Implementação BIM num projeto de instalações de um edifício unifamiliar. Abastecimento de águas, águas residuais e pluviais e aspiração central

IMPLEMENTAÇÃO BIM NUM PROJETO DE INSTALAÇÕES DE UM EDIFÍCIO UNIFAMILIAR Abastecimento de águas, águas residuais e pluviais e aspiração central PEDRO JOSUÉ MÁXIMO ROCHA Dissertação submetida para satisfação parcial dos requisitos do grau de MESTRE EM ENGENHARIA CIVIL — ESPECIALIZAÇÃO EM CONSTRUÇÕES Orientador: Professor Doutor Miguel Jorge Chichorro Rodrigues Gonçalves Coorientador: Mestre José Filipe Pinheiro de Sousa Moreira da Silva Coorientadora: Licenciada Inês da Silva Pimentel JUNHO DE 2015 MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL 2014/2015 DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL Tel. +351-22-508 1901 Fax +351-22-508 1446  [email protected] Editado por FACULDADE DE ENGENHARIA DA UNIVERSIDADE DO PORTO Rua Dr. Roberto Frias 4200-465 PORTO Portugal Tel. +351-22-508 1400 Fax +351-22-508 1440  [email protected]  http://www.fe.up.pt Reproduções parciais deste documento serão autorizadas na condição que seja mencionado o Autor e feita referência a Mestrado Integrado em Engenharia Civil - 2014/2015 - Departamento de Engenharia Civil, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Porto, Portugal, 2013. As opiniões e informações incluídas neste documento representam unicamente o ponto de vista do respetivo Autor, não podendo o Editor aceitar qualquer responsabilidade legal ou outra em relação a erros ou omissões que possam existir. Este documento foi produzido a partir de versão eletrónica fornecida pelo respetivo Autor. Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar À memória da minha avó Rosa As verdadeiras conquistas, as únicas de que nunca nos arrependemos, são aquelas que fazemos contra a ignorância Napoleão Bonaparte Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar AGRADECIMENTOS Para a realização desta dissertação contei com a ajuda e apoio de inúmeras pessoas às quais expresso o devido agradecimento. Ao meu orientador, o Professor Miguel Chichorro Gonçalves pela oportunidade que me deu de realizar este trabalho, um agradecimento por toda a disponibilidade, incentivo, motivação bem como pelo apoio sempre demonstrado. Aos meus coorientadores, o arquiteto Filipe Moreira da Silva e arquiteta Inês da Silva Pimentel, por toda disponibilidade e ajuda facultada que de outra forma tornaria a abordagem ao projeto de arquitetura impossível de ser realizada. Ao engenheiro Pedro Mêda por toda a ajuda disponibilizada que me permitiu um melhor entendimento de muitos conceitos abordados ao longo desta dissertação. À minha família, aos meus pais Ario e Clara Rocha, à minha irmã Sara Filipa e ao meu tio António por todo o apoio dado ao longo da vida e contribuição à minha formação enquanto pessoa. Aos meus amigos Diogo Almeida, Filipe Pereira, Rogério Silva e Sandra Sorte por toda a amizade e companheirismo que sempre demonstraram. A todos o meu sincero, Muito Obrigado! Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar i RESUMO A aplicação da lógica Building Information Modeling (BIM) encontra-se cada vez mais presente entre os diferentes projetistas das várias especialidades existentes na indústria da Arquitetura, Engenharia e Construção (AEC). Entre as diferentes ferramentas BIM existentes no mercado verifica-se a adequabilidade do uso que cada uma tem com a especialidade para a qual foi principalmente desenvolvida. Com a transição de realização de projetos com métodos tradicionais CAD para a metodologia BIM aliada à grande oferta de ferramentas existentes e distintas entre si, surge a preocupação da normalização e procura de procedimentos de implementação de comunicação entre as várias especialidades. O rápido desenvolvimento associado às tecnologias da informação aplicadas à construção tem originado inúmeros dilemas por parte da indústria AEC. A presente dissertação explora a aplicabilidade de um projeto BIM em relação a um caso de estudo considerado. O caso de estudo analisado consiste na implementação de um conjunto de instalações hidráulicas: abastecimento de água e águas residuais e pluviais e de aspiração central a um edifício unifamiliar. No edifício em estudo, a arquitetura foi desenvolvida em ambiente BIM, enquanto o projeto de instalações hidráulicas foi desenvolvido com ferramentas de CAD na sua forma mais tradicional. A aspiração central não foi projetada pelo que se aproveita a implementação destes projetos em BIM para acrescentar este outro componente. A metodologia utilizada consistiu em considerar o projeto BIM de arquitetura e o projeto CAD de instalações hidráulicas bem como um conjunto de documentação existente tal como o mapa de trabalhos e quantidades e fichas técnicas de execução dos equipamentos de modo a realizar a implementação BIM do projeto de instalações hidráulicas e aspiração central. Para a referida implementação recorreu-se a várias ferramentas de projeto BIM e de modelação existentes no mercado atual nomeadamente ArchiCAD, Revit, Sketchup e Solibri. De modo a utilizar o mais corretamente possível as diferentes ferramentas foi considerado um conjunto de procedimentos que relacionam conceitos de comunicação, verificação, modelação e edição de objetos paramétricos, bem como a visualização relacionada com um projeto em ambiente BIM. Verifica-se todo um conjunto de vantagens económicas, de comunicação e de visualização associadas a uma correta aplicação da lógica BIM. Contudo para que as vantagens de utilização do conceito BIM se manifestem é necessário o conhecimento prévio de todas as limitações e desvantagens que advêm das capacidades, expectativas e procedimentos adotados. PALAVRAS-CHAVE: Instalações Hidráulicas, BIM, Revit, Sketchup, Interoperabilidade. ii Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar iii ABSTRACT The application of Building Information Modeling (BIM) concept is rising among different designers in the various existing specialties related to Architecture, Engineering and Construction industries (AEC). Between the different BIM software packages available in the current market, each one denotes a particular orientation to a single project specialty. With the transition from traditional CAD design methods to BIM oriented concept, together with the wide range of different BIM tools arises the concern for standardization and consideration of procedures for design and communication between the various specialty projects. The fast development of information technology associated with construction has caused numerous dilemmas in AEC industry. This thesis explores the applicability of a BIM project related to a case study. The analyzed case study has the objective of design a set of plumbing and central vacuum system related to a single-family house. In the considered case study, the architecture design was developed under the BIM concept while MEP design was developed using CAD tools in a more traditional way. The methodology used follows the consideration of the architectural BIM design and CAD plumbing design as well as existing project documentation in order to achieve the implementation of BIM design to plumbing and central vacuum systems. In order to reach the correct BIM implementation, it was necessary to consider a various range of BIM tools like ArchiCAD, Revit, Sketchup, and Solibri. The accurate implementation of the plumbing and central vacuum system was only possible with the consideration of a set of procedures which are related to concepts of communication, project checking, editing of parametric modeling objects, and the visualization options available in BIM environment. There is a whole set of economic, communication and visualization advantages that is possible to achieve with the correct application of the BIM concept. Yet for achieving the whole set of BIM advantages there was to be a prior knowledge of all limitations and disadvantages that comes with the capabilities, expectations and procedures adopted. KEYWORDS: MEP, BIM, Revit, Sketchup, Interoperability. Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar x Fig. 4.12 – Corte ao nível o piso 1 em Sketchup ................................................................................... 48 Fig. 4.13 – Elemento selecionado e suas informações relativas ........................................................... 49 Fig. 4.14 – Interface base do Revit ........................................................................................................ 51 Fig. 4.15 – Interface geral do Revit ........................................................................................................ 52 Fig. 4.16 – Aspeto geral do ficheiro importado e alguns erros possíveis de ocorrer durante a edição . 55 Fig. 4.17 – Importação de um ficheiro .rvt a partir de um link ................................................................ 56 Fig. 4.18 – Aspeto gráfico do modelo importado por link e barra de controlo de visualização ............. 58 Fig. 4.19 – Interface ArchiCAD .............................................................................................................. 59 Fig. 4.20 – Edição da informação relativa ao piso 2 .............................................................................. 60 Fig. 4.21 – Utilização da ferramenta Section para produção de cortes ................................................. 61 Fig. 4.22 – Utilização da ferramenta Callout para sectorização de áreas ............................................. 62 Fig. 4.23 – Aspeto geral da aba Systems existente no Ribbon ............................................................. 63 Fig. 4.24 – Aspeto geral das bibliotecas de objetos Revit city em a), Autodesk Seek em b) e NBS em c) ................................................................................................................................................................ 64 Fig. 4.25 – Aba e janela de navegação da biblioteca Ofcdesk .............................................................. 64 Fig. 4.26 – Procedimento de importação de ficheiro .rfa ....................................................................... 66 Fig. 4.27 – Resultado da importação de um ficheiro .dwg ..................................................................... 67 Fig. 4.28 – Modelação de equipamentos: a) Desenho técnico; b) Modelação em Sketchup ............... 68 Fig. 4.29 – Janelas de propriedades relativas a objetos paramétricos: a) torneira; b) conector para ligação de tubagens ............................................................................................................................... 69 Fig. 4.30 – Posicionamento de equipamentos recorrendo a várias vistas ............................................ 70 Fig. 4.31 – Equipamentos e conectores presentes numa Casa de banho ............................................ 71 Fig. 4.32 – Janela Type Properties relativa à tubagem Coprax ............................................................. 72 Fig. 4.33 – Janelas Routing Preferences e Mechanical Settings relativas à tubagem Coprax ............. 73 Fig. 4.34 – Criação de uma tubagem a partir de um conector .............................................................. 74 Fig. 4.35 – Representação de um erro ocorrido na modelação da rede de abastecimento; a) vista em corte b) vista 3D c) vista em Sketchup. .................................................................................................. 75 Fig. 4.36 – Comparação relativamente ao isolamento de duas tubagens ............................................. 75 Fig. 4.37 – Trecho de teto falso da garagem considerado na zona de passagem de tubagens ........... 76 Fig. 4.38 – Zona de interseções de tubagens ........................................................................................ 76 Fig. 4.39 – Etapas de criação da união cruzamento Coprax: a) Ficha de produto da união cruzamento; b) Modelação da união em Sketchup; c) Edição de modelo em Revit; d) Utilização da união cruzamento; ................................................................................................................................................................ 77 Fig. 4.40 – Verificação de intersecções em ambiente Sketchup ........................................................... 78 Fig. 4.41 – Rede de abastecimento de água e equipamentos relativos a uma casa de banho ............ 85 Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar xi Fig. 4.42 – Rede de abastecimento de água e equipamentos relativos à divisão técnica .................... 85 Fig. 4.43 – Vista geral da rede de abastecimento de águas ................................................................. 86 Fig. 4.44 – Vista geral da rede de abastecimento de águas em modo de visualização realistic .......... 86 Fig. 4.45 – Criação de um System Type relativo à rede de água pluviais............................................. 88 Fig. 4.46 – Janela View Range relativa ao piso 0 .................................................................................. 89 Fig. 4.47 – Modelação em Sketchup as caixas de visita e simulação da sua localização .................... 90 Fig. 4.48 – a) Ferramentas de inclinação; b) Desenho de uma canalização......................................... 90 Fig. 4.49 – Processo de criação de uma nova inclinação de tubagens................................................. 91 Fig. 4.50 – Processo de implementação de um ralo de pinha com um tubo de queda: a) Colocação do ralo em pinha; b) Desenho de tubagem; c) Implementação automática de um joelho; d) Reposicionamento do ralo; ..................................................................................................................... 92 Fig. 4.51 – Tentativas de implementação dos ramais de ligação: a) Erro e ligação; b) Ramal de ligação instalado sem reconhecimento de qualquer tipo de erro; ...................................................................... 93 Fig. 4.52 – Reposicionamento de uma caixa de visita pela existência de objetos sobrepostos ........... 94 Fig. 4.53 – Rede de águas residuais relativas a uma casa de banho ................................................... 97 Fig. 4.54 – Aspeto geral de um trecho da rede de águas residuais e pluviais relativo ao piso 0 .......... 97 Fig. 4.55 – Vista geral da rede de águas residuais e pluviais ............................................................... 98 Fig. 4.56 – Vista geral da rede de águas residuais e pluviais em modo de visualização realistic ........ 99 Fig. 4.57 – Abrangência das mangueiras de aspiração....................................................................... 100 Fig. 4.58 – Processo de implementação do sistema de aspiração central.......................................... 101 Fig. 4.59 – Vista geral do sistema de aspiração central ...................................................................... 102 Fig. 4.60 – Vista geral do sistema de aspiração central em modo de visualização realistic ............... 103 Fig. 4.61 – Vista geral do projeto completo de instalações ................................................................. 104 Fig. 4.62 – Vista geral do projeto completo de instalações em modo de visualização realistic .......... 104 Fig. 4.63 – Vista geral do projeto completo de instalações num render externo ao Revit .................. 105 Fig. 4.64 – Vista de cima de uma casa de banho recorrendo a um render externo ao Revit ............. 105 Fig. 4.65 – Vista da instalação dos coletores solares recorrendo a um render externo ao Revit ....... 106 Fig. 4.66 – Vista geral de uma casa de banho recorrendo a um render externo ao Revit .................. 106 Fig. 4.67 – Erros detetados durante a revisão do projeto de instalações: a) Tubagem à vista e tubagem desconectada; b) Inexistência de ligação de ramal à caixa de pavimento; c) Conector a mais colocado acidentalmente; d) Caixa de visita fora de posição devido a erro de cota; ......................................... 108 Fig. 4.68 – Janela Purge Unused ......................................................................................................... 109 Fig. 4.69 – Exportação do projeto de instalações em formato IFC ...................................................... 110 Fig. 4.70 – Aspeto geral do projeto de instalações em ambiente Solibri ............................................. 111 Fig. 4.71 – Verificação de um autoclismo usado no projeto de instalações ........................................ 111 Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar xii Fig. 4.72 – Tentativas de importação para junção do projeto de instalações com o de arquitetura ... 113 Fig. 4.73 – Projeto de instalações hidráulicas e aspiração central em formato IFC importado para ArchiCAD .............................................................................................................................................. 113 Fig. 4.74 – Relatório de exportação Sketchup ..................................................................................... 114 Fig. 4.75 – Projeto de arquitetura e instalações importados para ArchiCAD segundo um único ficheiro .................................................................................................................................................. 115 Fig. 5.1 – Objetos modelados em ambiente Sketchup ........................................................................ 119 Fig. 5.2 – Processo de subdivisão do modelo em diferentes componentes para criação de uma conexão .............................................................................................................................................................. 120 Fig. 5.3 – Rede de retorno de água quente: a) Situação em que se recorre ao menor percurso possível; b) Situação em que a rede de retorno segue as tubagens de abastecimento devido a incompatibilidades arquitetónicas existentes; ..................................................................................................................... 122 Fig. 5.4 – Incompatibilidade de espaço de parede relativo às ligações entre tubagens de águas residuais .............................................................................................................................................................. 123 Fig. 5.5 – Incompatibilidade de espaço de camada de regularização face a inclinação dos ramais de ligação .................................................................................................................................................. 124 Fig. 6.1 – Comparação entre aspetos visuais: a) Opção ray trace do Revit; b) Opção a ser desenvolvida futuramente e que possibilita uma leitura intuitiva dos diferentes níveis de LOD; .............................. 129 Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar xiii ÍNDICE DE TABELAS Tabela 4.1 - Diferentes exportações IFC efetuadas em ArchiCAD e erros resultantes ......................... 43 Tabela 4.2 - Diferentes importações IFC efetuadas em Revit e erros e avisos resultantes .................. 54 Tabela 4.3 - Diferentes bibliotecas instaladas e respetivo número de objetos ...................................... 63 Tabela 4.4 - Objetos paramétricos utilizados na rede de abastecimento de águas (cont.) ................... 79 Tabela 4.5 - Objetos paramétricos utilizados na rede de águas residuais e pluviais (cont.) ................. 94 Tabela 4.6 - Objetos paramétricos utilizados no sistema de aspiração central ................................... 102 Tabela 4.7 - Espaço ocupado pelos diferentes ficheiros salvados ou exportados .............................. 