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A Inteligência Artificial e seu poder na Construção

A Inteligência Artificial (IA) para o setor de engenharia está com ótimas perspectivas de soluções inovadoras, com muitas empresas desenvolvendo maneiras de automatizar processos demorados.

Para o desenvolvimento urbano, o Spacemaker da Noruega analisa ruído, vento, tráfego e outros pontos de dados para tornar as cidades mais habitáveis.

Ferramentas de IA também estão sendo criadas para melhorar as licitações para construção modular, planejamento de layout interno e desenvolvimento imobiliário.

À medida que mais edifícios geram fontes de dados sobre como são construídos e operados, surge uma nova questão: quem, ou o quê, é mais adequado para classificar tudo isso? A resposta, especialmente para as fases iniciais de planejamento e design, é inteligência artificial (IA).

Uma nova safra de inovações baseadas em IA e aprendizado de máquina está mudando o setor de arquitetura, engenharia e construção (AEC). Antes mesmo de os designers começarem a criar iterações, o uso de ferramentas automatizadas para organizar o site e dados contextuais pode eliminar a ambigüidade e, com sorte, o risco. Essas ferramentas podem tornar tarefas muito técnicas e de programação pesada mais acessíveis para não codificadores, como designers ou desenvolvedores.

De projetos de pesquisa a produtos comerciais, os exemplos a seguir mostram como a IA na arquitetura pode criar oportunidades para melhorar o processo de design para que a criatividade humana ocupe o centro do palco.

1. IA para Desenvolvimento Urbano

Novas ferramentas de IA podem aplicar poder generativo e iterativo a locais em escala urbana, indo além dos requisitos individuais de construção. Este conceito é exemplificado pela Spacemaker , a empresa de tecnologia norueguesa adquirida pela Autodesk, que oferece IA baseada em nuvem e software de design generativo que ajuda as equipes de planejamento e design a tomar decisões mais informadas com mais rapidez e permite oportunidades de sustentabilidade aprimoradas desde o início.

Aplicado nos estágios iniciais de desenvolvimento imobiliário, o Spacemaker pode analisar até 100 critérios em quarteirões da cidade: zoneamento, vistas, luz do dia, ruído, vento, estradas, tráfego, ilhas de calor, estacionamento e muito mais. Seus recursos de modelagem de vento analisam como os edifícios canalizam o vento, usando dinâmica de fluidos computacional para refinar projetos para o conforto humano. Seus recursos de ruído podem prever os níveis de som do tráfego ou de outras fontes e, em seguida, comparar esses dados com os regulamentos locais. A plataforma pode sugerir composições alternativas para, por exemplo, mitigar a poluição sonora, um componente frequentemente esquecido da saúde ambiental.

Para Økern Sentrum , um empreendimento de uso misto de 1 milhão de pés quadrados contendo 1.500 apartamentos em Oslo, Noruega, a desenvolvedora Steen & Strøm e a Storebrand refinaram os níveis de ruído e luz do dia usando o Spacemaker. Depois de conectar seu plano ao Spacemaker com arquitetos da A-lab e o cliente planejador da cidade, eles reduziram as fachadas residenciais mais barulhentas em 10% e diminuíram as áreas residenciais com pouca luz em mais de 50%. Mesmo com essas revisões, a equipe espremeu mais imóveis para venda, uma raridade para ajustes regulatórios retroativos.

“Podemos adaptar o projeto com muitos parâmetros diferentes, como ruído e luz do dia, e testar diferentes hipóteses alterando manualmente o design e, em seguida, visualizar os resultados em apenas alguns minutos”, diz Peter Fossum, desenvolvedor da Steen & Strøm. Ele acrescenta que os workshops conduzidos pela Spacemaker foram uma bênção para o desenvolvimento do plano mestre arquitetônico, melhorando o processo e o resultado.

O Spacemaker também trabalha para o planejamento de elementos da paisagem, como riachos e terrenos, bem como projetos de menor escala. A geometria da construção é um de seus parâmetros de projeto; em uma escala granular, o Spacemaker pode, por exemplo, automatizar o projeto de programas de planta baixa, como layouts de apartamentos. Valode e Pistre Architects relatam que o uso do Spacemaker aumentou sua produtividade em 35% na fase de design, resultando em custos de projeto mais baixos e uma gama mais ampla de variações de design.

2. IA para melhores PROPOSTAS

A ConXtech , uma empresa de construção modular baseada na Bay Area, está usando IA para obter o controle de uma das etapas mais imprevisíveis da construção: o processo de licitação.

A ConXtech, como muitas empresas de construção, é solicitada por proprietários e desenvolvedores durante a fase de desenvolvimento do projeto. Nesse momento, a viabilidade do projeto ainda não está garantida e várias opções ainda estão em discussão. Isso força empresas como a ConXtech a passar por várias iterações para projetos que podem nunca ser construídos. No final, milhões de dólares podem ser gastos em projetos ou licitações malsucedidos. Ao mesmo tempo, proprietários e desenvolvedores esperam respostas rápidas, à medida que buscam um caminho para uma solução viável e econômica para seus negócios.

Para encurtar o ciclo de licitação e reduzir os custos de licitação, a ConXtech trabalhou com a Autodesk Research para desenvolver um protótipo de plataforma de licitação que usa IA para encontrar o projeto de aço estrutural mais econômico com base nos custos de aquisição de material, fabricação e construção. Esses custos são influenciados pelos fornecedores e subcontratados selecionados para o projeto e variam dependendo da localização do projeto.

Depois que a equipe de gerenciamento de projetos identifica uma lista de fornecedores e subcontratados em potencial, o protótipo notifica o engenheiro estrutural do projeto para projetar a estrutura de custo mais competitivo, com três agentes de IA. O primeiro agente de IA, HyperGrid, coloca colunas e define a grade estrutural para um determinado local usando uma combinação de conhecimento de engenharia estrutural e aprendizado de reforço. Ele leva em consideração os requisitos e restrições impostos pelos proprietários e arquitetos. O segundo agente AI, o Approximator, prevê o tamanho dos feixes e colunas e a localização dos conectores ConXtech (as conexões fixas do sistema) usando redes neurais de gráficotreinado em mais de 4.000 pontos de dados de simulação de edifícios. O terceiro agente AI é o Otimizador. Ele refina as estruturas para diminuir os custos de construção, levando em consideração os códigos de construção locais.

