Integração de Metodologia BIM com Ferramentas de Impressão 3D

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Texto Integral PDF

Tese de mestrado integrado de João Trocado, 2019

Orientada por João Poças Martins, Co-orientada por André Giestas Cancela Monteiro

Resumo

Nos últimos anos a introdução da metodologia BIM (Building Information Modelling) reinventou a Indústria da Construção (IC). A partir da sua implementação o fluxo de trabalhos alterou-se e generalizou-se o uso da modelação em três dimensões da geometria de edifícios. Paralelamente, a impressão 3D evoluiu e diversificou-se no mercado, permitido uma utilização transversal aos vários setores. Criaram-se assim as condições necessárias para conciliar os dois conceitos.

Na presente dissertação de mestrado o objetivo traçado consistiu no desenvolvimento de uma ferramenta de adaptação de modelos BIM para o processo de trabalho da impressão 3D. Para tal estudou-se detalhadamente as diversas vertentes da impressão 3D e avaliou-se quais os principais ajustes a introduzir na fase de preparação.

Tendo em vista a compreensão dos vários aspetos da impressão, uma tecnologia manifestamente desconhecida na IC, procurou-se assimilar as características principais das diversas tecnologias existentes no mercado, assim como do processo de trabalho utilizado. Por este motivo, neste documento estão descritas as especificações de cada uma das técnicas desenvolvidas e o correspondente princípio de funcionamento.

Com vista a implementar um método eficiente e expedito, desenvolveram-se diversos processos de preparação de modelos BIM, nos quais é executada uma verificação, análise e manipulação da sua geometria. Com isto pretende-se não só gerir o modelo, como modificá-lo e adaptá-lo às limitações da própria impressora e à utilização ambicionada. Para analisar os efeitos práticos deste procedimento, são estudados dois casos tipologicamente diferentes que colocam à prova vários dos processos criados.

A utilização de ferramentas de impressão com o auxílio da metodologia BIM poderá revelar-se bastante útil no futuro, nomeadamente como complemento do próprio BIM, na prototipagem ou até mesmo numa utilização direta em obra.

Palavras Chave

IMPRESSÃO 3D, MODELO , BIM, INDÚSTRIA DA CONSTRUÇÃO , PROCESSO DE TRABALHO

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

3D Printing, Model, BIM, Construction Industry, Workflow