BIM e design digital: Como a madeira engenheirada sai da fábrica ao canteiro de obras?

BIM e design digital: Como a madeira engenheirada sai da fábrica ao canteiro de obras?

O fascínio de Le Corbusier pelo automóvel é evidente nos vários registros fotográficos do arquiteto posando orgulhosamente ao lado de um carro na frente de uma obra. Segundo o arquiteto franco-suíço, para além de permitir uma construção mais eficiente e econômica, a industrialização da arquitetura pode constituir uma base de melhores resultados estéticos, da mesma forma que um chassi de automóvel apoia o design moderno e criativo da respectiva carroceria. Mas, embora os veículos tenham passado por mudanças impressionantes desde a década de 1930, pode-se dizer que a arquitetura demorou muito a adotar os avanços de outras indústrias.

Mas isso está mudando aos poucos. Impulsionada por preocupações em torno da sustentabilidade, o uso de recursos fósseis não renováveis e eficiência, juntamente com a demanda acelerada para construir novos edifícios e infraestruturas mais acessíveis, a indústria da construção tem incorporado inúmeras novas tecnologias, incluindo aquelas adotadas de outras indústrias. Além disso, a madeira têm sido identificada como um material de construção ideal - especialmente ao incorporar produtos inovadores de madeira em massa, como CLT e glulam, métodos e processos de design como BIM e DfMA, ferramentas para visualização como VDC e tecnologias de fabricação como o CNC. Sim, são muitas siglas, mas tentaremos esclarecê-las ao longo deste artigo.

Laminated veneer lumber production in British Columbia. Image © Brudder Productions. Courtesy of naturallywood.com
Laminated veneer lumber production in British Columbia. Image © Brudder Productions. Courtesy of naturallywood.com
Manufacturing of CLT panels, glulam beams and steel connectors for Brock Commons Tallwood House by Structurlam/Monashee. Image © Brudder Productions. Courtesy of naturallywood.com
Manufacturing of CLT panels, glulam beams and steel connectors for Brock Commons Tallwood House by Structurlam/Monashee. Image © Brudder Productions. Courtesy of naturallywood.com

Design for Manufacture and Assembly (DfMA) é uma abordagem de design que se concentra na facilidade de fabricação das peças do e na montagem simplificada do produto final. Ele combina duas metodologias; Design for Manufacture e Design for Assembly. Ou seja, desde os estágios iniciais de criação, as decisões são baseadas para evitar problemas durante a construção e melhorar a eficiência do sistema.

Glulam beams are pre-drilled and connections are fitted in a factory setting. Image © Brudder Productions. Courtesy of naturallywood.com
Glulam beams are pre-drilled and connections are fitted in a factory setting. Image © Brudder Productions. Courtesy of naturallywood.com

Esta é uma abordagem usada em muitas indústrias e na construção é particularmente adequada para madeira engenheirada: Madeira Laminada Cruzada (CLT) ou Madeira Laminada Colada (glulam ou MLC). Isso porque, ao projetar e construir com madeira engenheirada, a própria construção é muito mais um conjunto de peças, diferindo também o projeto e a obra de uma construção mais tradicional. Painéis, vigas e colunas de madeira engenheirada são fabricados externamente e transportados para o canteiro de obras, pré-fabricados com todos os batentes e orifícios para acomodar as instalações predefinidas, incluindo mecânica, elétrica e hidráulica. Para que o processo seja tranquilo do início ao fim, é fundamental uma organização desde as etapas iniciais da obra, permitindo que diversas equipes se conectem desde o início para contribuir com o produto final, evitando atrasos e contratempos no canteiro de obras.

É neste ponto que o Building Information Modeling (BIM) ajuda muito no processo. BIM refere-se a um conjunto de tecnologias e processos que permitem que várias partes interessadas projetem, construam e operem de forma colaborativa uma instalação no espaço virtual, formando uma base confiável para decisões ao longo do ciclo de vida da construção, das primeiras ideias à demolição. Em outras palavras, para que qualquer projeto flua com eficiência, é importante que todos falem a mesma língua - que é o BIM. Ele permite a visualização e simulação de todas as partes de uma obra, proporcionando um entendimento da montagem e viabilidade das soluções modeladas. Também oferece suporte a um entendimento compartilhado da solução de projeto por meio do modelo 3D, o que pode facilitar a cooperação entre a equipe do projeto e elimina o risco de erros comuns na interpretação de desenhos 2D. Aliado a isso, o modelo pode ser exportado para diversos outros programas de análise estrutural e térmica, podendo ainda gerar arquivos para usinagem por máquinas de Controle Numérico Computadorizado (CNC).

