Uso da tecnologia BIM como ferramenta de ensino de Conforto Ambiental

Tema 01 – Clima

Resumo

As discussões sobre sustentabilidade, em especial sobre as crises climáticas e energéticas, se fazem cada vez mais presentes no setor AECO (arquitetura, engenharia, construção e operação) e implicam grandes desafios aos projetistas, o que torna a aplicação da tecnologia BIM na concepção de projetos que visem maior eficiência ambiental, um importante diferencial (Chen, 2018). Além disto, por abranger todo o ciclo de vida das edificações e possibilitar a gestão e acompanhamento dos edifícios ao longo do tempo (Sacks et al., 2018), o BIM se apresenta como uma metodologia transformadora, capaz de melhorar a eficiência dos projetos e de aproximar os estudantes de uma realidade profissional mais comprometida com a sustentabilidade, ao vincularmos essa tecnologia ao ambiente acadêmico (Leon et al., 2021). O trabalho apresentado neste resumo faz parte de um conjunto de aulas atualmente em desenvolvimento e que compõem a dissertação de mestrado acadêmico de um dos autores, cujo objetivo é introduzir a tecnologia BIM no ensino de disciplinas técnicas de arquitetura. Além disto, o desenvolvimento desta pesquisa é somado às ações estratégicas da Célula BIM da Faculdade de Arquitetura da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), integrante da rede nacional de Células BIM, que utiliza como base ordenadora das atividades a estrutura macro conceitual denominada Metaprojeto (apresentado no Enebim 2023 sob título: “Estratégia Célula BIM FA-UFRGS: Metaprojeto como viabilização curricular). O planejamento de inserção do BIM visa a aplicação da tecnologia na disciplina de Habitabilidade das Edificações 1 – uma disciplina obrigatória do curso de graduação em Arquitetura e Urbanismo da UFRGS com carga horária de 30 horas, oferecida aos estudantes nos dois semestres do ano letivo. Os conteúdos abordados por esta disciplina são de caráter teórico-práticos e o objetivo central é trabalhar os aspectos e condicionantes do conforto ambiental nas edificações e a influência desses fatores nos projetos arquitetônicos. Apesar de tratar-se de um conceito abstrato, o clima é ensinado como critério de projeto, uma vez que as suas categorias e variações implicam diferentes condicionantes às edificações. O planejamento de atuação foi desenvolvido pelo mestrando com o auxílio dos orientadores e a proposta de aplicação visa incluir a tecnologia BIM em cinco aulas da disciplina, nas quais foi identificado que os conteúdos abordados podem ser trabalhados e vinculados às ferramentas BIM. Neste resumo será abordada a proposta de inserção do BIM no ensino de um desses conteúdos: o clima.

A metodologia utilizada para a realização do experimento busca seguir os passos de aplicação do Design Science Research (Dresch, Lacerda e Antunes Júnior, 2015), mas adaptando os procedimentos necessários para a sua realização, em conformidade com a realidade local. Com base no método, a delimitação das classes de problemas surge a partir da proposta de integração do BIM – por meio da ferramenta de análise energética EcoDesigner Star e dos recursos presentes no software Archicad – ao plano de ensino da disciplina, para averiguar o desempenho da plataforma BIM no auxílio ao ensino de seus conteúdos programáticos. Ao final do processo serão apresentados três artefatos: um modelo de referência, uma apostila para auxiliar os processos e utilização do modelo (método) e a aplicação na disciplina (instanciação). A proposta pedagógica sugerida visa a aplicação do experimento a partir de metodologias ativas, utilizando a aprendizagem baseada em projetos, onde temos a presença do tutor como um orientador e os estudantes com autonomia para desenvolverem a prática sugerida. Com base nos níveis de complexidade cognitiva propostos pela taxonomia dos objetivos educacionais de Bloom (revisado por ANDERSON et. al, 2001), ao utilizarem a plataforma BIM como ferramenta de aprendizado, os estudantes serão capazes de: Compreender, ao relacionar e associar os conceitos teóricos com a visualização associada aos elementos de projeto, possibilitada pelo software BIM. Além disso, serão capazes de Aplicar, ao utilizar o artefato (produto da dissertação – em fase de desenvolvimento) como guia para realizar alterações nos dados de projeto e com isto alterar as condicionantes preestabelecidas, o que permitirá aos alunos Analisar as diferentes situações de projeto e comparar os resultados dessas simulações ao Avaliar os dados de entrada e saída e quais as alterações que ocorrem no projeto proposto. Envolvendo as competências BIM propostas por Succar (2019), os alunos poderão desenvolver-se no item T07 Gerenciamento de Modelo – que faz parte do conjunto técnico e visa estimular a capacidade de manuseio de modelos BIM para a realização de processos, protocolos e especificações necessárias para os estudos propostos pela atividade pedagógica. Além disto, no conjunto operacional poderão desenvolver o item O04 Simular e/ou Quantificar ao realizarem as simulações de diferentes localidades de projeto, o que permitirá a comparação e análises dessas variáveis.

Referente ao ensino do clima, é proposta (com utilização do BIM) a demonstração de definições de localização do terreno de projeto, por meio dos recursos presentes na plataforma BIM, ensinando os estudantes a realizarem o georreferenciamento do lote, a indicação da latitude e longitude, as opções de fuso horário e a indicação do norte de projeto (bem como sua angulação). Tais opções de localização do projeto são fundamentais para associar ao software as propriedades climáticas e ambientais que são vinculadas a partir de um arquivo climático que a própria plataforma encontra, com base nos dados inseridos, referentes ao local de projeto. A partir dessas configurações o Archicad possibilita uma série de análises com base nos gráficos de condicionantes climáticos gerados automaticamente (considerando as informações fornecidas sobre a localização). Essa ferramenta pode ser explorada com as turmas, demonstrando as variações dos gráficos em diferentes localidades e alertando aos impactos que os diferentes climas podem trazer às soluções projetuais. O planejamento desenvolvido indica grande potencial de aplicação das ferramentas BIM no ensino de conteúdos técnicos de arquitetura e há grandes expectativas para sua aplicação em um semestre letivo, o que permitirá uma avaliação da proposta e a realização de possíveis adaptações e melhoramentos. Em suma, este estudo busca contribuir com a discussão e fomentar a utilização do BIM em disciplinas que usualmente não aplicam a tecnologia, mas que poderiam utilizá-la para conectar os conceitos teóricos com práticas de projetação.