Metodologia para automatização da gestão sustentável da água em edificações pela interação do BIM - IoT - FM

dc.creatorLuciana Teixeira Batsita
dc.date.accessioned2023-12-15T17:58:54Z
dc.date.accessioned2025-09-09T01:27:01Z
dc.date.available2023-12-15T17:58:54Z
dc.date.issued2023-10-30
dc.description.abstractGlobal water stress has been driving the search for sustainable solutions in the construction industry. Measures have been adopted to minimize its environmental impacts, with a focus on reducing the consumption of natural resources throughout the entire life cycle. The integration of digital technologies, such as Building Information Modeling (BIM) and the Internet of Things (IoT), plays a fundamental role in this process, enabling the resolution of engineering problems and enhancing sustainability. Simultaneously, the improvement of facility management or Facility Management (FM) has sparked academic interest, aiming for operational efficiency in buildings. The study presents a methodology, based on Design Science Research, to enable water management at the building scale through the interaction of information from the building's BIM model and real-time water consumption data collected through smart meters. Data collection, treatment, and storage, determination of consumption indicators, development of management tools, and provision of customized analyses are among the research objectives. The consumption indicators and analysis criteria were determined through a statistical study using Shewhart charts. For practical implementation, a web platform prototype called AquaBIM was created, which utilizes interactive graphical interfaces to facilitate user analysis and interpretations. A concept test conducted under real conditions of use in a commercial building allowed for the evaluation and validation of the methodology. The test results demonstrated that AquaBIM generates important information to assist in decision-making. It performs three types of consumption analysis (overall, individual, and by activity category), estimates possible excessive consumption, and identifies leaks. The results showed a potential savings of approximately 15% in consumption. The analyses demonstrated AquaBIM's potential to meet the criteria for obtaining the international sustainability certification AQUA-HQE. The extension and generalization of the proposed methodology have great potential for future work, such as addressing different typologies and activities. Additionally, future research can expand the study to include the management of consumption for other critical resources, such as electricity and gas.
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1843/62037
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Gerais
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/
dc.subjectEngenharia de estruturas
dc.subjectSustentabilidade
dc.subjectGestão de recursos hídricos
dc.subjectHidrologia urbana
dc.subjectÁgua - Consumo - Aspectos econômicos
dc.subjectÁgua - Medição
dc.subjectInstrumentos de medição
dc.subject.otherBIM
dc.subject.otherIoT
dc.subject.otherGestão sustentável da água
dc.subject.otherFM
dc.titleMetodologia para automatização da gestão sustentável da água em edificações pela interação do BIM - IoT - FM
dc.typeTese de doutorado
local.contributor.advisor-co1José Ricardo Queiroz Franco
local.contributor.advisor1Ricardo Hallal Fakury
local.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5547553812125672
local.contributor.referee1Armando Cesar Campos Lavall
local.contributor.referee1Renata Maria Abrantes Baracho Porto
local.contributor.referee1Eduardo Toledo Santos
local.contributor.referee1Taciano Oliveira da Silva
local.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/8116916425068128
local.description.resumoO estresse hídrico global tem impulsionado a busca por soluções sustentáveis na indústria da construção civil. Medidas têm sido implementadas com o objetivo de reduzir o consumo de água ao longo de todo o ciclo de vida. A integração de tecnologias digitais, como o Building Information Modeling (BIM) e a Internet das Coisas (IoT), desempenha um papel fundamental nesse processo, permitindo a resolução de problemas de engenharia e aprimorando a sustentabilidade. Paralelamente, o aprimoramento do gerenciamento das instalações ou Facility Management (FM) tem despertado interesse acadêmico, visando a eficiência operacional das edificações. O trabalho apresenta uma metodologia, fundamentada em Design Science Research, para instrumentalizar a gestão da água na escala das edificações através da interação das informações do modelo BIM da edificação e dados de consumo de água, coletadas em tempo real por meio de medidores inteligentes. Coleta, tratamento e armazenamento de dados, determinação de indicadores de consumo, desenvolvimento de ferramentas de gestão e disponibilização de análises customizadas estão entre os objetivos da pesquisa. Os indicadores de consumo e critérios de análise foram determinados por estudo estatístico aplicando gráficos de Shewhart. Para sua implementação prática criou-se um protótipo em plataforma web chamado AquaBIM que utiliza interfaces gráficas interativas para facilitar as análises e interpretações dos usuários. Um teste conceito realizado em condições reais de uso em uma edificação comercial permitiu avaliação e a validação da metodologia. Os resultados dos testes demonstraram que o AquaBIM gera informações importantes para auxiliar na tomada de decisões. Realiza três tipos de análises de consumo (global, individual e por categoria de atividade), estima possíveis excessos de consumo e identifica vazamentos. Os resultados mostraram um potencial de economia de aproximadamente 15% no consumo. As análises demonstraram o potencial do AquaBIM para cumprir para obtenção da certificação internacional de sustentabilidade AQUA-HQE. A extensão e generalização da metodologia proposta têm um grande potencial para trabalhos futuros, por exemplo, para abordar tipologias e atividades diferentes. Além disso, trabalhos futuros podem expandir a pesquisa para o gerenciamento do consumo de outros recursos críticos, como eletricidade e gás.
local.identifier.orcid0000-0001-9328-6287
local.publisher.countryBrasil
local.publisher.departmentENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ESTRUTURAS
local.publisher.initialsUFMG
local.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Estruturas

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