Drones, os softwares BIM e a inspeção predial



Drones, os softwares BIM e a inspeção predial
(Imagem: The BIM Hub/Reprodução)


Artigo escrito por Bruna Louise Cazali Zuttion, Fernando Shimata Ghiraldi* e Aislan Foina

 


 RESUMO
 

A Construção Civil, desde os primórdios, é um dos setores mais importantes da economia, pois o desenvolvimento deste setor está correlacionado ao crescimento e capacidade produtiva de um país. Entretanto, nota-se que há um desafio quanto a implementação de tecnologias de dispositivos móveis em relação ao mercado para melhorias na indústria da construção.

 


Uma dessas tecnologias é a implantação dos VANT’s (Veículo Aéreo Não Tripulado), popularmente conhecido como Drones. O uso desta tecnologia apresenta vantagens significativas, como a geração de documentação fotográfica e de pré-projetos, mapeamento com precisão e apuração de inspeções. Juntamente com outras tecnologias do mercado, como o BIM, (Building Information Modeling) os VANT’s têm se tornado uma solução para a diminuição de custos de produção e aumento da qualidade do produto final.

 

 

INTRODUÇÃO

 

Cada etapa de um projeto de Construção Civil é importante para o sucesso do resultado final. As imagens capturadas por um VANT, após processadas, podem fornecer dados precisos de todos os estágios da obra, desde o estudo inicial do terreno, com o levantamento topográfico, cálculo corte e aterro, até para o acompanhamento detalhado da obra em andamento.


 

Os Veículos Aéreos não Tripulados (VANTs), popularmente conhecimentos como Drones e em inglês denominado como Unmanned Aerial Vehicles/Systems (UAV/UAS), são definidos como toda aeronave projetada para operar sem piloto a bordo, e que não seja de caráter recreativo (ANAC, 2015).


 

A versatilidade e o baixo custo são o que mais atraem na tecnologia dos Veículos Aéreos Não Tripulados, pois os levantamentos permitem uma resolução temporal flexível, considerando que se pode realizar voos em épocas diferentes na mesma área e também contam com a vantagem se serem mais baratos que veículos aéreos tripulados. 


 

Além disso, as imagens produzidas têm melhor resolução espacial se comparado aos satélites, livre de interferências de obstáculos atmosféricos como nebulosidade de gases. Sendo assim, obtêm-se imagens com alto grau de sobreposição, o que possibilita uma visão tridimensional a partir de duas ou mais imagens planas tomadas em posições diferentes (SIEBERT e TEIZER, 2014).


 

Há uma diversa gama de sensores que se conectam facilmente a drones compatíveis e podem ser trocados para suportar um conjunto diversificado de necessidades corporativas. Os dados coletados pelos sensores geram ortomosaicos, modelos 3D, nuvens de pontos e modelos de superfícies digitais. Quando usado junto com sistemas GPS, as imagens georreferenciada podem ser visualizadas em 2D e 3D nos softwares BIM.


 

O BIM (Building Information Modeling) ou Modelagem de informação da Construção (BIM) é um modelo digital 3D preciso de uma construção. Estes modelos digitais gerados por computador apresentam geometria e dados precisos necessários ao apoio das atividades de construção, fabricação e aquisição no canteiro de obras (EASTMAN et al. 2008).



Trabalhando com a compatibilização de projetos e com as imagens dos VANT’s é possível identificar problemas e elencar soluções, ainda na fase de projetos, o que consequentemente gera maior produtividade e evita custos posteriores desnecessários.
 

Outro ponto importante para a aderência da prática de inspeção através dos VANT’s é a realização de voos em operações de maior risco sem comprometer a vida humana, que permitem a manutenção da integridade dos profissionais da Construção Civil e reduz os acidentes de trabalho.

 

A inteligência artificial dos VANT’s e seus sensores também permitem obter imagens de aéreas detalhadas e medições para acelerar inspeções e garantir a qualidade a qualidade da perícia. Quando gerado o mapa de calor é possível analisar fissurações, temperatura de fachadas, e a própria estrutura do edifício e suas manifestações patológicas.

 


DESENVOLVIMENTO

 
(Imagem: The BIM Hub/Reprodução)
 

A capacidade dos Drones de alcançar locais de difícil acesso com velocidade de execução em alto nível de precisão na coleta de imagens digitais, juntamente com o auxílio dos modelos do BIM, formam um novo mercado.


