Digital Fabrication and Building Information Modeling applications: A systematic review

Authors

DOI:

https://doi.org/10.46421/sbqp.v8i.3683

Keywords:

Architecture, Digital Fabrication, BIM

Abstract

Building Information Modelling (BIM) is a methodological approach that shows advances related to information management in the project, management, and maintenance phases of a building. However, the construction industry barely innovates in technologies and fabrication processes, in comparison to other industries. In this context, the Digital Fabrication (DF) thrives with new production tools, from 3D printing to Computer Numeric Control. This paper aims to analyse this gap in knowledge about how digital fabrication can be associated with BIM in architecture. The methodology was grounded on the Systematic Review of Literature.

Author Biographies

Eduardo Ductra Bortolotti, Universidade Federal de Pelotas

Eduardo Ductra Bortolotti, aluno de mestrado da Universidade Federal de Pelotas (UFPel), no curso de Arquitetura e Urbanismo, na área de Gráfica Digital Aplicada à Arquitetura e Urbanismo, com foco em fabricação digital. Bacharel em Arquitetura e Urbanismo pela Universidade Franciscana (UFN), em Santa Maria. 

Rafaela Bortolini, Universidade Federal de Pelotas

Doutora em Engenharia da Construção pela Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), Espanha. Realizou doutorado pleno no exterior com bolsa do CNPq, e desenvolveu pesquisa no Group of Construction Research and Innovation (GRIC) (https://gric.upc.edu/en), com ênfase em desempenho de edificações, facility management e Building Information Modeling (BIM). Mestre em Engenharia Civil pelo Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). Desenvolveu pesquisa com bolsa da CAPES no Núcleo Orientado para Inovação da Edificação (NORIE - UFRGS), com ênfase em lean construction, BIM e simulação 4D. Arquiteta e Urbanista pela UFRGS, fez iniciação científica no NORIE durante a graduação. É revisora de periódicos internacionais, entre eles: Journal of Performance of Constructed Facilities, Science and Technology for the Built Environment. Atualmente é Professora do Departamento de Arquitetura e Urbanismo (DAURB) e Professora Permanente do Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo (PROGRAU) da Universidade Federal de Pelotas (UFPel). É pesquisadora no Grupo de Estudos de Ensino / Aprendizagem de Gráfica Digital (GEGRADI) da UFPel e também participa em pesquisas no grupo de pesquisa GRIC da UPC em projetos relacionados à tecnologia da informação, desempenho de edificações, e BIM. Desde 2022, é Coordenadora do projeto de pesquisa "Human-centric digital twins for building management (DigTwins4buildings)" financiado pela FAPERGS, sendo uma parceria entre o Brasil e a Espanha.

Luisa Dalla Vechia , Universidade Federal de Pelotas

Possui PhD em Environmental Design pela University of Calgary (2021), mestrado em Arquitetura e Urbanismo pela Universidade Federal de Santa Catarina (2007) e especialização em Gráfica Digital (2006) e graduação em Arquitetura e Urbanismo (2005) pela Universidade Federal de Pelotas. Atualmente é professora da Universidade Federal de Pelotas. Faz parte do grupo de pesquisa GEGRADI (https://wp.ufpel.edu.br/gegradi/) e coordenou entre 2014 e 2016 o curso de Especialização em Gráfica Digital (https://wp.ufpel.edu.br/gegradi/especializacao/).Entre os interesses de pesquisa estão customização em massa, fabricação digital e colaboração e automação no processo de projeto.

References

AGUSTÍ-JUAN, I.; HOLLBERG, A.; HABERT, G. Early-design integration of environmental criteria for digital fabrication. Proceedings of the 6th International Symposium on Life-Cycle Civil Engineering, IALCCE 2018, p. 447–452, 2019.

BIANCONI, F.; FILIPPUCCI, M.; BUFFI, A. Automated design and modeling for mass-customized housing. A web-based design space catalog for timber structures. Automation in Construction, v. 103, p. 13 – 25, 2019.

BORGES, M. F. Fabricação digital no Brasil e as possibilidades de mudança de paradigma no setor da construção civil. Ambiente Construído, Porto Alegre, v. 16, n. 4, p. 79-91, out./dez. 2016. ISSN 1678-8621 Associação Nacional de Tecnologia do Ambiente Construído. http://dx.doi.org/10.1590/s1678-86212016000400106Automation in Construction, v. 103, n. March, p. 13–25, 2019.

