Do 3D ao 7D – Entenda todas as dimensões do BIM

Bárbara Cristina Blank Garibaldi

Bárbara Cristina Blank Garibaldi

Formada em Direito e em Análise e Desenvolvimento de Sistemas, trabalha como Software Developer na Softplan. Faz parte da equipe que promove o Grupo de Estudos em BIM na Softplan/Sienge.

8 de janeiro 2020

O Building Information Modeling (BIM) é o processo de criação de modelos de informações para todo o ciclo de vida de um projeto de construção, contendo informações gráficas e não gráficas em um repositório compartilhado de dados e, à medida que esse projeto progride, tais informações tornam-se cada vez mais detalhadas. 

Quando se fala sobre a maturidade do BIM, faz-se referência à capacidade de toda cadeia de suprimentos de trocar informações digitalmente. Os níveis de maturidade do nível 0, até os níveis 1, 2, 3 e além, referem-se ao grau de colaboração existente em um projeto. 

As dimensões do BIM são diferentes dos níveis de maturidade. Elas se referem à forma pela qual os tipos específicos de dados são vinculados a um modelo de informação. Assim, ao criar dimensões adicionais aos dados, você pode começar a entender melhor seu projeto de construção: quais as principais etapas de trabalho, como ele será entregue, quanto será seu orçamento e como deverá ser mantido. 

Essas dimensões aprimoram os dados associados a um modelo para compartilhar um maior nível de entendimento de um projeto de construção. 

Na era moderna, a tecnologia BIM evoluiu de dimensões básicas em 3D e 4D para dimensões mais sofisticadas em 5D, 6D e 7D, preparadas para mudar o futuro da indústria de Arquitetura, Engenharia e Construção (AEC). 

Neste artigo você entenderá sobre as diferentes dimensões de informações de um processo BIM, como isso ocorre na prática e quais benefícios podem ser esperados a partir do uso de cada dimensão. 

As Dimensões

Geometricamente, três dimensões são geralmente suficientes para a criação de um projeto arquitetônico, porém, é possível lançar mão de diferentes modalidades descritivas, fazendo referência a outras dimensões, como tempo, sustentabilidade e custos, a fim de ser criar um tipo diferente de informação. 

Dessa forma, sempre que um tipo específico de informação é especificado no modelo, uma dimensão diferente é definida. De fato, nos termos dos fundamentos do BIM, existem sete “dimensões” reconhecidas. 

Os aspectos técnicos de um projeto baseado em BIM podem ser ilustrados da seguinte maneira: 

BIM 1
Dimensões do BIM

As dimensões da metodologia BIM segmentam-se em: a) 3D – renderização tridimensional do artefato; b) 4D – análise de compatibilização e planejamento; c)  5D – análise de custos; d) 6D – avaliação da sustentabilidade; e) 7D – gestão de instalações. 

Dimensão 3D: Modelagem Paramétrica 

O BIM 3D é provavelmente a forma mais familiar do uso do BIM e é o processo de reunir informações gráficas e não gráficas para criar modelos 3D e distribuir essas informações em um ambiente de compartilhamento de dados acessível, rastreável, transparente, confidencial e seguro, no qual todos os sujeitos credenciados podem compartilhar as informações produzidas, de acordo com regras pré-estabelecidas, para o gerenciamento digital das informações do projeto. 

O uso de ferramentas de ponta para a reprodução desses modelos digitais de construção permite que você cuide dos detalhes gráficos de seu design, assegurando uma renderização realista da aparência estética e excelente aderência geométrica dos elementos modelados. 

Além disso, as partes colaboradoras de um projeto devem fornecer informações precisas para que possíveis falhas possam ser identificadas e sanadas antes que qualquer trabalho de construção ou que a construção ocorra e evite custos desnecessários de retrabalho. O BIM permite que equipes multidisciplinares trabalhem juntas de maneira mais eficaz a partir de um modelo federado. 

Podem ser citados como benefícios da dimensão 3D: visualização 3D otimizada de todo o projeto, comunicação e compartilhamento simplificados das expectativas e etapas do projeto, auxiliar a logística, fácil colaboração entre equipes multidisciplinares, redução de retrabalho e revisões face à transparência do projeto desde o seu cerne. 

