Neste artigo:
- Em que consiste o BIM para Topografia?
- O que significa BIM?
- E o Gémeo Digital?
- Níveis LOD
- Que tipo de informação deve ser entregue pelo Topógrafo?
- Vou continuar a fazer levantamentos topográficos como anteriormente?
- De que precisam os arquitectos precisam para caracterizar um terreno?
- Em que formato de ficheiro devo entregar o levantamento topográfico?
- E quanto ao levantamento de edifícios já construídos?
- O que muda no papel de um Topógrafo na Metodologia BIM?
- Conclusão
Em que consiste o BIM para Topografia?A recente aprovação de legislação relativa ao BIM levanta questões sobre a forma como cada agente terá de se adaptar a uma nova lógica de trabalho.
Se, até agora, o Topógrafo apenas era chamado para o processo de projeto-construção antes da execução e, eventualmente, na implantação do projeto obra, agora o seu papel será crucial para a caracterização da obra em todas as fases, incluindo a utilização e eventual demolição do edifício.
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O que significa BIM?
Para melhor compreender o significado de BIM, vamos separar a sigla pelas três palavras que a compõem:
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E o Gémeo Digital?
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Há uns anos, empreendi uma pequena remodelação numa casa de banho da minha casa. Consistia em substituir o móvel com lavatório por um modelo mais moderno e funcional.
Tendo em conta que o móvel era diferente do anterior e o método de suspensão na parede distinto, havia que realizar dois furos para o pendurar. Consultei minuciosamente as fotografias da execução da obra, procurando o sítio provável onde passariam os tubos e, confiante, empreendi a execução do primeiro sem problema. Para o fim, deixei o furo mais difícil. Eu sabia que perto passariam tubagens e guiei-me pela dimensão dos tijolos. Dois “avé-marias” depois, peguei no berbequim e apontei-o no local do furo. A broca não teve dificuldade em perfurar até que, numa fração de segundo, senti um jato de água em cheio nos meus olhos. |
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Tudo isto seria perfeitamente evitável se eu tivesse um levantamento rigoroso de todas as infraestruturas existentes no interior das paredes da casa de banho. Algo que poderia ser executado de forma simples com um dispositivo do tipo "lazer scan" ou até uma aplicação rudimentar de captação de nuvem de pontos por fotogrametria num dispositivo móvel com sensor LiDAR. É aqui que entra o trabalho de um topógrafo, onde anteriormente não tinha um papel relevante.
Ao implementar o BIM, temos de ter em consideração que o modelo e a construção devem estar 100% sincronizados. Qualquer alteração ao projeto deve ser efetivamente executada na construção e vice-versa. O modelo BIM funciona como uma "ficha cadastral" do edifício, reproduzindo todas as atualizações físicas empreendidas na construção. O Modelo BIM e a construção deverão ser, assim, “gémeos”, o mais verdadeiros possível. |
Níveis de Detalhe (LOD)
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O BIM introduz novas nomenclaturas e terminologias que importa dominar. A terminologia LOD (Level of Detail) introduz nos modelos BIM um grau maior ou inferior de INFORMAÇÃO. Mas, atenção, esta informação não tem nada a ver com escalas de desenho, como acontece com o atual processo de projeto e construção.
Em 2D, costumamos caracterizar os elementos construtivos com maior ou menor grau de detalhe conforme a escala de representação. Se à escala 1:200 representamos as paredes com uma trama sólida, no caso da escala 1:100 já apresentamos tramas distintas para uma parede em pedra ou uma parede em tijolo ou betão, enquanto à escala 1:50 já apresentamos as várias camadas construtivas que compõem uma parede e à escala 1:20 representamos todos os componentes das portas e janelas, com o devido detalhe. O nível de detalhe depende, assim, da escala de representação. |
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Em BIM, o nível de detalhe depende da informação que pretendemos incluir no modelo. O LOD pode ser definido de uma escala de 100 a 500, sendo estes, de forma resumida, os níveis mais importantes:
- LOD 100 – Volumetria e georreferenciação, pouca preocupação com a forma
- LOD 200 – Representação esquemática, incluindo já modelos construtivos como portas e janelas como meras aberturas
- LOD 300 – Define já detalhes construtivos, incluindo a sua forma, já permitindo obter uma lista de quantidades detalhada
- LOD 400 – Inclui já informações sobre materiais, e as suas características e os dispositivos utilizados na construção, incluindo os seus modelos e fabricantes
- LOD 500 – Este é o chamado modelo "as built" (tal como construído), incluindo TODAS AS INFORMAÇÕES sobre o edifício, incluindo pormenores construtivos e documentação com especificações técnicas, certificados de garantia e planos de manutenção, permitindo a gestão e manutenção das instalações.
