Para explicar o que são objetos ou componentes ou bibliotecas BIM, cito alguns itens de guias BIM de referências...
Segue abaixo alguns conceitos:
No guia do CBIC vamos encontrar algumas definições:
- O BIM é uma tecnologia baseada em objetos virtuais, paramétricos e inteligentes. Os modelos 3D BIM de edificações e instalações são desenvolvidos a partir de objetos virtuais, que correspondem aos componentes previstos e necessários para a futura construção real.
- Objetos BIM chamados como ‘paramétricos’ oferecem ao usuário a possibilidade da alteração das medidas e demais características das suas partes constituinte.
- Também se costuma dizer que alguns objetos BIM são ‘inteligentes’, porque, além de conterem todas as informações importantes sobre si mesmos, podem ter informações sobre a sua relação com outros objetos e componentes de um modelo.
- Objetos BIM também podem ser genéricos ou específicos, ou seja, correspondentes a produtos de um determinado fabricante. Mesmo no Brasil, onde a adoção BIM ainda é incipiente, fabricantes de componentes como DECA, DOCOL e Tigre, por exemplo, já desenvolveram bibliotecas de objetos BIM que correspondem aos seus produtos.
- Na comissão especial de estudos CEE-134 da ABNT, responsável pelo desenvolvimento da primeira Norma Técnica BIM Brasileira, foi criado um grupo de trabalho para estudar especificamente o desenvolvimento de objetos BIM.Embora o grupo ainda não tenha feito nenhuma publicação, os trabalhos já desenvolvidos conduziram a algumas premissas e conclusões: Em muitos casos será necessário desenvolver diversas versões de um mesmo objeto, para atender a diferentes usos; O grupo de trabalho da CEE-134 da ABNT deverá publicar, então, conteúdos que orientarão as iniciativas para o desenvolvimento de objetos BIM, listando as premissas características mínimas que um objeto desenvolvido deve atender para ser considerado ‘conforme’ e adequado a um determinado uso.
- DIFERENÇAS DE COMPLEXIDADE: Como existem produtos com maior e menor complexidade, que podem se vincular e se relacionar ou não com outros componentes utilizados na construção de edificações e instalações, existem também objetos 3D BIM com diferentes níveis de complexidade. Uma janela, por exemplo, é um objeto de alta complexidade porque possui inúmeros elementos componentes. Alguns fixos, outros móveis, utilizam materiais diferentes na sua composição (metal, vidro, borrachas, plásticos, etc.) e se ‘relacionam’ ou ‘têm vínculos lógicos’ com diversos outros componentes utilizados para a modelagem de uma edificação ou instalação. Já um bloco cerâmico, comparado com a janela, seria um objeto bem menos complexo, porque teria poucas regras de inter-relacionamento com outros elementos ou com o ambiente projetado ou construído.
Nos Guias BIM_ABDI salietamos:
- Componentes BIM são os blocos básicos a partir dos quais os modelos BIM são construídos. Esses componentes representam todos os tipos de objetos que integram uma construção: vigas, pilares, lajes, pisos, paredes e forros, portas e janelas, tubos, conexões e dutos, mobiliário e equipamentos, etc.
- Se o componente desejado não está disponível no aplicativo de autoria, é necessário buscá-lo em repositórios (bibliotecas públicas) ou no site do fabricante. Se ainda assim não puder ser obtido, deverá ser criado pelo projetista antes de integrar o modelo BIM.
- Para o desenvolvimento de componentes e bibliotecas BIM é importante consultar as Normas: • ISO 16354:2013 Guidelines for Knowledge Libraries and Object Libraries • ISO 16757-1:2015 Data structures for electronic building services product catalogues — Part 1: Concepts, architecture and model; • ISO 16757-2:2016 Data structures for electronic product catalogues for building service — Part 2: Geometry.
- Referente a CEE-134 – Comissão Especial de Estudo sobre Modelagem da Informação da Construção da ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas:
Estabelece diretrizes para a criação de componentes BIM. Esta norma é voltada a fabricantes de produtos e componentes de construção e abrange produtos específicos e fornecidos por seus fabricantes ao mercado.
