Utilização de Plataformas Colaborativas para o Desenvolvimento de Empreendimentos de ...

104 Pages·2010·4.13 MB·Portuguese

Utilização de Plataformas Colaborativas
para o Desenvolvimento de
Empreendimentos de Engenharia Civil

Nuno Miguel de Matos Pissarra

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em
Engenharia Civil

Júri

Presidente: Prof. António Heleno Domingues Moret Rodrigues
Orientador: Prof. José Álvaro Antunes Ferreira
Co-Orientador: Prof. Luis António de Castro Valadares Tavares
Vogais: Prof. Francisco afonso Severino Regateiro

Outubro de 2010

Agradecimentos

A presente dissertação tornou-se possível devido ao apoio de diversas pessoas e entidades a quem
se deixa aqui o mais sincero agradecimento.

Em primeiro lugar ao Prof. Luis Valadares Tavares pela orientação e visão que me transmitiu,
permitindo-me alcançar com maior profundidade os objectivos propostos.

Agradece-se igualmente à equipa do CESUR, que disponibilizou a utilização de algumas ferramentas
informáticas para o desenvolvimento do presente trabalho.

Também quero agradecer a toda a equipa da empresa ASEP, Associação de Engenheiros, Lda. por
ter disponibilizado a informação do Empreendimento - Centro de Saúde Tipo, com vista à modelação
e análise no âmbito do presente trabalho.
Resumo

Emergiram recentemente, na área dos sistemas de informação integrados com a modelação de
edifícios, novas tecnologias informáticas e tecnologias da Internet, que visam o desenvolvimento e
acompanhamento da realização dos empreendimentos de Engenharia Civil, ao longo do seu ciclo de
vida completo. As Entidades Executantes têm actualmente o desafio de implementar e adaptarem-se
às novas tecnologias, preparando-se para uma realidade no futuro a médio/longo prazo.

A presente dissertação procura analisar algumas das ferramentas existentes em termos de Building
Information Modeling e Plataformas Colaborativas, aplicando-as à realidade actual da fase de
formação de contrato, no âmbito de um procedimento para a execução de uma empreitada pública.
Neste sentido, analisaram-se as potencialidades já existentes nas aplicações informáticas das
famílias Revit, Archicad e VICO Software, com vista a realização de actividades correntemente
executadas pelo concorrente, no âmbito de medições automatizadas, detecção de erros e omissões,
calendarização, orçamentação, preparação da empreitada e da gestão da cadeia de fornecimentos e
subcontratação. Foi igualmente testada a plataforma Asite em relação à sua interoperacionalidade
com as aplicações.

Para ensaio das tecnologias utilizou-se um empreendimento denominado por “Centro de Saúde Tipo”,
correspondendo a uma unidade de saúde fictícia.

PALAVRAS CHAVE: Modelos de Informação de Edifícios; Plataforma Colaborativa; Gestão de
Empreendimentos; Entidade Executante; Interoperacionalidade; Código dos Contratos Públicos.
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Abstract

Recently, new technologies and tools on software and Internet have emerged, in the area of
information systems integrated with building design, that focus the Civil Engineering project
management applied throughout its complete lifecycle. Contractor entities have currently the challenge
to implement and adapt themselves to these new technologies, preparing for a future reality in the
medium to long term.

This dissertation seeks to analyze some of the existing tools as regards of Building Information
Modeling and Collaborative Platforms, applying them to the current reality of the contract formation,
within the context of a procedure in order to perform a public contract. In this sense, it was analyzed
the potential of the existing software applications of Revit, Archicad and VICO Software families,
carrying out activities currently performed by the Contractor, related to quantities take-off, detection of
errors and omissions, scheduling, budgeting, construction preparation and supply chain management
and outsourcing. It was also tested the Asite portal in relation to its interoperability with applications for
eCollaboration.

To test the technologies it was used a construction project called "Centro de Saúde Tipo",
corresponding to a fictitious health care center.

KEYWORDS: Building Information Modeling; eCollaboration Platform; Building Project Management;
Contractor; Interoperability; Public Procurement.

