Ambiente Virtual Com Cenários Potencialmente Perigosos Para Trabalhos De Demolição

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Tese de mestrado integrado de Renato Pereira da Silva, 2021

Orientada por Alfredo Soeiro, Co-orientada por João Poças Martins

Resumo

Ao longo dos anos, desde o início do setor, a construção e toda a sua envolvente, dadas as dimensões envolvidas, tem tido como uma grande preocupação a segurança nos seus trabalhos. Por isso, e dado o número de casos de acidentes que sempre esteve presente, tem sido ao longo dos anos um tema de relevo o modo como se poderiam amenizar e diminuir esse número e através de que métodos, nascendo, desta forma, legislações, regras, leis e muitos outros modos de o fazer. A maior parte dos estudos e trabalhos realizados, até à data, focam-se na segurança na construção. Tendo em conta que, no que toca à reabilitação de construções, os perigos, acidentes e medidas preventivas devido às operações de demolição e desconstrução necessárias, devem ser encarados de maneira diferente (dadas as características específicas que estas requerem), este trabalho foca-se na segurança em relação aos métodos, medidas preventivas e acidentes ocorridos em ambientes de demolição. Ao longo deste trabalho, são revistos os métodos e equipamentos mais utilizados em trabalhos de demolição. É também analisado o que se deve ter em conta nos seus trabalhos como um todo, perigos e algumas medidas preventivas no que toca a alguns casos de demolição em diferentes elementos estruturais, causadores da maior taxa de acidentes fatais. Com o desenvolvimento tecnológico e tendo em conta que muitos desses acidentes são fatais, é cada vez mais possível que haja uma preparação de todos os intervenientes através de ferramentas que projetem a obra. É feito um estudo de algumas dessas ferramentas BIM - utilizadas para modelar obras de construção - e os seus efeitos na área da prevenção de acidentes. Analisaram-se, também, algumas tecnologias já elaboradas previamente, de realidade virtual e realidade aumentada, tanto no apoio à construção como no apoio à segurança em construção, com várias componentes de aquisição de conhecimentos, identificação de riscos ou avaliação para formação. De forma a simular um ambiente virtual com alguns cenários potencialmente perigosos para trabalhos de demolição, através do BIM, de programação e dos softwares Revit, Unity 3D e SketchUp, pretendeu-se criar um cenário virtual com ambiente próximo à realidade e situações de perigo elevado.

Palavras Chave

BIM, Realidade Virtual, Unity 3D, Segurança em Obra, Segurança em Demolição

Abstract

Over the last few years, BIM (Building Information Modelling) reinvented the Construction Industry (CI). With its implementation the traditional design workflow changed, and it now relies heavily on three-dimensional modelling of building geometries. Parallelly, the practical applications of 3D printing evolved and diversified, allowing for a wide range of uses in various sectors. Due to the complimentary nature of these concepts and given their current maturity level, the stage is set to study actual practical applications of the combination of these processes.

In this master dissertation, the main goal consisted in the development of a 3D printing workflow – BIM adaptation tool. For that, all the different 3D printing’s features were studied in detail, as well as the main variations to add in the preparation phase.

Keeping in mind the comprehension of the several aspects of 3D Printing, a technology relatively unknown in the CI, this study aimed to get to know about the main features of the available technologies in the market, as well as their workflow. For this reason, the technical specifications of the different techniques developed, and their working principles are explained.

To implement an efficient and smart method, several BIM model preparation mechanisms were added, on which can be executed an element verification and analysis and a geometry manipulation. This process not only allows to manage the model, but also to modify and adapt it to the user’s intentions or even to the printer’s limitations. In order to evaluate effectiveness of this mechanisms, two typologically different models are tested, and their results discussed.

The use of 3D printing tools with the contribution of BIM programs can turn out to be very helpful in the future, namely, in complementing BIM experience, prototyping or even in construction.

Keywords

BIM, Virtual Reality, Unity 3D, Construction Safety, Demolition Safety