BIM (Building Information Modelling)

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1 BIM (Building Information Modelling)
- Casos de Estudo - BIM (Building Information Modelling)

2 Casos práticos de BIM e Interoperabilidade
Integração Informação Geográfica e Cadastro Urbano Caso de Estudo “ByggSøk”, Noruega Validação automática de regulamentos Caso de Estudo “ePlanCheck”, Singapura Utilização prática de BIM(-IFC) na Indústria Caso de Estudo “Obermeyer”, Alemanha Coordenação e integração ao longo do ciclo de vida Caso de Estudo “IFC-mBomb”, Reino Unido BIM-IFC a toda a prova Caso de Estudo “HITOS”, Noruega BIM e Interoperabilidade, e a empresa da era do Conhecimento Caso de Estudo “Seelvag Gruppen”, Noruega Extensão do BIM(-IFC) para Desenho/Engenheira de Obras de Arte Caso de Estudo “IFC-Bridges”, França Extensão do BIM(-IFC) para Planeamento e Construção Estradas Caso de Estudo “IFC4Roads”, Noruega BIM - Casos de Estudo Pedro Maló

3 Caso de Estudo: ByggSøk, Noruega
Integração Informação Geográfica e Cadastro Urbano Autoridade Poluição Autoridade Transportes Autoridade Laboral BIM - Casos de Estudo Autoridade Construção Validação Regulamentos Fiscalização Estrutura AVAC Arquitectura Sistema Informação Geográfica Lotes/Arruamentos/Edifícios (Registo de Propriedade) Construção Pedro Maló

4 Situação Típica ... A maior parte da comunicação é efectuada em papel
Aprovação Aprovação Autoridades (Sistema Submissão) Processo Construção (Execução) Papel Dados Submetidos DWG/DXF Papel BIM - Casos de Estudo Sistema SIG Street/Address/Building (Registo propriedade) Planeamento e Desenho do Projecto SOSI GML Mapas Propriedade Demografia Loteamento Risco etc. A maior parte da comunicação é efectuada em papel Utilização parcial de DWG/DXF para desenhos de edifícios Dados SIG são trocados utilizando formatos SOSI1 proprietários Nenhuma integração depois de edificações completas com SIG db! 1. SOSI – Systematic Organization of Spatial Information Pedro Maló

5 ... Cenário desejado! Fluxo de dados totalmente digital e normalizado
Aprovação Aprovação Autoridades (Sistema Submissão) Processo Construção (Execução) IFC Servidor Autoridade IFC IFC Registos Dados Submetidos IFC BIM - Casos de Estudo Sistema SIG Street/Address/Building (Registo propriedade) Planeamento e Desenho do Projecto Mapping Mining Psets Mapas Propriedade Demografia Loteamento Risco etc. Fluxo de dados totalmente digital e normalizado Utilização do formato IFG (IFC for GIS) para ligar os “dois mundos” Pedro Maló

6 As fases do Processo BIM - Casos de Estudo Autoridades
Aprovação Plano loteamento Aprovação Plano Construção eSubmission e.g. ByggSøk eSubmission e.g. ByggSøk Controlo com base na legislação BIM - Casos de Estudo Fase Desenho Fase Engenharia Fase Construção Fase Operação Dados Públicos Desenho 3D, análise e simulação eCommerce, Logística, Pedidos material Documentos Interligar mapas e construção (IFG) Validação de regulamentos e.g. ePlanCheck Indústria Construção Pedro Maló

7 Em aplicação hoje BIM - Casos de Estudo
Pedro Maló

8 Exemplo: Munkerud BIM - Casos de Estudo
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9 As aplicações são imensas…
BIM - Casos de Estudo Pedro Maló

10 Caso de Estudo: ePlanCheck, Singapura
Validação automática de regulamentos e normas técnicas Internet Servidor e-Submission Servidor ePlanCheck Projectista Submissão formal Relatório Processar pedido BIM - Casos de Estudo Validação pessoal Realizar validação, verificar resultados modelo Administração Local Processo Iterativo Implementado em Singapura Desenvolvimento na Noruega Equacionado na Escócia Pedro Maló

