De acordo com as perspectivas mundiais de urbanização das Nações Unidas, o percentual da população que vive em áreas urbanas irá aumentar de 55% para 68% até 2050, levando mais de 2,5 bilhões de pessoas às cidades. Com base nessas estáticas, será necessário investir em infraestruturas urbanas mais resilientes para garantir o aumento da demanda de água e tratamento dos esgotos, enquanto que os recursos naturais diminuem e muitas questões de saúde pública preocupam a sociedade como muitas doenças de veiculação hídrica e o vírus da Covid-19.

Segundo a Organização Mundial de Saúde a cada dólar investido em água e saneamento, economiza-se 4,3 dólares em saúde global.

Assim, para avançar na direção das cidades inteligentes (Smart Cities), os projetistas de saneamento deverão alavancar processos e tecnologias para construir e operar as infraestruturas urbanas. Neste cenário, a transformação digital através da metodologia BIM já está revolucionando a engenharia sanitária em muitas partes do mundo, com soluções de sistemas muito mais efetivas nas perspectivas social, ambiental e econômica.

BIM Saneamento

A modelagem da informação na construção com modelos 3D inteligentes conhecido como BIM (Building Information Modeling), fundamenta-se na metodologia de representação digital das características físicas e funcionais de todos os ativos dos sistemas de água e esgotos. Isto significa uma mudança considerável em como os especialistas lidavam com a informação até pouco tempo, ou seja, dos documentos separados e associados a desenhos 2D de difícil interpretação e entendimento, para geometrias 3D realísticas e dinâmicas integradas aos dados e informações não gráficas ao longo de todo o ciclo de vida da infraestrutura de saneamento.

Projetos 2D x Projetos 3D BIM

BIM Saneamento

Diante dos novos desafios de distanciamento social impostos pelos governantes para diminuir a propagação do vírus da Covid-19, está ocorrendo uma aceleração a adaptação às plataformas digitais. Neste cenário torna-se imperativo a integração dos profissionais por processos estruturados e ferramentas interoperáveis para convergir numa única fonte confiável de informação em todas as fases do ciclo de vida das infraestruturas.
A metodologia BIM é o pilar principal da transformação digital na engenharia de construção e operação das infraestruturas. A representação gráfica 3D inteligente integra todas as tecnologias de captura da realidade, internet das coisas, simulações e tecnologias 4.0, num único modelo digital de ampla e fácil visualização para tomadas de decisões por todos os interessados no empreendimento.

BIM Saneamento

Como exemplo no desenvolvimento avançado de simulações destaco os Planos Diretores de Água e Esgoto na Prolagos/RJ – concessionária do grupo Aegea – que tive a oportunidade de liderar.
Durante os estudos destes planos diretores foram aplicados processos estruturados com as ferramentas de modelagem hidráulica WaterGEMS e SewerGEMS da Bentley, e os resultados das soluções de engenharia alcançados foram muito expressivos em redução do consumo de energia, diminuição dos custos de manutenção e aumento da segurança do sistema.

Estes dois projetos de simulações de longo prazo receberam o prêmio mundial Bentley “Be Inspired Awards” em Londres 2015 e Singapura 2017 respectivamente, na categoria de avanços BIM em redes de distribuição de água e esgotos.

BIM Saneamento

Uma aplicação eficaz do BIM na gestão de grandes obras de infraestruturas é o CrossRail em Londres. O projeto envolve a construção de cerca de 42 km da nova linha de metro que ligará a região leste a oeste, e mais 10 novas estações, num investimento de mais de 15 bilhões de libras.

Em 2012 foi lançado o BIM Academy em parceria com a Bentley. O objetivo é compartilhar a nova visão através dos modelos 3D BIM, e assim estimular a colaboração entre os diversos especialistas neste complexo projeto de infraestrutura num dos subsolos mais congestionados do mundo.

BIM Saneamento

Outra mega construção BIM também em Londres, é o projeto do Thames Tideway Tunnel.

O primeiro sistema de esgotos da capital do Reino Unido foi implantado em 1858, época que ficou marcada como Great Stink (grande mau cheiro) e que a população sofreu com surtos de cólera.