Que tipo de informação deve ser entregue pelo Topógrafo?
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Um dos objetivos do BIM consiste em fazer a equipa funcionar efetivamente. Atualmente, qualquer agente no processo de projeto pode desaparecer do processo para dar lugar a outra pessoa.
No BIM, todos os elementos devem ter acesso ao processo, do princípio ao fim, e trabalhar em complementaridade. Não quer dizer que tenham obrigatoriamente de partilhar o mesmo espaço físico, uma vez que o trabalho é realizado através de plataformas online. Os ficheiros, permanentemente atualizados na nuvem, são partilhados pelos intervenientes e as dúvidas são esclarecidas em conjunto. Na contratação de um topógrafo, este deve ser devidamente informado (com registo na plataforma online adotada) das condicionantes que deve registar no seu levantamento e qual o papel que terá antes, durante e após a construção. |
Assim, no caso de um levantamento topográfico de um terreno para construção, pode ir desde a georreferenciação do modelo 3D e definição do terreno através de pontos, curvas de nível ou um Modelo Digital do Terreno (por superfícies), como pode ir mais longe, localizando as infraestruturas inseridas no terreno ou na proximidade e a caracterização do próprio terreno (terra vegetal, saibro, pedra, etc.). Evidentemente, o topógrafo poderá não ter competências suficientes para a realização deste tipo de diagnóstico, sendo necessário, por exemplo, recorrer a um geólogo para fazer uma correta avaliação do terreno, mas a base de trabalho assenta em exemplos como este.
Vou continuar a fazer levantamentos topográficos como anteriormente?
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A metodologia de captação de pontos num levantamento topográfico de um terreno não tem forçosamente de passar pela utilização da metodologia de núvem de pontos. Na contratação do topógrafo para a realização do levantamento, este deve ser informado, de forma extremamente clara, dos objetivos da realização do levantamento, qual o LOD pretendido e o tipo de caracterização do terreno.
Pelo facto de utilizarmos um drone, um laser scan, uma estação total ou até um teodolito, não quer dizer que estamos a cumprir ou incumprir com os requisitos do BIM. Estamos a falar de tecnologias utilizadas no levantamento topográfico e não existe nada que proíba a utilização de qualquer um destes dispositivos em detrimento de outros. Trata-se meramente de uma questão de rigor e eficiência no trabalho. |
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Obviamente, podemos realizar um levantamento topográfico a partir de um teodolito, transpondo manualmente os dados para um sistema CAD ou BIM, georreferenciando-o a partir dos mais variados marcos geodésicos espalhados pelo país. Porém, o tempo perdido na sua materialização e o grau de rigor iriam ficar seriamente comprometidos.
A utilização de uma estação total pode ser suficiente para a realização de um levantamento topográfico para a construção de uma barragem mas a utilização de um drone tornaria, obviamente, o levantamento mais rápido, acedendo a locais onde seria inimaginável chegar com uma estação total.
A utilização de uma estação total pode ser suficiente para a realização de um levantamento topográfico para a construção de uma barragem mas a utilização de um drone tornaria, obviamente, o levantamento mais rápido, acedendo a locais onde seria inimaginável chegar com uma estação total.
De que precisam os arquitectos para caracterizar um terreno?
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As estações totais convencionais, o método mais generalizado, permitem obter a informação de pontos localizados ao longo de um terreno. O grau de rigor na modelação tridimensional do terreno depende da densidade de pontos que compõem a malha de um levantamento.
