UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA ESCOLA POLITÉCNICA COLEGIADO DO CURSO DE ENGENHARIA CIVIL GABRIEL CHIACHIO SILVA SANTOS APLICAÇÃO DA TECNOLOGIA BIM 5D NA INTEGRAÇÃO DO MODELO COM O ORÇAMENTO E PLANEJAMENTO Salvador 2015 GABRIEL CHIACHIO SILVA SANTOS APLICAÇÃO DA TECNOLOGIA BIM 5D NA INTEGRAÇÃO DO MODELO COM O ORÇAMENTO E PLANEJAMENTO Monografia apresentada ao Curso de graduação em Engenharia Civil, Escola Politécnica, Universidade Federal da Bahia, como requisito parcial para obtenção do grau de Engenheiro Civil. Orientador: Prof. Dr. Emerson de Andrade Marques Ferreira. Salvador 2015 “Somente aqueles que se arriscam a ir bem longe descobrem o quão longe podem ir...” - T.S. Eliot AGRADECIMENTOS A Deus por iluminar e oferecer oportunidades ao longo dos desafios surgidos e do caminho que escolhemos seguir na vida. A todos os professores pelo grande comprometimento com a transmissão e valorização do conhecimento. Ao professor Emerson Marques pela importante orientação e incursão na área BIM que é tão interessante e promissora. A toda a equipe da ampla pelo auxílio neste trabalho, os Engenheiros Marcelo Marchesini B. Guimarães e Paula Alcântara e o colega Daniel Bacelar pela grande modelagem e ajuda, todos foram de grande valia na elaboração deste estudo. SANTOS, Gabriel Chiachio Silva. Aplicação da tecnologia BIM 5D na integração do modelo com o orçamento e planejamento. 2015. Monografia (Trabalho de Conclusão do Curso de Engenharia Civil). Escola Politécnica, Universidade Federal da Bahia, Salvador, 2015. RESUMO Uma construção bem-sucedida é o reflexo do adequado gerenciamento de diferentes recursos (informações, capital, mão-de-obra, materiais e equipamentos) que estão sujeitos a diversas variabilidades e imprecisões. O BIM − Building Information Modeling, frente a tal realidade, vem se firmando ao longo de pesquisas e experiências ao redor do mundo como um método capaz de auxiliar nas tomadas de decisões, de aperfeiçoar diversas atividades e agregar valor à construção e seu produto final. Este trabalho visa aplicar a tecnologia BIM, seus conceitos e métodos, na integração entre um modelo 3D de um edifício residencial de 30 pavimentos com o seu orçamento dos custos diretos e com o planejamento de longo prazo do empreendimento, resultando em um modelo BIM 5D integrado da construção. O estudo é realizado de um modelo 3D, elaborado em Revit, fornecido por construtora de um empreendimento na cidade de Salvador-BA, a partir do qual foram associados os custos e prazos. São mostrados os métodos e ferramentas utilizados para extrair os dados do modelo BIM e para realizar a integração com o planejamento feito em MS Project e o seu orçamento elaborado a partir das planilhas de composições e custos da construtora. O Software utilizado para realizar toda a integração dos dados e a simulação BIM 5D foi o Autodesk Navisworks. As conclusões do estudo referem-se aos benefícios e potencialidades da integração do orçamento e planejamento com o BIM, às vantagens e dificuldades encontradas na aplicação da tecnologia BIM e nos softwares utilizados, o auxílio à orçamentação com geração de quantificação prática, rápida e automática, permitindo a exploração de mais alternativas e o acompanhamento do custo ao decorrer do tempo de forma automatizada. Palavras-chave: Modelagem de informação da construção; BIM 5D; Orçamento; BIM; Planejamento de custo e prazo; Simulação BIM 5D. SANTOS, Gabriel Silva Chiachio. Application of 5D BIM technology in integration of the model with the budget and planning. 2015. Monograph (Civil Engineering Course Completion Work). Polytechnic School, Federal University of Bahia, Salvador, 2015. ABSTRACT A successful construction is the result of the proper management of different resources (information, capital, labor, materials and equipment) that are subject to various uncertainties and variabilities. The BIM - Building Information Modeling, in front of this reality, has established itself throughout many researches and experiences around the world as a method able to assist in decision making, to improve various activities and add value to the building and its final product. This work is aimed at implementing the BIM technology, its concepts and methods, to the integration of a 3D model of a residential building of 30 floors with your budget (direct costs) and the long-term planning of the project, resulting in a 5D BIM integrated model. The study is