BIM NA CONCEPÇÃO DO PROJETO ARQUITETÔNICO: CARTILHA

por Ravena Maria

João Pessoa - PB, 2022

1. Apresentação

2. O que é BIM?

3. Concepção do projeto arquitetônico

4. BIM na concepção do projeto

4.1 Modelagem de preexistências

4.2 Implantação e estudo da forma 4.3 Zoneamento e setorização

4.4 Geometria arquitetônica

4.5 Estrutura

4.6 Materiais

4.7 Coordenação e compatibilização

5. Considerações finais

6. Referências

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SUMÁRIO 07 08 12

APRESENTAÇÃO

to as principais aplicações da metodologia BIM durante as etapas de concepção do projeto arquitetônico e é composta por recomendações a respeito de responsabilidades que o profissional precisa ter, frente a sua utilização.

Para a criação dessa cartilha foram feitas pesquisas bibliográficas e um estudo de caso com dois escritórios de arquitetura, no qual foi possível identificar diferenças entre projetar em CAD e BIM e como isso reflete na reestruturação da prática projetual, na forma de pensar e agir diante do processo, trazendo para o leitor uma abordagem holística sobre o assunto, baseando-se tanto na teoria como na prática.

Esta cartilha não tem o objetivo de criar um manual de processo projetual, muito menos de reduzir a utilização da tecnologia apenas às observações e recomendações apontadas. Entende se que o fluxo de trabalho e os processos organizacionais dentro de um escritório são muito mais complexos do que o que está sendo discutido. Ela tem o intuito de expor conceitos e responsabilidades que o profissional precisa compreender.

Entende se, também, que o processo de projeto não segue, obrigatoriamente, uma sequência linear, ele pode ter caminhos cíclicos, passando por etapas de análise, síntese e avaliação. Pontanto, apesar de a cartilha apresentar a sequência principal do processo de projeto, entendese que podem haver retornos as atividades precedentes, quando necessário.

O QUE É BIM?

BIM, ou Modelagem da Informação da Construção "consiste no sistema de modelagem de edificações através de um modelo digital integrado de informações, incluindo plantas e geometrias, materiais e componentes, quantitativos de custo, além de outros dados necessários para a execução e acompanhamento de um projeto. A modelagem neste sistema pode incluir todo o ciclo de vida de uma construção, desde a concepção de projetos, até a execução de empreendimentos (CAVALCANTI, 2016, p. 04).

ONDE O BIM ESTÁ PRESENTE?

PLANEJAMENTO

Fase do fornecimento de informações à equipe de planejamento. É possível utilizar dados capturados do mundo real para gerar modelos contextuais do ambiente construído e natural.

PROJETO

Nesta fase estão as tarefas de projeto conceitual, análise, detalhamento e documentação. Nesta etapa é possível utilizar os dados em BIM para criação de cronogramas e logística.

CONSTRUÇÃO

A fabricação se inicia utilizando as informações produzidas em BIM. A logística da construção do projeto é compartilhada com os envolvidos responsáveis pela construção, assegurando a sincronização do que foi projetado com a obra.

OPERAÇÃO

Os dados em BIM são encaminhados para os responsáveis pela manutenção e operação dos recursos concluídos. Assim, esses dados poderão ser utilizados em reformas, e até mesmo desconstrução, com economia de custo.

Fonte: Adaptado pela autora, a partir de Autodesk (2022)

O QUE É BIM?

Figura 01: O processo BIM

PROJETO

OPERAÇÃO

PLANEJAMENTO

CONSTRUÇÃO

Fonte: Adaptada pela autora, a partir de Autodesk (2022)

Como visto, a metodologia BIM também foi desenvolvida para estar presente na concepção do projeto. É uma ferramenta digital que reúne um conjunto de processos para produzir, comunicar e analisar modelos de construção, oferecendo uma proposta de utilização dos programas e suas ferramentas desde as fases conceituais (ALBUQUERQUE E OLIVEIRA, 2016). Segundo Delatorre (2019), o BIM traz maior ênfase para a fase de concepção, transferindo esforços para as fases iniciais, por meio do projeto colaborativo e integrado (DELATORRE, 2019).

