Como o escopo de possibilidades de trabalho no contexto BIM é amplo, abrangendo todas as fases do ciclo de vida da edificação e o auxílio a todos os profissionais que participarão deste ciclo de vida, não existe uma ferramenta única que dê conta de criar,
editar e gerir o modelo e os processos envolvidos.
As softhouses têm desenvolvido pacotes de ferramentas que, de forma integrada, objetivam auxiliar na criação, análise e manutenção do modelo. Além de existirem soluções integradas, outras soluções são desenvolvidas para serem utilizadas especificamente em uma determinada etapa do ciclo de vida da edificação ou em determinada disciplina.
Podem ser chamadas de ferramentas CAD-BIM aquelas próprias para o desenvolvimento de projetos no contexto da modelagem da informação da construção e de ferramentas CAFM (Computer Aided Facility Management) aquelas mais apropriadas para gerenciar a edificação durante sua etapa de uso.
Na literatura internacional, são chamadas de BIM authoring tools as ferramentas utilizadas para gerar informação original e a representação digital da edificação, em qualquer etapa do seu ciclo de vida (NIBS, 2007; TOBIN, 2008b).
Segundo Tobin (2008b), as authoring tools podem tanto ser ferramentas de modelagem como de avaliação do modelo e são usadas pelos diferentes especialistas para gerar pequenos pedaços de informação, chamados pelo autor de “átomos da informação”. Estes “átomos de informação” fazem parte do grande conjunto de dados que compõe o modelo BIM e que são coordenados e gerenciados por um ambiente de integração, responsável por permitir o acesso de toda equipe aos dados disponíveis (TOBIN, 2008b).
Já Tardif (2008), classifica as ferramentas BIM em dois grupos: aplicativos para projetação e ferramentas de auditoria e análise:
O que nós agora chamamos de BIM Authoring tools – aplicativos para projetação como o Autodesk Revit; Bentley Architecture; [...] ArchiCAD, e Vectorworks, [...] provavelmente permanecerão no centro de qualquer processo de projeto baseado em BIM. Estas ferramentas são poderosas e complexas – atributos refletidos no seu custo, na habilidade requerida para operá-las e no grau com que elas alteram os processos [...] de projeto existentes, baseados em CAD.
Surgiu outro grupo distinto de aplicações que podem ser livremente classificadas como ´ferramentas de auditoria e análise´. Estas ferramentas são altamente especializadas na análise – mais do que na criação - de modelos de informação da construção, ainda que algumas delas apresentem capacidade potencial para adicionar ou aumentar a riqueza da informação contida no modelo. Estas ferramentas normalmente fazem uma atividade muito bem, como a análise de energia (Ecotect), a verificação da integridade do modelo (Solibri Model Checker), ou a detecção de conflitos
(Navisworks Jetstream). (TARDIF, 2008, p. 1, tradução nossa21).
Independentemente da classificação adotada, é importante compreender as características de uma ferramenta BIM. A capacidade de permitir a interoperabilidade do modelo gerado entre diferentes ferramentas é uma destas características. O objetivo é que o processo de exportação/importação de dados ocorra sem perda de informações.
Scheer e Ayres Filho (2009, p. 595) explicam que a interoperabilidade pode ser entendida como “[...] um mapeamento das estruturas internas de dados das aplicações envolvidas em relação a um modelo universal, independente de fabricantes (modelo neutro).”
Eastman e colaboradores (2011, p. 99, tradução nossa22) dizem que a interoperabilidade é a “[...] capacidade de trocar dados entre as aplicações, que suaviza os fluxos de trabalho e às vezes facilita a sua automação.”
Estes autores afirmam que existem apenas duas formas de se obter a interoperabilidade: a primeira é manter todo o grupo de profissionais utilizando programas de uma mesma softhouse, ou de empresas diferentes, mas que implementem algoritmos de importação e exportação entre seus arquivos proprietários; a segunda opção é utilizar padrões de arquivos abertos, que ampliam as possibilidades de intercâmbio entre diferentes ferramentas, mas aumentam também os problemas de perda de dados (EASTMAN et al., 2011).
