Aplicativo BIM para pontes: os benefícios de um fluxo de trabalho openBIM.

O BIM na engenharia de pontes melhorou significativamente os processos de projetação, construção e gestão de importantes projetos de infraestrutura. Essa metodologia avançada integra diversas tecnologias para otimizar a eficiência, a colaboração e a sustentabilidade na realização de pontes.

Graças aos padrões openBIM, cada aspecto da aplicação do BIM em pontes é aprimorado, desde o projeto à detecção de problemas em cada fase da vida da infraestrutura, até a gestão a longo prazo da mesma.

Neste artigo, descreveremos como a utilização dos IDS, bSDD e IFC garantem que todas as informações sejam geridas de forma interoperável e conforme padrões, melhorando a colaboração entre os vários sujeitos e assegurando a conformidade técnica e normativa durante todo o ciclo de vida da ponte.

Vantagens chave do openBIM na concepção de pontes

O uso do BIM na concepção e na construção de pontes, frequentemente definido como Bridge Information Modeling (BrIM), quando associado aos padrões openBIM como IDS, bSDD e IFC, oferece uma significativa melhoria em cada fase do projeto:

• projeto e planejamento avançados: o BIM oferece uma visualização 3D aprimorada e favorece a colaboração entre grupos multidisciplinares. Isso permite que os projetistas experimentem diferentes alternativas de design, identifiquem potenciais conflitos antecipadamente e otimizem os projetos antes do início da construção. Graças à integração dos padrões openBIM, o processo de projetação e planejamento de pontes se torna ainda mais eficiente. O IFC (Industry Foundation Classes) permite criar modelos tridimensionais detalhados que podem ser compartilhados entre diferentes softwares e equipes multidisciplinares, garantindo que todos os atores envolvidos trabalhem no mesmo conjunto de dados atualizado. Isso reduz o risco de erros relacionados à fragmentação das informações. Além disso, o uso do IDS (Information Delivery Specification) permite definir claramente os requisitos informativos desde as primeiras fases do projeto. Isso significa que, durante o projeto, é possível verificar imediatamente se o modelo atende aos critérios estabelecidos, como dimensões, materiais e especificações técnicas. Os padrões openBIM facilitam, portanto, a identificação e a resolução de conflitos já na fase de projeto, reduzindo atrasos e custos futuros;
• gestão do ciclo de vida: o BIM funciona como um repositório completo para as informações sobre os ativos durante todo o ciclo de vida de uma ponte. Isso inclui a gestão de dados para manutenção e inspeções. Uma das principais vantagens do BIM, potencializada com os padrões openBIM, é a gestão eficaz do ciclo de vida da ponte. Graças ao uso combinado de bSDD e IFC, os modelos BIM podem incluir informações detalhadas e estruturadas sobre materiais, condições de manutenção e planos de inspeção. O bSDD (buildingSMART Data Dictionary) permite enriquecer o modelo com informações padronizadas e coerentes, garantindo que os dados utilizados durante a fase de manutenção e gestão da ponte sejam confiáveis e interoperáveis. Isso torna mais simples a integração de tecnologias como sensores IoT ou drones para o monitoramento em tempo real, melhorando a preditividade das operações de manutenção. Os dados armazenados no modelo IFC podem ser continuamente atualizados para refletir o estado atual da ponte, facilitando uma manutenção proativa e prolongando a vida útil da estrutura​;
• eficiência em termos de custos e tempos: o uso do BIM pode levar a significativas economias de custos durante a construção – reduzindo desperdícios e melhorando a eficiência do projeto. Além disso, o BIM otimiza o cronograma geral do projeto desde o planejamento até a conclusão.

O fluxo de trabalho openBIM: IDS, bSDD e IFC

Para aproveitar ao máximo as vantagens do BIM na concepção de pontes, é fundamental adotar uma abordagem openBIM baseada em padrões abertos. Três componentes chave deste fluxo de trabalho são a Information Delivery Specification (IDS), o buildingSMART Data Dictionary (bSDD) e o Industry Foundation Classes (IFC).

Information Delivery Specification (IDS)

O IDS é um documento fundamental que define os requisitos informativos necessários para a troca de dados nos projetos BIM. Desenvolvido pela buildingSMART, o IDS é projetado para ser facilmente legível tanto por humanos quanto por computadores, garantindo uma comunicação clara e precisa entre as partes envolvidas.

O IDS especifica em detalhes quais informações devem ser fornecidas e como devem ser estruturadas. É utilizado para garantir que os modelos BIM estejam em conformidade com as necessidades do cliente. Graças a ferramentas como usBIM.IDS, é possível validar os modelos IFC em relação às especificações IDS, identificando eventuais lacunas informativas e corrigindo rapidamente os erros​.

