BIM + 8 grandes tecnologias: quantas conhece?

O artigo a seguir é proveniente deTutorial Revit

Com o aprofundamento gradual da aplicação do BIM, são cada vez menos os projetos que utilizam apenas o BIM. Um número crescente de projetos integra o BIM a outras tecnologias avançadas ou a sistemas de aplicação, de modo a gerar maior valor de integração. BIM+PM, BIM+computação em nuvem, BIM+Internet das Coisas… Qual é a tendência de desenvolvimento do “BIM+”? Esta é a resposta para você.

01 BIM+PM

          

PM é a abreviatura de gerenciamento de projetos, que consiste em alcançar objetivos predefinidos dentro de metas limitadas de tempo, qualidade e custo. A aplicação integrada de BIM e PM estabelece interfaces de conversão de dados entre o software de aplicação BIM e o sistema de gerenciamento de projetos, aproveitando plenamente as características do BIM — intuitividade, capacidade de análise, compartilhamento e gerenciabilidade — para fornecer um suporte de dados BAS preciso e oportuno. Os dados integrados e as análises técnicas constituem os diversos instrumentos operacionais do gerenciamento de projetos, em articulação com os seus fluxos de processo. Por meio da análise de processos e de estatísticas, implementa-se a gestão em ciclo fechado completo de geração de dados, utilização de dados, aprovação processual, estatísticas dinâmicas e análise de decisões, elevando a capacidade abrangente de gerenciamento e a eficiência gerencial do projeto.

          

A aplicação integrada de BIM e PM pode oferecer meios visuais de gerenciamento ao gerenciamento de projetos. Por exemplo, a aplicação integrada do gerenciamento 4D pode refletir de forma intuitiva o processo construtivo e o progresso físico de todo o edifício, ajudando o gerente do projeto a elaborar um plano de obras racional e a otimizar a utilização dos recursos construtivos. Ao mesmo tempo, a aplicação integrada das duas tecnologias pode proporcionar meios de análise mais eficazes ao gerenciamento de projetos. Por exemplo, para um determinado pavimento, é possível obter as receitas e os custos planejados por meio do modelo integrado BIM e os dados de custo real no sistema de gerenciamento de projetos, realizando cálculos e análises comparativas que subsidiam a gestão dinâmica de custos. Além disso, os aplicativos integrados também podem fornecer suporte de dados ao gerenciamento de projetos — por exemplo, o modelo integrado BIM permite fornecer dados de forma rápida e conveniente para a estimativa de custos, a gestão de materiais e a verificação de quantitativos de subcontratação —, elevando efetivamente a eficiência do trabalho e o nível de tomada de decisões.    

          

Tendo em vista as características dos edifícios superaltos — grande dificuldade construtiva e frequente interferência entre as múltiplas especialidades —, o projeto do Guangzhou Dafu International Finance Center desenvolveu, em cooperação com a Glodon Software Co., Ltd., o sistema integrado de gerenciamento de projetos da Torre Leste. No gerenciamento de projetos, o BIM interconectou o modelo BIM com os diversos dados, reduzindo efetivamente os custos, encurtando o ciclo da obra e elevando o nível do gerenciamento da engenharia, tornando-se um exemplo representativo da aplicação integrada de BIM e PM na construção de edifícios superaltos.

          

Prevê-se que os sistemas de gerenciamento de projetos baseados em BIM se tornem cada vez mais completos, chegando a substituir inteiramente os sistemas tradicionais de gerenciamento de projetos. O gerenciamento de projetos baseado em BIM também promoverá a aplicação do IPD, um novo modelo de entrega de projetos. IPD é a abreviatura de entrega integrada de projetos (Integrated Project Delivery). Ele se fundamenta na contratação integral de engenharia, exigindo que todas as partes envolvidas no projeto participem dos trabalhos iniciais, cooperem estreitamente e assumam as responsabilidades correspondentes até a entrega do empreendimento. Os participantes acompanham todo o processo do projeto, aplicam suas competências profissionais e tomam decisões com base no valor e nos interesses do projeto. No modelo IPD, a aplicação integrada de BIM e PM pode reunir as partes interessadas do projeto em uma única equipe, beneficiando-se da ampliação do círculo de decisões, de um acervo de conhecimentos mais amplo, de uma plataforma de informações compartilhada, de melhores decisões, da otimização contínua e da redução de desperdícios. Portanto, o modelo IPD constituirá um caminho importante para a inovação e o desenvolvimento do gerenciamento de projetos, bem como um novo modelo de aplicação da integração entre BIM e PM.

