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Ferramentas e comparativos · 2026-10-10 · 12 min
Simulação de inundação por chuva em um modelo IFC, no navegador: guia de configuração
Para onde vai a água em um temporal, e ela chega às portas? Um IFC georreferenciado, o terreno sob ele e as ruas ao redor bastam para uma primeira resposta, no navegador, em menos de um minuto. Como configurar a simulação para que a resposta valha alguma coisa, e como lê-la.
Simulação de inundação por chuva no IFC Viewer Online: o IFC do hotel W Barcelona no mapa 3D da Barceloneta, com a profundidade máxima da água de uma tempestade extrema em azul ao redor dele
“Se caírem 120 mm em duas horas, para onde vai a água, e ela chega às portas?” A pergunta aparece em revisões de projeto, em conversas de licenciamento e sempre que uma tempestade alaga uma rua das redondezas. A resposta de costume é um consultor de hidráulica, ou nenhuma resposta até bem mais tarde no projeto.
Um IFC georreferenciado já traz a maior parte do que uma primeira resposta precisa: onde o edifício fica, sua projeção no terreno e seu térreo. Some o terreno sob ele e as ruas ao redor, e uma simulação 2D de inundação por chuva mostra onde a água superficial escorre e se acumula, com que profundidade e velocidade, no navegador, em segundos. É indicativa, não um estudo certificado, e este guia trata de configurá-la para que a indicação valha a pena.
O essencial
- Uma simulação de inundação vale o que vale o seu terreno. Use o relevo do mapa ou um DEM, e leia o relatório “O que a simulação vê” antes de confiar em qualquer número.
- O tamanho da célula é uma questão de escala: 1 m para portas e meios-fios, 2 m para um quarteirão, 5 m para um bairro.
- Mantenha ligado o entorno do OpenStreetMap. Ruas impermeabilizadas, parques que absorvem, muros, os edifícios vizinhos e os rios que desapareceram mudam o caminho da água.
- O resultado é profundidade máxima, velocidade e tempo de chegada, mais as portas, os espaços e os equipamentos abaixo da água ao lado deles, exportável como GeoTIFF para GIS.
- Ela responde “onde a água superficial se acumula?”, não “isto está em conformidade?”. Sem rede de drenagem, e a cheia de rios ainda não é uma entrada.
Experimente: uma tempestade extrema no Hotel Vela
Carrega o IFC do hotel W Barcelona sobre o terreno do instituto cartográfico da Catalunha, com o entorno vindo do OpenStreetMap, e simula 120 mm de chuva em duas horas na sua placa de vídeo. O mapa pede o seu consentimento antes de contatar seus provedores.
Abrir o visualizador IFC interativo
O que ela simula e o que não simula
A chuva cai sobre cada célula de uma malha regular colocada sobre o modelo e seu entorno. A água então se move pelas equações de águas rasas 2D em sua forma local-inercial[bates2010], com a ponderação de fluxos proposta por de Almeida e colegas[dealmeida2012]. Ela desce, empoça nos pontos baixos, contorna muros e sai pelas bordas, se você deixar. As coberturas entregam a chuva à rua ao pé delas, e o solo absorve conforme seu tipo e o que o recobre.
Tudo roda na sua placa de vídeo, com WebGPU ou, onde ela não estiver disponível, WebGL2. O resultado da GPU é conferido com uma referência em CPU: o mesmo número de passos de tempo e a mesma água até a sexta casa decimal. O volume é contabilizado a cada passo, e o painel mostra o erro de balanço de massa, tipicamente da ordem de uma parte em um milhão.
O que ela não simula:
- A rede de drenagem. Bocas de lobo e tubulações não são modeladas. As coberturas podem ser enviadas “para o esgoto”, e os pátios cercados por edifícios são tomados como drenados, mas a água da rua fica na rua.
- Rios e o mar. A entrada é a chuva. A cheia de um rio ou uma maré de tempestade ainda não é uma entrada.