A necessidade, posteriormente, introduzir novos pontos para melhorar o rigor e detalhe do levantamento obriga a um regresso ao trabalho de campo, o que não acontece, normalmente, num levantamento com a metodologia de nuvem de pontos. Esta é a grande diferença nas duas metodologias, uma vez que o terreno será, muito provavelmente, modelado em 3D em função de pontos espalhados pelo terreno. A partir daqui, as metodologias pouco diferem. Temos o mesmo processo de trabalho que começa na importação de pontos, seguido da criação de curvas de nível e, finalmente, com a criação do MDT (Modelo Digital do Terreno). |
Em que formato de ficheiro devo entregar o levantamento topográfico?
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No documento “Plano de Implementação do BIM”, nomeadamente no tópico "Requisitos de Troca de Informação" (ou EIR - Exchange Information Requirements), os intervenientes no processo de projeto/construção documentam o software que será utilizado na implementação da metodologia BIM, pelo que todos os demais deverão usar Software compatível.
Existe um formato comum a todos, .IFC, mundialmente convencionado como o formato para a metodologia BIM. Naturalmente, todos os programas BIM têm de ser capazes de importar e/ou exportar ficheiros neste formato, sob pena de não conseguirem comunicar com as restantes especialidades. No que diz respeito a levantamentos topográficos, a maioria dos Softwares BIM permite a importação de ficheiros no formato .DWG com curvas de nível ou até de ficheiros de importação de pontos no formato .CSV ou .TXT, como é o caso do Software que representamos em Portugal, o ARCHLine.XP Professional. A partir dos pontos importados no formato .CSV, este Software BIM cria instantaneamente um Modelo Digital do Terreno (modelo tridimensional), permitindo obter a partir dele as curvas de nível. |
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E quanto ao levantamento de edifícios já construídos?
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O nível de detalhe (LOD) de um levantamento do edificado dependerá daquilo que estiver estipulado no Plano de Implementação BIM.
Atualmente, o nível de detalhe de um levantamento executado em 2D anda entre o LOD 200 e o LOD 300. No entanto, considerando que o modelo 3D a apresentar à equipa projetista deve servir de base para a elaboração dos projetos de arquitectura e demais especialidades, o LOD não deverá ser inferior ao LOD 400, tendo em conta que, a este nível, já podemos caracterizar os materiais existentes na construção atual, os dispositivos existentes no edifício e a ligação das diferentes infraestruturas, dependendo se está nos planos da equipa projetista utilizar estas infraestruturas como ponto de partida para o novo projeto. |
No entanto, é de prever que, devido aos elevados custos, este tipo de detalhes possa não ser contemplado, pelo que acredito que o LOD 300 venha, na realidade, a generalizar-se. Da escolha do nível de detalhe do levantamento do edifício existente deve resultar a escolha do tipo de ficheiro a implementar. Uma coisa é certa: este terá de ser tridimensional.
Se, no caso do LOD 300, a utilização do formato .IFC pode ser suficiente para caracterizar o edifício, sendo que o mesmo será refeito na fase de projeto, independentemente do Software BIM que o projetista estiver a utilizar, o LOD 400 já contém informação extremamente relevante e reutilizável na fase de projeto.
Se, no caso do LOD 300, a utilização do formato .IFC pode ser suficiente para caracterizar o edifício, sendo que o mesmo será refeito na fase de projeto, independentemente do Software BIM que o projetista estiver a utilizar, o LOD 400 já contém informação extremamente relevante e reutilizável na fase de projeto.
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Tenhamos como exemplo uma janela numa parede interior. No caso do LOD 300, o nível de detalhe apenas nos permite saber quais as dimensões da parede, incluindo a espessura, e as janelas são representadas apenas pelo tipo de abertura e dimensões. No caso do LOD 400, o modelo BIM já inclui informações sobre os materiais, sendo suficientemente preciso para permitir desenhos de fabrico de componentes construtivas.
Faz sentido que o formato de ficheiro no levantamento seja compatível com o Software BIM utilizado pelos projetistas. Não é fatal, no entanto, que os programas sejam exatamente os mesmos. Por exemplo, o ARCHLine.XP permite a importação de ficheiros provenientes do REVIT®, nos formato .RFA e .RVT sem perda de informação. |
Em termos de tecnologia a utilizar neste tipo de levantamentos, mais uma vez, tudo depende do nível de eficiência e rigor pretendidos. Podemos fazer um tipo de levantamento utilizando uma fita métrica e triangulações interiores, mas a utilização de um “laser scan” com nuvem de pontos é uma solução mais eficiente e rigorosa.
