Matriz de Clash para Projetos de Infraestrutura
Para se garantir a qualidade de modelos BIM em projetos de engenharia é importante que sejam previstos, antes do início da execução dos projetos, procedimentos, contemplados no Plano de Execução BIM – PEB, para que os benefícios esperados para a construção sejam devidamente concretizados. Benefícios, como: redução de retrabalhos, aderência aos prazos acordados, melhoria nas soluções de projetos, dentre outros, poderão ser obtidos para a construção, caso haja uma adequada concepção e execução do PEB.
Uma das boas práticas que tenho adotado na construção de PEBs é conceber a Matriz de Clash e a Árvore de Hierarquia entre disciplinas do Projeto para que o processo cíclico de detecção de interferências ocorra de forma efetiva e com possibilidade de controle e monitoramento. Por meio do uso da Matriz, é possível padronizar as análises viabilizando mecanismos de comparação, de avaliação do desempenho e de poder de decisão no momento de proposição de soluções para as interferências entre disciplinas.
Mas afinal, como se construir uma Matriz de Clash?
Inicialmente, o primeiro passo é conceber a prioridade de flexibilização entre disciplinas de projeto. Essa ação, para projetos de edificações, já é bem conhecida, por exemplo, como representado na Figura 1.
Figura 1 – Árvore de hierarquia entre disciplinas de projetos de edificações, Fonte: autor.
De acordo com a Figura 1, podemos identificar a seguinte situação: temos na base da pirâmide as disciplinas que apresentam a menor possibilidade de flexibilização e caminhando para o pico da pirâmide o potencial de flexibilização é gradativamente atenuado.
Exemplo: se houver um conflito entre a disciplina de arquitetura, de estrutura e a de sistemas mecânicos, a disciplina que deverá ser modificada é a de sistemas mecânicos, em função, dentre outras premissas, dos custos e dos esforços necessários para alteração das disciplinas.
Entretanto, se houver um conflito entre sistemas mecânicos e sistemas hidrossanitários, deverão ser flexibilizados os sistemas hidrossanitários, pois sistemas mecânicos costumam apresentar componentes com dimensões maiores, que apresentam maiores restrições de espaço e proporcionam maiores impactos em sua alteração.
Caso haja interferências entre sistemas hidrossanitários e sistemas elétricos, sistemas elétricos deverá ser alterada, em função de, nas maioria das vezes, apresentarem menores dimensões e, por motivo mais determinante, por hidrossanitários serem atrelados a espaços específicos do empreendimento (banheiros, cozinhas..) com pouca flexibilidade de alteração de suas posições no todo do empreendimento.
Construída a pirâmide, deverá se pensar em qual a sequência de execução da detecção de conflitos entre disciplinas. Todas as vezes que se realizarem as análises, deverá ser considerada a mesma ordem. Isso é importante para que seja garantida a qualidade das análises, passando-se por todos os elementos essenciais e para que se possa criar um rito padronizado e conhecido que viabilize a execução de uma avaliação do desempenho do processo.
Para projetos de edificações, a Matriz poderá ser estruturada da seguinte maneira:
Figura 2 – Matriz de Clash para projetos de edificações
Tem-se nas colunas da tabela e nas linhas à esquerda as disciplinas do Projeto. Na primeira análise, tem-se arquitetura e estruturas (coluna 2). A segunda análise, coluna 3, arquitetura, estruturas e sistemas mecânicos, da seguinte forma:
Figura 3 – Matriz de Clash para projetos de edificações – coluna 3
Assim, poderá ser utilizada uma ferramenta tecnológica de verificação de modelos (exemplo: Navisworks – Autodesk) para fazer a análise de conflitos, exemplo: Teste 1: Arquitetura x Sistemas Mecânicos e, na sequência, o Teste 2: Estruturas x Sistemas Mecânicos.
Entretanto, pode-se ainda realizar análises especificas entre as disciplinas, por exemplo: desmembrando a coluna 3, conforme demonstrado a seguir:
Figura 4 – Matriz de Clash para projetos de edificações – coluna 3 - desmembrada
Lembrando-se que o número em vermelho se refere à disciplina à direita da tabela e que se fará análise com todos os elementos e subelementos da esquerda.
Bem, como é sabido, o conhecimento acerca do uso de Matriz de Clash em projetos de edificações não é algo novo. Já é estudado e aplicado em vários casos de projetos de engenharia de edificações. Entretanto, nota-se uma lacuna expressiva de aplicações de Matrizes de Clash para Projetos de Infraestrutura.