“Esta proposta de tecnologia assistida por IA poderia ajudar os proprietários e desenvolvedores no início de um projeto a obter designs estruturais e estimativas de materiais necessários para seus edifícios sem a contratação de engenheiros profissionais”, disse Adam Browne, diretor de engenharia da ConXtech. “O produto idealizado poderia ser para a profissão de engenharia estrutural o que LegalZoom é para a profissão de advogado: uma tecnologia analítica online que ajuda seus clientes a criar estimativas de materiais, planos e documentos de cálculo sem a necessidade de contratar profissionais.” Essa tecnologia de IA não substituirá a missão da engenharia estrutural e o papel do engenheiro de registro, que ainda é obrigatório durante a execução de um projeto.

3. IA para projeto e planejamento volumétrico

A empresa japonesa de construção, engenharia e desenvolvimento imobiliário Obayashi também trabalhou com a Autodesk Research para conceber uma solução de IA – que permite aos arquitetos inserir parâmetros básicos para edifícios e, com orientação mínima, obter estimativas volumétricas e layouts de programação de interiores. Usado principalmente para espaços de escritório, o AI para este aplicativo foi treinado com um subconjunto do portfólio de Obayashi de mais de 2.800 arquivos do Autodesk Revit .

A ferramenta de IA entende relacionamentos abstratos entre programas e a conectividade, tamanho e proporção desejados expressos no volume de um edifício. Para gerar layouts de programação de interiores, o designer e o cliente trabalham por meio de uma série de parâmetros lexicais: frases simples que especificam os elementos da construção e sua localização e mostram como eles se relacionam. Isso pode ser “As salas de reunião devem ser colocadas perto das janelas” ou “A lanchonete deve ser colocada longe do laboratório por segurança”.

Os arquitetos podem demonstrar ao agente de IA o significado de conceitos vagos, como “perto de” ou “longe de”. Depois de aprendidos, o agente de IA pode colocar rapidamente os objetos de design em sua posição perfeita no projeto atual e reutilizar esses princípios de design de alto nível em projetos futuros com diferentes layouts geométricos.

Esse processo é o oposto do esboço de guardanapo à mão livre de um arquiteto para conquistar um cliente na hora. No tempo que leva para fazer um desenho rápido, os designers ou construtores podem dar aos clientes em potencial um esboço conciso de como seria a aparência de seu prédio. Com o protótipo de pesquisa de Obayashi, esses projetos prospectivos existem em tempos e lugares reais, definidos pelo que é realmente edificável.

“O protótipo de design assistido por IA desenvolvido em nossa longa jornada colaborativa com a Autodesk Research reflete como os arquitetos pensam sobre o quê, por que e como o processo de design”, diz Yoshito Tsuji, gerente geral da divisão de engenharia e design arquitetônico de Obayashi. “A colaboração entre a IA e os arquitetos nos permite comunicar o projeto com mais rapidez e obter a adesão dos clientes em tempo hábil.”

4. IA para desenvolvedores imobiliários

O projeto paramétrico é geralmente reservado para extravagâncias formais e avanços arquitetônicos dramáticos, curvas e cantiléveres. Em vez disso, a Parafin usa IA de iteração paramétrica para equilibrar programa, custo e viabilidade comercial. Desenvolvido pelo arquiteto Brian Ahmes e pelo desenvolvedor Adam Hengels, uma dupla de Chicago e Miami que reside na Rede Outsight dos Centros de Tecnologia da Autodesk , o programa gera derivações quase infinitas para lucratividade e desempenho objetivos.

Parafin é uma plataforma de design generativo baseada em nuvem que é usada atualmente para o desenvolvimento de hotéis. Destinado principalmente a incorporadores imobiliários, ele ajuda a avaliar rapidamente a viabilidade financeira de potenciais canteiros de obras no planejamento inicial. Ele pede apenas alguns parâmetros (número de quartos, estacionamento, local, altura e diretrizes de marca para hoteleiros) e pode gerar milhões de iterações que atendam a essas diretrizes – todas pesquisáveis por desempenho financeiro, custo e muito mais. Ele funciona por meio de uma interface baseada em mapa e menu em um navegador da web; plantas baixas altamente detalhadas, vistas 3D e arquivos Revit são gerados para cada projeto.

“Um desenvolvedor pode entender rapidamente, ‘O que posso construir no site’ e ‘Isso dá dinheiro?’ em questão de minutos, em vez de semanas ou meses ”, diz Hengels.

É comum os desenvolvedores classificarem dezenas de sites e oportunidades de desenvolvimento para um único projeto: esta fase pode ser opressora antes mesmo de adquirir uma propriedade. A plataforma economiza tempo de trabalho crítico, evitando a necessidade de puxar membros da equipe de projetos existentes para avaliar novos locais e determinar a viabilidade. Isso também economiza tempo, com estimativas programáticas iniciais disponíveis em alguns minutos. Isso permite que os designers façam o que fazem de melhor e se divertem mais: passar mais tempo nas qualidades formais e mais ricas dos edifícios.

A Parafin coloca os projetos no caminho certo – um digital – o mais cedo possível. “Hoje, os projetos de design são frequentemente iniciados fora do Revit e colocados no Revit mais tarde”, diz Ahmes. “Mas quando você executa a Parafin, o design nasce no Revit na primeira concepção.”

Todos esses aplicativos de IA compartilham este benefício: iniciar projetos de construção como nativos digitais para exercer maior controle sobre o tempo, recursos, viabilidade e desempenho em todo o processo. A partir deste ponto de partida mais forte, os designers podem levar suas habilidades mais longe, com mais confiança, não importa em qual setor eles atendam.

Como Obayashi e ConXtech, você pode colaborar com a Autodesk Research para investigar como aplicar AI / ML em seu trabalho diário. Se você estiver interessado em colaborar com a equipe de IA da Autodesk Research em AEC, entre em contato com Mehdi Nourbakhsh , gerente de pesquisa e principal cientista da Autodesk.

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Artigos BIM

Realidade Virtual e BIM na Construção

A realidade virtual (VR) em relação à construção é a capacidade de pegar um modelo tridimensional gerado por computador e fornecer a capacidade de visualizar, percorrer e interagir com o modelo antes da construção.

