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arquitetura, o software Revit, da Autodesk, traz funções aplicáveis para os ... Figura 7: Conector Elétrico configurado em uma família de ...
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Trabalho de Conclusão de Curso de Graduação, apresentado à disciplina de Trabalho de Conclusão de Curso, do curso de Engenharia Industrial Elétrica – ênfase em Eletrotécnica do Departamento Acadêmico de Eletrotécnica (DAELT) da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), campus Curitiba, como requisito parcial para obtenção do título de Engenheiro Eletricista. Orientador: Prof. Me. Vilmair Ermenio Wirmond. CURITIBA
BRITO, Carlos R. de; TAKII, Tiago. Modelagem de projetos elétricos usando a tecnologia BIM. 2015. X f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Elétrica) – Universidade Tecnológia Federal do Paraná. Curitiba,
Este trabalho apresenta um estudo sobre um dos softwares de projetos que podem ser usados na área elétrica. Tendo maior destaque na área civil e arquitetura, o software Revit, da Autodesk, traz funções aplicáveis para os projetos elétricos, porém essa área ainda não foi estudada, e não despertou interesse em projetistas. Assim, essa pesquisa visa estudar a aplicabilidade do Revit para o setor elétrico, entendendo primeiramente o seu conceito de uso. Também foi abordada a mecânica de uso do software, e se é fácil ou não se ambientar a ele. Discutiu-se as aplicações que ele possui para projetos elétricos, sua eficácia, e a maneira de utilizá-las no momento do desenho. Por fim, foram detalhadas as vantagens e desvantagens em utilizar o Revit, e suas limitações. Os resultados da experiência de uso, como o dimensionamento de cabos, foram abordados, explicando a diferença de usar o Revit com o conceito atual de projetos elétricos, os custos de implantação, e o investimento que deve ser feito para a implantação. Palavras-chave: Revit MEP. BIM Elétrica. Autodesk Revit. Projetos elétricos. Projetos BIM.
BRITO, Carlos R. de; TAKII, Tiago. Modeling of electric design using BIM tecnology. 2015. X f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Elétrica) – Universidade Tecnológia Federal do Paraná. Curitiba,
It presents a study about one of the softwares to design that can be used in the electrical area. With greater emphasis in construction and architecture area, Revit, Autodesk software, brings relevant functions for electrical designs, but this area has not been studied. And didn't arouse interest to designers. Thus, this research aims to study the applicability of Revit for the electricity sector, first understand the concept of the use. Also, the mechanics of software usage was addressed, and whether it is easy or not acclimatise to it. Applications has been argued that it has to electrical designs, their effectiveness, and how to use them at the time of drawing. Finally, it detailed the advantages and disadvantages of using Revit and it's limitations. The results of the user experience, like the sizing circuits, have been addressed, explaining the differece of using Revit with the current concept of electric designs, implementation costs, and the investment that must be made for development. Palavras-chave: Revit MEP. Electric BIM. Autodesk Revit. Electric designs. BIM designs.
BIM Building Information Modelling CAD Computer Aided Design 3D Espaço Tridimensional MEP Mecânica, Elétrica e Hidráulica NBR Norma Técnica Brasileira
se manteve: As etapas dos projetos à mão, e em CAD, seguem a mesma sequência. Esses softwares, embora revolucionários na maneira de desenhar, mantiveram a filosofia. AYRES (2013) apresenta em sua notícia, sobre o mercado de projetos, que há outros mecanismos disponíveis há algum tempo que podem ser usados por projetistas, porém são pouco explorados pelas áreas de engenharia, principalmente a elétrica. Os mecanismos citados são os softwares que utilizam a ferramenta BIM (Building Information Modelling). “BIM é um modelo base de processo inteligente que fornece uma visão para auxiliar você a planejar, projetar, construir e gerenciar construções e infraestruturas” (AUTODESK, 2006). Segundo Eastman (2008, p. 1), o conceito BIM garante uma interação maior entre todas as pessoas envolvidas no projeto, desde os projetistas que estão desenhando, até os clientes que terão uma linguagem de mais fácil entendimento, comparado ao modelo atual, o CAD. Além disso, a visão que ela fornece é pensada de forma a integrar engenheiros, projetistas, arquitetos, desenhistas dos vários campos participantes, e propiciar maior comunicação entre todos, abrindo espaço para decisões e resoluções de problemas mais facilmente, bem como permitir o acompanhamento de cada etapa, do início ao fim, e a possibilidade de compatibilização entre todos os setores ao longo da fase de projeto. (MCFARLAND, 2006, p. 2) Os softwares BIM possuem as ferramentas necessárias para a aplicação de toda essa metodologia, que trará muitos benefícios na fase de projeto de qualquer construção. Incluir a área de eletrotécnica é expandir o ramo, pois possibilitará uma comunicação maior entre os setores, visto que as empresas de outras áreas como Engenharia Civil e Arquitetura também estão em processo de implantação para a aplicação do BIM em seus projetos. Embora esta migração esteja ocorrendo aos poucos, não há um estudo fortemente aplicado à área elétrica. Porém a possibilidade de estudar essa matéria será de grande benefício aos futuros projetos (MCFARLAND, 2006, p. 2).