Pensando nesta demanda, este artigo apresenta algumas propostas a fim de orientar os passos do planejador da estratégia BIM do Projeto, materializada no Plano de Execução BIM. Não se pretende propor algo estático e definitivo para qualquer tipo de projeto de infraestrutura, mas sim apresentar algumas soluções possíveis. De acordo com Corrêa et al. (2019) O termo “infraestrutura” abrange uma ampla gama de obras civis, porém, quando utilizado no contexto do BIM, geralmente exclui edificações. Neste contexto há: infraestrutura de transportes (estradas, ferrovias; pontes, túneis, aeroportos, portos, etc.); infraestrutura de energia (plantas de geração hidrelétrica, nuclear, eólica, térmica, solar, etc.); infraestrutura de utilidades (redes de água, gás, esgoto, drenagem, comunicação, etc.) e infraestrutura ambiental (represas, diques, açudes, etc.).
Assim, como em projetos de edificações, o passo inicial é o mesmo: pensar em uma hierarquia de disciplinas. Face ao exposto, tem-se, conforme a Figura 5, a seguinte sugestão a aplicável a projetos de infraestrutura de transportes:
Figura 5 – Árvore de hierarquia entre disciplinas de projetos de infraestrutura
No caso proposto, tem-se as disciplinas de Projeto Geométrico, de Terraplenagem e de Pavimentação como os cernes do processo, estas terão menor possibilidade de flexibilização. Envolvem definições de traçados, atendimento às exigências normativas e custos significativos de soluções, como: impactos em corte e aterro e em soluções de sistemas de pavimentação.
Caso uma nova solução de drenagem seja necessária para solucionar impactos entre disciplinas, esta deverá adotar como ponto de partida os projetos de geometria, terraplenagem e de pavimentação. Entretanto, é importante ressaltar, que esta sequência poderá mudar de projeto para projeto. Dependerá da estratégia do Projeto a ser adotada, em função da melhor execução, economicidade, eficiência dos sistemas, adoção de premissas metodológicas de Lean Construction, dentre outras.
O próximo nível, sistemas de redes de esgoto e de água, na grande maioria das vezes, são os sistemas que devem ser flexibilizados em detrimento das demais disciplinas. A justificativa se faz pelo custo das soluções, pelos aspectos dimensionais dos componentes e pelas diversas soluções de flexibilização intercomponentes. Por exemplo, pode-se desviar uma rede coletora de esgoto, ou uma rede de distribuição de água. Logicamente, há situações específicas que devem ser analisadas, mas a ideia é pensar em uma estrutura geral, materializando-a no PEB do escritório, e discutir as especificidades inerentes a cada Projeto.
No topo da pirâmide estão os projetos de instalações elétricas e de sinalização. Configuram-se em disciplinas onde seus aspectos dimensionais e as possibilidades de soluções acima do solo tendem a possibilitar maiores opções de flexibilização. Algumas estruturas para pórticos de sinalização viária poderão impactar nos caminhamentos de instalações sob o solo, neste caso, deverão ser previstas estruturas distribuindo os esforços no solo e proporcionando o caminhamento seguro das instalações.
Baseando-se na pirâmide de hierarquia de disciplinas para projetos de infraestrutura apresentada, podemos desmembrá-la da seguinte forma:
Figura 6 – Matriz de Clash para projetos de infraestrutura
Na segunda coluna, podemos realizar a detecção de interferências das disciplinas de projeto geométrico e pavimentação e de drenagem (nesse exercício fictício excluí a de terraplenagem). A estrutura ficaria assim:
Figura 7 – Matriz de Clash para projetos de infraestrutura – coluna 2
Na coluna 3 teríamos:
Figura 8 – Matriz de Clash para projetos de infraestrutura – coluna 3
Para a coluna 3, teríamos uma proposta de desmembramento que poderia ser:
Figura 9 – Matriz de Clash para projetos de infraestrutura – coluna 3 desmembrada
Entretanto, como ressaltado, a concepção da árvore de hierarquia entre disciplinas e Matriz de Clash poderá variar em cada Projeto. Neste contexto, apresento também uma outra opção:
Figura 10 – Matriz de Clash para projetos de infraestrutura
Neste caso, a prioridade é a disciplina de terraplenagem, onde envolvem maiores custos de corte e de aterro e, em seguida, a de drenagem por contemplar soluções que envolvem grandes alterações e repercussões/impactos nas disciplinas. A geometria poderia ser ajustada para atender às melhores definições.
Com a adoção de uma Matriz de Clash é possível, em etapas pré-definidas no cronograma do Projeto, avaliar o desempenho do processo, ou seja, se está havendo uma melhoria no processo de controle da qualidade dos modelos BIM sob a ótica das análises de interferência entre disciplinas.
É importante também mencionar que, antes que seja realizada uma análise de interferências, é necessário que sejam previstos no PEB diversos outros itens importantes pertinentes aos processo de verificação da qualidade dos modelos BIM, por exemplo: adequada definição de papéis e atribuições, check-list de verificação de inconsistências em modelos BIM, procedimentos para a adequada execução do modelo federado, check-list de verificações em modelo federado, regras e premissas para adequadas reuniões de coordenação, dentre outras.
