4D comparative analysis of construction approaches towards industrialization: traditional versus total prefabrication

Abstract

O objetivo desta investigação é encorajar uma maior produtividade na indústria AEC, representando e promovendo uma análise comparativa de abordagens de construção muito diferentes: construção tradicional versus pré-fabricação total rumo à industrialização. A construção de um edifício cujo projeto foi realizado em BIM, totalmente orientado para a industrialização, apresenta-se como uma oportunidade para realizar uma análise 4D abrangente que compara soluções tradicionais e industrializadas (abordagens de construção no local e fora do local). A investigação concentra-se na análise deste caco de estudo prático, baseado em BIM e está centrada na avaliação dos impactos no planeamento das várias fases de construção, e na exposição dos impactos detalhados da solução industrializada quando comparada com uma solução tradicional. A construção do edifício em estudo começou em 2022. A sustentabilidade e a circularidade estão implícitas. O estudo de caso sugerido é um hotel em Guimarães que ultimamente tem recebido a atenção dos meios de comunicação devido à sua inovadora metodologia de pré-fabricação. Os módulos pré-fabricados são utilizados para a construção do edifício. Esta abordagem será avaliada e comparada com as alternativas tradicionais existentes. Considerando isto, foi desenvolvido um quadro teórico propondo um quadro baseado numa análise comparativa BIM 4D para ambas as abordagens de construção: construção tradicional e pré-fabricação total. Quantificando as vantagens da utilização da pré-fabricação em relação à construção convencional, utilizando a grande extensão da tecnologia de modelação de informação de construção (BIM), e os benefícios potenciais da utilização de um motor de programação inteligente para a análise comparativa 4D.

The purpose of this research is to encourage higher productivity in the AEC industry by promoting a comparative analysis between very different construction approaches: traditional construction versus total prefabrication towards industrialization. The construction of a building whose project was carried out in BIM, totally oriented towards industrialization, presents itself as an opportunity for a comprehensive 4D analysis that compares traditional and industrialized solutions (onsite and offsite construction approaches) in terms of time and needed resources. The research concentrates on proposing a BIM-based framework to quantify the 4D analysis of this practical case study. It is focused on assessing the impacts on the planning of the execution stage, both off-site and on-site, and on exposing the detailed impacts of the industrialized solution when compared to a traditional one. The effective construction of the building in the study began in 2022. Sustainability and circularity are implied. The suggested case study is a hotel in Guimarães that has lately received media attention due to its innovative pre-fabrication methodology. Prefabricated modules are used to construct the building. This approach will be evaluated and compared to existing traditional alternatives. Considering this, a theoretical framework was developed by proposing a framework based on a 4D BIM comparative analysis for both approaches of construction: traditional construction and total prefabrication. Quantifying the advantages of using prefabrication over conventional construction, By using the large extent of building information modelling (BIM) technology, and the potential benefits of using an intelligent schedule engine for the 4D comparative analysis.