Atualmente há uma tradição de manter projetos elétricos desenhados em duas dimensões. Embora exista uma grande diversidade de softwares e grande conhecimento em relação a desenhos tridimensionais, os projetos elétricos são muito pouco explorados nessa área, não havendo conhecimento e nem avanços significativos. Portanto, é muito escassa a informação referente ao seu real desempenho e vantagens desenhando tais projetos em três dimensões. Explorar essa área pode trazer aos projetos muitas vantagens que, atualmente são questões ou problemas frequentes que encarecem seu custo e diminui a otimização do tempo. Um exemplo é a necessidade de compatibilidade entre projetos. Com o projeto elétrico de um estabelecimento sendo feito em três dimensões, torna-se mais fácil a união do mesmo aos projetos arquitetônico, estrutural, hidráulico, mecânico e de outras áreas, podendo todas serem incluídas no mesmo desenho. Um grande problema que afeta o tempo de desenvolvimento dos projetos são as mudanças repentinas da estrutura da construção pelo cliente. Muitas vezes, horas são tomadas para gerar um corte do projeto. Com isso, uma ferramenta que resolve com eficácia esse problema é criar vistas de cortes do projeto, e modificar o desenho pelas vistas. Qualquer tipo de alteração pode rapidamente ser implantada, e as consequências de tal mudança automaticamente são atualizadas a todos os projetos. Essa ferramenta é fornecida pelos softwares com base em BIM (EDULEARN, 2013).
Grande parte dos projetos elétricos feitos pelos engenheiros eletricistas até os dias de hoje utilizam como ferramenta de desenho, principalmente softwares da plataforma CAD. Engenheiros civis e arquitetos, que também tinham como sua principal ferramenta os softwares CAD, perceberam que a ferramenta BIM pode ser capaz de acelerar e melhorar a rotina do projeto e começaram aos poucos migrando suas atividades para a nova tecnologia (AYRES, 2013). O problema inicial será entender a funcionalidade do programa e averiguar a viabilidade da migração de projetos de instalações elétricas que utilizam a tecnologia CAD para a tecnologia BIM como ferramenta para desenhar o projeto, analisando fatores como o tempo de aprendizado, capacitação e adaptabilidade do programa, e comparando custo inicial na aquisição do software e as melhorias apresentadas. Este trabalho propõe analisar o uso da tecnologia BIM na minimização de erros de interpretação de projetos por parte dos executores da obra, bem como avaliar o ganho de velocidade e de tempo na produção do projeto. Também propõe identificar as melhorias no aspecto do projeto para apresentação ao cliente. Uma das etapas mais trabalhosas nos projetos elétricos é o levantamento de dados dos materiais que o compõem. Reconhecendo a importância da precisão do orçamento para assim fazer um melhor planejamento e explorando as ferramentas do software paramétrico pretende-se verificar se a melhor visualização do projeto, melhora a contabilização dos materiais e assim diminuírem os erros da lista de materiais.
