34
4.4.5 Lista de quantidades
O resultado da medição é uma lista ou mapa de quantidades que serve de base para a
realização da estimativa de custo do projeto ou para obter orçamentos para fornecedores. Esta lista
de quantidades pode apresentar-se em diversos formatos, podendo ser, posteriormente, importada
por outros programas que realizem a orçamentação. É importante associar os mapas à
correspondente versão do modelo BIM para que não haja uma incorreta correspondência entre
quantidades e modelo.
4.5. Estimativa do Custo
O objetivo final da metodologia é obter uma estimativa de custo que constitua uma base
realista dos custos de obra. A estimativa resulta da interligação do mapa de quantidades aos custos
unitários por item da lista, sendo que esta ligação não necessita de software BIM para ser executada.
Este processo é definido por recurso a um software específico. O software deve ser compatível com a
base de dados que seja definida pela empresa de forma a automatizar a estimativa.
Finalmente, o processo de medição de quantidades BIM está terminado. O resultado é um
orçamento, com a identificação de todos os elementos do projeto e as respetivas quantidades, assim
como o preço unitário e total. A Tabela 2 ilustra a sequência descrita, sendo que o caso prático deste
trabalho incide sobre o processo de medição de quantidades automático.
35
Tabela 2 - Representação esquemática do processo
36
5. CASO PRÁTICO
O presente capítulo descreve as várias etapas definidas na metodologia proposta, aplicada a
um caso de estudo. O caso analisado corresponde à componente de estruturas do projeto de uma
escola, sendo consideradas apenas as fundações. É seguida a metodologia BIM para a obtenção de
quantidades do projeto e, posterior, estimativa de custos. O processo é comparado com o tradicional.
5.1. Projeto de fundações
O caso de estudo selecionado é o projeto de uma escola em Faro, disponibilizado pela
empresa CONSULGAL – Consultores de Engenharia e Gestão. O projeto embora tenha sido
elaborado até à fase de construção, não foi executado. A simplicidade do projeto permite uma fácil
modelação, a deteção de eventuais erros na quantificação manual e na automática e a análise
comparativa dos processos tradicional e BIM.
5.2. Geração do modelo BIM
De forma a ilustrar o procedimento inerente à obtenção de quantidades de um projeto em
ambiente BIM, é estudado apenas o projeto de fundações do caso selecionado. A determinação de
quantidades é efetuada sobre o volume de betão de sapatas, pilares e lintéis de fundação e sobre as
armaduras relativas, apenas, às sapatas. A modelação de armaduras é um processo que ainda não
se encontra agilizado nas ferramentas BIM, pelo que a utilização desta metodologia para a obtenção
de quantidades de armaduras ainda se encontra numa fase de desenvolvimento, necessitando de
verificações constantes ao longo do processo. Por esta razão, optou-se por modelar apenas as
armaduras das sapatas. A documentação do projeto inclui a planta de fundações da escola,
desenhada em AutoCAD, a qual se inclui no Anexo B. No desenho são identificados dois corpos do
edifício, correspondentes às zonas Norte e Sul da escola.
Embora a planta apresente sapatas corridas sob paredes de contenção, apenas as sapatas
isoladas vão ser modeladas para efeitos de quantificação. O software escolhido para a modelação foi
o Revit da empresa Autodesk, por apresentar semelhanças à interface do AutoCAD, facilitando a
aprendizagem da sua utilização. A modelação do projeto de estruturas é efetuada através da
componente estrutural do Revit e, adicionalmente, foi utilizada uma extensão, integrada no programa
Revit para a execução da pormenorização das armaduras.
Processo de modelação
A planta de fundações fornecida, na forma de um ficheiro de desenho AutoCAD, foi importado
para o Revit servindo de base à geração do modelo BIM. As fases da sua modelação estão listadas
na Tabela 3.
37
Tabela 3 – Fases de modelação no Revit
Atividade
1º Criação de níveis e grelhas
2º Inserção de pilares
3º Colocação de sapatas
4º Definição de lintéis
5º Pormenorização de armaduras em sapatas
6º Verificação do modelo
Inicialmente é efetuada a importação, pelo Revit, da planta executada no AutoCAD, servindo
de base ao trabalho a realizar. Previamente, no AutoCAD, deve proceder-se à “limpeza” da planta de
fundações. Assim foram ocultadas as layers do desenho consideradas dispensáveis de forma a
facilitar a interpretação do desenho, após a importação. Apesar de ser possível, quando o desenho é
importado, escolher quais layers a transpor para o Revit, o processo de leitura do desenho é mais
eficiente se este for previamente “limpo”, prevenindo eventuais erros de incorreta interpretação pelo
Revit. A Figura 5 ilustra o desenho .dwg a exportar a partir do AutoCAD.
Figura 5 - Ficheiro .dwg preparado para importação pelo Revit
De seguida, no Revit, e utilizando o comando “Import CAD”, como se ilustra na Figura 6, é
escolhido o ficheiro .dwg pretendido. A Figura 7 apresenta a planta inserida no Revit, sobre a qual
vão ser modelados os elementos das fundações do edifício. A mesma planta encontra-se em formato
A3 no Anexo C. De forma a facilitar a visualização dos elementos que se pretendem modelar, o Revit
permite alterar as definições na opção “Visibility/Graphics”, na seção das importações, exibindo a
38
planta .dwg segundo a aparência designada de Halftone (Figura 8), o que significa que o desenho é
representado em tons de cinzento.
Figura 6 - Comando "Import CAD"
Figura 7 - Planta importada para o Revit
Figura 8 - Comando "Visibility Graphics"
39
1º - Criação de níveis e grelhas
O processo de modelação requer a indicação de níveis que vão auxiliar a modelação
tridimensional (3D). Na Figura 9 estão representados os níveis considerados que permitem
estabelecer a altura de cada pilar, limitada pelas cotas 0.55m (“Base dos pilares”) e 3.55m (“Topo dos
Pilares”) e identificar, à cota (0.55m), o topo das sapatas. A base dos pilares, para efeitos de
quantificação, é o topo da sapata correspondente.
Figura 9 – Cotas e designações atribuídas aos níveis considerados
Adicionalmente, é necessário traçar uma grelha, sobre uma vista em planta (0.00),
correspondente aos alinhamentos ortogonais a considerar na modelação. Os alinhamentos devem
apoiar a definição da solução estrutural projetada, de forma a que as interseções dos alinhamentos
representem a localização dos eixos dos pilares. A Figura 10 ilustra a grelha definida.
Figura 10 - Grelha de alinhamentos
2º - Inserção de Pilares
O processo de modelação dos elementos estruturais requer a seleção de um objeto
paramétrico correspondente ao tipo de elemento pretendido. Assim, no separador “Structure”, através
da opção “Column” é selecionado um elemento de seção retangular de betão, que é utilizado como o
pilar base. O comando “Column” está assinalado na Figura 11.
40
Figura 11 - Comando "Column"
O objeto paramétrico selecionado é duplicado e, posteriormente, adaptado. As dimensões da
sua seção são alteradas e é estabelecida uma designação adequada. Na Figura 12 está representado
a interface de propriedades de um pilar, onde se pode observar o tipo de betão e a classe de aço
utilizados na modelação. O valor “Cost” é apenas representativo do valor utilizado para o processo de
betonagem em obra, por metro cúbico.