Através do uso de óculos especiais e de fácil acesso, os indivíduos podem experimentar dinamicamente a estética de um edifício e fornecer uma compreensão espacial de sua forma antes do início da construção.

A realidade virtual é uma extensão do processo BIM e, embora todos saibamos que o BIM pode otimizar a entrega de edifícios ao fornecer maior eficiência em todas as fases do ciclo de vida do edifício, o BIM não incentiva a exploração da forma, do espaço e da estética como a Realidade Virtual (VR) pode.

A VR também pode desempenhar um papel importante em todos os estágios do processo de projeto à construção, desde a avaliação das opções de arquitetura e apresentação de propostas até a correção de erros e a correção de problemas de construção e manutenção antes de iniciar o trabalho no local.

Mesmo nos estágios conceituais ou de adaptação, a VR pode ser um meio eficaz de explorar as relações entre os espaços; o impacto da luz em uma sala em diferentes momentos do dia ou do ano, vistas do mezanino ou layout de móveis e tipos de móveis, revestimentos de parede e piso. Com um modelo em escala física ou modelo BIM na tela, você ainda precisa imaginar como seria existir dentro do espaço. Com a VR, você realmente experimenta a proporção e a escala.

Uma coisa é modelar um edifício em um sistema CAD 3D, mas usar a VR para experimentar como será a sensação e a função pode levar o design a um nível totalmente novo. Projetistas podem entrar em imersão dentro de seus trabalhos, incentivando novas ideias ousadas e mais interação.

Ao implantar a realidade virtual, muitas empresas procuram começar com um sistema básico como o Enscape ou 3DS Max em conjunto com um óculos de realidade virtual dos mais baratos até os mais avançados, como o HTC Vive ou o Oculus Rift.

Recursos e benefícios da realidade virtual

  • Experiência, consciência e interação aprimoradas com o cliente
  • Usado pelo cliente como ferramenta de vendas
  • Aplicativos de planejamento aprimorados
  • Melhor colaboração e comunicação entre Projetistas, Empreiteiros e Subcontratados
  • Retrabalhos e incompatibilidades reduzidas
  • Redução de riscos
  • Veja os conflitos potenciais mais cedo
  • Treinamento
  • Treinamento de saúde e segurança
  • Marketing
  • Imagens de relações públicas, estudos de caso e promoção interna

Ficou interessado em explorar esses potenciais da Realidade Virtual em conjunto com o BIM? Então não deixe de conferir nosso treinamento do Zero ao Avançado, nele contemplamos além da disciplina 3D para prefeitura (projeto arquitetônico/legal), a Realidade Virtual através do Unreal Engine e também através da visualização 360º nativa da suíte Revit.

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Artigos BIM

Como o BIM impactou a construção e qual o seu futuro?

O BIM é frequentemente descrito como uma tecnologia, automação ou um software específico. No entanto, é na verdade um processo que produz um modelo de informações de construção, entre outras coisas.

Embora a adoção do BIM tenha normalizado o projeto 3D de um edifício, as mudanças em direção à centralização de dados e os avanços na tecnologia estão revelando as soluções para problemas de projeto complexos que apresentam oportunidades incríveis à comunidade de projetos.

Em termos simples, o BIM é uma representação digital das propriedades físicas e funcionais de um edifício e inclui informações sobre cada componente que entra em um projeto. O modelo 3D resultante ajuda arquitetos, engenheiros e profissionais da construção a criar e projetar com mais eficácia, conectando o modelo 3D ao desenho 2D.

Como isso afetou o projeto de construção?

Desde que a Autodesk introduziu a capacidade de equipes trabalharem simultaneamente em um único modelo em 2004, o Revit tem sido a base da adoção da modelagem 3D e BIM pela indústria de AEC. Com a adoção do modelo baseado em nuvem de hospedagem em BIM360, equipes de projeto em todo o mundo agora podem trabalhar juntas em uma única plataforma.

Enquanto os ambientes de dados comuns (CDE) como o BIM360 estão eliminando silos de informações e reduzindo o atrito no compartilhamento de dados BIM, eles também destacaram a importância da comunicação entre os parceiros de design fora do modelo para entender os objetivos e o status do projeto.

Além disso, a criação paralela de modelos 3D ao lado de desenhos de construção 2D tradicionais expandiu o conjunto de habilidades exigidas da equipe de AEC para dar suporte à modelagem 3D, interoperabilidade e visualização de modelos.

A adoção de software BIM e CDEs foi possibilitada por avanços em software de modelagem, poder de computação e recursos de nuvem. Essas tecnologias combinadas também permitiram análises avançadas que potencializam os modelos 3D, incluindo modelagem de elementos finitos, dinâmica de fluidos computacional, modelagem de energia, estudos de luz do dia e sequenciamento de construção.

Enquanto os projetistas podem ter considerado anteriormente apenas um punhado de soluções para um determinado design, o design generativo no software BIM permite que centenas ou milhares de opções sejam geradas e analisadas para que a melhor opção possa ser selecionada.

O que vem a seguir?

Se os últimos 10 anos foram para mudar para 3D e automatizar fluxos de trabalho, os próximos 10 serão sobre como aplicar essa automação para resolver novos problemas, tornando-se orientado por dados e integrando a cadeia de suprimentos.

As empresas de AEC precisarão abordar conjuntos de habilidades em constante mudança, competição por talentos e desenvolver relacionamentos para envolver novos parceiros para resolver problemas emergentes. Nos próximos anos, podemos esperar que os resultados do projeto mudem dos desenhos físicos para o BIM, especialmente à medida que as empresas adotam a ISO 19650.

Transformação Digital

A entrega de desenhos físicos às autoridades municipais e proprietários de edifícios será substituída por desenhos eletrônicos e BIM por meio de ferramentas como o Pyle (recentemente adquirido pela Autodesk).

Acompanhando a entrega eletrônica, veremos um movimento para adotar uma assinatura digital de entregas. Não apenas a digitalização de um selo, mas usando uma solução de assinatura digital certificada. Essa mudança pressionará os profissionais licenciados e os conselhos para entender como gerenciar o risco de “estampar” os produtos digitais.