conducted of a 3D model, developed in Revit, provided by the construction company of a building in the city of Salvador, Bahia, from which were associated costs and deadlines. It are shown the methods and tools used to extract the data from the BIM model and integrate with the planning done in MS Project and its budget drawn up from spreadsheets compositions and costs of the construction. The Software used to perform all data integration and the 5D BIM simulation was Autodesk Navisworks. The conclusions refer to the benefits and potentials of the integration of budget and planning with BIM, the advantages and difficulties encountered in implementation of BIM technology and software used, the aid generated to budgeting generating practical, fast and automatic quantification, allowing exploration of more alternatives and automatically monitoring the cost over the course of the construction. Keywords: Building Information Modeling; BIM 5D; Budget BIM; Cost and schedule planning; Simulation BIM 5D. LISTA DE QUADROS Quadro 1 - Fases do ciclo da edificação e ferramentas disponíveis. Fonte: (Carvalho, 2013) 21 Quadro 2 – Níveis de Detalhe LOD e o produto a qual se refere. Fonte: Manzione (2013) _ 28 Quadro 3 - CUB/m² médio Brasil - Evolução. Fonte e elaboração: Banco de Dados-CBIC _ 42 Quadro 4 - Fluxograma do processo de orçamentação convencional “versus” operacional. Fonte: CABRAL (1988) _____________________________________________________ 46 Quadro 5 - Resumo da metodologia adotada no trabalho. Fonte: Autor ________________ 50 Quadro 6 – Quadro de áreas, vagas e índices técnicos do estudo de caso. Fonte: Projetos Arquitetônicos do Empreendimento. ___________________________________________ 53 Quadro 7 – Comparação das quantidades levantadas do modelo BIM através do Revit e do Navisworks. Fonte: Autor____________________________________________________ 66 Quadro 8 – Custos diretos de cada etapa com sua participação percentual no custo total. Fonte: Autor ______________________________________________________________ 69 Quadro 9 – Percentagem das etapas ordenadas do maior para o menor custo direto. Fonte: Autor. ___________________________________________________________________ 69 Quadro 10 – Resumo das principais atividades do planejamento de longo prazo com suas respectivas datas de início, término e suas durações. Fonte: Autor ____________________ 72 LISTA DE FIGURAS Imagem 1 - Bim no ciclo de vida de um produto. Fonte: CAMPOS (2010) _____________ 20 Imagem 2 - Modelos BIM são mais do que modelos 3D, são recursos de informação integrada (FONTE: MCGRAW-HILL CONSTRUCTION 2009 SMART MARKET REPORT — THE BUSINESS VALUE OF BIM) ________________________________________________ 22 Imagem 3 - Estrutura conceitual de uma família de paredes, com suas dimensões associadas com as condições do meio em que ela está inserida (EASTMAN et al, 2011). ___________ 24 Imagem 4 - Esquema do fluxo de informações em um processo de trabalho considerando-se o IFC como viabilizador da interoperabilidade das informações entre programas e pessoas (LEITE, 2012). ____________________________________________________________ 26 Imagem 5 - Documentação a partir do BIM. M. Krippahl, "Building Information Model: Modelação 3D", Gestão da Construção Mota-Engil Engenharia (2009). _______________ 30 Imagem 6 - Incompatibilidade entre tubulações encontrada através de um software BIM (LOGISEEK, 2012). ________________________________________________________ 31 Imagem 7 - Exemplo de estudo da sequência construtiva em ferramenta BIM. Toronto high- rise condominium project. (Image courtesy of Lease Crutcher Lewis, Seattle, Washington). (KYMMELL, 2008). _______________________________________________________ 32 Imagem 8 - Curva MacLeamy. Fonte: (CURT, 2004) ______________________________ 33 Imagem 9 - Quantitativo a partir de informações de um elemento. M. Krippahl, "BIM: Modelação 3D" Gestão da Construção Mota-Engil Engenharia (2009). ________________ 35 Imagem 10 - Classificação dos custos Segundo Trajano. Fonte: Trajano apud DIAS (2002) 38 Imagem 11 - Esquema geral do processo de formação do custo total de uma obra de construção civil. Fonte: CABRAL (1988, p. 16) __________________________________ 40 Imagem 12 – Fluxograma de desenvolvimento do estudo de caso. Fonte: Autor _________ 52 Imagem 13 – Planta apartamento tipo. __________________________________________ 52 Imagem 14 – Planta Play Ground. _____________________________________________ 