Artigo

José Vinícius Silva Martins; Suranny Jiménez chacón

DOI: 10.22167/2675-6528-202602062

Artigo derivado de Trabalho de Conclusão de Curso (TCC), com conteúdo baseado no trabalho original do aluno e adaptado ao formato editorial da Revista E&S com apoio da ferramenta ResumeAI, solução de inteligência artificial desenvolvida pelo Instituto Pecege para síntese e organização textual.

Resumo

A adoção do Building Information Modeling (BIM) em projetos de infraestrutura de transportes amplia a integração de informações, mas revela desafios de qualidade e interoperabilidade dos dados em modelos digitais. Este trabalho objetiva desenvolver uma estrutura de indicadores de desempenho e critérios de auditoria para avaliar a conformidade e maturidade informacional de modelos BIM aplicados à infraestrutura de transportes. A pesquisa aplicada, de abordagem mista e estudo de caso múltiplo em dois projetos (rodoviário e ferroviário), envolveu revisão bibliográfica, análise documental de requisitos contratuais (EIR, BEP, Level of Information Need, PMBOK, ABNT NBR ISO 19650) e auditoria informacional de modelos BIM (IFC 4.3) via regras Information Delivery Specification (IDS) em ambiente openBIM. Os resultados revelaram falhas recorrentes, como ausência/inconsistência de atributos obrigatórios e limitações de interoperabilidade. A partir disso, foram estruturados indicadores quantitativos para mensurar a qualidade informacional dos modelos, contribuindo para fortalecer a governança da informação BIM e apoiar o controle de qualidade em projetos de infraestrutura.

qualidade; informação; BIM; infraestrutura; transportes.

1. Introdução

A implementação do Building Information Modeling (BIM) representa uma mudança paradigmática na gestão de projetos do setor de Arquitetura, Engenharia e Construção (AEC), especialmente em empreendimentos complexos de infraestrutura de transportes. O BIM amplia a colaboração interdisciplinar, a detecção de conflitos, a otimização de cronogramas e custos, e a gestão do ciclo de vida da infraestrutura, facilitando a integração de dados geoespaciais, geotécnicos e de projeto para tomada de decisão em projetos lineares como rodovias e ferrovias (Costin et al., 2018; Zhao et al., 2019).

Apesar desses benefícios, a efetividade do BIM depende da qualidade e governança da informação nos modelos digitais (Song et al., 2017). O uso intensivo em infraestrutura tem revelado desafios de consistência, acurácia, completude e interoperabilidade dos dados. A falta de padrões e métricas objetivas para avaliar a qualidade informacional gera modelos com informações semanticamente pobres ou inconsistentes, prejudicando análises críticas como quantitativos e orçamentos (Tomczak et al., 2024). Mesmo com formatos abertos como o Industry Foundation Classes (IFC) (ABNT, 2023), persistem dificuldades na troca de informações entre plataformas e agentes (Xu et al., 2018).

Nesse contexto, a qualidade da informação BIM é crucial para a confiabilidade dos modelos e o atendimento aos usos previstos em projetos de infraestrutura de transportes. A fundamentação teórica deste trabalho baseia-se na ABNT NBR ISO 19650 (ABNT, 2022) para gestão da informação, no IFC 4.3 como padrão openBIM, no Information Delivery Specification (IDS) (buildingSMART International, 2025a) para requisitos verificáveis, e no PMBOK (PMI, 2017) para a lógica de planejamento e controle da qualidade. Esses referenciais estabelecem a base conceitual para converter demandas normativas e contratuais em critérios verificáveis de auditoria.

Diante disso, o objetivo geral deste trabalho é propor uma estrutura de indicadores técnicos e gerenciais para avaliar a conformidade e a maturidade informacional de modelos BIM aplicados a projetos de infraestrutura de transportes. A proposta busca converter requisitos informacionais em métricas aplicáveis à auditoria, ao controle da qualidade e à governança da informação BIM, contribuindo para apoiar decisões técnicas e gerenciais em projetos de infraestrutura.

2. Material e Métodos

Esta pesquisa caracteriza-se como aplicada, com abordagem mista, combinando elementos qualitativos e quantitativos. A fase qualitativa envolveu a interpretação de requisitos normativos e a análise documental de artefatos de projeto, enquanto a fase quantitativa concentrou-se na proposição de indicadores mensuráveis de desempenho e conformidade. Quanto aos objetivos, a pesquisa possui caráter exploratório e descritivo.

O delineamento principal adotado foi o estudo de caso múltiplo, com foco em dois projetos de infraestrutura de transportes, um rodoviário e outro ferroviário, ambos desenvolvidos em BIM. A coleta de dados foi realizada por meio de pesquisa bibliográfica, fundamentada no PMBOK (PMI, 2017), na ABNT NBR ISO 19650 (ABNT, 2022) e em padrões openBIM, como IFC (ABNT, 2023) e IDS (buildingSMART International, 2025a). Adicionalmente, foi realizada pesquisa documental em artefatos como BIM Execution Plan (BEP) dos projetos, Exchange Information Requirements (EIR), requisitos de troca de informações dos contratantes, e modelos BIM em formato IFC 4.3 (buildingSMART International, 2025b).

A análise dos dados foi conduzida por meio de abordagem mista. Na etapa qualitativa, procedeu-se à análise documental dos EIR e BEP dos projetos para identificar requisitos informacionais aplicáveis aos modelos BIM, incluindo propriedades obrigatórias, critérios de classificação, responsabilidades de modelagem e usos BIM previstos. Esses requisitos foram sistematizados segundo as dimensões de qualidade da informação: completude, consistência, acurácia, conformidade semântica e interoperabilidade. Na etapa quantitativa, os critérios definidos foram convertidos em regras de auditoria aplicadas aos modelos em IFC 4.3, por meio de IDS e ferramentas openBIM. As não conformidades identificadas foram consolidadas por projeto, disciplina e dimensão de qualidade para a proposição de indicadores-chave de desempenho (KPIs) e sua correlação com os processos de gestão da qualidade do PMBOK.