Dimensão 4D: Planejamento 

A quarta dimensão está relacionada ao planejamento do canteiro de obras, adicionando um novo elemento: o tempo. A programação de dados ajuda a descrever quanto tempo estará envolvido na conclusão do projeto e como o projeto evoluirá. As informações podem fornecer detalhes sobre o tempo necessário para instalação ou construção, o tempo necessário para tornar o projeto operacional e a sequência de instalação de vários componentes. 

A administração do tempo representa um aspecto fundamental no planejamento da construção. Alguns dos métodos tradicionais empregados neste setor (como gráficos de Gantt e o diagrama Pert), quando utilizados no canteiro de obras ou para o gerenciamento de tempo do projeto, têm certos limites e questões críticas: como perda de dados entre as equipes, falta de comunicação entre a gerência de obras e os fornecedores, necessidade da colocação precisa de materiais no canteiro e o preciso andamento da execução do trabalho. 

Esses representam apenas parte dos motivos que causam atrasos e ineficiências, com a consequente necessidade de revisar tudo o que foi planejado até o momento. 

As informações relacionadas ao tempo de um elemento específico podem incluir dados sobre o tempo que se gasta para instalar ou construir, o tempo necessário para tornar-se operacional, a sequência pela qual os componentes devem ser instalados e as dependências a outras áreas da empresa. 

Com o tempo, as informações compartilhadas no modelo federado devem ser capazes de desenvolver um programa de projeto preciso. Com os dados vinculados à representação gráfica dos componentes, torna-se mais fácil de consultar e compreender as informações do projeto e também é possível mostrar como a construção se desenvolverá. 

O aprimoramento do planejamento e da programação do projeto, a coordenação otimizada entre arquitetos, empreiteiros e equipes no local da obra, auxílio na detecção precoce de conflitos, gerenciando as informações relacionadas ao status do canteiro de obras e visualizando o impacto das alterações realizadas durante todo o ciclo de vida, segurança e eficiência aprimoradas devido à documentação de todo o plano com cronogramas específicos são pontos vantajosos obtidos pelo emprego da dimensão 4D. 

Dimensão 5D: Orçamentação 

dimensões do BIM 2

Aproveitar os componentes do modelo de informação para extrair informações precisas de custo é o que está no âmago da dimensão 5D. 

O custo é um dos elementos mais importantes associados a um projeto. Essa dimensão permite que todos os envolvidos no projeto analisem os custos que serão incorridos ao longo do tempo em relação às atividades do projeto. 

Esses cálculos podem ser feitos com base nos dados e informações associadas, vinculadas a componentes específicos dentro do modelo gráfico. Tais dados permitem que os orçamentistas extraiam com maior facilidade as quantidades de um determinado componente, alcançando assim, com maior precisão, o custo geral para o desenvolvimento de um projeto. 

Essa dimensão contribui para uma maior precisão dos requisitos orçamentários e um maior controle sobre possíveis mudanças no escopo, material, mão de obra ou equipamentos. 

Assumindo que o projeto traga dados da dimensão 4D e uma compreensão clara do valor de um contrato, você pode acompanhar facilmente os gastos previstos e reais ao longo de um projeto. Isso permite relatórios e orçamentos regulares de custos para garantir ganho de eficiência e que o projeto permaneça dentro dos limites orçamentários. 

Imprescindível ressaltar que, a precisão de qualquer cálculo de custo depende, é claro, dos dados produzidos e compartilhados pelas várias equipes que cooperam com o projeto. Caso essas informações sejam imprecisas, os custos também o serão. 

Nesse aspecto, o uso do BIM para estimativa de custo não difere das formas mais tradicionais de trabalho. É por esse motivo que os orçamentistas mantém um trabalho muito importante a performar, não apenas na verificação da precisão das informações, mas também na ajuda a interpretar e preencher as “lacunas” de informações. 

Isso se dá, porque muitos elementos de um projeto ainda serão modelados em 2D ou sequer são modelados ou exibidos. Pode ainda haver diferenças entre os modelos na forma como os elementos ou composições são classificados. 

Consequências do emprego da dimensão 5D: visualização de custos em tempo real em 3D com notificação de alterações; contagem automática de componentes associados a um projeto; análise simplificada de custos e análise orçamentária com gastos previstos e reais ao longo do tempo; minimização de inconsistências orçamentárias devido a relatórios e orçamentos regulares de custos. 

