Procurement and digitalization for construction works contracts: an integrated Building Information Modelling based approach

Bruno Jorge Santos de Carvalho Matos

Key information

Authors:

Bruno Jorge Santos de Carvalho Matos (Bruno Jorge Santos de Carvalho Matos)

Supervisors:

Carlos Paulo Novais Oliveira da Silva Cruz (Carlos Oliveira Cruz); Fernando António Baptista Branco (Fernando António Baptista Branco)

Published in

June 17, 2025

Abstract

Esta tese pretende contribuir para a integração da metodologia de Modelação da Informação da Construção (BIM) nos procedimentos de contratação para a execução de obras. Dada a tendência global da digitalização, a importância dos contratos na execução dos projetos de construção, e a escassez de estudos científicos sobre a integração do BIM nos processos de concurso para a contratação de obras, o presente estudo surgiu assim neste contexto. O estudo foi desenvolvido com base em três grandes objetivos: 1) introduzir uma abordagem integrada com BIM para avaliar propostas no âmbito de concursos de empreitada de obras, utilizando para tal um modelo de análise de decisão multicritério (MCDA), em alinhamento com regulamentação internacional para a contratação pública; 2) integrar requisitos BIM na documentação dos tradicionais procedimentos de concurso para a contratação de obras, considerando referências internacionais relevantes no âmbito do BIM e da contratação pública; 3) propor recomendações para melhorar procedimentos de contratação pública (não diretamente relacionados com BIM) de modo a facilitar e promover a implementação do BIM durante a execução da obra, considerando enquadramentos legais como o código dos contratos públicos (CCP). Fundamentalmente, os objetivos deste estudo estão focados nos processos de contratação para a fase de obra e foram desenvolvidos na perspetiva das entidades contratantes. A metodologia de investigação utilizada variou de acordo com os objetivos. Para o objetivo 1, envolveu uma revisão da literatura, entrevistas com especialistas, o desenvolvimento de um modelo de avaliação multicritério suportado pelo método MACBETH, um caso de estudo real, e uma discussão sobre as limitações do trabalho realizado e sobre oportunidades para futuros desenvolvimentos. Para o objetivo 2, os passos seguidos foram similares, mas com foco no desenvolvimento de um modelo processual para o concurso de empreitadas de obras com integração BIM e na criação de um caderno de encargos BIM. Para o objetivo 3, para além da revisão da literatura e das entrevistas com especialistas, realizou-se uma análise crítica das ideias reunidas e propôs-se melhorias aos procedimentos de contratação pública definidos no CCP de modo a facilitar a implementação do BIM durante a fase de obra. Finalmente, o estudo apresenta uma abordagem MCDA com integração BIM para apoiar a avaliação de propostas para a empreitada de obras de construção (objetivo 1); define uma solução para incorporar requisitos BIM na documentação do processo de concurso (objetivo 2); e providencia recomendações práticas para melhorar os procedimentos de contratação pública de modo a tornar bem-sucedida a implementação do BIM durante a fase de obra. This thesis aims to contribute to the integration of Building Information Modelling (BIM) into procurement practices for construction contracts. Given the global trend toward digitalization, the pivotal role of contracts in the execution of construction projects, and the limited scientific research on the integration of BIM into procurement processes for construction works, this research emerged within this context. In this regard, the present study was developed based on three main objectives: 1) to introduce a BIM-integrated approach for evaluating construction tenders using a multicriteria decision analysis (MCDA) model, aligned with international procurement regulations; 2) to integrate BIM requirements into traditional tender documentation for construction works, following international BIM standards and procurement regulations; 3) to propose recommendations for improving procurement procedures (not directly related to BIM) to facilitate and promote the implementation of BIM during the construction execution phase and within the context of legal frameworks such as the portuguese code of public contracts (CCP). Fundamentally, the objectives of this study are focused on the procurement processes for the execution phase of a construction project and were primarily developed from the perspective of the contracting authorities. The research methodology employed varied according to the objectives. For objective 1, it involved a literature review, expert interviews, the development of a MCDA framework supported by the MACBETH method, a real-world case study, and a discussion of the limitations of the work conducted as well as potential directions for future research. For objective 2, similar steps were followed, but with a focus on developing a BIM-integrated construction tendering framework and creating a BIM specifications document. For objective 3, in addition to the literature review and expert interviews, the methodology included critically analyzing the gathered insights and proposing adjustments to public procurement procedures outlined in the CCP to facilitate BIM implementation during the construction phase. Finally, the research presents a value-focused BIM-integrated MCDA approach for evaluating tenders for construction works (objective 1); outlines a comprehensive solution for incorporating BIM requirements into the invitation to tender documentation (objective 2); and provides practical recommendations to enhance public procurement provisions for successful BIM implementation during the construction phase (objective 3).