Mês: abril 2019

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Uso de DRONES na construção: Economia de tempo e dinheiro

O mercado de drones sofreu uma expansão incrível nos últimos anos. Modelos amplamente disponíveis, que custam bem abaixo de US$ 2.000, contribuíram para um aumento nas vendas, de US$ 44 milhões em 2013 para um valor estimado de US$ 1,3 bilhão no ano passado.

Do lado do consumidor, é um boom impulsionado por hardware: drones baratos que se encaixam em uma mochila e voam com controles semelhantes a videogames. Mas para empresas – especialmente empresas de construção – que querem usar drones, a democratização tem sido impulsionada por avanços em software e dados.

Muitas empresas se especializam em serviços baseados em aplicativos e nuvem que coletam dados e imagens para uso em canteiros de obras. Funciona assim: um aplicativo em um tablet permite que rotas de voo automatizadas digitalizem uma determinada área. Essa varredura é então carregada em um mecanismo de fotogrametria baseado na nuvem que captura as imagens não processadas e as processa em formulários de mapas e modelos, que são compartilhados por meio de uma plataforma baseada na web.

Depois de carregados, esses dados retornam como TIFFs e outros formatos de fotografia, mapas topográficos, nuvens de pontos e arquivos de malha 3D. O resultado é dado quase em tempo real do que está acontecendo em um canteiro de obras – que pode ser atualizado diariamente, oferecer fidelidade visual dentro de uma polegada e integrar-se ao Autodesk BIM 360 e GIS. Esses dados permitem comparações de estruturas construídas com modelos de projetistas para planejar o trabalho e detectar erros antes que se tornem cronicamente caros de serem consertados.

De acordo com a DroneDeploy, empresa de dados de drones, o uso de drones em canteiros de obras aumentou em mais de 200% no ano passado. Gil Mildworth, vice-presidente de desenvolvimento de negócios da empresa de dados de construção SiteAware, diz: “Hoje não há mais dúvida se o uso de drones na construção é algo que agrega valor. É tudo sobre os dados capturados e como extrair os insights certos como parte de um fluxo de trabalho de construção integrado”.

Bill Bennington, gerente nacional de qualidade da PCL Construction, ajudou a criar o programa interno de drones da empresa há dois anos e agora tem quase 30 pilotos certificados voando nos Estados Unidos e no Canadá. Mas a princípio, a eficácia do programa foi incerta. “Eu vi equipes de projeto tentando encontrar problemas que poderiam resolver com um drone para justificar o investimento inicial”, diz Bennington. “Agora, não temos mais grandes conversas de ROI, porque as vantagens foram obtidas por equipes de projeto que dependem muito de dados de drones para comunicações cotidianas e reuniões de coordenação de projetos.”

Em qualquer projeto de construção, os três principais fatores de eficiência são tempo, qualidade e custo – e os drones podem ajudar em cada um deles. Fundamentalmente, um drone pode se mover através de um local mais rápido do que uma pessoa, riscando o céu sem ter que atravessar trincheiras e caminhões estacionados ou subir lentamente os andaimes.

Bennington diz que, para visualizações de realidade aumentada e realidade virtual de imagens de drones, a PCL gerencia imagens em malha 3D e em nuvem de pontos 3D de edifícios em construção com a plataforma de drone baseada na Web do 3DR, Site Scan. Quando a equipe está pronta para sobrepor o ambiente construído no modelo de design, eles fazem o download dos arquivos de nuvem de pontos / malha e os abrem em produtos da Autodesk, como o Revit ou o ReCap . “No passado, as malhas 3D e as nuvens de pontos estavam disponíveis apenas para aqueles que foram treinados para operar software sofisticado e caro”, diz ele. “Agora, as malhas 3D e as nuvens de pontos estão acessíveis a qualquer pessoa no projeto”.

Hugh McFall, gerente de marketing de produtos da 3DR, oferece mais exemplos de projetos sendo simplificados com a ajuda de drones: 3DR trabalhou com o Departamento de Transportes do Arizona para usar seu aplicativo Site Scan para pesquisar um local para um projeto de substituição de ponte, reduzindo o tempo de pesquisa de um dia inteiro ou mais a apenas 30 minutos. No Qatar, a Arcadis usou o Site Scan para realizar medições de estoques de terraplenagem para uma rodovia, completando o trabalho 10 vezes mais rápido que o normal. Os notáveis projetos de clientes 3DR incluem o uso de drones pelo empreiteiro Trubeck para capturar imagens aéreas para modelos construídos e relatórios de progresso à medida que constrói a nova sede da Uber em São Francisco.

