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Disertación de Maestría
DOI
https://doi.org/10.11606/D.3.2023.tde-15022024-103151
Documento
Autor
Nombre completo
Paulo Augusto Giavoni
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
São Paulo, 2023
Director
Tribunal
Corrêa, Fabiano Rogerio (Presidente)
Dezen-kempter, Eloisa
Tolentino, Monica Martins Andrade
Título en portugués
Diretrizes para a digitalização de usinas hidrelétricas baseadas no estudo de caso da usina de Paulo Afonso IV, Bahia: do SCAN-TO-BIM à prática.
Palabras clave en portugués
BIM
Digitalização de infraestrutura
Estudo de caso em energia renovável
Gestão de ativos de usina hidrelétricas
Tecnologias de escaneamento 3D
Resumen en portugués
A urgente necessidade de modernização de usinas hidrelétricas tornou-se uma questão crítica no setor energético do Brasil. Com uma infraestrutura envelhecida que leva à redução da capacidade de geração, a repotenciação é frequentemente preferida em relação à nova construção. Essa modernização é facilitada pela metodologia de Modelagem de Informações de Construção (BIM) e tecnologia de escaneamento a laser, proporcionando uma gestão de ativos mais eficaz. Notavelmente, a usina hidrelétrica Paulo Afonso IV, na Bahia, é pioneira neste processo. A integração do BIM com o escaneamento 3D faz parte de uma metodologia conhecida como SCAN-TO-BIM. Esta metodologia aplicada em usinas hidrelétricas representam a inovação deste estudo, devido às particularidades deste tipo de empreendimento, que incluem a complexidade estrutural, múltiplos sistemas auxiliares, e a integração de elementos não capturáveis através de escaneamento, como os geradores e turbinas. Além disso, os sistemas convencionais de classificação BIM, como o Omniclass, não conseguem atender a esses requisitos únicos. Para este modelo, foi necessário adaptar o sistema de identificação de usinas de energia KKS (Kraftwerk-Kennzeichensystem), amplamente utilizado no setor de energia, para se ajustar melhor ao ambiente BIM, preparando assim o modelo para integração com o sistema ERP da usina. Seguindo uma metodologia de pesquisa-ação, este estudo engloba ciclos de consulta na literatura das áreas de Modelagem de Informações de Patrimônio (HBIM), indústria, sustentabilidade e aplicações específicas que podem formar um quadro de referência. Este quadro foi aplicado à digitalização dos 250.000m² da Usina Paulo Afonso IV. A interseção entre pesquisa e prática culminou em um conjunto de diretrizes para a criação de um modelo BIM "as-is"para grandes infraestruturas, com foco especial em usinas hidrelétricas. Esta pesquisa fornece uma contribuição significativa não apenas com diretrizes para a implementação do escaneamento a laser para a criação de modelos BIM para grandes infraestruturas, mas também preenche uma lacuna na aplicação da metodologia SCANTO- BIM, especialmente em relação ao planejamento de escaneamento e adaptação de classificação em usinas hidrelétricas. Assim, contribui para atender à crescente demanda por modernização neste setor.
Título en inglés
Guidelines for the digitization of hydroelectric plants based on the case study of the Paulo Afonso IV Plant, Bahia: from SCAN-TO-BIM to practice.
Palabras clave en inglés
BIM
Digitization
Hydroelectric plant
SCAN-TO-BIM
Scanning
Spatial analysis
Resumen en inglés
The urgent need for modernization of hydroelectric plants has become a critical issue in Brazils energy sector. With aging infrastructure leading to diminished generation capacity, repowering is often favored over new construction. This modernization is facilitated by Building Information Modeling (BIM) methodology and laser scanning technology, enabling more effective asset management. Notably, the Paulo Afonso IV Hydroelectric Plant in Bahia is pioneering this process. The integration of BIM with 3D scanning is part of a methodology known as SCAN-TO-BIM. The application of this methodology in hydroelectric plants represents the innovation of this study, due to the unique characteristics of such projects, which include structural complexity, multiple auxiliary systems, and the integration of elements not capturable by scanning, such as generators and turbines. Additionally, conventional BIM classification systems like Omniclass cannot meet these unique requirements. For this model, it was necessary to adapt the KKS (Kraftwerk-Kennzeichensystem) power plant identification system, widely used in the energy sector, to better fit the BIM environment, thereby preparing the model for integration with the plants ERP system. Following an action-research methodology, this study encompasses cycles of literature review in the areas of Heritage Building Information Modeling (HBIM), industry, sustainability, and specific applications that can form a reference framework. This framework was applied to the digitization of the 250,000 sq meters of the Paulo Afonso IV Plant. The intersection between research and practice culminated in a set of guidelines for creating an as-is BIM model for large infrastructures, with special focus on hydroelectric plants. This research provides a significant contribution not only with guidelines for the implementation of laser scanning for creating "as-is" BIM models for large infrastructures but also fills a gap in the application of the SCAN-TO-BIM methodology, particularly concerning scanning planning and classification adaptation in hydroelectric plants. Thus, it helps to meet the growing demand for modernization in this sector.
 
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Fecha de Publicación
2024-02-19
 
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