Requisitos de desempenho aplicados em projetos de arquitetura com o uso de BIM

Mauro Augusto Silva Júnior
Arquiteto, mestre pelo IPT no Programa de Mestrado Profissional em Habitação e consultor em soluções BIM na quattroD
mauro.augusto@quattrod.com.br
mauroasjr@gmail.com

Cláudio Vicente Mitidieri Filho
Engenheiro, pesquisador do Centro Tecnológico do Ambiente Construído do IPT e professor do Programa de Mestrado Profissional em Habitação do IPT.
claumit@ipt.br

Introdução
A atual evolução dos princípios tecnológicos na construção civil está aliada a um novo conceito, o Building Information Modeling ou Modelagem de Informação da Construção (BIM), que permite incluir informações necessárias (custos, prazos, especificações, dados dos fabricantes, parâmetros de desempenho, entre outros) para todo o ciclo de vida da edificação, desde a concepção até a demolição da edificação (incluindo a reutilização), passando pela execução, operação e manutenção (National Institute of Building Sciences, 2007).

Com o crescente uso do BIM no desenvolvimento de projetos, alguns itens que até então eram considerados pelos projetistas, arquitetos, engenheiros e construtores como barreiras para a adoção dessa nova tecnologia, como bibliotecas paramétricas e profissionais qualificados, estão sendo superados com muita velocidade pelos projetistas do mercado de AEC (arquitetura, engenharia e construção). A cada dia, mais fabricantes estão disponibilizando bibliotecas paramétricas de seus produtos e o mercado conta cada vez mais com profissionais qualificados tecnicamente e com conhecimento para operação dos softwares e para a parametrização dos componentes utilizados na modelagem.

Outro assunto recente, que agora está normatizado, é o desempenho de edificações com parâmetros que estabelecem exigências de habitabilidade, segurança e durabilidade para habitações. Com a recente publicação da ABNT NBR 15.575:2013 Edificações habitacionais – Desempenho, um importante e indispensável marco para a modernização tecnológica da construção brasileira e melhor desempenho das habitações no País, surgem regras que consideram as exigências dos usuários e dividem responsabilidades entre fabricantes, projetistas, construtores, incorporadores e usuários.

O desenvolvimento de projetos arquitetônicos com melhores especificações influenciou ainda mais a relação de consumo e a qualidade do produto final; para isso os projetistas dispõem de um número significativo de informações técnicas sobre produtos que deverão ser incorporadas às atividades de projeto. Para facilitar essa associação de informações, a tecnologia BIM propõe facilitar a integração e atualização de informações durante o ciclo de desenvolvimento de projetos arquitetônicos.

Projetos de edificações habitacionais
Entre as várias definições para o termo “projeto”, a maioria ligada a procedimentos e práticas de como projetar, a definição do Instituto dos Arquitetos do Brasil (IAB) trata a definição de projeto como genericamente, intento, desígnio, empreendimento e, em acepção, um conjunto de ações, caracterizadas e quantificadas, necessárias à concretização de um objetivo. Embora este sentido se aplique a diversos campos de atividade, em cada um deles o projeto se materializa de forma específica. O objetivo principal do projeto de arquitetura da edificação é a execução da obra idealizada pelo arquiteto. Essa obra deve adequar-se aos contextos naturais e culturais em que se insere e responder às necessidades do cliente e futuros usuários da edificação.

Compreendendo o processo de projeto como sequência de informações, é necessário reduzir etapas desnecessárias para melhorar o entendimento do fluxo de informações. Em um processo de projeto convencional, as informações são produzidas e processadas de maneira linear e paralela (SANTOS 2008). Os projetos de cada disciplina são produzidos separadamente, para convergir somente depois do fim de uma fase de projeto.