Figura 02: Diagrama da curva de esforço de Patrick MacLeamy

PP:Pré Projeto PE:ProjetoEsquemático DD:DesenvolvimentodoProjeto DC:DocumentaçãodaConstrução A:Aquisição AC:AdministraçãodaConstrução O:Operação

Pico dos esforços

ProcessodeprojetoBIM

Fonte: Adaptada pela autora, a partir de SIMBIM Solutions (2019)

É possível perceber no diagrama que, diferentemente do processo tradicional, o pico dos esforços no processo de projeto em BIM se encontra na fase de estudo preliminar, pois é o momento em que a maior parte das decisões projetuais ainda estão sendo tomadas. Isso implica na transformação do processo de projeto que vai deixar de priorizar representações abstratas para privilegiar a construção contextual. O edifício passa a ser um modelo construído virtual, onde a concepção do espaço expressa o espaço, e a concepção da forma expressa a forma. (AMBROSE, 2006 apud ANDRADE; RUSCHEL, 2011).

CONCEPÇÃO DO PROJETO ARQUITETÔNICO

As NBR's 16636-1 e 16636-2 de 2017, elaboradas pelo Comitê Brasileiro de Construção Civil, orienta os profissionais quanto as fases e etapas existentes no desenvolvimento do projeto arquitetônico, visando o projeto executivo completo da edificação. Dentre elas estão etapas de levantamento de dados, programa de necessidades, estudos preliminares, anteprojeto e projeto executivo. A presente cartilha irá focar na etapa em que se encontram os momentos de concepção do projeto, sendo ela o Estudo preliminar, pois nela contém os momentos em que o arquiteto e urbanista, de fato, começa a materializar as ideias iniciais.

Define se estudo preliminar arquitetônico como o dimensionamento preliminar da concepção do projeto arquitetônico (NBR 16636 1).

Segundo a NBR 16636 2 (2017), no estudo preliminar são produzidas informações suficientes para a caracterização geral da concepção adotada, indicando funções, usos, formas, dimensões, localização dos ambientes e quaisquer requisitos prescritos ou de desempenho. Também são produzidas informações necessárias a caracterização dos elementos construtivos e de seus componentes principais.

Figura 03: Ilustração da fase de concepção do projeto arquitetônico

Fonte: Neves (2011)

Silva (1984) entende o estudo preliminar como o processo de pormenorização do partido arquitetônico. Neves (2011) acredita que a ideia preliminar do edifício projetado é, também, o partido arquitetônico. A adoção do partido é o ato de processar as informações, imaginar a ideia preliminar e expressá-la através do desenho (NEVES, 2011).

Segundo Neves (2011), a adoção do partido na arquitetura é dividida em 2 etapas principais: a primeira se refere a coleta e análise dos dados e a segunda ao desenvolvimento da ideia preliminar. Podendo ser vistas como fase de pré-projeto e fase de projeto.

Na fase de pré-projeto são imaginadas as ideias conceituais, caracterizada a clientela e os usos,

PRÉ PROJETO

MODELAGEM DE PREEXISTÊNCIAS

Já nesta etapa, é possível tomar proveito das informações de preexistências modeladas como topografia, vegetação e edifícios vizinhos para a observação das potencialidades e restrições do terreno e entorno.

BIM NA CONCEPÇÃO DO PROJETO

Figura 04 Preexistências.

Fonte: Acro arquitetura (2022)

também é importante, desde esta etapa, haver a preocupação com a gestão dos dados gerados a partir da modelagem desses elementos essa gestão permitirá que informações sejam extraídas em diagramas, tabelas, planilhas, entre outras diferentes finalidades, desde a representação das preexistências.

PROJETO

Neves (2011) considera que o primeiro passo para o desenvolvimento do partido (após a coleta de dados, análises e determinação das ideias dominantes) é a escolha do número de pavimentos.

desenvolvido o programa arquitetônico, o pré dimensionamento do edifício e estudados os aspectos físicos do terreno e do entorno.

O uso da tecnologia BIM pode se iniciar no estudo das preexistências, por meio da sua representação tridimensional e por meio de ferramentas que auxiliam no estudo das características intrínsecas ao terreno.

