O que é a precisão de modelo LOD e a divisão habitual em níveis e fases

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Texto de Zhang Xinfang (alcunha: Niuhao Si)

O que é a precisão do modelo LOD?

LOD é a abreviação de “Level of Detail” e “Level of Development”. No domínio do BIM, LOD deve ser entendido como “Level of Development”.

1. LOD (Level of Detail)

Level of Detail, nível de detalhe (também chamado de “tecnologia de nível de detalhe”), foi proposto pela primeira vez por J. Clark em 1976, no artigo “Hierarchical Geometric Models for Visible Surface Algorithms”, sendo um termo técnico da área de computação gráfica. Com o contínuo desenvolvimento da tecnologia da computação, surgiram inúmeros sistemas de visualização nos mais diversos setores. Para aproveitar de forma mais eficaz os recursos computacionais e obter, em condições equivalentes, melhores resultados visuais e de desempenho, foi criada uma série de técnicas de processamento. O LOD (Level of Detail) é uma delas.

Os detalhes perceptíveis pelo olho humano dependem da distância até o objeto observado, da velocidade do movimento e da posição relativa no campo visual. Ao mesmo tempo, como os sistemas de visualização necessariamente são exibidos por meio de algum sistema de tela, a capacidade do olho humano de observar detalhes também está relacionada à “frequência de quadros”. O conteúdo dos “detalhes” é composto principalmente por três tipos de informações: iluminação, textura e superfícies geométricas. Como as unidades básicas de “iluminação” e “textura” são as “superfícies geométricas”, podemos entender de forma simplificada: quanto maior o número de superfícies geométricas em um modelo tridimensional, mais detalhes haverá e, portanto, mais elevado será o nível de LOD. Trata-se, evidentemente, de uma conclusão coerente com a intuição humana.

Figura 1 – Malhamento de imagem

2. LOD (Level of Development)

Level of Development, nível de desenvolvimento (geralmente chamado de “nível de precisão”), foi introduzido pela primeira vez em 2008 pelo American Institute of Architects (AIA), no documento “E202–2008, Building Information Modeling Protocol Exhibit”, sendo um termo técnico da área do BIM. Em certo sentido, o LOD pode ser considerado a “unidade de medida” do setor de BIM. O ciclo de vida completo de um projeto de construção civil abrange a fase de decisão, a fase de implementação e a fase de uso (também chamada de “fase operacional”), subdivididas ainda em diversas etapas.

No campo do BIM, o modelo tornou-se o principal suporte e forma de apresentação das informações do empreendimento, e o LOD surgiu dessa necessidade. Na prática, quando a precisão evolui de LOD100 para LOD400 (considerando aqui as classes definidas pelo AIA), os detalhes do modelo BIM aumentam de forma significativa.

Figura 2 – Exemplo de precisão do modelo BIM

Com a elevação do nível de LOD, o modelo passa a conter mais informações. Em comparação com o LOD200, o LOD300 já incorpora as principais informações de materiais; em comparação com o LOD300, o LOD350 traz informações mais detalhadas do projeto detalhado das estruturas secundárias (colunas construtivas e vergas); em comparação com o LOD350, o LOD400 inclui informações extremamente precisas sobre alvenaria e armaduras.

Tabela 1 – Comparação das definições de LOD

3. Definição de LOD

A BSI (British Standards Institution), desde 2011, tem auxiliado o governo do Reino Unido a elaborar um conjunto completo de normas de gestão do BIM, a série PAS 1192. Tais normas foram reconhecidas pelo governo britânico e pela Organização Internacional de Normalização (ISO), tornando-se a norma internacional ISO 19650 de gestão do BIM. No documento BSI_PAS_1192_2_2013, utilizam-se duas dimensões para classificar os modelos: o nível de detalhe do modelo (LOD, levels of Detail) e o nível de informação do modelo (LOI, levels of Information). A BSI não apresentou definições específicas para cada um dos diferentes níveis.

Nos Estados Unidos, a seção 2.4.7.1 do documento NBIMS-US_V3_2.7_LOD_Specification_2013 observa: para obter mais informações sobre LOD, consulte o BIM Forum.

Singapura não apresenta a definição de LOD no documento Singapore-BIM-Guide_V2, mas a esclarece em faq-asbar. LOD 200: na etapa de projeto preliminar, o modelo dos elementos apresenta informações aproximadas de orientação, quantidade, forma, dimensão e posição. LOD 300: no projeto executivo, o modelo dos elementos possui maior precisão, fornecendo informações exatas de orientação, quantidade, forma, dimensão e posição. LOD 350: na etapa de estimativa pré-licitatória ou de licitação, o modelo inclui as interfaces entre os diversos sistemas e componentes.

Na China, a Tabela 4.2.2 da norma GB/T 51301-2018 – Padrão de Entrega de Projeto com Modelagem da Informação da Construção define a “classificação básica do nível de detalhe do modelo”.

Tabela 2 – Classificação das unidades do modelo

Tabela 3 – Classificação básica do nível de detalhe do modelo

No exterior, LOD (ou LOI) é uma sigla derivada das palavras correspondentes e existe como termo técnico abreviado; na China, “LOD” é um código cuja designação em inglês é “Level of Model Definition”, que pela convenção de siglas deveria ser “LOMD” ou “LMD”.