Enfrentando novos desafios

Os crescentes grupos de partes interessadas e o crescente conjunto de ferramentas analíticas posicionam os profissionais de AEC para enfrentar uma série de desafios emergentes, desde a concepção do projeto até o gerenciamento das instalações.

Pessoas – novos parceiros, novo treinamento

Soluções inovadoras requerem engajamento com novos stakeholders. Em alguns casos, isso significa que haverá novos clientes. Em outros casos, isso significa que as empresas de AEC ficarão mais próximas dos clientes existentes em todos os níveis da cadeia de suprimentos, desde gerentes de dados a planejadores mestres, fabricantes e equipes de manutenção predial.

Conforme as empresas adotam a ISO 19650 e aumentam seus próprios requisitos de dados, as empresas de AEC terão que ser ágeis para atender a esses requisitos. Isso exigirá a qualificação constante da equipe existente e o treinamento de novos recrutas para acompanhar o ritmo das mudanças tecnológicas.

Novos problemas – segurança e dados

À medida que os edifícios se tornam hospedeiros de mais e mais tecnologia usada para adaptar a experiência aos ocupantes, novos riscos se apresentarão em torno da segurança e privacidade dos dados. A tecnologia de construção moderna precisará resolver os problemas de segurança que atormentam os sistemas SCADA (controle de supervisão e aquisição de dados) que controlam a infraestrutura crítica e as empresas de AEC terão que aprender como gerenciar os dados e mitigar os riscos associados.

A mudança para o software BIM afetou as empresas de design de edifícios, tanto na forma como administramos nossos negócios quanto em como fazemos nosso trabalho. Embora o BIM tenha resultado em eficiências de fluxo de trabalho, ainda precisamos concretizar um verdadeiro produto BIM.

Ambientes de dados comuns, como o BIM360, centralizaram as informações do projeto e melhoraram a coordenação do projeto, mas também abriram as portas para novos participantes e requisitos do projeto. Responder a esses requisitos oferece uma oportunidade para os designers aproveitarem seus recursos de design e tecnologia emergente para resolver novos problemas.

Ao promover a inovação, melhorar as capacidades técnicas e reduzir as barreiras à entrada, o BIM equipou as empresas AEC para responder às necessidades emergentes em um mundo cada vez mais incerto.

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Coronavírus está influenciando a modernização da construção civil

Antes mesmo do Coronavírus desembarcar em terras tupiniquins, o setor da construção civil já apresentava tímidos avanços na implantação de soluções tecnológicas no canteiro de obras, seja através do uso de sensores RFID, Drones, Câmeras, BIM ou Internet das Coisas, mas com o Covid-19, este processo tende a acelerar.

Podemos notar muito bem o avanço que o canteiro teve ao longo de anos, hoje, se faltar energia elétrica na obra, se torna impossível executar a maioria dos trabalhos, pois a dependência de ferramentas elétricas e eletrônicas se tornou fundamental na produção.

A pós pandemia, além da modernização tecnológica no setor da informática, trará grandes mudanças na industrialização das edificações, assim como é hoje na Europa ou nos Estados Unidos. Tudo o que puder ser feito fora do canteiro, com o menor envolvimento de pessoas, seja pelos novos hábitos de distanciamento, seja pelos riscos de segurança que o canteiro apresenta, serão bem vindos.

A grande prioridade do setor para esta década é conseguir da esfera federal, políticas e incentivos tributários para acelerar a industrialização do canteiro de obras. A tendência é transformar as construtoras em montadoras de sistemas que sejam entregues prontos no local da obra, como se fosse um lego gigante.

A modernização não trará desemprego, apenas mudará o perfil do profissional

Nós não precisamos “reinventar a roda”, mas apenas importar e desenvolver nacionalmente as principais tecnologias empregadas em canteiros modernos mundo a fora, exemplo o steel frame, wood frame, fôrmas-estruturas (como ICF), sistemas sustentáveis (como o PassivHaus), entre diversos outros exemplos.

Essas tecnologias não irão gerar o desemprego no setor da construção 4.0, mas sim alterar o perfil de quem trabalha nele, ampliando o leque de possibilidades para novos profissionais e também àqueles que desejaram se adaptar as tendências. Entre os grandes benefícios, temos a segurança e saúde dos colaboradores no canteiro, como também a velocidade do processo produtivo.

Novos desafios já estavam surgindo das demandas de um mundo cada vez mais rápido, exigente e com recursos finitos, mas a pandemia de 2020 chegou para acelerar ainda mais este processo de inovação tecnológica.

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Apenas ações interligadas farão a construção civil retomar o crescimento

Segundo dados conjuntos do CBIC¹, Abrainc², Abramat³, Anamaco4 e AFEAL5, 77% das empresas da construção civil estão operando normalmente. Este mesmo estudo indica que 55% dessas empresas estão preparadas retomar as atividades e 42% farão investimentos ainda em 2020, mesmo com a crise ocasionada pela pandemia de Coronavírus.

Empreender em um país como o Brasil, em que vivenciamos uma crise sobreposta a outra acaba sendo difícil para todos, mas existe o lado da oportunidade (que alguns empresários já estão enxergando em tempos de Covid-19). A construção civil é o setor que puxa a economia brasileira, se ela entra em crise, todos os setores entram em seguida.

Segundo Luiz Antônio França, presidente da Abrainc, estímulos à construção civil é que poderão puxar o PIB do Brasil. “Somos nós que temos condições de impulsionar a retomada”, diz.

O setor da construção estava apresentando tímidos indícios de retomada e recuperação, que não tinham como variável a crise ocasionada pelo Coronavírus, mas agora é preciso planejar a “retomada da retomada”, buscando novas formas de superar desafios e se adaptar as novas tendências em um mundo pós pandemia.

Para Waldir Abreu, presidente da Anamaco, o setor varejista da construção civil está se modernizando. “Nossa grande vantagem é que em nenhum momento as lojas pararam, porque o setor foi visto como uma atividade essencial. Estão todas ou abertas ou operacionais para dar conta dos atendimentos emergenciais”, diz.

Venda de material de construção cresceu em abril, na comparação com março

Visando a retomada do recente crescimento, as entidades de classe elaboraram um plano estratégico com três pilares:

– Seleção e envio de informações qualificadas aos associados e membros

– Interação constante com as esferas governamentais (federal, estadual e municipal)

– Compartilhamento interno de informações sobre melhores práticas entre seus membros e entidades externas.