O que muda no papel de um Topógrafo na metodologia BIM?
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Se, atualmente, o papel do topógrafo resume-se à realização do levantamento da situação existente e raramente volta a ser chamado, no futuro irá adquirir particular relevância, uma vez que será necessário cadastrar não só aquilo que existia antes da construção como o que é implantado DURANTE e APÓS, adquirindo particular importância a recolha de dados em obra durante a implantação de infraestruturas que irão ficar ocultas pelos revestimentos das paredes, sob o pavimento ou sobre os tetos falsos.
O ideal é o topógrafo ser chamado também durante o período de vida de utilização do edifício, sempre que alguma alteração seja empreendida no edifício, para atualizar o “gémeo digital” (o modelo 3D). |
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Existem no mercado aplicações para telemóveis equipados com sensores LiDAR que atingem resultados satisfatórios ao nível de levantamentos de interiores em 3D. Podem ser uma solução algo cara, porque normalmente são pagas por utilização (um determinado valor por cada levantamento), mas podem constituir uma boa solução para quem não pretende investir demasiado num equipamento numa fase inicial. Os levantamentos deste tipo com recurso a laser scan (com recolha de núvem de pontos) revelam-se, uma vez mais, mais eficientes e rigorosos.
O papel de um topógrafo caracterizar-se-á nesta altura pelo tipo de trabalho que estará disposto a fazer, normalmente associado ao tipo de equipamentos de que dispõe para trabalhar. Assim, um topógrafo com uma estação total estará em condições de realizar um levantamento topográfico de um terreno tal como o vem fazendo atualmente mas, quanto ao levantamento de um edifício existente, penso que os recursos de que dispõe não lhe permitirão ir mais além do que responder a um pedido de levantamento com nível de detalhe inferior ao LOD 300. Se dispõe de um equipamento para o desenvolvimento de nuvens de pontos (interiores e exteriores), isso já o capacita para ir mais além, nomeadamente para a realização de levantamentos com um nível de detalhe LOD 400 ou até LOD 500.
O papel de um topógrafo caracterizar-se-á nesta altura pelo tipo de trabalho que estará disposto a fazer, normalmente associado ao tipo de equipamentos de que dispõe para trabalhar. Assim, um topógrafo com uma estação total estará em condições de realizar um levantamento topográfico de um terreno tal como o vem fazendo atualmente mas, quanto ao levantamento de um edifício existente, penso que os recursos de que dispõe não lhe permitirão ir mais além do que responder a um pedido de levantamento com nível de detalhe inferior ao LOD 300. Se dispõe de um equipamento para o desenvolvimento de nuvens de pontos (interiores e exteriores), isso já o capacita para ir mais além, nomeadamente para a realização de levantamentos com um nível de detalhe LOD 400 ou até LOD 500.
Conclusão
A implementação da metodologia BIM representa para o mundo da topografia uma revolução (mais uma), mas não tanto que a implementação de novos tipos de equipamentos e tecnologias. Há 25 anos, quem falava em georreferenciação, drones, laser scans ou núvem de pontos?
A metodologia BIM vem introduzir novas metodologias de trabalho devidamente classificadas. Será o papel do topógrafo perceber até onde quer (ou pode…) evoluir, uma vez que a elaboração de determinados tipos de serviços de forma rigorosa, competitiva e rápida lhe impõem a aquisição de determinados tipos de equipamentos e a utilização de Software compatível com o formato .IFC, pese embora, no caso do Software, este ser praticamente obrigatório para se manter em funções no futuro.
A metodologia BIM vem introduzir novas metodologias de trabalho devidamente classificadas. Será o papel do topógrafo perceber até onde quer (ou pode…) evoluir, uma vez que a elaboração de determinados tipos de serviços de forma rigorosa, competitiva e rápida lhe impõem a aquisição de determinados tipos de equipamentos e a utilização de Software compatível com o formato .IFC, pese embora, no caso do Software, este ser praticamente obrigatório para se manter em funções no futuro.
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Não adie mais o inevitável |
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Evolua para a metodologia BIM
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com o ARCHLine.XP |
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Comece a trabalhar em BIM, metodologia que será obrigatória na apresentação de projetos muito em breve.
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