Desde então a cidade teve um grande crescimento, e este nova infraestrutura é o maior projeto de saneamento da sua história e consiste na implantação 25 km de interceptores margeando o Rio Tamisa com profundidades que atingem 70 metros, para transportar até grandes estações tratamento avançadas.

O Tideway tem previsão de estar totalmente concluído em 2024, e tem aplicado a metodologia BIM com resultados efetivos na gestão e na coordenação das 12 disciplinas envolvidas no projeto.
O planejamento desta obra utilizando a solução synchro 4D da Bentley já economizou mais de um milhão de libras, e recebeu o prêmio mundial de avanço BIM na categoria de rede de água, esgoto e drenagem em Singapura 2019.

As empresas de saneamento gerenciam uma ampla variedade de infraestruturas e sistemas essenciais, enquanto são desafiadas em soluções sociais e ambientais complexos. Esta questão é especialmente verdade no Brasil, onde a cobertura de esgotos é estimada em apenas 53%, e 17% não tem acesso a água tratada.

Entretanto as questões sanitárias estão cada vez mais sendo tratadas como prioridade diante dos enormes desafios de controle de vetores e impactos na saúde pública. No caso do Brasil, um novo marco regulatório para o saneamento foi aprovado em dezembro de 2019 na câmara dos deputados, estabelecendo metas para acelerar a cobertura de água e esgotos, com estímulo para investimentos privados na operação e construção de novas redes e plantas de tratamento.

Neste cenário, os profissionais e organizações que entrarem primeiro no mundo digital BIM, terão vantagem competitiva para encontrar melhores soluções técnicas e econômicas nos complexos e particulares desafios de infraestruturas de saneamento nas mais de 5 mil cidades do Brasil.

Esta nova forma de representação da infraestrutura é um gatilho para o Gêmeo Digital (Digital Twin) pois gera uma nova forma visualização das informações e dados analíticos dentro de um ambiente de realidade virtual. Estas tecnologias integradas podem orientar toda a organização para melhores decisões estratégicas e táticas na construção, operação e manutenção dos seus ativos de saneamento.

Segundo o grupo BIM4Water (organização britânica de estimulo do BIM no saneamento), a missão é liderar a transformação digital do setor de água através da gestão da melhor informação – “Better Infomation Management”.

https://papermau.blogspot.com/2013/08/ancient-roman-aqueduct-paper-model-by.html

Autor: Wagner Carvalho.
Engenheiro atuante em infraestruturas de saneamento desde 2002, trabalhou na construção de grandes obras, na operação de sistemas de tratamento e distribuição, e principalmente no desenvolvimento e gestão de projetos. Compartilhou experiencias com palestras em congressos internacionais em Washington, Londres, Madri e Barcelona.

Desenvolveu complexas modelagens hidráulicas para sistemas de abastecimento de água e esgotamento sanitário, com destaque para os prêmios mundiais “Bentley BIM Advancement in Water Infrastructure” em Londres 2015 e em Singapura 2017.

Durante os últimos 5 anos (2015-2020) está na gestão de inúmeros projetos de infraestrutura BIM para melhoria da qualidade de vida dos cidadãos das mais de 50 cidades de 12 estados do país, onde a Aegea – que é a maior empresa privada de saneamento do Brasil – possui concessão ou participação público privada.
Atualmente é professor do Master Internacional em Infraestrutura da Zigurat, líder do programa Infra Inteligente de transformação digital BIM do saneamento na Aegea, e membro do grupo internacional SWAN Digital Twin Workgroup (grupo técnico de discussão dos gêmeos digitais para o setor de água).

 

Referências:
https://population.un.org/wup/Publications/Files/WUP2018-Report.pdf
https://nacoesunidas.org/oms-para-cada-dolar-investido-em-agua-e-saneamento-economiza-se-43-dolares-em-saude-global/
https://papermau.blogspot.com/2013/08/ancient-roman-aqueduct-paper-model-by.html
https://www.bentley.com/en/about-us/news/2019/october/21/810-ai-tideway-east-4d-construction-modeling-water
https://www.tideway.london/the-tunnel/what-we-do/#sub-nav
https://www.crossrail.co.uk/news/articles/crossrail-bentley-systems-launch-uks-first-dedicated-building-information-modelling-academy
https://www.britishwater.co.uk/bim.aspx
https://www.swan-forum.com/digital-twin-h2o-work-group/

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