Figura 12 - Interface de propriedades do pilar
Consultando o desenho AutoCAD é conhecida a lista de pilares a considerar. Com base nesta
informação são criados os tipos de pilar necessários à modelação. Cada tipo de pilar é previamente
criado e, posteriormente, é inserido no correto local, sobre a grelha, de acordo com o desenho
AutoCAD, também visualizado. A Figura 13 lista os tipos de pilar presentes no projeto. Foram criadas
6 seções diferentes, permitindo inserir os modelos de pilar com estas seções.
De seguida, para a colocação de um pilar, escolhe-se o comando “Column” e seleciona-se o
pilar com a seção pretendida. No separador “Project Browser”, apresentado na Figura 14, seleciona-
se o nível em relação ao qual se quer colocar a base dos pilares e limita-se o topo do pilar através da
opção “Height”, escolhendo o nível de topo dos pilares. Na Figura 15 pode observar-se a janela
referente à colocação de um pilar. No menu superior, é indicada a opção Height, seguida do nível que
41
limita a altura do pilar. Usando a planta de referência, colocaram-se todos os pilares nos locais
corretos, indicando para todos eles a mesma altura.
Figura 13 - Lista de Pilares criados
Figura 14 - Lista de Vistas (Project Browser)
Figura 15 - Colocação de um pilar
42
Após a modelação de todos os pilares, estes têm a altura compreendida entre o nível de
trabalho, a base dos pilares, e o nível definido como topo. A Figura 16 ilustra a representação de
todos os pilares numa perspetiva do modelo 3D que se está a criar. Sob os pilares é possível
observar a planta (importada) que serviu de apoio à inserção de todos os pilares.
Figura 16 – Representação de pilares
Nesta fase do processo de modelação foi despendido cerca de uma hora, pois foi necessário
criar cada tipo de pilar a utilizar. No entanto, como esta informação fica gravada no Revit, na
modelação de um outro projeto, em que estejam presentes as mesmas seções, a modelação de
pilares fica reduzida apenas à sua colocação e à criação de outras seções não abrangidas neste
projeto, agilizando esta etapa.
3º - Colocação de Sapatas
O processo de criação de sapatas é análogo ao modo de criação de pilares. Inicialmente é
duplicado um tipo de sapata existente, uma sapata genérica retangular de betão. Da consulta do
desenho AutoCAD foi identificada a lista de sapatas com as dimensões indicadas na Figura 17. Por
recurso ao comando “Structural Foundation: Isolated”, representado na Figura 18, e usando os pilares
como referência, foram colocadas as correspondentes sapatas, ao nível da base dos pilares. Neste
processo, o software identifica automaticamente, através da verificação “Host”, a base dos pilares
com o nível superior das sapatas. O Revit tem, assim, capacidades que facilitam a modelação e a
colocação correta de elementos adjacentes. A Figura 19 apresenta uma perspetiva do modelo 3D
com os pilares e as sapatas definidas.
43
Figura 17 - Lista de Sapatas
Figura 18 - Comando "Structural Foundation: Isolated"
Figura 19 – Modelo BIM com a representação de pilares e de sapatas
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4º - Definição de lintéis
A definição e colocação dos lintéis ou vigas de fundação é, igualmente, baseado na
duplicação de um elemento base, uma viga de betão de seção retangular. Os lintéis foram
considerados com uma seção retangular. Para posicionar os lintéis, considerou-se que o nível
superior do elemento se situa a 1.25m da superfície superior das sapatas, através da opção offset
para garantir que nenhum lintel colidia com as sapatas. O pilar atravessa o lintel para efeitos de
quantificação, como ponderado no projeto. Na Figura 20 estão representados os lintéis devidamente
ligados aos pilares. Esta etapa demorou cerca de 1.5h pois, apesar da colocação de lintéis ser
apoiada pela localização do pilar, considerou-se importante efetuar, na junção de lintéis com pilares,
uma verificação individual para garantir que não existem erros de incorreção em alinhamentos de
elementos. Existem algumas sapatas sem lintel pois, no projeto, eram considerados muros de suporte
e a sua quantificação é separada, como se pode confirmar na Figura 5.
Figura 20 – Modelo 3D das fundações
5º - Pormenorização de armaduras das sapatas
De forma a ilustrar a pormenorização de armaduras nos elementos estruturais e a sua,
posterior, quantificação, consideraram-se apenas as sapatas. Para a definição, no Revit, das
armaduras a colocar em cada sapata, optou-se por utilizar um tipo de aplicação, Extension, associada
ao software. No menu Extension é selecionada a opção designada por Reinforcement (Figura 21).
Este comando permite a colocação automática de armaduras nos elementos.
Figura 21 - Separador "Extensions" e comando “Reinforcement”
45
Inicialmente é selecionado o tipo de elemento que se pretende armar, uma sapata, um pilar
ou uma viga. A Figura 22 ilustra a interface relativa a uma sapata.
Através da interface deve ser indicada a informação relativa ao tipo de aço, ao diâmetro do
varão, ao recobrimento e ao espaçamento a considerar entre cada varão (Figura 22). De seguida, o
programa calcula o número de varões a colocar e estribos necessários e procede à sua distribuição
no interior dos elementos.
As armaduras consideradas no processo de modelação correspondem às estabelecidas na
solução estrutural fornecida, consultada a partir dos respetivos desenhos .dwg. Embora algumas das
sapatas tivessem as mesmas dimensões, as armaduras consideradas eram distintas. Assim, foram
colocadas, por sapata, as respetivas armaduras superiores e inferiores. Este processo foi o mais
demorado, pois foi necessário consultar por diversas vezes os ficheiros .dwg e proceder à
pormenorização de cada sapata. A Figura 23 ilustra uma sapata armada com a quantidade de
armaduras indicada no projeto. Para efeitos de visualização, é possível optar por deixar o betão
“transparente”, permitindo a visualização da armadura no seu interior. É possível observar na Figura
23 as armaduras de ligação entre o pilar e a sapata, mas, como se irá referir no item 6.1, as mesmas
não são contabilizadas para efeitos de quantificação, sendo meramente ilustrativas neste caso,
devido à dificuldade em modelar armaduras no Revit.
Efetuada a modelação das armaduras de todas as sapatas é possível, posteriormente, obter
de um modo automático, a quantificação, por tipo de varão, de todas as armaduras modeladas. Este
processo é extremamente demorado, quando realizado da maneira tradicional. De realçar a facilidade
com que, no processo de modelação de armaduras, se altera o espaçamento entre varões,
permitindo testar alternativas sem grande dispêndio de tempo adicional.
A Figura 24 representa a pormenorização de um lintel e de uma viga para efeitos de
visualização. A sua modelação seguiu um processo semelhante ao utilizado para o caso das sapatas.
A pormenorização foi totalmente automática, tendo sido apenas necessário efetuar alguns
ajustamentos nos ganchos e nos estribos, na zona de interseção entre os dois elementos. Em análise
ao resultado, é possível verificar que a pormenorização representada não pode ser executada em
obra, pelo que a modelação de armaduras do Revit não contabiliza dificuldades de execução em
obra, pelo que a sua utilização ainda necessita de ser desenvolvida para fornecer resultados
coerentes. A Figura 24 ilustra o resultado da pormenorização estabelecida.
6º - Verificação do modelo
Concluída a geração do modelo BIM, é importante proceder à verificação de todos os
elementos relativamente às suas dimensões e à distribuição de armaduras. Ou seja, é necessário
verificar a qualidade do modelo. Com vista à comparação de processos, tradicional e BIM, é
necessário analisar se o modelo é correto em relação ao desenho fornecido. Só, assim, é possível
garantir que as quantidades que se vão retirar são rigorosas e representam a realidade. Este
processo garante a fiabilidade do modelo, e é um aspeto essencial para terminar o processo de
modelação. A Figura 25 ilustra uma perspetiva do modelo de fundações do edifício. Pode observar-se
que todos os elementos foram colocados na posição correta.