Já o plano de ação engloba reuniões semanais com o comitê de crise, divulgação de dados em sessão específica nos sites das entidades e participação em comitês governamentais e não-governamentais. Através de algumas dessas ações, as entidades conseguiram englobar o setor de materiais de construção e a construção civil como atividades essenciais e que logo, não poderiam parar por decretos durante a pandemia.

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China constrói dois hospitais em pouco mais de uma semana

Os trabalhadores corriam o tempo todo para construir instalações para enfrentar o surto de coronavírus.

As autoridades chinesas anunciaram que estavam construindo dois hospitais para combater o surto de coronavírus. Apenas 10 dias depois, o primeiro foi concluído – e o segundo estava apenas alguns dias atrasado.

Os hospitais – o Hospital Huoshenshan, com 1.000 leitos, em Wuhan, no centro do surto de vírus, e o Hospital Leishenshan, com 1.600 leitos, na vizinha província de Hubei – foram construídos para ajudar médicos a lidar com a crescente crise de saúde.

Os hospitais consistem em módulos pré-fabricados feitos de painéis isolados interligados. Cada unidade tem cerca de 9,0m² – grande o suficiente para acomodar duas camas e equipamentos de apoio médico. Além disso, as unidades são despressurizadas para que o ar seja aspirado para as salas. Essa é uma prática comum usada para impedir que organismos transportados pelo ar escapem da sala.

As unidades estão em pilares para mantê-las fora do solo – para evitar a poluição do solo e acomodar oleodutos. A fundação em si consiste em concreto; sob essa superfície, há camadas alternadas de geotêxteis, feitas de tecido sintético e mantas à prova d’água.

Em 24 de janeiro de 2020, um batalhão de trabalhadores, caminhões e escavadeiras começaram a correr para limpar e nivelar o terreno no local de 80.000m² de Huoshenshan. Dias depois, as fundações foram lançadas e os trabalhadores começaram a montar os quadros das unidades e a construir o hospital de campanha.

Funcionários, incluindo 1.400 trabalhadores médicos militares, chegaram para montar e testar dispositivos médicos e preparar a instalação para a admissão de pacientes. E em 4 de fevereiro, o hospital admitiu seus primeiros 50 pacientes – mesmo quando a construção da instalação ainda estava sendo concluída.

Foram necessários 7.000 trabalhadores da construção e 1.000 máquinas de construção trabalhando 24 horas por dia para construir a instalação. As precauções de segurança no local de trabalho foram aumentadas durante a construção – os trabalhadores tinham que se submeter regularmente a verificações de temperatura e outras medidas para detectar qualquer infecção por coronavírus.

Essa vigilância continua agora que a construção foi concluída. As salas acabadas possuem armários de dupla face com sistemas de desinfecção por ultravioleta que permitem que a equipe do hospital entregue suprimentos sem ter que entrar nas salas ocupadas e sistemas de ventilação que colocam os pacientes em quarentena.

O hospital também usa scanners de infravermelho que podem detectar se algum membro da equipe está com febre – um sinal revelador de infecção por coronavírus. Não é a primeira vez que a China constrói um hospital nesse ritmo. Os dois novos hospitais são, de fato, baseados nas instalações construídas para lidar com o surto de SARS em 2003 – um hospital que foi construído em apenas sete dias.

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7 Inovações Tecnológicas na Construção Civil para esta década

Você está no canteiro de obras, equipado com seu traje de robô do tipo Exterminador do Futuro, que lhe dá força exponencial, permitindo que você levante sem esforço centenas de quilos à medida que sensores integrados enviam seus dados vitais e atmosféricos para a nuvem.

Enquanto isso, seus óculos de realidade aumentada sobrepõem modelos 3D ao seu trabalho enquanto seus colegas no escritório guiam seus movimentos, rastreando sua localização exata através de suas botas ativadas por GPS.

Soa como ficção científica? Este cenário não está longe. De tecnologias vestíveis e estradas feitas de plástico reciclado, a construção promete ficar cada vez mais tecnológica.

Exoesqueletos.

Que a construção civil é um ambiente perigoso, todo mundo sabe. Trabalhos em altura e operar máquinas pesadas, geralmente em condições climáticas imprevisíveis exigem que o trabalhador utilize equipamentos de proteção, como capacetes, óculos, coletes e botas.

Mas e se esse equipamento tivesse cérebro e força? Gadgets vestíveis estão ganhando cada vez mais força, como exoesqueletos que permitem levantar até 100 quilos!

Ao suportar menos peso, os trabalhadores podem evitar a fadiga muscular e reduzir as chances de lesões, e acredite ou não, os funcionários da Ford na fábrica dos EUA já estão utilizando em pleno 2020.

Redes 5G e conexões ultra rápidas no canteiro de obras.

Espera-se que as redes 5G sejam lançadas em todo o mundo agora em 2020, impactando a eficiência da construção de maneiras sem precedentes.

Com conexões mais rápidas e confiáveis, o projeto de construção usando inteligência artificial e BIM será ainda mais eficiente, pois as redes 5G permitirão que todos os envolvidos em um projeto de construção acessem todas as informações em andamento do projeto em uma única plataforma mais rapidamente.

O 5G também oferece aprimoramento da comunicação nas operações de comandos remotos e no feedback de vídeo em tempo real, o que é essencial para ganhos de eficiência, vigilância e operação segura.

Redução das Emissões de Carbono

As ferramentas usadas para monitorar e medir as emissões de carbono estão mostrando um futuro promissor na construção.

A Skanska EUA, com sede na Suécia, por exemplo, conseguiu reduzir as emissões de carbono incorporadas em projetos em até 30% usando a Calculadora de Carbono Incorporado na Construção (EC3), uma ferramenta de código aberto que calcula as emissões de carbono incorporadas nos materiais de construção.

Usando a ferramenta da Skanska, engenheiros podem examinar dados para materiais de construção comuns e criar um plano de compensação de carbono para o empreendimento. A ferramenta fornece transparência de dados, ajudando a reduzir a emissão de carbono de um projeto antes mesmo de começar.