110 Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar xiv Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar xv ABREVIATURAS 2D – Bidimensional 3D – Tridimensional AEC – Arquitetura, engenharia e construção AIA – American institute of architects BIM – Building information modeling BIM(M) – Building information modeling and management CAD – Computer aided design CIS/2 – CIMsteel integration standard version 2 CM1 – Conduta montante 1 cm – centímetros cont. - continua FEUP – Faculdade de engenharia da universidade do Porto Fig. – Figura GB – Gigabyte iBIM – inteligent building information modeling IFC – Industry Foundation classes ISO – International standards organization LOD – Level of development MB – Megabyte MEP – Mechanical electrical and plumbing mm – milímetros RAM – Random access memory STEP – Standard for exchange of product model data Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar xvi Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 1 1 1. Introdução CONSIDERAÇÕES INICIAIS Ao longo da história da Humanidade a construção caracterizou sempre o estado social, político, religioso e cultural de cada civilização. A construção de outrora era caracterizada pelo conhecimento acumulado dos sistemas construtivos que eram controlados por um reduzido e limitado número de intervenientes. Atualmente, a grande multiplicidade de intervenientes na construção aliada às preocupações ambientais e ao pensamento de redução do desperdício levam a uma racionalização da construção em que o objetivo principal é o de executar todas as tarefas ao longo do processo construtivo com menos desperdício, menos custos, menos trabalhos, menos substituições, existindo sempre uma elevada comunicação entre os diferentes intervenientes de modo a alcançar um resultado de qualidade e lucrativo. O desenvolvimento das tecnologias da informação tem permitido um contínuo desenvolvimento da forma de pensar na indústria da construção, estando ultimamente o Building Information Modeling (BIM) na vanguarda deste desenvolvimento. O BIM é cada vez mais utilizado como ferramenta de projeto e de comunicação entre as diferentes especialidades da indústria da arquitetura, engenharia e construção (AEC). Estas têm, cada vez mais, recorrido ao conceito BIM de modo a adotar uma lógica construtiva que pretende a racionalização da forma de projetar bem como a uniformização das diferentes trocas de informações entre as diferentes especialidades existentes. As diferentes especialidades ao fazerem uso do BIM passam a ter uma melhor maneira de criar, controlar, e apresentar a informação (Dzambazova, T. [et al.], 2009). Deste modo, com o uso do BIM, pretende-se uma evolução de projeto de forma a possibilitar uma maior uniformização e consequente redução de perdas de informação existentes entre a transição das diferentes fases e especialidades inerentes ao processo construtivo. Vários tipos de software são usados há vários anos pela indústria da construção, quer para produção de peças desenhadas, quer para produção de peças escritas. No entanto o aparecimento do BIM deu origem a uma mudança, em que todos os intervenientes da construção parecem convergir em torno de um só elemento de projeto. Este projeto unificado permite criar de forma virtual um edificado a construir simulando todas as características e tarefas indispensáveis a uma determinada obra. Contudo o conceito de BIM é mais abrangente do que o de software BIM e existe toda uma lógica de pensamento e formas de atuar em projeto que precisam de ser consideradas. Com todas as funcionalidades que Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 2 existem nos computadores atuais veio a consciência que a adoção com sucesso destes requer mais do que apenas hardware e software, mas também a consideração de dados, procedimentos e pessoas (Baldwin, A.N. and Bordoli, D., 2014). Deste modo é imprescindível que os diferentes membros envolvidos num projeto ao utilizarem uma ferramenta BIM, adotem um conjunto de procedimentos e formas de gerir os diferentes dados. Considera-se fundamental o conhecimento e sistematização de um conjunto de procedimentos entre os vários intervenientes de projeto para que determinado projeto considerado se encontre o mais normalizado possível permitindo deste modo uma transição para a forma de utilizar a lógica BIM de modo coerente e vantajoso. ÂMBITO E OBJETIVOS A presente dissertação foi elaborada no âmbito da unidade curricular “Dissertação em Construções” com vista a obtenção do grau de mestre no ramo de especialização de construções civis do mestrado integrado em engenharia civil da FEUP. A indústria da AEC tem cada vez mais aderido ao BIM como forma de projetar e comunicar entre si, estando esta comunicação e forma de projetar ainda longe de ser uniformizada e dependente da evolução e aparecimento de ferramentas de trabalho. Deste modo torna-se necessária a exploração da metodologia de implementação dos projetos das diferentes especialidades que recorrem a estas ferramentas. Como base de trabalho das ferramentas BIM encontram-se as suas interfaces, as suas formas de comunicar com outras ferramentas as suas opções visuais bem como os seus requisitos de uso. Com a indústria AEC a tentar resolver e otimizar prolemas de tempo e de custos, torna-se cada vez mais necessário saber o que determinada ferramenta BIM irá proporcionar bem como as suas limitações. A par do conhecimento das suas mais-valias advém também a aprendizagem de utilização das ferramentas BIM existentes necessárias aos diferentes membros das indústrias AEC. A presente dissertação tem como objetivo a exploração de diferentes ferramentas utilizadas na implementação de um projeto de instalações bem como os procedimentos associados que terão de ser considerados sempre que se pretenda alcançar determinado objetivo recorrendo a estas. Será de extrema importância explorar a aplicabilidade da lógica BIM a um projeto de especialidade como é o caso de instalações, discutindo a razoabilidade de adoção do BIM. O conjunto de vantagens e limitações existentes atualmente quando se recorre ao BIM constitui um objeto principal de exploração para melhor entendimento do conjunto das particularidades existentes associadas a este. Ao ter presentes todas as vantagens associadas ao BIM e tendo por objetivo a sua aplicação, torna-se necessário a uma entidade o conhecimento de todos os requisitos necessários a ter como ponto de partida para conseguir uma correta e sensata aplicação da lógica BIM. Constitui assim um dos objetivos a exploração dos requisitos prévios fundamentais bem como de procedimentos que uma determinada entidade terá de considerar para que possa fazer o uso mais correto possível da lógica BIM. ORGANIZAÇÃO DA DISSERTAÇÃO O BIM constitui um conceito amplo, complexo e que se encontra atualmente associado a grandes mudanças e desenvolvimentos. Estas mudanças e desenvolvimentos encontram-se indissociáveis da adaptabilidade deste conceito por parte da indústria de construção bem como à grande evolução atual Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 3 das tecnologias de informação e comunicação. O título “Implementação BIM de um projeto de instalações de um edifício unifamiliar” anuncia um conjunto de termos e desenvolvimentos atuais relativos a esta área específica de projeto. É neste sentido que surge o capítulo 2 “Estado de arte” que pretende a exploração e caracterização dos diferentes conceitos que fazem parte do BIM e que se encontram muitas vezes negligenciados e definidos de forma errónea. No capítulo 2 após uma breve abordagem história relativa à forma de projetar o ambiente construído surge a apresentação de um conjunto de conceitos e definições presentes em todo o desenvolvimento do trabalho e que se encontram intrínsecos à utilização de qualquer ferramenta que faça uso da lógica BIM. O capítulo 2 constitui também uma abordagem às diferentes vantagens e desvantagens associadas à utilização do BIM assim como das ferramentas principais que na atualidade recorrem a esta lógica de projeto. Também no capítulo 2 é realizada uma breve abordagem às instalações no contexto atual da construção, especialidade que estará presente em todos os restantes capítulos. Após exploração do estado da arte relativo ao BIM é apresentado, no capítulo 3 um caso de estudo considerado para a implementação de um projeto de instalações hidráulicas. O capítulo 3 tem por objetivo apresentar todos os dados de entrada considerados constituindo estes projetos e documentos previamente elaborados pelas respetivas equipas projetistas de especialidade. Este capítulo constitui desta forma um ponto de partida para a implementação do projeto de instalações. O capítulo 3, tendo em consideração uma apresentação da implementação a ser posteriormente efetuada, tem também como objetivo expor a metodologia considerada na implementação BIM do projeto. Refere-se que não existe projeto de aspiração central e que foi implementado aquando a implementação BIM dos projetos de instalações hidráulicas. O capítulo 4 é relativo à implementação BIM do projeto de instalações, considerado no caso de estudo apresentado no capítulo 3. Ao longo do capítulo 4 são exploradas as diferentes ferramentas utilizadas e mencionadas as conveniências respetivas de utilização. Pretende-se mostrar de forma o mais explicativa possível os principais procedimentos a considerar em situação de implementação do projeto da especialidade de instalações hidráulicas. O capítulo 4 constitui deste modo uma coletânea de procedimentos BIM a considerar para uma correta implementação de um projeto BIM. Neste capítulo não se pretende proceder a quaisquer verificações de cálculo relativas ao projeto previamente exposto no capítulo 3 nem tão-pouco considerar quaisquer tipos de alterações ao projeto original. Demonstra-se no capítulo 4 a implementação de um projeto de instalações previamente elaborado, demonstrando as várias dificuldades existentes e a metodologia de resolução que um projetista terá de considerar sempre que se depare com estas. Embora se tenham encontrado vários procedimentos de resolução de prolemas não se consideram que estes sejam vistos de forma absoluta por diferentes projetistas em casos semelhantes uma vez que existem várias metodologias para obtenção dos mesmos resultados. Considera-se que o capítulo 4 contem uma extensão significativa quando comparado com os restantes, no entanto para não se perder o fio condutor existente entre as várias ferramentas não foi considerada a sua divisão. O capítulo 5 surge como um balanço da implementação do projeto de instalações previamente considerado. Este capítulo pretende resumir as dificuldades mais notáveis ao longo de todo o processo de implementação do caso de estudo, bem como estabelecer um balanço entre o projeto previamente fornecido e o implementado em BIM, aqui também, procurando evidenciar que na implementação BIM acaba-se por fazer também a revisão de projeto. No capítulo 6 são apresentadas as conclusões retiradas da implementação do projeto de instalações hidráulicas e aspiração central efetuada. Também neste capítulo são apresentados desenvolvimentos futuros que correspondem a possíveis desenvolvimentos que podem ocorrer futuramente e que a sua Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 10 Para além da representação digital com todas as suas funcionalidades e propriedades o BIM deve ser observado como uma ideologia construtiva, um modo diferente de encarar um processo construtivo e a interligação das suas diferentes fases. Nesta ótica este conceito tem de ser abordado de uma forma abrangente significando antes de mais um processo lógico de abordagem a um projeto, auxiliado por um conjunto de software mas também por pessoas e formas distintas de comunicação e relacionamento entre si. No BIM apesar das formas de comunicação serem distintas consoante as ferramentas a serem utilizadas, considera-se que sejam mutualmente entendíveis e desejavelmente interoperáveis. Deste modo torna-se importante o desenvolvimento de uma linguagem comum a toda a indústria, de forma que esta não se encontre ditada pelas ferramentas de trabalho escolhidas (Architects, B.B., 2013). DEFINIÇÕES BASE ASSOCIADAS AO BIM 2.4.1. INTRODUÇÃO O BIM tem associado a si preconceitos que se manifestam como mal entendidos colocando problemas de comunicação bem como falsas espectativas perante os utilizadores da lógica do BIM. Assim muitos utilizadores tiveram experiências desmotivadoras quando tentaram adotar o BIM uma vez que as suas espectativas e esforços eram baseados em conceitos erróneos e planeamento inadequado (Eastman, C.M., 2011). Torna-se fundamental antes de mais esclarecer à partida algumas definições que normalmente são mal entendidas pelas diferentes partes. 2.4.2. OBJETOS PARAMÉTRICOS O primeiro conceito a ter em atenção quando se fala de BIM é o de objetos paramétricos, sem estes objetos o conceito de BIM não poderá existir. É necessário que o modelo 3D seja constituído por um conjunto articulado de objetos paramétricos para que possa ser considerado um modelo BIM e não apenas um modelo 3D. Um objeto é considerado paramétrico se e só se reunir um conjunto de características globais, que fundamentalmente se baseiam em informação geométrica associada a dados e regras específicas. A primeira destas características será a de apresentar a geometria no espaço tridimensional sem redundâncias associadas e sem inconsistências. Um modelo no espaço 3D nunca poderá ser formado por um conjunto de vistas 2D dispostas espacialmente nem sequer conter erros dimensionais (Eastman, C.M., 2011). Outra característica são as regras paraméricas associadas a cada objeto. Cada objeto ao ser inserido no modelo do edifício ou quando mudanças são feitas em objetos associados, estes automaticamente modificam as suas geometrias (Eastman, C.M., 2011). Por exemplo quando se insere um lavatório este automaticamente fixa-se à parede, bem como quando se coloca uma janela esta adaptase à parede. Característica central, são os níveis de agregação, assim define-se o objeto e os seus componentes, que podem ser organizados segundo níveis hierárquicos (Eastman, C.M., 2011). Desta forma ao fazer uma alteração a qualquer objeto os restantes irão seguir essa alteração, por exemplo ao alterar o pé-direito, baixando a cota da laje as paredes automaticamente irão reduzir a sua altura. Relativamente as alterações de objetos surge outra característica na qual um objeto quando submetido a uma determinada alteração apresenta um erro por esta alteração violar a natureza deste Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 11 objeto em relação a vários fatores (Eastman, C.M., 2011). Como exemplo a alteração de tamanho de uma janela standard associada a uma determinada marca, para uma dimensão não produzida em fábrica fará com que esta alteração de objeto seja capaz de produzir um erro de forma a avisar o projetista que não é possível de ser feita. Finalmente a última característica dos objetos paramétricos é o facto de estes serem capazes de receber, exportar e ligar entre si e a outras aplicações, uma série de atributos que poderão ser materiais, dados energéticos, acústicos, entre outros (Eastman, C.M., 2011). Assim a modelação paramétrica é a essência de uma aplicação completa do BIM, permitindo implementar pequenas alterações no modelo 3D, sempre que necessário durante o processo de coordenação interdisciplinar (Czmoch, I. and Pekala, A., 2014). 2.4.3. INTEROPERABILIDADE Nas tecnologias da informação e comunicação interoperabilidade pode ser definida como a capacidade de gerir, trocar e comunicar produtos e informação eletrónica por via computacional, sendo que esta troca de informação pode tratar-se de dados de projeto entre empresas ou profissionais (Pinho, S.M.F.d., 2013). Um projeto que esteja em desenvolvimento recorrendo ao BIM pode ter duas formas diferentes de colaboração entre a equipa de projeto. Na primeira abordagem toda a equipa permanece com apenas um software comum ao passo que na segunda abordagem a equipa usa diferentes tipos de software. Seguindo a primeira abordagem esta possibilitará uma maior coordenação entre especialidades, exemplo disso uma alteração na arquitetura vai gerar alterações no projeto de estruturas (Eastman, C.M., 2011). A forma mais corrente é que as diferentes especialidades usam diferentes tipos de software. Cada uma tem formas de trabalho diferentes e software mais adaptados que consequentemente são mais usados para a sua especialidade. As ferramentas BIM que servem a indústria AEC cobrem várias especialidades e têm diferentes formas de tratar dados de modo a que a representação do modelo virtual se adapte a cada especialidade em particular (Venugopal, M. [et al.], 2012). Assim surge a obrigatoriedade de uma linguagem comum standard para que todos os intervenientes no projeto possam comunicar entre si. Se não fosse desta forma implicaria que cada entidade, ao receber um projeto num formato que não fosse o associado ao seu software BIM, teria de estar a redesenhar toda a geometria das especialidades a montante o que levaria a um enorme desperdício de tempo e custos associados. Uma das principais causas de desperdício em projeto centra-se na falta de coordenação e comunicação entre os vários elementos associados. A preocupação fulcral à partida será a de definir a forma como a interoperabilidade entre ficheiros será efetuada. Desta maneira a interoperabilidade surge como um ponto crucial da comunicação de informação em ambiente BIM. Até meados da década de 1980 a troca de dados entre as diferentes especialidades era possibilitada através de vários formatos que estabeleciam a troca de formas e geometria como é o caso do DXF (Eastman, C.M., 2011). Curiosamente foi com o desenvolvimento dos mechanical, electrical and plumbing (MEP) que estes ficheiros tornaram-se obsoletos, uma vez que tinham geometria, atributos e relações complexas entre si. Por forma a ultrapassar estas dificuldades a International Standards Organization (ISO) iniciou um standard denominado standard for the exchange of product model Data (STEP). Um dos principais produtos do ISO-STEP foi a linguagem EXPRESS (Eastman, C.M., 2011). Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 12 Os dois principais produtos que usam linguagem EXPRESS são o Industry foundation classes (IFC) e o CIMsteel Integration Standard Version 2 (CIS/2), sendo o IFC o que se adequa á indústria da construção. O IFC foi desenvolvido por uma organização fundada em 1995 com o nome de International Alliance for Interoperability que em 2006 evoluiu para BuildingSMART Alliance (Pinho, S.M.F.d., 2013). Esta organização lançou o IFC 1.0 em 1997 que desde então foi apresentando vários lançamentos até culminar em 2013 com o IFC 4. O IFC constitui um formato aberto que permite a captura e troca de geometria, informações e relações associadas aos objetos existentes no modelo BIM. Cada utilizador ao recorrer a este formato pode trocar objetos entre diferentes tipos de software de modo a atingir um grau de comunicação que se torna essencial ao uso do BIM. 2.4.4. NÍVEIS DE MATURIDADE DO BIM Tendo em atenção os diferentes tipos de forma de trabalho e troca de informação é possível distinguir 4 níveis de maturidade do BIM que vão do 0 ao 3 e que não deverão ser confundidos com os níveis de desenvolvimento LOD. Os níveis de maturidade distinguem-se pelo tipo de informação contida, da ideologia de trabalho e da colaboração. A interoperabilidade apresenta-se crescente à medida que o nível de maturidade cresce e sendo cada vez mais informação acrescentada de nível para nível não se perdendo a informação dos níveis anteriores, cada nível obedecendo às suas normas específicas (Baldwin, A.N. and Bordoli, D., 2014). O esforço requerido de passagem entre os níveis aumenta drasticamente de nível para nível pois os dados de entrada tornam-se cada vez mais específicos e são necessárias uma colaboração e transparência cada vez maiores entre as várias equipas de trabalho (Baldwin, A.N. and Bordoli, D., 2014). É possível assim definir o nível 0 referindo-se à abordagem tradicional CAD caracterizada pela representação 2D e partilhada quer através de texto quer de formatos 2D (Baldwin, A.N. and Bordoli, D., 2014). Este nível 0 caracteriza-se pela inexistência do BIM e os processos CAD são implementados de forma individual consoante o projeto de especialidade em questão e sem qualquer vista a colaboração entre ficheiros. No nível 0 os objetos são apenas representados em 2D através de linhas, pontos, texto sem qualquer significado virtual a não ser o interpretado por quem faz a leitura dos ficheiros. O nível 1 distingue-se pelo uso de plataformas 2D bem como 3D em que existe uma ferramenta de colaboração com um ambiente de dados comum e com modos de trabalho standard (Baldwin, A.N. and Bordoli, D., 2014). No nível 1 cada projeto de especialidade é executado em 2D tendo por base o uso do 3D para desenhos de esquiço ou de interpretação o 2D é usado para documentos oficiais e poderá usar normas standard como é o caso da BS 1192:2007. Neste nível não existe colaboração entre as diferentes especialidades, existindo apenas colaboração em ambiente de dados comum dentro de cada especialidade. O nível 2 é onde a metodologia do BIM é ancorada, caracterizada pela informação em 3D associada a diferentes tipos de software BIM, estando no entanto esta informação dispersa por vários modelos (Baldwin, A.N. and Bordoli, D., 2014). Ao trabalhar neste nível os diferentes colaboradores de Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 13 projeto têm diferentes modelos BIM, cada um, referente à sua especialidade comunicando entre si mas nunca através do mesmo ficheiro BIM. O nível mais elevado de maturidade é o 3 sendo distinguido por atingir uma completa interoperabilidade através do modelo IFC e recurso a uma ideologia de trabalho colaborativo entre os diferentes membros. No nível 3 cada membro adiciona o seu trabalho ao modelo base, modelo este que tem sempre a última e mais atualizada informação disponível para todos os elementos. Neste nível em que o BIM surge de uma forma completamente integrada passa a ser nomeado de intelligent building information modeling (iBIM) (Baldwin, A.N. and Bordoli, D., 2014). O nível 3 é denominado por iBIM, BIM inteligente uma vez que neste é atingido uma completa coordenação entre projetos permitindo lançar a ideologia BIM de forma eficiente para o completo ciclo de vida do edifício. Apesar de o nível 3 ser o nível preferencial de trabalho uma vez que permite esta integração completa entre as diferentes especialidades ainda é pouco usado por parte da indústria AEC (Czmoch, I. and Pekala, A., 2014). A figura 2.6 representa os vários níveis associados ao BIM com a correspondência aos diferentes conceitos que os compõe. Fig. 2.6 – Diferentes níveis de maturidade BIM (adaptado de Bew RIchards, 2009/10) 2.4.5. NÍVEIS DE DESENVOLVIMENTO LOD O level of development (LOD) é um conceito introduzido por o American Institute of Architects (AIA) e é definido como nível de desenvolvimento associado a cada modelo. Através do LOD é possível definir o grau de confiança na informação representada permitindo aos vários intervenientes no projeto conhecer a parte da informação que naquele modelo podem ter como certa bem como a informação que terão de à partida descartar. Os vários níveis de desenvolvimento surgem da necessidade de no BIM se ter de definir obrigatoriamente à partida objetos paramétricos, mesmo nas fases mais iniciais e conceptuais de um projeto, estando estes objetos parametrizados e completamente definidos. Um modelo BIM, na sua natureza, implica a definição de quantidades exatas, quer estas sejam realmente para serem interpretadas como exatas ou não, isto é sublinhado pelo facto de no ambiente BIM vários elementos parecerem idênticos independentemente de um componente ser colocado de forma exata ou aproximada (Wood, J. [et al.], 2014). Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 14 Necessita-se de vários níveis indicativos do rigor representado pelos diferentes LOD (figura 2.7) de modo a não ocorrerem erros de interpretação quando se observam determinados elementos no BIM, permitindo uma maior transparência de informação e credibilidade. A nomenclatura LOD pode também significar nível de detalhe (Level Of Detail) referindo-se no entanto a uma definição completamente diferente, sendo associada ao número de detalhes que estão incluídos nos elementos do modelo e não ao seu nível de exatidão (Latiffi, A.A. [et al.], 2014). Como demonstrado na figura 2.7 um determinado objeto pode ter um nível de detalhe bastante elevado, como é o caso da primeira cadeira representada (modelo conceptual) que apresenta um número de detalhes bastante elevados e bem representados No entanto esta cadeira tem um nível LOD de 100 que corresponde á classificação LOD mais baixa. Os conceitos de nível de desenvolvimento e nível de detalhe são assim independentes entre si, estando associados á mesma abreviatura (LOD). Figura 2.7 – Níveis de desenvolvimento LOD (adaptado de http://practicalbim.blogspot.pt/) Existem fundamentalmente 5 níveis de desenvolvimento tal como demonstrado na figura 2.7 o LOD 100, LOD 200, LOD 300, LOD 400 e LOD 500 sendo sempre associado um esforço crescente de modelação medida que se passa de um LOD menor para um mais elevado. LOD 100 refere-se ao nível mais baixo, sendo que aqui não existem preocupações em definir a geometria e a localização de elementos é feita sem precisão, é assim um nível conceptual sendo a sua informação apenas usada para estudos de viabilidade. Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 15 LOD 200 é o nível no qual os modelos são representados como sistemas genéricos com a definição de quantidades, tamanhos, formas, localizações bem como orientação (Latiffi, A.A. [et al.], 2014). LOD 300 corresponde ao nível no qual informação é acrescentada ao modelo, indicando propriedades deste. Neste nível a geometria e quantidades devem estar devidamente definidas de forma precisa e detalhada. LOD 400 é o nível de detalhe que possibilita a produção de documentos a partir do trabalho efetuado em BIM uma vez que aqui a informação terá de ser precisa e detalhada, acrescentando a este detalhe de informação todo o detalhe de quantidades e geometria existentes no LOD 300. LOD 500 é o que implementa uma completa e detalhada representação de todas as características e propriedades reais, sendo assim este o nível indicado para efeitos de manutenção. No LOD 500 são assim também acrescentados quaisquer dispositivos necessários à manutenção como é o caso dos vários tipos de sensores existentes. Embora a AIA tenha criado este conceito, não criou qualquer informação específica de como aplicar os diferentes LOD, isto foi resolvido com o BIM Forum (https://bimforum.org) que desenvolveu as especificações associadas a cada LOD (Wood, J. [et al.], 2014). Refere-se que existe ainda uma especificação para o LOD 350 usado para estabelecer coordenação entre as várias especialidades como no caso de deteção de conflitos (Latiffi, A.A. [et al.], 2014). 2.4.6. DIMENSÕES DO BIM Através da informação contida num dado modelo BIM podemos encontrar várias dimensões além da usual tridimensional 3D. Atualmente são aceites a existência de 6 a 7 dimensões variando consoante o autor sendo que estas permitem, cada uma delas, o acesso a funcionalidades diferentes. A dimensão 3D refere-se ao espaço tridimensional de objetos criados, as suas funcionalidades são a visualização do modelo, a deteção de conflitos, a prototipagem bem como a simulação geométrica dos elementos pré-fabricados. A quarta dimensão 4D representada na figura 2.8, por vezes definida como planeamento 4D refere-se ao fator tempo permitindo o planeamento da construção. Nesta dimensão em oposição às formas gráficas tradicionais o planeamento 4D permite a simulação da construção por fases bem como uma avaliação base de alternativas ao cronograma da obra (Baldwin, A.N. and Bordoli, D., 2014). Usando o 4D requer a existência de um link entre o cronograma da obra e o modelo 3D e pode assim produzir a informação gráfica do desenvolvimento da obra dia após dia, adicionando o benefício de incluir todos os objetos temporários da construção (Eastman, C.M., 2011). Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 16 Fig. 2.8 – Software Navisworks apresentando o faseamento construtivo bem como o planeamento das tarefas (adaptado de http://www.mrasbuilt.com/) A quinta dimensão 5D refere-se aos custos, sendo possível através desta fazer estimativas de custo em tempo real bem como gerar listas precisas com quantidades e custos associados. Com o BIM 5D pode-se facilmente comparar o tempo de execução e os custos totais de várias alternativas em termos de materiais e tecnologia, o que pode promover a otimização do custo total de investimento (Czmoch, I. and Pekala, A., 2014). A sexta dimensão 6D difere consoante o autor considere a existência de uma sétima dimensão ou não, no entanto considerando a existência de 7 dimensões o 6D diz respeito à sustentabilidade, tendo como funcionalidades análises energéticas, análises estas que normalmente dizem respeito a consumos energéticos. A sétima dimensão 7D diz respeito à manutenção de edifícios. Nesta dimensão a base de dados deverá ser estendida com informação detalhada para cada elemento, acabamento e equipamento específicos. Informações como tipo de item, a sua especificação, a data da próxima manutenção e problemas detetados constituem informação relevante para facilmente localizar o item a ser reparado ou intervencionado (Czmoch, I. and Pekala, A., 2014). Nesta dimensão serão considerados também quaisquer tipos de sensores que auxiliem o processo de manutenção. Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 17 VANTAGENS DO BIM O BIM como forma de trabalho inovadora traz consigo todo um conjunto de vantagens. No entanto quando se fala em vantagens do BIM tem que se ter sempre em conta qual o nível de maturidade deste e em alguns casos qual o nível de detalhe LOD associado uma vez que as vantagens dependerão sempre do tipo de trabalho executado previamente em BIM. As vantagens de utilização da lógica BIM são:  Trabalho de todas as especialidades recorrendo a apenas um modelo simultaneamente;  Criação de plantas, cortes, alçados a partir do modelo 3D;  Criação de documentos de quantidades;  Realização de vários tipos de simulações;  Melhoria de segurança em obra;  Extração de projeto para fabrico de componentes específicos;  Deteção de erros e omissões;  Melhoria da qualidade e performance do edifício;  Menores custos na compra de um edifício;  Maior controlo do custo global do edifício;  Auxílio em processos de manutenção, descontaminação e desconstrução ou reabilitação; Falando inicialmente das vantagens para os elementos que fazem uso desta lógica de BIM em projeto, no seu nível 3 de maturidade é implícito o trabalho de todos os intervenientes recorrendo a um só modelo, ora isto traz consigo inúmeras vantagens e possibilita a todos os intervenientes uma melhor resolução de problemas ao longo do trabalho de projeto. Ao ter todos os membros a contribuir para o mesmo modelo, o trabalho passa a coexistir simultaneamente entre todas as especialidades de projeto. Assim o trabalho do projeto de arquitetura é feito a par com o projeto de estruturas bem como o trabalho de MEP ou de qualquer outra especialidade. A vantagem aqui é percetível através da relação de trabalho entre os vários membros, deste modo se o arquiteto acrescentar uma porta numa parede onde antes não existia o engenheiro projetista dos MEP ao verificar que uma tubagem passa naquela zona altera imediatamente a localização desta, obrigando por exemplo a alteração da sua cota para cima da porta. Este tipo de lógica de trabalho simultâneo possibilita também uma maior rapidez em fase de projeto bem como uma contínua e simultânea revisão do trabalho elaborado pelas diferentes especialidades que assim ao longo do projeto conseguem encontrar incompatibilidades entre estas e impedir que as mesmas se arrastem para a fase de execução. Esta lógica é muito mais efetiva a nível de custos do que esperar até que o projeto esteja quase concluído para aplicar o valor da engenharia apenas depois das grandes decisões já terem sido tomadas (Eastman, C.M., 2011). Outra vantagem que também está associada ao conceito de BIM é o facto de em qualquer fase do projeto, através do modelo 3D, esta dimensão poder ser usada para criação dos documentos 2D usados tradicionalmente pela indústria da construção. A partir do modelo 3D cada um dos membros pode criar documentos a ser usados em obra, documentos estes que podem ser plantas, cortes, alçados e ainda desenhos de pormenor. Além de documentos desenhados é também possível gerar documentos quantitativos em relação a cada especialidade associada ao BIM. O uso do BIM permite, ainda, várias simulações que poderão ser feitas de forma da analisar o desempenho dos vários projetos de especialidade bem como do edifício no seu conjunto global. Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 18 Segundo a obra de Baldwin e Bordoli (Baldwin, A.N. and Bordoli, D., 2014), os autores acrescentam a todas estas vantagens do BIM dois pontos de vista muito importantes que são o ponto de vista do empreiteiro e subempreiteiro bem como a perspetiva do cliente. Na perspetiva do empreiteiro e subempreiteiro a utilização do BIM traz consigo uma melhoria dos procedimentos de segurança em obra uma vez que a obra pode ser planeada com recurso à dimensão tempo. Sendo possível o faseamento construtivo e assim implementar no modelo as medidas de segurança a serem usadas em obra. Outra vantagem associada ao empreiteiro está na extração do modelo de projeto associado à fabricação de componentes específicos, bem como a identificação e resolução de erros no projeto e também omissões antes do início da fase de execução. Já na perspetiva do cliente as vantagens apontadas pelo uso do BIM estão, como seria de esperar, centradas na futura utilização do edificado, sendo a qualidade construtiva, a performance do edifício e o custo mais baixo em relação às metodologias tradicionais aqueles que ocupam um lugar de destaque. Com o uso do BIM o cliente passa a beneficiar de um conjunto de propriedades do edifício que são previamente estudadas. Um exemplo destas é o estudo da luz solar incidente, que poderá trazer benefícios a nível de conforto interior do edifício. Outro caso que potencia uma melhoria nas condições de habitabilidade e conforto são as simulações de ventilação usadas recorrendo ao BIM, o cliente passa assim a beneficiar de um melhor dimensionamento impulsionado por estas. Relativamente ao dono de obra este ainda poderá beneficiar com o BIM numa fase inicial ao saber se um determinado projeto está ou não significativamente acima do orçamento (Eastman, C.M., 2011). Não será de menosprezar o efeito que o uso do BIM terá ao longo da vida útil do edificado em relação à manutenção e operações de reabilitação ao longo da sua história. Em termos de reabilitação ou pequenas reparações ao longo da vida do edifício o facto de existir um modelo BIM associado a este torna o trabalho de reparações e eventuais correções de anomalias muito mais facilitado, uma vez que a caracterização construtiva do edifício está totalmente detalhada e caracterizada segundo os diferentes projetos de especialidade. Outra vantagem no uso de um BIM atualizado ao longo do ciclo de vida de um edifício está nos processos de descontaminação e desconstrução. O uso do BIM pode levar à redução dos riscos financeiros através de um processo de cálculo de custos, organização de resíduos, prazos e dados otimizando assim o processo de desconstrução (Volk, R. [et al.], 2014). Nesta abrangência do BIM a todo o ciclo de vida de um edifício estará implícito um processo de acréscimo de informações ao longo do ciclo de vida deste. Informações relevantes como a história da sua ocupação, informação detalhada e atualizada sobre produtos e materiais perigosos, existência de componentes elétricos e mecânicos bem como a sua história (Volk, R. [et al.], 2014), ou ainda outras informações que poderão ser relevantes para levar a cabo a desconstrução ou reabilitação. DESVANTAGENS E LIMITAÇÕES Listam-se seguidamente as desvantagens do uso do BIM sendo explicadas posteriormente cada uma delas com maior detalhe:  Elevados custos de software;  Elevados custos de formação de projetistas;  Difícil interoperabilidade;  Esforço associado ao acréscimo de informações relevantes ao longo da vida útil; Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 19  Lentidão de trabalho e visualização associado ao hardware usado;  Nível de detalhe em BIM bastante exigente;  Terminologia própria e particular do BIM;  Falta de legislação; Uma das principais desvantagens centra-se nos custos associados ao uso do BIM, custos estes quer a nível de software quer a nível de formação de projetistas para o uso deste. Os principais e mais usados tipos de software existentes no mercado do BIM são pagos e têm quase sempre subscrição anual. O custo de alguns milhares de euros anuais associado ao conhecimento específico requerido pelo BIM, no contexto atual, assume um peso monetário e de formação bastante elevado que apenas algumas empresas podem suportar. Uma das principais limitações relativas ao uso do BIM é a difícil interoperabilidade associada a este, isto é bastante notório quando existem preferências de software pelas diferentes especialidades. Assim a arquitetura e cada uma das outras especialidades de projeto estão a usar tipos de software completamente diferentes, sendo que ao longo e no final do processo pretendem juntar estes modelos num só e muitas vezes se tudo não for bem estudado antes aqui aparecem grandes problemas de comunicação. Uma grande limitação existente no BIM encontra-se quando se considera o seu uso para o ciclo de vida completo incluindo a vida útil do edifício. Para que se possa ir acrescentando informação relevante que simplifique processos de reabilitação ou desconstrução é necessário a existência de alguém especializado, com o software disponível para edição e existir um responsável por esta tarefa (Dankers, M. [et al.], 2014). Uma outra limitação geralmente ignorada, prende-se com o tipo de hardware usado numa determinada industria e a relação deste para com o software BIM, ora considerando o BIM como uma lógica construtiva e não como um modelo será necessário considerar o tipo de suporte físico no qual o modelo virtual se apoia. Qualquer software BIM faz um uso extensivo do computador no qual está instalado, sendo assim necessário que os intervenientes do BIM estejam dotados de computadores com boas especificações para uso do software. Pode acontecer é que um excelente software a ser executado num computador com poucos requisitos dê origem a bloqueios, e lentidão de resposta, o que consumirá tempo e terá os respetivos custos associados. Associada também a esta limitação está a lentidão de visualização em tempo real de modelos de grande escala em software BIM. Este tipo de visualização é bastante usado em reuniões sendo que na existência de lentidão os vários projetistas dividem o seu modelo em diferentes submodelos o que introduz trabalho de modelação adicional bem como revisões de projeto de forma dividida (Johansson, M. [et al.], 2015) . Uma outra desvantagem do uso do BIM pode ocorrer quando o seu nível de detalhe está nos 100%. Neste caso o constitui uma vantagem pode-se tornar em uma desvantagem. Com o projeto a ter um nível de detalhe muito elevado mesmo os mais pequenos erros na modelação de parâmetros de objetos bem como na hierarquia de elementos pode levar a grandes erros e complicações a nível de projeto, sendo assim necessário um conjunto de membros experientes de modo a implementar o BIM de forma adequada (Czmoch, I. and Pekala, A., 2014). Como exemplo pode-se pensar no caso de um grelha de exaustão de ar que numa fase inicial, pela falta de pormenorização existente, seja associada a uma subcategoria genérica. Esta como o desenvolvimento do projeto e eventuais usos de simulações, poderá não estará associada á extração o ar induzindo assim nos resultados um erro sistemático. Outra limitação associada ao BIM prende-se com o facto da sua terminologia poder entrar em contradição com a usada nos processos tradicionais de CAD. O BIM requer a familiarização com um conjunto de expressões, frases, nomenclaturas e jargão que é desconhecido a profissionais que trabalham Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 26 destes projetos foram disponibilizadas em .dwg AutoCAD, estando alguns exemplos destes representados nas figuras 3.4, 3.5 e 3.6. As figuras 3.4 e 3.5 apresentam uma visão global do projeto de abastecimento de água, sendo possível distinguir as diferentes redes de abastecimento bem como os acessórios inerentes a estas. Destes acessórios serão de extrema importância aqueles contidos na divisão técnica, a montante do nicho de contador, (figura3.6) de onde afluem todos os elementos relativos ao abastecimento de águas elevando nesta zona a complexidade de relações entre os respetivos elementos. Fig. 3.4 – Corte do projeto de rede de abastecimento de água Fig. 3.5 – Planta do piso 1 do projeto de abastecimento de água Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 27 Fig. 3.6 – Pormenor do piso 0 da planta de abastecimento de água Nas figuras 3.7 e 3.8 é apresentado o projeto de águas pluviais e residuais. A figura 3.7 é a representação do piso 0 das instalações residuais (a vermelho) e pluviais (a verde e castanho), neste é possível observar os vários ramais de ligação, entre os diferentes elementos, com as suas respetivas inclinações e diâmetros associados. Também neste projeto se adivinha relativamente à divisão técnica uma maior complexidade de ligações e relações entre os diferentes elementos. Fig. 3.7 – Planta do projeto de águas residuais e pluviais do piso 0 Representa-se na figura 3.8 um corte do projeto das águas residuais. Neste é possível distinguir de entre os vários elementos que o constituem as caixas de visita, ramais de ligação, caixas de pavimento e tubos de queda. Será importante observar a relação existente entre os tubos de queda e colunas de Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 28 ventilação uma vez que estes termos dizem respeito ao mesmo elemento. Um tubo de queda será considerado coluna de ventilação após a última ligação montante deste ás águas residuais. Fig. 3.8 – Corte do projeto de águas residuais Todas as peças desenhadas do projeto de instalações hidráulicas são acompanhadas pela respetiva legenda de abreviaturas utilizadas, bem como de sumárias descrições dos materiais a serem usados. Complementarmente, quando por razões de um melhor arranjo gráfico foram omitidos diâmetros e outras informações relevantes, estas legendas também acompanham as peças desenhadas do projeto em forma de legenda auxiliar. Todas as legendas utilizadas no projeto de instalações tornamse indispensáveis a uma forma inequívoca de interpretação para o trabalho a ser posteriormente realizado. 3.2.3. MATERIAIS E ELEMENTOS SELECIONADOS Auxiliarmente aos projetos de arquitetura e de instalações hidráulicas foi disponibilizado, pelo coordenador do projeto, o mapa de trabalhos e quantidades em ficheiro Excel, de forma a servir de auxílio à definição rigorosa dos elementos que é exigida sempre que se está num ambiente BIM. Um exemplo do mapa de trabalhos e quantidades é representado na figura 3.9. No mapa de trabalhos e quantidades as diferentes atividades a serem executadas encontram-se sequenciadas através de uma divisão lógica por artigos. As tarefas são identificadas através do seu número de artigo, explicitadas por uma descrição detalhada com a identificação das quantidades em unidades próprias a cada um dos artigos. Esta lógica de organização do mapa de trabalhos e quantidades auxilia a uma rápida e fácil identificação e associação às respetivas peças desenhadas do projeto considerado. Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 29 Fig. 3.9 – Extrato do mapa de trabalhos e quantidades Também em relação à rigorosa definição de todos os elementos foram consultadas as fichas de produto de cada elemento em questão. As fichas de produto consultadas tiveram origem na prévia identificação de cada elemento através do mapa de trabalhos e quantidades. A partir desta identificação inicia-se a procura e consequente consulta de cada ficha de produto disponibilizada a partir de catálogos existentes nos sites de cada marca em questão. A figura 3.10 é relativa à página web de um lavatório da marca Duravit usado na rede de instalações hidráulicas da habitação em análise. Todas as informações utilizadas ao longo do processo de implementação estão deste modo fundamentadas na consulta e recolha de dados das respetivas fichas de produto dos elementos usados. No caso de existência de um elemento genérico sem estar associado a nenhuma marca específica, este Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 30 será considerado como um caso particular, sendo utilizados dados gerais de marcas genéricas e não considerando quaisquer informações específicas do produto. Fig. 3.10 – Ficha de lavatório (adaptado de http://www.duravit.com/) Tendo disponível o projeto de arquitetura em ambiente BIM em oposição aos restantes documentos em formatos tradicionalmente mais usados e correntes pretende-se estudar a representação e caracterização dos projetos MEP como se todo o trabalho tivesse recorrido a um ambiente colaborativo BIM entre as especialidades de arquitetura e MEP, detetando as vantagens que se levantariam bem como as limitações atualmente existentes nestes casos. Com este estudo de caso não se pretende efetuar revisões de cálculo ou dimensionamento das soluções preconizadas no projeto MEP. O objetivo aqui é apenas o de representar as soluções adotadas em ambiente BIM e discutir a sua utilidade e adoção, comparativamente ao mesmo projeto realizado recorrendo ao CAD. METODOLOGIA A SER IMPLEMENTADA A metodologia a ser seguida ao longo deste estudo de caso centra-se assim na leitura e interpretação dos projetos disponibilizados em CAD bem como a sua associação ao mapa de trabalhos e quantidades e respetivas fichas de produto para de seguida traçar a rede recorrendo a uma lógica BIM. Deste modo é necessário, à partida, a definição de uma ferramenta de trabalho BIM existente, sendo que o software selecionado para tal foi o Revit. O software Revit da Autodesk foi usado para esta implementação uma vez que este é o software mais usado atualmente em projeto pela especialidade MEP, este é apontado também como tendo uma ampla biblioteca de objetos o que facilita em grande Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 31 parte o trabalho. O Revit possui ainda uma interface bem organizada e funcional permitindo uma fácil aprendizagem (Eastman, C.M., 2011). Como o projeto de arquitetura foi implementado em ArchiCAD fará parte deste estudo explorar também o modo de transferência entre ficheiros do ArchiCAD para Revit, algo que será discutido inicialmente nesta metodologia de implementação BIM. Após a importação será essencial ao longo do traçado de qualquer rede explorar a interface e requisitos existentes no Revit uma vez que destes dependerão as vantagens e limitações de aplicação de um projeto MEP ao ambiente BIM neste software. A interface do Revit surge como um conjunto de ligações e relações entre várias ferramentas existentes, que terão de ser usadas de modo a possibilitar o traçado, e representação das redes MEP. Deste modo o utilizador irá deparar-se com um conjunto de particularidades únicas relativas a este software em causa. Com este estudo de interface será essencial também a ligação entre o trabalho efetuado no Revit e as definições fundamentais associadas ao BIM exploradas no capítulo anterior de modo a testar a aplicabilidade da parametrização de objetos, níveis de desenvolvimento, níveis de maturidade bem como a já referida interoperabilidade. Outro ponto essencial a ser explorado, será a relação das redes MEP com as particularidades existentes em obra, nomeadamente os requisitos legais regulamentares e físicos adotados e a sua relação com o espaço disponível para a sua colocação em obra. Após a implementação de um conjunto de instalações surgirá a necessidade de explorar de novo a interoperabilidade, agora de exportação no Revit, de modo a possibilitar o acesso das redes criadas por qualquer outro interveniente do processo construtivo que necessite de consultá-las sem recorrer ao ambiente Revit. Ao ter esta interoperabilidade de exportação definida será possível o uso desta rede noutras ferramentas BIM com vista à sua implementação, conjugação e visualização com os outros projetos das equipas de especialidade. Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 32 Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 33 4 4. Implementação do Projeto MEP INTRODUÇÃO À IMPLEMENTAÇÃO DO PROJETO MEP No presente capítulo pretende-se expor todo o trabalho que foi necessário fazer para a implementação do projeto Mechanical Electrical Plumbing (MEP) do edifício considerado para o caso de estudo. Ao longo deste capítulo são apresentados os diferentes tipos de software utilizados e que se revelaram da maior importância. Para a concretização do trabalho foram utilizadas as ferramentas ArchiCAD, Solibri, Sketchup, Revit e AutoCAD. O software AutoCAD foi importante relativamente à leitura do projeto disponibilizado bem como para um estudo inicial do projeto de aspiração central. No entanto não foi considerada uma análise da sua interface pois não teve a mesma abrangência e importância que as outras ferramentas utilizadas ao longo da implementação. Para cada uma das outras ferramentas utilizadas foi considerada uma abordagem inicial à sua interface de forma a possibilitar uma maior compreensão do trabalho executado posteriormente e de modo a possibilitar uma melhor referência aos controlos executados bem como ao tipo de navegação que determinada ferramenta possibilita. Em todo o software instalado foram consideradas as versões internacionais dos mesmos fazendo com que todos os comandos e ferramentas utilizadas sejam referidas em língua inglesa. Para além da breve apresentação dos diversos tipos de software serão também mostrados os procedimentos necessários para a implementação pretendida e referidas todas as dificuldades inerentes, incidentes na troca de informação entre elas. Uma qualquer ferramenta BIM consome grande parte dos recursos do computador utilizado, estando a resposta de uma determinada ferramenta sempre associada à máquina em que está a ser executada. Deste modo de forma a tornar rigorosa a constatação dos resultados bem como dos erros e dificuldades discutidas ao longo deste capítulo explicita-se em seguida os requisitos do computador onde todo o software descrito ao longo do mesmo foram executados:  Sistema Operativo Microsoft Windows 8.1 64-bit;  Processador Intel(R) Core(TM) i7-4700MQ CPU 2.40GHz;  Placa gráfica Intel(R) HD Graphics 4600;  Memória RAM 16 GB; Relativamente às figuras apresentadas ao longo do presente capítulo, estas pretendem informar de forma simples e intuitiva acerca dos procedimentos adotados. Deste modo, muitas das figuras surgem Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 34 editadas para que os diferentes passos sejam possíveis de ser visualizados, não correspondendo as figuras às imagens de ecrã retiradas diretamente a partir de print screens. PROJETO DE ARQUITETURA EM ARCHICAD 4.2.1. INTRODUÇÃO AO ARCHICAD O ArchiCAD, é um software da Graphisoft (Graphisoft, 2015a) muito usado pela especialidade de arquitetura, sendo esta aquela a que mais se adequa. O projeto de arquitetura do caso de estudo foi elaborado recorrendo ao ArchiCAD. Será deste modo de extrema importância, antes da implementação das instalações MEP, explorar todos os procedimentos que levarão à exportação do modelo BIM. Seguidamente será referido de forma generalista a interface existente no ArchiCAD que proporciona uma correta visualização e exportação do projeto de arquitetura. Não faz parte do âmbito desta abordagem a exploração e caraterização extensiva das ferramentas existentes em ArchiCAD que possibilitam a criação do projeto de arquitetura, bem como a criação de documentos finais para o projeto de execução. Relativamente ao software ArchiCAD o que é relevante ao caso de estudo, é a forma de abrir um ficheiro produzido neste software bem como a sua visualização e exportação para implementação das diferentes redes de instalações. Inicialmente será explorada a interface do ArchiCAD bem como a localização e a utilidade das suas principais ferramentas. De seguida será referida a metodologia seguida para abertura do ficheiro ArchiCAD produzido pela equipa de Arquitetura bem como as suas particularidades e dificuldades encontradas. Após a importação, visualização e leitura da informação presente do projeto de arquitetura será discutida a interoperabilidade existente no ArchiCAD de modo a exportar toda e qualquer informação relevante para o trabalho a ser executado posteriormente. De forma a proporcionar uma leitura mais transparente e fiável das observações e conclusões expostas ao longo deste capítulo, acerca do software ArchiCAD, é necessário ter em conta vários fatores que poderão influenciar tanto os resultados como a forma de visualização. Estes fatores, além dos requisitos do computador usado, encontram-se relacionados com a versão do software a ser utilizado. A versão usada de software é a versão educacional internacional do ArchiCAD 18 em ambiente Windows 64bits. Esta versão foi obtida através de uma candidatura à versão educacional pelo site https://myarchicad.com/ (Graphisoft, 2015b) . 4.2.2. INTERFACE DO ARCHICAD A interface do ArchiCAD, apresenta-se como um produto que se desenvolveu e amadureceu ao longo de 3 décadas. Após iniciar o programa é possível visualizar 10 secções distintas da sua interface. Estas 10 secções são apenas aquelas que contêm os comandos essenciais, existindo outras mais avançadas. Na figura 4.1 encontram-se assinaladas estas diferentes secções cada uma delas sendo seguidamente listadas e posteriormente explicitadas: 1) Barra de título; 2) Barra de menus; 3) Barra de ferramentas standard; 4) Mini navegador; 5) Caixa de informações 6) Caixa de ferramentas; Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 35 7) Barra de visualização; 8) Área de desenho; 9) Barra de estado; 10) Navegador; Fig. 4.1 – Interface ArchiCAD A barra de título é o local onde se poderá apenas observar informações básicas fundamentais referentes ao projeto a ser criado. Estas informações são constituídas por: nome do projeto, versão do software a ser usada e vista que se encontra apresentada. A barra de menus é uma barra de administração geral do software, a partir desta é possível criar novos projetos, gravar projetos, aceder a opções de visualização, aceder a diferentes opções de trabalho bem como obter informações de ajuda para utilização do programa. A barra de ferramentas standard, reúne um conjunto de ferramentas presentes na barra de menus mas que aqui estão acessíveis através de ícones, sendo estas à partida as mais utilizadas pelo projetista. As ferramentas aqui presentes podem assim ser utilizadas sem que se esteja à procura através de subjanelas na barra de menus, estando assim o seu acesso pela barra de ferramentas simplificado. O mini navegador permite navegar entre as diferentes vistas do projeto, permitindo um acesso rápido aos diferentes pisos, alçados, cortes e vistas 3d. Este mini navegador permite ainda a alteração de algumas opções de visualização inerentes às vistas. Como exemplo, no modo 3d permite o utilizador optar por vista em axonometria ou perspetiva, sendo ainda possível alterar os parâmetros da perspetiva em questão, definindo distâncias da câmera, azimute, ângulo de visualização bem como posição da luz solar. Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 42  A secção Translator permite o utilizador escolher entre uma lista a opção mais adequada ao software de destino para o qual se está a exportar, utilizando o comando settings o utilizador ainda poderá optar pela criação de um translator personalizado;  A secção nome do ficheiro é utilizada para escolha do nome do ficheiro IFC;  A secção guardar com o tipo é o local onde é possível selecionar entre os diferentes tipos de IFC disponíveis (IFC 2×3file .ifc, IFC 2×3 XML file .ifcxml, IFC 2×3 compressed file .ifczip, IFC 2×3 XML compressed file .ifczip); Fig. 4.8 – Exportação em formato IFC No presente caso de estudo foram efetuadas 6 tipos de exportações fazendo variar algumas das opções de exportação. As variações utilizadas bem como o número de erros resultantes podem ser observados na tabela 4.1. Segundo a tabela verifica-se que de todas as tentativas efetuadas resultaram erros associados ao ficheiro IFC exportado, e tendo todas elas a mesma mensagem de erro explicando que devido a geometria em falta alguns elementos não puderam ser exportados. Também se verifica pela tabela 4.1 que o traslator mais desfavorável a ser usado é o relativo ao Autodesk Revit MEP. Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 43 Tabela 4.1 – Diferentes exportações IFC efetuadas em ArchiCAD e erros resultantes Export: Entire Model (modelo completo) Visible Elements (elementos visíveis) Translator: General Translator Data Exchange with Autodesk Revit MEP Data Exchange with Autodesk Revit Structure General Translator Data Exchange with Autodesk Revit MEP Data Exchange with Autodesk Revit Structure Erros: 76 79 76 76 79 76 Mensagem: Some elements could not be exported due to missing geometry VERIFICAÇÃO SOLIBRI DA EXPORTAÇÃO IFC 4.3.1. INTRODUÇÃO AO SOLIBRI Após a exportação e consequente criação do ficheiro IFC há que proceder à sua verificação e analisar eventuais perdas de informação que possam ter ocorrido. De forma a ter uma fiável verificação, do modelo IFC, no presente caso de estudo foi utilizado o software Solibri model viewer. Este software é um software gratuito disponibilizado pela empresa Solibri e é obtido mediante um registo através da sua página oficial (http://www.solibri.com/, consultada em 20/04/2015). A versão utilizada é Solibri model viewer em ambiente 64 bits. 4.3.2. INTERFACE DO SOLIBRI MODEL VIEWER A interface do software Solibri Model Viewer é semelhante ao software pago Solibri Model Checker da mesma empresa, no entanto no Solibri Model Viewer estão limitadas algumas secções e opções que no software pago estão disponíveis. Constituindo o Solibri apenas um passo intermédio não é considerada uma análise exaustiva à sua interface, sendo apenas exploradas neste subcapítulo as suas instruções gerais que permitiram a verificação do modelo exportado. Na figura 4.9 estão representadas as diferentes secções da interface do software sendo em seguida explicitadas: 1) Barra de título – informa qual o nome do software seguido pelo nome do modelo aberto; 2) Menu File – é o local onde é possível abrir e fechar modelos bem como salvar e definir preferências; 3) Menu Model – é a secção selecionada na figura 4.9 e que contem os comandos relativos ao modelo; 4) Menu Cheking – Permite visualizar verificações feitas em modelos do Solibri Model Checker; 5) Menu Communication – Contem opções de visualização só disponíveis em modelos do Solibri Model Checker; 6) Menu information takeoff – Permite o acesso a informações disponíveis em modelos do Solibri Model Checker; 7) Janela Model Tree – Permite a visualização de todos os componentes existentes no modelo listados em categorias-tipo IFC; Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 44 8) Área de informações – Dispõe as informações de um determinado elemento selecionado; 9) Área de visualização – Apresenta o modelo importado em 3D; 10) Barra de navegação – Contem os diferentes comandos de navegação e visualização; 11) Barra de pesquisa – Local onde é possível pesquisar pelo nome ou categoria qualquer elemento contido no modelo; 12) Barra de estado – Apresenta o número de elementos encontrados pela pesquisa efetuada na barra de pesquisa; Fig. 4.9 – Interface do Solibri Model Viewer 4.3.3. ABRIR E VISUALIZAR O MODELO IFC NO SOLIBRI MODEL VIEWER Para importar um modelo IFC no Solibri recorre-se ao Menu File e através do comando Open Model é possível abrir corretamente o modelo pretendido. A importação em Solibri demora em média 30 segundos, não apresentando qualquer tipo de relatório de importação. É possível observar na figura 4.10 à direita o modelo IFC após a sua importação para o Solibri. Nesta figura pode-se antes de mais constatar a correta forma geométrica e sem quaisquer falhas dos elementos contidos no modelo. Apesar de também se constatar a impossibilidade de importação das texturas existentes no ficheiro ArchiCAD é possível observar que a maior parte das cores associadas às texturas foram corretamente associadas aos elementos do modelo da figura 4.10. Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 45 Fig. 4.10 – Visualização do ficheiro IFC no Solibri Model Viewer A observação e exploração do modelo é feita recorrendo à barra de navegação do Solibri, procurando por quaisquer elementos em falta, que não fossem importados. Além da observação simplista do modelo torna-se necessário verificar o tipo de informação associada a cada elemento e existente no ficheiro IFC. Tal verificação é realizada recorrendo à janela Model Tree e à área de informações representadas à esquerda na figura 4.10. Na janela Model Tree são listados os vários elementos importados no ficheiro IFC, estes encontram-se devidamente separados por categorias-tipo IFC e por pisos. Selecionando um destes elementos representados na janela Model Tree torna-se possível observar todas as informações associadas a este na sua área de informações. Na figura 4.10 encontra-se selecionada na janela Model Tree uma viga relativa ao piso 0. Desta viga o conjunto de informações apresentado revela-se bastante abrangente. Destas informações podem-se retirar informações como o seu nome, o seu material, a sua forma geométrica, dimensões, o software usado na sua criação, entre outras. De modo a visualizar as informações de qualquer outro elemento existente no modelo, é também possível selecionar o elemento desejado a partir da representação 3D existente na área de visualização. A partir desta análise simplista recorrendo ao Solibri verifica-se assim que apesar da impossibilidade de importação de texturas o modelo IFC contem a geometria corretamente representada associada a cores correspondentes aos elementos desenhados bem como a informações que permitem a caracterização rigorosa de cada elemento. AUXILIAR SKETCHUP AO PROJETO DE INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 4.4.1. INTORDUÇÃO AO SKETCHUP Para que seja realizada uma correta aplicação das instalações hidráulicas em Revit é necessário uma consulta paralela ao projeto de arquitetura de forma a esclarecer quaisquer dúvidas resultantes deste. Poder-se-ia ter optado por ter a ArchiCAD como ferramenta de visualização do projeto de Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 46 arquitetura uma vez que este foi realizado com esta ferramenta, no entanto devido ao elevado consumo de recursos que um software BIM requer foi selecionado um software menos pesado. A ferramenta selecionada para esta leitura complementar foi o Sketchup Make. O Sketchup Make é a versão gratuita do software da empresa Trimble Navigation e é obtida a partir do site http://www.sketchup.com/ (Sketchup, 2015). No presente caso de estudo foi usada a versão 15.3.331 em ambiente Windows 64 bits. 4.4.2. INTERFACE DO SKETCHUP Ao iniciar o Sketchup o utilizador é confrontado com uma janela inicial onde seleciona o template no qual deseja trabalhar. Por template em Sketchup entende-se um conjunto de configurações base iniciais que ficarão associadas ao ambiente de trabalho. O template utilizado ao longo do caso de estudo é o Simple Template – Meters, sendo aquele que é o mais adequado quando se trabalha em unidades métricas. Após a janela inicial de seleção do template o utilizador é confrontado com a interface do Sketchup. Esta caracteriza-se por ser uma interface simples e bastante intuitiva, possibilitando desde logo uma aprendizagem e rápida abordagem ao software. À semelhança de outros tipos de software a interface do Sketchup possibilita liberdade de personalização ao utilizador, de forma a que esta se adapte da melhor forma a um determinado projeto em curso. A figura 4.11 apresenta o aspeto geral da interface Sketchup considerada no presente caso de estudo, sendo constituída por diferentes secções que serão seguidamente listadas, em correspondência com a figura 4.11, seguidas da explicitação das suas principais funções: 1) Barra de título – informa qual o nome do modelo, seguido pelo nome do software; 2) Barra de menus – possibilita o acesso aos vários menus e comandos existentes; 3) Barra de ferramentas básica – contem os comandos básicos á criação e visualização de um projeto; 4) Barra de ferramentas avançada – contem de uma forma mais completa os comandos que possibilitam a criação, anotações, medições e visualização de um projeto e que se encontram de forma mais limitada existentes na barra de ferramentas básica; 5) Barra de estado – contem opções de geo-localização, autoria e ajuda na utilização do software; 6) Barra de medições – apresenta o resultado de qualquer medição que esteja a ser efetuada; 7) Área de desenhoÁrea em que é possível desenhar, editar e visualizar um modelo, correspondendo à área de trabalho e desenvolvimento de um projeto; 8) Janelas auxiliares – Janelas complementares onde podem ser observados os diferentes elementos, materiais e informações utilizados num determinado projeto, a estas poderão ser acrescentadas outras mais específicas; Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 47 Fig. 4.11 – Interface Sketchup Make 4.4.3. ABRIR E VISUALIZAR O MODELO EM SKETCHUP De forma a abrir o ficheiro IFC criado é necessário fazer a sua importação para o Sketchup. A importação do ficheiro é conseguida pela barra de menus recorrendo aos comandos File, Import. De seguida aparece uma janela de procura do ficheiro, o qual após selecionado é possível ser importado através do comando abrir. Após a importação é ainda aberta uma janela informativa com todos os elementos presentes na categorias-tipo IFC importados, não apresentando contudo qualquer relatório de erros. O ficheiro demora em média 5 minutos a ser importado e apresenta um tamanho de 65 MB, o que para ambiente Sketchup é um tamanho aceitável ao bom funcionamento de navegação e visualização. Na figura 4.12 é possível observar o aspeto geral de um corte efetuado em Sketchup realizado ao nível do piso 1. O comando utilizado para realizar cortes em Sketchup é denominado de Section Plane e corresponde ao último comando da barra de ferramentas avançada, encontrando-se selecionado na figura 4.12 no canto inferior esquerdo. O comando Section Plane permite realizar cortes em qualquer angulo e em qualquer local do projeto existente, tendo apenas como desvantagem a execução de apenas um corte individual de cada vez que o utilizador utiliza este comando. Deste modo um utilizador que pretenda executar dois cortes em simultâneo encontra no Sketchup uma limitação. A navegação utilizada em Sketchup recorre fundamentalmente aos últimos 10 comandos existentes na barra de ferramentas avançadas sendo um deles o já referido comando Section Plane. Relativamente aos outros 9 comandos o utilizador tem a possibilidade de orbitar em torno do projeto, mover a câmera horizontalmente ou verticalmente posicionar a câmera num dos pontos existentes no modelo, caminhar virtualmente pelo projeto e ainda aceder a diferentes tipos de zoom. Alguns dos Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 48 comandos de navegação existentes no Skecthup estão associados a botões do rato tornando a navegação bastante intuitiva ao utilizador. Também na figura 4.12 é possível observar o aspeto geral do resultado da importação do ficheiro IFC para o ambiente Sketchup. Nesta importação é possível observar que os elementos são geometricamente bem definidos e que existe uma correta associação das cores dos materiais utilizados. Fig. 4.12 – Corte ao nível o piso 1 em Sketchup Relativamente à correta importação e visualização de informações associadas ao projeto IFC o Sketchup apresenta-se mais limitativo em comparação ao Solibri. A figura 4.13 demonstra o tipo de informações que é possível obter e a sua forma de apresentação em ambiente Sketchup. Para obter informações acerca de algum elemento do projeto IFC é utilizado o comando select da barra de ferramentas e com este seleciona-se o elemento pretendido. Na figura 4.13 o elemento selecionado foi uma viga pertencente à laje do piso 1. Após a seleção do elemento pretendido, as informações deste são apresentadas na janela Entity Info existente nas janelas auxiliares. A janela Entity Info apresenta 5 informações relativas ao elemento selecionado, sendo estas: a camada em questão, o nome do elemento, definição do elemento, categoria tipo IFC, e volume em m3. Ainda em relação o elemento selecionado a janela Entity Info apresenta a cor deste bem como algumas opções de visualização. Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 49 Fig. 4.13 – Elemento selecionado e suas informações relativas Com o Sketchup o utilizador tem a possibilidade de uma navegação rápida e intuitiva. Embora as informações associadas aos diferentes elementos se revelem algo limitadas, com o uso do Sketchup há a possibilidade de criação de cortes, em oposição ao encontrado na interface do Solibri. No presente caso de estudo o Sketchup é a ferramenta designada como auxiliar de leitura do projeto de arquitetura uma vez que a par com a simplicidade e execução de cortes advém outro fator relevante quando comparado com o ArchiCAD. Nas empresas de construção dificilmente se encontra uma que possua os softwares ArchiCAD e Revit em simultâneo, devido ao peso económico que acarretam. Deste modo a implementação das instalações hidráulicas foi realizada de modo a recorrer apenas a um software pago (Revit), auxiliado sempre que necessário por um gratuito (Sketchup), permitindo deste modo a obtenção de uma possível forma mais realista de implementação de um trabalho deste tipo. O software Sketchup foi também selecionado como auxiliar ao Revit uma vez que permitiu a modelação de alguns elementos associados ao projeto de instalações. IMPLEMENTAÇÃO DAS INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS EM REVIT 4.5.1. INTRODUÇÃO AO REVIT Após a conversão do projeto de arquitetura num ficheiro ArchiCAD e a sua correta verificação de possíveis erros recorrendo ao Solibri é possível iniciar a implementação do projeto das instalações hidráulicas em ambiente Revit. Para utilização do Revit no processo de implementação das instalações hidráulicas, prevê-se uma abordagem inicial à interface deste, uma vez que desta dependem todos os procedimentos e formas de trabalho escolhidas e implementadas ao longo do processo. Das conclusões que vão sendo retiradas acerca da interface em Revit há que considerar antes de mais a utilização simultânea deste a par com o já mencionado Sketchup Make de forma a auxiliar Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 50 dúvidas de projeto, bem como do software AutoCAD para leitura de projeto que poderia ser substituído pela impressão em papel do mesmo. O software Revit foi obtido recorrendo a uma conta estudante através do link https://accounts.autodesk.com/, (Autodesk, 2015a). A versão utilizada é a versão em Inglês da Autodesk Revit 2015 em ambiente Windows 64 bits. Na impossibilidade de discussão de todas as ferramentas e caminhos a serem usados optouse por uma apresentação das ferramentas mais utilizadas ao longo do caso de estudo, podendo no entanto existir diferentes formas de trabalho e de aplicação das diferentes redes de instalações. 4.5.2. INTERFACE DO REVIT Após iniciar o Revit o utilizador é confrontado com a sua interface, sendo esta fundamentalmente constituída por duas secções distintas. A primeira secção com a qual o utilizador é inicialmente abordado é a interface base representada na figura 4.14. A interface base tem como função fundamental selecionar o tipo de trabalho que o utilizador pretende realizar sendo separada em duas secções distintas. A primeira secção, representada na figura 4.14 por 1 é relativa aos projetos em Revit e denomina-se Projects. Nesta é possível selecionar, a partir das diferentes janelas existentes na secção, os projetos mais recentemente abertos. Ainda é possível selecionar através do comando Open outro projeto que não se encontre na lista dos projetos recentes. Para iniciar um novo projeto recorre-se ao comando New existente na mesma secção Projects. A segunda secção, representada na figura 4.14 por 2 é relativa às Families. Esta é relativa a um termo utilizado pelo jargão especifico do Revit e que designa de forma geral qualquer tipo de objeto paramétrico existente no Revit (Dzambazova, T. [et al.], 2009). Tendo em consideração a obra de (Dzambazova, T. [et al.], 2009) existem 3 diferentes tipos de Families seguidamente enumeradas:  System Families – São como o nome indica Families que estão inerentes ao ambiente do projeto. Estas podem ser paredes, tubagens, vigas e são criadas a partir da duplicação de outras existentes não podendo ser criadas pelo editor de Families representado em 2 na figura 4.14.  Component Families – São Families criadas, editadas e partilhadas fora do ambiente de projeto, tendo o seu próprio formato, designado .rfa. Estas podem ser criadas a partir da duplicação de outras ou de raiz a partir de um template recorrendo em ambos os casos ao Family Editor através da secção 2 da interface base representada na figura 4.14.  In-Place Families – São objetos únicos existentes num projeto, podendo ser editadas através do Family Editor, mas estando sempre associadas a um único projeto. A secção Families à semelhança da secção project apresenta um conjunto de janelas de rápido acesso às últimas Families abertas. Ainda é possível, na mesma secção, criar uma nova Family ou abrir uma já existente, ou ainda recorrer a um conjunto online de Families existentes através do comando Autodesk Seek. Ainda na figura 4.14 é possível a janela 3, que incorpora um conjunto de opções de ajuda e explicações da utilização do software. Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 51 Através do comando New na secção Project e após selecionar o template desejado o utilizador é confrontado com a interface geral do Revit representada na figura 4.15. Esta é a interface standard da versão utilizada na aplicação do caso de estudo, podendo apresentar diferenças significativas dependendo da versão utilizada, bem como no uso de add-ons. Fig. 4.14 – Interface base do Revit As diferentes secções apresentadas na figura 4.15 são seguidamente listadas e posteriormente explicitadas, correspondendo a respetiva numeração em lista à equivalente na figura 4.15: 1) Barra de título; 2) Menu Aplicação; 3) Barra de rápido acesso; 4) Barra de centro de informações; 5) Ribbon; 6) Janela de Propriedades; 7) Janela de Navegação; 8) Barra de controlo de visualização; 9) Barra de opções; 10) Barra de estado; 11) Área de desenho; 12) Barra de navegação; Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 58 Fig. 4.18 – Aspeto gráfico do modelo importado por link e barra de controlo de visualização Um comando bastante importante na visualização e criação de um projeto em Revit é o comando Thin Lines existente na barra de rápido acesso. Este é um comando transversal a todas as vistas e não apenas restrito a uma vista específica em utilização. Sempre que o Revit inicia apresenta as espessuras de linha reais e que são representadas durante uma impressão. Estas linhas são previamente definidas pelo Revit e servem para melhor distinguir de entre os vários elementos, aqueles que se revelem mais importantes e que devem ser mais notórios no momento de uma impressão. Embora estas correspondam a uma realidade existente num desenho impresso, tornam muitas vezes o modelo confuso na sua leitura, principalmente quando se está a trabalhar em elementos detalhados (Dzambazova, T. [et al.], 2009). Para ser possível ultrapassar as desvantagens que as espessuras reais possam causar, basta selecionar o comando Thin Lines para que o Revit apresente todas as linhas com a mesma espessura. Durante todo o processo de implementação das instalações este comando encontrou-se ativo uma vez que com as linhas a serem representadas pela mesma espessura todo o aspeto visual torna-se mais simplificado. Relativamente a opções de visualização a ferramenta que foi de maior importância ao longo de todo o projeto corresponde à janela Visibility/Graphic. O Revit ao contrário de outras ferramentas BIM e CAD não possui um sistema de layers, necessitando deste modo de uma forma de organização dos elementos que fazem parte de um projeto. A forma encontrada para possibilitar toda a organização de um projeto é a criação de categorias de objetos, sendo a janela Visibility/Graphic que controla a visibilidade e apresentação gráfica destas categorias. A janela Visibility/Graphic é selecionada a partir da aba View presente no Ribbon e é apresentada na figura 4.19. Como exemplo a janela Visibility/Graphic permite no final do projeto de abastecimento de água desligar todas as tubagens relativas a este sem as apagar, conseguindo assim uma maior simplicidade na área de desenho. A ferramenta Visibility/Graphic foi sendo utilizada ao longo do projeto consoante a conveniência de visualização de que se necessitava, desligando certas categorias de objetos e ligando outras. Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 59 Ainda de forma a alterar opções de visualização relacionadas com características gráficas de visualização dos objetos existe a janela Object Styles que pode ser editada recorrendo à aba Manage do Ribbon. É na janela Object Styles que se encontra as opções de alterar a espessura de impressão das linhas relativas às diferentes categorias de objetos existentes. Fig. 4.19 – Janela Visibility/Graphic com as diferentes categorias de objetos 4.5.5. PREPARAÇÃO INICIAL DO PROJETO EM REVIT Quando foi selecionado o template Plumbing-Default_Metric este possibilitou à partida a configuração automática de um conjunto de características base a um projeto de instalações, no entanto dependendo do projeto importado, características específicas terão de ser configuradas de modo a caracterizar completamente o trabalho a ser efetuado. De forma geral as duas categorias que terão de ser configuradas dizem respeito à ordenação e identificação dos pisos, uma vez que o template selecionado tem apenas 2 pisos padrão definidos e que no presente caso em estudo se encontravam mal posicionados. Ao longo de um determinado projeto os objetos vão sendo posicionados em relação a um determinado piso, existe deste modo uma grande importância na sua definição e correta organização. O modelo importado de arquitetura contem os vários pisos organizados e devidamente cotados, no entanto é necessária a criação de novos pisos quando se efetua um projeto de especialidade de engenharia estando o projeto de arquitetura protegido de edição. Os pisos podem ser observados numa qualquer vista de alçado, selecionada a partir da janela de navegação. Existem vários modos de editar e criar planos, porém no presente caso de estudo o procedimento utilizado foi editar os 2 pisos base que pertenciam ao template escolhido de forma a alinhá-los através da ferramenta Align, existente na aba Modify do Ribbon. De modo a criar os restantes 3 pisos (a contar com a laje de cobertura), foi duplicado um piso já existente e alterados a sua cota e nome. Na figura 4.20 é possível observar os vários pisos a serem editados, nesta figura o Level 3 encontra-se em edição no parâmetro que define a sua cota, sendo de seguida necessário alterar o seu nome de modo a corresponder ao piso 2. Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 60 Após a correta criação e referenciação dos pisos é necessário criar as vistas das plantas definidas por estes e organizadas segundo a janela de navegação. Para tal recorrendo à aba View do Ribbon é possível através da ferramenta Plan Views criar as diferentes plantas necessárias à execução de um projeto. A aba View do Ribbon é visível na figura 4.20. As plantas depois de criadas poderão ser facilmente editadas nas suas propriedades através da janela de propriedades. Na janela de propriedades relativa a qualquer vista, os campos Discipline, Sub-Discipline e View Template são de enorme importância a ser explorados pelo utilizador. No presente caso de estudo nas opções do campo View Template optou-se por alterar as opções relativas ao detalhe contidas em Plumbing Plan, pois se estas não fossem alteradas, a opção fine correspondente ao maior nível de detalhe existente na barra de controlo de visualização estaria indisponível. Fig. 4.20 – Edição da informação relativa ao piso 2 Na aba View do Ribbon existem também duas ferramentas de maior importância para criação de qualquer projeto, estas são as ferramentas Section e Callout. A ferramenta Section permite ao projetista efetuar um corte em relação a uma qualquer vista 2D aberta na área de desenho. A utilização desta ferramenta encontra-se representada na figura 4.21 onde é possível observar várias particularidades desta. Para a realização do corte representado, inicialmente selecionou-se a ferramenta Section para de seguida desenhar os seus limites na área de desenho. Encontrando-se desenhada esta aparece visível na janela de navegação e pode ser editada em relação aos seus limites e orientação de corte. Na figura 4.21 na área de desenho é possível visualizar, à esquerda a planta do piso 1 com a indicação corte representado, bem como o respetivo corte à direita da mesma. A ferramenta de corte foi constantemente utilizada durante a implementação possibilitando um importante modo de controlo na visualização de qualquer elemento a implementar. Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 61 Fig. 4.21 – Utilização da ferramenta Section para produção de cortes A ferramenta Callout permite ao projetista isolar uma determinada área pertencente a determinada vista 2D. Na figura 4.22 encontra-se representada a utilização desta ferramenta em relação a uma área relativa ao piso 1 do edifício considerado. Após selecionar a ferramenta Callout o projetista seleciona a área a isolar da vista pretendida. Na área de desenho da figura 4.22 já se encontra uma área relativa ao piso 1 totalmente isolada da restante planta, esta área é a mesma representada na figura 4.21. Após o seu desenho alterou-se o nome desta de modo a corresponder à divisão em análise, esta alteração é possível visualizar a partir da janela de navegação da figura 4.22. Também na figura 4.22 é possível visualizar a janela de edição Apply View Template, acedida a partir da janela de propriedades e que possibilitou a edição do nível de detalhe para fine, opção essa usada ao longo de todo o trabalho de implementação. No presente caso de estudo, devido à multiplicidade de elementos do projeto de instalações, a ferramenta Callout foi utilizada para separar todas as zonas relativas a casas de banho, cozinha, lavandaria e divisão técnica, uma vez que permite a sectorização de cada divisão em particular deixando o desenho mais limpo e consequentemente menos confuso. Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 62 Fig. 4.22 – Utilização da ferramenta Callout para sectorização de áreas 4.5.6. INTRODUÇÃO À IMPLEMENTAÇÃO DAS INSTALAÇÕES Para a implementação da rede de abastecimento de águas, residuais e pluviais em ambiente Revit foi considerado o projeto previamente fornecido em AutoCAD fazendo o cruzamento de dados entre este e o respetivo mapa de trabalhos e quantidades. Em relação ao sistema de aspiração central, ao não existir qualquer projeto de instalações relativo a este apenas foi possível a utilização dos dados presentes no mapa de trabalhos e quantidades. A secção da interface Revit mais utilizada na fase de implementação é a relativa à aba Systems existente no Ribbon, encontrando-se representada na figura 4.23. Relativamente às instalações implementadas foram usadas 8 ferramentas relativas à aba Systems, sendo estas seguidamente explicitadas:  Pipe – é usada para o desenho de tubagens rígidas;  Pipe Fitting – Permite implementar diferentes tipos de junta existentes;  Pipe Accessory – Permite implementar acessórios ao longo da tubagem;  Flex Pipe – é usada para o desenho de tubagens flexíveis;  Plumbing fixture – Permite a implementação de objetos relativos a instalações usadas tais como lavatórios, sanitas, bidés, caixas de visita, entre outros;  Duct – Permite o desenho de condutas rígidas;  Duct Fitting – Permite implementar diferentes tipos de junta para condutas;  Mechanical Equipment – Permite a implementação de objetos relativos a equipamentos mecânicos; Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 63 Fig. 4.23 – Aspeto geral da aba Systems existente no Ribbon Acedendo a cada uma das ferramentas da aba Systems, o projetista tem acesso a um conjunto de elementos genéricos que poderá selecionar no caso de um determinado elemento se encontrar indefinido em projeto de especialidade e mapa de trabalhos e quantidades. Além dos elementos genéricos apresentados inicialmente, o utilizador pode importar outros elementos existentes na biblioteca do Revit e localizada no diretório C:\ProgramData\Autodesk\RVT 2015\Libraries. Na versão instalada verificou-se a falta das bibliotecas relativas ao sistema métrico de unidades, assim de forma a contornar este problema foi instalado um conjunto de bibliotecas adicionais. Para instalar estas bibliotecas adicionais é necessário recorrer ao desinstalador de programas do Windows e selecionar o programa Autodesk Revit Content Libraries 2015. Este programa após selecionado abre uma janela que contem várias opções e entre estas está a Add or Remove Features que permite a instalação de várias bibliotecas de objetos relativas a diferentes países denominadas Content Pack. A tabela 4.3 mostra o conjunto de bibliotecas instaladas e o número de objetos paramétricos existentes correspondentes. Tabela 4.3 – Diferentes bibliotecas instaladas e respetivo número de objetos Content Pack United Kingdom US Imperial US Metric Portugal France France International Brazil Brazil International Número de objectos 3794 3210 Erro ao instalar 0 2647 2881 3285 2881 Observando a tabela 4.3 verifica-se a variação existente entre cada biblioteca de objetos instalada. Dos objetos instalados, aqueles que seriam de primeira escolha fazem parte da biblioteca portuguesa, no entanto a pasta instalada não contem quaisquer objetos, também a pasta relativa aos objetos métricos da versão americana foi impossível de ser instalada. Verifica-se também que a biblioteca com mais objetos corresponde à biblioteca do Reino Unido com 3794 objetos paramétricos. Apesar da existência de milhares de objetos na biblioteca interna do Revit, verificou-se a necessidade de recorrer a bibliotecas externas e que contêm determinados objetos específicos. As bibliotecas externas ao Revit utilizadas foram a Autodesk Seek http://seek.autodesk.com/, (Autodesk, 2015b), Revit City http://www.revitcity.com/, (RevitCity, 2015), NBS National BIM Library http://www.nationalbimlibrary.com/, (NBS, 2015) e a biblioteca Ofcdesk http://www.ofcdesk.com/, (Ofcdesk, 2015). O aspeto geral das bibliotecas Revit City, Autodesk Seek e NBS encontra-se representado na figura 4.24 a), b) e c) respetivamente. Estas permitem a procura de objetos pelo seu nome ou nome de marca comercial e necessitam de registo do utilizador para ser possível fazer download de conteúdo. Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 64 Fig. 4.24 – Aspeto geral das bibliotecas de objetos Revit city em a), Autodesk Seek em b) e NBS em c) A biblioteca de objetos Ofcdesk funciona de forma diferente uma vez que permite a instalação de um plug-in para o Revit possibilitando o acesso e navegação pelos diferentes objetos através do ambiente de trabalho Revit. Este plug-in uma vez instalado adiciona ao Ribbon a aba MEP Hydraulic que permite a navegação por diferentes marcas comerciais e seus produtos associados. A aba MEP Hydraulic bem como a janela de navegação Content Explorer encontram-se representadas na figura 4.25. Fig. 4.25 – Aba e janela de navegação da biblioteca Ofcdesk A biblioteca Ofcdesk encontra-se orientada para o mercado americano no entanto esta biblioteca é a que mais se adequa à lógica BIM. Nesta biblioteca todos os objetos estão associados a uma marca comercial. Ao serem concebidos pelas marcas proprietárias todos os objetos encontram-se completamente e rigorosamente caracterizados quer a nível geométrico quer a nível de informação Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 65 associada a estes. Com um plug-in deste tipo qualquer objeto pode facilmente ser importado para Revit sem ser necessário sair do ambiente Revit, possibilitando assim uma maior rapidez e confiança nos objetos paramétricos representados. 4.5.7. METODOLOGIA DE IMPLEMENTAÇÃO DA REDE DE ABASTECIMENTO DE ÁGUAS Pela observação do projeto de abastecimento de águas, representado nas figuras 3.4, 3.5 e 3.6 é possível verificar que o projeto de abastecimento de águas CAD constitui uma representação esquemática de muitas das características existentes, constituindo a sua forma de representação um modo informativo à execução em obra. Em BIM, aquilo que se pretende ao implementar uma rede deste tipo, é a obtenção de uma representação virtual do projeto físico real da forma mais realista possível. Deste modo há que considerar determinadas regras existentes de traçado e implementação a par com o projeto fornecido. Segundo o regulamento geral dos sistemas públicos e prediais de distribuição de água e de drenagem de águas residuais, (Ministério das obras públicas, t.e.c., 1995), o artigo 95º pontos 3 e 4, relativos ao traçado, informa: 3) As canalizações de água quente devem ser colocadas, sempre que possível, paralelamente às de água fria e nunca abaixo destas; 4) A distância mínima entre canalizações de água fria e de água quente é de 0,05 m; No presente caso de estudo teve-se em consideração especial atenção aos pontos acima apresentados e que constituem regras de traçado de extrema importância e que não são possíveis de ser representadas num projeto CAD. Convenções gerais como é exemplo as torneiras esquerdas serem as de água quente também foram consideradas na rede de abastecimento. Tendo presente as regras de implementação associadas ao projeto CAD e mapa de trabalhos e quantidades bem como às ferramentas possíveis de utilização, a metodologia que se encontrou mais rápida e eficaz de implementar consiste nos seguintes passos: 1) Implementação dos equipamentos relativos às instalações através da ferramenta Plumbing Fixtures; 2) Desenho das tubagens, recorrendo às ferramentas Pipe ou Flex Pipe; 3) Implementação dos acessórios em falta recorrendo à ferramenta Pipe Accessory; O primeiro passo da implementação dos equipamentos poderá não ser considerado no caso do projeto de arquitetura ter definido as informações e a forma geométrica rigorosa dos equipamentos existentes. Embora no projeto de arquitetura em planta os equipamentos estejam definidos rigorosamente, pela leitura da vista 3D do projeto de arquitetura verifica-se a utilização de objetos paramétricos genéricos, colocando o primeiro passo como necessário a uma correta e rigorosa aplicação num projeto de instalações hidráulicas. No caso de aplicação dos equipamentos, caso estes objetos paramétricos não possuam ligações próprias à rede, serão considerados conectores genéricos existentes nas bibliotecas do Revit. 