Outro aspecto particular desta norma é que suas diretrizes são voltadas à representação em IFC (Industry Foundation Classes), o principal schema de dados neutro adotado na indústria da construção. Esta norma não especifica nomes obrigatórios para os parâmetros de componentes BIM, mas apenas as classes IFC em que devem ser mapeados (cujos nomes e significados já são claramente definidos internacionalmente na norma ISO 16739).
Outro aspecto adotado no desenvolvimento desta norma é o reconhecimento de que as informações contidas num componente BIM são primariamente para consumo computacional, isto é, os parâmetros do componente lá existem para serem processados por aplicativos BIM, eventualmente gerando uma saída para consumo do usuário.
Um fato a destacar é que a consulta aos parâmetros de um componente através da visualização de um painel de propriedades (e eventual modificação) não é o objetivo central da existência dos parâmetros no componente e sim sua utilização para o desempenho dos vários usos de BIM previstos para o modelo. Dentro desta concepção, um componente BIM não deve ser tratado, por exemplo, como substituto de um catálogo de produto.
- Ao se preparar um componente BIM, inicialmente se deve analisar quais são os usos pretendidos para o modelo BIM no qual será inserido aquele componente. Estes usos determinarão o nível de detalhamento geométrico e as informações (na forma de parâmetros e especificações), dentre outros aspectos, que deverão ser incluídos no componente. Vale notar que esses requisitos podem variar de acordo com a fase do projeto e o ND exigido e podem até mesmo serem conflitantes entre si. Dessa forma, pode ser necessária, se o componente deve atender a múltiplos usos distintos, a criação de diferentes versões do mesmo componente, que integrarão modelos federados de distintas disciplinas ou serão substituídos em diferentes fases de projeto no mesmo modelo. Este último caso é o mais comum, quando em fase preliminar são usados componentes genéricos que atendem a NDs baixos (100, 200) e que são progressivamente substituídos ou alterados por outros componentes mais específicos, atingindo eventualmente NDs 400 ou 500.
- Cada aplicativo BIM tem sua representação interna particular, que mantém a semântica das informações para seu próprio uso. É importante que, ao exportar o modelo para outros aplicativos, a semântica possa ser preservada para que as informações exportadas preservem seu significado original. Essa é a essência da interoperabilidade.
- A representação geométrica de componentes dentro de modelos BIM pode consumir grande quantidade de memória, especialmente em aplicativos de autoria, e também gerar grandes arquivos. Adicionalmente, também pode impor pesada carga computacional para as placas gráficas dos equipamentos na visualização do modelo. O comportamento da demanda de memória e do tamanho do arquivo em disco de um modelo BIM em função da variação da complexidade geométrica dos componentes muda de aplicativo para aplicativo, nem sempre seguindo uma relação linear.
- O nível de detalhamento geométrico do componente BIM não deve comprometer o desempenho do modelo BIM para os fins pretendidos, considerando-se a quantidade típica de instâncias inseridas no modelo naqueles usos;
- O objeto deve sempre ser modelado em escala natural (1:1), considerando a unidade de medida adotada;
- O objeto deve ser modelado em unidades métricas;
- O ponto de inserção do componente BIM deve ser o mais conveniente para o uso rotineiro daquele tipo de componente. Se houver diversas versões do mesmo componente BIM, com níveis de detalhamento geométrico distintos, todas devem preservar o mesmo ponto de inserção, facilitando a troca de versões;
- A orientação do componente BIM deve ser a natural para o tipo de componente e o tipo de componente hospedeiro (se for o caso) em que será inserido;
- O componente BIM deve incluir representação geométrica pelo menos das suas principais dimensões externas e aberturas.
- Sejam inseridas nos componentes BIM representações bidimensionais dos elementos (vistas superior, lateral, frontal e, eventualmente, em corte), permitindo documentação padronizada e economia de recursos computacionais em seu processamento.