          

02 BIM+Computação em Nuvem

              

A computação em nuvem é um modelo computacional baseado na internet no qual software, hardware e recursos de informação podem ser compartilhados sob demanda com computadores e outros terminais. A aplicação integrada de BIM e computação em nuvem aproveita as vantagens da computação em nuvem para transformar as aplicações BIM em serviços BIM na nuvem. Atualmente, a China ainda se encontra em fase de exploração desse campo.

          

Com base na poderosa capacidade computacional da computação em nuvem, as aplicações BIM podem transferir para a nuvem grande quantidade de trabalhos complexos, elevando a eficiência do processamento; com base na capacidade de armazenamento de dados em larga escala da computação em nuvem, os modelos BIM e os dados operacionais correlatos podem ser sincronizados para a nuvem, facilitando o acesso e o compartilhamento pelos usuários em qualquer lugar e a qualquer momento. Isso leva a tecnologia BIM para fora dos escritórios: os usuários podem, a qualquer momento, conectar-se aos serviços na nuvem por meio de dispositivos móveis no canteiro de obras e obter oportunamente os dados e os serviços BIM de que necessitam.

          

Recentemente, o projeto do edifício Goldin Finance 117, em Tianjin, recém-coroado, ativou, desde o início da construção, o serviço Glodon Cloud como plataforma de dados para o gerenciamento de dados, a publicação de tarefas e o compartilhamento de informações da equipe BIM, tendo também proposto um plano de construção da nuvem BIM. O sistema se baseia na Glodon Cloud e desenvolve aplicações aprofundadas da tecnologia BIM. A Glodon Cloud gerencia as dezenas de milhares de documentos de engenharia deste projeto e presta serviços exemplares de colaboração aos membros do projeto oriundos de 10 unidades diferentes. A equipe do projeto sincroniza na nuvem as informações BIM e os documentos de engenharia; por meio de controle refinado de permissões e de diversas formas de colaboração, atende às necessidades de armazenamento dos dados massivos, de acesso simultâneo de múltiplos usuários e de colaboração entre todas as especialidades e processos do projeto, bem como às funções que asseguram a transmissão rápida, segura, conveniente e controlada dos documentos de engenharia no âmbito da equipe. Com o compartilhamento, elevam-se o nível de gerenciamento e a eficiência do trabalho.

          

De acordo com a forma e a escala dos serviços de nuvem, as aplicações integradas de BIM e computação em nuvem atravessarão estágios de desenvolvimento inicial, intermediário e avançado. O primeiro estágio é marcado pela plataforma de colaboração de projetos: ao acessarem a plataforma de colaboração de projetos, as aplicações BIM dos principais fornecedores formam inicialmente aplicações BIM de colaboração em nível de arquivos. O segundo estágio é marcado pela plataforma de informações de modelos: os fornecedores parceiros desenvolvem aplicações BIM baseadas em uma plataforma comum de informações de modelos, compondo aplicações BIM de colaboração em nível de componentes. O estágio avançado é marcado pela plataforma aberta: os usuários podem obter, conforme as diferentes necessidades, as aplicações BIM desejadas a partir da plataforma BIM na nuvem e formar aplicações BIM personalizadas.    

03 BIM+Internet das Coisas

          

A Internet das Coisas (IOT) é uma rede que utiliza identificação por radiofrequência, sensores infravermelhos, sistemas de posicionamento global, scanners a laser e outros dispositivos de sensoriamento de informações para identificar, localizar, rastrear, monitorar e gerenciar objetos de forma inteligente, conectando-os à internet para a obtenção de informações e realizando a troca de informações e a comunicação conforme os protocolos acordados.