É importante que a representação desses elementos se inicie de forma tridimensional, assim como é preciso haver a preocupação com o correto georreferenciamento do terreno essas informações permitirão a realização de diferentes simulações, como do comportamento do caminho do sol e da projeção das sombras da vegetação e dos edifícios vizinhos sobre o terreno.

Figura 05 Preexistências e caminho do sol

Fonte: Adaptada pela autora, a partir de Delatorre (2019)

O BIM permite novas formas de colaboração entre a equipe interna e com agentes externos, como a possibilidade de dois profissionais trabalhem simultaneamente no mesmo arquivo. assim, é ideal que formas rápidas de colaboração com os especialistas envolvidos comecem a ser utilizadas.

Após essa decisão, segundo ele, a elaboração do partido se iniciaria com a distribuição dos setores. “A disposição dos setores é a ideia mais geral e inicial do partido arquitetônico” (NEVES, 2011, p. 157).

BIM NA CONCEPÇÃO DO PROJETO

IMPLANTAÇÃO E ESTUDO DA FORMA

Apesar de Neves (2011) e Silva (1984) considerarem a síntese tridimensional apenas ao final do estudo preliminar, no BIM o projeto se inicia com a implantação em 3D. Assim, é possível analisar, primeiro, de que forma o volume se comporta frente às condicionantes locais representadas para, assim, tomar decisões no que diz respeito a setorização.

20a parametrização, um dos principais conceitos existentes na metodologia bim, PERMITE QUE INFORMAÇÕES SEJAM VINCULADAS A GEOMETRIA DOS ELEMENTOS ELAS PODEM SER FIXAS, VARIÁVEIS OU PERSONALIZÁVEIS e podem ser utilizadas DESDE A AUTOMATIZAÇÃO DE ATIVIDADES SIMPLES COMO EXTRAÇÃO DE ÁREAS e VOLUMES COMO PARA ATIVIDADES MAIS COMPLEXAS envolvendo análises e manipulações da forma

Para a definição da quantidade de pavimentos e volumetria inicial, é ideal que se utilizem ferramentas que seguem o conceito de "massas". Estas são voltadas para desenhos mais conceituais e, por isso, geralmente, são mais flexíveis de se trabalhar.

dentre atividades complexas que envolvem a manipulação da forma, estão as que utilizam o conceito de design generativo este engloba uma gama de possibilidades em um curto período de tempo, utilizando para isso soluções algorítmicas que irão automatizar o processo de busca e acelerar a tomada de decisão um exemplo prático disso é o estudo de implantação de edifícios, onde é possível analisar diferentes possibilidades de implantação geradas de acordo com os parâmetros impostos com gabarito, coeficiente de aproveitamento, recuos e taxa de ocupação

ZONEAMENTO E SETORIZAÇÃO

Definidos o número de pavimentos e a volumetria do edifício, é iniciado o estudo de zoneamento.

O zoneamento consiste em particionar o volume gerado inicialmente por meio das massas, delimitando e identificando as áreas de cada setor Os quantitativos das áreas e volumes setoriais podem ser facilmente extraídos e, se necessário, manipulados caso haja inconsistências

Assim como na implantação, o estudo de zoneamento também acontece, preferencialmente, com ferramentas de massas No entanto, outros MEIOS podem ser utilizadas como auxílio À concepção. o desenho à mão em papel, em tablets, modelos físicos, colagens e até mesmo, outros softwares voltados ao processo criativo, continuam sendo ótimas maneiras de externar as ideias e podem ser utilizadas em paralelo ao uso dos softwares bim

Figura 06 Estudo da forma Fonte: Acro arquitetura (2022)

Figura 08 Zoneamento Fonte: Acro arquitetura (2022)

Figura 07 Design generativo Fonte: Archdaily (2020)

BIM NA CONCEPÇÃO DO PROJETO

GEOMETRIA ARQUITETÔNICA

Os ambientes passam a ser espacializados de acordo com as áreas geradas pelas zonas e as massas passam a ser substituídas pelos elementos construtivos (parede, piso, etc.), até a definição geométrica de todas as partes que compõem o edifício.

