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http://hdl.handle.net/11422/28123
| Type: | Dissertação |
| Title: | Aplicação da metodologia BIM e de ferramentas GIS para automação de modelagem de redes de drenagem pluvial urbana |
| Author(s)/Inventor(s): | Oliveira, Halan Bastos |
| Advisor: | Menegotto, José Luis |
| Abstract: | Apesar do grande potencial do BIM para o setor de infraestrutura, a metodologia ainda apresenta limitações, especialmente no gerenciamento de empreendimentos de maiores dimensões lineares. À medida que projetos se tornam mais extensos ou suas topografias mais complexas, o BIM necessita do apoio de ferramentas GIS, pois estas têm o potencial de quantificar situações do mundo real e de focar em informações geoespaciais externas às edificações e em suas interações com o ambiente. Elementos espaciais mais complexos são considerados parte dos modelos GIS, enquanto componentes de construção mais detalhados participam do universo BIM, e ambos complementam-se com a presença de objetos comuns como as Parcels. Como forma de possibilitar a criação de ferramentas de projeto personalizadas e que permitam a integração de informações entre os domínios, a indústria AEC desenvolveu aplicativos de programação incorporados aos softwares, inclusive de linguagens de programação visual. No caso de projetos de drenagem pluvial urbana, que não podem ser replicados em escala devido às características topográficas únicas de cada local, o desafio é elaborar modelagens personalizadas para cada empreendimento. Nessa atividade, os valores de parâmetros como o runoff são frequentemente definidos de forma manual, sem o auxílio de ferramentas computacionais, resultando em imprecisões e mais demora na conclusão da tarefa. Dessa forma, este trabalho busca apresentar um algoritmo de automação de projetos de redes de drenagem pluvial urbana por meio da integração dos softwares Autodesk Civil 3D e QGIS. Como metodologia, foram desenvolvidos 4 algoritmos de automação utilizando as ferramentas nativas dos dois softwares e as linguagens de programação visual do Dynamo do Civil 3D e do Modelador Gráfico do QGIS, capazes de determinar as Parcels das bacias hidrográficas do terreno, de calcular os coeficientes de runoff, e de modelar as tubulações e estruturas da rede de drenagem. O resultado da implementação do algoritmo em 2 estudos de casos foi a obtenção automática supervisionada dos valores de runoff de cada bacia, geradas a partir de polígonos com a indicação dos pontos de acúmulo de água, e dos modelos de redes de drenagem, em que cada estrutura coletora foi posicionada nesses pontos indicados. Diferente do identificado na literatura, em que os autores justificaram a necessidade da integração BIM-GIS no caso de infraestruturas extensas ou em ambientes urbanos complexos, este autor empregou GIS por provar-se uma ferramenta mais eficiente para lidar com dados adimensionais e bidimensionais oriundos de objetos geoespaciais, e de devolver os resultados ao software BIM sem perder os níveis de detalhes e de informações. |
| Abstract: | In spite of the great potential of BIM for the infrastructure sector, the methodology still presents limitations, especially in managing larger linear projects. As projects become larger or their topography become more complex, BIM requires support of GIS tools, as these have the potential to quantify real-world situations and focus on buildings’ external geospatial information and their interactions with the environment. More complex spatial elements are considered part of GIS models, while more detailed construction components belong to BIM universe, and both complement each other with presence of common objects such as Parcels. To enable the creation of customized design tools which allow information integration between domains, AEC industry has developed programming applications embedded in software, including Visual Programming Languages (VPLs). In the case of urban stormwater drainage projects, which cannot be replicated on a large scale due to unique topographic features of each location, the challenge is to develop customized models for each project. In this activity, parameters such as runoff coefficient values are often defined manually, without computational tools assistance, resulting in inaccuracies and delays in completing the task. Thus, this work aims to present an automating algorithm for urban stormwater drainage networks design through the integration of Autodesk Civil 3D and QGIS software. As a methodology, 4 automation algorithms were developed using native tools of both software and Dynamo for Civil 3D and Graphic Modeler for QGIS VPLs, capable of determining the Parcels of terrain’s watersheds, calculating runoff coefficients, and modeling drainage network pipes and structures. Implementation of the algorithm in 2 case studies resulted in supervised automatic obtainment of runoff values for each basin, modeled from polygons with water discharge points indication, and pipe networks models, in which each discharge structure was positioned at these points. Unlike literature review, where authors justified BIM-GIS integration necessity in the cases of large infrastructure or complex urban environments, this author employed GIS as it proved to be a more efficient tool for handling non-dimensional and two-dimensional data from geospatial objects, and for returning the results to BIM software without losing levels of detail and information. |
| Keywords: | Metodologia BIM Drenagem pluvial urbana Tubulações Modelos GIS Infraestrutura |
| Subject CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA |
| Program: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Urbana |
| Production unit: | Escola Politécnica |
| Publisher: | Universidade Federal do Rio de Janeiro |
| Issue Date: | 2025 |
| Publisher country: | Brasil |
| Language: | por |
| Right access: | Acesso Aberto |
| Citation: | OLIVEIRA, Halan Bastos. Aplicação da metodologia BIM e de ferramentas GIS para automação de modelagem de redes de drenagem pluvial urbana. 2025. 107 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Programa de Pós-Graduação em Engenharia Urbana, Politécnica, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2025. |
| Appears in Collections: | Engenharia Urbana |
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