Os mecanismos de fotogrametria baseados na nuvem que traduzem os dados do drone em formatos utilizáveis também automatizam o que já foi um processo mais manual. Por exemplo, o mecanismo de fotogrametria em tempo real do DroneDeploy não precisa ser transferido para a nuvem: seu recurso Live Map une mapas em 2D à medida que o drone voa processando imagens sem uma conexão com a Internet, fornecendo insights instantâneos.

Uma vez que essa imagem é compartilhada em uma plataforma baseada na Web, ela está disponível para equipes inteiras de projeto, com permissões escalonadas e restrições de acesso. “Os dados do Drone permitem que as pessoas que não estão no canteiro de obras contribuam”, diz Mike Winn, CEO da DroneDeploy.

Tipos diferentes de câmeras adicionam novas funcionalidades. Câmeras térmicas, por exemplo, são particularmente úteis para a inspeção de painéis solares para detectar vazamentos de calor ou problemas de impermeabilização em fachadas e para monitorar o concreto em cura.

Mesmo antes do início da construção, os dados dos drones podem tornar o futuro canteiro de obras mais seguros. Bennington diz que os dados e as imagens dos drones são críticos na montagem dos planos de logística do local e na orientação de novos contratados para os protocolos de segurança. Em vez de apontar para um mapa grosseiro do local, ele pode conduzir os construtores por meio de uma representação 3D (ou dupla) do projeto.

A PCL usa drones para outras medidas de segurança, como a medição de contornos e classes de locais existentes, para gerenciar ativamente o escoamento e manter as devidas liberações dos serviços públicos existentes. Mas o benefício de segurança mais óbvio é que os construtores não precisam dimensionar prédios inacabados para inspeções de garantia de qualidade. “A queda é a causa mais comum de acidentes na construção”, diz McFall. “Pilotar um drone, em vez de colocar alguém em perigo, é uma maneira fácil e econômica de manter sua equipe de campo segura”.

Um próximo passo intuitivo para os drones é interagir fisicamente com as estruturas; já, drones estão sendo usados para deitar turbinas eólicas. Mas a interoperabilidade de dados e fluxo de trabalho são as preocupações mais urgentes para construtores e empresas de dados de drones.

McFall diz que adicionar mais alguns níveis de automação é a melhor maneira de extrair mais valor dos drones. Assim, o conceito de “drone in a box”: em um determinado momento, a caixa se abre e o drone percorre sua trajetória de voo automatizada, transmitindo dados de volta a uma instalação central de processamento antes de voltar à Terra para recarregar usando painéis solares. tudo sem intervenção humana direta. “Este é o nível de automação que estamos trabalhando”, diz ele. (Os regulamentos atuais tornam isso praticamente impossível nos Estados Unidos, já que todos os drones devem voar dentro da linha de visão de um operador.)

Mildworth também quer ver como o aprendizado de máquina pode ser aplicado ao monitoramento de drones. “Acho que o próximo passo seria levar tudo isso de uma maneira ainda mais automatizada, onde a análise seria baseada em IA”, diz ele. Aqui, os protocolos de aprendizado de máquina geram um conjunto de recomendações e prioridades para resolver problemas em um canteiro de obras, compilando lições de experiências passadas e aplicando-as a trabalhos futuros. Um drone pode avisar os funcionários se os prazos estiverem em risco de atrasar e se as medições do local não corresponderem às especificações ou se os construtores não estiverem usando capacetes.

“Estamos nos movendo rapidamente em direção a um mundo onde um drone pode decolar e você nunca teria que olhar para os dados”, diz Winn. “[Você] apenas obter relatórios sobre ações que precisam ser tomadas.”

É uma mudança radical para o setor de dados de drones. Aqui, o produto final não seria uma imagem ou um mapa (embora essas informações ainda fizessem parte do pacote). Em vez disso, é uma série de perguntas trazidas à atenção dos operadores humanos. “Os dados são úteis”, diz Winn. “Mas seria mais útil se os dados pudessem ser processados e entendidos pelo próprio computador.”