BUSWELL, R. A. et al. Freeform construction: mega-scale rapid manufacturing for construction. Automation in Construction, v. 16, n. 2, p. 224–231, 2007.

DRITSAS, S. Procedural building information model- ing for digital fabrication. 20th Internacional Conference of the Association for Computer-Aided Architectural Design Research in Asia. Anais...Hong Kong: 2015.

EASTMAN, C.; TEICHOLZ, P.; SACKS, R. Bim Handbook: A Guide to Building Information Modeling for Owners, Managers, Designers, Engineers and Contractors. 2. ed. [s.l.] Wiley, 2011.

EMMITT, S. Design management for sustainability. Architectural Engineering and Design Management, v. 5, p. 3–4, 2009.

EMMITT, S. Design management in architecture, engineering and construction: Origins and trends. Gestão & Tecnologia de Projetos, v. 5, n. 3, p. 27–37, 2010.

HALL, D.; WHYTE, J. K.; LESSING, J. Mirror-breaking strategies to enable digital manufacturing in silicon valley con- struction firms: A comparative case study. Construction Management and Economics, p. 1–18, 2019.

HAMID, M.; TOLBA, O.; EL ANTABLY, A. BIM semantics for digital fabrication: A knowledge-based approach. Automation in Construction, v. 91, n. October 2016, p. 62–82, 2018.

HE, R. et al. BIM-enabled computerized design and digital fabrication of industrialized buildings: A case study. Journal of Cleaner Production, v. 278, 2021.

KASSEM, M.; AMORIM, S. R. L. Building Information Modeling no Brasil e na União Europeia, 2015.

KITCHENHAM, B. Procedures for Performing Systematic Reviews, Version 1.0. Empirical Software Engineering, v. 33, n. 2004, p. 1–26, 2004.

KOLAREVIC, B. Designing and Manufacturing Architecture in the Digital Age. 19th eCAADe Conference Proceedings, n. Architectural Information Management, p. 117–123, 2001.

MABOUDI, M. et al. Current surveying methods for the integration of additive manufacturing in the construction process. International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences - ISPRS Archives, v. 43, n. B4, p. 763–768, 2020.

MACHADO, F. A.; RUSCHEL, R. C. Soluções integrando BIM e Internet das Coisas no ciclo de vida da edificação: uma revisão crítica. PARC Pesquisa em Arquitetura e Construção, v. 9, n. 3, p. 240–258, 2018.

NG, M. S.; GRASER, K.; HALL, D. M. Digital fabrication, BIM and early contractor involvement in design in construction projects: a comparative case study. Architectural Engineering and Design Management, p. 1–17, 2021.

PEREIRA, S. M.; COELI, R. R. A sustainable process for mass customization in the woodworking industry. Sustainable Construction Materials and Technologies, v. 1, n. January, 2019.

PESSOA, S.; GUIMARÃES, A. S. The 3D printing challenge in buildings. E3S Web of Conferences, v. 172, p. 1–7, 2020.

RIBEIRO, Marcellus Serejo. A Industrialização como Requisito para a Racionalização da Construção / Marcellus Serejo Ribeiro. Rio de Janeiro: UFRJ / PROARQ / FAU, 2002. iii, 93p.

SUCCAR, B. Building information modelling framework: A research and delivery foundation for industry stakeholders. Automation in Construction, v. 18, n. 3, p. 357–375, 2009.

WU, T.; JENG, T. Experiments in integrating bim, parametric design, digital fabrication, and interactive technology. CAAD Curriculum, v. 1, p. 49–54, 2012.

ZANNI, M. A.; SOETANTO, R.; RUIKAR, K. Towards a BIM-enabled sustainable building design process: Roles, respon- sibilities, and requirements. Architectural Engineering and Design Management, v. 13, n. 2, p. 101–129, 2017.

ZAZIREJ, S.; ŠTEMBERK, P.; PETŘÍK, M. The design and construction vision of concrete arch structure using modern technologies. AIP Conference Proceedings, v. 2322, n. February, 2021.

Published

2023-10-28

How to Cite

Bortolotti, E. D., Bortolini, R. ., & Dalla Vechia , L. . (2023). Digital Fabrication and Building Information Modeling applications: A systematic review . SIMPÓSIO BRASILEIRO DE QUALIDADE DE PROJETO DO AMBIENTE CONSTRUÍDO, 8(1). https://doi.org/10.46421/sbqp.v8i.3683

Issue

Section

TECNOLOGIA - INTEGRAÇÃO DA INFORMAÇÃO NO PROJETO

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