4.5.8. EQUIPAMENTOS RELATIVOS À REDE DE ABASTECIMENTO DE ÁGUAS De modo a implementar os equipamentos relativos às instalações presentes no mapa de trabalhos e quantidades, foi realizada uma pesquisa pelos vários sites associados a cada empresa fornecedora dos Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 66 materiais, na expectativa de encontrar produtos comerciais já modelados sob a forma de objetos paramétricos Revit em formato de families .rfa. De todos os equipamentos existentes na rede de abastecimento de águas apenas foi encontrado 1 ficheiro .rfa relativo a uma sanita Duravit, estando um lavatório e uma banheira da mesma marca comercial modelados em formato AutoCAD .dwg. Nesta fase do trabalho existem 3 procedimentos distintos, um relativo à importação do ficheiro da sanita em formato Revit family .rfa, outro relativo à importação do ficheiro do lavatório em formato AutoCAD .dwg. E ainda outro relativo a todos os outros equipamentos que não possuem quaisquer tipo de ficheiros. Relativamente ao procedimento de importação de um ficheiro .rfa, este é realizado acedendo à ferramenta Plumbing fixture para de seguida aceder ainda a outro comando Load Family, representado no Ribbon da figura 4.26. Após a seleção do ficheiro a importar este aparece selecionado na janela de propriedades (figura 4.26) e pronto a ser colocado na respetiva localização. Para consulta das propriedades associadas ao objeto importado foi selecionado o comando Edit Type presente na janela de propriedades e que permite abrir a janela Type Properties onde se encontram descritas todas as propriedades importadas com o objeto. A janela Type Properties relativa à sanita Duravit pode ser observada na figura 4.26. Este procedimento de importação revela-se bastante simples e rápido de ser efetuado, possibilitando todo o rigor de modelação e de informações associadas ao objeto uma vez que este foi criado pela própria empresa fornecedora. Fig. 4.26 – Procedimento de importação de ficheiro .rfa O procedimento considerado quando se pretende utilizar um ficheiro AutoCAD é relativamente simples, no entanto pode levar à ocorrência ou observação de erros existentes relativos ao modelo considerado. A correta importação de um modelo de um equipamento para Revit é realizado através do ambiente de criação de families através de um template próprio existente. Tal possibilita ao software Revit reconhecer o tipo de objeto que se encontra a ser importado bem como algumas propriedades e comportamento deste. A criação de um novo objeto paramétrico é realizada a partir do menu aplicação, selecionando os comandos New e Family e respetivo template. O template selecionado para os objetos Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 67 de lavatório e de banheira foi o Metric Plumbing Fixture encontrando-se localizado no diretório C:\ProgramData\Autodesk\RVT 2015\Family Templates\English. Após o ambiente de trabalho families aberto é possível criar de raiz ou importar modelos 3D de entre vários formatos disponíveis. Para importação dos equipamentos existentes em formato .dwg selecionou-se o comando import CAD existente na aba insert do Ribbon presente neste novo ambiente. Através da figura 4.27 é possível observar o ambiente de criação e edição de families bem como o resultado da importação do ficheiro .dwg relativo ao lavatório Duravit. Pela observação da figura 4.27 é possível observar erros na geometria existentes na importação do ficheiro em formato .dwg, bem como a existência de uma torneira que não corresponde à torneira existente no mapa de trabalhos e quantidades. Após várias iterações de edição e conversão de ficheiros de modo a contornar os erros existentes foi encontrada uma solução de resolução que consiste em abrir o ficheiro em formato .dwg, em Sketchup. Após o ficheiro ser aberto, verifica-se que os erros geométricos da figura 4.27 não são apresentados em ambiente Sketchup. Recorrendo as funcionalidades de edição do Sketchup são eliminados todos os elementos que estavam a mais e feitas eventuais correções geométricas no caso de existência de erros na geometria do modelo. Após a correção do modelo e recorrendo à ferramenta de exportação existente na barra de menus do Sketchup é possível exportar o ficheiro usando o formato .dwg. Agora ao realizar a importação em Revit do novo ficheiro .dwg através do ambiente de trabalho families verifica-se a sua coerência geométrica. De modo a finalizar a criação de um objeto paramétrico basta aceder ao controlo Load into Project, também visível no Ribbon da figura 4.27. Uma vez que o objeto paramétrico criado não possuía quaisquer informações associadas é necessário fazer algumas alterações, quer a nível de nome, quer de propriedades e características. O nome pode ser facilmente alterado recorrendo à janela de navegação, clicando sobre este e selecionando a opção Rename. A criação de informações associadas ao objeto foram realizadas recorrendo à janela Type Properties (figura 4.26). Fig. 4.27 – Resultado da importação de um ficheiro .dwg Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 74 Fig. 4.34 – Criação de uma tubagem a partir de um conector A figura 4.35 a) e b) mostram o aspeto geral em corte e 3D respetivamente, da rede de abastecimento de água em edição. É possível observar também pela figura 4.35 a) e b) que o software associa uma cor específica a cada rede, sendo o vermelho correspondente à rede de água quente e o azul à rede de água fria. A figura 4.35 representa também um erro ocorrido durante a modelação e serve para ilustrar a utilidade de ter o software Sketchup como uma ferramenta adicional de visualização do projeto de instalações. Como o template selecionado para o projeto é o relativo às instalações, grande parte dos elementos do projeto de arquitetura aparecem representados com faces transparentes, possibilitando assim a visualização das instalações no interior dos elementos construtivos. No entanto o facto de não se ter encontrado qualquer forma de visualizar a arquitetura a traço sólido pode gerar confusões de leitura quando se efetua a modelação de uma rede de instalações. A figura 4.35 a), b) e c) mostram um conjunto de tubagens que se encontram posicionadas em frente de uma janela. Através da figura 4.35 a) e b) a leitura do vão de janela pode não ser tido em consideração uma vez que existe apenas uma ideia geral das linhas dos elementos existentes no projeto de arquitetura. A figura 4.35 c) é relativa à visualização 3D do modelo em Sketchup possibilitando uma rápida perceção do erro cometido. Algumas tubagens de água quente que se encontram representadas na figura 4.35 exibem já o isolamento característico a toda a tubagem de água quente. Para adicionar um isolamento a uma tubagem específica foi necessário clicar sobre esta e de seguida utilizar a ferramenta Add Insulation presente na aba Modify do Ribbon. A ferramenta Add Insulation possui duas opções, uma relativa ao nome do material isolante outra relativa à sua espessura. No presente caso de estudo o isolamento utilizado corresponde a polietileno com uma espessura de 25mm. Na figura 4.36 é possível observar a comparação entre uma tubagem de água quente com o respetivo isolamento aplicado e a tubagem de água fria sem qualquer isolamento. Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 75 Fig. 4.35 – Representação de um erro ocorrido na modelação da rede de abastecimento; a) vista em corte b) vista 3D c) vista em sketchup. Fig. 4.36 – Comparação relativamente ao isolamento de duas tubagens Pelas figuras 3.4, 3.5 e 3.6 verifica-se que o projeto é muitas vezes omisso quanto ao percurso das tubagens relativas ao retorno existente na rede de abastecimento de água quente. As tubagens relativas ao retorno seriam deste modo decididas em obra, pressupõe-se assim que seguiriam o percurso das tubagens de abastecimento de água quente. As tubagens de retorno no projeto em análise foram Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 76 consideradas que seguiam o caminho mais curto de forma a tornar o custo total o mais económico possível. Uma dificuldade de grande importância num projeto deste tipo prende-se com a falta de espaço para equacionar a solução de instalações pretendida. Neste projeto uma das zonas mais problemáticas foi o espaço deixado para o teto falso e no qual se encontram tubagens. O espaço disponível para colocação de instalações, entre o teto falso e a laje é de 8 cm. A zona da garagem é caracterizada pela existência de teto falso no entanto foi considerado pela arquitetura um trecho de teto falso para colocação e ocultação de tubagens de abastecimento. Este trecho de teto falso relativo à garagem encontra-se representado em corte na figura 4.37. Nos tetos dos restantes pisos apesar de existir 8 cm de espaço relativo a tetos falsos foi necessário equacionar uma solução em zonas problemáticas como é o caso da interseção representada na figura 4.38. Fig. 4.37 – Trecho de teto falso da garagem considerado na zona de passagem de tubagens Fig. 4.38 – Zona de interseções de tubagens A figura 4.38 mostra uma interseção onde foram considerados 3 tubagens distintas, uma relativa à rede de água fria, outra para a água quente de abastecimento e outra para o respetivo retorno. Não sendo possível a sua intersecção num espaço de 8 cm considerou-se a utilização de uma união cruzamento da Coprax representada na figura 4.39 a). Ao não existir qualquer tipo de união cruzamento na biblioteca de juntas standard do Revit foi necessário a criação de raiz de uma junta deste tipo. Após a prévia consulta do catálogo comercial da união cruzamento Coprax, foi realizada a modelação de uma união semelhante em Sketchup, representada pela figura 4.39 b). Após a modelação em Sketchup a união foi Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 77 importada para Revit através o ambiente de criação de families representado na figura 4.39 c). A respetiva união foi importada à semelhança do modo de importação descrito para os equipamentos modelados em Skecthup sendo o template escolhido para a união cruzamento o relativo a equipamentos (Metric Plumbing Fixture) uma vez que não se encontrou um template relativo a juntas de tubagens. Ainda na criação do objeto paramétrico em ambiente de trabalho families foi necessária a criação de dois conectores relativos à união cruzamento. A criação destes conectores recorre ao comando Pipe Connector que também se encontra representado na figura 4.39 c). A figura 4.39 d) representa a intersecção e tubagens em ambiente Revit, onde também é visível o uso da união cruzamento. Fig. 4.39 – Etapas de criação da união cruzamento Coprax: a) Ficha de produto da união cruzamento; b) Modelação da união em Sketchup; c) Edição de modelo em Revit; d) Utilização da união cruzamento; Na figura 4.39 d) é ainda possível observar uma possível incompatibilidade na implementação das tubagens uma vez que o tê da tubagem de água fria intersecta a tubagem de água quente. Tais intersecções foram verificadas recorrendo ao Sketchup que possibilita uma mais rápida visualização do conjunto. Na figura 4.40 é observada a intersecção representada na figura 4.38 e verifica-se que esta apenas se encontra a intersectar a camada de isolamento (branco), estando ambas as tubagens Coprax (azul) isentas de qualquer intersecção. Como o isolamento de polietileno se admite moldável, este tipo de intersecções foram tidas aceitáveis, considerando-se que não vão produzir quaisquer incompatibilidades em obra. Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 78 Fig. 4.40 – Verificação de intersecções em ambiente Sketchup 4.5.10. ACESSÓRIOS RELATIVOS À REDE DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA Apenas foram considerados como acessórios aqueles equipamentos que não foram necessários à modelação da rede e que são possíveis de adicionar com a rede completamente projetada. Estes são as válvulas de seccionamento, as electroválvulas que controlam o sistema de rega do jardim, as válvulas de purga e os medidores de caudal digitais. As válvulas de secionamento e de purga consideradas são as existentes na biblioteca Revit dos Estados Unidos correspondente ao sistema imperial de unidades. Estas ao não corresponder a unidades métricas foi necessário proceder à alteração dos seus valores de diâmetro de forma a converter os valores da respetiva tubagem em unidades métricas. As Electroválvulas e medidores de caudal digitais foram obtidos através do site Autodesk Seek, http://seek.autodesk.com/ (Autodesk, 2015b) que constitui uma biblioteca de objetos para software da Autodesk. As electroválvulas e medidores de caudal digitais também tinham as suas unidades relativas ao sistema imperial, pelo que se teve de proceder à alteração dos seus diâmetros. Em todos os acessórios considerados, as alterações foram sempre efetuadas recorrendo ao comando Edit Type da respetiva janela de propriedades associada a cada acessório. Na tabela 4.4 encontram-se representados todos os objetos paramétricos que fazem parte da rede de abastecimento de águas. Estes encontram-se classificados segundo quatro campos. O primeiro designa o nome de implementação em Revit. O nome Revit, quando surge em componentes genéricos de língua inglesa é acompanhado pelo respetivo nome de objeto em português. O segundo campo é relativo à classificação do objeto em específico e genérico. Um objeto é considerado específico quando corresponde a um objeto real existente no mercado e que se encontra especificado no mapa de trabalhos e quantidades. Deste modo um objeto genérico corresponde a um objeto definido no mapa de trabalhos e quantidades mas que não se encontra especificado quanto ao modelo e respetiva marca comercial. O terceiro campo considerado na tabela 4.4 corresponde à fonte segundo o qual determinado objeto foi Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 79 obtido. O quarto e último campo é relativo ao LOD considerado para cada objeto durante o processo de implementação. Tabela 4.4 – Objetos paramétricos utilizados na rede de abastecimento de águas NOME CLASSIFICAÇÃO FONTE LOD Lavatório 231065 Específico Site da Marca Duravit sendo posteriormente editado pelo autor 400 Sanita 253509 Específico Site da Marca Duravit sendo posteriormente editado pelo autor 400 Comando bound OLI Específico Modelado pelo autor em Sketchup 400 Autoclismo OLI 74 Específico Modelado pelo autor em Sketchup 400 Estrutura Simflex Específico Modelado pelo autor em Sketchup 400 Bidé 225715 Específico Modelado pelo autor em Sketchup 400 Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 80 Tabela 4.4 – Objetos paramétricos utilizados na rede de abastecimento de águas (cont.) NOME CLASSIFICAÇÃO FONTE LOD Banheira 700098 Específico Site da Marca Duravit sendo posteriormente editado pelo autor 400 Pia Bahia Rodi Específico Modelado pelo autor em Sketchup 400 Misturadora Duche T1.32T.01 Específico Modelado pelo autor em Sketchup 400 Suporte chuveiro T1.621.01 Específico Modelado pelo autor em Sketchup 400 Braço de chuveiro T1.641.01 Específico Modelado pelo autor em Sketchup 400 Bica banheira de parede T1.671.01 Específico Modelado pelo autor em Sketchup 400 Misturadora banheira T1.36T.01 Específico Modelado pelo autor em Sketchup 400 Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 81 Tabela 4.4 – Objetos paramétricos utilizados na rede de abastecimento de águas (cont.) NOME CLASSIFICAÇÃO FONTE LOD Torneira de lavatório T1.10.01 Específico Modelado pelo autor em Sketchup 400 Torneira de bidé T1.20.01 Específico Modelado pelo autor em Sketchup 400 Torneira T1.55.01 Específico Modelado pelo autor em Sketchup 400 Wall Tap (torneira genérica) Genérico Biblioteca Revit City 100 Ball Valve (válvula de seccionamento) Genérico Biblioteca Revit 300 P Valve (válvula de purga) Genérico Biblioteca Autodesk Seek 100 Flow meter (medidor de caudal) Genérico Biblioteca Autodesk Seek 100 Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 82 Tabela 4.4 – Objetos paramétricos utilizados na rede de abastecimento de águas (cont.) NOME CLASSIFICAÇÃO FONTE LOD Pipe Connector (conector) Genérico Biblioteca Revit 100 Bomba Elevatória Surpress ECO Específico Modelado pelo autor em Sketchup 400 Bomba Elevatória genérica Específico Modelado pelo autor em Sketchup 100 Reservatório Elbi CV-500 Específico Modelado pelo autor em Sketchup 400 Bomba de calor Chiller Específico Modelado pelo autor em Sketchup 400 Contador de água Genérico Modelado pelo autor em Sketchup 200 Solenoid Valve Genérico Biblioteca Autodesk Seek 100 Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 83 Tabela 4.4 – Objetos paramétricos utilizados na rede de abastecimento de águas (cont.) NOME CLASSIFICAÇÃO FONTE LOD Pulverizador de rega Genérico Modelado pelo autor em Sketchup 400 Coletor Solar Vulcano FKT1S Específico Modelado pelo autor em Sketchup 400 Pipe PP-R coprax Específico Editado a partir da biblioteca Revit 300 Joelho PP-R coprax Específico Editado a partir da biblioteca Revit 300 Tê PP-R coprax Específico Editado a partir da biblioteca Revit 300 União Cruzamento coprax Específico Modelado pelo autor em Sketchup 400 Flex Pipe Genérico Editado a partir da biblioteca Revit 300 Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 90 Fig. 4.47 – Modelação em Sketchup as caixas de visita e simulação da sua localização 4.5.14. CANALIZAÇÕES RELATIVAS À REDE DE ÁGUAS RESIDUAIS E PLUVIAIS As canalizações relativas à rede de águas residuais e pluviais recorrem a um conjunto de ferramentas que definem as diferentes inclinações e que são necessárias ao seu projeto. Na figura 4.48 a) encontram-se representadas estas ferramentas que se localizam na aba Modify quando uma determinada canalização se encontra a ser desenhada. A ferramenta Slope Off desliga qualquer inclinação, a Ferramenta Slope Up possibilita um traçado com uma inclinação ascendente com o valor do ângulo previamente escolhido no campo Slope Value. A ferramenta Slope Down funciona da mesma forma que a Slope Up com a diferença de desenhar uma rede no sentido descendente. Existe ainda o comando Show Slope Tooltip que possibilita, durante o desenho de uma determinada canalização, a visualização de informações da cota inicial da canalização e a final, sendo estas informações acompanhadas pelo angulo de inclinação tal como demonstrado na figura 4.48 b). Fig. 4.48 – a) Ferramentas de inclinação; b) Desenho de uma canalização Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 91 Pela observação das figuras 3.7 e 3.8 é possível verificar que ao longo do projeto de águas residuais e pluviais as inclinações de tubagem mais frequentes fixam-se no valor de 1% de inclinação, que constitui um dos valores standard associado a tubagens no Revit. No entanto observando a figura 3.7 é possível verificar que a rede de drenagem de águas freáticas, representada a castanho, possui toda ela uma inclinação de 0.5% o que leva o projetista à criação de um novo ângulo de inclinação de tubagem. O processo de criação de um novo ângulo de inclinação encontrase representado na figura 4.49. Inicialmente através da aba Manage do Ribbon selecionam-se os comandos MEP Settings e Mechanical Settings que permitem a abertura de uma janela nomeada Mechanical Setings. A janela Mechanical Settings possui um conjunto de opções que permite ao projetista selecionar ângulos permitidos entre tubagens, fórmulas de cálculo a usar, viscosidade de fluidos, temperaturas, ângulos de inclinação, entre outros. A opção desta janela que permite criar uma nova inclinação é a opção Slopes, na qual se selecionou o comando New Slope para que seja possível indicar o valor da nova inclinação. Após a criação desta, o valor de 0,5% estará disponível no campo Slope Value representado na figura 4.48 a). Na opção Angles foi selecionado qualquer tipo de ângulo, de forma a que o Revit permita a utilização de qualquer tipo de ângulo de junção de tubagens. Fig. 4.49 – Processo de criação de uma nova inclinação de tubagens Na área de desenho da figura 4.49 é possível observar representado a verde um conjunto de instalações relativo às águas residuais. Neste conjunto observa-se o sistema separativo de águas, estando o tubo de queda mais à esquerda associado às águas de sabão e o da direita associado às águas negras. À medida que as tubagens de águas residuais e pluviais vão sendo desenhadas, o Revit vai criando juntas, pelo mesmo processo descrito na figura 4.34 para a rede de abastecimento de água. No entanto estas necessitam muitas vezes de edição, quando de um joelho se quer passar para um tê por exemplo ou ainda quando o software não as associa diretamente devido a um erro interno e é necessário fazer a implementação manual de determinada junta. Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 92 A figura 4.50 representa o processo de implementação de trecho da rede de águas pluviais, sendo este processo bastante semelhante à implementação descrita para a rede de abastecimento de águas. No entanto na figura 4.50 apresenta-se um exemplo de implementação recorrendo a um corte previamente criado. Na figura 4.50 a) é possível observar um ralo em pinha colocado na cobertura da habitação e que foi previamente modelado em Sketchup e importado para Revit. Na figura 4.50 b) observa-se o desenho da ligação entre o ralo em pinha e um tubo de queda previamente projetado. O pequeno ponto cor-de-rosa que aparece na figura 4.50 b) indica o alinhamento de ambas as tubagens e a possibilidade de efetuar uma correta ligação na localização considerada. Na figura 4.50 c) é possível observar a automática e imediata implementação de um joelho como forma de junta entre as duas tubagens. A figura 4.50 d) mostra o reposicionamento horizontal do ralo de pinha que é possível efetuar sem que haja a desconexão da tubagem a que este se encontra ligado. Fig. 4.50 – Processo de implementação de um ralo de pinha com um tubo de queda: a) Colocação do ralo em pinha; b) Desenho de tubagem; c) Implementação automática de um joelho; d) Reposicionamento do ralo; Apesar de na janela Mechanical Settings ser selecionada a opção de considerar qualquer tipo de ângulo, a rede de águas residuais ao nível do piso 0 revelou-se de extrema dificuldade de implementar. A dificuldade relativa ao piso 0 foi causada pelo elevado número de erros apresentados nas ligações das diferentes caixas de visita. Um erro que sistematicamente ocorreu na ligação de duas caixas de visita encontra-se representado na figura 4.51 a). Este erro impedia de forma sistemática a ligação entre as diferentes caixas de visita e foi resolvido iterativamente, ora pela ligeira deslocação de uma caixa de visita, ora pela ligeira alteração de cota das coretes nas caixas de visita. A figura 4.51 b) representam o ramal de ligação instalado após várias iterações e sem que o Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 93 Revit tenha apresentado qualquer tipo de erro associado. O erro de ligação entre as duas caixas de visita torna-se no entanto bastante evidente sem que o software tenha reconhecido qualquer tipo de erro. Fig. 4.51 – Tentativas de implementação dos ramais de ligação: a) Erro e ligação; b) Ramal de ligação instalado sem reconhecimento de qualquer tipo de erro; A figura 4.52 representa as alterações que tiveram de ser consideradas ao nível do primeiro piso, pela implementação de forma separada das redes de águas residuais e pluviais. Muitos objetos associados às águas residuais tiveram de ser recolocados devido à existência de caleiras, relativas à rede de águas pluviais, posicionadas de forma rigorosa em determinados locais específicos. Após o reposicionamento da caixa de visita representada na figura 4.52, os ramais de ligação não acompanharam esta da forma representada na figura 4.50 para o ralo em pinha. Desta forma foi necessário todo um conjunto de novas iterações de posições de modo ao Revit corrigir todas as ligações entre as várias caixas de visita movimentadas. Pela possibilidade de existência deste tipo de erros de sobreposição de objetos aconselha-se a correta e rigorosa aplicação da metodologia de implementação já explicitada:  Implementação de todos os tubos de queda;  Implementação de todos os equipamentos;  Implementação das restantes canalizações; Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 94 Fig. 4.52 - Reposicionamento de uma caixa de visita pela existência de objetos sobrepostos Na tabela 4.5 encontram-se representados todos os objetos paramétricos que fazem parte da rede de águas residuais e pluviais. Os objetos paramétricos representados na tabela 4.5 encontram-se classificados segundo quatro campos e à semelhança da tabela 4.4, relativa ao abastecimento de águas, sendo consideradas as mesmas regras de classificação. O primeiro campo designa o nome de implementação em Revit. O segundo campo refere a classificação do objeto em específico e genérico. O terceiro campo considerado corresponde à fonte segundo o qual determinado objeto foi obtido, sendo o quarto campo é relativo ao LOD considerado para cada objeto durante o processo de implementação. Tabela 4.5 - Objetos paramétricos utilizados na rede de águas residuais e pluviais NOME CLASSIFICAÇÃO FONTE LOD Caixa não visitável P1 Específico Modelado pelo autor em Sketchup 400 Caixa não visitável P2 Específico Modelado pelo autor em Sketchup 400 Caixa de visita P1 Específico Modelado pelo autor em Sketchup 400 Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 95 Tabela 4.5 - Objetos paramétricos utilizados na rede de águas residuais e pluviais (cont.) NOME CLASSIFICAÇÃO FONTE LOD Caixa de visita P2 Específico Modelado pelo autor em Sketchup 400 Caixa de visita P3 Específico Modelado pelo autor em Sketchup 400 Caixa de visita P4 Específico Modelado pelo autor em Sketchup 400 Caixa de visita P.RL Específico Modelado pelo autor em Sketchup 400 Caixa de visita R1 Específico Modelado pelo autor em Sketchup 400 Caixa de visita R2 Específico Modelado pelo autor em Sketchup 400 Caixa de visita R3 Específico Modelado pelo autor em Sketchup 400 Caixa de visita R4 Específico Modelado pelo autor em Sketchup 400 Caixa de visita R.RL Específico Modelado pelo autor em Sketchup 400 Caixa sifonada montada Genérico Biblioteca Ofcdesk 200 Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 96 Tabela 4.5 - Objetos paramétricos utilizados na rede de águas residuais e pluviais (cont.) NOME CLASSIFICAÇÃO FONTE LOD Bottle Trap (sifão) Genérico Biblioteca Revit City 100 Caleira Ranhurada Específico Modelado pelo autor em Sketchup 400 Caleira Moldada Específico Modelado pelo autor em Sketchup 400 NBS Ventilation Genérico National BIM Library 200 Ralo Spin de Pinha Específico Modelado pelo autor em Sketchup 400 Ralo Easy Flow Específico Modelado pelo autor em Sketchup 400 Trop Plein Específico Modelado pelo autor em Sketchup 400 Pipe PP-R coprax (tubagem) Específico Editado a partir da biblioteca Revit 300 Joelho PP-R coprax Específico Editado a partir da biblioteca Revit 300 Tê PP-R coprax Específico Editado a partir da biblioteca Revit 300 Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 97 Na figura 4.53 é possível visualizar um pormenor da rede de águas residuais relativo a uma casa de banho. Nesta figura observa-se a caixa de pavimento à qual estão ligados os ramais de ligação relativos os diferentes equipamentos sanitários. Fig. 4.53 – Rede de águas residuais relativas a uma casa de banho Na figura 4.54 é possível observar o aspeto final de um trecho da rede de águas residuais e pluviais relativas ao piso 0. Esta figura contém caixas de visita, ramais de ligação, tubos de queda e caleiras. Fig. 4.54 – Aspeto geral de um trecho da rede de águas residuais e pluviais relativo ao piso 0 Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 98 Na figura 4.55 observa-se a vista geral e completa do projeto da rede de águas residuais e pluviais. Nesta figura é possível visualizar todos os equipamentos utilizados bem como todas as ligações efetuadas relativas às instalações residuais e pluviais. As figuras 4.53, 4.54 e 4.55 foram obtidas recorrendo à opção ray trace de visualização em Revit. A figura 4.56 é relativa à vista geral da rede de águas residuais e pluviais utilizando a opção realistic de visualização. Na figura 4.56 é possível observar a separação gráfica existente entre as águas residuais, representadas a verde e as águas pluviais representadas a azul. Esta separação gráfica, à semelhança da existente no abastecimento de águas, torna-se bastante útil durante a implementação das instalações. A opção realistic, devido às suas capacidades gráficas de representação foi aquela que se revelou mais adequada à utilização durante o processo e implementação. Fig. 4.55 – Vista geral da rede de águas residuais e pluviais Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 99 Fig. 4.56 - Vista geral da rede de águas residuais e pluviais em modo de visualização realistic 4.5.15. METODOLOGIA DE IMPLEMENTAÇÃO DO SISTEMA DE ASPIRAÇÃO CENTRAL O sistema de aspiração central não possui qualquer projeto de instalações associado, foi assim a única instalação realizada de raiz em Revit. Foram no entanto consultadas as características fundamentais do sistema de aspiração central da marca comercial Aertecnica (Aertecnica, 2015) a instalar na habitação em estudo. No projeto de um sistema de aspiração central há também que considerar o tamanho das mangueiras de aspiração a implementar e que constituem um acessório ao sistema. Estas mangueiras de aspiração constituem um acessório que é guardado e transportado pelo utilizador, sendo independente do sistema mas que no entanto influencia a existência do número de entradas a considerar em cada piso. O número de condutas verticais a considerar por cada piso estará sempre associado ao comprimento de abrangência das mangueiras. Assim a metodologia a implementar foi:  Estudo de abrangência das mangueiras e determinação do número de condutas verticais;  Colocação dos equipamentos do sistema;  Projeto das condutas; 4.5.16. ABRANGÊNCIA DAS MANGUEIRAS DE ASPIRAÇÃO As marcas comerciais disponibilizam mangueiras de comprimento entre os 7 e 9 metros, sendo possível, por encomenda, obter uma mangueira até 12 metros. Se num determinado edifício a entrada do sistema de aspiração central distar mais de 12 metros do ponto em planta mais distante, será necessário considerar 2 ou mais condutas verticais, dependendo sempre da área, distâncias e das características arquitetónicas do edificio. De modo a determinar o comprimento adequado de mangueira à habitação bem como o consequente número de condutas verticais, foi realizado um estudo com várias plantas do projeto de Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 106 Fig. 4.65 – Vista da instalação dos coletores solares recorrendo a um render externo ao Revit Fig. 4.66 – Vista geral de uma casa de banho recorrendo a um render externo ao Revit Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 107 INTEROPERABILIDADE FINAL 4.6.1. INTRODUÇÃO No final do processo de implementação pretende-se fazer a revisão do projeto de instalações hidráulicas e aspiração central, bem como um teste à interoperabilidade existente a partir do respetivo projeto BIM implementado com o projeto BIM de arquitetura existente. A interoperabilidade surge nesta fase como uma última consideração final de implementação que possibilita a comunicação entre a especialidade de instalações e de arquitetura. 4.6.2. REVISÃO DA IMPLEMENTAÇÃO DO PROJETO DE INSTALAÇÕES Após a implementação, cada rede de instalações é constituída por um conjunto de objetos paramétricos interligados entre si constituindo no seu conjunto um sistema. Com a implementação dos diferentes objetos ao longo das diferentes fases, existem alterações de determinados objetos suscetíveis de provocar alterações noutros elementos do projeto. Como exemplo, se o projetista fizer uma pequena alteração da posição de um tubo de queda este pode provocar grandes alterações ao movimentar todos os ramais de ligação ligados a este. Pequenas alterações em determinados elementos podem levar a erros noutros elementos, alterando posições significativas e ainda desconectando elementos da rede. Há ainda que considerar erros cometidos ao longo do projeto e que não são visíveis na altura de implementação de determinado objeto. Como exemplo um projetista ao implementar um elemento pode selecionar duas vezes a área de desenho e fazer um duplicado de determinado objeto. Os objetos duplicados são frequentemente colocados em posições que não são visíveis na respetiva vista em edição. É assim de enorme importância rever todo o projeto de instalações antes de o considerar finalizado. No presente caso de estudo foram realizadas verificações tanto em Revit como em Sketchup uma vez que certos erros tornam-se mais visíveis quando se utiliza a interface do Sketchup. A figura 4.67 apresenta alguns erros detetados durante a revisão da implementação efetuada. Na figura 4.67 a) é possível observar uma tubagem de abastecimento de água desconetada do sistema bem como outra que se encontra à vista, já na figura 4.67 b) observa-se um ramal de ligação desconetado da respetiva caixa de pavimento. O erro associado à colocação acidental de objetos revelou-se frequentemente presente ao longo de todo o projeto, sendo demonstrado na figura 4.67 c) um exemplo deste, com um conector de águas residuais adicionado por defeito ao projeto. Na figura 4.67 d) observase uma caxa de visita com a cota incorreta, encontrando-se assim deslocada da sua posição original. Ambas as figuras 4.67 a) e c) foram retiradas a partir da verificação realizada em Sketchup, sendo as restantes retiradas do Revit. A verificação de projeto efetuada foi estritamente visual, nunca recorrendo a qualquer software externo de deteção de incompatibilidades. Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 108 Fig. 4.67 – Erros detetados durante a revisão do projeto de instalações: a) Tubagem à vista e tubagem desconectada; b) Inexistência de ligação de ramal à caixa de pavimento; c) Conector a mais colocado acidentalmente; d) Caixa de visita fora de posição devido a erro de cota; Após a correção de todos os erros detetados e limpeza de objetos em excesso, foi considerada a limpeza dos objetos não usados presentes no ficheiro de projeto. Ao longo do projeto de qualquer instalação vão sendo adicionados objetos paramétricos que depois não são utilizados. Qualquer projeto tem várias razões para conter um determinado número de objetos não usados. Como exemplo, no presente caso de estudo foram importados objetos de bibliotecas que mais tarde se revelaram inúteis ou porque não correspondiam à função ou geometria pretendida, ou porque eram objetos genéricos que mais tarde foram substituídos por outros objetos específicos ao projeto em análise. A limpeza destes objetos em excesso presentes no ficheiro do projeto é realizada pelo procedimento representado na figura 4.68. Inicialmente na aba Manage do Ribbon foi selecionada a opção Purge Unused, a qual abre uma janela homónima com as várias categorias tipo dos diferentes objetos. Através do comando Check All foi possível a deteção de todos os elementos a mais no projeto. Esta eliminação não apaga quaisquer objetos em uso no projeto, tal como refere o aviso presente na janela Purge Unused da figura 4.68. Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 109 Fig. 4.68 – Janela Purge Unused 4.6.3. EXPORTAÇÃO DO PROJETO PARA IFC No final de qualquer projeto de especialidade há sempre a necessidade de comunicação da informação contida neste. No caso do uso do BIM um projeto de especialidade, devido à grande multiplicidade de software existente tem sempre ligado a si a questão da interoperabilidade como forma de comunicação entre as diferentes especialidades ligadas ao projeto. Qualquer projeto de especialidade tem de ser exportado do software de origem de forma a possibilitar a comunicação entre todos os indivíduos ligados ao projeto. No presente caso de estudo foi considerada a exportação de todo o projeto de instalações recorrendo a um único ficheiro. Esta exportação foi realizada recorrendo ao formato IFC e teve como principal objetivo a interoperabilidade do projeto de instalações considerado. Além da questão da interoperabilidade, o ficheiro IFC tem como objetivo a conservação máxima das suas propriedades de origem. O processo de exportação realizado encontra-se representado na figura 4.69. Para a exportação em formato IFC acedeu-se ao menu aplicação, selecionando os comandos Export e de seguida IFC. É aberta uma janela com o nome de Export IFC na qual existem algumas opções de exportação. As opções selecionadas são as indicadas na figura 4.69, tendo-se selecionado o formato IFC 2×3. Após a exportação do ficheiro IFC foram realizadas comparações de espaço ocupado em disco entre diferentes ficheiros tal como mostra a tabela 4.7. Na tabela 4.7 foram considerados ficheiros com a eliminação de objetos em excesso pela ferramenta Purge Unused e sem esta opção. Conclui-se que o ficheiro IFC quando é exportado, apenas são considerados os elementos em uso no projeto uma vez que tanto o modelo IFC com a opção Purge Unused como o modelo sem esta opção, apresentam o mesmo espaço em disco. Pela observação da tabela 4.7 é possível observar que o espaço ocupado por objetos em excesso num ficheiro Revit .rvt pode ser bastante significativo, sendo também significativa a diferença existente entre o espaço ocupado por um ficheiro Revit e um IFC sendo que este corresponde Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 110 aproximadamente ao dobro do primeiro. A opção Purge Unused utilizada revela-se essencial à diminuição de tamanho do ficheiro Revit, sendo aconselhado o seu uso ao longo da implementação do projeto e não no final como foi utilizada. Com o uso desta opção ao longo de um determinado projeto estima-se o aumento da velocidade de resposta do software uma vez que o projeto em análise será consideravelmente mais leve. Fig. 4.69 – Exportação do projeto de instalações em formato IFC Tabela 4.7 – Espaço ocupado pelos diferentes ficheiros salvados ou exportados Formato e estado do ficheiro Espaço ocupado pelo ficheiro em MB Modelo final em Revit .rvt 68,9 MB Modelo final Revit .rvt com a opção Purge Unused 40,4 MB Modelo final em IFC 2×3 83,7 MB Modelo final em IFC 2×3 com a opção Purge Unused 83,7 MB 4.6.4. VERIFICAÇÃO DO FICHEIRO IFC A verificação do ficheiro IFC do projeto de instalações foi realizada à semelhança da verificação do ficheiro IFC do projeto de arquitetura. Desta forma recorreu-se ao software Solibri Model Viewer de modo a verificar a correta exportação dos objetos paramétricos existentes. A abertura do ficheiro IFC seguiu o mesmo processo anteriormente explicitado para o projeto de arquitetura no capítulo 4.3.3, razão pela não se encontra aqui desenvolvido. O projeto de instalações quando aberto no Solibri tem o aspeto representado na figura 4.70. A figura 4.71 representa a verificação de um autoclismo que se encontra selecionado em 4.71 b) e com as suas informações associadas Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 111 representadas nas diferentes áreas de informações observadas em a). Pela observação da figura 4.71 é possível verificar a correta caracterização geométrica do autoclismo selecionado bem como o correto e completo conjunto de informações presentes. Estas informações permitem classificar o objeto quanto à empresa de produção, ao nome, modelo, link da página de internet associada bem como às suas relações paramétricas para com o piso 2. Fig. 4.70 – Aspeto geral do projeto de instalações em ambiente Solibri Fig. 4.71 – Verificação de um autoclismo usado no projeto de instalações Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 112 A verificação do ficheiro IFC seguiu a lógica apresentada na figura 4.71 para diferentes objetos utilizados ao longo do projeto de instalações. De todos os objetos verificados no Solibri constatou-se a correta associação entre os objetos e as características associadas a estes, considerando-se desta forma que todo o modelo IFC foi corretamente exportado em Revit. 4.6.5. IMPORTAÇÃO DO MODELO IFC PARA ARCHICAD Após a verificação do ficheiro IFC pretende-se a sua correta importação para o software ArchiCAD. A importação revela-se importante uma vez que permite simular a interoperabilidade de ficheiros que existe entre as diferentes especialidades associadas a um caso real de projeto. Com a correta importação do ficheiro IFC para ArchiCAD a equipa de arquitetura passará a ter acesso ao projeto de instalações, beneficiando desta informação para quaisquer possíveis alterações de projeto bem como para uma melhor compreensão do mesmo. A importação para ambiente ArchiCAD foi possível através de quatro formas distintas que se encontram seguidamente explicitadas. Na primeira forma de importação utilizada com o ficheiro de arquitetura previamente aberto importou-se o projeto de instalações em formato IFC recorrendo aos comandos File, File Special e Merge existentes na barra de menus ArchiCAD. A partir destes comandos surge um conjunto de janelas com várias opções que permitem ao utilizador a importação do ficheiro IFC de modo a que fique sobreposto com o projeto de arquitetura. Exemplos finais de duas importações realizadas através de diferentes opções nas janelas de importação, encontram-se representadas na figura 4.72 a) e b). Na figura 4.72 a) é possível observar erros de importação do projeto de instalações como a falta de vários objetos paramétricos, bem como o mau posicionamento relativamente à cota dos respetivos objetos. A figura 4.72 b) corresponde a outra tentativa de importação em que se verifica um maior número de objetos importados, estando no entanto alguns mal posicionados relativamente à sua cota de piso. Na mesma figura é possível observar o correto posicionamento relativo às instalações dos coletores solares enquanto que as instalações relativas a uma casa de banho se encontram com as suas cotas erradas. A segunda forma de importação considerada foi a de salvar o ficheiro relativo ao projeto de arquitetura sobre o ficheiro IFC relativo ao projeto de instalações. Esta estratégia é conseguida recorrendo aos comandos File, File Special, IFC 2×3 e Merge to IFC Model existentes na barra de menus do ArchiCAD. Após a execução deste procedimento foi aberto o ficheiro IFC criado que se revelou totalmente insatisfatório no seu resultado, tendo todo um conjunto de objetos apagados como se pode observar pela figura 4.72 c). A terceira forma de importação IFC, é realizada com o projeto de instalações separado do projeto de arquitetura. Para a importação IFC foram utilizados os comandos File, Open e Open da barra de menus ArchiCAD. O modelo IFC importado encontra-se representado na figura 4.73. Na respetiva importação verificou-se que algumas categorias-tipo de objetos não foram associadas às categorias-tipo homónimas do ArchiCAD MEP, sendo deste modo considerados como genéricos. Verifica-se também pela observação da figura 4.73 que algumas tubagens e juntas encontram-se representadas com cores diferentes sem qualquer razão óbvia. Apesar dos pontos negativos existentes na importação, todo o projeto de instalações encontra-se geometricamente bem definido e com todos os objetos considerados. Considera-se deste modo o sucesso de importação IFC realizada em ArchiCAD estando no entanto tanto os projetos de arquitetura como de instalações m ficheiros separados. Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 113 Fig. 4.72 – Tentativas de importação para junção do projeto de instalações com o de arquitetura Fig. 4.73 – Projeto de instalações hidráulicas e aspiração central em formato IFC importado para ArchiCAD A quarta forma de importação considerada foi concretizada recorrendo-se ao Sketchup como ferramenta de interface entre o Revit e o ArchiCAD. O procedimento considerado consiste em importar ambos os projetos, arquitetura e instalações hidráulicas e aspiração central, previamente gravados em Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 114 formato IFC para o mesmo ficheiro Sketchup. Esta importação de ambos os projetos foi aquela que foi sendo realizada ao longo de toda a implementação para verificação de erros existentes na implementação do projeto de instalações e utiliza o mesmo procedimento descrito em 4.4.3. Durante a importação do ficheiro IFC relativo ao projeto de instalações o Sketchup ordena corretamente todos os elementos de ambos os projetos nas suas posições reais. Após ambos os projetos estarem corretamente abertos e sobrepostos foi realizada a exportação destes em formato IFC recorrendo à barra de menus do Sketchup e utilizando os comandos File, Export e 3D Model, os quais abrem uma janela de exportação onde é selecionado o formato e o nome. Após a exportação IFC de ambos os projetos unificados num só ficheiro, o Sketchup apresentou o relatório de exportação representado na figura 4.74 que inclui as diferentes categorias-tipo IFC e as quantidades de objetos associados a estas. Após a exportação Sketchup e recorrendo ao ArchiCAD foi importado o ficheiro unificado que contem ambos os projetos. A importação deste para ArchiCAD foi realizada recorrendo à barra de menus e utilizando os comandos File, Open e Open, os quais abem uma janela de importação onde é selecionado o ficheiro a importar. Após a importação verifica-se a correta associação entre as posições relativas aos dois projetos considerados, tal como se pode observar pela figura 4.75. Na figura 4.75 é possível observar as instalações relativas ao nicho de contador, à divisão técnica, aos painéis solares bem como a dois tubos de queda corretamente posicionados. No entanto verifica-se a perda de informações relativas ao projeto de arquitetura. Este apresenta as arestas dos diferentes polígonos representadas a verde com a particularidade de exibir algumas alterações na cor dos diferentes elementos do projeto de arquitetura. Através de uma análise aos diferentes objetos importados verifica-se uma notável perda de informação. Deste modo, é possível constatar que este procedimento não revela ser a forma mais sensata de se efetuar uma importação. No entanto considera-se a obtenção do sucesso uma vez que o procedimento descrito, mostrou ser o único a possibilitar a união dos dois projetos de uma forma aceitável e considerada correta. Fig. 4.74 – Relatório de exportação Sketchup Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 115 Fig. 4.75 – Projeto de arquitetura e instalações importados para ArchiCAD segundo um único ficheiro Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 122 Fig. 5.3 – Rede de retorno de água quente: a) Situação em que se recorre ao menor percurso possível; b) Situação em que a rede de retorno segue as tubagens de abastecimento devido a incompatibilidades arquitetónicas existentes; Ao longo da rede de abastecimento foi utilizada a peça de cruzamento, representada na figura 4.39, entre as várias situações de cruzamento entre tubagens. Sem esta peça, devido à fala de espaço nos tetos falsos e até nas paredes seria impossível a interseção das várias redes e troços de redes sem por em causa a arquitetura. Desta forma foram evitadas as incompatibilidades que seriam detetadas com a falta deste elemento fundamental ao projeto. 