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Guía de modelado BIM

Como ya hemos comentado en otras ocasiones, la metodología de trabajo BIM está cada vez más extendida en el mundo de la edificación e ingeniería. Es por ello que, tarde o temprano, nos veamos obligados a enfrentarnos por primera vez a un Modelado BIM. Cuando esto ocurra, podemos llegar a tener muchas dudas sobre los pasos a seguir. En este post vamos a explicar qué es un modelo BIM, las claves a tener en cuenta en el proceso de modelado BIM y cuáles son sus diferentes estados y tipologías.

En MV-BIM contamos con una amplia experiencia, con más de 300.000 m² modelados. Si lo desea, podemos encargarnos de su proyecto asegurándole un resultado profesional. Contacte ahora con nosotros para más información.

¿Qué es un modelo BIM?

BIM (Building Information Modeling) es una metodología de trabajo colaborativo a través de la cual los agentes que intervienen en los procesos de diseño, construcción y mantenimiento de un edificio o infraestructura civil, generan e intercambian información. La principal ventaja asociada a esta metodología de trabajo es el aumento de la eficiencia y la calidad con la que desarrollamos nuestros trabajos de diseño, construcción y mantenimiento.

La clave de esta metodología es el intercambio de información a través de un modelo digital, esto es lo que llamamos «Modelo BIM». El modelo BIM se supone el único repositorio de información veraz en las distintas etapas del edificio o infraestructura (proyecto-obra-mantenimiento). De esta forma, centraliza toda la información geométrica (3D), tiempos (4D), costes (5D), ambiental (6D) y mantenimiento (7D) del proyecto.

¿Qué contiene un modelo BIM?

Para hablar del contenido que debe tener un modelo BIM es necesario hablar del uso que queramos darle al mismo. Entre los usos BIM más comunes están los listados a continuación:

  • Información centralizada
  • Producción de planimetría y tablas de datos del Proyecto Básico.
  • Producción de planimetría y tablas de datos del Proyecto de Ejecución.
  • Creación de infografías y recorridos virtuales.
  • Extracción de cantidades y mediciones.
  • Replanteo y realidad virtual en obra.
  • Control de obra – Certificaciones y control de calidad.
  • Simulación constructiva y logística.
  • Análisis energéticos.
  • Mantenimiento del activo (FM).

No es necesario la misma información para un modelo BIM para Producción de planimetría y tablas de datos en fase de Proyecto Básico que un modelo BIM para un Proyecto de Ejecución. Asimismo, no es igual realizar un modelado BIM para la producción de planos de fabricación que para la producción de infografías. En definitiva, aunque el mismo modelo BIM puede servir para todos los usos anteriormente designados, no para todos los usos es necesaria la misma definición gráfica y técnica del modelo.

Nivel de desarrollo, Nivel de detalle y Nivel de información (LOD = LoD + LoI)

Existen varios estándares en el panorama internacional que clasifican los modelos BIM según el nivel de desarrollo de los mismos.  Sin entrar a analizarlos en este post, nuestra preferencia en MV-BIM es definir el nivel de desarrollo de los modelos BIM diferenciando siempre el nivel de información gráfica (geometría) y el nivel de información no gráfica (datos) de forma separada. De esta forma:

LOD = LoD + LoI

LOD: Nivel de desarrollo

LoD: Nivel de información gráfica

LoI: Nivel de información no gráfica

Según nuestro criterio, esta es la forma más precisa de definir el nivel de desarrollo de un modelo BIM, ya que un modelo con poca definición geométrica puede tener un nivel alto de definición de información no geométrica, y viceversa. Como resultado de lo anterior, consideramos que es necesario siempre definir ambos parámetros por separado.