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Abreviaturas e Siglas

2D Representação bidimensional
3D Representação tridimensional
AATAE Associação dos Agentes Técnicos de Arquitectura e Engenharia
ACEPE Associação Industrial do Poliestireno Expandido
AECOPS Associação de Empresas de Construção e Obras Públicas
AGC Associated General Contractors
AIA American Institute of Architects
AIA CC American Institute of Architects California Council
AICCOPN Associação dos Industriais de Construção Civil e Obras Públicas
AICE Associação dos Industriais da Construção de Edifícios
ANEMM Associação Nacional das Empresas Metalurgicas e Metalomecânicas
ANEOP Associação Nacional de Empreiteiros de Obras Públicas
ANET Associação Nacional dos Engenheiros Técnicos
ANIPC Associação Nacional dos Industriais de Produtos de Cimento
APAE Associação Portuguesa dos Avaliadores de Engenharia
APCMC Associação Portuguesa dos Comerciantes de Materiais de Construção
APEB Associação Portuguesa das Empresas de Betão Pronto
APFAC Associação Portuguesa dos Fabricantes de Argamassas de Construção
APFTV Associação Portuguesa dos Fabricantes de Tintas e Vernizes
API Application Programming Interface
APIEE Associação Portuguesa de Industriais de Engenharia Energética
APIRAC Assocação Portuguesa da Indústria de Refrigeração e Ar Condicionado
APORBET Associação Portuguesa de Fabricantes de Misturas Betuminosas
APPC Associação Portuguesa de Projectistas e Consultores
ASSICOM Associação da Industria e da Construção da Madeira
ASTM American Society for Testing and Materials
B2B Business-to-Business
BCIS Building Cost Information Service
BIM Building Information Modeling
CAD Computer Aided Design
CCP Código dos Contratos Públicos
EN European Norm
HTML HyperText Markup Language
IAI International Alliance for Interoperability
IDM Information Delivery Manual
IFC Industry Foundation Classes
IFD International Framework for Dictionaries
INCI Instituto da Construção e do Imobiliário
IPD Integrated Project Delivery
ISO International Organization for Standardization
ISP Internet Service Provider
LBS Location Breakdown Structure
LOD Level Of Detail
MDB Microsoft Access Database
MPS Model Progression Specification
NP Norma Portuguesa
OE Ordem dos Engenheiros
ODBC Open Data Base Connectivity
PDF Portable Document Format
ProNIC Protocolo para a Normalização da Informação Técnica na Construção
RSS Really Simple Sindication
SDK Software Development Kit
SQL Structured Query Language
STEP Standard for the Exchange of Product model data
XML Extensible Markup Language
WBS Work Breakdown Structure
4
ÍNDICE