- Os usos que se pode fazer das informações do modelo BIM (contidas em seus componentes) devem ser idealmente previstos e explicitados no Plano de Execução BIM desenvolvido para o empreendimento a que o modelo se refere. Por exemplo, o documento G202 – 2013 da AIA, que originalmente descreve as características dos componentes nos vários Níveis de Desenvolvimento (ND), também indica usos autorizados para cada um destes níveis, recomendando que demais usos sejam explicitados nos documentos do empreendimento, como descrito no Plano de Execução BIM.
- O processo de coordenação de projetos em BIM deve prever uma etapa de controle de qualidade dos modelos recebidos dos projetistas antes de sua integração ao modelo federado e disponibilização como referência para os demais projetistas. A verificação envolve aspectos tanto do modelo em si quanto de seus componentes individuais. Os seguintes aspectos devem ser verificados nos componentes do modelo BIM para garantir sucesso no desenvolvimento de qualquer uso: Objetos têm tipo correto definido/não são genéricos?, Há objetos duplicados (mesmo nome/tag, mesmo GUID)?, Há objetos muito pequenos (ex: “restos” de parede ou laje que sobraram de uma edição, aberturas muito pequenas etc.)?, Há objetos dentro de outros (totalmente sobrepostos)?, O LOD/ND estabelecido para determinado tipo de componente no marco/ fase correspondente foi respeitado (o componente tem a geometria e os parâmetros estipulados preenchidos)?, Todos os objetos têm indicação de conformidade com todas as partes da norma de componentes relativas aos usos pretendidos (parâmetro “Usos BIM em conformidade”)?.
A verificação destes aspectos pode ser total ou parcialmente automatizada usando recursos de softwares de autoria (Revit, ArchiCAD etc.) ou aplicativos específicos de coordenação de projetos (Solibri Model Checker, por exemplo).
Itens da ABNT NBR 15965:
Os nomes dos arquivos de componentes BIM devem ser compostos da seguinte maneira:
CodTab2C_Responsavel_DescriçãoTipo_Subtipo_Livre
Onde:
CodTab2C: código da Tabela 2C. Componentes da norma ABNT NBR 15965-4, níveis 2 a 5, sem separadores, com 2 dígitos por nível, preenchido com 00 nos níveis mais baixos, se necessário. Se o arquivo contiver diversos componentes de mesmo tipo, o CodTab2C deverá ser de um nível superior, que reflita essa característica;
Responsável: Grafado na forma CaixaAltaCaixaBaixa (primeira letra de cada palavra em maiúscula, sem espaços), sem acentos e caracteres especiais. Indica o responsável pelo componente (não necessariamente seu desenvolvedor);
DescriçãoTipo A descrição do tipo de componente deve ser baseada no correspondente termo da Tabela 2C (NBR 15965-4), sendo permitidas abreviações;
Subtipo: a descrição de subtipo é opcional. Se referir-se a dimensões, usar o seguinte formato ComprimentoxLarguraxEspessura;
Livre: texto opcional com demais informações relevantes para a identificação do componente.
Cita o GT Componentes BIM – diretrizes para desenvolvimento de bibliotecas de componentes:
Algumas indústrias fornecedoras da construção já criaram suas bibliotecas, providência que confirma a importância delas e impulsiona as demais companhias a seguir a mesma cadeia. O custo da tecnologia, por sua vez, deve ser visto como um investimento que trará mais produtividade, desde que utilizado corretamente.
A geometria em geral é bastante fiel ao produto, há uma preocupação de que os produtos modelados transmitam a identidade da marca. Por outro lado, o fabricante poderia amenizar o peso gráfico do componente pois não é necessário que o 3D corresponda ao seu projeto industrial (ao contrário). O mais importante é a funcionalidade do componente no modelo de engenharia e a atualização da informação.
Um fato importante a se esclarecer é que a modelagem transmite a informação que o projetista ou que a equipe de projeto elabora/desenvolve ao longo das fases do Projeto. Isso significa que se a equipe de projeto está preocupada com geometria (compatibilização) e não concluiu essa etapa, o projetista da especialidade ainda não terá concluído as especificações técnicas e dimensionamento dos sistemas e, portanto, o seu modelo terá grande chance de carregar muitas informações genéricas, não servindo para outra função. Por isso, a condução do Projeto com entendimento do Nível de Desenvolvimento da Informação é muito importante para que os modelos não sejam utilizados de forma errada.