Para avaliar empiricamente a qualidade informacional de modelos BIM aplicados à infraestrutura de transportes, foram definidos dois casos representativos: um empreendimento rodoviário, correspondente a um trecho de rodovia federal duplicado com interseção em desnível, e um empreendimento ferroviário, referente à interligação entre um pátio ferroviário e uma usina de ferro. Ambos os projetos estavam em fase de projeto executivo e foram fornecidos pela multinacional Egis Group. A seleção buscou contemplar diversidade tipológica, disciplinar e tecnológica. A Figura 1 e a Figura 2 apresentam, respectivamente, os modelos rodoviário e ferroviário analisados.

Figura 1. Modelo federado do projeto rodoviário no Navisworks Manage

Fonte: Dados originais da pesquisa

Figura 2. Modelo federado do ferroviário no Navisworks Manage

Fonte: Dados originais da pesquisa

Os modelos abrangem disciplinas típicas de infraestrutura linear, como geometria, terraplenagem, pavimentação, drenagem, obras de arte especiais (OAE), via permanente, sinalização, contenções e interferências. Foram desenvolvidos em diferentes softwares de autoria BIM e posteriormente exportados para o formato IFC 4.3 como padrão de intercâmbio openBIM.

A Tabela 1 apresenta a caracterização técnica consolidada dos dois projetos analisados, incluindo tipo de infraestrutura, disciplinas contempladas, formatos de intercâmbio, padrão IFC adotado e principais usos BIM previstos nos EIR e BEP contratuais. A escolha dos empreendimentos rodoviário e ferroviário possui caráter intencional e analítico, contemplando contextos técnicos distintos com diversidade disciplinar, tecnológica e informacional.

Tabela 1. Caracterização técnica dos projetos analisados no estudo de caso múltiplo

Tipo infraestrutura	de Disciplinas incluídas	Formato intercâmbio	Padrão IFC	Software	Principais usos BIM previstos no EIR e BEP
Rodoviário	Infraestrutura linear: geometria, terraplenagem, pavimentação, drenagem, sinalização e dispositivos de segurança, topografia, paisagismo, contenções, interferências, obras complementares, geotecnia e iluminação	DWG/NWC/IFC	IFC 4.3	Civil 3D	Modelagem de condições existentes, design autoral, validação de códigos
Rodoviário	Geologia: sondagens, nível d’água e camadas geológicas	IFC/NWC	IFC 4.3	Leapfrog Works	Análises geológicas (insumo ao processo BIM)
Rodoviário	Obras de Arte Especiais (OAE): viadutos	RVT/NWC/IFC	IFC 4.3	Revit	Modelagem de condições existentes, design autoral, validação de códigos
Ferroviário	Infraestrutura linear: via permanente (trilhos, dormentes, lastro), geometria ferroviária, terraplenagem, drenagem, sinalização e dispositivos de segurança, topografia, paisagismo, contenções, interferências, obras complementares, geotecnia e iluminação	DWG/NWC/IFC	IFC 4.3	Civil 3D	Modelagem de condições existentes, design autoral, validação de códigos
Ferroviário	Geologia: sondagens, nível d’água e camadas geológicas	DWG/NWC/IFC	IFC 4.3	Leapfrog Works	Análises geológicas (insumo ao processo BIM)
Ferroviário	Obras de Arte Especiais (OAE): pontes, viadutos, passagens inferiores e superiores	RVT/NWC/IFC	IFC 4.3	Revit	Modelagem de condições existentes, design autoral, validação de códigos
Rodoviário e Ferroviário	Coordenação BIM: modelos de coordenação e federado	NWF/NWD		Navisworks Manage	Coordenação espacial 3D
Rodoviário e Ferroviário	Orçamento	elFC/IFC	IFC 4.3	AltoQi Visus	Extração de quantidades e estimativas de custos

Fonte: Dados originais da pesquisa

A aplicação empírica dos referenciais foi realizada por meio de um estudo de caso múltiplo envolvendo dois empreendimentos de infraestrutura de transportes, um rodoviário e um ferroviário, ambos em fase de projeto executivo. A análise teve como ponto de partida os requisitos informacionais definidos nos respectivos EIR e BEP contratuais, que especificavam atributos obrigatórios, critérios de classificação, responsabilidades de modelagem e usos BIM previstos, como quantificação, coordenação interdisciplinar e apoio ao planejamento. Esses documentos serviram como base para a definição do escopo da auditoria informacional e para a verificação da aderência entre o que foi solicitado contratualmente e o que foi efetivamente entregue nos modelos.

Os elementos analisados foram organizados segundo a fase do ciclo de vida, os atores envolvidos e o tipo de entrega previsto contratualmente. O Level of Information Need (LoIN) foi operacionalizado a partir da explicitação objetiva dos atributos e documentos exigidos por disciplina e finalidade de uso, evitando classificações genéricas de nível de detalhamento. A Tabela 2 apresenta uma síntese desses parâmetros, estruturados em propriedades transversais e técnicas, que permitiu transformar exigências contratuais em critérios verificáveis de auditoria.