Organización del modelo y modelos Federados

Es importante tener en cuenta los diferentes criterios organizativos a la hora de subdividir la información en el modelo. Normalmente el modelo BIM estará subdividido en diferentes modelos, según diferentes criterios. Los criterios más habituales son:

  • Subdivisión por entidad. En MV-BIM entendemos que cada edificio o infraestructura debe tener un modelo diferenciado, de manera que puedan funcionar de forma independiente. Por poner un ejemplo práctico: diferentes edificios en una urbanización deben constituir cada uno un modelo diferente. De esta forma, cada uno tendrá, por ejemplo, sus propios niveles. Así, si cambiamos los niveles en un edificio, el resto no se verá afectado.
  • Subdivisión por disciplina. Además de lo anterior, otra subdivisión que consideramos esencial es por disciplina. Es decir, los modelos de arquitectura, estructuras o instalaciones, por ejemplo, deben ser sub-modelos independientes.
  • Otras subdivisiones según zonas. Otras razones que justifican una subdivisión de modelos por zonas suelen estar relacionadas con criterios organizativos y en post de mejorar la eficiencia durante los procesos de desarrollo y gestión del modelado BIM.

Todos los sub-modelos formarán un modelo común conocido como «Modelo Federado«, que será el resultado de unir todos los modelos anteriores.

BIM outsourcing
Modelo BIM completo

Buenas prácticas de modelado general

A la hora de realizar un Modelado BIM, podemos seguir una serie de pasos que nos faciliten el trabajo. Evidentemente, este orden dependerá del técnico y del tipo de proyecto. Sin embargo, existe una serie de pasos que en MV-BIM consideramos fundamentales:

  1. Organización y control de la información recibida. Es muy importante, si partimos de una referencia, tener ordenada y clasificada la información recibida. Esto es, por ejemplo, hacer una limpieza a los archivos *.dwg que vayamos a utilizar como referencia con el fin de que éstos tengan el mínimo número de líneas posible.
  2. Comenzar desde una plantilla de proyecto. Es recomendable partir de una plantilla de proyecto configurada previamente. En esta plantilla podemos incluir las familias y vistas que sepamos que vamos a utilizar en futuros proyectos. Es lógico contar con más de una plantilla, que utilizaremos en función del proyecto.
  3. Trabajar con planos y cajas de referencia. Los planos de referencia son un elemento esencial a utilizar como guías para el modelado. Son visibles en todas las vistas a las que sean perpendiculares. Así, los planos de referencia nos servirán para controlar la posición de los elementos tanto en planta como en sección.
  4. Utilizar vistas de trabajo. En grandes proyectos, es recomendable que cada trabajador cuente con una vista de trabajo en la que acotar, realizar anotaciones, u ocultar elementos que no necesite en ese momento. Con una vista de trabajo nos aseguraremos de que no modificaremos la configuración o la plantilla de la planimetría que vamos a tomar como definitiva.
  5. Utilización de subproyectos. En casos en los que varias personas trabajen en un mismo proyecto, es conveniente dividir el modelo en subproyectos de forma que la información esté mucho más controlada.

Si quieres conocer más sobre métodos de Modelado BIM, o ver algunos proyectos reales donde hemos aplicado con éxito esta metodología, puedes echar un vistazo a nuestro portfolio de proyectos.

José Mora

José Mora

Founder & CEO (MV-BIM)

EDAR-ASICA-Vista3D-General1

Comienza la última fase del proceso de implantación BIM en ASICA

Tal y como ya compartimos, a finales de 2018 MV-BIM y ASICA (Asociación empresarial de Ingenieros Consultores de Andalucía) unieron sus caminos en un proceso de implantación BIM a 13 de sus empresas (GESER, NARVAL, ATECSUR, VS INGENOVA, IBERVIAS, ESTUDIO 7, ATTEC, PRYDO, DINOTEC, AIMA, DAM, BETANCOURT e INGESA). En este artículo, compartimos la experiencia piloto de una Estación Depuradora de Aguas Residuales en BIM, que supone la fase final de dicha implantación BIM.