53 Imagem 15 – Vista do modelo 3D elaborado em Autodesk Revit. ____________________ 54 Imagem 16 – Exportação de arquivos do Revit para NWC. Fonte: Autor. ______________ 55 Imagem 17 – Modelo Revit sendo aberto diretamente pelo Navisworks. Fonte: Autor ____ 56 Imagem 18 – Modelo NWC sendo salvo como NWF. Fonte: Autor. __________________ 56 Imagem 19 – Etapa 1 do processo de extração de quantitativos no software Autodesk Revit 2015. Fonte: Autor _________________________________________________________ 58 Imagem 20 – Etapa 2 do processo de extração de quantitativos no software Autodesk Revit 2015. Fonte: Autor. _________________________________________________________ 58 Imagem 21 – Etapa 3 do processo de extração de quantitativos no Autodesk Revit 2015. Fonte: Autor ______________________________________________________________ 59 Imagem 22 – Campos para editar e formatar o quantitativo. Fonte: Autor. ______________ 59 Imagem 23 – Tabela de quantitativo exemplo de material concreto da G1, G2, Play. Fonte: Autor ____________________________________________________________________ 60 Imagem 24 – Exemplo de Set gerado a partir da seleção de todos os elementos do 1º Pavimento. Fonte: Autor. ____________________________________________________ 60 Imagem 25 – Botão Project Setup da ferramenta Quantification do Navisworks. Fonte: Autor. ________________________________________________________________________ 61 Imagem 26 – Seleção do catalogo. Fonte: Autor __________________________________ 61 Imagem 27 – Seleção das unidades de medidas. Fonte: Autor _______________________ 62 Imagem 28 – Propriedades do modelo para a extração dos quantitativos. Fonte: Autor ____ 62 Imagem 29 – Finalização do Setup do Quantification. Fonte: Autor ___________________ 63 Imagem 30 – Quantification configurado. _______________________________________ 63 Imagem 31 – Seleção do Item Catalog. _________________________________________ 64 Imagem 32 – Seleção do item Property Mapping. _________________________________ 64 Imagem 33 – Definição das regras de mapeamento ________________________________ 65 Imagem 34 – Organização dos itens que serão levantados. __________________________ 65 Imagem 35 – Curva ABC das etapas da Obra. Fonte: Autor _________________________ 70 Imagem 36 – Estrutura do código da EAP. Fonte: Autor ____________________________ 73 Imagem 37 – Colunas adicionadas no planejamento para associar com o orçamento. _____ 74 Imagem 38 – Associação de custos do Orçamento com as tarefas do Planejamento. Fonte: Autor ____________________________________________________________________ 75 Imagem 39 – Importação planejamento do MS Project para o Navisworks. _____________ 76 Imagem 40 – Importando dados do MS Project através da ferramenta TimeLiner. _______ 77 Imagem 41 – Relação entre dados do MS Project e Navisworks. _____________________ 77 Imagem 42 – Criando a estrutura de tarefas (“tasks”) a partir do planejamento importado do MS Project. _______________________________________________________________ 78 Imagem 43 – Importação finalizada e visualização do cronograma importado do MS Project. ________________________________________________________________________ 78 Imagem 44 – Estrutura da TimeLine sendo exportada para a estrutura dos Sets. _________ 78 Imagem 45 – Esquema de atualização dos elementos de cada Set. ____________________ 79 Imagem 46 – Aba Simulate dentro da TimeLiner e botão Settings para configuração. _____ 79 Imagem 47 – Configurações das características da Simulação _______________________ 80 Imagem 48 – Configurações das legendas da simulação ____________________________ 80 Imagem 49 – 25% do empreendimento executado, custo direto acumulado = R$ 3.339.785,65 ________________________________________________________________________ 81 Imagem 50 – 50% do empreendimento executado, custo direto acumulado = R$ 9.024.333,20 ________________________________________________________________________ 81 Imagem 51 – 75% do empreendimento executado, custo direto acumulado = R$ 13.233.881,85. ____________________________________________________________ 82 Imagem 52 – 100% do empreendimento executado, custo direto total representado =R$ 19.933.082,27. ____________________________________________________________ 82 Imagem 53 – Quantificação de 3.133,078 blocos necessários para a execução da alvenaria externa de 14cm do Pavimento Tipo. ___________________________________________ 84