5.3.3. REDE DE ÁGUAS RESIDUAIS E PLUVIAIS Na implementação da rede de águas residuais não foram detetados quaisquer erros relativos ao projeto de águas residuais e pluviais fornecido. Contudo com a sua implementação foram detetadas algumas condicionantes entre o projeto de arquitetura e o projeto de águas residuais e pluviais que precisam ser considerados. As condicionantes encontradas centram-se nas instalações de águas residuais e são caracterizadas pela falta de consideração de relacionamento entre projetos. A primeira condicionante detetada pode ser observada na figura 5.4 e ocorre em uma das casas de banho do piso 2. A existência de uma parede pouco espessa aliada à junta de tubagem selecionada de 90 mm parece não possibilitar a sua inserção no espaço destinado a esta. A parede considerada apresenta uma espessura de 110 mm, sendo esta insuficiente quando comparada com a curvatura de uma tubagem de 90 mm. Parecia inicialmente para uma tubagem de 90 mm ser plausível a não ocorrência de incompatibilidades. No entanto com a implementação da tubagem com um joelho cuja largura é de 130 mm, tal como se observa na figura 5.4, parece impossível não extravasar a espessura de parede. A incompatibilidade da figura 5.4 é muito difícil de ser detetada num projeto de metodologia tradicional, uma vez que esta deteção envolve o conhecimento detalhado da arquitetura, bem como dos materiais e sistemas construtivos relativo à tubagem de águas residuais. A equipa projetista ao ser confrontada com esta condicionante remeteu a sua resolução para a fase de construção. Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 123 Fig. 5.4 – Incompatibilidade de espaço de parede relativo às ligações entre tubagens de águas residuais A segunda incompatibilidade detetada é relativa ao espaço disponível da camada de regularização de laje e a sua relação com a inclinação dos ramais de ligação. A camada de regularização de laje tem uma espessura de 100 mm, sendo a tubagem de espessura máxima de 90 mm. No entanto considerando uma inclinação mínima dos ramais de ligação de 1% existem situações em que a espessura da laje de regularização revela-se insuficiente, para ocultar totalmente o ramal de ligação. Nos casos mais gravosos, esta condicionante foi considerada pela equipa projetista considerando-se nestes casos o rasgamento da laje. Expõe-se na figura 5.5 duas situações onde esta incompatibilidade se torna óbvia. Na figura 5.5 a) é possível observar o ramal de ligação existente entre a caixa de pavimento da cozinha e o respetivo tubo de queda. Pela figura 5.5 a) também se verifica que a inclinação do ramal de ligação é a mínima possível de aproximadamente 1%, no entanto observa-se o desfasamento de 35 mm face á camada de regularização da respetiva laje. Esta incompatibilidade que ocorre na cozinha é a mais gravosa de todas devido à distância considerada entre a caixa de pavimento e o respetivo tubo de queda. Na figura 5.5 b) observa-se a incompatibilidade relativa a uma casa de banho no primeiro piso, onde se exibe a mesma incompatibilidade detetada em relação à camada de regularização mostrando-se contudo menos gravosa. Nas casas de banho do primeiro piso o desfasamento máximo observado foi de 15 mm. No caso do segundo e terceiro pisos o mesmo problema foi observado sendo no entanto o valor médio observado de incompatibilidade de 5 mm, valor este significativamente mais baixo e praticamente desprezável. Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 124 Fig. 5.5 – Incompatibilidade de espaço de camada de regularização face a inclinação dos ramais de ligação 5.3.4. SISTEMA DE ASPIRAÇÃO CENTRAL No sistema de aspiração central, não tendo sido elaborado qualquer projeto de instalações pela respetiva especialidade, não existem possíveis erros a detetar pois estas instalações foram concebidas na implementação BIM deste trabalho. O sistema de aspiração central não oferece qualquer tipo de incompatibilidades relativamente com o projeto de arquitetura, sendo apenas necessário uma consideração entre projetos de especialidade. Esta é relativa ao projeto elétrico uma vez que terá de ser considerada uma tomada elétrica nas proximidades do aspirador, para alimentação deste. Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 125 6 6. Conclusões DISCUSSÃO Tendo em conta a figura 2.6 e a implementação das instalações no caso de estudo verifica-se que o trabalho efetuado é direcionado para o nível 3 de maturidade BIM uma vez que foram considerados e explorados vários conceitos. Estes conceitos relativos ao nível 3 estiveram relacionados com as verificações de objetos e exportações IFC utilizadas, quer numa fase inicial pré implementação quer na fase pós implementação. Com o desenvolvimento da implementação do projeto de instalações verificou-se que a aplicabilidade com sucesso de um projeto de especialidade em BIM encontra-se sujeita a inúmeros fatores externos e internos ao software de utilização. Dos fatores internos aqueles que se mostraram mais notáveis foram as várias opções de visualização e de navegação existentes presentes na interface de cada software. De entre os fatores externos que podem influenciar o comportamento do software estão essencialmente o computador com um conjunto finito de recursos, e os projetistas com aplicação dos procedimentos considerados na sua forma de trabalho. Um fator que influenciou de forma bastante notável a rapidez e coerência de aplicação do caso de estudo foi a existência de objetos paramétricos em biblioteca. As bibliotecas de objetos constituem uma base de dados fundamental à rápida e correta implementação de qualquer projeto de instalações. No entanto ao longo da implementação efetuada as diferentes bibliotecas utilizadas revelaram muitos fatores negativos que impedem a sua utilização ou as tornam um fator de desperdício em projeto. As bibliotecas de objetos atuais têm o grande problema de serem fortemente negligenciadas pelas diferentes empresas fabricantes dos vários equipamentos. Deste modo na falta de um qualquer objeto específico, um projetista que resolva lançar-se na pesquisa deste, quer pela procura nos sites das diferentes empresas, quer pela pesquisa em bibliotecas, estará na sua maior parte das vezes a gastar um tempo bastante significativo e que não produzirá o efeito à partida desejado. Além de uma falta generalizada de objetos relativos às empresas, as bibliotecas consideradas no caso de estudo revelaram ser orientadas de forma bastante significativa para o mercado Americano, sendo várias macas comerciais existentes em biblioteca, inexistentes no mercado Europeu. As bibliotecas internas do Revit, embora relativas sempre a objetos genéricos, também se revelaram insatisfatórias quer pelos erros de instalação ocorridos, quer pelo enorme tampo gasto em atualizações. Existem vários fatores que colocam as empresas numa posição hostil quando confrontadas com a ideia de utilização do BIM face a procedimentos tradicionais. Estes além do esforço de restruturação interna da empresa estão centrados nos custos envolvidos na formação de pessoal especializado, bem Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 126 como de custos de compra e manutenção de software e hardware. Tal como se constata pela implementação das instalações do caso de estudo, o manuseamento e resolução de problemas existentes nas diferentes ferramentas consideradas implicam a existência de conhecimentos bastante específicos de utilização de software por parte de uma equipa projetista. Para implementar corretamente e rigorosamente qualquer projeto, a equipa projetista terá de possuir conhecimentos específicos de cada interface da ferramenta BIM a ser utilizada, de modelação 3D, de terminologia específica existente bem como de diferentes opções que possibilitam a interoperabilidade. Outra desvantagem que se revelou presente ao longo da implementação foi o facto de todo o processo se ter revelado bastante demorado. Determinados procedimentos considerados demonstraramse bastante lentos de serem obtidos o que numa situação real revelam-se indesejáveis de serem considerados devido aos aspetos económicos de projeto. No entanto o facto de toda a implementação ter mostrado uma lentidão aparente, esta pode também ser apontada em grande parte a toda a aprendizagem de utilização das diferentes ferramentas bem como à experimentação de caminhos alternativos para a resolução de alguns problemas. De todo o processo de implementação realizado, as fases que se consideraram mais longas de realização foram a busca, modelação e edição de objetos paramétricos relativos a equipamentos das redes implementadas. Numa situação real de projeto, o tempo despendido numa primeira abordagem a esta lógica BIM estima-se que será significativamente mais alargada do que num processo tradicional. No entanto após os diferentes projetistas terem presentes os conceitos e procedimentos a adotar a sua aplicação demonstrar-se-á ser cada vez mais rápida de implementar. Relativamente aos objetos paramétricos em caso de impossibilidade de obtenção dos mesmos, relativos a cada modelo e marca comercial específica, poder-se-á considerar a adoção de objetos de biblioteca genéricos. Contudo sabe-se à partida que a adoção de objetos genéricos levará a uma perda visual e de rigor em projeto. Considerando ainda objetos que devido à sua especificidade são impossíveis de encontrar em bibliotecas, como foi o caso da união cruzamento, será necessário a modelação destes para posterior aplicação em projeto. O processo de modelação poderá ser demorado, dependendo muito dos conhecimentos do projetista associados à modelação e edição 3D. A criação de objetos novos através de modelação 3D pode levar a perdas de tempo significativas quando aplicados a situações reais de projeto. No entanto estima-se que uma empresa que adote esta lógica possa compensar estas perdas ao fim de alguns projetos. Tal compensação de tempo ocorre uma vez que a referida empresa irá criar a sua própria biblioteca de objetos paramétricos, podendo fazer uso destes de forma repetida entre os vários projetos e não tendo deste modo a necessidade de modelar novamente cada objeto de raiz. A interoperabilidade é apontada como sendo um centro de conflitos entre as diferentes especialidades, constituindo um foco de atenção por parte da indústria AEC. Ao longo de todo o conjunto de procedimentos considerados para importações e exportações de projetos verificou-se a ocorrência de erros e avisos por parte das ferramentas usadas. Contudo após uma atenta verificação de importações efetuadas, considera-se que a interoperabilidade foi conseguida com alguma significância ao longo de todo o processo de implementação. A situação mais complicada de gerir e também aquela que se considera mais importante a nível de interoperabilidade foi a junção de ambos os projetos que apenas foi conseguida recorrendo a uma terceira ferramenta e que põe em causa o rigor de sucesso final do projeto único. Não menos importante é o facto de numa situação real, poder causar grandes conflitos bem como atrasos é a falta de interoperabilidade entre objetos paramétricos modelados em Sketchup. No presente caso de estudo foram consideradas formas de proceder que permitem contornar os diferentes impedimentos detetados, considerando-se os procedimentos adotados como fulcrais a uma boa interoperabilidade entre objetos. Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 127 Considerando o projeto de instalações do caso de estudo, várias vantagens podem ser retiradas a partir da sua comparação com o projeto CAD previamente fornecido e elaborado segundo a lógica de projeto tradicional. As vantagens retiradas da utilização do BIM encontram-se em seguida apresentadas e posteriormente explicitadas:  Trabalho de projeto de instalações facilitado relacionado com a interoperabilidade do projeto de arquitetura;  Deteção facilitada de incompatibilidades entre projetos de especialidade;  Possíveis vantagens económicas relacionadas com a definição precisa de todo o projeto de instalações;  Projeto de leitura facilitada relacionada com a visualização apelativa do projeto em 3D;  Minimização de erros que possam advir de pequenas alterações de projeto; Considera-se que a implementação do projeto das instalações revelou-se bastante facilitado, uma vez que o projeto de arquitetura foi exportado para Revit não existindo qualquer repetição de desenho do projeto de arquitetura, que de outra forma teria de ser considerado. Estima-se desta forma que a vantagem de aproveitamento de projetos anteriormente desenhados é bastante notável em termos de economia de projeto de especialidade. Verifica-se uma melhor deteção de todo um conjunto de erros e incompatibilidades relacionadas com a existência de um edifício totalmente caracterizado e detalhado num ambiente virtual. No caso de estudo as incompatibilidades e erros detetados encontram-se explicitados nas figuras 5.3, 5.4 e 5.5 e constituem uma vantagem evidente de utilização de uma lógica BIM que permite a aplicação de um processo de resolução antes que tais incoerências sejam apenas detetadas em fase de construção. Existem também todo um conjunto de vantagens económicas relacionadas com a precisa definição existente de todo um projeto. No caso de estudo considerado estas vantagens económicas relacionamse com a rede de retorno de água quente de abastecimento uma vez que encontrando-se definida em BIM e considerando os percursos mais curtos possíveis, é possível obter uma poupança significativa quando comparado com um projeto cujo retorno segue o percurso de abastecimento de água quente, ou que é definido apenas em situação de obra. Relativamente à definição rigorosa do projeto é também possível observar todos os casos em que serão necessárias as uniões cruzamento consideradas em várias situações de difícil interseção entre tubagens, possibilitando assim uma melhor preparação e definição das quantidades precisas de materiais a serem utilizados em obra. Pelo aspeto final de um projeto BIM em 3D espera-se uma melhor visualização, leitura e consequente entendimento de uma forma mais intuitiva de projeto. Esta leitura facilitada pode ser fulcral tanto na comunicação entre as diferentes especialidades quanto na comunicação ao cliente da projeto. Caso se considerem alterações de projeto conclui-se que estas encontram-se facilitadas por se ter previamente efetuado a implementação em BIM. Verifica-se, pelas diferentes alterações que tiveram de ser efetuadas ao longo do caso de estudo, que estas foram de muito mais fácil elaboração do que se o projeto estivesse em formato tradicional CAD. Tais alterações apenas foram realizadas numa só vista considerada, sendo que o BIM atualiza as alterações consideradas a todas as vistas existentes. Este processo de edição e atualização de uma forma abrangente permite a redução de tempo de trabalho de edição bem como uma maior segurança de alteração. Esta segurança existe e é bastante notável, uma vez que não irão existir vistas desatualizadas e que possibilitam a propagação do erro a jusante do projeto. Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 128 DESENVOLVIMENTOS FUTUROS Os desenvolvimentos futuros que através da implementação realizada conclui-se que necessitam de ocorrer, de forma a permitirem uma melhor aplicabilidade e segurança de projeto em BIM, encontramse seguidamente enumerados sendo posteriormente explicitados:  Desenvolvimento de formatos que permitam uma maior interoperabilidade;  Desenvolvimento de manuais que segundo diferentes objetivos exponham procedimentos a considerar;  Desenvolvimento de ferramentas que permitam a posterior edição de objetos para a fase de manutenção;  Desenvolvimento de ferramentas que tornem o LOD um conceito mais intuitivo e útil em projeto; O formato de interoperabilidade considerado entre projetos foi o IFC 2×3, que possibilitou a importação e exportação nas diferentes fases de implementação consideradas. No entanto pela quantidade de erros, avisos e problemas detetados verifica-se que este formato terá de evoluir de forma a possibilitar uma maior facilidade e uniformização relativa às trocas de dados entre as diferentes ferramentas BIM. Alguns dos processos apresentados foram descobertos iterativamente por tentativas como também pela consulta de diferentes forums de discussão relativos a BIM. Embora existam várias formas de explicações de utilização de software presentes tanto em sites como em manuais disponibilizados pelas diferentes ferramentas, existem muitas questões que não se encontram desenvolvidas nem abordadas de uma forma simples e de rápida consulta. Com vários profissionais da indústria AEC a utilizarem cada vez mais ferramentas BIM, existe a possibilidade de criação de manuais de procedimentos adaptados a cada situação e projeto específicos. Estes manuais, se vierem a existir, possibilitam uma maior facilidade e rápida aplicação de determinado procedimento, permitindo consequentemente uma melhor uniformização e segurança em projeto. Tal como foi verificado ao longo da implementação, o manuseamento de qualquer ferramenta BIM pode apenas ser realizado por pessoal especializado que tenha conhecimento alargado de diferentes conceitos e procedimentos a considerar. Contudo pela observação da figura 2.5, considerando o ciclo de vida de um edifício alargado à manutenção, é necessário considerar pessoal especializado que faça a atualização de eventuais alterações de objetos, bem como da informação relativa a estes. Deste modo considera-se importante o desenvolvimento de ferramentas BIM otimizadas e adaptadas a situações de manutenção de edifícios, permitindo que o gestor encarregado pela manutenção consiga efetuar alterações básicas sem ter de possuir conhecimentos alargados de projeto, nem de recorrer às ferramentas complexas que existem atualmente. O LOD ao designar o grau de confiança na informação representada, deveria estar muito mais presente no desenvolvimento e apresentação final de objetos em BIM. As tabelas 4.4, 4.5 e 4.6 tiveram como um dos objetivos classificar relativamente ao LOD, os diferentes objetos considerados ao longo da implementação. Contudo, esta classificação foi atribuída pelo autor, sendo completamente negligenciada pelo software utilizado. A classificação quanto ao LOD deveria ficar definida internamente em projeto. Além da possível definição, deveria existir uma opção de visualização que permitisse a apresentação do projeto em que seria considerada distinção de cor relativamente ao LOD de cada objeto considerado, permitindo uma visualização intuitiva dos diferentes objetos a considerar com os respetivos níveis de confiança. Considera-se desta forma a utilidade de desenvolvimento de Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 129 ferramentas que tornem o LOD um conceito mais intuitivo e útil em projeto. A figura 6.1 a) representa um troço do abastecimento de águas tal como é apresentado na opção de visualização ray trace do Revit. A figura 6.1 b) é relativa a uma opção visual que poderia existir caso o LOD estivesse mais presente e associado aos diferentes objetos. Nesta figura observam-se elementos de LOD 100 cuja confiança na geometria e posição exata, não poderão ser consideradas. Os elementos de LOD 200 já poderão ser considerados relativamente ao seu tamanho, forma e localização, estando os objetos de LOD 300 perfeitamente definidos geometricamente bem como considerando algumas informações básicas. Os elementos representados com LOD 400 encontram-se perfeitamente definidos quer a nível geométrico, quer a nível de informações detalhadas para produção de documentos. Considera-se que o desenvolvimento de um aspeto visual dos diferentes níveis de LOD possibilitaria uma vantagem da maior importância, quer pela sua simplicidade visual, quer pela rápida leitura do nível de confiança que se pode considerar associada a cada objeto paramétrico. Fig. 6.1 – Comparação entre aspetos visuais: a) Opção ray trace do Revit; b) Opção a ser desenvolvida futuramente e que possibilita uma leitura intuitiva dos diferentes níveis de LOD; Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 130 Implementação BIM de um projeto de Instalações de um edifício unifamiliar 131 Referências Bibliográficas ACO - ACO. 2015. Disponível em WWW: <http://www.aco.pt/pt/>. Aertecnica - Aertecnica think clean. 2015. Disponível em WWW: <http://www.aertecnica.com/>. Arantes, Paula; Costa, Jorge Moreira da - Lean Construction. FEUP: 2008. Architects, Bond Bryan - BIM Blog - Speaking a common language. 2013. Disponível em WWW: <http://bimblog.bondbryan.com/>. Art, Metropolitan Museum of - The Metropolitan Museum of Art. 2015. Disponível em WWW: <http://www.metmuseum.org/> Astbury, Jon - Architects do it with models: the history of architecture in 16 models. 2014. Disponível em WWW: <http://www.architectural-review.com/>. 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