- Portas e janelas como aberturas. Os edifícios são sólidos; a simulação informa a água parada do lado de fora de cada elemento, não se ela entra.
- Vento, ondas, sedimentos e detritos flutuantes.
Configure passo a passo
- Abra um modelo georreferenciado Arraste seu IFC para o visualizador. Se ele declara onde está (IfcMapConversion), o terreno e as ruas vêm do lugar certo. Se não declara, posicione-o antes no mapa, à mão.
Conjuntos federados: carregue o modelo estrutural junto com o de arquitetura. Um modelo de arquitetura sem suas lajes e paredes de subsolo lê o térreo como elevado, e o painel avisa que a água passaria por baixo dele.
- Ative o mapa, com relevo Mapa → Show on map → Terrain. Na primeira vez, o mapa pede o seu consentimento para contatar seus provedores. Na Catalunha o relevo é o modelo de terreno nu de 5 m do ICGC; em outros lugares, um mosaico global de cerca de 30 m.
Um relevo de 30 m não enxerga meios-fios nem uma rampa de garagem rebaixada. Para um local real, importe um DEM (.asc ou GeoTIFF) no painel.
- Abra Inundação Pela barra de ferramentas, ou em Ferramentas → Inundação.
- Escolha a malha Uma célula de 1, 2 ou 5 m e uma margem ao redor do modelo (60 m por padrão).
- Confira o terreno e os edifícios Mantenha ligados “Usar o relevo do mapa”, “Os edifícios do mapa são obstáculos” e “Envolvente do OpenStreetMap”. As coberturas escoam para a rua, a menos que você saiba que os condutores pluviais delas vão para o esgoto.
- Escolha uma tempestade Quatro predefinições, de 10 mm em 30 minutos a 120 mm em 2 horas, ou “Editar” para desenhar a sua própria chuva, de cinco em cinco minutos. Depois defina por quanto tempo continuar simulando após o fim da chuva.
- Defina a superfície e o solo Rugosidade, de pavimentada a vegetação densa, e solo, de impermeável a arenoso. Com o entorno do OpenStreetMap ligado, ruas, parques e bosques definem seus próprios valores célula a célula.
- Escolha os limites “A água sai” deixa a água escoar para fora da área. “Fechados” mantém cada gota dentro: o pior caso, e o certo para uma bacia sem saída.
- Construa a malha e leia o que ela vê Clique em “Construir a malha” e confira o relatório antes de rodar qualquer coisa (próxima seção).
- Simular Uma tempestade de duas horas em uma malha de 100 × 100 células leva poucos segundos, mesmo em um chip gráfico integrado.
O painel, de cima para baixo, na ordem em que as decisões são tomadas. Aqui: células de 1 m, o relevo do mapa, o entorno do OpenStreetMap, a predefinição extrema e limites fechados.
Ajustes que mudam a resposta
| Ajuste | Opções | Quando importa |
|---|
| Célula | 1 · 2 · 5 m | O menor elemento que altera o escoamento precisa ter pelo menos uma célula de largura: um meio-fio de 15 cm em células de 5 m não existe. Reduzir a célula pela metade gera quatro vezes mais células. |
| Terreno | Terreno do IFC › DEM › relevo do mapa › preenchido › plano | Vale a primeira fonte que responder. O plano de demonstração é apenas um substituto provisório: os resultados sobre ele dizem pouco sobre o local. |
| Assentar o terreno no rés-do-chão do modelo | Ligado · desligado | Quando a altura declarada no IFC e o terreno divergem em mais de 0,5 m. Desligado, um modelo flutuando 2 m acima do chão nunca se molha; um modelo enterrado é alagado desde o início. |
| Entorno do OpenStreetMap | Ligado · desligado | As ruas são impermeáveis, os parques absorvem, os muros e os edifícios vizinhos bloqueiam, os rios antigos são marcados. Desligado, tudo fora do modelo é uma única superfície uniforme. |
| Coberturas | Para a rua · para o esgoto | A chuva de uma cobertura grande cai ao pé dela. Se os condutores pluviais vão para o esgoto, a rua não recebe nada dela. |
| Tempestade | Predefinições · desenhada à mão | Importam tanto o total quanto o pico: 60 mm em 45 minutos têm pico de 160 mm/h; 120 mm em 2 horas, de 120 mm/h. |
| Solo | Impermeável · compactado · franco · arenoso | Infiltração de Horton: rápida no início, desacelerando conforme o solo se molha. O solo arenoso absorve 125 mm/h no início e 25 mm/h depois; o compactado, 25 e depois 3. |
| Limites | A água sai · fechados | “Fechados” é o pior caso: cada gota fica, e a água se acumula contra o limite mais baixo. |
Três fontes, em ordem de confiança, formam uma única malha para o solver.
