Em 2023, ano de emergência das tecnologias de IA, que novas aplicações práticas trazem o BIM + IA ao projeto?

O artigo a seguir é proveniente de BIM Industry Alliance, de autoria de BIM-Chaoren

A situação atual do BIM é a seguinte: os jogadores de baixo nível (níveis Bronze e Prata) modelam a partir dos desenhos, realizam a coordenação das instalações (MEP) e resolvem problemas de projeto e de construção. Os jogadores de alto nível (nível Rei) promovem o projeto direto (forward design) em BIM, eliminando ainda na fase de projeto os antigos pontos críticos e todas as situações possíveis. Já os jogadores de nível intermediário (níveis Platina e Estrela) situam-se entre a modelagem BIM e o projeto direto.

   

A definição de BIM dada originalmente pela Autodesk correspondia “com precisão” às funcionalidades dos dois softwares que a empresa acabara de adquirir — o Revit e o Buzzsaw. A criação do termo “BIM” foi, no início, artificial, devendo-se em grande parte ao marketing dos fornecedores de software.

Atualmente, a maioria se encontra nos níveis baixo e intermediário do BIM. Entre eles, os jogadores de nível intermediário ocupam a maior parte das posições no setor, e a maioria deles deseja conscientemente ultrapassar o próprio nível e realizar feitos diferenciados, mas, diante de inúmeras limitações, não conseguem desenvolver plenamente o seu potencial.

Então, vocês devem estar curiosos: quais são, afinal, as aplicações concretas da combinação entre AI e BIM? A seguir, apresento a vocês a discussão sobre BIM+AI.    

Em 2023, quando as tecnologias de AI vieram à tona, fiz um levantamento de dez ferramentas de AI relacionadas ao setor da construção, já distribuídas pelas fases inicial, intermediária e final do processo construtivo — planejamento.

Na fase de aquisição de terrenos estão o DELVE e o Giraffe;

na fase de proposta conceitual, o Midjourney e o Stable Diffusion;

na modelagem BIM, o Architechtures, o Planfinder e o HyparAI;    

na renderização e na pós-produção, o ArkoAI, o Veras e o Adobe Firefly;

e, para os desenhos de execução, o SWAPP.

No entanto, na China, a AI já se infiltrou silenciosamente no segmento ToB (business-to-business), em que o caminho de comercialização é mais claro e o potencial de desenvolvimento é maior, especialmente nas indústrias tradicionais com potencial de transformação pelo “AI+”, como o setor da construção civil.

No campo do projeto arquitetônico, o que a AI “substitui” são, principalmente, os projetistas — sobretudo os trabalhos repetitivos que não exigem pensamento criativo.    

O trabalho do projetista de arquitetura se divide em tarefas repetitivas de caráter predominantemente mecânico e trabalho criativo — duas categorias. De acordo com as estatísticas de tempo dos fluxos de projeto no setor, cerca de 73% do tempo de trabalho do projetista é dedicado à primeira, e apenas 27%, à criação, à coordenação e à comunicação.

Por exemplo, na fase de projeto, o arranjo otimizado do layout, a renderização e a revisão dos desenhos, bem como as previsões e as estimativas de consumo de energia na fase de construção, podem ser totalmente assumidos pela AI; a AI também pode auxiliar no desenho ou gerar automaticamente módulos com alto grau de padronização.

Ao incorporar módulos de algoritmos de AI em plataformas de projeto informatizadas, como CAD e BIM, as principais empresas de projeto arquitetônico já alcançaram, preliminarmente, a automação do projeto em diversas etapas dos empreendimentos.

Por exemplo, o AIRoad, do grupo Huashe, após realizar a modelagem paramétrica da estrutura da ponte e especificar os componentes e os pontos inicial e final, pode criar automaticamente o modelo da ponte e gerar imagens renderizadas em alta definição; além disso, pode interoperar com plataformas informatizadas, como o BIM, facilitando o aprofundamento do projeto detalhado.

Como a Xiaoku Technology, especializada no projeto de propostas da fase pré-investimento; a Pinlan Technology, voltada à inteligência do projeto de desenhos de execução; a TransBIM (Third Dimension Technology), que presta serviços de geração inteligente de desenhos de execução; a Arko AI, dedicada à renderização em nuvem; e a Wanyi Technology, focada na revisão de desenhos.    