Com o BIM, o profissional modela a informação da construção e não mais uma abstração dela. enquanto na metodologia CAD o profissional começa a conceber os elementos do edifício por meio de linhas, no BIM essa representação deixa de ser abstrata e passa a ser representada pelos elementos da construção

POR ISSO, é importante que o profissional tenha desenvolvido a habilidade de trabalhar de forma TÉCNICA-COnsTRUTIVA E TRIDIMENSIONAL

DIFERENTEmente DA METODOLOGIA CAD, O projeto em BIM não consiste apenas na GERAção de DESENHOS, E sim, no planejamento virtual da construção pelo desenvolvimento de MODELOS CARREGADOS DE INFORMAÇÕES, 0s quais poderão ser utilizados na geração de desenhos projetivos, no desenvolvimento de modelos físicos e nas fases de construção e operação tornando se imprescindível a preocupação com a gestão da informação gerada, pois qualquer elemento modelado de forma errada poderá gerar equívocos nas etapas posteriores

ESTRUTURA

Dentre alguns autores de metodologias tradicionais, Silva (1984) não considera, necessariamente, a compatibilização da arquitetura com o pré dimensionamento construtivo/estrutural no estudo preliminar. Já Neves (2011), orienta que é preciso conceber a ideia do sistema estrutural como parte das construções iniciais do partido arquitetônico.

Neves (2011) trabalha com a construção do projeto iniciando a nos planos horizontais e, posteriormente, nos planos verticais. O pré dimensionamento estrutural, por sua vez, segue essa mesma lógica sequencial. Por outro lado, em BIM, a simulação da estrutura com a arquitetura ocorre de forma tridimensional desde o início do processo de projetação.

O PRÉ DIMENSIONAMENTO e coordenação tridimensional DA ESTRUTURA DEIXA DE EXISTIR APENAS NA MENTE DO PROFISSIONAL E PASSA A FAZER PARTE DA CONSTRUÇÃO VIRTUAL DO MODELO, CONTRIBUINDO COM O DESENVOLVIMENTO DE PROPOSTAS MAIS COERENTES E MAIS PRÓXIMAS DA TECTÔNICA ARQUITETÔNICA

Figura 09 Corte perspectivado. Fonte: Acro arquitetura (2022)

Figura 10 Pré dimensionamento estrutural. Fonte: Acro arquitetura (2022)

MATERIAIS

A decisão dos materiais não precisa, obrigatoriamente, ser no início do estudo preliminar, mas é preciso que o profissional tenha uma ideia da técnica construtiva a ser utilizada. Assim, ao modelar, ele estará considerando características importantes que aquele sistema construtivo comporta e que direcionarão as demais decisões de projeto.

BIM NA CONCEPÇÃO DO PROJETO

0Figura 11. Aplicação dos materiais. Fonte: Acro arquitetura (2022)

a escolha dos acabamentos pode ser auxiliada pelas ferramentas de renderização em tempo real. COM ELAs, É POSSÍVEL testar diferentes aplicações de texturas, facilitando a visualização das características reais dos elementos, contribuindo para as tomada de decisão

Por outro lado, algumas simulações que precisam ser realizadas em etapas iniciais do projeto precisam, necessariamente, que alguns materiais sejam especificados, a exemplo da análise de eficiência energética. Já aqueles que não precisam de especificação prévia podem receber características genéricas durante o processo, tanto em suas descrições com em suas representações.

Figura 12 Análise de eficiência energética. Fonte: Autodesk (2018)

A GESTÃO Dessas informações é EXTREMAMENTE IMPORTANTE pois ESTaS PODERÃO ser utilizadas na confecção de relatórios, documentação do projeto, levantamentos de quantitativos e orçamentação

COORDENAÇÃO E COMPATIBILIZAÇÃO

O BIM permite novas formas de colaboração com as diferentes especialidades participantes do projeto, contribuindo para que o projeto de arquitetura e os projetos complementares passem por etapas de coordenação e compatibilização cada vez mais cedo.

Dentre elas estão as possibilidades de compartilhamento por meio de formatos universais sem que haja incompatibilidade na troca de arquivos, permitindo um trabalho colabotativo desde o início da concepção e as possibilidades de trabalho por meio de um ambiente comum de dados, onde todos conseguem acompanhar o andamento do projeto em tempo real.

