Oficina de modelagem com nuvem de pontos

integração de captura da realidade ao BIM.

Resumo

Neste trabalho apresenta-se uma proposta de integração das tecnologias de captura da realidade com a modelagem BIM voltadas para operação e manutenção (O&M) do ambiente construído. O material desenvolvido visa por meio de uma oficina, aprimorar o fluxo de modelagem em software BIM realizado a partir de nuvem de pontos, utilizando para isso um experimento prático. A pesquisa proposta para este estudo representa um dos seguimentos de ações estratégicas da Célula BIM da Faculdade de Arquitetura (FA) da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), integrante da rede nacional de Células BIM, facilitada pela Associação Nacional de Tecnologia do Ambiente Construído (ANTAC). Utiliza-se para o ordenamento das atividades uma estrutura macro conceitual denominada Metaprojeto (Enebim 2023 sob título: “Estratégia Célula BIM FA-UFRGS: Metaprojeto como viabilização curricular), na qual estão dispostos módulos práticos e teóricos de capacitação em BIM, que englobam disciplinas de arquitetura, estrutura e instalações (MEP). Esta pesquisa representa parte da investigação de mestrado da primeira autora, com trabalho que será apresentado no evento SIBRAGEC 2023, intitulado “BIM para Reconstrução do Existente: Revisão Sistemática”. Conta ainda com a participação do Laboratório de Design e Seleção de Materiais (LDSM) da UFRGS, que facilitou a captura do espaço por meio dos equipamentos Scanner a laser IMAGER® 5010C e o processamento da nuvem de pontos através do software Autodesk Recap, assim como o Laboratório de Inovação e Fabricação Digital da Escola de Engenharia (Lifeelab) da UFRGS. O exercício é apresentado a partir dos conceitos de metodologias ativas baseadas em projetos, onde os instrutores atuam também como orientadores da modelagem e das configurações de elementos, permitindo que o público-alvo possa desenvolver as habilidades de maneira autônoma, porém auxiliados em casos de dificuldades. O resultado esperado da oficina enquadra-se segundo a lista de usos do modelo BIM Excellence (s.d), quanto ao uso do modelo para modelagem arquitetônica (cód. 1010) e modelagem de ajuste de interiores (1140). No que diz respeito aos domínios da construção, a oficina proporciona o uso do seguinte segmento: captura e representação (cód. 2010), utilizando recursos de escaneamento a laser, representação conforme construída e documentação 2D e 3D. Além disso, visa-se aprimorar competências básicas individuais em BIM, conforme discutido por BIM ThinkSpace (2012), tendo em vista que os alunos serão expostos e preparados a partir de ferramentas que estão em expansão de utilização pelo mercado profissional.

A oficina foi planejada para ser implementada em disciplinas de representação gráfica ou projeto arquitetônico, ocupando o período de uma aula que ocorre ao longo de aproximadamente duas horas e meia. Para isso, divide-se em duas etapas, teórica e prática: onde serão fornecidos os materiais didáticos apresentando o passo a passo de modelagem bem como a nuvem de pontos já processada e um template padrão, autoria da Célula BIM FA – UFRGS. Primeiramente a etapa teórica visa familiarizar os estudantes sobre tecnologias para captura da realidade (nuvem de pontos) utilizando sensores de escaneamento a laser profissionais, além de opções mobile. Apresenta-se como funciona a captura quais os equipamentos e softwares utilizados para processamento, aprofunda-se ainda, questões sobre extensões utilizadas para interoperabilidade com outros softwares, e por fim relatam-se possibilidades de implementação, como por exemplo: Historic BIM (HBIM), monitoramento de desastres, áreas de risco, reformas e manutenções de ativos físicos existentes. Ao final da etapa teórica será feita uma simulação de captura interna do local, assim os alunos poderão acompanhar o procedimento e compreender o funcionamento e locação do equipamento. Esta etapa conta com a participação do LDSM, e se encerra com a demonstração de funções básicas de visualização da nuvem de pontos através do software Autodek Recap PRO (licença educacional). Na segunda etapa apresenta-se aos alunos um fluxo de modelagem BIM no software Graphisoft Archicad. Para esta etapa disponibiliza-se o template padrão desenvolvido pelo grupo de estudo da Célula BIM FA-UFRGS e a nuvem de pontos já processada da sala de aula. As etapas seguintes transcorrem da seguinte forma:

• Importação a nuvem de pontos, extensão xyz, via interoperabilidade;
• Ajusta-se a orientação nos eixos x e y, caso necessário a nuvem é rotacionada, neste momento é abordado questões de orientação e interoperabilidade entre as ferramentas.
• Cria-se um corte longitudinal, afim de ajustar a nuvem de pontos no eixo z, em seguida serão ajustadas as alturas entre pisos, conforme captura da realidade.
• Inicia-se a modelagem de paredes, pilares, pisos, esquadrias, mobiliários, equipamentos e posicionamento de tomadas e interruptores.
• São apresentados atalhos de manipulação, visualização e operação da nuvem de pontos, bem como, recursos de sobreposição gráfica que visam facilitar o fluxo de trabalho no software.
• Por fim são gerados os documentos 2D e 3D com representações gráficas de a demolir, a construir e a executar.

Utilizando as premissas apresentadas por Succar (2019), a oficina visa empregar o Conjunto Pesquisa e Desenvolvimento - item R03 Ensino e Treinamento ao promover materiais educativos e desenvolver as habilidades dos estudantes. Além disto, objetiva aplicar as competências do Conjunto de Implementação - itens I05 Treinamento Técnico; I07 Guias e Manuais, com a criação de manuais dos procedimentos adotados, para guiar e desenvolver as habilidades BIM dos participantes. Em relação às competências BIM de domínios específicos (Succar, 2019) serão desenvolvidas pelos estudantes, no quesito do Conjunto Operacional, os itens: o01 Modelagem Geral (utilizando plataformas BIM para a modelagem de requisitos de projeto) e o02 Captura e Representação (utilizando ferramentas computacionais e equipamentos para a representação de capturas de espaços físicos). No Conjunto Técnico serão desenvolvidas as competências T04 Modelagem e T05 Documentação, apresentando instruções de boas práticas de modelagem e acompanhando o desenvolvimento desses modelos feitos pelos estudantes, conferindo também a representação gráfica dos elementos e a maneira como serão documentados em duas ou três dimensões.