Para realizar o trabalho, primeiramente foi estudado o software REVIT, baseado em BIM. Existem outros softwares com essa tecnologia, porém a Autodesk fornece uma licença gratuita, por três anos, para alunos e professores que queiram utilizá-lo em trabalhos acadêmicos. O foco foi aprender todos os mecanismos de desenhos, e as ferramentas fornecidas por ele. Entender o funcionamento dos desenhos tridimensionais, e criar a habilidade de desenhar no novo modelo de software. Ao mesmo tempo, foi pesquisada a bibliografia sobre desenhos tridimensionais e gerenciamento de projetos para auxiliar no entendimento da área. Com todo o embasamento teórico, foi desenhado uma construção de uma casa usando a plataforma Revit, com elementos de elétrica, utilizando todos os recursos possíveis que o programa oferece, e que foram aprendidos. Nem todas as ferramentas foram usadas, pois o Revit é um software que não era de conhecimento dos autores desse trabalho, e foi necessário um aprendizado com cursos básicos, e o uso frequente do software. Em contrapartida, o AutoCAD é mais familiar, sendo usado em realização de vários projetos. Portanto, foram realizadas análises de vantagens e desvantagens de acordo com a experiência adquirida em trabalhos realizados. 1.6. ESTRUTURA DO TRABALHO O trabalho está dividido em quatro partes. O foco da primeira parte é a apresentação deste trabalho, com uma introdução sobre o que é BIM, um panorama da área de projetos elétricos e a importância de estudar esse software.
BIM é uma sigla para Building Information Modeling, que significa Modelagem da Informação da Construção. Esse conceito curioso tem sido muito discutido nos campos de projeto e construção durante mais de vinte anos, e foi bastante difundido entre as empresas de serviço destas áreas. Porém, o que é e onde surgiu essa nova filosofia para trabalhar em projetos? (QUIRK, 2012). BIM é uma tecnologia inovadora e promissora que surgiu para remodelar a forma como o projeto é visualizado e elaborado. Foi desenvolvido com o propósito de projetar a obra como um todo, não apenas desenhá-los e visualizá-los em 3D, mas utilizar de suas ferramentas para elaborar fielmente um modelo virtual de uma construção. Utilizando o BIM, pode-se fazer uma simulação de uma construção antes de ela ser implementada, com todos os seus componentes. O BIM trata o elemento do projeto, não somente como um desenho geométrico, mas como um modelo virtual. A tecnologia busca uma aproximação entre o projeto, a construção, o gerenciamento da obra e o produto final. O propósito é obter uma clara visualização final do produto antes do projeto ser executado, possibilitando mudanças e ajustes de acordo com o gosto do cliente e melhorias que não são fáceis de visualizar em uma vista bidimensional (MCFARLAND, 2007, p.4). Com isso se evita fazer essas mudanças no decorrer da construção e evita-se paradas e atrasos da obra. Também permite uma melhor visualização do projeto pelos executores, minimizando erros durante a execução da obra. Entretanto, para utilizar a tecnologia BIM é necessário uma mudança de paradigma, devendo-se mudar a forma como o projeto é concebido. Da mesma maneira que ocorreu quando os desenhos eram feitos em pranchetas, os projetistas passaram por uma mudança de paradigma, pois o modelo adotado até então era desenvolver o projeto à mão. Com a chegada da era digital e o avanço da informática, os projetistas adotaram um novo conceito, e desenvolveram ferramentas computacionais que se assemelhavam às ferramentas utilizadas para o desenho em prancheta, ou seja, criaram uma prancheta virtual. Além disso, perceberam que podiam acelerar a rotina de projetos, e
que houve um ganho de produtividade com essa mudança, além da facilidade em reproduzir e compartilhar arquivos. Por isso, para adotar um novo modelo, deve-se primeiramente realizar um estudo investigativo sobre as vantagens que essa nova tecnologia propõe. Quem desenvolveu as ideias iniciais do conceito BIM foi Chuck Eastman, e explicando sobre a nova tecnologia, ele diz: O BIM representa uma mudança de paradigma que trará inúmeros benefícios, não apenas para aqueles da construção industrial, mas para a sociedade como um todo, pois construções melhores são ambientes que consomem menos energia e, em consequência, exigem menos recursos de trabalho e capital. Com a tecnologia BIM, um modelo virtual acurado de um ambiente é construído computacionalmente. (EASTMAN, 2008, p. 9). Em termos práticos, BIM é uma maneira para projetar edificações envolvendo a criação e o uso inteligente de modelos em 3D. Comparado aos desenhos tradicionais em 2D, esses modelos dão a todos os participantes um melhor entendimento do projeto, direcionando para resultados melhores e mais previsíveis da edificação. A diferença entre BIM e CAD é evidenciada, pela Autodesk, nos seguintes termos: Qual é a diferença do BIM para o CAD? O BIM é mais do que simplesmente um CAD 3D, mais do que apenas um modelo em 3D de uma edificação. As soluções em BIM usam tecnologia de base de dados relacional para integrar informação e relacionamentos entre os modelos, criando modelos “inteligentes” (AUTODESK, 2006). Além disso, segundo Eastman (2008, p.1), o BIM é uma maneira de trabalhar em conjunto entre todos os membros do projeto, aproximando o arquitetônico, estrutural e complementares, havendo maior facilidade no compartilhamento e interpretação dos dados do projeto por parte de toda a equipe envolvida. Resulta em uma descrição digital completa de um projeto de construção. A ideia é pensar que todos os envolvidos com o projeto se comunicam com uma linguagem universal para colaborar na construção virtual do projeto.