11 “Nortear” Santa Maria da Feira: O melhor Português!
Processamento Texto: Pareceres Despachos Outros CAD: Plantas Alçados Outros Notificações Pedidos de Parecer Outros Assinaturas Electrónicas BIM - Casos de Estudo Gestão e Análise Documental: Processos Medições Outros Documentação Cartográfica: Topografia Cartas Outros Registo de Envio de Correio Electrónico Cálculo de Taxas: Administrativas Urbanísticas Tramitação electrónica de processos (de licenciamento) Pedro Maló

12 Características do Nortear “Santa Maria da Feira”
Projecto Nortear “Santa Maria da Feira” “o projecto Nortear, interligado informaticamente com as 31 freguesias, fará de Santa Maria da Feira o primeiro município do país a tramitar, gerir e disponibilizar todos os processos em formato digital” (1) Pelouro de Planeamento e Urbanismo Digitalização integral do processo mal dá entrada no serviço Arquivo digital dos processos de Obra Tramitação automática baseada em fluxo documental digital Soluções de segurança com assinaturas digitais e comprovativos digitais Abertura a novos canais com o exterior (e.g. Internet) Gestão da Mudança do trabalhadores como factor critico Formação contínua focada no modelo apoio on-the-job BIM - Casos de Estudo (1) Alfredo Henriques (Presidente da Câmara Municipal de Santa Maria da Feira) in Jornal Terras da Feira, Edição 1539 de Segunda-Feira, 25/Jul/2005 Pedro Maló

13 Estágios de Desenvolvimento
e-PlanCheck Regulation Code Checking “Nortear” Santa Maria da Feira FASE 4 Serviço FASE 3 Submissão Electrónica (Avançada) Anexos em formato digital “processável” (IFC, DWG, etc.) FASE 2 Submissão Electrónica (Integral) Anexos como documentos digitais estáticos (e.g. scanned) FASE 1 BIM - Casos de Estudo Submissão Electrónica (Parcial) Anexos em papel Informação da autoridade local na Internet Sistemas Periciais (de suporte/ajuda) para o preenchimento de formulários. Complexidade / Eficiência Pedro Maló

14 Benefícios Validação possível a qualquer instante, em qualquer lugar
Submissão para validação activa 24h-24h através da Internet Retorno consistente e rico em informação Permitida a validação parcial de partes do projecto Potenciador da actividade criativa Teste de diferentes soluções de arquitectura/engenharia sem mais custos Resposta rápida Tempo real em modelos simples (edificações pequenas / partes de projecto) Tempo útil para modelos complexos (realizada em “batch”) Drástica redução de custos de impressão e papel na comunicação Implicação directa sobre custos e directivas de protecção ambiental Libertador de recursos para outras tarefas importantes do processo Automatização do processo de validação permite libertar recursos humanos para outras tarefas do processo, e.g. fiscalização BIM - Casos de Estudo Pedro Maló

15 FUTURO: We4C BIM - Casos de Estudo Pedro Maló

16 ICC SMART Codes, Estado Unidos América
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17 Exemplo de SMARTcodes Code Mark-up Code Checking BIM - Casos de Estudo
502.5 Moisture control. (Mandatory). All framed walls, floors and ceilings not ventilated to allow moisture to escape shall be provided with an approved vapor retarder having a permeance rating of 1 perm (5.7 × 10 –11 kg/Pa · s · m2) or less, when tested in accordance with the dessicant method using Procedure A of ASTM E 96. The vapor retarder shall be installed on the warm-in-winter side of the insulation. Exceptions: Buildings located in Climate Zones 1 through 3 as indicated in Figure and Table In construction where moisture or its freezing will not damage the materials. Where other approved means to avoid condensation in unventilated framed wall, floor, roof and ceiling cavities are provided. Code Checking BIM - Casos de Estudo Logical data Glossary IEEC 2006 Chapter 2 VAPOR RETARDER A vapor resistant material membrane or covering such as foil plastic sheeting or insulation facing having a permeance rating of 1 perm (5.7 × kg/Pa · s · m 2 ) or less when tested in accordance with the dessicant method using Procedure A of ASTM E 96. Vapor retarders limit the amount of moisture vapor that passes through a material or wall assembly. List of concepts Pedro Maló