4. Classificação das fases de precisão do modelo pelo American Institute of Architects (AIA)

O American Institute of Architects (AIA) divide a precisão de elaboração do modelo BIM (Level of Detail, LOD) em cinco estágios: LOD 100, LOD 200, LOD 300, LOD 400 e LOD 500. Em cada estágio, o conteúdo do modelo LOD deve atender aos requisitos de precisão estabelecidos.

(1) LOD 100

O LOD 100 é utilizado em estudos relevantes de volumetria do projeto, avaliando área, altura, volume, localização e orientação. Nesta fase, geralmente não são considerados detalhes efetivos do empreendimento, apenas o desenvolvimento volumétrico; a figura a seguir ilustra a precisão do modelo LOD 100. Essa precisão costuma ser empregada nas etapas preliminares de planejamento, em estudos visuais volumétricos e em estimativas básicas de custo. Durante o LOD 100, o projeto arquitetônico contém poucas informações, apresentando apenas algumas anotações para que o cliente tenha uma noção aproximada da área, do volume ou da forma do empreendimento.

(2) LOD 200

O LOD 200 abrange a maioria dos componentes arquitetônicos internos do empreendimento, reunindo quantidade, dimensões, aparência, posição e orientação aproximadas. Neste nível de detalhamento, é possível incorporar dados não gráficos aos componentes, além de incluir objetos principais do projeto, como paredes, lajes, forros, coberturas e vãos. Os materiais e os estilos utilizados nos componentes ainda não estão claramente definidos nesta fase. Em alguns casos, parte dos componentes já possui dimensões definidas, enquanto outras ainda não. Por exemplo, os vãos em paredes ou coberturas do projeto ainda não estão definidos, no LOD 200, como porta, janela ou claraboia. Já se tem clareza quanto à espessura aproximada dos componentes, ao arranjo espacial mais preciso e às dimensões do projeto; os componentes representam apenas a localização no empreendimento. Nesta precisão, é possível analisar o desempenho de cada componente, definir a melhor utilização e realizar estimativas de custo com base em área, volume e quantidade de componentes.

(3) LOD 300

No LOD 300, os componentes apresentam parâmetros precisos, como quantidade, dimensões, aparência, posição e orientação. Sua precisão pode ainda não incorporar o objeto exato ou os materiais internos, mas permite adicionar dados específicos, referências de anotação, restrições ou tabelas de especificação aos objetos, gerando documentos de execução relacionados. O LOD 300 já fornece dados suficientes para análises sistêmicas mais detalhadas dos objetos do projeto, permitindo produzir estimativas específicas de custo e documentos de execução a partir do modelo. Atualmente, a maioria dos trabalhos em BIM é apresentada em LOD 300, o que torna a modelagem em LOD 300 um excelente ponto de referência: desde o início é possível exibir os detalhes de cada objeto individualmente, embora ainda sem informações mais detalhadas sobre içamento e manutenção dos objetos.

(4) LOD 400

Nível de detalhamento posterior ao LOD 300, o LOD 400 exige que os objetos BIM contenham ou já disponham de informações detalhadas correlatas, como vistas de projeto 2D, sequência de montagem e fabricação. Os componentes do modelo devem apresentar grau de detalhamento suficiente para gerar documentos de execução utilizáveis como referência construtiva, permitindo análises mais precisas do modelo e incluindo dados fidedignos de preços unitários. A principal diferença entre LOD 300 e LOD 400 está na quantidade de informações contidas nos mesmos objetos e se esses objetos incorporam ou vinculam vistas de projeto 2D. A figura a seguir ilustra o nível de detalhamento do LOD 400.

(5) LOD 500

O LOD 500 representa o nível mais preciso de detalhes do modelo nos componentes. Em geral, os modelos não exigem esse grau de detalhamento; fora da representação minuciosa dos componentes, essa classe raramente é utilizada. Normalmente, os componentes nessa precisão estão vinculados ao modelo do empreendimento e são empregados em vistas de detalhes construtivos que exigem alta precisão. Na maioria dos casos, a modelagem em LOD 500 não é necessária, pois muitas das informações contidas em um modelo LOD 500 não são utilizadas pelos arquitetos. Os componentes BIM do modelo de projeto são criados e fornecidos por arquitetos ou fabricantes de equipamentos, sendo elaborados conforme a demanda dos arquitetos, e não dos fabricantes de equipamentos.

(6) Tabela comparativa dos níveis de LOD

Tabela 4 – Tabela comparativa dos níveis de LOD (classificação do AIA)

Referências bibliográficas:

[1] Zhongguo BIM Peixun Wang (Portal Chinês de Formação em BIM). Como se divide a precisão do modelo BIM? Quais são os níveis de LOD? 2019-01-22

[2] Qi'e Hao – BIM Ke Wang. [BIM Ke Wang] Classificação dos níveis de precisão do modelo (o que é exatamente o LOD?)

[3] Sicheng, engenheiro BIM. Conceito de LOD (parte 1)

[4] Sicheng, engenheiro BIM. Conceito de LOD (parte 2)

[5] Piaoshi Shuju Keshihua Luan Dashi. Processo e precisão da modelagem BIM — classificação dos níveis de LOD. 2023-01-09

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