Tabela 2. Síntese dos requisitos informacionais dos objetos BIM das infraestruturas lineares dos projetos

Fase	Responsável	Tipo de entrega	Requisitos geométricos	Requisitos alfanuméricos	Requisitos documentais	Critério de verificação
Projeto conceitual	Projetista geométrico	Modelos	Eixo, greide, corredores e seções típicas	Identificador do trecho, classe funcional	Memorial descritivo	Presença geométrica e atributos mínimos
Projeto executivo	Disciplinas técnicas (OAE, drenagem, pavimentação, entre outras)	Modelos e dados	Geometria detalhada de elementos	Conjuntos de propriedades completos, classificação, materiais	Relatórios técnicos	Percentual de atributos obrigatórios preenchidos
Construção	Construtora	Modelos as-built	Geometria conforme executado	Quantidades, códigos de serviço, status	Relatórios de obra	Consistência quantitativos × orçamento
Operação/ manutenção	Operador	Base de dados/ modelo do ativo	Geometria representativa do ativo	Identificador único, vida útil, plano de manutenção	Manual do ativo	Integridade e rastreabilidade dos dados
Todas	Gerente BIM	Relatórios/ documentos			BEP, registros de validação, relatórios IDS	Conformidade documental

Fonte: Dados originais da pesquisa

Para os objetos de Obras de Arte Especiais (OAE), os requisitos seguiram a mesma lógica de estruturação, contemplando elementos como blocos de fundação, sapatas, estacas, colunas, vigas, tabuleiros, lajes de transição, contenções, encontros, impermeabilização, aparelhos de apoio, consoles, juntas de dilatação e guarda-corpo. Além das propriedades transversais de identificação (código, nome e disciplina), foram considerados atributos técnicos associados à caracterização geométrica e quantitativa desses elementos, incluindo comprimento, largura, altura, espessura, área de forma, volume, diâmetro e pesos de aço ativo e passivo. Essa sistematização transformou exigências contratuais em critérios verificáveis de auditoria.

Os modelos originais foram produzidos em diferentes softwares de autoria e posteriormente exportados para o formato IFC 4.3, adotado como padrão de intercâmbio openBIM. Foi realizado um mapeamento das propriedades (Tabela 3) e entidades (Tabela 4 e Tabela 5) IFC utilizadas por disciplina, com foco na correspondência entre classes esperadas no schema e os elementos efetivamente exportados.

Tabela 3. Mapeamento de propriedades em IFC dos objetos BIM dos projetos

Dimensão da qualidade	Definição	Exemplos práticos	Método de detecção
Completude	Informação obrigatória presente	Conjuntos de propriedades vazios, ausência de material	Regra IDS: atributo obrigatório
Consistência	Padronização de nomenclatura/estrutura	Nomes diferentes para mesmo elemento	Verificação de tabela de classificação
Acurácia	Correspondência com realidade/projeto	Volumes incorretos, cotas erradas	Comparação modelo X referência
Conformidade semântica	Uso correto de classes IFC	IfcBuildingElementProxy indevido	Validador schema IFC
Interoperabilidade	Capacidade de troca entre softwares	Perda de dados na importação	Comparação pré e pós-exportação

Fonte: Resultados originais da pesquisa

Tabela 4. Mapeamento IFC dos objetos BIM das infraestruturas lineares dos projetos

Processo PMBOK	Objetivo do processo	Equivalente na governança BIM	Exemplos práticos
Planejar a Qualidade	Definir critérios e padrões	EIR, BEP, LoIN, IDS	Requisitos de atributos, classificação, critérios de aceite
Gerenciar a Qualidade	Garantir execução conforme planejado	Coordenação BIM, validações internas, revisões de modelo	Clash detection, checagem de propriedades, padronização
Controlar a Qualidade	Verificar conformidade das entregas	Auditoria IFC/IDS, registros, KPIs	Percentual atributos preenchidos, relatórios de não conformidade

Fonte: Resultados originais da pesquisa

Tabela 5. Mapeamento IFC dos objetos BIM das OAEs dos projetos

Objetos BIM	Codigo	Nome	Disciplina	Comprimento	Largura	Altura	Espessura	Area	Volume	Diametro	Peso
Modelo digital de terreno (MDT)	X	X	X				X
Sondagens	X	X	X			X
Camadas geológicas	X	X	X
Nível d’água	X	X	X
Alinhamentos	X	X	X	X
Caixas coletoras, ligação, passagem	X	X	X			X		X
Meio-fio, sarjetas, valetas, drenos, canaletas	X	X	X	X				X
Descidas d’água	X	X	X	X				X
Dissipadores de energia	X	X	X	X				X
Bueiros	X	X	X	X				X		X
Bocas de bueiros	X	X	X					X		X
Valas	X	X	X					X
Cortes, aterros, CFT, reforços, empréstimos, depósitos (terraplenagem)	X	X	X					X
Limpeza (terraplenagem)	X	X	X			X		X	X
Camadas asfálticas	X	X	X			X		X	X		X
Base, sub-base, subleito, rígido, passeio e outros revestimentos	X	X	X			X		X	X
Imprimação asfáltica	X	X	X					X
Pintura de ligação	X	X	X					X
Trilhos	X	X	X	X
Dormentes de concreto, madeira	X	X	X	X	X
Lastro e sublastro	X	X	X	X				X
Paralastro	X	X	X	X
AMV e para-choque	X	X	X
Sapata frenante	X	X	X	X
Geocomposto drenante	X	X	X	X
Gabião,terramesh-system, terrameshverde	X	X	X	X	X			X	X
Paramento de concreto modular (contenções geotécnicas)	X	X	X			X		X	X
Geossintético	X	X	X					X
Tirantes e drenos geotécnicos	X	X	X	X				X		X
Paramento de concreto (contenções geotécnicas)	X	X	X			X		X	X
Sinalização vertical e horizontal	X	X	X					X
Defensas e barreiras de segurança viária	X	X	X	X
Suportes de placas e terminais absorvedores de energia	X	X	X
Guarda-corpo, cercas e muros projetados	X	X	X	X
Revestimento vegetal (paisagismo)	X	X	X					X
Areas passíveis de desapropriação	X	X	X	X
Limites (faixa de domínio)	X	X	X
Cercas e muros existentes	X	X	X	X
Árvores existentes	X	X	X							X
Postes, matas, vias, linhas férreas e torres de alta tensão existentes	X	X	X
Passeios existentes	X	X	X			X		X	X
Edificações existentes	X	X	X					X
Cabos de iluminação	X	X	X	X
Poste de iluminação	X	X	X		X

Fonte: Resultados originais da pesquisa

A auditoria informacional foi fundamentada nas dimensões de qualidade previamente sistematizadas e convertidas em critérios verificáveis por meio de regras IDS. A Figura 3 apresenta um excerto da estrutura do IDS em XML e sua aplicação na verificação dos modelos no Blender BIM (Bonsai), software open source baseado na biblioteca IfcOpenShell, responsável pela geração de relatórios estruturados de não conformidades por modelo e disciplina. A Tabela 6 relaciona a dimensão da qualidade, o critério aplicado, a regra de validação e a evidência gerada, demonstrando como os requisitos contratuais foram traduzidos em verificações automatizadas no ambiente openBIM.

