Adoção do BIM em Conforto II

máscaras de sombras de elementos de proteção solar

Abstract

O presente trabalho apresenta a experiência didática de uma intervenção envolvendo Building Information Modeling (BIM) em duas turmas da disciplina de Conforto Ambiental II (em 2023.1), com carga horária de 34h, ofertada para o curso de graduação em Arquitetura e Urbanismo da Universidade Federal da Bahia (UFBA) com o total de 48 alunos. O seu planejamento foi publicado na edição de 2022 do ENEBIM (BORGES, 2022). Além da docente da disciplina, participaram da ação pesquisadores do projeto Célula BIM na UFBA, sendo uma estudante de pós-graduação, dois estudantes de graduação e duas docentes da área de conforto ambiental, sendo uma da UFBA e outra do Centro Universitário SENAI CIMATEC. O conteúdo existente na ementa de Conforto II que foi efetivamente aplicado na experiência didática trata sobre Conforto Térmico, mais especificamente Geometria solar – incidência da radiação solar direta no interior do ambiente e máscaras de sombra de elementos de controle da radiação solar.

A intervenção objetivou apresentar aos alunos conceitos de BIM e relacioná-los à área de conforto ambiental, potencializando o desenvolvimento de conhecimento básico, tanto conceitual quanto aplicado (SUCCAR; SHER; WILLIAMS, 2013). Para tanto, foi apresentado no início do semestre um roteiro de trabalho elaborado pela professora da disciplina, após discussão com os pesquisadores da Célula BIM na UFBA sobre a proposta de intervenção. O exercício propunha o trabalho de análise de incidência solar no interior de um ambiente e a criação de dispositivo de proteção solar a ser desenvolvido em grupos de até três integrantes com o objetivo de revisar a utilização do diagrama do percurso aparente do sol; compreender como se dá a incidência da radiação solar direta no interior de um ambiente; desenvolver uma análise comparativa da incidência solar real (registro fotográfico) e simulada (maquete virtual ou física); compreender os benefícios do uso de dispositivos solares em clima quente e úmido; compreender como prever um dispositivo de proteção solar eficiente; e aprender a simular a eficiência de um dispositivo de proteção solar no software Revit.

Nas etapas iniciais, os alunos deveriam analisar de forma comparativa o registro fotográfico da incidência solar dentro da edificação com a simulação teórica dessa incidência, utilizando informações do gráfico do percurso aparente do sol (PAS) e construir a máscara de sombra para as edificações vizinhas, massas de vegetação do entorno e saliências existentes na própria edificação (marquises, beirais e etc) que obstruíssem a visão da abóbada celeste desde a abertura definida no ambiente selecionado. Considerando a superposição da máscara de sombra com o gráfico solar e orientação da fachada, os estudantes definiram horário e período do ano a ser protegido e selecionaram a solução de dispositivo de proteção solar com melhor rendimento (vertical, horizontal, misto, fixo ou móvel), considerando superposição da máscara de sombra do entorno com o gráfico solar, orientação da fachada e ângulos do gráfico auxiliar. Em um segundo momento, elaboraram projeto do dispositivo de proteção solar (planta baixa, corte e vista em fachada) e conferiram o bloqueio do sol pelo dispositivo proposto. A cada grupo foi atribuída uma abertura a ser analisada, sendo elas distribuídas em diferentes fachadas.

Após estas etapas iniciais, iniciou-se a experiência didática em BIM, que foi dividida em três encontros presenciais, sendo cada um com 140 minutos. No primeiro encontro houve uma aula teórica sobre BIM e sua interface com Conforto Térmico. No segundo encontro houve a apresentação do Modelo BIM de um edifício da Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da UFBA (FAUFBA) e demonstração de como georreferenciá-lo e habilitar o cálculo e visualização de sombras. O software BIM utilizado foi o Revit, disponível na Instituição e com licença educacional que permitia aos estudantes seu uso em casa. No exercício, foi proposta a experimentação das ferramentas aplicadas ao Conforto Térmico e para apoiá-lo, foi desenvolvido e disponibilizado para os estudantes o modelo BIM do edifício para que eles pudessem realizar as simulações e comparar seus resultados com o comportamento do sol sobre os ambientes da edificação após visita no local. Como o tempo da aula era restrito, além da disponibilização do modelo virtual, foram produzidas cinco videoaulas com tutoriais para o desenvolvimento do exercício proposto, em um total de 59 minutos de gravação. Após a aula, eles tiveram de sete a quinze dias para desenvolver o exercício (em horário extra-classe). Neste período, a equipe da Célula BIM estava disponível para tirar dúvidas e discutir o trabalho com os estudantes, caso necessário.

No terceiro encontro os alunos puderam experimentar e modificar elementos de proteção solar (famílias modeladas com exemplos de brises, cobogós, painéis), seguidos de monitoria para acompanhar o desenvolvimento do exercício proposto pela professora da disciplina.

Após estes três encontros, dando seguimento ao roteiro proposto pela professora, os alunos verificaram no Revit a incidência solar no interior de um ambiente da edificação para o período em estudo, com e sem o dispositivo de proteção solar e entregaram o conteúdo produzido para ser avaliado como requisito de aprovação na disciplina.

Ao fim da intervenção, os alunos responderam a um questionário contendo perguntas que refletem a opinião deles acerca da experiência. A pesquisa com os alunos foi aprovada pelo Comitê de Ética em pesquisa da Escola de Enfermagem da UFBA, sob o processo de número 60007122.8.0000.5531.

A experiência permitiu o desenvolvimento de competência em nível básico, tanto em relação à teoria como em relação à aplicação (Succar, Sher, Williams, 2013) e de competências operacionais (o01) e técnicas (T04) de modelagem BIM, além de competências de planejamento e projetação (o03) e de simulação (o04) (BIM Excellence, 2017).

O resultado pode ser considerado bastante positivo, com aprendizado efetivo percebido a partir das respostas dos alunos aos questionários, ainda que introdutório, sobre os conceitos, ferramentas e aplicação prática de simulações de conforto térmico no Revit.