Fundamentos de modelagem em BIM

parametrização, geração e colaboração

Resumo

O BIM (Modelagem da Informação da Construção) é definido por Eastman et al. (2021) como "uma tecnologia de modelagem e um conjunto associado de processos para produzir, comunicar e analisar modelos de construção". Leusin (2023) demonstra as potencialidades do BIM sob a ótica do gerenciamento e integração de diversas disciplinas. Mais do que representar edificações em 3D, o BIM cria um ambiente integrado onde diversos profissionais podem trabalhar simultaneamente. Isso permite que decisões sejam tomadas de forma mais coordenada, essencial para a sustentabilidade e economia das construções. Busca-se soluções mais eficientes, sustentáveis e coerentes com a complexidade dos desafios contemporâneos na construção civil. No primeiro semestre do ano de 2025 foi desenvolvida uma disciplina optativa com abordagem teórico-prática de 30h para o curso de graduação em Arquitetura e Urbanismo, da Universidade Federal de Viçosa. Desde 2019 o curso de graduação não recebeu nenhuma iniciativa relacionada ao BIM, a não ser uma disciplina oferecida pelo Departamento de Engenharia Civil da mesma instituição, mas que continha pouca adesão por parte dos alunos do Curso de Arquitetura. Notadamente os alunos desenvolveram uma prática com BIM de modo independente, aprendendo por tutoriais, cursos ou com colegas, mas possuíam dificuldade para colaborar e desenvolver projetos com maior grau de liberdade. Neste contexto, foi planejada uma ação, vinculada à Célula BIM do curso, para incentivar o uso e promover conteúdos BIM diferentes níveis de especificidade que teriam potencial de uso em outras disciplinas ao longo da grade curricular. Foram escolhidos os usos de modelagem paramétrica, estruturas, modelagem de terreno, modelagem energética, modelagem de famílias e representação gráfica. Participaram vinte e seis alunos que atuaram em modelagem e configuração de informações, mas níveis introdutórios para os usos mencionados. O conteúdo desenvolvido atingiu etapas de estudo de viabilidade, concepção e projeto utilizando o programa Autodesk Revit, o plugin Rhino.Inside e análises realizadas na plataforma Autodesk Forma. Participavam desta disciplina dois docentes e um monitor de pós-graduação.

Como estratégia didática, a disciplina se orientou a formar competências BIM (Succar, 2019) e a apresentar um fluxo básico de projeto que envolvesse a modelagem e colaboração entre alunos. A turma foi formada por alunos de diferentes períodos e níveis de conhecimentos sobre o software. As aulas foram oferecidas em três módulos: O primeiro módulo foi estruturado por palestra com especialista, para sensibilização e abertura da disciplina, acompanhada por aulas práticas em modelo de tutorial, para nivelamento dos alunos e revisão de conceitos-chave. Esta primeira etapa usou 12 horas de aula, divididas em 6 aulas. No segundo módulo, optou-se pela sala de aula invertida com conteúdo específicos, a saber, modelagem de famílias, representação gráfica e templates, modelagem para análises energéticas e ambientais, e modelagem de terrenos. Este conteúdo foi apresentado em um evento de extensão, aberto à comunidade e ministrado pelas equipes. Este evento foi oferecido em dois dias, com duas horas de duração cada, onde cada equipe teve uma hora para sintetizar o conteúdo de sua responsabilidade e ministrar uma atividade prática. Já no terceiro módulo do programa de aulas, foi desenvolvido um projeto colaborativo que agregou todo conteúdo visto pelos alunos até então. Após duas aulas de definição de ferramentas e processos de troca de arquivos, as equipes, compostas por 4 alunos, desenvolveram um projeto apresentado à toda turma. Neste projeto foi exigido que apresentassem pelo menos quatro dos conteúdos apresentados anteriormente e que fosse apresentado o edifício completamente modelado em LOD 03. Como exigência extra de colaboração e, com intuito de praticarem métodos e protocolos de colaboração, parte do edifício foi modelado por uma equipe externa, formada por alunos que participavam de outra disciplina optativa, relacionada à modelagem generativa e prototipagem que utilizava o software Rhinoceros e o plugin Grasshopper. Ao final deste projeto, a disciplina foi concluída, fomentando e introduzindo as competências BIM (Succar, 2019) de Gestão (M01), Administração (A09), Funcionais (F01, F02 e F05), Operação (O03), Técnicas (T04, T05 e T07), Implementação (I04 e I05) e de Pesquisa e Desenvolvimento (R03) em níveis iniciais, por meio da exigência de conteúdos e métodos específicos para as entregas de conteúdo.

Comparado a experiências anteriores, percebemos que a disponibilidade de informações disponíveis na internet elimina a necessidade de um docente especialista que domine todo conteúdo, fomentando a autonomia dos estudantes. Os métodos de ensino e aprendizagem utilizados pela disciplina fortalecem e certificam essa hipótese. No caso da sala de aulas invertida os alunos, divididos em grupos de até sete pessoas, aprofundaram nos conteúdos sob suas responsabilidades, oferecendo aos alunos um conteúdo sistematizado e aprofundado sobre cada tópico. A presença de um monitor especialista oferece mais conforto e celeridade nas aulas devido ao apoio frequente aos alunos com mais dificuldades. A quantidade de conteúdo ministrado em sala e apresentada pelos alunos exigiu uma participação frequente em sala de aula, mas o conteúdo não foi assimilado pelos alunos em profundidade devido ao pouco tempo de prática em cada conteúdo específico. Já os conteúdos gerais de modelagem e configuração de dados modelo foram melhor assimilados devido à repetição dos processos. Além disso, inserimos uma etapa de colaboração entre duas disciplinas distintas, a disciplina de modelagem generativa e prototipagem e esta disciplina, ambas optativas, permitindo que os alunos tivessem contato com múltiplos métodos de modelagem, em interação direta de tecnologias, pessoas e processos com os modelos em desenvolvimento.  Neste cenário, fomentamos um aprendizado generalista com colaboração entre perfis distintos de alunos e especialidades, ao mesmo tempo que alertamos os alunos para o uso de protocolos de trabalho. Como direções futuras, pretendemos repetir o oferecimento desta disciplina, alterando a carga horária dos seminários e dividindo seu conteúdo, para garantir maior aprendizagem com equipes menores de alunos.