(Imagem: The BIM Hub/Reprodução)
Artigo
escrito por Bruna Louise Cazali Zuttion, Fernando Shimata Ghiraldi* e Aislan
Foina
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).
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:
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:
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.