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Pré-Fabricados: economizando recursos com o BIM

Criar melhores projetos é apenas parte da promessa da tecnologia BIM. Muitas empresas de pequeno e médio porte estão usando projetos 3D para colaborar com empreiteiros e gerentes de construção para automatizar a produção de seus projetos e pré-fabricar componentes de construção, como equipamentos mecânicos e sistemas de paredes.

Embora projetos de quase todos os tamanhos possam se beneficiar de técnicas de construção pré-fabricadas, talvez tenha o maior impacto em projetos maiores e mais complexos. Esses projetos geralmente são gerenciados por uma construtora ou gerente de construção, que irá pré-fabricar equipamentos mecânicos, elétricos e hidráulicos, que podem ser entregues ao canteiro de obras e instalados por subcontratados comerciais menores, exatamente quando necessário.

“Por que usar o BIM? Você está automatizando um processo de desperdício de 2D? Como o BIM oferece um design melhor? Podemos eliminar a duplicação de modelos?”, Pergunta Victor Sanvido, vice-presidente sênior da Southland Industries, empresa de engenharia e sistemas de construção, e presidente do LEAN Construction Institute. “Se pudermos identificar e remover resíduos – essencialmente não produzir o que as pessoas não querem – precisamos fazer isso. Os Princípios de Produção da Toyota afirmam que respeitamos as pessoas, o cliente define valor e identificamos e removemos os resíduos.”

Fundada em 1997, a LCI é uma organização sem fins lucrativos que opera como um catalisador para transformar as indústrias de AEC através da entrega de projeto enxuto usando um sistema operacional centrado em uma linguagem comum, princípios fundamentais e práticas básicas. Seus objetivos abrangentes incluem o desenvolvimento de canais de colaboração e distribuição para processos LEAN.

Trabalhar em um ambiente LEAN e preparar um prédio para pré-fabricação durante o projeto significa trabalhar em estreita colaboração com arquitetos, engenheiros, profissionais da construção civil e subcontratados comerciais no estágio de projeto conceitual e ao longo de todo o processo de construção. Independentemente de sua equipe compartilhar ou não um contrato de fornecimento integrado, os processos de trabalho precisarão ser mais colaborativos do que o processo tradicional de entregar documentos contratuais em pontos específicos durante o projeto e depois deixar o restante para a equipe de construção.

Também requer que os membros da equipe do projeto pensem sobre as coisas além de suas especialidades individuais, como a diversidade de cargas elétricas e mecânicas, o fluxo de ar do prédio e como as partes do edifício se encaixam. Em 2009, a DPR Construction, importante participante dos projetos de saúde da Califórnia, começou a experimentar a ideia de usar o BIM para realizar detalhamentos de drywall. A equipe de drywall de auto-execução da DPR tomou decisões sobre a melhor forma de construir em campo e a representou em uma planilha de spool criada diretamente a partir do modelo de construção, com base na experiência e na tomada de decisões de seus colaboradores envolvidos na criação desse modelo. Esses esforços começaram no projeto Sutter Health Castro Valley Cinic.

“As pessoas dizem que ‘pré-fabricação modular significa que ele precisa restringir o projeto’”, diz Nathan Wood, engenheiro de inovação da DPR. “A mensagem que estamos tentando dizer aqui é realmente ‘O BIM permite que a pré-fabricação seja flexível’ porque não importa o quão único e único seja o design, contanto que saibamos que ele é construtível no modelo, podemos pré-fabricá-lo e instalá-lo.”

Graças à rigorosa modelagem 3D de 1/8 de polegada pela DPR e seus subcontratados comerciais no estágio de projeto, foram criadas folhas de bobinas totalmente coordenadas diretamente do modelo 3D – com as nuances e o design exato de cada seção do painel totalmente detalhados. Com essas chapas de bobinas BIM totalmente coordenadas, a equipe de drywall da DPR conseguiu instalar toda a construção do poste e do painel do hospital antes que as paredes entrassem. Isso significava que também podiam instalar o equipamento mecânico, elétrico e hidráulico antes de as paredes entrarem, evitavando que eles tivessem que deslocar esses componentes de construção através de um labirinto de paredes e eliminavam oportunidades de retrabalho caro se algo não coubesse como desenhado.

