Levantamento De Quantitativo De Obras: Comparativo Entre O Método Tradicional E Experimentos Com Uso De Modelo Paramétrico Da Construção

ARTIGO ORIGINAL

GIL, Santiago Maia ^[1]

GIL, Santiago Maia. Levantamento De Quantitativo De Obras: Comparativo Entre O Método Tradicional E Experimentos Com Uso De Modelo Paramétrico Da Construção. Revista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento. Ano 03, Ed. 12, Vol. 04, pp. 109-123 Dezembro de 2018. ISSN:2448-0959

RESUMO

O cenário econômico atual destaca-se pela alta concorrência, isso força os empreendedores da construção civil aumentar a produtividade e reduzir os desperdícios. O custo dos empreendimentos envolve, principalmente, os materiais escolhidos e suas quantidades. A etapa fundamental para orçar um empreendimento é o levantamento de quantidades. Esse levantamento é, tradicionalmente, realizado de forma manual através das plantas e memoriais descritivos, porém esse método pode, muitas vezes, apresentar erros que se propagarão para o orçamento e o planejamento. Com essa preocupação este artigo busca realizar o estudo comparativo entre o levantamento quantitativo pelo método manual e através da utilização de software com tecnologia BIM. Para isso foi elaborado o projeto de uma residência utilizando desenho no CAD 2D e o modelo paramétrico do software Revit. Foi constatado através dos resultados quantitativos e qualitativos que a utilização do BIM trouxe várias vantagens como agilidade na coleta de dados e precisão nos resultados.

Palavras-chave: Levantamento de quantitativos, Modelagem da Informação da Construção, Orçamento

INTRODUÇÃO

O Brasil está passando por uma fase delicada, seja na economia ou na política a esperança de uma perspectiva positiva no crescimento do pais é preocupante. Todos os setores da produção foram, direta ou indiretamente, afetado pela situação atual do país.

O mercado brasileiro de construção civil vive uma crise sem precedentes. Segundo levantamento de MELHORES E MAIORES, a rentabilidade do setor caiu de 11,2% em 2013 para 2,3% em 2014. Apenas três das 23 empresas de construção classificadas entre as 500 maiores do país conseguiram crescer no último ano. A Odebrecht, a maior delas, teve queda de 32% nas vendas. (EXAME, julho 2015).

A crise, portanto, provoca efeito dominó em toda a economia (REVISTA EXAME, julho 2015). Diante deste cenário, as empresas são obrigadas a buscar meios de minimizar os gastos, fazer cortes, reduzir a produção e, muitas vezes, demitir funcionários. Desse modo, com o objetivo de reduzir os riscos de um projeto, deve ser realizado o levantamento de todas as quantidades a serem adquiridas para a realização do empreendimento (AVILA et al, 2003, p. 30).

O levantamento de quantitativos eficiente só é possível quando todas as etapas anteriores forem bem realizadas, possibilitando a obtenção das quantidades de forma mais precisa possível. Deve-se assegurar que o projeto esteja completo e bem detalhado, além de realizar cotação atualizada de todos os recursos necessários, seja de mão-de-obra ou materiais, para a posterior etapa: a orçamentação.

A orçamentação é uma etapa de suma importância para o planejamento e análise de viabilidade de projetos de engenharia. Podemos conceituar da seguinte maneira:

Orçamento é um processo pelo qual fazemos o levantamento dos gastos/custos e dos recursos disponíveis para a realização de uma atividade qualquer, que pode variar desde a construção de um imóvel até uma viagem de férias, entre outras. (ÁVILA, 2012, p.16).

Essa conceituação nos leva a concluir que o processo de orçamentação é crucial para nossa vida e saúde financeira. Sem essa etapa os projetos correriam um enorme risco de não dar certo ou ter surpresas graves.