18 Caso de Estudo: Obermeyer, Alemanha
Prática na utilização de BIM e Interoperabilidade na realidade Estação Munique Fábrica Audi, Leipzig BIM - Casos de Estudo ETAR Terminal Aeroporto Berlim Pedro Maló

19 2D → 3D → BIM BIM - Casos de Estudo Pedro Maló

20 Desenvolvimento faseado
BIM - Casos de Estudo Pedro Maló

21 Munich Central Station
BIM - Case Studies Pedro Maló

22 Audi Factory, Leipzig BIM - Case Studies
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23 Berlin International Airport Terminal
BIM - Case Studies Pedro Maló

24 Caso Estudo: IFC-mBomb, Reino Unido
Melhor comunicação & colaboração em projecto BIM - Casos de Estudo CAD - Allplan CAD - ArchiCAD CAD - ADT Structural Steelwork - Xsteel HVAC – BSLink Thermal Analysis - IES Pedro Maló

25 Fluxo de Informação baseado em BIM-IFC
Integrando Desenho, Construção e Operação & Manutenção Data Acquisition Data Handover Data Use Room Data Product Library Access Maintenance Management Maximo O & M Data IFC Data Access Fabric Design ArchiCAD IFC Data Access Building Envelope System Design IES IFC Data Access System Requirements System Detailing BSLink IFC Data Access Specified Equipment BIM - Casos de Estudo Building HVAC System Project Handover Spatial Layout ADT IFC Data Access Room Arrangement Data Warehouse EPM Express Data Manager Pedro Maló

26 Caso de Estudo: HITOS, Noruega
HITOS = Tromsø University College Em Construção BIM - Casos de Estudo Statsbygg - Major government client in Norway ”acts on behalf of the Norwegian government as manager and advisor in construction and property affairs”. Establish an IFC based BIM at the earliest possible stage. Update and enrich model through all subsequent stages. Hand over an ”as built model” from the AEC processes to running FM. Loop back knowledge. Support and contribute to relevant initiatives that provide frameworks for using IFC-BIMs in the AEC/FM working and legal processes Benchmark BIM vs. traditional project Pedro Maló

27 Caso de Estudo: Seelvag Gruppen, Noruega
BIM e Interoperabilidade, e a empresa da era do Conhecimento BIM - Casos de Estudo Pedro Maló

28 CAD → BIM → super BIM (KBE)
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29 Colaboração: Engenharia Concorrente
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30 IHC – Intelligent Housetype Catalogue
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31 Caso de Estudo: IFC-Bridges, França
Interoperabilidade na Concepção e Engenharia de Pontes BIM - Casos de Estudo Pedro Maló

32 Objectives / Disciplines / Users
Specific Analysis… Drafting Geometry control Structural Analysis NC… Management/ Maintenance CAD BIM - Casos de Estudo BRIDGE project Client/ Owner Project manager Control Offices Contractors Design Offices Client/ Owner Operator Pedro Maló

33 Standard bridges specific design  general structural analysis
With parametric specific tools, SETRA perform global design of standard bridges. These tools have to exchange data with FEA tools for performing formwork and reinforcement data checking. BIM - Casos de Estudo Standard Bridges (ex: Slab, 3 spans, skewed) Parametric Design tools Inputs : Span length, width, skew, height. Outputs : formwork and reinforcement data Surfacic FE analysis IFC-BRIDGE Linear FE analysis Pedro Maló

34 Global analysis ↔ Local analysis
From a global structural analysis of the bridge, some data can be exported for local detailed forces analysis. Output of these local analysis can be used for detailed formwork and reinforcement,drafting. N V M Global structure analysis (PCP) BIM - Casos de Estudo IFC-BRIDGE N V M Formwork & reinforcement Drafting Local section forces analysis (CDS) Inputs : local geometry and forces Outputs : passive reinforcement, section dimensions… Pedro Maló

35 CAD ↔ Structural analysis
Architects data, entered with a CAD system need to be exchanged with a structural analysis tool for performing mechanical analysis. These exchanges needs to deal with modelling difference between CAD and structural analysis environments. BIM - Casos de Estudo CAD (OPERA) IFC-BRIDGE Structural analysis (PCP) Pedro Maló