Figura 3. Excerto da estrutura do IDS em XML e auditoria de modelos no Blender BIM (Bonsai): estrutura XML do IDS (A); modelo de pavimentação do projeto rodoviário (B); modelo de via permanente – superestrutura ferroviária (C); modelo de OAE do projeto rodoviário (D); modelo de OAE do projeto ferroviário (E)

Fonte: Resultados originais da pesquisa

Tabela 6. Operacionalização das dimensões de qualidade informacional na auditoria dos modelos IFC

Grupo de propriedades (Property Set – Pset)	Parâmetro IFC	Unidades de medida	Tipo do dado (DataType)
EAP	Codigo		IfcIdentifier
EAP	Nome		IfcLabel
EAP	Disciplina		IfcLabel
[Fasedeprojeto]_[Disciplina]_[Objeto]	Comprimento	m	IfcLengthMeasure
	Largura	m	IfcReal
	Altura	m	IfcReal
	Espessura	m	IfcReal
	Area	m²	IfcAreaMeasure
	Volume	m³	IfcVolumeMeasure
	Diametro	m	IfcReal
	Peso	t	IfcReal
	AreaForma	m²	IfcAreaMeasure
	PesoAcoAtivo	kg	IfcReal
	PesoAcoPassivo	kg	IfcReal

Fonte: Resultados originais da pesquisa

A consolidação das não conformidades identificadas no estudo de caso múltiplo permitiu estruturar indicadores quantitativos de desempenho para a mensuração objetiva da qualidade informacional dos modelos BIM. Derivados das dimensões de qualidade previamente operacionalizadas, esses indicadores transformam os resultados da auditoria em métricas comparáveis ao longo do ciclo de projeto. As expressões matemáticas correspondentes são apresentadas a seguir.

O Índice de Completude Informacional (ICI) foi calculado por meio da fórmula (1):

ICI = (AC / AO) * 100 (1)

Em que: AC é o número de atributos conformes; e AO é o número de atributos obrigatórios.

O Índice de Consistência de Classificação (ICC) foi calculado por meio da fórmula (2):

ICC = (EC / EA) * 100 (2)

Em que: EC é o número de elementos corretamente classificados; e EA é o número de elementos avaliados.

O Índice de Conformidade Semântica IFC (ICS) foi calculado por meio da fórmula (3):

ICS = (Eifc / ET) * 100 (3)

Em que: Eifc é o número de elementos com classe IFC correta; e ET é o número de elementos totais.

O Índice de Integridade de Interoperabilidade (III) foi calculado por meio da fórmula (4):

III = (API / AO) * 100 (4)

Em que: API é o número de atributos preservados após intercâmbio; e AO é o número de atributos originais.

O Índice de Acurácia Quantitativa (IAQ) foi calculado por meio da fórmula (5):

IAQ = (1 – |Qmodelo – Qreferência| / Qreferência) * 100 (5)

Em que: Qmodelo é o quantitativo extraído automaticamente do modelo BIM; Qreferência é o quantitativo previsto em memorial, planilha técnica ou base contratual.

Em conjunto, esses indicadores permitem avaliar o desempenho por disciplina e por modelo, viabilizando o acompanhamento evolutivo da qualidade informacional ao longo do desenvolvimento do projeto. A consolidação dos resultados foi realizada por meio de painéis de Business Intelligence (BI), nos quais os índices são visualizados de forma integrada por projeto e por dimensão de qualidade.

3. Resultados e Discussão

A literatura sobre BIM em infraestrutura de transportes destaca que os benefícios de coordenação multidisciplinar, confiabilidade de quantitativos e suporte à decisão dependem da qualidade e estruturação das informações nos modelos digitais. Em projetos lineares, a integração de dados geométricos, geoespaciais e semânticos exige requisitos informacionais definidos para evitar inconsistências (Costin et al., 2018; Zhao et al., 2019). A governança da informação é central para que os modelos BIM atendam a demandas analíticas, gerenciais e operacionais, além da representação gráfica.

A definição de requisitos, conforme a ABNT NBR ISO 19650, ocorre pela formalização das necessidades do contratante em documentos como EIR e BEP, que estabelecem responsabilidades, formatos, critérios de aceitação e níveis de informação. O Level of Information Need (LoIN) especifica exigências geométricas, alfanuméricas e documentais por fase e finalidade (ABNT, 2022; ISO, 2024). A sistematização desses requisitos, organizada por fase do ciclo de vida, ator responsável e tipo de entrega, como na Tabela 1, permite converter diretrizes normativas em critérios operacionais verificáveis.

