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BIM e Sua Aplicação na Engenharia Guia Completo, Prático e Orientado a Resultados

1) O que é BIM

  • É um processo de gestão da informação do ativo, do anteprojeto à operação, com um “modelo” que concentra geometrias + propriedades + histórico.

– Requer:

– Objetivos claros de informação (EIR/AIR – requisitos do contratante).

  • Plano de Execução BIM (BEP) definindo papéis, softwares, entregáveis e trocas de informação.
  • Ambiente Comum de Dados (CDE) para versionamento, revisão e rastreabilidade.
  • Interoperabilidade: IFC para modelos, BCF para issues, COBie para dados de ativos.
  • Níveis de informação: LOIN (informação necessária por uso, fase e elemento).

Resultados típicos quando bem implementado:

– 30–50% menos retrabalho por conflitos antecipados, melhor previsibilidade de prazo/custos, assertividade em quantitativos e assistência à manutenção.

2) Aplicação em Engenharia Estrutural

Principais usos

  • Modelagem estrutural 3D e coordenação com arquitetura/MEP.
  • Compatibilização e detecção de interferências (clash).
  • Detalhamento de armaduras, inserts e furações (BIM-to-Fabrication).
  • Planejamento 4D (tempo) e 5D (custos/quantitativos).
  • Análise estrutural integrada (exportação para softwares de cálculo).
  • Planejamento de formas e escoramentos, logística de montagem (pré-moldado/steel).
  • As-built digital para operação e futuras ampliações.

Fluxo prático

  1. Definir objetivos de informação (ex.: “reduzir RFI de furações em 70% antes da obra”).
  2. BEP: responsabilidades, softwares, padrões (nomenclatura, pastas no CDE, revisões).

3) Modelagem paramétrica:

– Concreto: pilares, vigas, lajes, paredes estruturais, consolos; vergalhões com diâmetro, classe e sobreposições.

  • Aço: perfis, chapas, parafusos, soldas e placas de base.

4) Interoperabilidade com cálculo:

– Troca de modelos via formatos nativos e/ou IFC para softwares estruturais.

  • Ajuste de malhas (eixos, níveis, cargas e vínculos).

5) Compatibilização:

– Rodadas semanais de clash (estrutural × MEP × arquitetura) com BCF para gestão de pendências.

6) 4D/5D:

– Vincular elementos a tarefas (cronograma) e composições de custo (QTO/BOQ).

7) Documentação:

– Extração automática de pranchas, listas de vergalhões/corte/dobra e mapas de furos/embutidos.

8) Entrega/Controle:

– IFC federado, relatórios BCF, QTO em CSV/XLS e vídeo 4D para obra.

Ferramentas típicas

  • Modelagem/detalhamento: Revit, Tekla Structures, Advance Steel.
  • Cálculo: Robot, SAP2000/ETABS, TQS, Eberick.
  • Coordenação/Clash: Navisworks, Solibri, Revizto.
  • 4D/5D: Synchro, Navisworks Quantification, CostX, Vico.
  • Automação: Dynamo, Grasshopper.

Exemplos rápidos

  • Lajes nervuradas com MEP: clash detecta dutos altos e reposiciona nervuras antes da fôrma.
  • Pré-moldado: simulação 4D otimiza sequência de içamento e reduz ociosidade de guindastes.
  • Armaduras: modelo com regras de cobrimento impede conflito de dobras em consolos.

3) Aplicação em Engenharia Diagnóstica

Principais usos

  • Inspeções e mapeamento de manifestações patológicas no modelo (por elemento).
  • As-built via varredura a laser (scan-to-BIM) para reformas e reforços.
  • Gestão de anomalias com severidade, causa provável e recomendação associadas ao elemento.
  • Integração com fotos georreferenciadas, relatórios e ordens de serviço.
  • Simulação e comparação “antes/depois” de reforços e substituições.
  • Entregas ricas em dados para operação: COBie, planos de manutenção, manual do proprietário.

Fluxo prático

1) Levantamento:

– Laser scan/fotogrametria e inspeção visual (checklists), umidade (termografia/higrômetro), ferrugem (inspeção passiva/ativa).

2) Processamento:

– Registro de nuvens de pontos e modelagem com LOIN compatível ao objetivo (diagnóstico ≠ fabricação).

3) Mapeamento de anomalias:

– Parâmetros no elemento (ex.: fissura “F1-23”, abertura 0,6 mm, direção, data) e link para fotos.

  • Cores por severidade/risco para leitura rápida em coordenação.

4) Análise e proposta:

– Relatórios com estatísticas (área afetada, tipos, tendências) e simulações de intervenção.