46
Figura 22 - Interface inicial para colocação de armaduras
Figura 23 – Perspetiva de uma sapata armada
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Figura 24 - Pormenorização de armaduras na ligação entre o pilar e o lintel
Figura 25 - Render da estrutura final
A geração do modelo BIM é facilitada pelas capacidades avançadas de modelação
disponibilizadas pelo Revit, contudo no processo de criação do modelo, foram identificadas algumas
limitações:
Alguns dos lintéis não estabeleciam ligação automática entre si, tendo sido necessário
verificar o modo de interseção dos pilares com os lintéis, de forma a garantir a correção do
modelo;
48
Nas sapatas, quando era utilizada a opção Extension, verificaram-se situações em que as
armaduras ficavam colocadas ao contrário e os ganchos excediam as suas dimensões, o que
obrigou a uma correção manual de forma a definir corretamente as armaduras no elemento;
A quantidade de varões colocada automaticamente não coincide com a quantidade
apresentada no projeto, devido ao facto do Revit calcular automaticamente o número de
varões consoante as dimensões da sapata. Neste caso, o projetista considerou um número
diferente de varões, pelo que foi então necessário aumentar/diminuir o número de varões
para que o projeto coincida com a modelação e reposicionar as armaduras;
O comprimento dos ganchos das armaduras é previamente definido pelo Revit e, devido a
restrições próprias do software, não é possível efetuar pontualmente alterações, requerendo
a criação de uma nova família de armaduras.
Apesar dos contratempos identificados, as vantagens obtidas ao modelar em BIM
compensam a dificuldade inicial de trabalhar com uma ferramenta de base BIM, pois é possível
estudar alternativas ao projeto com o mínimo de esforço e tempo e analisar alternativas com melhor
qualidade e preço, permitindo assim otimizar os custos do projeto.
5.3. Recomendações para a quantificação automática
Relativamente ao cálculo de quantidades, executado por recurso ao software Revit, é
necessário analisar o modo de modelação e considerar algumas regras e boas práticas para que os
resultados, a obter do modelo de um modo automático, sejam fiáveis. No caso de estudo, o modelo
BIM corresponde apenas à estrutura do edifício e apresenta uma distribuição de elementos simples,
mas extensa.
5.3.1 Consistência do modelo
Deve ser efetuada a verificação do modelo BIM relativamente à sua consistência, ou seja,
analisar se o nível de detalhe aplicado a todos os elementos modelados é idêntico, de forma a
garantir a obtenção de quantidades coerentes. O nível de detalhe estabelecido determina a precisão
dos valores de quantidades. Dependente da fase de projeto sobre o qual se pretendem obter valores
do modelo, as quantidades de material são diferentes, aumentando com o detalhe do modelo. O nível
de detalhe com que o modelo é criado depende se a fase de desenvolvimento do projeto se refere ao
projeto base, de execução ou já com as telas finais definidas. Por isso, dependente do objetivo da
medição, é importante que o nível de detalhe seja o adequado [16].
Na análise da consistência do modelo, é importante verificar se cada elemento modelado foi
criado com base no respetivo objeto paramétrico, pois, posteriormente, no processo de quantificação,
o Revit agrupa as medições de acordo com o tipo de família do objeto. Por exemplo, uma viga é
gerada no Revit, através do objeto Beam. Se, erradamente, uma laje for criada com o objeto
paramétrico do tipo viga, o Revit irá considerar que a laje é uma viga bastante esbelta, e conduzirá a
uma contabilização por elementos errada, relativamente à soma total de quantidades. Assim, como o
49
processo de automatização de quantidades de materiais do modelo é efetuado por tipo de elemento,
deve efetuar-se uma análise prévia, assegurando que todos os elementos do modelo foram criados
com base na família de objetos correspondente. Deste modo são garantidas as medições corretas
por tipo de elemento [3,16,21].
Adicionalmente, deve ser verificado o modo de interseção entre os elementos. Por exemplo,
em relação à interseção entre um lintel e um pilar, deve conhecer-se qual o elemento que atravessa o
outro, para que o volume comum aos dois objetos seja contabilizado apenas num dos elementos. O
Revit admite, como predefinição, que, no caso de uma interseção entre um pilar e uma viga, o pilar
atravessa a viga. Ou seja, a quantidade de betão da interseção é contabilizada no pilar.
Independentemente da definição utilizada, é essencial que o orçamentista conheça qual o modo de
interseção aplicado na modelação, pré-definido no Revit ou outro considerado pelo modelador. É
possível alterar as regras de medição utilizadas pelo Revit [3].
A capacidade de medição de quantidades automática admitida pelas ferramentas BIM está
restringida aos parâmetros de medição de cada elemento, ao contrário da quantificação manual onde
se pode medir livremente. Os parâmetros a considerar no processo de quantificação BIM podem
variar de elemento para elemento. No caso do pilar, os parâmetros a contabilizar podem ser a altura
do pilar, a área da seção transversal ou o volume total. Nas armaduras, os parâmetros requeridos são
normalmente o diâmetro da armadura, o comprimento ou o peso. Ao ser criado um modelo específico
para ser quantificado, é necessário adaptar alguns objetos complexos a elementos com formas
geométricas que permitam uma quantificação precisa. Contudo, o modelo adaptado, embora
semelhante, não é uma representação exata, pelo que um modelo criado com o objetivo de obter
quantidades pode requerer alguma adaptação para a sua visualização 3D com adequadas
capacidades realistas. [21].
Para efeitos de quantificação de materiais é necessário individualizar as diferentes
componentes de um elemento. Por exemplo, em relação a uma parede, os materiais de cada camada
são distintos, sendo necessário criar um novo tipo de parede, onde se diferencie o núcleo, ou parte
estrutural, da parte não-estrutural. Desta forma, é possível obter as quantidades de material
referentes a reboco, painel de tijolo e placa de isolamento, por exemplo. Em relação ao elemento laje,
é facilmente diferenciável a componente estrutural e a não-estrutural, permitindo a extração de
quantidades específicas do material utilizado em cada camada [21].
Por fim, a obtenção da quantificação automática através das ferramentas BIM, requer uma
análise crítica de um medidor experiente para validar os resultados obtidos, e, assim, poder certificar
que o modelo criado está corretamente definido para efeitos de quantificação. O processo de
extração de informação do modelo, deve ser sempre verificada de forma a que o utilizador entenda
como o processo de modelação deve ser orientado, de acordo com o objetivo específico pretendido.
A verificação “humana” deverá ser uma mais-valia a considerar para a qualidade da modelação
efetuada e para corrigir eventuais erros de modelação. [3].
50
5.3.2 Aplicação de extração de quantidades
A capacidade de quantificação disponibilizada pelo Revit foi utilizada no caso de estudo. O
formato do ficheiro do modelo, .rvt, é o formato nativo do Revit. Se o software a utilizar para a
quantificação for distinto da aplicação BIM de modelação, deve recorrer-se à conversão do formato
original para um formato aceite pela aplicação. No âmbito BIM o formato padrão vulgarizado é o IFC.
Este padrão ainda admite falhas graves originando perda de informação ou uma interpretação errada
dos objetos do ficheiro, induzindo erros na medição [3].