Tabela 1. Matriz de requisitos informacionais de acordo com ABNT (2022) e ISO (2024)

Disciplina de Projeto	Objetos BIM	Classe IFC (IfcClass)	Tipo pré-definido (PredefinedType)	Tipo de objeto (ObjectType)
Topografia (TOP)	Modelo digital de terreno (MDT)	IfcGeographicElement	TERRAIN
Topografia (TOP) ou Cadastro de interferências (CAD)	Cercas	IfcRailing	FENCE
Topografia (TOP) ou Cadastro de interferências (CAD)	Muros	IfcWall
Topografia (TOP) ou Cadastro de interferências (CAD)	Árvores, matas	IfcGeographicElement	VEGETATION
Topografia (TOP) ou Cadastro de interferências (CAD)	Postes com luminárias	IfcLightFixture	DIRECTIONSOURCE
Topografia (TOP) ou Cadastro de interferências (CAD)	Vias	IfcRoad
Topografia (TOP) ou Cadastro de interferências (CAD)	Linhas férreas	IfcRailway
Topografia (TOP) ou Cadastro de interferências (CAD)	Torres de alta tensão	IfcElementAssembly	TRUSS
Topografia (TOP) ou Cadastro de interferências (CAD)	Passeios	IfcSlab	SIDEWALK
Topografia (TOP) ou Cadastro de interferências (CAD)	Edificações	IfcBuilding
Topografia (TOP) ou Cadastro de interferências (CAD)	Sondagens	IfcBorehole
Geologia (GEG)	Camadas geológicas	IfcGeotechnicalStratum	SOLID
Geologia (GEG)	Nível d’água	IfcGeotechnicalStratum	WATER
Geometria (GEO)	Alinhamentos	IfcAlignment
Drenagem (DRE)	Caixas coletoras	IfcDistributionChamberElement	SUMP
Drenagem (DRE)	Caixas de ligação, passagem e inspeção	IfcDistributionChamberElement	MANHOLE
Drenagem (DRE)	Meio-fio	IfcKerb
Drenagem (DRE)	Canaletas, sarjetas e valetas	IfcPipeSegment	GUTTER
Drenagem (DRE)	Drenos	IfcFlowSegment	USERDEFINED	Drain
Drenagem (DRE)	Descidas d’água	IfcFlowSegment	USERDEFINED	Downspout
Drenagem (DRE)	Dissipadores de energia	IfcFlowTerminal	USERDEFINED	Energy_Dissipator
Drenagem (DRE)	Bueiros	IfcPipeSegment	CULVERT
Drenagem (DRE)	Bocas de bueiros	IfcWall	RETAININGWALL
Terraplenagem (TER)	Cortes	IfcEarthworksCut	CUT
Terraplenagem (TER)	Aterros	IfcEarthworksFill	EMBANKMENT
Terraplenagem (TER)	Camada final de terraplenagem (CFT)	IfcEarthworksFill	TRANSITIONSECTION
Terraplenagem (TER)	Reforço de subleito	IfcEarthworksFill	SUBGRADEBED
Terraplenagem (TER)	Demolição de pavimento	IfcEarthworksCut	PAVEMENTMILLING
Terraplenagem (TER)	Limpeza	IfcEarthworksCut	TOPSOILREMOVAL
Pavimentação (PAV)	Camadas asfálticas, Imprimação asfáltica, pintura de ligação, base, sub-base, rígido, outros revestimentos	IfcCourse	PAVEMENT
Via permanente superestrutura ferroviária (SUF)	Passeios	IfcSlab	SIDEWALK
Via permanente superestrutura ferroviária (SUF)	Trilhos	IfcRail	RAIL
Via permanente superestrutura ferroviária (SUF)	Dormentes de concreto e madeira	IfcTrackElement	SLEEPER
Via permanente superestrutura ferroviária (SUF)	Lastro	IfcCourse	BALLASTBED
Via permanente superestrutura ferroviária (SUF)	Sublastro	IfcCourse	USERDEFINED	Subballast
Via permanente superestrutura ferroviária (SUF)	Paralastro	IfcWall	RETAININGWALL
Via permanente superestrutura ferroviária (SUF)	AMV	IfcTrackElement
Via permanente superestrutura ferroviária (SUF)	Para-choque	IfcTrackElement	VEHICLESTOP
Via permanente superestrutura ferroviária (SUF)	Sapata frenante	IfcTrackElement	BLOCKINGDEVICE
Geotecnia (GET)	Geocomposto drenante e geossintético	IfcCourse	FILTER
Geotecnia (GET)	Gabião, terramesh-system, terrameshverde e paramento de concreto	IfcWall	RETAININGWALL
Geotecnia (GET)	Tirantes	IfcTendon	STRAND
Geotecnia (GET)	Drenos	IfcPipeSegment	RIGIDSEGMENT
Sinalização e dispositivos de segurança (SDS)	Sinalização vertical	IfcElementAssembly	SIGNALASSEMBLY
Sinalização e dispositivos de segurança (SDS)	Sinalização horizontal (zebrados/símbolos)	IfcSurfaceFeature	PAVEMENTSURFACEMARKING
Sinalização e dispositivos de segurança (SDS)	Sinalização horizontal (linhas e marcações de bordo)	IfcSurfaceFeature	LINEMARKING
Sinalização e dispositivos de segurança (SDS)	Defensas e barreiras de segurança viária	IfcRailing	GUARDRAIL
Obras complementares (OBC)	Cercas	IfcRailing	FENCE
Obras complementares (OBC)	Guarda-corpo	IfcRailing	GUARDRAIL
Obras complementares (OBC)	Muros	IfcWall
Obras complementares (OBC)	Revestimento vegetal (paisagismo)	IfcGeographicElement	VEGETATION
Desapropriação (DES)	Áreas passíveis de desapropriação	IfcSpatialZone	USERDEFINED	ExpropriationArea
Desapropriação (DES)	Limites (faixa de domínio)	IfcSpatialZone	USERDEFINED	AdministrativeBoundary
Iluminação (ILU)	Cabos de iluminação	IfcCableSegment	CABLESEGMENT
Iluminação (ILU)	Poste com luminárias	IfcLightFixture	DIRECTIONSOURCE

Fonte: Resultados originais da pesquisa

A literatura sobre interoperabilidade openBIM, contudo, aponta que a mera adoção do formato IFC não assegura qualidade informacional ou consistência semântica. Problemas como perda de significado na exportação, ausência de atributos obrigatórios, classificações inconsistentes e limitações de compatibilidade entre softwares são recorrentes (Xu et al., 2018; Costin et al., 2018). Esses desafios, que são tanto técnicos quanto gerenciais, são ilustrados no encadeamento causa-problema-efeito-impacto da Figura 1. Padrões como IFC 4.3 e IDS foram propostos para estruturar requisitos em formato auditável por máquina, visando reduzir inconsistências (buildingSMART International, 2025a; Tomczak et al., 2024).