Quando chegou a hora de fabricar as centenas de painéis de drywall com estrutura de aço, a DPR tinha as estruturas de painéis de bitola leve construídas em uma fábrica próxima, e não no ambiente caótico do local de trabalho.

“Era um ambiente muito mais limpo”, diz Josh Bronitsky, gerente de projetos da DPR. “Essa foi uma grande eficiência que nem planejamos.”

As paredes acabadas foram enviadas ao local em sequência, de modo que materiais extras não estavam atrapalhassem o local do hospital antes que eles estivessem prontos para serem instalados.

A economia global que a DPR e seus pequenos empreiteiros perceberam da pré-fabricação no Sutter Castro Valley Medical Center incluiu cortar 18,75% do orçamento de sistemas mecânicos e 50% do dinheiro destinado à fabricação e instalação de drywall.

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Cidades Inteligentes para Edifícios Inteligentes

Os benefícios dos edifícios inteligentes são bem reconhecidos, mas as organizações dos setores público e privado estão sob pressão para concentrar seu capital em outros investimentos. Gary Thompson, da Siemens Financial Services, explora “Edifícios inteligentes como um serviço” – soluções que aproveitam as economias do consumo reduzido de energia e financiam as atualizações que tornam os edifícios “inteligentes”.

O movimento na transformação digital de edifícios está experimentando um forte crescimento, com as vendas de tecnologia de edifícios inteligentes prevendo um crescimento na região de 30% ao ano.

Os edifícios não domésticos são responsáveis por entre 10% e 15% das emissões de carbono, portanto, a redução do consumo contribui consideravelmente para a saúde e a atratividade dos ambientes urbanos.

Os edifícios inteligentes têm o potencial de economizar aproximadamente 15% a 25% nos custos de energia e essa economia deve ser uma meta para os proprietários de prédios do setor público e privado, pois eles buscam gerar economias em nome dos acionistas e contribuintes. Caso contrário, cada dia que passa representa perda de economia e perda de benefícios da construção inteligente.

Edifícios inteligentes são definidos como aqueles que usam tecnologia avançada para obter uma série de benefícios. Estes incluem: melhorar o desempenho do edifício em áreas como energia, operações, segurança e conforto; diminuindo os custos de instalação de equipamento, operações e serviço; e gerando taxas de satisfação do usuário significativamente maiores. Para atingir esses objetivos, todos os edifícios inteligentes exigem a infraestrutura inteligente que a computação possibilita.

Os dados desses sistemas inteligentes de construção dão à infraestrutura de uma instalação um cérebro e uma voz. Esses dados são colocados em prática através de controles inteligentes para edifícios – sejam do setor público ou comercial – que dão aos edifícios um “sistema nervoso central” que equilibra e concilia interesses competitivos, como minimização de energia, conforto dos ocupantes e estabilidade da rede.

Isso permite que a infraestrutura do prédio desempenhe um papel importante no apoio à missão da organização – e às vezes em toda a comunidade – quando sensores com qualidade do ar, rastreamento de tráfego e outras tecnologias inteligentes da comunidade são montados no prédio. Ele ajuda a gerar resultados “top de linha” fornecendo ambientes ideais, aumentando o tempo de atividade e a confiabilidade do equipamento e reduzindo os custos operacionais. Tudo isso é conseguido usando a análise avançada para medir, registrar e relatar a eficiência do sistema de construção.

Compreender os benefícios dos edifícios inteligentes é uma coisa; encontrar formas práticas, acessíveis e sustentáveis de obter conversão inteligente de edifícios é outra. Onde é difícil para uma organização justificar a priorização do investimento de capital, há uma tentação de não fazer nada. Mas todos os dias que um edifício não foi convertido para “inteligente” é um dia em que as economias de dinheiro foram perdidas, os recursos naturais desnecessários foram consumidos e os benefícios sociais não foram entregues aos cidadãos e empregados.

Os proprietários de novos empreendimentos estão cada vez mais buscando soluções para que o fornecedor de um “serviço” como a conversão de prédios inteligentes implante técnicas financeiras que eliminem a necessidade de dedicar seu próprio capital, agregando a conversão de prédios inteligentes em uma taxa mensal no período contratual. A conversão de edifícios inteligentes ainda oferece benefícios atraentes de custo e capacidade que as organizações desejam se beneficiar, mesmo que relutem em investir seu capital para esse fim.