          

A aplicação integrada de BIM e Internet das Coisas é, em essência, a integração e a interação das informações ao longo de todo o processo construtivo. A tecnologia BIM desempenha as funções de nível superior de integração, interação, exibição e gerenciamento das informações, enquanto a tecnologia da Internet das Coisas desempenha as funções de nível inferior de percepção, coleta, transmissão e monitoramento das informações. A aplicação integrada dessas duas tecnologias pode realizar o “fluxo de informações em ciclo fechado” em todo o processo construtivo e concretizar a integração orgânica entre o gerenciamento virtual das informações e o hardware do ambiente físico. Atualmente, o BIM já é amplamente aplicado na fase de projeto e começou a se estender às fases de construção e de operação. As aplicações da Internet das Coisas concentram-se principalmente nas fases de construção e de manutenção, e a sua aplicação integrada gerará um valor imenso.

          

Na fase de construção, a aplicação integrada dessas duas tecnologias pode melhorar a capacidade de gerenciamento da segurança no canteiro de obras, definir um cronograma construtivo racional, apoiar um controle de custos eficaz e elevar o nível do gerenciamento da qualidade. Riscos de segurança como a proteção perimetral deficiente na entrada de túneis e trabalhadores sem cinto de segurança podem ser vistos em toda parte nos canteiros de obras. As aplicações da Internet das Coisas baseadas em BIM podem detectar esses riscos em tempo real e emitir alertas. As etiquetas de identificação por radiofrequência (RFID) instaladas nos capacetes, nos cintos de segurança e nos cartões de identificação dos trabalhadores que atuam em altura podem ser localizadas com precisão no sistema BIM. Se o comportamento operacional não estiver em conformidade com as normas pertinentes, o cartão de identificação e a localização correspondente no sistema BIM emitirão alarmes simultaneamente. Os gestores conseguem identificar com precisão a posição do risco e adotar medidas eficazes, evitando acidentes de segurança.    

          

Nas fases de construção e de operação e manutenção, a aplicação integrada dessas duas tecnologias pode elevar a eficiência da manutenção diária dos equipamentos, aprimorar o nível de monitoramento dos ativos importantes, reforçar a capacidade de proteção de segurança e apoiar o gerenciamento inteligente de operação e manutenção.

          

O grande projeto habitacional em PC (concreto pré-moldado) de Pujiang, em Xangai, integrou BIM e Internet das Coisas. Com base na tecnologia BIM, foi construída uma plataforma de gerenciamento de informações para a construção de edifícios pré-fabricados, e foram estudadas e formuladas as regras de codificação dos componentes. A tecnologia de identificação por radiofrequência foi empregada no gerenciamento dinâmico dos componentes pré-fabricados, e buscou-se aplicar a tecnologia BIM ao projeto, à produção e à utilização de edifícios pré-fabricados de concreto e ao gerenciamento de todo o processo construtivo. Isso concretizou o gerenciamento inteligente e dinâmico das informações na produção e na instalação dos componentes pré-fabricados, elevando a eficiência do gerenciamento da construção.

          

A aplicação integrada de BIM e Internet das Coisas ainda se encontra em estágio inicial, carecendo de normas sistemáticas e operacionais de integração e implementação para a troca, o armazenamento, a transmissão, a codificação classificada e a aplicação de dados, e enfrenta diversos problemas, como os de natureza jurídica e regulatória, o modelo de negócios atual do setor da construção civil e os softwares de aplicação BIM. No entanto, esses problemas serão resolvidos gradualmente com o desenvolvimento da tecnologia e a elevação contínua do nível de gerenciamento.

          

A integração profunda e a aplicação do BIM com a Internet das Coisas elevarão, sem dúvida, a construção inteligente a um novo patamar e inaugurarão uma nova era da construção inteligente, constituindo uma das direções importantes do desenvolvimento da informatização da construção civil no futuro. No futuro, os sistemas inteligentes de controle de edifícios terão a Internet das Coisas como núcleo e terão como principais características a classificação funcional e a compatibilidade de comunicação mútua.