O levantamento eficiente dos recursos necessários para certo projeto possibilita que a etapa de orçamentação seja, também, eficiente. Além da previsão dos gastos é possível realizar o planejamento adequado do projeto. Seguindo Padilha (2001, p.30):

Planejamento é processo de busca de equilíbrio entre meios e fins, entre recursos e objetivos, visando ao melhor funcionamento de empresas, instituições, setores de trabalho, organizações grupais e outras atividades humanas. O ato de planejar é sempre processo de reflexão, de tomada de decisão sobre a ação; processo de previsão de necessidades e racionalização de emprego de meios (materiais) e recursos (humanos) disponíveis, visando à concretização de objetivos, em prazos determinados e etapas definidas, a partir dos resultados das avaliações (apud ÁVILA. 2012, p18).

Para ser mais claro quanto a importância destas etapas, podemos afirmar que o orçamento é uma ferramenta do planejamento, possibilitando a distribuição dos recursos ao longo do tempo de projeto, até que o produto ou objetivo seja alcançado.

Avila et al (2003) afirma que o levantamento de quantitativos a partir das plantas e desenhos de projetos completos geralmente apresenta aproximação satisfatória. Evidente que isso só poderá ocorrer se as plantas forem detalhadas e não feitas a partir de anteprojeto, pois, assim, decorreria erros acumulativos em todas as fases posteriores ligada ao planejamento.

Para enfatizar a preocupação com estes possíveis erros Sabol (2008) afirma:

Este processo (manual) de levantamento de quantitativos está sujeito a erros humanos, os quais tendem a propagar imprecisões nos orçamentos. Atualmente, a quantificação, da forma tradicionalmente feita, é demorada, podendo consumir de 50% a 80% do tempo de um de um engenheiro orçamentista em um projeto. (apud SANTOS et al, 2014, p. 139).

Levantar todas as quantidades do projeto leva tempo do engenheiro e pode ser significativamente maior devido ao porte e a complexidade do produto final. Geralmente são utilizados recursos computacionais, como as planilhas eletrônicas ou softwares específicos, pois fica mais ágil a modificação dos itens levantados e seus custos, caso haja imprevistos. “Ou seja, um registro dos itens levantados, de forma a permitir futuras conferências ou facilidade de alteração, caso alguma mudança de características ou dimensões no projeto ocorra. ” (Santos et al. 2014, p. 139).

A atual conjuntura mundial obriga a adoção de técnicas e tecnologias que torna o planejamento de obras cada vez mais eficiente, refletindo em um produto final econômico, ecológico e funcional. A utilização de softwares de modelagem de produto está ganhando um grande destaque atualmente nesse aspecto.

“Segundo Ayres Filho (2009), a ideia da modelagem de produto na indústria da construção é quase tão antiga quanto os primeiros sistemas CAD desenvolvidos no início da década de 1960” (apud SANTOS et al., 2014). Softwares com tecnologia BIM (Building Information Modeling) já estão em grande uso, porém, ainda existem resistência por parte de muitos profissionais em aderir a tecnologia.

Souza et al. (2009), afirma que a tecnologia BIM permite a possibilidade do projetista, a partir do modelo parametrizado, visualizar a volumetria, estimar custos, quantificar e qualificar o material aplicado, e até mesmo estudar o conforto térmico e outros itens prejudiciais, como a incompatibilização de projetos complementares.

Segundo Muller (2015, p. 35):

Ainda, o software cria o modelo de análise estrutural, que pode ser exportado de maneira a ser utilizado em outros programas. É importante frisar, no entanto, que o Revit não é um software de análise estrutural como objetivo. Outros programas com esse fim específico como o SAP da CSI America, ou Robot da Autodesk têm muito mais competência e devem ser utilizados como cálculo final.

Essa tecnologia permite, resumidamente, realizar avaliação quantitativa e qualitativa do projeto, desde a escolha dos melhores materiais e as suas quantidades, agilizando em muito o tempo e reduzindo os riscos.

Os softwares que utilizam tecnologia BIM são desenvolvidos por empresas internacionais, logo, precisam de adaptações para as peculiaridades dos projetos nacionais. “A indústria nacional precisa acompanhar a evolução mundial, buscando adaptações da tecnologia BIM ao perfil brasileiro de forma a facilitar a sua implantação em maior escala no país, buscando a modernização dos processos da construção civil. ” (Souza et al., 2009, p.29).