Em outras palavras, eles estão cada vez mais procurando maneiras de pagar pelos resultados – neste caso, economia de energia e outras vantagens de construção inteligentes. No caso de edifícios inteligentes, isso está levando ao surgimento de um conceito chamado “Smart Buildings as a Service” – às vezes chamado de “servitisation”.

Há uma variedade de modelos modernos de financiamento que permitem que isso aconteça, mas o mais atraente deles envolve parceiros de soluções inteligentes que são capazes de fazer isso com custo líquido baixo ou nulo para o proprietário do edifício – público ou privado. Pesquisas da SFS estimaram o valor da conversão de edifícios inteligentes que poderia ser ativada de maneira conservadora através do financiamento no Reino Unido.

Usando técnicas inteligentes de financiamento, o fornecedor de soluções integradas introduz tecnologia e sistemas para criar edifícios inteligentes que proporcionam um nível claramente previsível de economia de energia. A redução nos custos de energia é então aproveitada para efetivamente financiar o custo de conversão.

Embora o nível de redução de energia varie dependendo do clima externo, custo da energia e outros fatores, na maioria dos casos a economia pode ser refletida de forma confiável em uma estrutura de financiamento para fornecer upgrades de construção inteligentes em qualquer lugar do mundo.

O fornecedor de soluções concorda com um contrato de conversão do edifício com o proprietário durante um período predeterminado, após o qual o proprietário se beneficia do consumo contínuo de energia reduzido, juntamente com todos os outros benefícios adicionais dos edifícios inteligentes. O proprietário do edifício não teve que colocar capital em risco e conservou seus próprios fundos para atividades de desenvolvimento estrategicamente importantes – seja no crescimento comercial ou na melhoria dos serviços públicos.

Com os orçamentos sob pressão, alguns CFOs podem assumir que o investimento na conversão de edifícios inteligentes é inatingível. A realidade, no entanto, é que agora existem técnicas de financiamento que permitem que as organizações aproveitem os muitos benefícios de edifícios inteligentes com custo líquido baixo ou nulo. Ao adiar a conversão de edifícios inteligentes, as economias associadas são perdidas e os benefícios para os ocupantes permanecem não realizados.

Baixe o relatório completo aqui: www.siemens.com/smart-start-for-smart-buildings

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Aumentando a Eficiência Energética da Edificação através do BIM

O Projeto Horizonte 2020 está transformando o BIM em uma “via rápida de informação de edifícios” para trabalhos mais rápidos em eficiência energética. Eugenio Quintieri, da Confederação Europeia dos Construtores, e Sue Arundale, da Federação Europeia da Indústria da Construção, descrevem como vai funcionar.

Sabe-se que os edifícios são responsáveis por aproximadamente 40% do consumo final de energia e 36% das emissões de CO2 na União Europeia. Os edifícios residenciais, em particular, constituem mais de 75% da área total do parque imobiliário existente, o que significa que a melhoria da renovação dos edifícios pode, portanto, contribuir para uma redução significativa do consumo de energia em toda a União Europeia.

Ao mesmo tempo, o Building Information Modeling está sendo cada vez mais utilizado em projetos de renovação em toda a Europa, demonstrando ser viável em projetos-piloto inovadores. Como um breve lembrete, o BIM combina métodos de trabalho e um modelo digital 3D para permitir o compartilhamento de informações confiáveis ao longo da vida de um edifício ou infraestrutura, desde o projeto até a demolição.

Os objetivos da UE em matéria de eficiência energética não serão alcançados se não forem tomadas iniciativas importantes e eficazes na indústria da construção, especialmente no domínio da computação. Com 3 milhões de empresas e 18 milhões de trabalhadores representando cerca de 9% do Produto Interno Bruto da UE, essas iniciativas podem ter um impacto importante.

A otimização da eficiência energética das casas e edifícios em que vivemos e trabalhamos pode ser melhorada através da utilização de técnicas e métodos especializados, como o BIM, que podem melhorar o desempenho energético, não só do setor da construção, mas também da sociedade europeia como um todo.