5.3.3 Utilização de nomenclaturas específicas
A atribuição de uma designação ou uma nomenclatura a cada elemento modelado, deve ser
coerente com o processo de medição. A correta identificação dos objetos é essencial para se
diferenciar as famílias de elementos criadas no software BIM de modelação. Por exemplo, o lintel foi
modelado como um elemento da família “viga”. A sua quantificação é considerada no grupo das
vigas. No entanto, como se utiliza uma nomenclatura diferente da usada na viga, os elementos
relacionados com a designação “lintel”, podem ser listados numa tabela gerada pelo Revit, que
apenas contabiliza os elementos com a designação referida. No caso de estudo, atribuiu-se uma
designação distinta a cada conjunto de armaduras, de acordo com o pilar da sapata a que pertencem,
de forma a conseguir agrupá-las por sapatas para facilitar a verificação do modelo [3,16].
5.3.4 Capacidade de interoperabilidade
A tarefa de obtenção de quantidades é seguida de outras atividades como a orçamentação.
Os resultados fornecidos pelo Revit são usados noutras atividades, que recorrem frequentemente a
diferentes tipos de software. Assim, é importante que o processo de conversão entre formatos seja
efetuado com qualidade, de forma a permitir transferir os resultados da quantificação, sem perda de
informação. Uma transferência de dados, entre aplicações, efetuada com qualidade, facilita a
execução de tarefas dependentes da quantificação, reduz o tempo despendido na sua elaboração e
garante a obtenção de resultados corretos. O padrão IFC é o formato mais utilizado na transferência
de informação entre softwares, ou seja, admite um elevado nível de interoperabilidade entre
aplicações. A investigação tecnológica atual tem sido orientada para a obtenção de novas versões do
IFC, mais consistentes, apresentando um o nível de correção melhor, mas ainda não o ideal. A última
versão lançada do IFC é o IFC4 Add1, que foi lançada em julho de 2015 [3].
Efetuada a modelação da componente de estruturas do caso de estudo, e referidas as
principais recomendações a considerar, procede-se, de seguida, à extração de mapas de
quantidades do modelo BIM.
51
6. OBTENÇÃO DE MAPAS DE QUANTIDADES
O presente capítulo descreve o procedimento de quantificação do projeto por recurso a uma
ferramenta BIM. Apresenta os resultados obtidos segundo o método tradicional e compara ambas as
metodologias. É efetuada, ainda, uma análise relativa às condicionantes e às limitações encontradas
no processo de modelação BIM, expondo as dificuldades registadas ao longo do trabalho.
6.1. Método tradicional
O método tradicional consiste em realizar todas as medições manualmente, como por
exemplo as três dimensões de um pilar/lintel e o comprimento das armaduras das sapatas, utilizando
os desenhos técnicos da documentação gráfica do projeto de estruturas. Em relação ao caso de
estudo e considerando apenas a zona de fundações, foram utilizadas as regras de medição do
Laboratório Nacional de Engenharia Civil, “Medições em Construção de Edifícios” [28]. Foi
consultado, essencialmente, o capítulo 7 referente a estruturas em betão. Foram aplicadas as regras
de medição indicadas para Sapatas (07.1.4), Pilares (07.1.8), Lintéis (07.1.9) e Armaduras (07.3.1)
Como os elementos do caso de estudo tinham formas geométricas simples, a regra de
medição utilizada para os três primeiros elementos corresponde simplesmente à multiplicação das
três dimensões que definem o volume de cada elemento. A medição deve ser realizada a partir das
formas geométricas definidas, não sendo deduzidos os seguintes volumes:
Armaduras;
Aberturas até 0.10 m3;
Reentrâncias até 0.15m de comprimento do perfil;
Chanfros até 0.10m de comprimento do perfil.
Existem ainda regras específicas para cada elemento, como no caso dos pilares, em que a
altura do pilar é medida entre as faces superiores das lajes ou vigas. No caso dos lintéis, o
comprimento é medido entre as faces dos pilares.
Por interpretação da planta de fundações fornecida, obtiveram-se as quantidades das
sapatas, dos lintéis e dos pilares. A Figura 26 ilustra o modo de registo da quantificação dos
elementos de fundação, por inscrição manual dos valores que vão sendo obtidos, junto a cada
elemento.
Adicionando todos os valores registados sobre a planta, obtém-se o volume de 119,57 m3
como a quantidade de betão necessária, para a construção das sapatas. Para a realização desta
tarefa foram despendidos cerca de 25 minutos. A medição de sapatas é um processo simples, pois
apresenta uma projeção retangular em planta, com as respetivas dimensões cotadas e uma altura
também indicada junto à sua representação. A altura dos pilares começa no topo da sapata, pelo que
não existe duplicação de volumes no cálculo de quantidades. O volume resulta do produto das suas
dimensões.
O pilar, devido à sua forma geométrica quase sempre constante, com uma seção transversal
retangular ou quadrangular, tem uma regra de medição bastante simples, que consiste em multiplicar
52
as três dimensões do elemento. Para efeitos de quantificação e como não altera o objetivo deste
trabalho, a altura do pilar foi admitida com 3 metros, sendo idêntica para todos os pilares do projeto.
Ao somar o volume de cada pilar, obtém-se que a quantidade de betão necessária para os pilares é
de 33,31 m3 e o tempo despendido nesta tarefa foi de 35 minutos.
No caso dos lintéis, a quantidade de betão necessária, é de 108,24 m3, e o tempo despendido
foi de uma hora. A medição do volume de cada lintel tem uma dificuldade acrescida. Pois, apesar da
seção dos lintéis ser constante, o seu comprimento é distinto, sendo necessário conhecer o seu valor
em cada situação. O comprimento considerado foi admitido entre as faces dos pilares extremos em
cada alinhamento. Como o comprimento de cada elemento não é cotado no desenho, foi necessário
recorrer ao sistema AutoCAD, aceder ao ficheiro .dwg e retirar, para cada lintel, a dimensão
pretendida. Esta tarefa aumenta o tempo despendido na quantificação manual.
A regra de medição para as armaduras consiste em determinar o comprimento dos varões,
considerando os levantamentos, os ganchos de amarração e as sobreposições, quando estes
estiverem assinaladas no projeto. A necessidade de se verificar, sobre os desenhos do projeto, todos
os comprimentos das armaduras, aumentou o tempo despendido e a dificuldade deste processo. No
total, o tempo despendido foi de 90 minutos e a quantidade de armadura necessária é de 4.239 kg
Este processo foi bastante moroso pois foi necessário contabilizar as armaduras superior e inferior de
cada sapata, utilizando os desenhos de pormenorização.
Na Tabela 4 encontra-se um excerto do ficheiro excel utilizado para auxiliar a medição das
armaduras de cada sapata, diferenciando a armadura superior da inferior (quando aplicável). Na
tabela podem observar-se quatro células com uma coloração de preenchimento distinta. Estas células
foram marcadas quando a armadura tinha dobragens identificadas nos desenhos do projeto, e a
razão para esta diferenciação é que, devido a experiência prévia, o maior problema na medição
automática de armaduras é as dobragens dos varões, permitindo assim uma comparação adicional.
Na tabela 5 podem observar-se as quantidades obtidas e o respetivo tempo despendido. A
obtenção de quantidades, seguindo a forma tradicional, por leitura direta dos desenhos, demorou
cerca de 3,5 horas. Este tempo não contabiliza a parte da elaboração do projeto que foi desenvolvido
anteriormente.