A estratégia para o Projeto, contemplada no PEB, deverá conter um modelo de coordenação que viabilize a garantia da qualidade dos modelos BIM. O modelo de coordenação que venho adotando, compreende, basicamente em: Equipe Técnica (projetistas, customização de documentos, elaboração de famílias e rotinas BIM, equipe administrativa, dentre outros), Líderes BIM de Disciplinas (responsáveis pela gestão da informação de suas disciplinas), Coordenador de Projeto e Coordenador BIM. Todos com as suas funções claras e compreensíveis por todos os envolvidos no Projeto. O Coordenador do Projeto será aquele profissional responsável por liderar o processo de compatibilização entre as disciplinas. Essa ação poderá ocorrer, inclusive, em uma fase Pré-BIM, ou seja, nas reuniões de concepção e hierarquia dos sistemas. Ele também será responsável por liderar as reuniões referentes às soluções de engenharia. Após a maturidade do processo de compatibilização dos projetos e das soluções de engenharia, será realizada a primeira reunião de Coordenação BIM. Esta reunião será liderada pelo Coordenador BIM e contará também com o Coordenador do Projeto e os Líderes BIM de Disciplinas, escalados conforme o cronograma do Projeto.
O Coordenador BIM receberá os modelos das disciplinas em até 2 dias antes da reunião de coordenação, executará o processo de validação dos modelos, baseando-se em seu check-list, e realizará o processo cíclico de detecção de interferências, que envolve várias ações, como: definição da estratégia, preparação dos modelos, execução da federação dos modelos, execução da detecção, analisar e “filtrar” os resultados e liderar as reuniões de coordenação. O Coordenador BIM é o profissional central responsável pelo processo de otimização do Projeto, a fim de atender a demanda do Decreto 10.306 (2020) no que tange ao processo de detecção de interferências do Projeto.
Ainda com relação à análise do desempenho do processo cíclico de detecção de interferências, a imagem a seguir demonstra como poderão ser apresentados os resultados após as reuniões de coordenação:
Figura 11 – Desempenho do projeto – análise de interferências
O objetivo desse artigo foi esclarecer a importância do uso de Matrizes de Clash para projetos de infraestrutura, apresentar a sua aplicação prática e as possibilidades de uso. Pretende-se que os projetos em BIM de infraestrutura incorporem as definições de hierarquia de disciplinas e, por meio do processo de garantia da qualidade dos modelos concebido e executado, seja possível viabilizar benefícios durante o processo de execução do projeto, como:
- Melhoria no processo de gestão da comunicação;
- Atendimento ao Decreto 10.306 (2020) no que se refere ao processo de detecção de interferências (projetos mais eficientes e com potencial para gerar economicidade na construção);
- Processo cíclico de otimização em favor da garantia da qualidade dos modelos adotado ao logo de todo o desenvolvimento do Projeto;
- Facilitação do entendimento do processo de desenvolvimento do Projeto por toda a equipe, resultado um maior desempenho do processo de colaboração durante o desenvolvimento do Projeto;
- Redução gradativa do número de interferências e inconsistências - mesmo elevando-se o número de disciplinas e de níveis de detalhamento dos modelos;
- Menor número de revisões de Projeto – atendimento ao cronograma do Projeto e
- Assertividade da informação
Referências Bibliográficas
BSI. PAS 1192-2:2013 Specification for information management for the capital & delivery phase of construction projects using BIM, London W4 4AL, British Standards Institution. 2013.
BSI. BS 1192:2007, Collaborative production of architectural, engineering and construction information – Code of practice, London W4 4AL, British Standards Institution. 2007.
PENN STATE UNIVERSITY. BIM Project Execution Planning Guide. 3 Ed.Disponível em: https://www.bim.psu.edu/bim_pep_guide. Acesso em: 02 de abril 2021.
REDING, A.; WILLIANS, J.; DAVIS, S. The New Zealand BIM Handbook: a guide to enabling BIM on built assets. 3 ed. Nova Zelândia, 2019. Disponível em: Acesso em: 02 de abril 2021
System Hierarchy and Clash matrix in BIM Coordination – Bim Corner - disponível em: https://bimcorner.com/system-hierarchy-and-clash-matrix-in-bim-coordination/. Acessado em 28/06/2022
Corrêa, S. L. M. ., Siviero, L. F. ., Freitas, . R. de O., Corrêa, F. R. . e Santos, E. T. . (2019) “BIM para infraestrutura de transportes”, SIMPÓSIO BRASILEIRO DE TECNOLOGIA DA INFORMAÇÃO E COMUNICAÇÃO NA CONSTRUÇÃO. Porto Alegre, 2(00), p. 1–8. doi: 10.46421/sbtic.v2i00.189
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