              

04 BIM+Estação Total Inteligente

          

A medição de construção é um componente importante da medição de engenharia, englobando o estabelecimento da rede de controle construtivo, a locação das edificações, a observação de deformações durante o processo construtivo e a medição de conclusão da obra.

          

Nos últimos anos, aumentam cada vez mais os edifícios de porte extragrande, de altura extrema e de geometria complexa. A estação total (taqueômetro eletrônico) é utilizada principalmente para a medição e a locação. Com a aplicação de novas tecnologias, a estação total evolui gradualmente rumo à automação e à inteligência. A estação total inteligente é acionada por motor e, sob o controle dos aplicativos correspondentes, pode identificar, calibrar e medir automaticamente múltiplos alvos, sem sofrer interferências, podendo também localizar diretamente alvos comuns sem a necessidade de prisma refletor.

          

A aplicação integrada de BIM e estação total inteligente consiste em integrar software e hardware, levando o modelo BIM para o canteiro de obras e utilizando os dados de coordenadas tridimensionais do modelo para acionar a estação total inteligente na medição. A aplicação integrada das duas tecnologias compara as informações da estrutura real, obtidas pelo levantamento em campo, com os dados do modelo, verificando os desvios entre o ambiente construtivo real e o modelo BIM, o que fornece a base para o projeto detalhado posterior de especialidades como sistemas de energia elétrica, mecânica, acabamento refinado e fachadas-cortina. Ao mesmo tempo, com base na função de locação eficiente e precisa da estação total inteligente e em combinação com a rede de eixos, os pontos de controle e as linhas de controle de cotas do canteiro de obras, é possível demarcar de forma eficaz e rápida os resultados de projeto no local, concretizando uma locação construtiva precisa e proporcionando aos trabalhadores uma orientação construtiva mais exata e intuitiva. Além disso, com base na função precisa de coleta de dados em campo da estação total inteligente, após a conclusão da obra os objetos são medidos no local e os dados medidos são comparados com os dados de projeto para a verificação da qualidade da construção.

          

Em comparação com os métodos tradicionais de locação, o método integrado de locação com BIM e estação total inteligente pode controlar a precisão dentro de 3 mm, enquanto a precisão geralmente exigida na construção civil é de 1 a 2 cm, superando em muito a precisão construtiva tradicional. A locação tradicional exige a operação de pelo menos duas pessoas; com a locação integrada de BIM e estação total inteligente, uma única pessoa pode concluir a localização precisa de centenas de pontos por dia, com uma eficiência de 6 a 7 vezes superior à dos métodos tradicionais.    

          

Atualmente, muitas empresas estrangeiras já integraram o BIM e estações totais inteligentes de medição e locação em suas construções, enquanto a China ainda se encontra em fase de exploração, com apenas alguns projetos, como a Linha 9 do transporte ferroviário urbano de Shenzhen, o Ping An Finance Centre de Shenzhen e o Wangjing SOHO de Pequim. No futuro, a aplicação integrada dessas duas tecnologias integrar-se-á ainda mais à tecnologia em nuvem, realizando a sincronização bidirecional entre terminais móveis e dados na nuvem, e integrar-se-á ainda mais ao controle de qualidade do projeto, concretizando a integração perfeita do modelo de controle de qualidade com os fluxos de trabalho originais e elevando ainda mais o valor de aplicação do BIM.

          

05 BIM+GIS

          

Um sistema de informações geográficas (GIS) é um sistema computacional de informações usado para gerenciar dados com distribuição espacial geográfica. Ele adquire, armazena, gerencia, calcula, analisa e exibe, em forma de mapas geográficos intuitivos, diversos dados relacionados às posições na superfície terrestre; sua abreviatura em inglês é GIS. Por meio da integração de dados, da integração de sistemas ou da integração de aplicações, realiza-se a aplicação integrada de BIM e GIS: pode-se integrar o GIS às aplicações BIM, integrar o BIM às aplicações GIS ou integrar profundamente BIM e GIS, de modo a aproveitar plenamente as vantagens de cada um e ampliar os campos de aplicação. Atualmente, eles são integrados em diversos domínios, como planejamento urbano, análise de tráfego urbano, análise de microclima urbano, gerenciamento de redes municipais de tubulações, planejamento de áreas residenciais, prevenção digital de desastres e reabilitação de edifícios existentes. Em comparação com as aplicações isoladas de cada uma das tecnologias, houve melhorias evidentes em aspectos como qualidade da modelagem, precisão da análise, eficiência da tomada de decisões e nível de controle de custos.