Relativamente à medição de armaduras, devido às dificuldades encontradas na modelação
BIM das armaduras das sapatas, nomeadamente, em relação à definição correta do comprimento dos
ganchos, optou-se por realizar apenas a medição das armaduras das sapatas. Não se efetuou a
armação de lintéis e de pilares no modelo BIM, pois o processo de modelação requer um
considerável gasto de tempo e os resultados iam ser bastante díspares entre o método tradicional e o
BIM. Por exemplo, a modelação de armaduras na zona de interseção entre o pilar e o lintel
necessitou de bastante tempo para verificar todos os ganchos e estribos, o que leva a um gasto de
tempo elevado quando comparado com o método tradicional. No entanto, se a modelação de
armaduras, pelo método BIM sofrer desenvolvimentos que permitam uma modelação mais precisa, a
medição automática de aço poderá ter ganhos significativos quando comparado com a medição
tradicional. Assim, pelas razões acima indicadas, neste trabalho são comparados os volumes de
betão de elementos de fundação e a quantidade de armaduras, apenas, das sapatas.
53
Figura 26 – Obtenção do volume de betão das sapatas
54
Tabela 4 - Método tradicional de medição de armaduras
Sapata Armadura Direção ø Aço Nº de
varões Comprimento
(cm)
Área Seção (cm2)
Massa (kg/m)
Peso (kg)
P1
Superior Normal 16 12 190 2,01 1,58 36,02
Transversal 16 8 270 2,01 1,58 34,13
Inferior Normal 16 12 190 2,01 1,58 36,02
Transversal 16 8 270 2,01 1,58 34,13
P2 e P5
Superior Normal 12 9 130 1,13 0,89 10,39
Transversal 12 7 190 1,13 0,89 11,81
Inferior Normal 12 9 130 1,13 0,89 10,39
Transversal 12 7 190 1,13 0,89 11,81
P3, P4 e P6
Superior Normal
Transversal
Inferior Normal 12 9 154 1,13 0,89 12,31
Transversal 12 11 214 1,13 0,89 20,90
P7
Superior Normal
Transversal
Inferior Normal 12 6 134 1,13 0,89 7,14
Transversal 12 6 134 1,13 0,89 7,14
Tabela 5 - Quantidades e tempo despendido
Elemento Tempo despendido (min) Quantidade medida Material
Sapatas 25 119,52 m3
Betão Pilares 35 33,31 m3
Lintéis 60 102,53 m3
Armaduras das Sapatas
90 4239 kg Aço
Total 210
6.2. Método BIM
O processo de obtenção de quantidades, a partir do modelo BIM criado, é completamente
automático. O Revit tem funcionalidades que permitem a criação de tabelas com as quantidades de
cada elemento e a sua exportação em vários formatos.
Geração de Tabelas
As tabelas de quantidades dos elementos, representados no modelo, são obtidas através da
opção “Schedules”, incluída na barra de comandos do Revit (Figura 27). Para a geração de uma
tabela é, posteriormente, selecionada a opção “New Schedule”. A correspondente janela permite
55
selecionar o tipo de elemento que se pretende quantificar. A Figura 28 ilustra a lista de categorias
disponíveis.
Figura 27 - Comando “Schedules” no Separador “View”
Figura 28 - Escolha do tipo de elemento a quantificar (Passo 1)
Selecionada a opção de categoria e indicada uma designação para a tabela a criar, são de
seguida, escolhidas as propriedades que se pretendem incluir. Por exemplo, o tipo de elemento, a
sua área ou volume, o material e outras. Nesta interface deve indicar-se a opção de soma de todos
os volumes ou pesos de cada elemento para a obtenção de quantidades globais. A Figura 29 ilustra a
janela de propriedades.
Selecionadas as propriedades, é solicitada a criação da respetiva tabela, com a informação
escolhida. A tabela requerida para a quantificação de sapatas, pertence à categoria “Structural
Foundation” e a designação “Name” atribuída foi “Lista de Sapatas”. Relativamente aos lintéis,
selecionou-se a categoria “Structural Beams” e atribuiu-se a designação “Lista de Lintéis”.
Relativamente aos pilares, selecionou-se a categoria “Structural Columns” e atribuiu-se a designação
“Lista de Pilares”. No caso das armaduras, a categoria selecionada é “Structural Rebar”, sendo que
como apenas se pretendem contabilizar as armaduras nas sapatas, não é necessário utilizar
nomenclaturas para separar as armaduras de diferentes elementos.
56
Figura 29 - Escolha das propriedades (Passo 2)
A Tabela 6 lista as quantidades relativas às sapatas. A lista contém a designação de cada
tipo de sapata e o seu número no projeto, o material atribuído e o volume calculado. A tabela
apresenta ainda o valor total de betão contabilizado para as sapatas que é de 119,43 m3. Como as
sapatas estão agrupadas pela designação atribuída no processo de modelação, pode conhecer-se a
quantidade de sapatas que existem de cada tipo. Esta informação apoia, por exemplo, o planeamento
da preparação de cofragens, fornecendo o comprimento e largura da sapata, para definir a
quantidade de cofragem necessária para os diferentes tipos de sapata. O processo da obtenção da
tabela demorou cerca de 5 minutos.
A Tabela 7 identifica o resultado referente à quantificação do volume de betão para os lintéis.
Obteve-se um volume total necessário de 103,11 m3. Pode verificar-se que o tipo de lintel apenas
identifica a sua seção transversal. O seu comprimento é considerado caso a caso, retirado
diretamente do modelo. O Revit calcula o comprimento de cada lintel entre os eixos dos pilares de
extremidade. Nesta tabela optou-se por não apresentar o comprimento de cada lintel pois tornava
impossível agrupar os lintéis pela seção transversal, tornando a lista menos legível.
A Tabela 8 representa o resultado referente à quantificação do volume de betão necessário
para os pilares. Foi admitida uma altura constante de 3 metros, pelo que cada tipo de pilar é
identificado pela sua seção transversal, como no caso dos lintéis. Como os pilares foram os primeiros
elementos a ser modelados, e foi definida a sua altura limitada entre dois níveis, esta medida é
sempre calculada com base na distância entre os dois níveis. No caso de se estudarem alternativas
ao projeto, que imponham modificações da altura dos pilares, apenas é necessário corrigir a cota de
alguns dos níveis para que todos os pilares sejam automaticamente ajustados. Solicitada a
atualização da tabela de pilares, os valores são automaticamente corrigidos. Como se pode observar
na tabela, o volume total de betão, necessário para os pilares, é de 33.31 m3.
57
Tabela 6 – Lista de Sapatas
Tabela 7 – Lista de Lintéis
Tabela 8 - Lista de Pilares
É possível utilizar uma identificação personalizada para cada pilar, como por exemplo, utilizar
siglas como P1 e P2. Esta diferenciação permite, no processo de quantificação, diferenciar dois
pilares que tenham a mesma seção transversal. Qualquer elemento do modelo pode ser identificado
individualmente. Com vista à orçamentação ou planeamento da obra, este tipo de identificação deve
ser efetuado durante o processo de modelação.
A Tabela 9 lista as quantidades necessárias de aço para cada sapata, englobando as
armaduras superior e inferior, nas duas direções. Utilizou-se uma nomenclatura em cada armadura
58
referente à sapata à qual pertenciam P1, P2, P3. Optou-se por manter a identificação utilizada no
projeto, ao invés de utilizar S1, S2, S3, para facilitar a comparação de quantidades. Desde modo é
facilitada a identificação das mesmas no modelo e permite agrupar todas as armaduras da mesma
sapata, no mapa de quantidades. Do mesmo modo, as sapatas do corpo B do projeto são
identificadas com “-B” depois do seu número. O peso total de aço necessária para as sapatas foi de
4199,03 kg.