Santos (2012) explica que, mesmo que não seja possível haver a troca de dados sem perda ou erros, é importante identificar as situações nas quais isto ocorre e com que tipo de dado, para que se possa corrigir a informação a cada transferência e viabilizar a colaboração.
21 No original: “What we now call ´BIM authoring tools´—design applications such as Autodesk Revit; Bentley
Architecture; and Allplan, ArchiCAD, and Vectorworks, all by Nemetschek—will likely remain at the core of any BIM-based design process. These tools are powerful and complex—attributes that are reflected in their cost, the skill required to master them, and the degree to which they alter existing CAD-based business and design processes. Another distinct group of applications has emerged that can be loosely categorized as ´audit and analysis tools.´ These highly specialized tools analyze—rather than create—building information models, though some have the ability or potential ability to add to or increase the richness of information contained in a model. They typically do one thing very well, such as energy analysis (Ecotect), code compliance checking (Solibri Model Checker), or clash detection (Navisworks Jetstream).” (TARDIF, 2008, p. 1).
22 No original: “Interoperability is the ability to exchange data between applications, which smoothes workflows
Ainda, este autor afirma que ao utilizar um formato neutro “[...] os comportamentos ‘inteligentes’ do objeto tendem a ser perdidos uma vez que são altamente dependentes do aplicativo de origem e não são representados em IFC.” (SANTOS, 2012, p. 53).
O IFC, Industry Foundation Classes, é o formato de dados neutro atualmente mais desenvolvido. Criado pelo consórcio BuildingSMART International, objetiva permitir a representação de toda a edificação em um modelo numérico. Entretanto, ele ainda não tem classes que permitam representar todo tipo de edificações, sendo a interoperabilidade uma questão que ainda deve ser resolvida dentro do contexto BIM.
Santos (2012, p. 52) define o IFC como “[...] um conjunto abstrato de metadados ou de regras que definem os elementos, com seus tipos, atributos e os relacionamentos que podem ser criados entre eles na construção de um modelo.”
Scheer e Ayres Filho (2009) explicam que o IFC utiliza quatro eixos para inserir informações no modelo: ciclo de vida, disciplina, nível de detalhe e aplicação. Os elementos são representados por classes genéricas, com informações suficientes para descrever suas principais características.
Estes autores dizem, ainda, que não é suficiente ter um formato padrão para intercâmbio dos dados. É preciso haver o entendimento a respeito do significado da informação trocada e a definição sobre quando e qual informação trocar (SCHEER; AYRES FILHO, 2009).
O International Framework for Dictionaries (IFD) é o dicionário que contém a definição dos elementos da construção. Ele descreve o que são os objetos, quais as propriedades, as unidades e os valores que podem assumir, e se baseia na norma ISO 12006- 3: 2007 (Construção de edifícios: organização de informações sobre obras de construção, Parte 3: quadro de informações orientado a objetos).
O Information Delivery Manual (IDM) define qual informação deve ser trocada durante o desenvolvimento do modelo, relacionando esta definição com as entidades IFC. Santos (2009) define o IDM como uma metodologia para identificar e descrever os processos e suas informações correlatas num projeto de construção. Assim, o IDM é um catálogo do
conjunto de regras de interoperabilidade, correspondendo ao que seria um manual do usuário, fornecendo especificação detalhada das informações que um determinado profissional (arquiteto, estruturalista, eletricista, etc.) precisa inserir no modelo em uma determinada fase da sua evolução, de modo a realizar atividades como estimativa de custos, extração de quantitativo e cronograma da obra23.