Mucho hablamos acerca del nivel de madurez que BIM ha alcanzado en Ingeniería civil. Existe un debate constante en torno a su rentabilidad, e incluso hay quien afirma que aún no existe software especializado y de garantías para la aplicación de BIM en la Ingeniería Civil. Además, cuando en MV-BIM nos enfrentamos al primer proyecto de aplicación de metodología BIM en el sector de las aguas residuales, nos dimos cuenta de que hay muy poco publicado hasta la fecha. Por ello, nos gustaría que este artículo sirva de ayuda a aquellos que lo hacen por primera vez.

La implantación de BIM en las empresas objeto de este proyecto debe justificarse en la consecución de, al menos, los siguientes objetivos:

  • Mejorar la comunicación entre agentes.
  • Hacer más eficientes los procesos de producción y la gestión de cambios del proyecto.
  • Realizar un mejor proyecto, más coordinado y con menos errores que puedan derivarse a imprevistos en obra.
  • Tener un control del listado de equipos, cantidades de material y presupuestos en tiempo real.
  • Facilitar la toma de decisiones en la fase de proyecto por medio de la construcción digital.
  • Eliminar las discrepancias e incoherencias en la documentación técnica.
  • Producción de inventariados y listados de equipos directamente desde el modelo BIM.
EDAR-BIM-ASICA-Perspectiva01
Perspectiva extraída del Modelo BIM

Usos BIM

En consecuencia de los objetivos anteriormente mencionados, para el proyecto piloto los usos BIM seleccionados son los siguientes:

  • Producción de planos y tablas de datos desde el modelo.
  • Visualización de espacios.
  • Mediciones BIM.
  • Coordinación virtual – detección de interferencias.
  • Colaboración a través de CDE.
  • Simulación constructiva. BIM 4D.

Software utilizado

La primera duda que se planteó fue qué software debíamos utilizar teniendo en cuenta la tipología de las instalaciones existentes en la EDAR. Tras proponer varias opciones, nos decantamos por Revit para el modelado de edificaciones, estructuras e instalaciones, así como para la proyección de las obras civiles; CYPE Arquímedes para mediciones; Naviswork Manage para coordinación virtual y simulación constructiva – BIM 4D, y como CDE elegimos BIM360.

Subdivisión de modelos

Sobre la subdivisión de modelos, lo primero que se tuvo en cuenta fue cómo separar los modelos de forma que cada uno perteneciera a un equipo de trabajo. Las razones de tamaño de archivos y otras cuestiones eran, en este caso, irrelevantes. De esta forma, se realizó la siguiente subdivisión de modelos:

  • Edificación – Arquitectura.
  • Edificación – Estructuras.
  • Civil – Obra civil.
  • Civil – Instalaciones.
  • Civil – Viarios y topografías.
EDAR-BIM-ASICA-SubdivisiónModelos1
Subidivisión de modelos BIM. De izquierda a derecha: arquitectura, estructuras e instalaciones.

Biblioteca de componentes BIM

Es importante apuntar que, en el momento en que empezamos a trabajar en este proyecto, las bibliotecas de componentes BIM eran inexistentes o difícilmente accesibles. Así, se optó por crear una biblioteca BIM propia que incluyera aquellos equipos y componentes que formaban parte de las instalaciones de la EDAR. Esto supuso una inversión de tiempo significante. Pero, a buen seguro, ofrece una ventaja a las empresas participantes con respecto a otras del sector, que no disponen de ella. Así, tendrían que realizar esta inversión para su primer proyecto de EDAR en BIM.

Nos decantamos por unas bibliotecas con un limitado nivel de definición geométrica (LOD200). Sin embargo, sí que cuentan con el nivel de información necesario para cumplir con los objetivos y usos BIM requeridos.

Resultados

Cuando nos planteamos el reto de traspasar los límites de la edificación y dar el salto a las infraestructuras hace varios años, lo primero que nos preguntamos fue qué usos podríamos darles a los modelos BIM en este sector y si realmente mejoraría la rentabilidad de los procesos de producción de proyectos y obras. También nos planteamos si todo este proceso mejoraría el producto final.