Figura 1. Encadeamento causa-problema-efeito-impacto dos desafios de interoperabilidade openBIM em projetos de infraestrutura de acordo com Xu et al. (2018) e Costin et al. (2018)

Fonte: Resultados originais da pesquisa

Com base nesses referenciais, foi desenvolvida uma classificação sistematizada das falhas informacionais recorrentes, categorizadas por completude, consistência, acurácia, conformidade semântica e interoperabilidade, conforme a Tabela 2. Essa classificação vincula desvios a causas e impactos, conectando requisitos contratuais e desafios de interoperabilidade a critérios de avaliação objetivos, estabelecendo a base conceitual para a análise empírica.

A garantia da qualidade requer planejamento, acompanhamento e verificação sistemática dos requisitos. A gestão da qualidade em projetos, conforme o PMBOK, oferece um referencial para a governança da informação BIM, transpondo princípios de planejamento, gerenciamento e controle da qualidade para o contexto digital (PMI, 2017; ABNT, 2022).

No planejamento da qualidade, identificou-se a definição de requisitos informacionais e critérios de aceitação (EIR, BEP, LoIN, IDS). Na execução, a qualidade se manifesta pela coordenação interdisciplinar e validações contínuas. No controle, a auditoria das entregas utiliza verificações baseadas em regras, indicadores e evidências rastreáveis. Essa correlação entre processos do PMBOK e atividades de governança da informação BIM é sintetizada na Tabela 3.

Tabela 2. Classificação das falhas informacionais recorrentes em modelos BIM de infraestrutura, com base em Song et al. (2017), Xu et al. (2018), ABNT (2022) e Tomczak et al. (2024)

Disciplina de Projeto	Objetos BIM	Classe IFC (IfcClass)	Tipo pré-definido (PredefinedType)	Tipo de objeto (ObjectType)
Obras de Arte Especiais (OAE)	Blocos de fundação e sapatas	IfcBridgePart	FOUNDATION
	Estacas de concreto	IfcPile	–
	Colunas de concreto	IfcColumn	–
	Vigas de concreto	IfcBeam	–
	Tabuleiros e lajes de transição	IfcBridgePart	DECK_SEGMENT
	Contenções estruturais	IfcWall	RETAININGWALL
	Encontros	IfcBridgePart	ABUTMENT
	Impermeabilização	IfcCovering	MEMBRANE
	Aparelhos de apoio	IfcDiscreteAccessory	USERDEFINED	SupportPoint
	Consoles	IfcDiscreteAccessory	BRACKET
	Juntas de dilatação	IfcDiscreteAccessory	EXPANSION_JOINT_DEVICE
	Guarda-corpo	IfcRailing	GUARDRAIL

Fonte: Resultados originais da pesquisa

Tabela 3. Matriz de correlação entre processos de qualidade do PMBOK e atividades de governança da informação BIM, com base em PMI (2017) e ABNT (2022)

Dimensão da qualidade	Critério aplicado	Regra de validação operacional	Evidência gerada na auditoria
Completude	Presença de atributos obrigatórios definidos no LoIN contratual	IDS: propriedade obrigatória (requerida)	Percentual de elementos conformes e lista de atributos ausentes
Consistência	Aderência à padronização de nomenclatura e sistema de classificação definido em contrato	IDS: validação de valor permitido / divergentes comparação com disciplina tabela de referência	Relação de valores divergentes por disciplina
Acurácia	Coerência entre geometria modelada e quantitativos previstos em documentação técnica	Extração automatizada de quantidades e comparação com referência contratual	Diferença percentual entre modelo e base de comparação
Conformidade semântica	Uso adequado de classes IFC PredefinedType	IDS: Validação de entidade e atributo classificadas conforme schema 4.3	Lista de entidades incorretamente classificadas
Interoperabilidade	Manutenção integridade atributos IFC exportação/importação	Comparação de propriedades antes e após exportação e reimportação IFC	Relação de atributos perdidos, alterados ou inconsistentes

Fonte: Resultados originais da pesquisa

A Figura 2 ilustra o fluxo operacional que integra modelagem, coordenação interdisciplinar e verificações contínuas, demonstrando que a confiabilidade dos modelos depende da articulação entre produção e checagens para prevenir inconsistências. A Figura 3 complementa essa visão, aplicando o ciclo PDCA ao BIM, conectando a definição de requisitos, execução, verificação por auditorias e ajustes, o que sustenta o controle sistemático e a evolução da maturidade dos modelos.

Em síntese, a governança da informação BIM pode ser alinhada aos processos de gestão da qualidade do PMBOK: a definição de requisitos corresponde ao planejamento; a produção e coordenação dos modelos ao gerenciamento; e as auditorias baseadas em regras, indicadores e evidências ao controle da qualidade. Essa articulação promove a melhoria contínua e a aplicação dos referenciais de gestão de projetos ao contexto digital.

Essa integração conceitual entre requisitos normativos, interoperabilidade e gestão da qualidade fundamenta a etapa empírica da pesquisa, que analisa modelos BIM de infraestrutura rodoviária e ferroviária para identificar, classificar e quantificar falhas informacionais recorrentes.

Figura 2. Fluxo operacional de execução, coordenação e validações contínuas durante a produção dos modelos BIM, com base em PMI (2017), ABNT (2022) e Song et al. (2017)

Fonte: Resultados originais da pesquisa

Figura 3. Aplicação do ciclo PDCA ao controle da qualidade da informação BIM, com base em PMI (2017), ABNT (2022) e buildingSMART International (2025a)

Fonte: Resultados originais da pesquisaIdentificação de falhas informacionais em modelos BIM por meio de estudo de caso múltiplo

A aplicação empírica utilizou um estudo de caso múltiplo com dois empreendimentos de infraestrutura de transportes (rodoviário e ferroviário) em fase de projeto executivo. A análise partiu dos requisitos informacionais dos EIR e BEP contratuais, que detalhavam atributos obrigatórios, critérios de classificação, responsabilidades de modelagem e usos BIM (quantificação, coordenação interdisciplinar, planejamento). Esses documentos definiram o escopo da auditoria e a verificação da aderência entre o solicitado e o entregue.