Atualmente, os principais frameworks de AI conseguem realizar, sobretudo, o reconhecimento de imagens, o reconhecimento de voz e a análise por raciocínio; e o reconhecimento de imagens, por si só, ainda pode originar aplicações como o reconhecimento de texto, o reconhecimento facial e a detecção de objetos, que já dispõem de sistemas relativamente maduros. Por isso, a tecnologia BIM pode tentar combinar-se com o reconhecimento de imagens da AI.

Tomemos como exemplo a elaboração dos mapas de análise de altura livre, uma das aplicações mais convencionais do BIM: após produzido o mapa de análise de altura livre, é necessária uma pessoa experiente para julgar se a altura livre de determinada área atende aos requisitos; em alguns pontos, após ponderações quanto ao custo de construção, à execução e a outros aspectos, a altura livre pode ser adequadamente reduzida, enfatizando-se sua economicidade e adequação.

Atualmente, a prática convencional é primeiro elaborar um esboço do mapa de distribuição das alturas livres ou produzir uma tabela de alturas livres; as partes participantes confirmam conjuntamente as alturas livres e, ao final, conclui-se a versão definitiva do mapa de distribuição das alturas livres. Esse processo pode envolver múltiplas rodadas de discussão, revisão e ajuste. É exatamente aí que a tecnologia de reconhecimento de imagens da AI pode substituir essa pessoa experiente.    

Por meio da tecnologia de reconhecimento de imagens da AI, é possível extrair do mapa de distribuição das alturas livres informações como a altura livre das vias de circulação, a altura livre dos saguões de elevadores e a altura livre dos corredores de equipamentos; aliando-se ao recurso de treinamento de máquina da AI e ao treinamento com dados de múltiplos projetos, ela informará se a altura livre de 2.2 m da via atende aos requisitos normativos, se outros projetos adotaram apenas 2.2 m de altura livre, qual é o requisito mais rigoroso e assim por diante.

Dessa forma, os engenheiros BIM podem usar diretamente a experiência da AI para ajustar o modelo BIM e o mapa de alturas livres, de modo a atender à maioria das necessidades. Com essa prática, é possível reduzir muitas reuniões de discussão e coordenação, diminuindo os custos de comunicação.

Uma aplicação emergente do BIM — a revisão dos modelos BIM — também pode ser combinada com a inteligência artificial. Com base nas informações paramétricas do modelo BIM, é possível escrever programas para julgar se os valores dos parâmetros atendem aos requisitos normativos; por exemplo, a área do vestíbulo da escada em edifícios públicos não pode ser inferior a 6 m², e a altura dos guarda-corpos de edifícios residenciais de grande altura não pode ser inferior a 1.10 m.

Esse tipo de exigência normativa pode ser verificado diretamente por consulta ao modelo BIM. No entanto, há outra categoria de casos atualmente difícil de julgar, como as expressões normativas “qualquer um”, “acima de algo”, “nas proximidades de algo” e muitas outras semânticas de difícil julgamento direto. Nesses casos, pode-se considerar a resolução pela lógica da AI, utilizando a tecnologia de reconhecimento de linguagem da AI para fazer o julgamento e elevar a precisão da revisão dos modelos.

Do ponto de vista da profundidade, a AI, por enquanto, só pode atuar como ferramenta auxiliar de projeto, ainda sem alcançar plena autonomia.

Os conjuntos de dados que alimentamos atualmente ainda não são suficientes; a entrada subjacente da AI ainda depende da vontade subjetiva e da estrutura de conhecimento do operador, e o grau dessa dependência é proporcional à complexidade do projeto. Trabalhos ou atividades não padronizadas dificilmente serão substituídos. Constatamos também que, durante o processo de projeto, a AI é propensa a erros e, não raramente, exige intervenção e correção humanas.

Em suma, nutro grande paixão e dedicação pelo setor de consultoria em BIM. Nesse setor, encontrei minha direção de desenvolvimento e conquistei alguns resultados. Acredito que, com o contínuo desenvolvimento da tecnologia BIM, esse setor se tornará ainda mais próspero. Agradeço a todos pela leitura do meu artigo e espero discutir com vocês muitos outros temas relacionados ao BIM.    

          

          

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