              

A aplicação integrada de BIM e GIS pode melhorar a capacidade de gerenciamento de projetos de grande extensão territorial e de longa duração. O objeto de aplicação do BIM costuma ser um único edifício; com o aproveitamento das funções macroscópicas do GIS, o seu âmbito de aplicação estende-se a domínios de engenharia como rodovias, ferrovias, túneis, hidroeletricidade e portos. Por exemplo, o projeto da rodovia Xingfen combinou BIM e GIS, realizando um gerenciamento construtivo em múltiplos níveis que integra a gestão macroscópica baseada em GIS, o gerenciamento por seções baseado em BIM e a gestão refinada de pontes e túneis.

          

A aplicação integrada de BIM e GIS também pode melhorar a capacidade de gerenciamento de grandes instalações públicas. Atualmente, a aplicação do BIM concentra-se principalmente nas fases de projeto e construção. A aplicação integrada de BIM e GIS pode resolver os problemas de gerenciamento de operação e manutenção com BIM de grandes edifícios públicos, obras municipais e infraestruturas, estendendo a aplicação do BIM à fase de operação e manutenção. Por exemplo, o projeto do Novo Aeroporto de Kunming combinou organicamente as duas tecnologias e desenvolveu com êxito um sistema de gerenciamento de operação e manutenção do terminal aeroportuário, realizando o gerenciamento diário de operação e manutenção das instalações prediais do terminal e dos equipamentos eletromecânicos, bem como a consulta dinâmica de informações sobre maquinário, processos, estoques, manutenção e inspeções.

          

A aplicação integrada de BIM e GIS também pode ampliar e otimizar as funções de aplicação de cada uma das tecnologias. A navegação é uma função importante das aplicações de GIS, mas está limitada ao ambiente externo. A aplicação integrada dessas duas tecnologias pode não apenas estender a função de navegação do GIS para ambientes internos, mas também otimizar as funções existentes do GIS. Por exemplo, graças à descrição detalhada das informações internas pelo modelo BIM, é possível assegurar que, em caso de incêndio, a rota de fuga interna seja a mais adequada, e não simplesmente a mais curta.

          

Com o rápido desenvolvimento da internet, a aplicação integrada de BIM e GIS, baseada na internet e nas tecnologias de comunicação móvel, mudará o seu modelo de aplicação e evoluirá na direção de serviços em rede. Atualmente, o BIM e o GIS começaram a incorporar a computação em nuvem, surgindo o “BIM em nuvem” e o “GIS em nuvem”. A introdução da computação em nuvem mudará o modo de armazenamento de dados do BIM e do GIS, aumentando o volume de dados e impulsionando as suas aplicações a um desenvolvimento exponencial.    

          

          

06 BIM+Escaneamento 3D

          

O escaneamento tridimensional é uma tecnologia avançada que integra óptica, mecânica, eletricidade e tecnologia computacional. Ele é utilizado principalmente para escanear a forma, a estrutura e a cor dos objetos, a fim de obter as coordenadas espaciais da superfície do objeto. Ele apresenta vantagens como alta velocidade de medição, alta precisão e facilidade de uso, e os seus resultados de medição podem ser diretamente integrados a diversos softwares. A tecnologia de escaneamento a laser tridimensional é também conhecida como tecnologia de reprodução de cenas. Com métodos de medição por escaneamento a laser de alta velocidade, é possível obter rapidamente os dados de coordenadas tridimensionais da superfície do objeto medido em grandes áreas e com alta resolução, oferecendo um novo meio técnico para a rápida construção dos modelos de imagem tridimensionais dos objetos.