Después de los proyectos que venimos realizando, y tras esta experiencia del proyecto piloto, podemos afirmar que efectivamente se mejoran los procesos de colaboración y de gestión de la información. Además, se permite un mejor flujo de trabajo y, por tanto, mejores conclusiones en fase de diseño. En MV-BIM, desde hace años, venimos profundizando en el sector de las infraestructuras para dar respuesta a estas preguntas y posicionarnos como referente en España como empresa consultora BIM para proyectos de infraestructuras civiles. Tras esta experiencia, los resultados son realmente satisfactorios.

De esta forma, está programado el inicio de un segundo proyecto de implantación en empresas de ASICA para la segunda mitad de 2020.

José Mora

José Mora

Founder & CEO (MV-BIM)

Implantación-BIM

5 claves para una implantación BIM de éxito

Desde que en diciembre de 2018 se creara la Comisión Interministerial para la incorporación de la metodología BIM en la contratación pública, cada vez con más los interesados en dar el salto y comenzar a trabajar en BIM. Cuando hablamos de implantación BIM en una empresa, nos referimos al proceso de transformación mediante el cual un equipo de personas cambia sus metodologías de trabajo por la metodología BIM. En este artículo, vamos a revelar los secretos de una implantación BIM exitosa.

Lo primero que nos planteamos antes de dar el salto a BIM es si será un proceso de cambio efectivo o, por el contrario, el esfuerzo quedará en un estéril intento de cambiar las metodologías tradicionales de gestión y desarrollo de nuestros proyectos y obras por las nuevas. Estos pensamientos no están en absoluto alejados de la realidad. Y es que un elevado porcentaje de proyectos de implantación BIM están fracasando.

Si lo desea, en MV-BIM podemos encargarnos de su implantación asegurándole un buen resultado. Contacte ahora con nosotros para más información.

Bajo nuestro punto de vista, las claves para asegurar el éxito dentro de un proceso de implantación BIM son las siguientes:

1. Disponer de un plan director.

Disponer de un plan director es, para nosotros, el punto más importante de todos. En MV-BIM lo llamamos «Plan estratégico de implantación BIM«. Es un plan a medida que define todas las fases y acciones necesarias para llevar a cabo la implantación BIM en una empresa.

Es importante resaltar que, igual que no hay dos empresas iguales, no hay dos planes directores iguales. El plan director es el resultado de un proceso de auditoría, que tiene como objetivo entender qué tipo de trabajos realiza la empresa y desde qué punto parte. Entre otros, el plan director determina las acciones necesarias para:

  • Actualizar hardware y software.
  • Formación de recursos humanos.
  • Plantillas y contenido BIM necesarias.
  • Compartimentación de información.
  • Organigramas y responsabilidades.
  • Manuales BIM necesarios.
  • Estándares y protocolos necesarios.
  • Definir un proyecto piloto.

El plan es fundamental para comprender el alcance de la implantación BIM. Así como para fijar objetivos y plazos de la misma. De esta forma, se pueden acometer las distintas acciones de forma independiente, pero estando incluidas dentro de un mismo plan director.

Son muchos los ejemplos de empresas que comienzan a realizar acciones e inversiones aisladas sin ningún plan director, y han caído en saco roto. Por ejemplo, dar cursos de Revit o cualquier software de modelado, sin que exista un plan en el que se encuadre.

