Modelagem BIM e compatibilização de projetos industriais

O que BIM é, e o que não é

BIM não é uma representação visual do projeto. Um modelo BIM é um banco de dados geométrico: uma viga sabe qual é seu perfil, seu aço, sua carga de referência e a qual documento pertence; uma tubulação sabe seu diâmetro, sua classe de pressão e o fluido que transporta. É essa informação que permite extrair quantitativos, detectar interferências com regras e gerar desenhos coerentes entre si.

Em projetos industriais, o valor do BIM está menos na imagem e mais na coordenação: garantir que estrutura, tubulação, mecânica, elétrica, instrumentação e civil foram pensadas juntas.

Quando a indústria precisa de modelagem BIM

• Projetos multidisciplinares em áreas congestionadas, como pipe racks, casas de bombas, galerias de cabos e prédios de processo, onde o espaço é disputado por várias disciplinas.
• Compatibilização de projetos de fornecedores diferentes, quando cada pacote foi desenvolvido por uma empresa e alguém precisa garantir que tudo se encaixa.
• Planejamento de paradas, em que interferências descobertas na montagem custam horas de equipamento parado.
• Modelo as-built para gestão de ativos, a partir de escaneamento a laser, para que a manutenção trabalhe sobre a condição real.
• Extração confiável de quantitativos para orçamento, compra e controle de obra.
• Base para cronograma 4D e simulações, quando o planejamento da obra ou da manutenção precisa ser visualizado no tempo.
• Exigência contratual, em empreendimentos que adotam processos BIM como requisito.

Compatibilização e detecção de interferências

A compatibilização é o processo de reunir os modelos de todas as disciplinas em um modelo federado e verificar se eles convivem. A detecção de interferências (clash detection) roda regras automáticas para encontrar:

• Interferências físicas: tubo atravessando viga, eletrocalha cruzando duto, equipamento sobre chumbador de outro.
• Interferências de folga: elementos que não se tocam mas não respeitam distância mínima para isolamento térmico, montagem, manutenção ou circulação.
• Interferências de acesso: rotas de manutenção, de remoção de equipamentos e de fuga obstruídas.
• Inconsistências de informação: elementos sem classificação, níveis errados, duplicidades.

Cada interferência é registrada, atribuída à disciplina responsável, discutida em reunião de coordenação e acompanhada até a solução.

Como a Engesult executa

1. Plano de execução BIM. Definição dos objetivos do modelo, do nível de desenvolvimento por disciplina e fase, dos softwares, da codificação, das regras de nomenclatura e do fluxo de troca de arquivos.
2. Coleta de bases. Projetos existentes, modelos de fornecedores, desenhos 2D e, quando a área é existente, nuvem de pontos do escaneamento a laser.
3. Modelagem por disciplina. Estruturas metálicas e de concreto, tubulação, equipamentos mecânicos, elétrica, eletrocalhas, instrumentação e arquitetura industrial, com os parâmetros definidos no plano.
4. Federação e detecção de interferências. Montagem do modelo federado e rodadas periódicas de detecção, com matriz de regras por par de disciplinas.
5. Coordenação. Relatórios de interferências com imagens, localização e responsável, e reuniões de coordenação com as equipes de projeto.
6. Extração de documentos. Desenhos, listas de materiais e quantitativos gerados a partir do modelo.
7. Entrega e atualização. Modelo final em formato nativo e aberto, e atualização como construído quando contratado.

Entregáveis

• Plano de execução BIM.
• Modelos BIM por disciplina e modelo federado.
• Relatórios de detecção de interferências com status de resolução.
• Atas de reuniões de coordenação.
• Desenhos 2D extraídos do modelo.
• Quantitativos e listas de materiais.
• Modelo as-built a partir de nuvem de pontos, quando contratado.
• Modelo em formato aberto IFC para interoperabilidade.

Normas técnicas aplicáveis

• ABNT NBR ISO 19650 (partes 1 e 2): organização e digitalização de informações sobre edificações e obras de engenharia civil, incluindo modelagem da informação da construção.
• ABNT NBR 15965: sistema de classificação da informação da construção.
• ISO 16739 (IFC): formato aberto para troca de dados de modelos BIM entre softwares.
• Decreto Federal nº 10.306/2020: estabelece a utilização do BIM na execução de obras e serviços de engenharia pela administração pública federal, relevante em empreendimentos com participação pública.