          

A tecnologia de escaneamento a laser tridimensional pode registrar de forma eficaz e completa as condições complexas do canteiro de obras. Comparando com o modelo de projeto, é possível refletir diretamente a situação real da construção no local, o que é de grande ajuda para trabalhos como a inspeção de engenharia. Ao mesmo tempo, para alguns edifícios antigos, a tecnologia de escaneamento a laser tridimensional pode gerar registros eletrônicos de forma rápida e precisa, formando informações de arquivamento digital que facilitam os trabalhos posteriores de reparo e reforma. Além disso, para condições construtivas difíceis de modificar no local, a tecnologia de escaneamento a laser tridimensional permite obter informações reais, com base nas quais se pode ajustar os componentes de acabamento. A integração de BIM e escaneamento tridimensional consiste em comparar, converter e compatibilizar o modelo BIM com o modelo de escaneamento tridimensional correspondente, com o objetivo de auxiliar a inspeção da qualidade da obra, acelerar a modelagem e reduzir retrabalhos, resolvendo muitos problemas que os métodos tradicionais não conseguem resolver.    

          

A integração de BIM e da tecnologia de escaneamento a laser tridimensional tem sido cada vez mais aplicada no domínio da construção, apresentando importante valor de aplicação na detecção da qualidade da obra, no apoio à medição de quantitativos reais e na pré-montagem de estruturas de aço. Por exemplo, a comparação dos resultados do escaneamento a laser tridimensional com o modelo BIM permite verificar as diferenças entre a situação real da obra e o modelo e as plantas, ajudando a identificar problemas na construção; isso exige que os técnicos levem as plantas e as fitas métricas durante as inspeções em campo — o método tradicional, demorado e trabalhoso.

          

Por exemplo, para resolver a dificuldade de calcular o volume de terraplenagem nas escavações, é possível realizar um escaneamento a laser tridimensional após a escavação, construir um modelo tridimensional com base nos dados da nuvem de pontos e utilizar software BIM para medir rapidamente o volume real do modelo, calculando o volume de terraplenagem da escavação da cava de fundação no local. Além disso, a comparação com o modelo de projeto permite compreender de forma intuitiva outras informações, como a qualidade da escavação da cava.

          

O projeto da Shanghai Tower introduziu a tecnologia de escaneamento a laser tridimensional de grandes espaços. Ao obter as informações tridimensionais dos ambientes e alvos espaciais complexos, é possível reconstruir rapidamente o modelo tridimensional dos alvos e os dados com coordenadas tridimensionais — linhas, planos, volumes e espaços —, reproduzindo as características morfológicas reais do objeto. Ao mesmo tempo, o modelo tridimensional baseado na nuvem de pontos foi comparado com o modelo de projeto original para verificar a situação real da construção no local; foram estabelecidos modelos a partir da coleta em campo dos dados reais de tubulações e perfis de sustentação, fornecendo a base para o projeto detalhado posterior de outras especialidades. A aplicação integrada de BIM e da tecnologia de escaneamento tridimensional não apenas aumentou a eficiência e a precisão da inspeção da qualidade da obra, mas também forneceu a base para o projeto detalhado de especialidades como a de acabamento.

          

07 BIM+Realidade Virtual    

          

A realidade virtual, também denominada ambiente virtual ou ambiente de realidade virtual, é uma tecnologia de ambientes tridimensionais que integra avançadas tecnologias computacionais, de medição por sensores, de simulação e de microeletrônica. Ela gera ambientes sensoriais tridimensionais reais — visão, audição, tato, força etc. —, formando um mundo virtual. A tecnologia de realidade virtual utiliza o computador para a visualização e a operação de dados complexos. Em comparação com as interfaces homem-máquina tradicionais e as populares operações em janelas, a realidade virtual representa um salto qualitativo no pensamento tecnológico.