Com o objetivo de contribuir de forma decisiva para o desempenho energético dos edifícios residenciais, a missão da BIM-SPEED é levar o “BIM a um novo patamar”, a fim de alcançar pelo menos 60% de economia de energia, acelerando o mercado em toda a UE ao mesmo tempo.

O BIM-SPEED visa permitir que todas as partes interessadas na construção adotem ferramentas e métodos BIM, fornecendo uma plataforma de nuvem BIM acessível, um conjunto de ferramentas interoperáveis e procedimentos padronizados para aquisição de dados, modelagem, simulação, implementação e manutenção de soluções de renovação.

Dando atenção especial às partes interessadas como um fator-chave de sucesso para a adoção do BIM, o BIM-SPEED se baseia em uma abordagem multidisciplinar que inclui processos, TIC e inovação social. Interoperabilidade é uma palavra chave para os parceiros da BIM-SPEED. Queremos desenvolver uma gama completa de ferramentas BIM para renovação que serão hospedadas em uma plataforma inovadora de nuvem BIM, que será lançada e estará disponível gratuitamente para todos os interessados imediatamente desde o início do projeto BIM-SPEED.

Aquecimento, ventilação e ar condicionado (HVAC) também são palavras-chave, uma vez que a BIM-SPEED irá projetar uma integração perfeita e instalação rápida de produtos de construção e HVAC para renovação dos edifícios existentes; na verdade, essas soluções “plug-and-play” são cruciais para a meta geral de redução de tempo.

Por outras palavras, o BIM-SPEED tem por objetivo acelerar a melhoria da eficiente de energia dos edifícios residenciais em toda a UE, através da implementação de soluções BIM de última geração, com um impacto real no desempenho energético dos edifícios. Através de ferramentas e metodologias inovadoras de BIM, este projeto visa facilitar processos de renovação profunda, em menor tempo, com custos reduzidos, melhor qualidade e melhor desempenho.

Considerando que a maioria dos projetos de renovação de edifícios residenciais são realizados por PMEs na Europa, é importante equipá-los com as habilidades e ferramentas certas. Neste contexto, o apoio especial às PMEs de construção, que compõem a esmagadora maioria das empresas do nosso setor, é extremamente necessário. Por esta razão, o BIM-SPEED apresentará as suas soluções holísticas em 12 casos reais de demonstração ao longo da duração do projeto de quatro anos, com foco no envolvimento das PME.

Para cumprir sua missão, sob a liderança da Universidade Técnica de Berlim, o BIM-SPEED reunirá universidades (Universidade Politécnica de Marche e Universidade Erasmus de Roterdã), principais organizações europeias da indústria da construção civil (EBC, FIEC, Conselho de Arquitetos da Europa e REHVA ), centros de pesquisa e tecnologia (CSTB , Centro Tecnológico CARTIF , Planen Bauen 4.0), empresas de P&D ( consultores de DEMO, Hochtief ViCon, CYPE Soft, Stress, Arcadis Romênia, Spies arquitetônicose LKS Ingeneria), empresas de construção (UN Studio, FASADA, Mostostal Warszawa e Metabuild) e uma empresa do setor público (Visesa).

Para harmonizar as melhores práticas da UE em BIM, este projeto beneficiará igualmente o envolvimento dos parceiros na plataforma de normalização BuildingSmart, no Grupo de Trabalho BIM da UE e nos Small Business Standards, a organização europeia que representa as PME na comunidade de normalização.

Um esforço colaborativo para uma transformação digital eficiente é crucial. É por isso que a EBC também conectará este projeto a outras iniciativas nas quais a organização está profundamente envolvida, como o projeto Horizonte 2020, ferramentas e tecnologias baseadas em BIM para uma renovação rápida e eficiente de edifícios residenciais – BIM4REN e projetos Erasmus +, para troca de experiências e desencadear potenciais atividades de clustering.

A EBC e a FIEC, bem como o ACE (Conselho dos Arquitetos da Europa) e a REHVA (Federação das Associações Europeias de Aquecimento, Ventilação e Ar Condicionado) serão essenciais para o desenvolvimento deste projeto, nomeadamente proporcionando orientação política a nível europeu e resultados do projeto entre seus membros com diretrizes de implementação e planos de negócios.

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