Tabela 9 - Lista de Armaduras das Sapatas
59
6.3. Comparação de resultados
A tabela 10 apresenta os valores obtidos pelos dois métodos. Em relação às sapatas e aos
pilares, pode verificar-se que o resultado é igual, pois a medição em ambos os casos é um processo
simples devido à forma geométrica dos elementos, pelo que os resultados obtidos pelos dois métodos
são equivalentes, pois a medição tradicional utiliza os mesmos parâmetros que os utilizados pelo
Revit.
Tabela 10 – Obtenção de quantidades (tradicional e automática)
Elemento Método tradicional
(m3)
Método BIM
(m3) Diferença
Sapatas 119,52 m3 119,52 m3 0,00 m3
Lintéis 102,53 m3 103,11 m3 0,58 m3
Pilares 33,31 m3 33,31 m3 0,00 m3
Armaduras 4239 kg 4199,03 kg 39,97 kg
No caso dos lintéis, a diferença não é significativa. A justificação para este resultado é que o
projeto tem interseções entre os pilares e os lintéis pouco comuns, onde o lintel envolve o pilar e
segundo as regras de medição [28], não é contabilizado o betão exterior ao pilar que não tem um
lintel no seguimento, como podemos observar no pormenor da Figura 30.
Figura 30 - Interseção entre o pilar e o lintel
60
No caso das armaduras, a diferença verificada é causada pelo comprimento das dobras,
comprovado com a comparação manual entre os dois métodos. Esta situação pode ser corrigida no
Revit, mas apenas se for criado um novo objeto para cada armadura, solução que introduz um
aumento considerável de tempo de modelação sem, contudo, alterar significativamente os resultados.
A diferença entre os dois métodos é inferior a 1%, pelo que, se se considerar os desperdícios
existentes no processo de armação, pode a diferença verificada ser desprezada.
Em termos de tempo despendido no traçado de desenho do projeto (método tradicional) e de
modelação (método BIM), não é possível apresentar valores comparativos, pois o projeto foi
fornecido. No entanto, em relação ao dispêndio de tempo com a tarefa de obtenção de mapas de
quantidades, o método BIM é bastante mais rápido, como se pode observar na Tabela 11.
Tabela 11 - Tempo gasto na obtenção de mapas de quantidades
Quantificação
Método Tempo (min)
Tradicional 210
BIM 10
É importante referir que, utilizando apenas alguns minutos, é possível estudar uma alternativa
para efeitos de comparação e análise ao projeto. As tabelas obtidas no Revit serão automaticamente
atualizadas, fornecendo resultados instantâneos sem necessitar de medições adicionais. O processo
de elaboração de desenhos de alteração ao projeto requer tempo acrescido de desenhadores, pois é
necessário verificar a conformidade entre desenhos. Esta mais-valia do BIM pode trazer grandes
benefícios ao processo de análise de diversas soluções alternativas. A utilização da informação
contida no modelo BIM, para efeitos de obtenção de quantidades, é considerada uma das atividades
com um maior potencial para o retorno do investimento.
6.4. Condicionantes e limitações
A geração de um modelo BIM requer aprendizagem e treino de forma a que o utilizador
adquira o conhecimento e a prática suficiente para que conceber propostas, interpretar e adicionar
informação e obter resultados, com base na metodologia, seja um recurso essencial ao
desenvolvimento do seu trabalho. O presente trabalho alertou para algumas limitações que devem
ser conhecidas e ilustrou como a ferramenta BIM utilizada interpreta a modelação de elementos e a
sua medição. O processo de criação do modelo BIM adequado para efeitos de obtenção de
quantidades pode ser um processo bastante moroso, e se o utilizador é um iniciante, o processo de
aprendizagem requer uma considerável quantidade de tempo. A adaptação a esta nova metodologia
pode, inicialmente, não trazer benefícios visíveis, a um curto prazo, o que pode afastar potenciais
interessados por não visualizarem um retorno quase instantâneo. É necessário pois, algum grau de
conhecimento para a utilização de um software BIM para se conseguir usufruir de todas as suas
61
potencialidades, reduzir o tempo de criação do modelo e conseguir utilizar a sua informação para
diversas aplicações.
O investimento inicial, que envolve licenças de software, novo hardware e a formação dos
colaboradores da empresa, é também uma condicionante limitativa ao sucesso da implementação
BIM, pois o retorno do investimento só será atingido a longo prazo.
Como referido, um modelo BIM, direcionado para a obtenção de quantidades, deve seguir
regras de modelação que viabilizem o uso BIM. Se as boas práticas não forem rigorosamente
consideradas, os resultados obtidos do modelo podem não ser corretos. Isto limita os outros usos
para o modelo, como, por exemplo, a visualização 3D que pode não ser uma representação fiel da
realidade devido às adaptações para o uso referido.
A pormenorização de armaduras no Revit é um processo difícil e pouco user-friendly, apesar
de todas as aplicações adicionais já desenvolvidas e incorporadas nos softwares BIM. Como o
processo de modelação de armaduras por elemento é ainda bastante trabalhoso e apresenta
algumas limitações na definição de parâmetros, como exemplificado no caso de estudo, as
quantidades obtidas referentes a estes elementos fica bastante comprometida na metodologia BIM. A
medição BIM do aço das armaduras fornece um resultado que pode não ser o correto e este
componente é bastante importante na estimativa de custo global da obra. Assim as armaduras
constituem uma limitação à utilização da medição automática, por não devolver resultados coerentes.
Se forem estudadas alternativas ao projeto, a obtenção de quantidades do Revit traz
vantagens, pois as tabelas são atualizadas automaticamente após cada alteração imposta ao modelo
BIM. Adicionalmente, o mapa de quantidades pode ser transposto para um programa especializado
em orçamentação, de forma a fornecer toda a informação normalmente requerida pelo utilizador, e
eventualmente estabelecendo a ligação ao planeamento da obra, criando modelos 4D. O Revit
admite o arquivo de ficheiro de quantidades em formato .xls (Excel) e possibilita fazer a transposição
para aplicações atuais de orçamentação.
62
7. CONCLUSÃO
Este capítulo sintetiza os principais aspetos abordados no desenvolvimento deste trabalho,
identifica as contribuições mais relevantes para a atividade de medição de quantidades na Indústria
da construção e refere as limitações encontradas na utilização das ferramentas BIM.
O desenvolvimento do caso prático facilitou a perceção das vantagens e limitações da
implementação da tecnologia BIM no campo da medição de quantidades e estimativa de custos de
obras. A aprendizagem sobre o uso de ferramentas BIM dirigida ao caso específico da obtenção de
quantidades, revelou que a aplicação utilizada permite a obtenção de resultados precisos e de uma
forma eficiente, com um menor gasto de tempo na sua realização. No entanto, como referido no
estudo, o tempo gasto a realizar um modelo específico para este uso pode ser elevado, se o utilizador
não estiver familiarizado com a ferramenta BIM. Este aspeto deve ser ponderado, de forma a ser
benéfico para a empresa. Com a experiência adquirida com projetos-piloto, a transição do método
tradicional para o método automático deve ser gradual e com consciência dos cuidados a ter com o
processo de modelação. No futuro, a vantagem competitiva pode compensar o investimento inicial ao
utilizar BIM, podendo elevar a cota da empresa no mercado.
Conclui-se que a adoção da metodologia BIM para realizar a medição de quantidades é
vantajoso, em substituição do método tradicional. Porém, os custos iniciais são elevados e o retorno
do investimento não é imediato, dependendo da rapidez de adaptação à nova metodologia. A longo
prazo, a adoção BIM e a utilização de todos os seus usos traz benefícios significativos.