PH1 / Hemsworth Architecture. Image © KK Law. Courtesy of naturallywood.com
PH1 / Hemsworth Architecture. Image © KK Law. Courtesy of naturallywood.com

O ideal é que um organograma bem definido para o projeto, com todos os responsáveis de cada área recebendo e devolvendo suas contribuições, ajude a fazer com que o projeto flua perfeitamente, levando a uma manufatura e construção mais tranquilas. Resumindo, isso significa que, uma vez que o arquiteto tenha o projeto inicial completo, os engenheiros estruturais e de instalação já devem estar envolvidos no pré-lançamento de suas peças. O projeto então retorna ao arquiteto para a elaboração de mais detalhes. Em cada uma das etapas do projeto, toda a equipe de projeto é envolvida, incluindo os responsáveis pela fabricação das peças ou os responsáveis pela montagem; essas disciplinas devem ser bem definidas e detalhadas. Observa-se que o uso do BIM durante a fase de projeto reduz o tempo necessário para converter desenhos arquitetônicos em desenhos de manufatura e melhora a coordenação entre a equipe de projeto e as instalações externas de manufatura, o que é vital para o sucesso da construção.

Flow diagram of the collaborative feedback loops that generate the projects's comprehensive digital model of Brock Commons Tallwood House, The University of British Columbia, Student Housing
Flow diagram of the collaborative feedback loops that generate the projects's comprehensive digital model of Brock Commons Tallwood House, The University of British Columbia, Student Housing
PH1 / Hemsworth Architecture. Image © KK Law. Courtesy of naturallywood.com
PH1 / Hemsworth Architecture. Image © KK Law. Courtesy of naturallywood.com
PH1 / Hemsworth Architecture. Image © KK Law. Courtesy of naturallywood.com
PH1 / Hemsworth Architecture. Image © KK Law. Courtesy of naturallywood.com
© Brock Commons Tallwood House, The University of British Columbia, Student Housing. Courtesy of naturallywood.com
© Brock Commons Tallwood House, The University of British Columbia, Student Housing. Courtesy of naturallywood.com

Brock Commons Tallwood House, de 18 andares, da University of British Columbia (UBC), é um exemplo de sucesso. Neste projeto, o Virtual Design and Construction (VDC) foi intensamente utilizado para apoiar a análise do projeto e da construção entre as várias equipas deste complexo projeto. O BIM também descreve as propriedades de cada um dos diferentes elementos construtivos (conectados a um extenso banco de dados), com a criação de um protótipo de projeto virtual que pode ter seu desempenho simulado e testado. VDC é um subconjunto do BIM focado principalmente na representação geométrica 3D de uma instalação. O modelo VDC facilitou o planejamento e a comunicação em vários aspectos das fases de projeto, pré-construção e construção, porque forneceu uma representação abrangente, precisa e altamente detalhada da construção.

No caso deste projeto, conforme descrito aqui, um modelo VDC foi desenvolvido desde o início do projeto, abrangendo todos os elementos de construção desde a estrutura aos acabamentos interiores aos sistemas mecânicos e elétricos. O processo foi abrangente e todos os detalhes e serviços foram incluídos no modelo. Este modelo ajudou na tomada de decisões durante o desenvolvimento do projeto e permitiu que os modeladores trabalhassem em estreita colaboração com a equipe de projeto, incorporando prontamente iterações e atualizações de design, notificando a equipe de quaisquer problemas ou conflitos que precisavam ser resolvidos e garantindo que o modelo sempre foi preciso e detalhado em sua representação do projeto.

© Brock Commons Tallwood House, The University of British Columbia, Student Housing. Courtesy of naturallywood.com
© Brock Commons Tallwood House, The University of British Columbia, Student Housing. Courtesy of naturallywood.com

Durante a pré-construção, o modelo VDC foi importante para a criação de um protótipo de dois pisos do edifício, para testar as soluções desenvolvidas para o projeto e a viabilidade da construção. O modelo VDC também serviu de base para o modelo de fabricação utilizado diretamente pelas máquinas CNC e para os testes de tração dos painéis CLT.

© Brock Commons Tallwood House, The University of British Columbia, Student Housing. Courtesy of naturallywood.com
© Brock Commons Tallwood House, The University of British Columbia, Student Housing. Courtesy of naturallywood.com

Um projeto cuidadosamente planejado e integrado, com organização adequada, levará a uma construção muito mais rápida. No caso deste edifício de 18 andares, a estrutura de madeira foi concluída menos de 70 dias após a chegada dos primeiros componentes pré-fabricados ao local, o que representa uma significativa economia de tempo e, consequentemente, de dinheiro para a construção. Mais tempo em design, menos tempo em construção. Esse é um cenário promissor, principalmente se considerarmos o uso de materiais renováveis, como a madeira.

Leia mais sobre os impactos potenciais do BIM e da construção em madeira engenheirada neste relatório do Laboratório de Pesquisa BIM TOPiCs da Universiry of British Columbia.

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Sobre este autor
Cita: Eduardo Souza. "BIM e design digital: Como a madeira engenheirada sai da fábrica ao canteiro de obras?" 10 Abr 2021. ArchDaily Brasil. Acessado . <https://www.archdaily.com.br/br/956888/como-um-projeto-em-madeira-no-bim-se-converte-em-paineis-postes-e-vigas-pre-fabricadas> ISSN 0719-8906

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