 

A metodologia BIM, quando aplicada no gerenciamento de projetos, permite a compatibilização entre os projetos e a integração dos profissionais envolvidos. Os dados são compartilhados fazendo com que os processos de alterações no projeto se tornem automatizados e em tempo real. Portanto, erros comuns na fase de projeto são minimizados, tornando a modelagem de informação da construção em um elemento que auxilia a viabilização, construção, operação e manutenção em todo o ciclo de vida de um projeto (BIRX, 2006).

 

Os VANT’s se tornam um importante apoio durante a execução da obra com a geração do modelo 3D fiel da construção. Ao comparar os dados do projeto BIM com as imagens aérea georreferenciadas obtidas, é possível monitorar se o desenvolvimento das atividades no canteiro de obra está de acordo com o cronograma. Também é possível checar medidas como comprimentos, áreas e volumes (GERGOLA, 2011).


 

Um Drone pode voar e capturar imagens de diversos ângulos, alturas e perspectivas, com alta resolução de detalhes e texturas e cobrindo todas as partes das edificações ou áreas em uma fração do tempo que seria necessário para realizar a pesquisa de campo.


  

Estas imagens podem ser processadas em nuvens de pontos altamente precisas e compatíveis com os softwares BIM. Um levantamento que demoraria duas a três semanas pelos métodos tradicionais, por exemplo, com os Drones, passa a ser 4 dias ou menos.


  

A maior economia de tempo vem da etapa de coleta de dados. Na maioria dos locais de levantamento, leva menos de uma hora para voar e capturar as imagens do mapeamento. Posteriormente, carregam-se as fotos do voo no software que serão processadas em uma nuvem de pontos, formando um mapa com precisão de centímetros.


  

Desta forma, os VANT’s facilitam o processo de modelagem 3D, tornando o processamento dos softwares BIM mais rápido, fácil e econômico, já que elimina a necessidade de plantas baixas e de sensores de escaneamento de alto custo como o LIDAR (EASTMAN et al. 2008).


 

Após o projeto ser concluído, o uso do Drone permite a inspeção da obra em busca de problemas como trincas, desprendimento de reboco, entre outros. Com as câmeras térmicas é possível analisar o isolamento térmico, a eficiência energética ou regiões de incidência de insolação.


 

Inspeções de estruturas são feitas, convencionalmente, por meio de investigação visual, o que oferece certas limitações espaciais de acesso aos técnicos responsáveis, especialmente em estruturas mais complexas como barragens, torres, igrejas ou até prédios de muitos pavimentos.


 

Nestes casos são necessários equipamentos de elevação para realização da vistoria, o que aumenta a periculosidade do serviço. Desta forma, os VANT’s são promissores na área de inspeções, já que suprimem a necessidade de equipamentos de elevação e operadores especializados, garantindo a segurança dos técnicos envolvidos na realização da atividade de maneira mais econômica (ESCHMANN et al., 2012).

  

*Fernando Shimata Ghiraldi  é ex-aluno do INBEC , da turma de Pós-Graduação em Engenharia Diagnóstica: Patologia, Desempenho e Perícias na Construção Civil em Foz do Iguaçu.


REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

 

ANAC., Regras da ANAC para uso de drones entram em vigor. Disponível em:. Acesso em: 05 de fevereiro de 2019.

 

BIRX, G. W. Getting started with Building Information Modeling. The American Institute of Architects - Best Practices, 2006. Disponível em http://www.aia.org/bestpractices_index. Acessado em: 06 de fevereiro de 2019

 

EASTMAN, C.; TEICHOLZ, P.; SACKS, R; LISTON, K. BIMHandbook: a Guide to Building Information Modeling for Owners, Managers, Designers, Engineers and Contractors. New Jersey: John Wiley & Sons, 2008.

 

C. ESCHMANN, C.-M. KUO, C.-H. KUO e C. BOLLER, Unmanned Aircraft Systems for Remote Building Inspection and Monitoring. Disponível em: . Acesso em:06 de fevereiro de 2019

 

GEROLLA, G. O Brasil - universidades, projetistas, arquitetos, engenheiros - está preparado para o BIM? AU - Arquitetura e Urbanismo, São Paulo, v. 208, p. 16-17, jul. 2011.

 

SIEBERT, S; TEIZER, J. Mobile 3D mapping for surveying earthwork projects using na Unmanned Aerial Vehicle (UAV) system. Automation in Construction. v.41, p. 1-14. 2014.


INBEC

Pós-Graduação

Educar, formar e preparar Profissionais dentro das normativas aplicáveis ao ensino superior.