No IDM cada processo é descrito individualmente e conta de três partes: (1) o mapeamento do processo, que descreve seu objetivo e as fases do projeto em que será relevante, identificando também seus subprocessos; (2) necessidades para efetuar a troca, que descreve individualmente e através de conceitos de fácil entendimento cada requerimento para a troca da informação; (3) parte funcional, que descreve a transferência da informação com suficientes detalhes técnicos a serem implementados em um software. Enquanto no item (2) o objetivo não é realizar uma descrição técnica, mas de fácil entendimento, na parte funcional são descritos os requerimentos para a troca de cada entidade, cada atributo, cada grupo de propriedades e cada propriedade individualmente, identificando cada capacidade IFC específica para dar suporte na transferência da informação (FALLON; PALMER, 2007).
Scheer e Ayres Filhos (2009) explicam que o IDM é implementado segundo esquemas do Model View Definition (MVD), que são descritos em formato ASCII, de forma que possam ser compreendidos tanto por usuários como por computadores.
Santos (2009) afirma que o MVD especifica como a informação indicada pelo IDM é mapeada para as classes IFC. O MVD detalha a informação que deverá ser trocada e define os objetos padrão IFC que são necessários para a troca ser realizada. Especifica o que é preciso ser produzido para satisfazer os requisitos de intercâmbio entre os arquivos gerados por diferentes ferramentas, fornecendo os vínculos da aplicação para os conceitos IFC - classes, atributos, relacionamentos, conjuntos de propriedades, definições, quantidade - usados dentro de um subconjunto do esquema do IFC24.
Segundo Fallon e Palmer (2007, p. 38), o MVD define com exatidão quais objetos IFC, relacionamentos e formatos de dados serão utilizados na troca de informações. Esta
23 Texto apresentado em artigo anteriormente publicado (CHECCUCCI; PEREIRA; AMORIM, 2011b). 24
especificação garante a consistência dos dados em implementações de diferentes
softhouses. O Quadro 3 faz uma síntese destes padrões da BuildingSMART. Quadro 3 - Padrões BuildingSMART International
IFC
DADOS
Padrão neutro estabelecido para troca de dados.
Objetiva representar os diversos objetos da edificação, as suas propriedades e comportamentos.
IFD
TERMOS
Catálogos de termos e conceitos que inclui vários idiomas. Desenvolvido a partir da norma ISO12006-3: 2007.
IDM
PROCESSOS
Identifica e descreve processos e informações correlatas. Possui três partes distintas: mapeamento do processo, necessidades para efetuar a troca da informação e a parte funcional.
MVD
MAPEAMENTO
Detalha a informação que deverá ser trocada, indicada pelo IDM, e define as entidades no formato padrão IFC que são necessárias para a troca ser realizada.
Fonte: adaptado de Checcucci, Pereira e Amorim (2011b).
A parametrização25 é outra característica necessária para que uma ferramenta seja considerada BIM. “Parametrização é o processo de decisão e definição dos parâmetros necessários para uma especificação completa ou relevante de um modelo ou objeto geométrico.” (LOPEZ, 2010, p. 1).
A parametrização permite a descrição de um elemento através de diversos parâmetros, que serão configurados durante a sua instanciação e que podem ou não ser editáveis. A permissão para edição dos parâmetros do objeto vai depender de como ele foi programado na sua micromodelagem.
Além de permitirem a interoperabilidade dos dados, e serem paramétricas, as ferramentas BIM devem possibilitar a visualização das informações de diferentes formas. O modelo deve poder ser apresentado em duas e em três dimensões; seccionado; “renderizado”; como um modelo de arestas (wireframe); com cores sólidas; em perspectiva paralela ou com ponto de fuga; como uma lista de objetos e seus atributos; dentre outras possibilidades.
A Figura 8 mostra uma visão da Autodesk sobre o trabalho integrado utilizando diversas ferramentas BIM. Ruschel e colaboradores (2011, p. 4-5) chamam atenção que esta figura “[...] sintetiza recursos fundamentais de BIM que são de: coordenação, análise,
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