A Construção circular e os três erres.

Usar, Reutilizar e Reutilizar Novamente, essa é a Economia circular, um sistema econômico que visa eliminar o desperdício e promover o uso contínuo de recursos.

Assim é como a Associação filantrópica dinamarquesa Realdania lançou o Desafio da Construção Circular (Circular Construction Challenge) para achar uma solução ao grande desperdício de matérias primas nas construções, ao mesmo tempo que as recicla e reutiliza no mesmo empreendimento.

O crescimento do Machine Learnign e da Inteligência Artificial.

A Inteligência Artificial e o aprendizado computacional estão auxiliando construtores a utilizar as informações para tomar melhores decisões, numa escala nunca vista antes.

Um bom exemplo disso se relaciona com a produtividade no canteiro de obras, coisa que até pouco tempo atrás, era complexa, entediante e pouco viável de se fazer.

Agora, a inteligência artificial está sendo aplicada no planejamento de uma obra, através da sugestão automatizada das tarefas, sua duração e custos que serão exigidos no canteiro de obras.

Construções modulares pré-fabricadas.

Casas pré fabricadas são a tendência no exterior, entre seus benefícios estão o baixo custo para montá-las em relação às residências tradicionais e o pouco tempo exigido desde a locação da obra até a entrega das chaves.

Aqui no Brasil, em determinadas regiões, algumas empreiteiras utilizam um conceito parecido, através de formas metálicas gigantes, em que são passadas a infraestrutura e em seguida, tudo é concretado.

Na cidade de Malibu, na Califórnia, o governo local está incentivando esta modalidade de construção como forma de abrigo temporário para as vítimas dos incêndios florestais na região.

A construção e o Blockchain

A construção conectada é baseada na ideia de que os dados devem estar no centro do ecossistema de construção de canteiros de obras, máquinas e trabalhadores.

Embora o conceito pareça básico, os dados – especialmente as informações de operações de construção – geralmente são perdidos entre transferências de arquiteto para engenheiro, empreiteiro e proprietário, devido ao uso de plataformas diferentes em diferentes estágios da construção.

O Blockchain é uma das tecnologias mais disruptivas que afetam a construção por causa de seu poder de registrar, ativar e garantir grandes números e variedades de transações, responsabilizando todos os que a consideram responsáveis.

Além disso, os Sistemas de Informações Geográficas (SIG) fornecem dados geográficos vitais que planejadores, designers e engenheiros devem sempre considerar durante todo o processo de planejamento da construção.

Com a ajuda de blockchain, GIS e fluxos de trabalho de construção conectados, esses dados podem ser retidos com muito mais segurança.

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Artigos BIM Sustentabilidade

Como impedir o superaquecimento de residências?

Martin Twamley, gerente técnico do Steico no Reino Unido , examina os fatores por trás do superaquecimento na habitação e como os riscos podem ser reduzidos

A maneira como projetamos nossas casas está mudando. Estamos começando a fazer melhor uso de nossos espaços, convertendo quartos no sótão em quartos e criando salas no último andar com tetos abobadados.

Existem muitas maneiras pelas quais nossas casas podem absorver o calor do ambiente externo durante períodos de clima quente. No entanto, muito desse ganho solar pode causar superaquecimento.

Ao lado de janelas e paredes, o teto de qualquer casa é um coletor solar térmico muito grande, que absorve grandes quantidades de calor durante períodos mais quentes. À medida que o calor aumenta, o ganho solar das janelas e paredes aumenta e se acumula nos espaços mais altos de uma casa. Portanto, pode ser difícil manter esses espaços frescos quando o tempo está quente.

Superaquecimento no Reino Unido

Obviamente, o superaquecimento é menos preocupante no Reino Unido do que em outros climas tradicionalmente mais quentes. No entanto, apesar da visão de que o Reino Unido não tem clima quente, não estamos imunes às ondas de calor – o verão de 2018, por exemplo, registrou meses de temperaturas consistentemente altas que influenciaram muito as temperaturas internas de nossos edifícios. O superaquecimento é um problema geralmente esquecido e sua prevenção deve ser diretamente abordada e contabilizada no projeto de construção .

Transferência de calor do ambiente externo

O calor que sua casa experimenta do sol varia ao longo do dia. Essa variação é conhecida como “fluxo periódico de calor” e pode influenciar o “atraso de decréscimo” de um edifício – o intervalo de tempo para o calor passar pelo envelope de um edifício e influenciar seu ambiente interno.

Por volta do meio-dia, o ganho solar da sua casa será o mais alto. Um atraso de decréscimo mais alto significa que a transferência de calor nesse ponto será adiada por um longo período de tempo, penetrando no envelope do edifício em um momento posterior do dia em que a temperatura externa estiver mais baixa e a ventilação natural do edifício possa ocorrer. Geralmente, um atraso de decréscimo de 12 horas fornece a solução ideal.

Materiais de isolamento e atraso de decréscimo

O isolamento do seu prédio tem duas funções principais – reter o calor em períodos mais frios e manter a casa fresca em períodos de clima mais quente. A maneira como você escolhe isolar o seu edifício tem um grande efeito no atraso de decréscimo e no risco de superaquecimento. Costumamos escolher nosso isolamento com base em uma combinação de espessura e valores U.

Por um longo período, a indústria de construção do Reino Unido deixou de usar materiais de isolamento sintético, como poliestireno ou lã mineral. Devido à sua respectiva mistura de densidade e capacidades de calor específicas, suas capacidades de decremento são relativamente baixas. Isso leva a seções mais finas de isolamento no telhado dos edifícios, que possuem pouca massa térmica e não têm capacidade para amortecer a transferência de calor. Isso causa um risco aumentado de superaquecimento.

Mas, quando começamos a pensar com mais cuidado sobre a influência que nossos edifícios podem ter sobre nossa saúde física e mental e a saúde do ambiente ao redor, a indústria está se movendo para favorecer materiais de construção mais naturais.

Materiais de isolamento natural, como fibra de madeira, apresentam níveis comparativamente baixos de difusividade (transferência de calor) do que materiais sintéticos. Isso significa que os materiais podem ajudar a moderar a temperatura interna de um edifício.