Apesar de haver tendências de modernização e consciência sobre a importância de recursos computacionais e tecnologia da informação, é notável o percentual de profissionais com domínio restrito de ferramentas básicas. Ainda são comuns as trocas de informações na forma de papel, o desenvolvimento de projetos complementares de forma isolada, os erros de compatibilização e a dificuldade generalizada no gerenciamento das diversas disciplinas de projetos. Além da deficiência tecnológica, (MITIDIERI FILHO, 1998) aponta que também existem deficiências no conhecimento, quanto à compreensão e identificação das exigências de caráter humano e necessidades econômicas, dificuldades no estabelecimento de parâmetros para avaliação da durabilidade, e falta de educação ou cultura quanto aos benefícios da aplicação do conceito de desempenho. Conceito esse exigido por norma nos dias atuais, e que requer muita atenção no processo de projeto de uma edificação.

Building Information Modeling
(BIM) O BIM envolve um conjunto inter-relacionado de políticas, processos e tecnologias para gerenciar a essência de projetos (RUSCHEL; ANDRADE; MORAES, 2013), em que o modelo tridimensional é algo fundamental para o entendimento do projeto, facilitando a visualização de vistas, cortes e elevações, auxiliando com isso o desenvolvimento do projeto e a tomada de decisões conceituais de projeto. Porém, o maior valor quando se trata de BIM é a informação, que, por meio da padronização e da correta implementação do processo, resulta em informações mais confiáveis e precisas sobre a edificação em todo o seu ciclo, possibilitando com isso melhores projetos com menores custos e um planejamento mais eficaz.

A decisão pela implementação da plataforma BIM em empresa de projeto pressupõe que sua direção tenha a consciência de que esse passo envolverá mudança de cultura, investimentos em infraestrutura, treinamentos e revisão de processos de trabalho. Para o seu sucesso, é importante a participação não só da alta gerência na decisão, bem como o envolvimento e conscientização de toda a equipe no processo, principalmente quando se trata de uma equipe heterogênea, com diferentes níveis de experiência profissional e de aptidão para novas tecnologias (Guia BIM AsBEA, 2013). A oscilação por parte da equipe da aceitação da nova tecnologia é algo comum na fase inicial do processo de implementação, mas que ao longo do tempo tende a diminuir com resultados positivos para o processo.

Segundo o Guia AsBEA (2013), a maior parte da informação colocada no modelo é crítica, no sentido da sua confiabilidade, o que exige profissionais com conhecimento de arquitetura e engenharia (disciplina), do software (ferramenta) e experiência em obras para que as tarefas sejam desenvolvidas com propriedade.

Figura 1 – Estrutura analítica de funções para projetos em BIM Fonte: Silva Júnior (2016)

Além disso, essa equipe é convocada a assumir novos papéis além daqueles que desenvolvia tradicionalmente. Na figura 1, vê-se a distribuição hierárquica de funções e a capacitação que se espera do profissional para desenvolvê- las, numa tentativa de redistribuir os papéis das equipes.

Desempenho de edificações habitacionais
A construção civil vem sendo impulsionada pelas inovações das tecnologias construtivas, que demandam novos materiais, técnicas e sistemas construtivos. Neste sentido, a construção vem se tornando cada vez mais industrializada com sistemas construtivos que garantem maior agilidade na execução das edificações. Desta necessidade de industrialização da construção civil surgiu a consciência da avaliação de desempenho e do controle da qualidade na produção dos edifícios habitacionais (MITIDIERI FILHO, 1998).

O conceito de desempenho na construção civil está relacionado principalmente ao atendimento das exigências e necessidades dos usuários, mas também está associado ao termo durabilidade, ao qual foram introduzidos importantes conceitos, como vida útil de projeto (VUP) e prazos de garantia, segundo Oliveira e Mitidieri (2012). Através destas exigências é possível estimar o desempenho potencial a partir de uma combinação de métodos de avaliação para avaliar o produto prevendo seu comportamento, quando em utilização normal (MITIDIERI FILHO, 1998). Portanto, a avaliação do desempenho permite verificar se o edifício e suas partes atendem às condições estabelecidas.

A NBR 15.575:2013 Edificações habitacionais – Desempenho é uma norma abrangente, que compreende o edifício em todo seu ciclo de vida, estabelecendo critérios e requisitos de desempenho, bem como os métodos avaliativos, evidenciando que o atendimento das necessidades dos usuários deve ser vislumbrado desde as primeiras fases de concepção do produto.