Dimensão 6D: Sustentabilidade 

A indústria da construção tradicionalmente se concentra nos custos iniciais da construção. Mudar esse foco para uma melhor compreensão do custo de toda a vida útil dos ativos, no qual a maior parte do dinheiro é gasto proporcionalmente, deve motivar uma tomada de decisão mais precisa em termos de custos e sustentabilidade. É aqui que entra a dimensão 6D. 

Também chamada de iBIM ou BIM integrado, essa dimensão compreende a inclusão de informações que ofereçam suporte ao gerenciamento e operação das instalações, a fim de obter melhores resultados nos negócios. 

O 6D BIM está focado na sustentabilidade de um ativo. Os dados extraídos nessa dimensão podem incluir informações sobre o fabricante, cronogramas de manutenção, detalhes de como o item deve ser configurado e operado para se obter um  desempenho ideal, vida útil esperada e dados de desativação. É possível tomar melhores decisões, por exemplo, em ativos com vida útil mais longa e com maior sentido econômico. Com esse nível de dados em um modelo, você pode planejar as atividades de manutenção com bastante antecedência. 

Nem sempre é fácil adaptar esse conceito a um tipo de design sustentável, especialmente em termos de inovação, pois projetar de maneira sustentável impacta em grande monta nos aspectos de qualidade e custos. A adoção de uma metodologia que exija planejamento de processos e gerenciamento de obra permitirá que os processos analíticos envolvidos na avaliação da sustentabilidade de um edifício tenham um desempenho melhor. 

A adição desse tipo de detalhe ao seu modelo de informações permite que decisões sejam tomadas durante todo o processo de modelagem – uma caldeira com vida útil de 5 anos pode ser substituída por uma que deve durar 10, por exemplo, se fizer sentido econômico ou operacional fazê-lo. No entanto, é importante, que esse tipo de informação realmente agregue valor ao usuário final. 

Essa abordagem mais planejada e proativa oferece benefícios significativos, principalmente em termos de custos, além de permitir um pré-planejamento das atividades de manutenção com anos de antecedência e o desenvolvimento de perfis de gastos durante a vida útil de um ativo construído, evitando que os reparos se tornem dispendiosos ou os sistemas ineficientes. 

Dimensão 7D: Gestão e Manutenção 

A dimensão 7D é uma abordagem única, na qual tudo relacionado ao processo de gerenciamento de instalações é agrupado em um único local no modelo de informações da construção. Essa tática ajuda a melhorar a qualidade da prestação de serviços durante todo o ciclo de vida de um projeto. O uso do 7D BIM garante que tudo em um projeto permaneça em sua melhor forma desde o primeiro dia até à demolição de uma estrutura. 

Um dos objetivos da metodologia BIM é criar um modelo virtual (tridimensional e informativo) mais fiel ao que foi realmente alcançado. Um modelo definido como as built inclui, de fato, não apenas o que foi projetado, mas também o que está sendo construído durante a fase de construção. 

O que é concebido durante a elaboração do projeto é tradicionalmente revisado e modificado no canteiro de obras para lidar com possíveis variações durante a construção ou para resolver conflitos geométricos ou operacionais que não são levados em consideração no estágio inicial da construção. 

Ao falar sobre o “ciclo de vida da construção”, certamente não se pode desconsiderar os aspectos de manutenção e desmontagem ou a renovação do trabalho de construção. 

O 7D BIM tem tudo a ver com operações e gerenciamento de instalações. Essa dimensão é usada para rastrear dados importantes do ativo, como status, manuais de manutenção ou de operação, informações sobre garantia e especificações técnicas, para serem utilizados em um estágio futuro. 

Principais benefícios no uso dessa dimensão: substituição simplificada e fácil de peças e reparos a qualquer momento durante toda a vida útil de um edifício; processo de manutenção simplificado para empreiteiros e subcontratados. 

Referências Bibliográficas 

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HARTMANN, T.; GAO, J; FISCHER, M. Areas of application for 3D and 4D models on 

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WHYTE, Jennifer. Virtual reality and the built environment. Architectural, Oxford, UK. 2002.  

Este artigo contou com a co-criação de Ricardo Cavalli Schmitt.

Ele é Designer Gráfico especializado em Design de Interação, trabalha como Product Designer na Unidade da Indústria da Construção da Softplan. Faz parte da equipe que promove o Grupo de Estudos em BIM dentro da empresa.