Figura 13 Coordenação com as disciplinas complementares Fonte: Manzione et al (2021)

é importante optar, sempre que possível, por parcerias que tornarão ESSA prática possível, Evitando que os conflitos de projeto sejam identificados apenas em etapas tardias, onde a maior parte das decisões já foram tomadas.

BIM NA CONCEPÇÃO DO PROJETO

CONSIDERAÇÕES FINAIS

Ao projetar em BIM, é necessário que se tenha uma boa noção técnica-construtiva de uma edificação, alinhada com a capacidade de reproduzi-la tridimensionalmente no software, respeitando o caráter tectônico da concepção arquitetônica, onde a forma se relaciona com a expressão estrutural.

Conceber em BIM é planejar a construção. Não consiste, apenas, na geração de desenhos, mas sim, no desenvolvimento de modelos virtuais carregados de informações. Assim, ao tempo em que são exigidos conhecimentos voltados a técnica construtiva, também são exigidos organização e controle quanto as informações geradas. A concepção e a gestão dos dados, no BIM, são simultâneas.

Soluções paramétricas são bem vindas, elas colaboram com o processo de tomada de decisão ao permitir diferentes variações na geometria do modelo, atualizações simultâneas entre o 2D e o 3D, além de outras funcionalidades, facilitando o processo de análise, síntese e avaliação. No entanto, mesmo que a metodologia BIM tenha grandes contribuições na concepção do projeto, outros métodos também podem auxiliar o processo criativo como o desenho à mão e, até mesmo, tecnologias voltadas para a concepção projetual, os quais podem ser utilizados em paralelo ao uso dos softwares de modelagem BIM.

Novas formas de colaboração entre os profissionais das diferentes disciplinas são apresentadas. O compartilhamento de arquivos em padrões universais e a troca de informações em tempo real possibilitam que os projetos sejam integrados desde as etapas iniciais. Logo, é importante que as equipes optem por formas de trabalho que tornem essa prática uma realidade, contribuindo para a coordenação entre a arquitetura e seus complementares desde o início do processo de projetação.

REFERÊNCIAS

ALBUQUERQUE, Nathaile; OLIVEIRA, Diógenes. Considerações sobre o sistema BIM e seu uso como auxílio ao projeto arquitetônico. VIII encontro de práticas docentes, 2016.

ANDRADE, Max; RUSCHEL, Regina. Building Information Modeling. In: KOWALTOWSKI, Doris C. C. K. et al (orgs.). O processo de projeto em arquitetura: da teoria à tecnologia. São Paulo, Oficina de Textos, 2011.

ARCHDAILY. Spacemaker desenvolve projeto generativo baseado em Inteligência Artificial para cidades mais sustentáveis. 2020. Disponível em: https://shre.ink/O67.

AUTODESK. O que é o processo de BIM?. 2022. Disponível em: https://shre.ink/O4V.

AUTODESK. Execute a análise de luz solar durante o projeto de edificações. 2018. 1 figura, colorida. Disponível em: https://autode.sk/3i4dWYf.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 16636-1: Elaboração e desenvolvimento de serviços técnicos especializados de projetos arquitetônicos e urbanísticos. Parte 1: Diretrizes e terminologias. Rio de Janeiro, 2017.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 16636-2: Elaboração e desenvolvimento de serviços técnicos especializados de projetos arquitetônicos e urbanísticos, Parte 2: Projeto arquitetônico. Rio de Janeiro, 2017.

CAVALCANTI, Mariah. A utilização do sistema BIM (Building Information Modeling) no planejamento de custos da construção civil. Rio de Janeiro, UFRJ, 2016.

DELATORRE, Vivian. Modelo conceitual que integra BIM nas fases iniciais do projeto arquitetônico. Florianópolis, UFSC, 2019.

MANZIONE, Leonardo et al. BIM e inovação em gestão de projetos. Rio de Janeiro, LTC, 2021.

NEVES, Laert. Adoção do partido na arquitetura. Salvador, UFBA, 2011.

SILVA, Elvan. Uma introdução ao projeto arquitetônico. Porto Alegre, UFRGS, 1984.

SIMBIM SOLUTIONS. Modelo archicad para um processo de projeto preferido. 2019. Disponível em: https://shre.ink/O4h

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