7.1. Contribuições do estudo
Foi possível comprovar, através do caso prático, que a medição de quantidades automática
através da metodologia BIM produz resultados precisos na estimativa de custo de um projeto. No
caso analisado, dirigido à especialidade de estruturas e apenas à zona das fundações do edifício,
obteve-se uma redução substancial de tempo para obter as quantidades de material.
A elaboração do modelo não cumpriu os requisitos de nenhuma norma existente, tendo
seguido apenas regras de modelação que orientaram a elaboração do modelo para uma
quantificação precisa e eficiente. A criação de normas obrigatórias é o próximo passo para uma
implementação BIM no país, e para uma homogeneização dos modelos apresentados de forma a
facilitar a troca de informação entre todos os intervenientes.
Foi possível comprovar que os mapas de quantidades obtidos a partir da quantificação
automática são precisos e não são afetados pelo erro humano. Embora, os erros humanos possam
acontecer na parte da modelação, pelo que se deve garantir que a modelação é executada seguindo
os critérios de modelação previamente estabelecidos, para não fornecer resultados incorretos.
Comprovou-se, através da aplicação do caso de estudo, que existem benefícios a longo prazo que
devem compensar o investimento inicial, mas é requerida uma constante aprendizagem e
acompanhamento por parte da empresa. Não é desejável que seja adotada a metodologia BIM num
projeto e depois, por falta de reconhecimento de benefícios imediatos, se volte a utilizar o método
63
tradicional nos projetos seguintes, pois esta atitude leva a que a implementação não seja bem-
sucedida e a custos elevados sem retorno.
O estudo revelou a importância de automatizar processos e de acompanhar a tecnologia na
sua evolução. Métodos mais eficientes permitem melhores rendimentos, custos inferiores e
resultados mais precisos. No estado em que se encontra a indústria no país, qualquer método
comprovado que reduza custos será uma mais-valia competitiva em relação à concorrência, e deve
ser estudada a possibilidade de adoção por todas as empresas.
A presente dissertação apresenta alguns passos que devem ser tomados pela indústria para
que a adoção da metodologia BIM seja uma realidade, como por exemplo, a criação de normas
nacionais, formação de profissionais qualificados e exigência da utilização do BIM em contratos
públicos.
Através do caso de estudo ficou comprovado que a obtenção de quantidades é um uso BIM
com grande potencial e que pode facilmente ser adotado depois da criação do modelo para efeitos de
visualização, com as devidas adaptações. Porém, a utilização do BIM, apenas para este uso, não é
aconselhada, visto que o tempo gasto na modelação pode ser superior ao tempo gasto a obter
quantidades manualmente. Assim, é aconselhável utilizar a metodologia BIM para diferentes usos,
como a visualização e a deteção de conflitos, e adaptar este modelo para obter mapas de
quantidades precisos. A utilização da metodologia BIM apenas para quantificação deve ser alvo de
uma avaliação cuidada para não ter o efeito contrário ao pretendido (aumento de custos).
7.2. Limitações
O caso prático apenas abordou a especialidade de fundações, e apesar da variedade de
elementos, estes eram simples e de fácil modelação. Uma estrutura mais complexa e com mais
especialidades irá certamente aumentar o tempo de modelação necessário, exigindo um maior
conhecimento do software por parte do modelador. No entanto, os benefícios retirados de um projeto
mais complexo serão certamente superiores.
O projeto estrutural foi realizado de maneira tradicional, e não foi possível obter os tempos de
cada tarefa, pelo que não foi possível comparar o tempo de realização do projeto entre o método
tradicional e o método BIM.
A modelação de armaduras e a sua medição é um processo pouco intuitivo e que não obtém
os resultados esperados nas primeiras tentativas. Isto prende-se com o facto de a modelação manual
de cada armadura, sem recurso a aplicações específicas, ser um processo bastante moroso e
propenso a erros, enquanto que a utilização de extensões para modelar cada elemento, cria
limitações como o comprimento das dobragens, comprovado no caso de estudo. É importante
salientar que, se as empresas de software otimizarem a modelação e a medição deste elemento, será
possível realizar uma medição de quantidades de armaduras correta e precisa.
Os elementos modelados são simples, pelo que a sua medição foi de fácil execução e os
resultados foram precisos. No entanto, no caso de estruturas mais complexas e especialidades que
envolvam formas geométricas não tradicionais, pode levar a resultados errados devido às limitações
do software, e a regras de medição mais profundas, pelo que o resultado não deve ser tão exato
64
como o apresentado [3]. O adiamento da realização da obra devido a problemas financeiros não
permitiu a comparação das quantidades reais com as quantidades calculadas no projeto.
O processo de quantificação de mão-de-obra e de equipamentos, assim como a
orçamentação total de um projeto não foram abordados e os resultados apresentados podem não ser
semelhantes para diferentes tipos de medição.
Algumas empresas portuguesas estão a iniciar projetos-piloto que irão permitir agilizar a
implementação BIM, especialmente os gabinetes de projeto e empreiteiros. A sua implementação
ainda é lenta, devido ao baixo investimento disponível para novas tecnologias por parte das
empresas, à crise no setor nos últimos anos e à resiliência em mudar os métodos de trabalho
estabelecidos na empresa. No entanto, o envolvimento de empresas nacionais em projetos
internacionais, requer o uso de BIM, pelo que o setor nacional deve atualizar a sua tecnologia nesse
sentido, de forma a manter-se competitivo internacionalmente.
7.3. Desenvolvimentos futuros de trabalho
Como trabalhos futuros considera-se de interesse a aplicação da medição automática a
diferentes especialidades e com diferente nível de complexidade, assim como utilizar a metodologia
BIM para uma completa quantificação em fase de projeto, com medição da mão-de-obra e dos
equipamentos necessários, entre outros. Acompanhar o método tradicional desde o início do projeto
até à sua conclusão, e comparar os tempos entre o projeto tradicional e a modelação BIM é essencial
para determinar a viabilidade da obtenção de quantidades como único uso. A comparação destes
resultados com uma obra que esteja a decorrer, para ter em conta o valor real das quantidades
utilizadas e comparar com as obtidas no projeto, é um estudo com bastante interesse. É também
importante estudar o papel do orçamentista na estrutura da equipa BIM, em que fase é essencial a
sua opinião e participação. A adaptação de uma empresa para utilizar a obtenção de quantidades
automática é um aspeto interessante para futuras pesquisas, abordando as alterações necessárias à
empresa, os custos inerentes e a criação de novos postos de trabalho. A ligação dos resultados
obtidos com programas de orçamentação utilizados atualmente será uma linha de investigação
interessante, permitindo estudar alternativas ao processo de orçamentação, quer seja do cliente ou
do empreiteiro. Estudar a possibilidade de as entidades públicas se envolverem no processo, seja a
exigir a utilização do BIM enquanto clientes ou a facilitar a sua adoção, criando normas e plataformas.
As universidades também têm um papel preponderante ao formar profissionais com o conhecimento
necessário para implementar o BIM nas empresas. A tecnologia BIM deve apoiar-se em bases
sólidas para que a sua integração no panorama nacional seja o mais eficaz possível. A normalização
é essencial para atingir esse objetivo e facilitar as empresas no seu processo de implementação, pelo
que a avaliação do estado da normalização em Portugal é um projeto interessante.
Em síntese, ainda existe muito trabalho para que a implementação BIM em Portugal seja uma
certeza, assim como a sua utilização para o processo de obtenção de quantidades. Os primeiros
passos já foram tomados.
65
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66
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1983.