É importante observar que dois materiais com os mesmos valores U podem ter capacidades de decréscimo significativamente diferentes. A densidade e a capacidade térmica dos materiais de isolamento são um influenciador vital do atraso no decréscimo de um edifício e, finalmente, do risco de superaquecimento.

Os materiais de isolamento de fibra de madeira têm uma densidade especialmente alta – isso é essencial para a proteção contra o calor no verão, pois essa massa maior atua como um amortecedor de calor mais eficaz. Esse buffer leva a um atraso maior de decréscimo e a uma “mudança de fase” – a diferença de tempo entre a temperatura externa mais alta e a temperatura interna mais alta.

Medição de transferência de calor – difusividade térmica

Difusividade térmica é a taxa de transferência de calor de um material do lado quente para o lado mais frio. Nesse cenário, a passagem de calor do ambiente externo para o interior do envelope do edifício. A difusividade térmica de um material pode ser calculada dividindo sua condutividade térmica (a taxa na qual o calor passa através do material) pela capacidade específica de calor (o calor necessário para elevar a temperatura do material em uma determinada quantidade) multiplicada pela densidade do material.

Difusividade térmica = condutividade térmica / (capacidade específica de calor x densidade)

Um material com alta difusividade térmica conduz o calor rapidamente, fazendo com que o atraso no decréscimo seja baixo. Portanto, para reduzir o risco de superaquecimento, um material natural com baixa difusividade térmica, como a fibra de madeira, é mais eficaz.

Saúde e conforto ou superaquecimento? A decisão cabe a você

O superaquecimento deve ser reconhecido como um problema comum e planejado na fase de projeto da construção. Isso não deve ser uma reflexão tardia quando ocorre uma onda de calor.

Existem várias razões pelas quais um edifício pode superaquecer, mas podemos reduzir o risco de isso ocorrer usando materiais que atuam para amortecer o calor e impedir sua rápida transferência para o envelope do edifício. Estrutura de madeira e estruturas leves – por exemplo, o teto de uma casa de tijolo ou alvenaria – se beneficiarão muito dessa abordagem de design.

Um edifício que apresenta um risco menor de superaquecimento é um edifício saudável que gera um ambiente interno mais confortável para seus ocupantes. No entanto, os regulamentos de construção existentes no Reino Unido não têm um padrão mínimo para o atraso no decréscimo, portanto a decisão de projetar com superaquecimento em mente cabe exclusivamente a você.

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A tecnologia substituirá a habilidade humana na construção?

Os programas de computador têm sido incrivelmente úteis em progredir em quase todos os setores, especialmente na indústria de AEC, com o aumento da dependência de software, alguns estão preocupados que isso poderia depender de software, por extensão, a perda de habilidade humana no local de trabalho

A dependência da preocupação com o software no setor de AEC é amplamente exagerada – um programa só produzirá qualidade com base na entrada, ou seja, sempre precisará de engenheiros competentes para trabalhá-los a fim de produzir resultados de alta qualidade.

Não há realmente nenhum substituto para a habilidade humana genuína. Como tal, a assistência baseada em computador permanecerá como uma ferramenta de suporte. O vínculo bem-sucedido entre os programas de computador e as habilidades de engenharia varia dependendo de em qual parte do setor de AEC eles estão sendo usados. Para entender como esse fator pode afetar seu relacionamento, precisamos primeiro examinar os três principais estágios do projeto de engenharia.

  1. Conceito: Neste estágio, a maior parte do design vem da imaginação do engenheiro, apoiada por alguns elementos ou cálculos simples de dimensionamento.
  2. Elaboração e análise: Esta etapa traz o conceito de design para o mundo real de forma mais séria, verificando se é viável e como será bem-sucedido. Esse estágio é predominantemente baseado em computador, usando programas como software de projeto de construção para ajudar os engenheiros a trabalhar com maior precisão.
  3. Projeto detalhado: Este estágio é quando, como o nome sugere, o design se torna muito mais detalhado. Neste ponto, o design é quase totalmente baseado em computador, com a análise acontecendo em segundo plano.

Compreensão e imaginação são aspectos que somente um trabalhador humano pode trazer para um projeto de qualquer tipo. Mas não é apenas o aspecto imaginativo que as máquinas não podem replicar totalmente: o ajuste fino, por exemplo, ainda precisa de uma mão humana orientadora para garantir que as saídas estejam corretas. Embora saltos e limites estejam certamente sendo feitos no aprendizado de máquina, por meio do qual os computadores podem agora tomar decisões baseadas em dados e registros históricos, é altamente improvável que isso se desenvolva até o ponto em que a habilidade humana e o julgamento se tornem obsoletos.

Claro, as pessoas não são perfeitas em seus julgamentos. Erros podem ser cometidos ao escrever os programas projetados para dar suporte ao design ou ao longo da linha ao inserir dados nesses programas. Qualquer erro resultará em uma saída imprecisa. Por essa razão, o tópico da verificação automatizada – por meio do qual os programas de computador verificarão a entrada em relação a projetos anteriores e seu sucesso ou falha – tem sido um ponto importante de discussão no setor de AEC ultimamente.

No entanto, é importante ter em mente que a maioria dos desastres de engenharia ocorreu devido a algo incomum; isto é, algo que não aconteceu em projetos relacionados anteriores. Embora os verificadores de regras ajudem quando situações em que as regras se aplicam, elas não podem sinalizar algo que não aconteceu em registros anteriores, isto é, algo incomum.

Existem exemplos disso no mundo do trabalho. A conhecida oscilação do Millennium Bridge não foi percebida em nenhum momento pelo código do design. Programas não conseguiram prever a instabilidade do vento de Tacoma Narrows. Embora os engenheiros possam usar um juízo de valor, os programas de computador não. À medida que o mundo muda, os engenheiros farão um juízo de valor para adaptar seus projetos de acordo.

Fórmulas e algoritmos são usados não para substituir a habilidade humana, mas para tomar decisões tão precisas quanto possível. Existem várias estruturas e projetos que tiveram fórmulas desenvolvidas exclusivamente para eles. Por exemplo, a criação da fórmula original para estruturas de casca teve que ser criada por matemáticos especialistas para garantir o sucesso.