No guia do CBIC vamos encontrar algumas definições:
- O BIM é uma tecnologia baseada em objetos virtuais, paramétricos e inteligentes. Os modelos 3D BIM de edificações e instalações são desenvolvidos a partir de objetos virtuais, que correspondem aos componentes previstos e necessários para a futura construção real.
- Objetos BIM chamados como ‘paramétricos’ oferecem ao usuário a possibilidade da alteração das medidas e demais características das suas partes constituinte.
- Também se costuma dizer que alguns objetos BIM são ‘inteligentes’, porque, além de conterem todas as informações importantes sobre si mesmos, podem ter informações sobre a sua relação com outros objetos e componentes de um modelo.
- Objetos BIM também podem ser genéricos ou específicos, ou seja, correspondentes a produtos de um determinado fabricante. Mesmo no Brasil, onde a adoção BIM ainda é incipiente, fabricantes de componentes como DECA, DOCOL e Tigre, por exemplo, já desenvolveram bibliotecas de objetos BIM que correspondem aos seus produtos.
- Na comissão especial de estudos CEE-134 da ABNT, responsável pelo desenvolvimento da primeira Norma Técnica BIM Brasileira, foi criado um grupo de trabalho para estudar especificamente o desenvolvimento de objetos BIM.Embora o grupo ainda não tenha feito nenhuma publicação, os trabalhos já desenvolvidos conduziram a algumas premissas e conclusões: Em muitos casos será necessário desenvolver diversas versões de um mesmo objeto, para atender a diferentes usos; O grupo de trabalho da CEE-134 da ABNT deverá publicar, então, conteúdos que orientarão as iniciativas para o desenvolvimento de objetos BIM, listando as premissas características mínimas que um objeto desenvolvido deve atender para ser considerado ‘conforme’ e adequado a um determinado uso.
- DIFERENÇAS DE COMPLEXIDADE: Como existem produtos com maior e menor complexidade, que podem se vincular e se relacionar ou não com outros componentes utilizados na construção de edificações e instalações, existem também objetos 3D BIM com diferentes níveis de complexidade. Uma janela, por exemplo, é um objeto de alta complexidade porque possui inúmeros elementos componentes. Alguns fixos, outros móveis, utilizam materiais diferentes na sua composição (metal, vidro, borrachas, plásticos, etc.) e se ‘relacionam’ ou ‘têm vínculos lógicos’ com diversos outros componentes utilizados para a modelagem de uma edificação ou instalação. Já um bloco cerâmico, comparado com a janela, seria um objeto bem menos complexo, porque teria poucas regras de inter-relacionamento com outros elementos ou com o ambiente projetado ou construído.
Nos Guias BIM_ABDI salietamos:
- Componentes BIM são os blocos básicos a partir dos quais os modelos BIM são construídos. Esses componentes representam todos os tipos de objetos que integram uma construção: vigas, pilares, lajes, pisos, paredes e forros, portas e janelas, tubos, conexões e dutos, mobiliário e equipamentos, etc.
- Se o componente desejado não está disponível no aplicativo de autoria, é necessário buscá-lo em repositórios (bibliotecas públicas) ou no site do fabricante. Se ainda assim não puder ser obtido, deverá ser criado pelo projetista antes de integrar o modelo BIM.
- Para o desenvolvimento de componentes e bibliotecas BIM é importante consultar as Normas: • ISO 16354:2013 Guidelines for Knowledge Libraries and Object Libraries • ISO 16757-1:2015 Data structures for electronic building services product catalogues — Part 1: Concepts, architecture and model; • ISO 16757-2:2016 Data structures for electronic product catalogues for building service — Part 2: Geometry.
- Referente a CEE-134 – Comissão Especial de Estudo sobre Modelagem da Informação da Construção da ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas:
Estabelece diretrizes para a criação de componentes BIM. Esta norma é voltada a fabricantes de produtos e componentes de construção e abrange produtos específicos e fornecidos por seus fabricantes ao mercado.