[29] Orçamentos, http://orcamentos.eu/project/precos-de-betao-pronto/, consultado em junho 2015.
[30] Mendes, N. Estrutura de Custos de Edifícios de Habitação, Dissertação Mestrado. Instituto
Superior de Engenharia de Lisboa, 2011.
A.1
A. ANEXOS
Anexo A
Entrevista
Implementação BIM
Pergunta 1: Qual considera ser a melhor forma de implementação BIM na indústria AEC e
quais os passos a considerar (Governo, entidades responsáveis, empresas, universidades)
para que a utilização BIM seja uma realidade?
Professor João Martins (JM): As universidades devem, inicialmente, formar novos profissionais e
apostar na investigação nessa área, devido à escassez de profissionais e à indefinição do papel do
BIM nos processos de trabalho.
As entidades ligadas à indústria devem definir uma "estratégia BIM", que deve incluir
objetivos tecnológicos mensuráveis, como o desenvolvimento de normas ou implementação de
plataformas eletrónicas para submissão de projetos. Devem criar condições para que qualquer
empresa do sector possa adotar o BIM. Podem também adotar uma postura mais interventiva,
tornando obrigatória a utilização do BIM em determinadas obras.
No caso das empresas, devem estar atentas ao desenvolvimento tecnológico e às exigências
do mercado, devendo enquadrar o BIM no âmbito de uma estratégia mais ampla. Existem mercados
onde os clientes exigem a entrega de projetos em BIM pois serão ferramentas de gestão importantes
durante a sua utilização. Algumas empresas irão adotar o BIM por exigência do mercado, enquanto
outras irão reconhecer as vantagens que o BIM introduz nos processos de trabalho.
Professor Eduardo Santos (ES): A estratégia com melhores resultados tem sido o envolvimento de
entidades governamentais no processo, como clientes BIM. A exigência de projetos em BIM gera
importante demanda no mercado e é capaz de motivar e movimentar as empresas do sector a se
capacitarem para atendê-la. É preciso que as entidades governamentais se capacitem para saber o
que exigir aos fornecedores e também como utilizar e beneficiar do BIM nas obras.
P2: O que falta ao seu país para se atingirem maiores taxas de implementação BIM?
JM: Dinheiro e obras!
Existe um grande interesse à volta deste tema. As empresas já conhecem o BIM e as suas
vantagens, muitas já usam em algumas das suas tarefas. A implementação do BIM será gradual e
natural, à medida das exigências colocadas às empresas do sector que operam por todo o mundo.
ES: Maior demanda do cliente; bibliotecas de componentes BIM de produtos nacionais; demanda
de entidades governamentais; ensino de BIM nas faculdades de Arquitetura e Engenharia Civil;
capacitação dos profissionais já no mercado; conscientização dos dirigentes das empresas sobre o
que é realmente o BIM e quais são as suas vantagens.
A.2
Normalização
P3: Um dos maiores desafios do BIM é a falta de normas oficiais. Qual a sua opinião sobre
o assunto?
JM: Concordo. A interoperabilidade não se esgota no desenvolvimento de formatos de ficheiros
como o IFC: os modelos têm que ser definidos de acordo com as regras comuns, ou serão inúteis no
processo de desenvolvimento colaborativo.
ES: As normas têm um papel importante para fomentar o uso do BIM, facilitando a sua
implantação e favorecendo a exploração do BIM em todo o seu potencial
P4: Se forem criadas normas oficiais no País, estas devem seguir as normas existentes no
país para os processos construtivos (Quantificação/Orçamentação) ou devem ser criadas
normas baseadas nas normas BIM existentes em países mais avançadas na metodologia
(Reino Unido, Finlândia)?
JM: As normas "pré-BIM" nem sempre se adequam aos processos automáticos. Várias normas
não podem ser alvo de avaliações subjetivas ou que não conseguem cobrir todos os casos práticos
existentes. É útil que as normas existentes sirvam de base, mas devem sofrer alterações profundas.
A harmonização de normas a nível internacional é uma exigência prática num sector onde a
internacionalização é uma realidade.
No caso de Portugal, como não existem normas obrigatórios na medição, a resposta a essa
questão é mais óbvia que nas outras áreas.
ES: Na elaboração de normas BIM nacionais devem ser estudadas as experiências e documentos
elaborados em outros países, porém sempre adaptando-os à realidade nacional.
P5: Que cuidados se devem ter na elaboração de uma norma BIM para a Q/O?
ES: É importante garantir a participação de utilizadores BIM experientes na elaboração de
normas, manter a sua compatibilidade com as outras normas e garantir que é viável e pode ser
cumprida com os principais aplicativos do mercado.
P6: No Brasil estão a ser criadas normas que vão ajudar na criação de Bibliotecas
dependendo do uso BIM (Projeto do Professor Eduardo Santos). Pensa que é mais importante
criar normas que forneçam diretrizes para a criação de Bibliotecas que possam ser utilizadas
por todos, como no caso brasileiros, ou seria preferível a criação de normas que
enumerassem todas as propriedades que os objetos BIM devem ter, deixando assim a
conceção das bibliotecas para os utilizadores?
A.3
JM: Não conheço essas normas.
Neste momento, é mais útil estabelecer consensos relativamente às características dos
modelos do que às dos objetos. As exigências impostas aos objetos devem permitir o cumprimento
de objetivos mais amplos, que devem ser desenvolvidos primeiros.
ES: As duas alternativas não são mutuamente excludentes. A melhor alternativa para uma norma
de componentes BIM é especificar os requisitos dos componentes a partir do uso que se fará ao
modelo ao invés de enumerar as propriedades para cada tipo de componente.
Futuro da Q/O BIM
P7: O que ainda falta, tecnologicamente, à Q/O BIM? Que limitações existe, atualmente,
para que o processo possa ser generalizado?
PM: Penso que não falta nada que impeça a sua implementação. As ferramentas que existem já
permitem obter benefícios.
A nível nacional, penso que o maior obstáculo se prende menos com os aspetos relacionados
com o BIM do que com a carência da normalização na construção. Por exemplo, os Mapas de
Quantidades de Trabalho (MTQ). Um modelo é composto por instâncias de objetos que têm de ser
associados a artigos de um MTQ. Se, em cada nova obra a estrutura destes artigos for distinta, a
complexidade desta tarefa cresce drasticamente.
ES: A quantificação é um processo simples, desde que o modelo tenha sido construído de
maneira adequada para esse processo. A maioria das empresas não tem essas diretrizes de
modelagem. Os aplicativos atuais são suficientes para realizar uma quantificação precisa.
P8: Qual será o futuro da Q/O BIM, e que entidades podem ter um papel importante para o
aumento do uso BIM?
JM: Será um processo mais transparente para o utilizador BIM e cada vez melhor integrado nos
seus processos e ferramentas de trabalho habituais. É uma das aplicações mais interessantes, e
também uma das que mais depende do estabelecimento de regras de modelação e de organização
de informação.
O sucesso da Q/O será sempre o resultado do trabalho em conjunto das organizações que
intervêm neste sector.
ES: A Quantificação é um dos usos mais básicos do BIM e que um computador consegue
desempenhar com velocidade e precisão. A tendência é para que esse uso cresça na mesma
proporção que a adoção BIM. Mas não é vantajoso modelar um projeto apenas para a Q/O, pois pode
ser mais lento e custoso que o processo tradicional. Este uso crescerá juntamente com os demais
usos BIM, mas, provavelmente, não será um fomentador do BIM.
A.4
Anexo B
A.5
A.6
Anexo C
A.7