O aproveitamento de recursos naturais, o desenvolvimento tecnológico e modelos habitacionais mais econômicos para o mercado são alguns fatores que influenciaram no desenvolvimento da normalização brasileira de desempenho de habitações. Com a revisão de normas internacionais, foi possível estabelecer as necessidades para assegurar o desempenho conforme as expectativas dos usuários, apresentando um conjunto normativo dividido em seis partes, organizadas por elementos da construção, percorrendo uma sequência de exigências (figura 2) relativas a:

Figura 2 – Exigências da NBR 15.575:2013 Edificações Habitacionais – Desempenho Fonte: Silva Júnior (2016)

a) Segurança (desempenho estrutural, segurança contra incêndio, segurança no uso e ocupação)

b) Habitabilidade (estanqueidade, desempenho térmico e acústico, desempenho lumínico, saúde, higiene e qualidade do ar, funcionalidade e acessibilidade, conforto tátil)

c) Sustentabilidade (durabilidade, manutenibilidade e adequação ambiental)

Mais detalhada e abrangente, a Norma de Desempenho NBR 15.575:2013 é considerada um marco na construção, mas o seu atendimento requer mecanismos de gestão da qualidade de projetos e da execução da obra, além de rigor nas compras de materiais de construção.

Aplicação de parâmetros de desempenho em projetos de arquitetura com ferramenta de modelagem BIM

Após a revisão bibliográfica realizada, este autor adotou um projeto de edifício residencial, desenvolvido com o auxílio do software Autodesk Revit, para fazer suas propostas de caráter prático, para incorporar o conceito e os parâmetros de desempenho ao projeto de arquitetura. Para que a aplicação pudesse estar em consonância com as mais recentes orientações do setor de projetos, foram adaptadas as tabelas de verificação utilizadas para a aplicação dos requisitos de desempenho do recente Guia para Arquitetos na Aplicação da Norma de Desempenho (Guia Asbea, 2015). A partir desta adaptação, gerou- se uma tabela principal com todos os requisitos da NBR 15.575:2013, obedecendo à mesma numeração dos itens (tabela 1), para facilitar a identificação e consulta normativa seguindo a estruturação conforme a figura 3. As verificações foram aplicadas ao projeto de forma a orientar a atividade do projetista.

Figura 3 – Estruturação das tabelas do Guia Asbea 2015 Fonte: Silva Júnior (2016)

 

Na tabela 1 são identificados os requisitos de desempenho considerados para aplicar aos componentes da modelagem BIM em projetos de arquitetura.

Tabela 1 – REQUISITOS DA NBR 15.575:2013 EDIFICAÇÕES HABITACIONAIS – DESEMPENHO E A APLICABILIDADE AO MODELO BIM

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A seguir, como exemplo, a tabela 2 adaptada do Guia para Arquitetos na Aplicação da Norma de Desempenho NBR 15.575 (ASBEA, 2015) relaciona a aplicação e/ou identificação dos requisitos de desempenho ao modelo BIM.

Tabela 2 – EXEMPLO DE ADEQUAÇÃO DE PAREDES EXTERNAS – DESEMPENHO TÉRMICO

Fonte: Silva Júnior (2016)

 

Para adequação à NBR 15.575: 2013 Edificações habitacionais – Desempenho, o projetista utiliza uma biblioteca de componentes que contém parâmetros que especificam o atendimento às NBRs vigentes. As especificações referentes ao parâmetro informativo de atendimento a desempenho térmico, como transmitância e capacidade térmica, podem ser aplicadas e visualizadas nas plantas do projeto, e também por meio de tabelas que facilitam a identificação e tomada de decisões do projetista (figura 4).

Figura 4 – Exemplo de adequação de paredes externas – Desempenho térmico Fonte: Silva Júnior (2016)

É possível utilizar recursos do software para identificar e aplicar, mesmo que parcialmente, vinte e oito (28) de um total de noventa e três (93) requisitos da NBR 15.575:2013, exceto para as exigências de: saúde, higiene e qualidade do ar e funcionalidade e acessibilidade.