Agora, com a análise de elementos finitos, quase qualquer forma pode ser analisada – mas isso não significa que essas formas sejam sempre sensíveis. Há uma certa tensão entre arquitetos e engenheiros em torno disso. Onde os engenheiros são vistos como desejados, os arquitetos são vistos como querendo novidades primeiro. Mas essa disparidade faz a parceria perfeita para os melhores projetos.

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Entendendo e aplicando o BIM em projetos de construção

Com o governo do Reino Unido exigindo o uso de modelagem de informações de construção (BIM) em projetos governamentais desde 2016, sua percepção transformou-se de uma ferramenta útil em uma necessidade para a entrega de projetos de construção de todos os tipos

Aqui, Glyn Shawcross, diretor de engenharia e design do fornecedor de soluções de engenharia Boulting Ltd, explica uma das principais regulamentações essenciais para se tornar habilitado para BIM.

O BIM é um processo de criação e gerenciamento de informações e dados sobre um projeto de construção, para produzir um modelo de informações de construção que pode conter uma descrição digital de cada ativo.

Com base na modelagem 3D, o BIM também inclui os dados por trás do modelo. Além dos benefícios de um modelo 3D, como a coordenação física, o BIM pode reunir dados no nível exigido de detalhes, tornando-os acessíveis a todas as partes envolvidas.

Um processo colaborativo, a produção do modelo provavelmente será parcialmente automatizada e melhorada manualmente durante todo o processo de projeto e construção. Crescendo em detalhes e precisão à medida que o projeto avança, o ativo final do BIM é entregue ao cliente no final do projeto e é usado durante toda a vida útil do edifício.

O custo de operação e manutenção de edifícios e instalações pode atingir até 85% do custo total do edifício. Uma representação virtual precisa de um edifício e seus dados de ativos podem fornecer espaço para encontrar e realizar possíveis áreas de economia de custos, mesmo após o término da fase de construção.

Padrões e princípios do BIM

Os requisitos para o Nível 2 do BIM são estabelecidos pelo PAS 1192-2: 2013 e pelo seu parceiro, PAS 1192-3: 2014, que orientam os gestores de ativos sobre a integração, gerenciamento de informações, gerenciamento de ativos e construção final do build.

Ambas as normas se aplicam aos ativos de construção e infra-estrutura e baseiam-se nos códigos de prática anteriormente existentes, BS 1192: 2007 e A2: 2016, que incentivam a produção colaborativa de informações de arquitetura, engenharia e construção.

O PAS1192-2: 2013 e o PAS1192-3: 2014 fornecem orientação sobre como a informação é expressa nos modelos, conforme exigido pelo nível dois BIM e acima. As informações expressas devem ser lógicas, visíveis e disponíveis para análise e uso pela equipe do projeto, em vez de difíceis de extrair e praticamente trabalhar.

Modelos de boa qualidade produzidos por nível 2D BIM promovem efetivamente o compartilhamento, análise e reutilização de informações, fornecendo uma melhor representação visual do projeto e da construção, que pode ser usada para informar a tomada de decisões.

Por exemplo, o software de sobreposição pode sobrepor vários modelos um ao outro para ver como eles se encaixam, permitindo que os conflitos sejam identificados e gerenciados antes da construção, economizando tempo e dinheiro.

Atualmente, a maioria dos projetos de construção é suportada por vários modelos, embora uma vez que o nível BIM três seja atingido, cada parte envolvida usará o mesmo modelo, que deve estar totalmente acessível a partir da nuvem. Os dados armazenados na nuvem podem gerar problemas de propriedade intelectual dos quais os colaboradores devem estar cientes.

Os regulamentos também abrangem pontos práticos a serem observados ao escolher o BIM como uma ferramenta de gerenciamento de projetos. Os modelos devem ter a quantidade certa de detalhes para apoiar seu propósito, já que os modelos sobrecarregados com informações demais ou desnecessárias são tão inúteis quanto os que têm muito pouco.

Na primeira etapa de qualquer projeto BIM, um plano de execução BIM deve ser elaborado. Entre outras coisas, especifica o software que será usado, colide as responsabilidades de detecção e, crucialmente, o nível de detalhe necessário. Garantir o nível certo de detalhes significa que cada parte possui todos os dados necessários, sem aumentar desnecessariamente o custo total do processo BIM.

Um modelo BIM deve ser progressivo e fluido. Um princípio importante estabelecido pelo PAS1192-2: 2013 é que à medida que um projeto avança e a informação cresce, o modelo fornecerá informações adequadas para o projeto, para a construção e, finalmente, para representar o que foi construído.

O uso do BIM deve ser continuamente avaliado, pois o regulamento enfatiza que os modelos podem não oferecer necessariamente a melhor maneira de comunicar informações. Se o projeto é simples, um cronograma ou outro formato pode fornecer o mesmo benefício com menos despesas.

Gerenciamento BIM

Como um modelo é uma fonte de informação, a governança e a direção são tão importantes ao produzir e gerenciar um ativo BIM quanto ao produzir um relatório ou compilar documentação ou desenhos técnicos.

Um gerente BIM deve ser nomeado, que será responsável pela implementação dos procedimentos de construção digital e BIM durante todo o ciclo de vida do projeto. Eles impulsionarão as mudanças, garantindo que o cliente, a operadora, os contratados e os fornecedores possam aproveitar ao máximo a tecnologia, as pessoas, os processos e as políticas disponíveis.

Um gerente de BIM experiente é essencial para o bom funcionamento e excelentes resultados, tanto em termos da versão final quanto do ativo BIM produzido. A Boulting possui uma vasta experiência e expertise, tanto na implementação como na execução de projetos BIM, garantindo os altos padrões de que os clientes, engenheiros e fornecedores se beneficiam.

Documentos primários, como os requisitos de informações do empregador e o plano de execução do BIM, são cruciais para produzir um produto eficiente e eficaz. Além do modelo final, um dos resultados mais importantes é o registro preciso das informações do projeto, que é usado para suportar a estrutura construída durante a operação.

Independentemente de um projeto atual exigir o uso do BIM, garantir que seu negócio esteja habilitado para BIM e que os regulamentos corretos sejam identificados e compreendidos é essencial no clima moderno. Além de ampliar o escopo do trabalho futuro, um entendimento completo garantirá que o melhor serviço seja fornecido a cada cliente, contratado e fabricante envolvido em qualquer projeto.