Outro aspecto particular desta norma é que suas diretrizes são voltadas à representação em IFC (Industry Foundation Classes), o principal schema de dados neutro adotado na indústria da construção. Esta norma não especifica nomes obrigatórios para os parâmetros de componentes BIM, mas apenas as classes IFC em que devem ser mapeados (cujos nomes e significados já são claramente definidos internacionalmente na norma ISO 16739).
Outro aspecto adotado no desenvolvimento desta norma é o reconhecimento de que as informações contidas num componente BIM são primariamente para consumo computacional, isto é, os parâmetros do componente lá existem para serem processados por aplicativos BIM, eventualmente gerando uma saída para consumo do usuário.
Um fato a destacar é que a consulta aos parâmetros de um componente através da visualização de um painel de propriedades (e eventual modificação) não é o objetivo central da existência dos parâmetros no componente e sim sua utilização para o desempenho dos vários usos de BIM previstos para o modelo. Dentro desta concepção, um componente BIM não deve ser tratado, por exemplo, como substituto de um catálogo de produto.
- Ao se preparar um componente BIM, inicialmente se deve analisar quais são os usos pretendidos para o modelo BIM no qual será inserido aquele componente. Estes usos determinarão o nível de detalhamento geométrico e as informações (na forma de parâmetros e especificações), dentre outros aspectos, que deverão ser incluídos no componente. Vale notar que esses requisitos podem variar de acordo com a fase do projeto e o ND exigido e podem até mesmo serem conflitantes entre si. Dessa forma, pode ser necessária, se o componente deve atender a múltiplos usos distintos, a criação de diferentes versões do mesmo componente, que integrarão modelos federados de distintas disciplinas ou serão substituídos em diferentes fases de projeto no mesmo modelo. Este último caso é o mais comum, quando em fase preliminar são usados componentes genéricos que atendem a NDs baixos (100, 200) e que são progressivamente substituídos ou alterados por outros componentes mais específicos, atingindo eventualmente NDs 400 ou 500.
- Cada aplicativo BIM tem sua representação interna particular, que mantém a semântica das informações para seu próprio uso. É importante que, ao exportar o modelo para outros aplicativos, a semântica possa ser preservada para que as informações exportadas preservem seu significado original. Essa é a essência da interoperabilidade.
- A representação geométrica de componentes dentro de modelos BIM pode consumir grande quantidade de memória, especialmente em aplicativos de autoria, e também gerar grandes arquivos. Adicionalmente, também pode impor pesada carga computacional para as placas gráficas dos equipamentos na visualização do modelo. O comportamento da demanda de memória e do tamanho do arquivo em disco de um modelo BIM em função da variação da complexidade geométrica dos componentes muda de aplicativo para aplicativo, nem sempre seguindo uma relação linear.
- O nível de detalhamento geométrico do componente BIM não deve comprometer o desempenho do modelo BIM para os fins pretendidos, considerando-se a quantidade típica de instâncias inseridas no modelo naqueles usos;
- O objeto deve sempre ser modelado em escala natural (1:1), considerando a unidade de medida adotada;
- O objeto deve ser modelado em unidades métricas;
- O ponto de inserção do componente BIM deve ser o mais conveniente para o uso rotineiro daquele tipo de componente. Se houver diversas versões do mesmo componente BIM, com níveis de detalhamento geométrico distintos, todas devem preservar o mesmo ponto de inserção, facilitando a troca de versões;
- A orientação do componente BIM deve ser a natural para o tipo de componente e o tipo de componente hospedeiro (se for o caso) em que será inserido;
- O componente BIM deve incluir representação geométrica pelo menos das suas principais dimensões externas e aberturas.
- Sejam inseridas nos componentes BIM representações bidimensionais dos elementos (vistas superior, lateral, frontal e, eventualmente, em corte), permitindo documentação padronizada e economia de recursos computacionais em seu processamento.
- Os usos que se pode fazer das informações do modelo BIM (contidas em seus componentes) devem ser idealmente previstos e explicitados no Plano de Execução BIM desenvolvido para o empreendimento a que o modelo se refere. Por exemplo, o documento G202 – 2013 da AIA, que originalmente descreve as características dos componentes nos vários Níveis de Desenvolvimento (ND), também indica usos autorizados para cada um destes níveis, recomendando que demais usos sejam explicitados nos documentos do empreendimento, como descrito no Plano de Execução BIM.