5) Entrega:

– IFC com property sets, planilhas (CSV/XLS) e relatórios ilustrados; se houver operação, COBie.

Ferramentas e integrações úteis

  • Captura: scanners (laser) e drones, software de registro de nuvem.
  • Modelagem: Revit/Archicad; plugins de inspeção; parametrização (Dynamo).
  • Coordenação e campo: Autodesk Construction Cloud (Build/Docs), Trimble Connect, Revizto, Dalux, PlanRadar.
  • Dashboards: Power BI conectado a IFC/COBie/CSV.

Exemplo prático

  • Cobertura com infiltração: nuvem de pontos + inspeção identifica pontos baixos, ralos subdimensionados e falhas de arremate. O modelo 3D colore as áreas com umidade e calcula o volume de regularização, gera detalhes de ralo e platibanda e entrega memorial de intervenção com QTO por frente de serviço.

4) Padrões e interoperabilidade (sem complicar)

  • ISO 19650 (ABNT NBR ISO 19650): gestão da informação, papéis, CDE, revisão e troca de modelos.
  • LOIN (Level of Information Need): define a informação mínima por uso/etapa/elemento. Evita “overmodel”.
  • LOD (AIA 100–500): ainda comum em contratos; use acompanhado de requisitos de propriedade (LOI).
  • IFC (2×3/IFC4): modelo aberto para troca entre plataformas.
  • BCF: pacote leve de issues (pontos de vista, comentários, status) para coordenação.
  • COBie: planilha de dados de ativos para operação/manutenção.
  • Classificação da informação: ABNT NBR 15965 (no Brasil) e/ou sistemas como Uniclass/OmniClass para codificar elementos, espaços, atividades.

Dica: publique um “guia de codificação” anexo ao BEP (nomenclatura de arquivos, pastas, revisões, parâmetros, classificação). Isso reduz gargalos na coordenação.

5) Entregáveis que importam para clientes e obra

  • Federado IFC + relatório de clash (BCF) com status resolvido/em aberto.
  • Quantitativos (CSV/XLS) por WBS/disciplinas/frentes, com rastreabilidade ao modelo.
  • Vídeo 4D do caminho crítico e frentes de serviço (alinhado ao cronograma).
  • Pranchas “derivadas do modelo” (plantas, cortes, isométricos, detalhes).
  • Plano de inspeção/manutenção (COBie/planilha) com ciclos e criticidade.
  • As-built validado com comparação modelo x nuvem de pontos (tolerâncias).

6) Roadmap de implantação (prazo de 90 dias para começar bem)

0–30 dias

  • Definir metas de negócio (ex.: reduzir retrabalho em 25%, ganhar 2 novos contratos/mês com propostas BIM).
  • Escolher um projeto-piloto de baixa complexidade.
  • Criar seu BEP enxuto: objetivos, papéis, softwares, CDE, padrões de nome e revisão, LOIN por fase.

– Preparar “Kit BIM” inicial:

– Template de modelagem (famílias, parâmetros, filtros de vista).

  • Matriz de responsabilidades (RACI) e fluxo de issues (BCF).
  • Checklists de modelagem/coordenação e guia de codificação.

31–60 dias

  • Modelagem do piloto e rodadas semanais de compatibilização.
  • Começar 4D/5D em uma frente (ex.: estrutura).
  • Automação leve (Dynamo): cor por status, extração de QTO, nomeação.
  • Primeiros entregáveis: federado IFC, relatório de clash, QTO, 4D.

61–90 dias

  • Refinar BEP/LOIN a partir das lições aprendidas.
  • Incluir fluxo de campo (app mobile) para fotos/issues vinculados ao modelo.
  • Introduzir scan-to-BIM em área crítica e validação do as-built.
  • Preparar material comercial com “antes/depois”, números de retrabalho evitado e QTO rastreáveis.

7) Stack de software sugerida (custo/benefício e realidade brasileira)

  • Modelagem/coordenação: Revit + Navisworks (amplo ecossistema) ou Archicad + Solibri. Para aço/concreto pesado, Tekla Structures.
  • Estruturas BR: TQS/Eberick para cálculo + interoperabilidade IFC com modelo BIM.
  • Coordenação e campo: Autodesk Construction Cloud (Docs/Build), Revizto, Trimble Connect, Dalux.
  • Planejamento: Synchro (4D), Primavera/MS Project. 5D com CostX/Excel conectado.
  • Automação: Dynamo (Revit), Grasshopper (Rhino), Python para pós-processamento de IFC/CSV.
  • Dashboards: Power BI (conectando IFC/CSV/COBie).

Comece pequeno: modelo em Revit/IFC, clash no Navisworks, QTO em Excel, issues em BCF. Evolua para CDE e apps de campo conforme maturidade.

