BIM e Gêmeos Digitais no contexto das cidades inteligentes

O BIM e os Gêmeos Digitais são caminhos para tornar as cidades mais inteligentes do ponto de vista do uso da tecnologia

O BIM e os Gêmeos Digitais são caminhos para tornar as cidades mais inteligentes do ponto de vista do uso da tecnologia, mas também no atendimento das demandas sociais de sua  população.

A metodologia BIM, que começou a revolucionar a indústria construtiva, foi também ampliada para permitir grandes transformações no urbanismo por meio do CIM, com melhor planejamento urbano,  controle e monitoramento das cidades. 

Essa atuação mais responsiva, que os gestores públicos podem conquistar com a modelagem das cidades, rende também mais economia de tempo, dinheiro e qualidade de vida para a população.

O que é BIM? O que é CIM?

Antes da busca do entendimento sobre Gêmeos Digitais, é preciso reforçar o que é BIM e CIM. O Building Information Modeling é uma metodologia colaborativa, que permite a criação de um modelo único tridimensional, carregado com um banco de dados associado para todo o ciclo de vida do projeto, envolvendo a arquitetura, engenharia, construção e operações.

Esse modelo único em geometria começa na arquitetura, mas todas as disciplinas envolvidas na indústria da construção terão ferramentas da tecnologia BIM para planejar, projetar, construir, gerenciar e operar obras de infraestrutura e edificações comerciais ou residenciais.

Embora não exista um conceito que defina plenamente o que é CIM (City Information Modeling), pode ser apresentado como um BIM em larga escala, que vai modelar os elementos próprios de uma cidade. Porém, vai estar associado ao GIS ou SIG (Sistema de Informação Geográfica), que é um banco de dados espaciais e gerencia as informações sobre o ambiente externo das edificações, fazendo análises e representação dos espaços geográficos e dos fenômenos que ocorrem neles. 

Tanto na sigla BIM, como na CIM, o “I” representa o aspecto mais forte da metodologia no que se refere à inteligência, que é o ponto central das novas tecnologias associadas à indústria da construção e no urbanismo e que podem trazer resultados muito mais efetivos para ambos os setores.

O que são Gêmeos Digitais?

Os Gêmeos Digitais foram utilizados por anos na fabricação e na aviação, porém, chegou à indústria construtiva com o BIM.

Os Digitais Twins (Gêmeos Digitais) usa tecnologias que permitem que as cidades fiquem mais inteligentes não só do ponto de vista tecnológico mas também do social. Pode ser definido como o estágio final da aplicação do CIM (City Information Modeling) associado ao BIM (Building Information Modeling).

Esse conceito surgiu em 2002 mas tem ganhado muita força a partir do crescimento do uso do BIM em torno do mundo e do surgimento do CIM, que permite o mesmo tipo de modelagem na escala das cidades. Os Gêmeos Digitais existem, basicamente, com o advento da IoT (Internet of Things – Internet das Coisas).

Os Gêmeos Digitais são réplicas virtuais fiéis ao objeto físico, no caso das edificações são cópias exatas de prédios residenciais ou comerciais, casas ou obras de infraestrutura, que são a base do BIM. 

No caso das cidades, é a réplica virtual de uma cidade e tem relação direta com as Cidades Inteligentes, que fazem uso das tecnologias para tornar a vida dos seus habitantes mais facilitada, como também maior eficiência na gestão administrativa do município.

Tudo isso porque os Gêmeos Digitais usam dados em tempo real e muitas fontes de aprendizado, recalibragem dinâmica e raciocínio para suas análises. Isso significa que podem aprender continuamente com várias fontes para obter informações importantes sobre lucratividade de um projeto, desempenho e operação de um projeto concluído ou mesmo em andamento.

Esses pares virtuais promovem essa digitalização completa do real com coleta de dados sobre as estruturas, seja de um edifício ou de uma cidade, por meio de drones, sensores, algoritmos, machine learning e tecnologias utilizadas por meio da conectividade.

Com o BIM, na construção e urbanismo, um gêmeo digital serve tanto para modelagem, como  visualização, documentação, análises e planejamento.

Benefícios obtidos com os Gêmeos Digitais e o BIM

Sendo uma ponte entre o mundo virtual e o físico, na indústria construtiva, os Gêmeos Digitais encontram no BIM a plataforma perfeita para permitir análises e simulações que vão prever desempenho e até problemas antes da manifestação no objeto físico.

Com o BIM, os Gêmeos Digitais facilitam todo um processo de operação e manutenção preditiva, com as análises de desempenho e energéticas.

No que se refere às simulações, que estão entre os pontos fortes da metodologia BIM, permitem “adiantar” problemas, antes da manifestação no objeto físico, porque organizam, entendem, preveem e otimizam performances. Essa visão mais ampla e global permite uma melhor tomada de decisão.

Porém, associado ao BIM e ao CIM, essa coleta de informações do Gêmeos Digitais possibilita também a compatibilização de aspectos físicos com os sociais, com aplicações no planejamento urbano, gestão urbana, bem como no monitoramento e controle das demandas da cidade.

Os Gêmeos Digitais associados ao CIM vão permitir maior colaboração entre os diversos ativos em BIM, que vão ajudar em uma melhor atuação dos agentes públicos, assim como mais transparência no atendimento das demandas da população. 

Esse é um ponto importante a ser reforçado: a interatividade. Em uma cidade inteligente, a população tem ampla participação nos dados coletados, porque está integrada ao ecossistema local.

Com os gêmeos digitais, em uma Cidade Inteligente,  é possível promover mais apoio para serviços públicos, como a mobilidade urbana, Saúde, Educação e até entender melhor a performance de cada um dos setores, porque facilita a atualização de dados.

Além disso, os gêmeos digitais também podem ajudar na melhoria das infraestruturas e facilitar uma revitalização urbana, porque agrega dados para reconhecer elementos que estão ultrapassados ou espaços que estão com seus potenciais pouco aproveitados.

Isso porque tanto podem simulações para novos usos e conferir impactos, como também integrar dados históricos do uso anterior da infraestrutura.

Conclusão

Os gêmeos digitais são eficientes não apenas para coletar dados em tempo real, mas também para criar cenários hipotéticos que vão ajudar nas tomadas de decisão sobre os resultados e viabilidade de um projeto de construção ou urbanísticos, ou seja, é uma poderosa arma para aprender lições, sem precisar passar pelo duro aprendizado do erro.

É um ambiente perfeito para compreender a dinâmica de uma cidade ou de um projeto arquitetônico ou de engenharia, que garante muito mais eficiência e resultados otimizados.

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