Para verificação dos requisitos utilizou- se em sua maioria o recurso etiqueta (Tag) do Autodesk Revit, que lê as informações que constam nos parâmetros e aplica nas vistas (planta) do projeto

figura 5 mostra a utilização do recurso Tag para todos os componentes da categoria parede (wall) para a aplicação da informação constante no parâmetro selecionado.

Figura 5 – Exemplo de aplicação de Tag (etiquetas informativas) ao projeto Fonte: Silva Júnior (2016)

Conclusões
O estudo mostrou que a incorporação de parâmetros de desempenho ao modelo BIM possibilita a criação de regras que facilitam: a identificação de requisitos; a identificação de recursos correlatos disponíveis no software, como tabelas e etiquetas (Tag); e a gestão e a organização das informações de um projeto, atendendo total ou parcialmente às principais exigências da NBR 15.575:2013.

O estudo aplicado considerou a possibilidade de identificar e informar aproximadamente um terço dos requisitos impostos pela NBR 15.575:2013 com o uso de software de modelagem BIM (gráfico 1). Os demais requisitos e critérios podem ser também considerados expandindo-se este trabalho e utilizando softwares de simulação e análise, desde que estejam disponíveis dados de desempenho dos elementos e sistemas da construção.

Gráfico 1 – Requisitos da NBR 15.575 atendidos com o uso do BIM Fonte: O autor

No Brasil, a aplicação da NBR 15.575:2013 Edificações habitacionais – Desempenho é uma boa oportunidade para a melhoria do desempenho das habitações brasileiras, e o BIM vem ao encontro para agregar valor ao projeto, uma vez que o modelo tem uma grande importância no processo de visualização dos elementos e componentes construtivos em três dimensões, facilitando o desenvolvimento do projeto; o “I” do Building Information Modeling possui relevância maior ainda no resultado do processo, possibilitando a extração de uma informação mais precisa e confiável, principalmente nas alterações de projeto e mudanças de fase que requerem mais do projetista, na visualização dos requisitos impostos pelo processo de desenvolvimento de projetos de arquitetura, pelas constantes novas normas e pela garantia e confiabilidade das informações geradas pelo projeto de arquitetura.

E como última constatação, a adoção do modelo BIM para desenvolvimento de projetos de arquitetura em conformidade com a NBR 15.575:2013 constitui uma alternativa de investigação futura nos resultados do processo de projeto, viabilizando o desenvolvimento com a utilização das tecnologias disponíveis no mercado, destacando a importância de seus parâmetros e processos a favor dos profissionais do setor da construção civil, com projetos mais qualificados, competitivos e com adequado nível de desempenho para o mercado.

Como objetivo de estudo para trabalhos futuros são feitas as seguintes sugestões:
– Validação da aplicação de parâmetros de desempenho em projetos de arquitetura por meio de estudo de caso;
– Análise de ferramentas de simulação BIM para aplicação de parâmetros de desempenho;
– Desenvolvimento de ferramentas computacionais para automatizar análises de parâmetros de desempenho;
– Desenvolvimento de um checklist para aplicação de parâmetros de desempenho.

* Este artigo apresenta um resumo do estudo desenvolvido em dissertação de mestrado de Mauro Augusto da Silva Júnior, no Programa de Mestrado Profissional em Habitação, do IPT, concluída em junho de 2016, intitulada Parâmetros de desempenho incorporados em projetos de arquitetura com o uso de aplicativo de modelagem BIM.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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____________. NBR-15.575-4: Edificações Habitacionais – Desempenho Parte 4: Sistemas de vedações verticais internas e externas – SVVIE. Rio de janeiro: 2013.

____________. NBR-15.575-5: Edificações Habitacionais – Desempenho Parte 5: Requisitos para sistemas de coberturas. Rio de janeiro: 2013.

____________. NBR-15.575-6: Edificações Habitacionais – Desempenho Parte 6: Sistemas Hidrossanitários. Rio de janeiro: 2013.

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SILVA JUNIOR, M. A. Parâmetros de desempenho incorporados em projetos de arquitetura com o uso de aplicativo de modelagem BIM. 2016 130f. Dissertação (Mestrado) – Programa de Mestrado Profissional em Habitação – Planejamento e Tecnologia, Instituto de Pesquisas Tecnológicas, São Paulo, 2016.

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