Inovação nos canteiros de obras: tecnologias para captura de realidade

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As inovadoras tecnologias para captura da realidade nos canteiros estão entre as mais promissoras soluções digitais incorporadas pelas construtoras para elevar a produtividade, melhorar a segurança e reduzir os desperdícios em suas obras.

Essas inovações estão estreitando a lacuna entre o tangível e o digital, transformando o modo como as informações são integradas e utilizadas no campo. Curioso para descobrir como essas tecnologias podem otimizar o cotidiano da construção? Então, acompanhe-nos nesta jornada de descobertas.

O que são as tecnologias para captura de realidade?

O termo “captura de realidade” vem sendo utilizado para designar um conjunto de técnicas que possibilitam a coleta de dados do mundo real e a sua representação fiel no meio digital.

Há, principalmente, duas tecnologias que possibilitam a captura da realidade: a fotogrametria e o escaneamento a laser.

• A fotogrametria, já bastante conhecida, consiste em obter informações confiáveis sobre objetos físicos e o ambiente a partir de fotografias e de outras imagens. Essa técnica é usada, por exemplo, para criar modelos tridimensionais, mapas e dados geoespaciais.
• O escaneamento a laser (laser scanner) é outra tecnologia de captura de realidade. Ela consiste em uma solução não destrutiva para o mapeamento de uma superfície ou objeto físico por meio de feixes de laser. Em um segundo, o equipamento dispara milhões de pulsos de laser, que atingem os objetos à sua volta e retornam à máquina, onde as coordenadas polares (ângulos e distâncias) dos pontos são convertidas em coordenadas cartesianas (x, y e z), formando uma nuvem para estabelecer representações digitais acuradas do ambiente ou da estrutura analisada. .

Como funciona o escaneamento a laser?

Ao contrário do que se pensa, a digitalização a laser 3D existe desde a década de 1960. Contudo, foi somente após os anos 1990 que essa tecnologia ganhou tração e começou a ser utilizada na construção civil e na engenharia de manutenção.

O laser scanner é um equipamento que realiza medições de ponto a ponto. Esse tipo de máquina é capaz de medir até 2 milhões de pontos por segundo, rodando 360 graus.

Equipamentos de laser também podem ser acoplados em aeronaves e em drones, permitindo montar mapas 3D com altíssima confiabilidade. Em obras de loteamento, por exemplo, essa solução pode ser utilizada para medições, acompanhamento da execução e detecção de problemas de compatibilização de projetos.

Também podem ser utilizados no mapeamento dinâmico de estruturas existentes de grande altura ou de difícil acesso.

Há, ainda, os equipamentos tradicionais usados no solo, que garantem precisão milimétrica, bem como os modelos mais portáteis, com custo mais acessível e operação mais ágil.

A precisão de um levantamento realizado com escaneamento a laser varia bastante. Ela está relacionada a diversos fatores, como distância entre o equipamento e os objetos escaneados, refletância das superfícies, obliquidade dos ângulos de leitura e à própria resolução do equipamento.

Quais são as aplicações da captura de realidade na construção civil?

As informações geradas pelos equipamentos de escaneamento a laser podem:

• Fundamentar levantamentos planialtimétricos e outros estudos topográficos; 
• Embasar relatórios de andamento de obras de terra; 
• Certificar a conclusão de diferentes etapas construtivas; 
• Municiar laudos de inspeção e diagnósticos de estruturas antigas ou obras interrompidas; 
• Assegurar mais precisão ao as built. 

Quando falamos em tecnologias para captura de realidade, uma aplicação que vem se destacando é em obras de retrofit, especialmente em prédios históricos e em edificações que não possuem documentação de projetos atualizada e confiável. Nesses casos, o laser scanner pode gerar uma nuvem de pontos que, por sua vez, pode servir para:

• Apontar eventuais manifestações patológicas e danos; 
• Demonstrar as características volumétricas e condições físicas de elementos estruturais e de fechamento; 
• Gerar um protótipo digital facilmente integrável ao projeto de renovação.

Mas há outras inúmeras possibilidades de aproveitamento desta tecnologia. Até mesmo durante a execução de uma laje, o escaneamento a laser pode ser aproveitado para a documentação das ferragens e das instalações antes da concretagem, ou mesmo para analisar se a taxa de cobrimento foi obtida, ou ainda para verificar o comportamento do conjunto após a protensão.

Qual é a relação entre escaneamento a laser e BIM?

A produção de uma nuvem de pontos a partir do laser scan pode ser associada, também, à modelagem da informação da construção (BIM).

Estamos falando mais precisamente do Scan to BIM, que consiste na modelagem do edifício pronto a partir de dados adquiridos pelo escaneamento. Para isso, basta que a nuvem de pontos seja importada para um software de modelagem.

Entre os benefícios oferecidos por essa metodologia, que já tem aproveitamento importante em projetos industriais, é possível citar:

• Maior qualidade do projeto, permitindo a produção de modelos mais precisos e detalhados;
• Redução de erros na modelagem e no planejamento do projeto, elevando a qualidade do modelo;
• Economia de tempo e redução de custos com deslocamentos físicos para a coleta de dados;
• Redução dos custos de projeto em função da diminuição do tempo de processamento;
• Maior transparência e melhor colaboração.

Outro aproveitamento interessante do escaneamento é apoiar o chamado BIM to Field, ou seja, a aplicação do modelo 3D no canteiro. Nesse caso, o laser scanner pode obter dados em campo que irão alimentar e atualizar o modelo BIM, permitindo a comparação entre o projetado e o executado.

No Brasil, construtoras como Even e Kallas já utilizam escaneamento a laser. A Even, por exemplo, emprega uma estação robótica para marcações topográficas. Já a Kallas vem aproveitando a nuvem de pontos para escaneamento do subsolo. O objetivo, nesse caso, é verificar eventuais interferências nas vagas de estacionamento.

Desafios a aplicação de captura de realidade nos canteiros

São necessários alguns cuidados para uma aplicação bem-sucedida das tecnologias para captura de realidade. O primeiro deles é garantir que a nuvem de pontos gerada possua as informações condizentes com o nível de detalhamento que se espera. 

Outra prática recomendada é definir, previamente, qual será o uso final da nuvem de pontos. Isso porque, quanto mais densa ela for, maior tende a ser o tamanho do arquivo gerado. Por esse mesmo motivo — o tamanho dos arquivos — é importante definir uma estratégia para o armazenamento e o compartilhamento dos dados.

Além disso, é preciso ficar claro que a captação da nuvem de pontos não consiste no produto final do trabalho. Uma vez realizado o levantamento, é necessário realizar o tratamento adequado da nuvem de modo que ela sirva ao objetivo proposto. 

O que vimos hoje sobre as tecnologias de captura de realidade?

Estratégica para garantir eficiência e produtividade, a digitalização nos canteiros de obras vem avançando graças a tecnologias como as de captura de realidade. Em especial no caso do escaneamento a laser, há diversas possibilidades de aplicação, inclusive quando há integração com o BIM.Empresa do Grupo Ambar, a Autodoc vem acompanhando essa evolução, atuando bem próximo de seus clientes que estão em meio a uma jornada de transformação digital. Destaque para as soluções que permitem digitalizar a gestão das obras, como o Autodoc Eva, Autodoc Diário de Obras e Autodoc GD4. Entre em contato para conhecer mais sobre esses e outros produtos.