Diante desse contexto, essa pesquisa procurou analisar como a utilização de softwares com tecnologia BIM pode auxiliar no levantamento de quantitativos de obras de engenharia. Para isso, escolheu-se o projeto de uma residência unifamiliar de pequeno porte com a confecção do projeto arquitetônico, estrutural, elétrico e hidráulico no formato usualmente utilizado pelos profissionais, o formato CAD 2D. A partir desses projetos foi elaborado o modelo parametrizado no software Autodesk Revit 2016. Após a modelagem foi realizado o levantamento pelo método tradicional (manual) e pelo software Revit e, por fim, a comparação dos resultados.

2. MATERIAL E MÉTODOS

A metodologia adotada para esse artigo foi a pesquisa experimental. Conforme destaca Fonseca (2002):

A pesquisa experimental seleciona grupos de assuntos coincidentes, submete-os a tratamentos diferentes, verificando as variáveis estranhas e checando se as diferenças observadas nas respostas são estatisticamente significantes. […] Os efeitos observados são relacionados com as variações nos estímulos, pois o propósito da pesquisa experimental é apreender as relações de causa e efeito ao eliminar explicações conflitantes das descobertas realizadas. (apud GERHARDT E SILVEIRA, 2009, p. 36).

Sendo assim, o estudo experimental deve fazer testes por meio de tratamentos diferentes para garantir a eficácia da pesquisa. Para Gil (2002) apud SANTOS et al (2014, p.142) a pesquisa experimental, ao contrário do que faz supor a concepção popular, não precisa necessariamente ser realizada em laboratório.

O fluxograma do presente trabalho pode ser conferido na Figura 1.

Figura 1 Fluxograma da pesquisa.

A primeira etapa dessa pesquisa foi iniciada com a confecção das plantas no software CAD 2D, a partir do projeto arquitetônico de um pequeno sobrado de área total de 104 m² em dois pisos, o térreo contendo garagem, área de serviço, hall de entrada, cozinha, lavabo e a sala; e piso superior contendo um dormitório e um banheiro. A simplicidade do projeto é justificada pelo objeto de estudo e não pelo porte da obra. A edificação está contida em um terreno de 19,00 x 6,00 metros. As dimensões do terreno foram determinadas desconsiderando as dimensões mínimas para um lote, pois depende da legislação municipal e federal, além de ser apenas de caráter experimental.

Com a confecção da planta arquitetônica foi possível elaborar os projetos complementares de elétrica, estrutural e hidráulico. Todos esses projetos foram, inicialmente, feitos no software CAD 2D, o AutoCad 2017 versão estudante. Para o projeto estrutural foi escolhido o sistema construtivo formado por pilares, vigas, lajes maciças e blocos com estacas. Todos os pilares são quadrados de 17 centímetros de lado. As vigas de travamento dos blocos, ou baldrames, possuem seção quadrada de 25 centímetros de lado e as vigas superiores com dimensões retangulares de 17 x 25 centímetros. As estacas possuem profundidade de 1,5 metros e estão sob blocos de 40 centímetros de lados. Para a confecção da planta elétrica foi elaborado de acordo com as premissas básicas da ABNT NBR 5410 de 2014, com nove pontos de iluminação, quinze pontos de tomadas, dois quadros de distribuição, um por pavimento e toda a fiação distribuída por eletrodutos flexíveis. A elaboração do projeto hidráulico é bastante simples; formado pelo abastecimento de água por um reservatório de quinhentos litros de capacidade, que liga os pontos de água fria, com tubulação de vinte e cinco milímetros, para a captação das águas servidas, e com projeção de tubulações de cem milímetros para os vasos sanitários e de quarenta milímetros para os demais equipamentos.

Todas as plantas elaboradas no software CAD foram salvas para posteriormente serem importadas no software de modelagem paramétrica, Revit 2016, também versão estudante. A modelagem no software Revit foi realizada a partir das plantas arquitetônicas, onde o Revit foi configurado para o projeto dessa pesquisa.

A figura 2 mostra as plantas baixas elaborada no AutoCad.