- O processo de coordenação de projetos em BIM deve prever uma etapa de controle de qualidade dos modelos recebidos dos projetistas antes de sua integração ao modelo federado e disponibilização como referência para os demais projetistas. A verificação envolve aspectos tanto do modelo em si quanto de seus componentes individuais. Os seguintes aspectos devem ser verificados nos componentes do modelo BIM para garantir sucesso no desenvolvimento de qualquer uso: Objetos têm tipo correto definido/não são genéricos?, Há objetos duplicados (mesmo nome/tag, mesmo GUID)?, Há objetos muito pequenos (ex: “restos” de parede ou laje que sobraram de uma edição, aberturas muito pequenas etc.)?, Há objetos dentro de outros (totalmente sobrepostos)?, O LOD/ND estabelecido para determinado tipo de componente no marco/ fase correspondente foi respeitado (o componente tem a geometria e os parâmetros estipulados preenchidos)?, Todos os objetos têm indicação de conformidade com todas as partes da norma de componentes relativas aos usos pretendidos (parâmetro “Usos BIM em conformidade”)?.
A verificação destes aspectos pode ser total ou parcialmente automatizada usando recursos de softwares de autoria (Revit, ArchiCAD etc.) ou aplicativos específicos de coordenação de projetos (Solibri Model Checker, por exemplo).
Itens da ABNT NBR 15965:
Os nomes dos arquivos de componentes BIM devem ser compostos da seguinte maneira:
CodTab2C_Responsavel_DescriçãoTipo_Subtipo_Livre
Onde:
CodTab2C: código da Tabela 2C. Componentes da norma ABNT NBR 15965-4, níveis 2 a 5, sem separadores, com 2 dígitos por nível, preenchido com 00 nos níveis mais baixos, se necessário. Se o arquivo contiver diversos componentes de mesmo tipo, o CodTab2C deverá ser de um nível superior, que reflita essa característica;
Responsável: Grafado na forma CaixaAltaCaixaBaixa (primeira letra de cada palavra em maiúscula, sem espaços), sem acentos e caracteres especiais. Indica o responsável pelo componente (não necessariamente seu desenvolvedor);
DescriçãoTipo A descrição do tipo de componente deve ser baseada no correspondente termo da Tabela 2C (NBR 15965-4), sendo permitidas abreviações;
Subtipo: a descrição de subtipo é opcional. Se referir-se a dimensões, usar o seguinte formato ComprimentoxLarguraxEspessura;
Livre: texto opcional com demais informações relevantes para a identificação do componente.
Cita o GT Componentes BIM – diretrizes para desenvolvimento de bibliotecas de componentes:
Algumas indústrias fornecedoras da construção já criaram suas bibliotecas, providência que confirma a importância delas e impulsiona as demais companhias a seguir a mesma cadeia. O custo da tecnologia, por sua vez, deve ser visto como um investimento que trará mais produtividade, desde que utilizado corretamente.
A geometria em geral é bastante fiel ao produto, há uma preocupação de que os produtos modelados transmitam a identidade da marca. Por outro lado, o fabricante poderia amenizar o peso gráfico do componente pois não é necessário que o 3D corresponda ao seu projeto industrial (ao contrário). O mais importante é a funcionalidade do componente no modelo de engenharia e a atualização da informação.
Um fato importante a se esclarecer é que a modelagem transmite a informação que o projetista ou que a equipe de projeto elabora/desenvolve ao longo das fases do Projeto. Isso significa que se a equipe de projeto está preocupada com geometria (compatibilização) e não concluiu essa etapa, o projetista da especialidade ainda não terá concluído as especificações técnicas e dimensionamento dos sistemas e, portanto, o seu modelo terá grande chance de carregar muitas informações genéricas, não servindo para outra função. Por isso, a condução do Projeto com entendimento do Nível de Desenvolvimento da Informação é muito importante para que os modelos não sejam utilizados de forma errada.
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