8) Casos de uso detalhados para prospectar e entregar valor

  1. Compatibilização antecipada de furações
  • Dor do cliente: interferências em obra, retrabalho de fôrmas e eletrocalhas.
  • BIM: clash focado (categoria “furação”), issue BCF por pavimento, reunião semanal.
  • Entregável: mapa de furos aprovado antes das fôrmas. ROI: redução de retrabalho e atraso.
  • Reforço estrutural em retrofit
  • Dor: projeto “as-built” desatualizado.
  • BIM: scan-to-BIM de pilares/vigas/lajes, modelo com armaduras estimadas/abrangências, simulação do reforço (chapas/fibras/jacketing) e conflitos com MEP.
  • Entregável: sequência de execução (4D), QTO de materiais, pranchas derivadas do modelo.
  • Diagnóstico de fachada com mapeamento de patologia
  • Dor: laudos extensos e pouco visuais; prioridade de intervenção.
  • BIM: grid de fachada, parâmetros de anomalias (tipo, severidade, data), coloração por risco.
  • Entregável: relatório com heatmap por pano, planilha priorizada e cronograma de intervenção.
  • Manutenção programada (COBie light)
  • Dor: perdas de informação entre obra e operação.
  • BIM: atributos mínimos em portas, equipamentos e sistemas; plano de manutenção vinculado.
  • Entregável: planilha COBie simplificada + modelo IFC com filtros por criticidade.

9) LOIN/LOD na prática (como não “overmodelar”)

– Defina por uso e fase:

– Concepção estrutural: geometrias principais, cargas e eixos (LOIN baixo).

  • Compatibilização MEP: espessuras de laje, posições de vigas, aberturas e reservas (LOIN médio).
  • Detalhamento/fabricação: dobras, listas e tolerâncias onde necessário (LOIN alto).
  • Documente no BEP uma matriz LOIN por elemento (pilar, viga, laje, poço, duto, ralo, etc.) e por fase.

10) Boas práticas para evitar frustração

  • “Modelo único perfeito” não existe. Use modelos por disciplina e federados.
  • Padronize parâmetros desde o início (nomes únicos, unidades e listas de valores).
  • Controle de versões no CDE; nada de “Projeto_final_FINAL_v3.pdf”.
  • Rodadas de coordenação curtas e frequentes, com issues BCF bem descritos.
  • Sempre feche o ciclo: decisão registrada no issue, revisão do modelo e atualização do QTO/4D.
  • Valide quantitativos com amostragem manual – confiança vem com verificação.
  • Para diagnóstica: fotografe tudo, anexe aos elementos e mantenha trilha de auditoria.

11) KPIs para medir resultado (e vender BIM)

  • Conflitos críticos resolvidos antes da obra.
  • Variação de quantitativos entre versões.
  • Redução de RFIs e tempo médio de resposta.
  • % de tarefas com vínculo 4D concluídas no prazo.
  • Diferença entre QTO previsto × executado (por família/atividade).
  • Para diagnóstica: tempo do ciclo inspeção→relatório→OS e reincidência de anomalias.

Use esses números em propostas e estudos de caso com imagens do modelo e 4D. Isso converte leads.

12) Como transformar em oferta comercial

– Pacote BIM de Compatibilização Estrutural:

– Escopo: federado IFC, 3 rodadas de clash, mapa de furações, 1 vídeo 4D, QTO de concreto/armadura.

  • Entregáveis: IFC, BCF, relatório, CSV, MP4 do 4D, pranchas.

– Pacote Diagnóstico BIM de Fachadas:

– Escopo: mapeamento no modelo, classificação por severidade, plano de intervenção e QTO.

  • Entregáveis: modelo colorido, planilha de prioridades, caderno de detalhes tipo.

– Pacote As-built Scan-to-BIM:

– Escopo: varredura, modelo LOIN adequado, comparação nuvem×modelo, relatório de tolerâncias.

Preço/estimativa: parametrize por área, complexidade e número de rodadas de coordenação. Entregue uma amostra: planta colorida, 1 vista 3D e um trecho do relatório — ótimo para fechar contrato.

13) Automatizações rápidas que geram valor

– Dynamo:

– Coloração automática por status de issue/severidade.

  • Extração de QTO por WBS e exportação para CSV.
  • Renomeação e padronização de parâmetros (Ex.: “Severidade_Fachada”).

– Power BI:

– Painel que consome CSV/IFC/COBie e mostra KPIs, heatmap de anomalias e evolução de clash.

– BCF:

– Integração com Navisworks/Solibri/Revizto para rastrear pendências até a resolução.

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