Implantación-BIM
Sección por uno de los niveles del modelo BIM

2. Designar un líder interno.

El objetivo final de una empresa cuando se embarca en un proyecto de implantación BIM es alcanzar autonomía, y hacerlo de forma eficiente. Nosotros como empresa consultora BIM, necesitamos encontrar un líder BIM dentro de la organización en la que estamos trabajando. Alguien que en el futuro adquiera el rol de BIM Manager. De esta forma, el perfil de la persona debe recoger, al menos, los siguientes atributos:

  • Estar convencido de los beneficios de BIM, sin fisuras.
  • Facilidad para trabajar en entornos digitales.
  • Ser jugador de equipo y altamente generoso a la hora de compartir conocimientos.
  • Buen comunicador.
  • Tener conocimiento de la empresa y tener planes de futuro en la organización.

Es importante resaltar que, por medio de la creación de manuales y protocolos internos BIM, intentaremos que el proceso de implantación BIM no dependa de ninguna persona. No obstante, siempre es necesario que alguien tome las riendas y se convierta en referencia durante el proceso de implantación y al final del mismo.

3. Poder medir y comparar resultados.

En MV-BIM tenemos muy claro que, para poder afirmar que hemos completado con éxito una implantación BIM en una empresa, tenemos que demostrar que la inversión ha sido rentable. Tenemos que demostrar que, gracias a la metodología BIM, nuestro cliente es capaz de hacer mejores proyectos, en menos tiempo y por menos coste que antes. De esta forma se alcanza el retorno de la inversión esperado.

Para poder justificar que esto se produce, es necesario medir los parámetros de coste y tiempo en desarrollar proyectos existentes antes del cambio a BIM. Así, una vez concluido el proceso, se podrán comparar resultados.

4. Entender el coste real de la implantación.

Basados en nuestra experiencia en implantaciones BIM, llegamos a la conclusión de que es crítico que nuestro cliente entienda la inversión que supone embarcarse en una implantación BIM. No solo económica, también hay que tener en cuenta el tiempo de dedicación de los miembros del equipo objeto de la implantación.

Es muy común que los dirigentes de la empresa, cuando se plantean un proceso de implantación BIM, no cuenten con el impacto que ocasiona en sus ritmos de producción el volumen de horas que los técnicos de su plantilla van a dedicar, por ejemplo, a la formación o al proyecto piloto. En un proceso de implantación común, en una empresa de arquitectura o ingeniería, podemos estar hablando, para un técnico, de unas 350 o 400 horas de formación. Normalmente se organizan en 8-12 horas semanales, lo que supone 20% y un 30% de su dedicación.

Es importante advertir que, para que se mantenga el mismo ritmo de producción sin cargar a los empleados con horas extra, se debe contar con ampliar la plantilla durante el tiempo que dure la implantación BIM.

5. Contar con la ayuda de una empresa externa.

Disponer de la ayuda de consultores BIM es importante para asegurar que la implantación se realiza de forma segura, basada en las mejores prácticas contrastadas y eliminando el riesgo de dar pasos en falso. Esto, a la larga, además de suponer un mayor coste, puede ser motivo de una frustración que acabe con la ilusión de mejorar la calidad y rentabilidad de nuestros proyectos a través de la adopción de las metodologías BIM.

En MV-BIM somos un equipo de expertos con más de 10 años de experiencia en procesos de implantación BIM en empresas de arquitectura, ingeniería, empresas constructoras y promotoras, habiendo formado a más de 1.000 profesionales en los últimos 5 años.

Implantación BIM con MV-BIM

En MV-BIM las implantaciones las planteamos en tres fases:

  1. Auditoría BIM. En la primera fase de auditoría se analizan el estado actual de la empresa en los campos de recursos humanos, infraestructura IT (Hardware y software), procesos internos y estándares y protocolos. Esta fase inicial de auditoría concluye con  un plan estratégico de implantación BIM.  La planificación y la definición de la estrategia es la parte más importante para el éxito de un proyecto BIM. Para esto MV-BIM analiza en una primera fase los objetivos, las disciplinas implicadas y las características del cliente  para obtener el máximo beneficio del uso de las herramientas tecnológicas que componen la metodología de trabajo BIM.
  2. Puesta a punto BIM. En una segunda fase, se ejecutan las acciones definidas en el plan estratégico de implantación BIM, que principalmente son: formación BIM a medida, manuales BIM, plantillas BIM y bibliotecas BIM.
  3. Proyecto Piloto. Ya por último en la tercera fase, hacemos de consultoría BIM integrándonos con el equipo técnico de nuestro cliente durante su primer proyecto, dando un servicio de asesoramiento BIM y formación BIM a medida focalizado en proyecto.