          

A filosofia da tecnologia BIM é estabelecer uma biblioteca de informações de modelos que cubra todo o ciclo de vida do empreendimento de construção, realizando a integração e o compartilhamento de informações baseadas em modelos entre as diferentes fases e especialidades. A aplicação integrada de BIM e realidade virtual inclui a construção de cenários virtuais, a simulação do progresso da obra, a simulação de planos construtivos parciais complexos, a simulação de custos de construção, a simulação de informações de modelos multidimensionais e a navegação interativa em cenários. O seu objetivo é aplicar a biblioteca de informações BIM para apoiar a tecnologia de realidade virtual, de modo que o empreendimento de construção seja melhor aplicado ao longo de todo o seu ciclo de vida.

          

A combinação de BIM e tecnologia de realidade virtual pode elevar a fidelidade das simulações. As representações bidimensionais e tridimensionais tradicionais só conseguem transmitir, em uma única escala, parte das informações de um edifício. Com a tecnologia de realidade virtual, é possível apresentar um edifício virtual vivo, no qual as pessoas podem se imergir. Além disso, qualquer informação relevante pode ser integrada ao cenário virtual criado, e as informações de modelos multidimensionais podem ser simuladas em conjunto. É possível visualizar em tempo real, de qualquer ângulo, as relações entre as diversas informações e o modelo, orientando o projeto e a construção e auxiliando a fiscalização na realização dos trabalhos correspondentes.

          

A aplicação integrada de BIM e da tecnologia de realidade virtual pode apoiar eficazmente o controle de custos do projeto. Segundo estatísticas não exaustivas, cerca de 30% dos processos construtivos de uma obra exigem retrabalho, 60% dos recursos humanos são desperdiçados e 10% dos materiais são desperdiçados. Não é difícil calcular que, no gigantesco setor da construção civil, perde-se anualmente um capital da ordem de um trilhão de yuan. A aplicação integrada de BIM e realidade virtual, por meio da simulação do processo construtivo, permite verificar a viabilidade e a racionalidade do plano de obras antes da construção real, reduzindo ou evitando a maior parte dos erros de projeto, analisando a racionalidade do plano construtivo e a conveniência do processo de construção e gerando os correspondentes planos de compras e análises financeiras. Ao detectar antecipadamente os problemas de projeto e de construção e atualizar oportunamente as propriedades de projeto, orçamento e cronograma, garante-se a consistência e a exatidão das informações e dos dados. A aplicação integrada dessas duas tecnologias pode reduzir consideravelmente a baixa eficiência, o desperdício e o retrabalho, tão comuns no setor da construção civil, encurtando o tempo de planejamento e de elaboração orçamentária do projeto e aumentando a precisão dessas atividades.    

          

A combinação de BIM e realidade virtual pode elevar eficazmente a qualidade da obra. Antes da construção, a demonstração por simulação tridimensional do processo construtivo no computador permite identificar e evitar diversos problemas que poderiam surgir na construção real, como colisões de tubulações e instalação de componentes, orientando a construção e a definição do plano construtivo ideal, elevando de modo geral a eficiência da construção, garantindo a qualidade da obra e eliminando riscos de qualidade e perigos de segurança latentes; além disso, contribui para reduzir os custos de construção e o consumo de tempo.

          

A combinação de BIM e realidade virtual pode aumentar a interatividade dos trabalhos de simulação. Em um cenário virtual tridimensional, é possível alternar em tempo real entre diferentes planos de obra e vivenciar diferentes processos construtivos a partir do mesmo ponto de observação ou da mesma sequência de observação, o que ajuda a comparar as vantagens e desvantagens das diferentes opções construtivas e a definir o plano construtivo ideal. Ao mesmo tempo, seções específicas podem ser modificadas e analisadas e comparadas em tempo real com o plano antes e depois da alteração. Além disso, é possível observar diretamente o ambiente virtual tridimensional de todo o processo construtivo, identificando rapidamente pontos irracionais ou erros e evitando retrabalhos durante a construção.

          

A aplicação da tecnologia de construção virtual no campo da construção civil será uma tendência inevitável. A tecnologia de construção virtual tem amplas perspectivas de aplicação no projeto e na construção do futuro e certamente conduzirá o setor da construção civil do nosso país a uma era inteiramente nova.    