Os padrões de modelagem e codificação do cliente são incorporados ao plano de execução BIM e prevalecem sobre os padrões internos da Engesult.

Setores atendidos

• Siderurgia: modernização de linhas, utilidades, pipe racks, casas de máquinas, subestações.
• Mineração: usinas de beneficiamento, transportadores, casas de transferência, filtragem, bombeamento de rejeito e água.
• Metalurgia, cimento, celulose e papel, química, energia e utilidades.

Coordenação a partir de Belo Horizonte (MG) e Ipatinga (MG), com atendimento a projetos em todo o Brasil.

Aplicações por setor

• Siderurgia: modelo federado de uma nova estação de tratamento de gases, compatibilizando dutos, estruturas, ventiladores, eletrocalhas e acessos de manutenção em área já ocupada.
• Mineração: compatibilização de pacotes de fornecedores de uma usina de filtragem, com equipamentos, tubulação de polpa, estruturas e salas elétricas desenvolvidos por empresas diferentes.
• Papel e celulose: modelagem de pipe racks com muitas linhas de processo e utilidades, com verificação de folgas para isolamento térmico.
• Energia: modelo de subestação e casa de comando com detecção de interferências entre bases, eletrodutos enterrados e malha de aterramento.
• Óleo e gás: compatibilização de skids, tubulação e estruturas em áreas de processo com distâncias mínimas de segurança.
• Alimentos e bebidas: modelo de área de processo com utilidades e plataformas para planejar a entrada de nova linha.

Modelagem BIM x projeto em CAD 2D

Aspecto	Projeto em CAD 2D	Modelagem BIM
Coerência entre desenhos	Plantas e cortes desenhados separadamente	Todos os desenhos extraídos do mesmo modelo
Interferências	Detectadas por sobreposição visual	Detectadas por regras automáticas no modelo federado
Quantitativos	Levantados manualmente	Extraídos dos elementos modelados
Informação técnica	Em notas e legendas	Associada a cada elemento
Uso posterior	Base para novos desenhos	Base para 4D, simulação e gestão de ativos

O que preparar antes de contratar

• Projetos e modelos existentes de todas as disciplinas, com indicação da revisão vigente.
• Padrões de modelagem, codificação e classificação da empresa, se houver.
• Lista das empresas envolvidas e contatos técnicos para a coordenação.
• Objetivos de uso do modelo (compatibilização, quantitativos, 4D, operação).
• Nuvem de pontos da área, ou programação do levantamento.

Erros comuns ao contratar e como evitar

• Modelar sem plano de execução BIM. Sem regras de nível de desenvolvimento e de nomenclatura, o modelo fica inconsistente entre disciplinas.
• Pedir nível de detalhe máximo em tudo. O detalhe deve acompanhar o uso; excesso de informação encarece e deixa o modelo pesado.
• Rodar detecção de interferências sem regras. Milhares de conflitos irrelevantes escondem os importantes. A matriz de regras e de tolerâncias é o que torna o relatório útil.
• Não definir quem resolve cada conflito. Cada interferência precisa de responsável e prazo, senão o relatório vira arquivo.

Como este serviço se conecta aos outros da Engesult

O modelo as-built nasce do escaneamento a laser, com controle de topografia industrial, e incorpora o cadastro de redes enterradas do georadar (GPR). É o ambiente de trabalho do projeto multidisciplinar e a base do cronograma 4D e da simulação gráfica 3D.

Glossário

• Modelo federado: reunião dos modelos de várias disciplinas para análise conjunta, sem fundi-los em um único arquivo.
• Clash detection: detecção automática de interferências entre elementos.
• Nível de desenvolvimento: grau de detalhe geométrico e de informação exigido para cada elemento em cada fase.
• IFC: formato aberto de troca de modelos BIM entre softwares.
• Plano de execução BIM: documento que define objetivos, responsabilidades, padrões e fluxos de informação do modelo.
• Ambiente comum de dados: repositório onde a informação do projeto é compartilhada e controlada.