Figura 2 Plantas Baixas do pavimento Térreo e Superior.

Inicialmente foi levantada as alvenarias com suas propriedades de materiais e acabamentos. Os pisos foram inseridos de acordo com o seu nível e acabamento definido no projeto do CAD. As aberturas de portas e janelas também foram inseridas logo após todas as paredes alocadas com seus respectivos acabamentos.

Foram utilizadas alvenarias de blocos de vedação, com camada de chapisco e emboço para dar o acabamento final. Também se utilizou no acabamento de paredes tintas Latéx, esmalte sintético, cerâmicas para áreas molhadas e placas de gessos

A parte estrutural da edificação foi realizada pela função “estrutura” do software. Foi alocado inicialmente as vigas baldrames, os blocos e as estacas para posteriormente alocar os pilares, vigas superiores e as lajes, sendo todos como material o concreto. Entretanto, não foram analisadas as armaduras dos elementos estruturais, pois são geralmente calculadas, dimensionadas e detalhadas em softwares específicos da engenharia estrutural.

O modelo estrutural pode ser conferido na Figura 3.

Figura 3 Estrutura da residência.

Após a finalização da parte arquitetônica e estrutural da residência, foi elaborado o projeto elétrico através da função “Sistemas”. Inicialmente foram alocados os pontos de tomadas e de iluminação, posteriormente foi alocado o quadro de distribuição e os eletrodutos.

O telhado foi realizado pela função “telhado por perímetro”, por ser um projeto muito simples de apenas uma água. Nessa etapa foi elaborado todo o madeiramento que servirá de suporte para as telhas cerâmicas.

O projeto hidráulico foi, também, elaborado com a função “Sistemas” do software Revit. Inicialmente foram inseridos os equipamentos hidráulicos: pias, chuveiros, vaso sanitário. Posteriormente foram adicionados a caixa d’água, caixa de inspeção, ralos e as tubulações de água fria e esgoto sanitário de acordo com o projeto CAD 2D.

O resultado da modelagem pode ser conferido na Figura 3.

Figura 4 Projeto Modelado no software Revit 2016.

Feitos todos os desenhos nos softwares AutoCad e Revit, foram elaborados dois experimentos: no primeiro foi realizado o levantamento de quantidades com as plantas no AutoCad 2D, com auxílio de planilhas eletrônicas para realização do levantamento e cálculo de quantidades totais; o segundo experimento consistiu em coletar as quantidades do projeto através do modelo paramétrico no Revit.

A pesquisa foi finalizada com a comparação qualitativa e quantitativa dos dois experimentos. Qualitativa no que diz respeito ao tempo e facilidade dos dois métodos estudados, e quantitativa em relação às próprias grandezas encontradas nos dois métodos.

A comparação quantitativa foi possível na realização de tabelas que relacionam as grandezas medidas nos dois métodos, através, também, de cálculo relativo percentual entre o experimento 1 e 2.

2.1 EXPERIMENTO 1 – MANUAL

Segundo Vieira (2013, p. 4) “[…] a etapa de levantamento de quantitativos envolve uma interpretação refinada dos projetos, além de definir o nível de detalhes em que o planejamento e controle poderá se basear”. Dessa maneira é possível perceber a importância de coletar as quantidades de forma precisa e detalhada, pois a sua eficiência será repassada para as próximas etapas do planejamento.

O mesmo autor, Vieira (2013, p. 10) afirma que planilhas de quantitativos são amplamente utilizadas para a elaboração do planejamento e posteriormente pelo controle para medição física e até mesmo para pagamento de empreiteiro. Por essa razão foram elaboradas planilhas eletrônicas para auxiliar na listagem dos materiais utilizados e os valores das grandezas medidas a partir das plantas.

Para a confecção da planilha foi necessário abrir as plantas no software AutoCad 2016 versão estudante, para listar os materiais e equipamentos utilizados no projeto. Também foram realizadas as medições das grandezas físicas a partir das plantas e inseridas, por fim, na planilha eletrônica. Na planilha foi realizado o cálculo de quantidades totais para obter o levantamento completo para o orçamento e planejamento.