08 BIM+Impressão 3D

          

A tecnologia de impressão tridimensional é uma tecnologia de prototipagem rápida baseada em arquivos de modelos digitais tridimensionais. Ela constrói objetos por meio de impressão camada a camada ou de fundição em pó. Ela integra tecnologias avançadas como modelagem digital, controle eletromecânico, tecnologia da informação, ciência dos materiais e química.

          

A aplicação integrada de BIM e impressão 3D concentra-se principalmente na fase de projeto — exibição de soluções, revisão e análise por simulação —, utilizando impressoras 3D para produzir modelos em pequena escala a partir do modelo BIM. Na fase de construção, a impressora tridimensional é usada para imprimir diretamente o modelo BIM em componentes físicos e até mesmo em edifícios inteiros, substituindo parcialmente as técnicas construtivas tradicionais. A aplicação integrada de BIM e impressão 3D pode ser descrita como a combinação de duas tecnologias revolucionárias, que abre uma “via expressa” para o processo que vai do projeto de uma edificação ao objeto físico, oferecendo um meio mais eficaz para o processamento e a fabricação de componentes complexos e de materiais compostos. Atualmente, a impressão 3D de edifícios inteiros baseada em BIM, a fabricação de componentes complexos baseada em BIM e impressão 3D e a apresentação de modelos físicos de soluções construtivas baseada em BIM e impressão 3D constituem os três modos de aplicação integrada das tecnologias BIM e impressão 3D.

          

Impressão 3D de edifícios inteiros baseada em BIM. No projeto arquitetônico realizado com BIM, o modelo de projeto é impresso por meio de impressoras 3D especiais para produzir o edifício inteiro. A construção de edificações com tecnologia de impressão tridimensional pode reduzir efetivamente os custos de mão de obra, e o processo construtivo não gera poeira nem resíduos de construção. Trata-se de uma tecnologia verde e ambientalmente amigável, com vantagens evidentes em relação às tecnologias tradicionais em termos de economia de energia, redução do consumo e proteção ambiental.

          

Os componentes complexos são fabricados com base em BIM e impressão 3D. Os processos tradicionais de fabricação de peças complexas são fortemente influenciados por fatores humanos, o que inevitavelmente gera desvios de precisão e de estética. A impressora tridimensional é controlada por computador: desde que haja suporte de dados, qualquer componente especial de forma complexa pode ser fabricado com rapidez e precisão. Com a integração de BIM e impressão 3D, a fabricação de componentes complexos não requer mais processos, medidas e moldes complexos: basta enviar o modelo BIM do componente para a impressora 3D, e a peça complexa pode ser impressa em pouco tempo, encurtando o ciclo de fabricação, reduzindo custos e oferecendo alta precisão, o que garante a precisão geométrica e dimensional e a qualidade física dos componentes especiais de forma complexa.    

          

Apresentação de modelos físicos de planos construtivos baseada em BIM e impressão 3D. Os modelos em miniatura dos planos construtivos gerados por impressão tridimensional ajudam os profissionais da construção a compreender de forma mais intuitiva o conteúdo do plano. O modelo não depende de computadores ou de outros dispositivos de hardware para ser exibido e pode ser observado em ângulo total de 360 graus, superando as limitações das imagens 3D impressas e dos vídeos tridimensionais, que só podem ser vistos a partir de um único ângulo.

          

Com o desenvolvimento de várias tecnologias, a integração de BIM e impressão 3D resolverá muitos problemas técnicos. Os preços das impressoras 3D e dos materiais de impressão também tendem a se tornar mais razoáveis. A redução do custo de aplicação também ampliará o escopo de aplicação da impressão 3D e elevará o nível de automação do setor da construção civil. Embora a construção impressa em 3D não tenha a eficiência e a economicidade da produção pré-fabricada industrializada na construção em série de edifícios civis comuns, ela apresenta vantagens evidentes em edificações individualizadas e de pequena escala. Com o surgimento do mercado de edificações personalizadas, a construção por impressão tridimensional tem perspectivas de mercado muito amplas nesse domínio.

          

          

          

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