1. INTRODUÇÃO................................................................................................................10
2. DESENVOLVIMENTO DO EMPREENDIMENTO...........................................................12
2.1. FASES DE DESENVOLVIMENTO DO EMPREENDIMENTO.....................................................................12
2.2. INTERVENIENTES NO DESENVOLVIMENTO DO EMPREENDIMENTO.....................................................13
2.3. DESENVOLVIMENTO INTEGRADO DO EMPREENDIMENTO..................................................................15
3. DESENVOLVIMENTO DE PLATAFORMAS COLABORATIVAS.................................18
3.1. ORIGEM DAS PLATAFORMAS ESPECIALIZADAS EM ENGENHARIA CIVIL............................................18
3.2. PLATAFORMAS COLABORATIVAS...................................................................................................19
3.3. PLATAFORMAS DE CONTRATAÇÃO PÚBLICA...................................................................................19
4. BUILDING INFORMATION MODELING (BIM)..............................................................22
4.1. O QUE É O BIM?...........................................................................................................................22
4.2. SOFTWARES BIM..........................................................................................................................24
4.3. INTEROPERACIONALIDADE.............................................................................................................25
4.3.1. INDUSTRY FOUNDATION CLASSES (IFC)......................................................................................28
4.3.2. INTERNATIONAL FRAMEWORK FOR DICTIONARIES (IFD)................................................................29
4.3.3. INFORMATION DELIVERY MANUAL (IDM)......................................................................................30
4.3.4. INTEROPERACIONALIDADE NOS SOFTWARES AUTODESK...............................................................31
4.3.5. INTEROPERACIONALIDADE NOS SOFTWARES GRAPHISOFT............................................................32
4.4. APLICAÇÕES VICO SOFTWARE.....................................................................................................33
5. DESENVOLVIMENTO DO MODELO.............................................................................35
5.1. FASES DE DESENVOLVIMENTO DO MODELO....................................................................................35
5.1.1. METODOLOGIA DO AMERICAN INSTITUTE OF ARCHITECTS (AIA)....................................................36
5.1.2. METODOLOGIA DA AUTODESK.....................................................................................................38
5.2. APRESENTAÇÃO DO MODELO........................................................................................................39
5.3. DESENVOLVIMENTO DO MODELO A PARTIR DAS PEÇAS DO PROCEDIMENTO.....................................42
5.3.1. PLANO DE CONTEÚDO................................................................................................................42
5.3.2. CRIAÇÃO DO MODELO A PARTIR DOS DESENHOS 2D.....................................................................44
6. EXPERIMENTAÇÃO ......................................................................................................47
6.1. ERROS E OMISSÕES DAS PEÇAS DO PROCEDIMENTO......................................................................47
6.1.1. TRÂMITES DOS ERROS E OMISSÕES DAS PEÇAS DE PROCEDIMENTO............................................47
6.1.2. VISUALIZAÇÃO 3D E PROCESSOS AUTOMÁTICOS DE VERIFICAÇÃO................................................48
6.1.3. LISTAGENS DE ERROS E OMISSÕES.............................................................................................52
6.1.4. CONFRONTAÇÃO COM AS CONDIÇÕES DO LOCAL DE EXECUÇÃO...................................................54
6.2. MEDIÇÕES AUTOMÁTICAS..............................................................................................................56
5
6.2.1. CRITÉRIOS DE MEDIÇÃO.............................................................................................................56
6.2.2. MEDIÇÃO AUTOMÁTICA ATRAVÉS DE APLICAÇÕES DA VICO SOFTWARE.........................................58
6.3. ORÇAMENTAÇÃO...........................................................................................................................63
6.3.1. ORÇAMENTO E ESTRUTURA DE CUSTOS......................................................................................63
6.3.2. ORÇAMENTAÇÃO ATRAVÉS DE APLICAÇÕES DA VICO SOFTWARE.................................................64
6.4. CALENDARIZAÇÃO.........................................................................................................................67
6.4.1. CALENDARIZAÇÃO ATRAVÉS DE APLICAÇÕES DA VICO SOFTWARE................................................67
6.5. PREPARAÇÃO DA EMPREITADA......................................................................................................69
6.5.1. CONSIDERAÇÕES GERAIS...........................................................................................................69
6.5.2. PLANO DE ESTALEIRO.................................................................................................................69
6.5.3. PLANO DE COFRAGEM E BETONAGEM..........................................................................................72
6.5.4. VERIFICAÇÃO DE INTERFERÊNCIAS DO MODO DE EXECUÇÃO DOS TRABALHOS..............................73
6.6. CADEIA DE FORNECIMENTOS E SUBCONTRATAÇÃO........................................................................76
6.6.1. ANÁLISE DA CADEIA TRADICIONAL...............................................................................................76
6.6.2. BIM SUPPLY CHAIN MANAGEMENT..............................................................................................78
6.6.2.1. Catálogos electrónicos..........................................................................................................79
6.6.2.2. Controlo de Execução...........................................................................................................83
6.6.2.3. Racionalização dos Processos de Decisão..........................................................................83
6.7. INTEROPERACIONALIDADE COM A PLATAFORMA ASITE..................................................................85
6.7.1. EXPORTAÇÃO DO MODELO EM BIM.............................................................................................85
6.7.2. PLATAFORMA ASITE....................................................................................................................90
7. CONCLUSÕES...............................................................................................................95
8. BIBLIOGRAFIA..............................................................................................................98

6
ÍNDICE DE QUADROS

Quadro 1. - Comparação das tarefas do processo de construção (AGC, 2008)...............................23
Quadro 2. - Lista não exaustiva de software da geração BIM...........................................................25
Quadro 3. - Formatos comuns de troca de informação gráfica.........................................................26
Quadro 4. - Softwares certificados segundo o protocolo IFC2x3......................................................29
Quadro 5. - Nível de Detalhe – Definições (AIA CC, 2008a).............................................................36
Quadro 6. - Nível de Detalhe – Exemplo (AIA CC, 2008a)................................................................37
Quadro 7. - Equivalência entre a taxionomia da Portaria nº 701-H/2008 e a LOD...........................37
Quadro 8. - Propriedades dos objectos para a medição de grandezas genéricas e de cofragens
(VICO, 2008b).................................................................................................................60
Quadro 9. - Propriedades dos objectos para a medição de volume de betão (VICO, 2008b)..........60
Quadro 10. - Propriedades dos objectos para a medição de alvenarias, revestimentos, área de vãos
e volumes de movimentos de terras (VICO, 2008b)......................................................61
Quadro 11. - Correlações entre elementos de estaleiro (Dias, 1996).................................................70