Para criar um IDS eficaz:

1. identificar as informações necessárias para o projeto da ponte;
2. utilizar ferramentas como usBIM.IDSeditor para criar o documento IDS;
3. estruturar o documento incluindo introdução, requisitos informativos, formato dos dados e responsabilidades;
4. validar o arquivo IDS para garantir que atende aos requisitos do projeto.

buildingSMART Data Dictionary (bSDD)

O bSDD é um dicionário online que reúne classes, propriedades e valores padronizados para garantir a qualidade e a coerência das informações nos modelos BIM. Permite enriquecer os modelos com informações precisas e coerentes, facilitando a classificação dos elementos estruturais e garantindo que todas as informações sejam acessíveis e interoperáveis.

Para utilizar efetivamente o bSDD:

1. acessar o bSDD através de ferramentas como usBIM.bSDD;
2. selecionar as classificações e propriedades relevantes para o projeto da ponte;
3. definir os requisitos informativos para cada elemento do projeto;
4. organizar os elementos em marcos ou fases do projeto.

Industry Foundation Classes (IFC)

O IFC é o formato de troca aberto mais utilizado no mundo BIM. Este padrão facilita a interoperabilidade entre diferentes plataformas de software, permitindo uma gestão eficiente dos dados durante todas as fases de um projeto, desde a projetação até a manutenção. A integração do IFC nos processos BIM para pontes melhora a colaboração entre os vários atores envolvidos, reduzindo erros e ambiguidades nos dados.

Implementação do fluxo de trabalho openBIM em projetação de pontes

Um fluxo de trabalho openBIM eficiente para pontes segue um processo bem definido que aproveita ao máximo as vantagens oferecidas pelos padrões IDS, bSDD e IFC. Os passos deste processo são:

• criação de um IDS: a criação do IDS começa com a definição dos requisitos informativos do projeto, selecionando as classes e as propriedades relevantes através do bSDD. Cada elemento do projeto, como pilares ou vãos, é associado a uma entidade IFC apropriada​;
• validação do modelo IFC: uma vez criado o IDS, o modelo IFC é validado através de ferramentas como usBIM.IDS, verificando se todas as propriedades exigidas estão presentes e em conformidade​. Eventuais erros podem ser corrigidos utilizando um editor IFC online, como usBIM.editor, que permite modificar os valores do modelo em tempo real;
• gestão dos dados durante o ciclo de vida: uma vez completado e verificado o modelo, este é utilizado durante todas as fases do ciclo de vida da ponte, incluindo a manutenção, graças à rica quantidade de informações fornecidas pelo padrão IFC​.

Caso prático: a Ponte Musmeci em Potenza

Um exemplo concreto de aplicação dos padrões openBIM é o projeto da Ponte Musmeci em Potenza. Durante a sessão “openBIM^® Seeing is Believing” da IHEEP Conference 2024 apresentada por Min Song da buildingSMART USA, foi ilustrado como é possível gerenciar um modelo IFC da ponte através de ferramentas avançadas de openBIM​.

Min Song e Ian Howell da buildingSMART USA: um caso de estudo inovador que destaca o potencial de interoperabilidade no mundo do openBIM integrado com o GIS.

O processo começa com a criação de uma Information Delivery Specification (IDS) a partir das especificações fornecidas pelo buildingSMART Data Dictionary (bSDD).

Criação do arquivo IDS extraindo as propriedades das entidades do bSDD da buildingSmart International

Em seguida, através da plataforma usBIM.geotwin, abre-se o modelo IFC da ponte para classificá-lo e adicionar as propriedades necessárias utilizando usBIM.bSDD.

Inserimento das propriedades das entidades da ponte utilizando usBIM.bSDD

Após completar a classificação, o modelo é verificado com usBIM.IDS. Durante a validação do modelo, um erro relacionado a uma propriedade ausente é sinalizado pelo usBIM.IDS.

Validação das propriedades extraídas do buildingSmart Data Dictionary (bSDD) através das especificações estabelecidas em um arquivo IDS

Este problema é rapidamente resolvido com o uso do usBIM.editor, atualizando o modelo para torná-lo conforme aos requisitos.

Edição, adição e exclusão de propriedades que não correspondem aos requisitos do arquivo IDS através do usBIM.editor

Este caso de estudo demonstra de forma concreta o valor da metodologia openBIM através de padrões como IFC e ferramentas como bSDD e IDS, mostrando como estes podem ser aplicados para melhorar a gestão de projetos de infraestrutura e a colaboração.

Assista ao vídeo completo sobre “Como aplicar o openBIM na projetação de pontes: um guia para o fluxo de trabalho openBIM com padrões IDS, bSDD e IFC”