Antes de confiar nela: o que a simulação vê
Depois de “Construir a malha”, o painel lista o que entrou nela. Dois minutos lendo esse relatório poupam uma tarde de conclusões erradas.
Torre Poblenou, Barcelona: o relevo de 5 m do ICGC, 93 ruas, 3 cursos d'água antigos ou enterrados e 36 edifícios do OpenStreetMap, e um modelo declarado 1,8 m acima do chão ao redor, de modo que o terreno foi assentado no térreo dele.
- Terreno: “Relevo do mapa” ou “DEM importado”. “Plano” significa que o resultado trata de uma superfície plana de demonstração, não do seu local.
- Relevo grosseiro: fora da Catalunha, o relevo do mapa são dados de cerca de 30 m. Ele não enxerga ruas, então importe um DEM para qualquer coisa detalhada.
- Divergência de altura: a altura declarada do modelo contra o terreno ao redor. Vale corrigir no IFC (IfcMapConversion.OrthogonalHeight).
- Mais marquises que paredes: em geral, um modelo de arquitetura carregado sem sua estrutura.
- Pátios: tomados como drenados por suas próprias bocas de lobo, e por isso não recebem a chuva das coberturas.
- OpenStreetMap indisponível ou parcial: o entorno veio dos tiles do mapa, sem cursos d'água nem muros, ou foi cortado pelo limite de elementos. “Reconstruir” tenta de novo.
Lendo o resultado
Três vistas colorem a água: “Altura de água atual”, “Altura de água máxima” (a maior que ela atingiu em qualquer ponto durante o evento) e “Velocidade”. As “Linhas de escoamento” mostram para onde ela se move. “Mostrar a partir de” oculta a água mais rasa que um limiar, 5 cm por padrão, para que um piso molhado não pareça uma inundação.
Hotel Vela, Barcelona, células de 2 m, a tempestade extrema, água livre para sair: 6.772 m² debaixo d'água no pico, aos 55 minutos. Os pontos mais fundos, com mais de um metro, são pontos baixos ao pé do edifício vizinho: os lugares para olhar no local.
A linha do tempo na parte de baixo reproduz o evento a 1, 5 ou 20 minutos simulados por segundo, com a chuva em cima e a área inundada embaixo. A Sonda lê um único ponto: profundidade e velocidade naquele instante, a maior profundidade que atingiu, quando a água chegou e uma curva de profundidade ao longo de todo o evento.
Velocidade no pico, aos 55 minutos, com linhas de escoamento. A água rápida é mais perigosa do que sua profundidade sugere.
As portas, os espaços e os equipamentos que a água alcança
Quando a simulação termina, o visualizador confere as portas, janelas, acessos (rampas, escadas, elevadores), espaços e equipamentos do modelo contra a água mais alta ao lado de cada um e lista os que ficam abaixo dela, com a profundidade e o momento em que a água chegou. A lista aparece no painel de inundação e como um grupo no painel de Validação. Ela não faz parte do resultado da validação nem do Health Score.