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1 - Ciclo integrado de desenvolvimento do empreendimento (adaptado de Costa, 2010).....13
Figura 2 - Evolução temporal e intervenientes do empreendimento (adaptado de Pereira et al.,
2003)..................................................................................................................................14
Figura 3 - Organigrama dos principais intervenientes do empreendimento......................................14
Figura 4 - Curva de MacLeamy..........................................................................................................16
Figura 5 - Comparação entre o processo de Concepção-Concurso-Construção com o processo
“Integrated Project Delivery” (AIA CC, 2008b)...................................................................16
Figura 6 - Comparação entre as fases do processo tradicional as do IPD (AUSLANDBUILDERS,
2010)..................................................................................................................................17
Figura 7 - BIM – Visão da interoperacionalidade...............................................................................27
Figura 8 - Histórico de versões do formato IFC (IAI, 2010b).............................................................28
Figura 9 - BuildingSMART - Ciclo integrado do BIM (IAI, 2010e)......................................................30
Figura 10 - Revit Arch. 2010 - Vista do modo de edição da família do objecto...................................31
Figura 11 - ArchiCAD 13 - Vista do modo de edição do objecto.........................................................32
Figura 12 - Fluxo de trabalho do procedimento de construção virtual (VICO, 2008a)........................33
Figura 13 - Representação esquemática do processo iterativo de desenvolvimento do
empreendimento (VICO, 2008a)........................................................................................34
Figura 14 - Processo de construção virtual (VICO, 2008a).................................................................34
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Figura 15 - Processo de colaboração em contrato Concepção-Concurso-Construção (Autodesk,
2010b)................................................................................................................................39
Figura 16 - Revit Arch. 2010 - Vista geral do modelo (“renderizado”).................................................40
Figura 17 - Revit Arch. 2010 – Terreno do Centro de Saúde Tipo......................................................40
Figura 18 - Revit Arch. 2010 – Estrutura do Centro de Saúde Tipo....................................................41
Figura 19 - Revit Arch. 2010 – Estrutura do Centro de Saúde Tipo....................................................41
Figura 20 - Exemplo da estrutura de um Plano de Conteúdo (VICO, 2008a).....................................42
Figura 21 - ArchiCAD 13 – Janela de abertura de itens de biblioteca.................................................43
Figura 22 - ArchiCAD 13 – Janela de exportação de objectos da biblioteca.......................................43
Figura 23 - Revit Arch. 2010 – Janela de abrir família........................................................................44
Figura 24 - Revit Arch. 2010 – Janela de edição da família...............................................................44
Figura 25 - Revit Arch. 2010 - Imagem do modelo sobreposta com imagem de planta em DWG (azul)
...........................................................................................................................................45
Figura 26 - Navisworks – Vista geral do modelo do Centro de Saúde Tipo........................................49
Figura 27 - Navisworks – Verificação de interferências entre o terreno escavado e as sapatas........50
Figura 28 - Navisworks – Resultado da verificação do tipo hard clash entre pilares e portas............51
Figura 29 - Navisworks – Verificação da falta de ligação de um pilar à fundação...............................51
Figura 30 - Navisworks – Pesquisa de portas num caminho de evacuação com a propriedade C.F. 52
Figura 31 - Navisworks – Relatório de interferências..........................................................................53
Figura 32 - Revit Arch. 2010 - Fichas de identificação dos erros e omissões.....................................53
Figura 33 - Acrobat – Listagem de erros e omissões..........................................................................54
Figura 34 - Sketchup – Implantação do modelo com as referências do Google Earth.......................55
Figura 35 - Google Earth – Verificação das interferências no local.....................................................55
Figura 36 - Capa do livro de Regras de Medição na Construção (Fonseca, 2006)............................57
Figura 37 - Estrutura de dados da Receita..........................................................................................58
Figura 38 - Esquema da Receita do elemento pilar (VICO, 2008a)....................................................59
Figura 39 - Estimator – Janela de definição da estrutura de classificação das Receitas....................59
Figura 40 - Estimator – Janela de associação das propriedades das Receitas..................................61
Figura 41 - Estimator – Janela de associação das propriedades dos Métodos..................................62
Figura 42 - Constructor – Janela de associação das Receitas aos objectos......................................62
Figura 43 - Constructor – Medição automática da movimentação de terras.......................................63
Figura 44 - Estimator – Janela de gestão da base de dados dos Recursos.......................................65
Figura 45 - Estimator – Janela de gestão da base de dados dos Métodos.........................................65
Figura 46 - Estimator – Janela de gestão da base de dados das Receitas.........................................66
Figura 47 - Estimator - Lista de Preços Unitários................................................................................66
Figura 48 - Constructor – Criação da WBS..........................................................................................67
Figura 49 - Control – Janela do Diagrama de Gantt............................................................................68
Figura 50 - Control – Janela do Flowline View.....................................................................................68
Figura 51 - Constructor – Estaleiro do Centro de Saúde Tipo.............................................................71
Figura 52 - Constructor – Estaleiro de argamassas do Centro de Saúde Tipo...................................71
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