Os elementos foram organizados por fase do ciclo de vida, atores e tipo de entrega. O LoIN foi operacionalizado pela explicitação objetiva dos atributos e documentos exigidos por disciplina e finalidade, evitando classificações genéricas. A Tabela 4 sintetiza esses parâmetros em propriedades transversais e técnicas, convertendo exigências contratuais em critérios verificáveis de auditoria, alinhados à governança.

Tabela 4. Síntese dos requisitos informacionais dos objetos BIM das infraestruturas lineares dos projetos

Modelo	Total de elementos analisados	Total de não conformidades	Taxa de não conformidade (%)
Rodoviário	6.777	1.565	23,09%
Ferroviário	16.847	4.389	26,05%

Fonte: Dados originais da pesquisa
Nota: As propriedades foram apresentadas sem utilização de caracteres especiais, como espaços e acentos, a fim de preservar a compatibilidade sintática e evitar inconsistências em processos de exportação, validação e interoperabilidade em ambiente openBIM

A Tabela 4 sintetiza os requisitos informacionais de objetos BIM de infraestruturas lineares, com propriedades transversais (EAP) e técnicas específicas. Para Obras de Arte Especiais (OAE), os requisitos incluíram elementos como blocos de fundação, sapatas, estacas, colunas, vigas, tabuleiros, entre outros, com atributos técnicos de identificação (código, nome, disciplina) e caracterização geométrica/quantitativa (comprimento, largura, altura, espessura, área, volume, diâmetro, pesos de aço). Essa sistematização converteu exigências contratuais em critérios verificáveis de auditoria, alinhados à governança.

Tecnicamente, os modelos foram gerados em diferentes softwares e exportados para IFC 4.3. Realizou-se um mapeamento das propriedades (Tabela 5) e entidades (Tabela 6 e Tabela 7) IFC por disciplina, focando na correspondência entre classes esperadas e elementos exportados. Dificuldades como exportação inconsistente de propriedades, uso de classes genéricas e perda de informações alfanuméricas foram identificadas, corroborando desafios de interoperabilidade semântica (Xu et al., 2018; Costin et al., 2018). Isso reforça que a interoperabilidade exige não apenas o formato IFC, mas também estruturação e validação de dados.

Tabela 5. Mapeamento de propriedades em IFC dos objetos BIM dos projetos

Fonte: Resultados originais da pesquisa

Tabela 6. Mapeamento IFC dos objetos BIM das infraestruturas lineares dos projetos

Fonte: Resultados originais da pesquisa

Tabela 7. Mapeamento IFC dos objetos BIM das OAEs dos projetos

Fonte: Resultados originais da pesquisa

A auditoria informacional baseou-se nas dimensões de qualidade sistematizadas, convertidas em critérios verificáveis por regras IDS. A Figura 4 mostra um excerto da estrutura IDS em XML e sua aplicação na verificação de modelos no Blender BIM (Bonsai), utilizando a biblioteca IfcOpenShell para gerar relatórios de não conformidades. A Tabela 8 detalha a dimensão da qualidade, critério, regra de validação e evidência, demonstrando a tradução dos requisitos contratuais em verificações automatizadas no openBIM. Essa estrutura garante rastreabilidade entre LoIN, mapeamento IFC e resultados da auditoria, consolidando o controle de qualidade.

Figura 4. Excerto da estrutura do IDS em XML e auditoria de modelos no Blender BIM (Bonsai): estrutura XML do IDS (A); modelo de pavimentação do projeto rodoviário (B); modelo de via permanente – superestrutura ferroviária (C); modelo de OAE do projeto rodoviário (D); modelo de OAE do projeto ferroviário (E)

Fonte: Resultados originais da pesquisa

Tabela 8. Operacionalização das dimensões de qualidade informacional na auditoria dos modelos IFC

Fonte: Resultados originais da pesquisa

A aplicação das regras nos modelos rodoviário e ferroviário quantificou as não conformidades, conforme a Tabela 9. O modelo ferroviário, com 16.847 elementos analisados (incluindo 12.231 dormentes), apresentou um número absoluto de não conformidades (4.389) maior que o rodoviário (6.777 elementos, 1.565 não conformidades). Contudo, as taxas percentuais de não conformidade foram semelhantes (26,05% para ferroviário e 23,09% para rodoviário), sugerindo que os desvios refletem padrões estruturais de governança e controle da informação, não apenas a escala do modelo, e reforçam a necessidade de validações sistemáticas.

A Figura 5 mostra a distribuição das ocorrências por disciplina, indicando que áreas com múltiplos atributos técnicos e forte dependência de padronização concentram mais inconsistências. Isso confirma a relação direta entre a qualidade informacional em projetos lineares, a clareza dos requisitos e a coordenação interdisciplinar, alinhado aos desafios de interoperabilidade. A heterogeneidade entre disciplinas aponta para uma maturidade informacional não uniforme, relevante para priorizar ações corretivas.

A Análise de Pareto (Figura 6) revelou que a maioria das não conformidades se concentra nas dimensões de completude e consistência, com menor incidência em acurácia geométrica, conformidade semântica e interoperabilidade. A curva acumulada indica que poucos tipos de falhas respondem pela maior parte dos desvios, permitindo hierarquizar intervenções e estabelecendo uma base empírica para o desenvolvimento de critérios de avaliação da conformidade e maturidade informacional dos modelos BIM.