2.1 EXPERIMENTO 2 – REVIT

Diferente do software AutoCad, a modelagem paramétrica no Revit permite a simulação virtual da construção em seus diversos aspectos importantes, como as propriedades físicas dos materiais, quantificação automática dos materiais e gerações de cortes automáticos, além de permitir alterações no projeto de forma simples. Segundo a empresa desenvolvedora do software:

O Revit é um software para BIM (Inglês). Suas poderosas ferramentas permitem que você use o processo inteligente baseado em modelos para planejar, projetar, construir e gerenciar edifícios e infraestruturas. O Revit oferece suporte a um processo de projeto multidisciplinar, para trabalhos colaborativos. (AUTODESK, 2017)

Dessa maneira, foi utilizado neste experimento o recurso de geração de planilha de quantitativo do Revit, acessando a aba Vista e posteriormente o ícone Tabelas/Quantidades. A figura 4 mostra a janela de criação de uma nova tabela, onde o usuário pode escolher o tipo de material a ser listado e quais informações coletar.

Figura 5 Janela de Nova tabela no software Revit.

Com as planilhas de quantidades obtidas foi realizado o cálculo de diferença percentual relativa dos dois métodos, pela equação 1.

3. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Com os dois experimentos realizados nessa pesquisa, foi possível confeccionar a tabela de comparativo entre o método manual (CAD e planilhas) e automático (Revit). Os resultados estão apresentados na tabela 1.

Tabela 1 Quantitativo de materiais

Fonte autor, 2017.

É fácil constatar que o método manual é falho devido à imprecisão das medidas de grandezas que precisam de maior detalhe para melhor defini-las. Esses erros vão se propagar entre as diversas quantidades de materiais, como, por exemplo, a quantidade encontrada de alvenaria que reflete na quantidade de acabamento utilizado.

As maiores discrepâncias observadas no quantitativo foi em relação às tubulações de PVC de 25 mm e 40 mm, com 16,6% e 15,9% respectivamente. Essas discrepâncias podem ser explicadas pelo próprio método de projetar instalações hidráulicas somente com plantas baixas.

O software Revit possui a capacidade de criar a planta baixa integrada ao modelo tridimensional e paramétrico, assim, o levantamento das quantidades é muito mais preciso e confiável, claro, se for realizado o projeto corretamente e com todos os detalhes necessário.

Com relação à avaliação qualitativa, a tabela 2 revela notas de caráter subjetivo em relação aos dois métodos. Foram estipuladas notas de um a cinco, sendo um péssimo, dois aceitável, três regular, quatro bom e cinco ótimo.

Tabela 2 Notas qualitativas

Fonte autor, 2017.

O critério de precisão diz respeito aos valores medidos das grandezas. Como no método manual só possuía plantas baixas e cortes, não foi possível ter nível de detalhe suficiente para tirar todas as medidas exatas, principalmente nos projetos hidros sanitários.

O critério de rapidez de levantamento avaliou o quão rápido foi listar e coletar os materiais e suas quantidades, respectivamente. O Revit mostrou uma velocidade incrível e totalmente automática, pois possui ferramentas de criação de tabelas de quantidades bem simples, com poucos cliques todas as tabelas são criadas.

O critério de rapidez para confecção do projeto diz respeito aos desenhos criados no software AutoCAd e Revit. O Revit mostrou ser mais lento, pois exige que seja inserido muitas informações para se obter uma modelagem mais real possível. A velocidade de projeto no Revit é inversamente proporcional ao nível de detalhamento esperado.

O critério grau de detalhamento diz respeito ao produto final, ou seja, a tabela de quantitativo. De fato, o Revit mereceu a nota máxima por fornecer os valores das quantidades de forma tão exata.

O critério facilidade de uso do software avaliou o quão fácil foi manipular os dois softwares utilizados nos experimentos. O AutoCAd mostrou ser um programa muito simples de manipular quando se trata de desenhos simples e bem lineares. O Revit possui mais funções, logo para sua aprendizagem pode levar mais tempo, porém esse tempo foi recompensado depois que dominado o software.