usar gráficos computacionais para representar os objetos e visualizá-los de diversos ângulos, além de automatizar os cálculos e armazenar os dados. 2.3. DESENHO AUXILIADO POR COMPUTADOR (CAD) A sigla CAD significa desenho auxiliado por computador (Computer Aided Design), que toma por filosofia auxiliar os projetistas nos desenhos dos projetos. Os softwares CAD são desenvolvidos para ajudar a desenhar, trazendo ferramentas úteis que substituem muitas ferramentas no desenho à mão (MCFARLAND, 2007, p. 5). Atualmente, os softwares CAD são líderes no mercado de softwares de desenho, sendo usados por diferentes áreas, cujas funções precisam implementar em desenho todos os conceitos e ideias, antes de serem materializados. O software que mais se destaca, nesse ramo, é o AutoCAD, da empresa Autodesk. A tecnologia começou com essa empresa em 1982, e antes disso, todos os projetos e desenhos eram feitos em papel em cima de prancheta. Para auxiliar nos desenhos, muitas funções eram utilizadas, e dentre elas, tem-se as canetas a nanquim, esquadros, régua “T”, bolômetros, curva francesa, escalímetros, e outros instrumentos (GIANACCINI, 2012). A partir de 1982, foi apresentado o AutoCAD, pela empresa Autodesk, possibilitando o uso do computador como auxílio para desenhar projetos bidimensionais. Não era um programa de desenho comum, pois trazia ferramentas para que os desenhos pudessem ser feitos de maneira precisa. No começo, o programa era muito limitado, mas com as atualizações decorrentes, o software passou a se tornar muito prático e eficiente, sendo reconhecido pelo mundo com suas muitas possibilidades de uso (GIANACCINI, 2012). Com o tempo, a tecnologia CAD começou a se mostrar útil em áreas de atuação diversas. Arquitetura e civil usam o programa para os desenhos dos projetos arquitetônicos e estruturais. Na área médica, o software é usado nos laboratórios de prótese e clínicas odontológicas. Na mecânica, ele é muito utilizado para o projeto de peças. E na elétrica, o CAD é usado para os projetos elétricos, desde iluminação até instalações de equipamentos e
motores. E há muito mais aplicações em outras áreas, mostrando a importância da tecnologia em cada setor (GIANACCINI, 2012). O CAD é uma tecnologia compatível ao BIM, porém aquele é o menos efetivo de todas as ferramentas que esse utiliza. Ao mesmo tempo, o CAD é o mais simples e o mais antigo. Portanto, aplicar CAD usando BIM, requer muito esforço, tornando-se inviável. A qualidade da tecnologia dependeria, exclusivamente, em uma pessoa acrescentar e atualizar as informações no CAD, realizando uma manutenção manual recorrente. A cada mudança do projeto, há a necessidade de voltar ao CAD, e modificar qualquer área afetada (MCFARLAND, 2007, p. 5). Ou seja, o modo BIM requer tanto esforço do CAD, que por este motivo, ele é pouco incorporado nas ferramentas de uso. 2.4. OBJETO CAD O Objeto CAD (Object CAD) também é uma tecnologia usada no BIM. Ele consiste em simular componentes de construção desenhados no CAD regular e foca na geometria tridimensional desses desenhos. (MCFARLAND, 2007, p. 6). O Objeto CAD é muito efetivo, e consegue coordenar muitas representações de uma estrutura em um único arquivo, tendo arquivado todas as informações necessárias. Por causa de toda essa capacidade de armazenar informação que o Objeto CAD possui, ele pode ser facilmente implementado pelo BIM, e traz resultados imediatos. (MCFARLAND, 2007, p. 6). Porém, assim como o CAD, o Objeto CAD depende muito da confiabilidade do usuário. Embora ele consiga armazenar todas as informações, ao realizar uma modificação, ele não transmite essa modificação ao projeto totalmente, havendo a necessidade do usuário alterar cada objeto afetado. Isso não garante alta qualidade, confiabilidade e informação