Tabela 9. Síntese quantitativa das não conformidades por modelo

Fonte: Resultados originais da pesquisa

Figura 5. Recorrência de não conformidades por disciplina e por projeto

Fonte: Resultados originais da pesquisa
Nota: A figura apresenta apenas as disciplinas que registraram não conformidades durante a auditoria. Disciplinas sem ocorrência de falhas não foram representadas no gráfico

Figura 6. Análise de Pareto das não conformidades identificadas por dimensão de qualidade da informação nos modelos BIM analisados

Fonte: Resultados originais da pesquisa
Nota: Abreviações utilizadas: Comp. (Completude), Consist. (Consistência), Conf. semântica (Conformidade semântica) e Interop. (Interoperabilidade)Indicadores de desempenho para avaliação da conformidade e maturidade informacional em BIM

A consolidação das não conformidades permitiu estruturar indicadores quantitativos de desempenho para mensurar objetivamente a qualidade informacional dos modelos BIM. Derivados das dimensões de qualidade operacionalizadas, esses indicadores transformam os resultados da auditoria em métricas comparáveis, permitindo avaliação sistemática da conformidade e maturidade informacional. As expressões matemáticas são:

O Índice de Completude Informacional (ICI) é calculado por:

ICI = (AC / AO) × 100 (1)

Onde: AC é o número de atributos conformes; e AO é o número de atributos obrigatórios.

O Índice de Consistência de Classificação (ICC) é calculado por:

ICC = (EC / EA) × 100 (2)

Onde: EC é o número de elementos corretamente classificados; e EA é o número de elementos avaliados.

O Índice de Conformidade Semântica IFC (ICS) é calculado por:

ICS = (Eifc / ET) × 100 (3)

Onde: Eifc é o número de elementos com classe IFC correta; e ET é o número de elementos totais.

O Índice de Integridade de Interoperabilidade (III) é calculado por:

III = (API / AO) × 100 (4)

Onde: API é o número de atributos preservados após intercâmbio; e AO é o número de atributos originais.

O Índice de Acurácia Quantitativa (IAQ) é calculado por:

IAQ = (1 – |Qmodelo – Qreferencial| / Qreferência) × 100 (5)

Onde: Qmodelo é o quantitativo extraído automaticamente do modelo BIM; Qreferência é o quantitativo previsto em memorial, planilha técnica ou base contratual.

O ICI (1) expressa o atendimento aos requisitos do LoIN contratual. O ICC (2) reflete o nível de padronização estrutural do modelo. O ICS (3) mede a aderência ao schema IFC 4.3. O III (4) avalia a preservação de atributos após intercâmbio IFC. O IAQ (5) mensura a proximidade entre quantitativos do modelo e valores de referência técnica, indicando a confiabilidade para estimativas e análises de custos.

Em conjunto, esses indicadores permitem avaliar o desempenho por disciplina e modelo, possibilitando o acompanhamento evolutivo da qualidade informacional. Os resultados foram consolidados em painéis de Business Intelligence (BI), que visualizam os índices de forma integrada por projeto e dimensão de qualidade, oferecendo uma visão gerencial estruturada. Essa abordagem permite identificar variações, pontos críticos e priorizar intervenções com base em evidências quantitativas. A Figura 7 exemplifica o painel de qualidade informacional BIM aplicado ao projeto rodoviário, demonstrando a operacionalização dos indicadores e o uso do BI para monitoramento e governança.

A efetividade prática dos indicadores foi confirmada na extração de quantitativos e estimativas de custos, um uso BIM contratual. Após a melhoria dos índices, especialmente completude e consistência, os modelos foram quantificados estruturadamente no AltoQi Visus (Figura 8). A propriedade “Codigo”, vinculada à EAP e composições de custos, permitiu gerar estimativas rastreáveis e alinhadas ao escopo contratual.

Figura 7. Painel de qualidade informacional BIM para projeto rodoviário

Fonte: Resultados originais da pesquisa

Figura 8. Extração de quantitativos e estimativa de custos no AltoQi Visus a partir dos modelos BIM do projeto ferroviário, com vinculação das propriedades aos códigos da EAP e às composições orçamentárias

Fonte: Resultados originais da pesquisa

4. Conclusão

Este estudo teve como objetivo desenvolver uma estrutura de indicadores para avaliar a conformidade e a maturidade informacional de modelos Building Information Modeling (BIM) aplicados à infraestrutura de transportes, convertendo requisitos em métricas para auditoria e governança da informação.

Os principais achados revelaram que inconsistências no preenchimento de propriedades, na classificação de elementos e na padronização de dados comprometem a utilização dos modelos BIM para análises e usos contratuais, como a extração de quantitativos e estimativas de custos. Foram identificadas falhas recorrentes, principalmente por ausência ou inconsistência de atributos obrigatórios e limitações de interoperabilidade. A análise quantitativa das não conformidades demonstrou taxas percentuais semelhantes entre os projetos rodoviário e ferroviário, com maior concentração de falhas nas dimensões de completude e consistência. A aplicação dos indicadores propostos demonstrou sua efetividade na extração estruturada de quantitativos e estimativas de custos.

A principal contribuição do trabalho é a estruturação de uma abordagem sistemática para avaliação da conformidade informacional, por meio de uma estrutura de auditoria e indicadores quantitativos que transformam requisitos normativos e contratuais em critérios objetivos de verificação. Isso fortalece a governança da informação BIM e apoia o controle de qualidade em projetos de infraestrutura.

Como limitação, destaca-se que a aplicação da proposta ocorreu em dois estudos de caso, ambos em fase de projeto executivo e vinculados a um contexto organizacional específico, o que restringe a generalização estatística dos resultados.

Para pesquisas futuras, recomenda-se ampliar a aplicação da proposta para outros contextos de projeto, fases do ciclo de vida e ambientes comuns de dados.

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Artigo oriundo de Trabalho de Conclusão de Curso da Especialização em Gestão de Projetos do MBA USP/Esalq

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