4. CONSIDERAÇÕES FINAIS

O planejamento de obras envolve diversas etapas. A etapa considerada inicial, o levantamento quantitativo, determina a precisão e o nível de qualidade de todas as etapas posteriormente, inclusive ao próprio planejamento. Levantamento errado ou impreciso geram gastos desnecessários ou imprevistos que podem até inviabilizar a execução do projeto.

Objetivo desse trabalho foi analisar métodos diferentes de levantamento de quantitativo a partir de um projeto residencial. Através do método tradicional e a modelagem paramétrica, foi possível listar os materiais que poderiam conter erros de medições em seus valores, propagando mais erros para o orçamento e planejamento da obra.

O método tradicional, ou manual, mostrou-se impreciso em algumas medidas de grandezas que precisariam de maior detalhe, como por exemplo, as tubulações de água e esgoto. Outras quantidades de materiais mostraram-se precisa, pois suas quantidades foram facilmente obtidas pela planta baixa e os cortes.

O método automático realizado no software Revit mostrou-se extremamente veloz no quesito geração das tabelas e quantidades, pois possui funções específicas para isso. Porém, a confecção do modelo foi consideravelmente mais demorada, explicado pela razão de fornecer, no final, valores tão exatos das medidas. Devem ser inseridas todas as informações geométricas e de materiais ao modelo para que alcance um bom resultado.

É possível concluir que a tecnologia BIM veio para o mercado para ficar, pois possui vantagens importantes como agilidade no levantamento e visualização completa do projeto. O software permite que os modelos tridimensional e bidimensional trabalhem juntos. Ainda possibilita a alteração no projeto e imediatamente todas as vistas e tabelas são alteradas automaticamente.

REFERÊNCIAS

AMORIM, Lucas. Construção civil vive crise sem precedentes no Brasil. Revista EXAME, São Paulo, 16 jul. 2015. Disponível em: http://exame.abril.com.br/revista-exame/a-crise-e-a-crise-da-construcao/ . Acesso em: 10 jul 2017.

AUTODESK. Visão geral do software Autodesk Revit 2017. Disponível em: <https://www.autodesk.com.br/products/revit-family/overview>. Acesso em: 19/09/2017.

ÁVILA, C. A. Orçamento público. Curitiba: Editoria do Livro Técnico, 2012. 126 p.

AVILA, A. V. Orçamento de obras. Notas de aula, departamento de Construção Civil, Universidade do Sul de Santa Catarina, Santa Catarina 2003.

GERHARDT, Tatiana Engel; SILVEIRA, Denise Tolfo. Método de pesquisa. Porto Alegre. Editora da UFRGS, 2009. 120 p.

MÜLLER, Leandro Sander. Utilização da tecnologia bim (building information modeling) integrado a planejamento 4d na construção civil. 1015. 95 p. Projeto de Graduação apresentado ao final do curso de Engenharia Civil da Escola Politécnica, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro.

SANTOS, Adriana de Paula Lacerda; ANTUNES, Cristiano Eduardo; BALBINOT, Guilerme Bastos. Levantamento de quantitativos de obras: Comparação Entre O Método Tradicional e Experimentos em Tecnologia BIM. Florianópolis, v. 6, n. 12, p. 134-155, 2014.

SOUZA, Lívia L. Alves; AMORIN, Sérgio R. Leusin; LYRIO, Arnaldo de Magalhães. Impactos do uso do BIM em escritórios de arquitetura: Oportunidades No Mercado Imobiliário. São Paulo, v. 4, n. 2, p. 26-53, 2009.

VIEIRA, Kátia Rodrigues. Proposta de planilha de levantamento e quantitativos integrada para planejamento, orçamento e controle na construção civil. 2013. 79 p. Monografia apresentada ao Curso de Especialização em Construção Civil – Escola de Engenharia UFMG, Belo Horizonte, Minas gerais.

^[1] Bacharel em Engenharia Civil, Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas da Universidade Federal do Recôncavo da Bahia (CETEC/UFRB), Campus de Cruz das Almas, Bahia, Brasil.

Enviado: Agosto, 2018

Aprovado: Dezembro, 2018