36 Detailed design ↔ Control
Design office develop detailed design and defines construction phases of the bridge before performing the work. These data need to be checked by a control office. BIM - Casos de Estudo Detailed design, construction steps data and expected geometry IFC-BRIDGE Control office checking system Pedro Maló

37 Data model General architecture illustration
IfcBridge IfcBridgeStructureElement Cables Pylon Pylon Deck IfcBridgePrismaticElement BIM - Casos de Estudo Segments S[1:?] IfcBridgeFibre IfcBridgeSegment (concrete) (steel) (Transversal cut) Pedro Maló

38 Bridge Sectioned Spine Illustration
IfcBridgeSectionedSpine PointsSupportSection L[2:?] Section IfcBridgePointSupportSection ReferenceLine IfcBridgeSection IfcBridgeReferenceLine BIM - Casos de Estudo Pedro Maló

39 Double Box-girder with bonding slab Section Illus.
3 outer curves 2 inner curves 3 fibres into prismatic element 2 technical edges IfcBridgeSection IfcBridgeProfileDef ExternalProfiles S[1:?] Fibre IfcBridgeFibre (slab) TechnologicalEdges S[1:?] IfcArbitraryProfileDefWithVoids IfcArbitraryClosedProfileDef BIM - Casos de Estudo Pedro Maló

40 VINCI Construction Tools
Software used for bridge design CARMEN (VMS, Windows) Plan section analysis, several materials Connected to CGB3D and CDB CO (VMS) Pre-stressed tendons modelling and analysis Connected to PNOR and CDB CGB3D (VMS) Beam based 3D structure analysis BIM - Casos de Estudo Pedro Maló

41 VINCI Construction Tools (contd.)
CDB (VMS) Small displacement analysis for straight bridge with beams and stayed cables PONPOUS (VMS) Small displacement analysis for pushed decks of beams based bridges GP3D (VMS) Large displacement analysis for spatial structures made of members, beams, stayed cables FLAMBI (VMS) Non linear analysis for structures made of reinforced concrete beams BIM - Casos de Estudo Pedro Maló

42 Future objectives: BRIDGE Integration Bus
OPERA (SETRA) Structural Analysis Tool (GRAITEC) Other BRIDGE Partners Applications… Other BRIDGE Partners Applications… BIM - Casos de Estudo BRIDGE Neutral API BRIDGE Neutral API BRIDGE Neutral API Other IFC toolkits… IFC-BRIDGE Pedro Maló

43 Caso de Estudo: IFC4Roads, Noruega
Porque é necessário descrever todo o ambiente construído num modelo integrado capaz de ser analisado no seu todo! BIM - Casos de Estudo IFC FOR ROADS (IFC-R) Pedro Maló

44 Visão e Objectivos Vision Goals The building industry and national governments are able to describe both buildings an the built environment by using the IFC standard M2 Develop strategies for increased interoperability and cooperation M1 Determine and define approach for IFC to relevant standards M3 Develop models and property sets in order to make implementation M4 IFC-R and other IFC expanding models are implemented at the same time BIM - Casos de Estudo Pedro Maló

45 Participantes Noruegueses
(buildingSMART Norway ) (Norwegian Defence Agency) (The Norwegian National Rail Administration ) BIM - Casos de Estudo (The Norwegian Mapping an Cadastre Authority ) (The Directorate of Public Construction and Property) (Norwegian Public Roads Administration ) (Norwegian State Housing Bank ) Pedro Maló

46 Escopo e Contexto Fora de Contexto: Contexto: IFG IFC-R
- IFC-R não é substituto para bases de dados nacionais públicas GIS ISO/TC211 NRDB ISO/TC211 3D road ?? BIM - Casos de Estudo BIM/IFC IFG IFC-R Contexto: - IFC-R ambiciona estabelecer a ligação (agora inexistente) entre IFC e informação da rede viária Pedro Maló

47 Situação actual e Planeamento
Fase Fase 2 Norueguês Suporte Nacional Suporte Internacional BIM - Casos de Estudo Prova de Conceito Definição de Requisitos Reunião ITM Brisbane 12-16 Novembro’2007 Hoje Pedro Maló