Poblenou, células de 1 m, a tempestade extrema com limites fechados: um dos nove elementos verificados fica abaixo da água ao lado dele.
Os elementos cujo ponto mais baixo fica abaixo do terreno externo (subsolos, acessos rebaixados) são listados à parte, como abaixo do terreno. Para eles, o valor é a água parada do lado de fora: se ela entra depende de aberturas que a simulação não modela. No Hotel Vela, 309 elementos foram verificados e três foram apontados, todos abaixo do terreno: duas zonas do subsolo e o hall do térreo.
Com o entorno do OpenStreetMap ligado, os edifícios vizinhos que a água alcança também são listados, do mais fundo ao mais raso e com o nome quando o OpenStreetMap o dá, e contornados no mapa do âmbar ao vermelho. Um clique voa até cada um.
Exporte
- Uma imagem (PNG) com a legenda, o instante e a nota “indicativa” impressos nela.
- Um vídeo do evento inteiro, de cerca de 16 segundos, com a mesma legenda em todos os quadros.
- Arquivos GIS de toda a malha: profundidade máxima, velocidade máxima e tempo de chegada, como GeoTIFF, ESRI ASCII grid ou um CSV das células molhadas. Norte para cima, no sistema de coordenadas do modelo quando ele é georreferenciado (por exemplo, EPSG:25831), com os edifícios como sem dados (no-data). Abrem no QGIS ou no ArcGIS do jeito que estão.
Quão rápido ela roda
Tempo simulado por segundo de cálculo
- 250 × 250 células (2 m: 500 × 500 m): 1550×
- 500 × 500 células (2 m: 1 × 1 km): 665×
- 1000 × 1000 células (2 m: 2 × 2 km): 210×
WebGPU em um chip gráfico integrado (AMD Radeon Vega, Ryzen 5 5600H), Chrome, caso de teste urbano a 2 m. A água funda a desacelera: com 1 m de profundidade, espere cerca da metade.
A simulação do Hotel Vela acima, com 130 × 114 células, rodou a cerca de 690 vezes o tempo real em WebGL2: o evento de duas horas e meia em cerca de 13 segundos.
O que sai do seu navegador
Nada sobre o modelo. A simulação lê o que já está carregado e mantém os resultados no seu dispositivo. Com o mapa ativado, os tiles, o relevo e o entorno do OpenStreetMap vêm de provedores públicos, que veem a área e o seu endereço IP, como em qualquer mapa na web. O mapa pede o seu consentimento antes da primeira requisição, e Mapa → Data and permission o retira. O relevo nestes exemplos é o do ICGC[icgc-met], o entorno é o do OpenStreetMap.
Antes de compartilhar um resultado de inundação
- O terreno é real: o relevo do mapa ou um DEM, não o plano de demonstração.
- Qualquer divergência de altura entre o IFC e o terreno é compreendida e, se o IFC estiver errado, corrigida no IFC.
- A estrutura está carregada junto com a arquitetura, de modo que os térreos são lidos como paredes, não como marquises.
- A célula é fina o bastante para o que você está olhando: portas e meios-fios pedem 1 m.
- A tempestade é declarada por seus números (total, duração, pico), não como “uma chuva de 100 anos”. — Um período de retorno pertence a um lugar. Só as estatísticas de chuva desse lugar o transformam em milímetros.
- A imagem ou o vídeo leva a legenda e a nota “indicativa”. As exportações já levam por padrão.
Perto de um rio que foi enterrado sob as ruas? A simulação marca os cursos d'água antigos e canalizados do OpenStreetMap e mede a água sobre eles. Isso está em rios enterrados e risco de inundação. Para colocar o modelo no mapa, para começar, veja como ver um IFC em um mapa 3D.
Simulação de inundação por chuva em um modelo IFC, no navegador: guia de configuração