Nuestro objetivo es que el salto de CAD a BIM se produzca de la forma más fluida posible gracias a un seguimiento y actualización continuos. Todo ello, con la garantía de contar con un amplio grupo de profesionales del sector como apoyo.

José Mora

Founder & CEO (MV-BIM)

ensamblado de paneles SFS

BIM para la pre-fabricación. Parte IV. Barking Wharf.

Introducción

La arquitectura industrializada o prefabricada es aquella en la que una parte o la totalidad de los elementos constructivos que componen el edificio se fabrican previamente en un taller para su posterior montaje en obra. En base a esto se pueden alcanzar diversos grados de prefabricación, siendo su máxima expresión la arquitectura modular, aquella en la que se construyen unidades habitacionales completas en fábrica para posteriormente ser trasladadas a su ubicación final.

En los proyectos desarrollados en MV-BIM, una de las partidas que diseñamos para su fabricación es la de paneles de SFS, de la que ya hemos hablado en anteriores ocasiones. En el siguiente apartado repasaremos su composición.

Imagen fabricación de paneles SFS
Imagen fabricación de paneles SFS

Principales características.

En los paneles de SFS (Steel Framing System) el armazón está formado por perfiles de acero galvanizado conformados en frío mediante una máquina de corte por control numérico.

Los montantes y travesaños metálicos tienen sección en C o U y se suelen colocar con una separación de 40 a 60 cm, dependiendo del cálculo estructural. Pueden tener una altura del alma de 75 a 200 mm y un espesor de 1 a 1,6 mm. Entre ellos se aloja aislante térmico y si es necesario se pueden hacer pasar instalaciones. Finalmente, los perfiles son cubiertos por una placa de cemento en la parte que quedará orientada hacia el exterior del edificio y con otra de cartón-yeso hacia el interior.           

La unión a la estructura de hormigón del edificio se hace mediante angulares y tornillos que fijan el panel a los forjados superiores e inferiores, manteniendo una separación con el forjado superior que evita la rotura del panel ante deformaciones del forjado por flexión.

Imagen Steel Framing System
Imagen Steel Framing System

Innovación. Barking Wharf.

Actualmente nos encontramos trabajando en el proyecto de ejecución Barking Wharf, diseñado por el estudio Broadway Malyan. Se trata de un conjunto residencial desarrollado en el barrio Barking, en una manzana situada entre el río Roding y el parque Abbey Green. La intervención consiste sustituir el uso industrial y terciario de la zona por un uso residencial, derribando los edificios preexistentes y construyendo dos grandes bloques de viviendas.

Imagen-modelo-LOD-400.-Bloques-A-y-B.-Barking-Wharf
Imagen-modelo-LOD-400.-Bloques-A-y-B.-Barking-Wharf

A petición del cliente, en este proyecto los paneles de SFS debían cumplir una función añadida, además de la estructural y aislante. Debían colaborar en el proceso de hormigonado de las losas de los forjados. Esto se ha conseguido incorporando a los paneles un elemento nuevo denominado Edge Shutter, consistente en un angular de acero galvanizado, soldado a ellos mediante pletinas. La función de esta pieza es servir de encofrado perdido para el borde de los forjados, ya que los paneles se colocan antes del hormigonado del suelo de la planta superior.

Imagen SFS en BIM
Imagen SFS en BIM
Imagen vista exterior de paneles SFS y Edge Shutters
Imagen vista exterior de paneles SFS y Edge Shutters

El reto para nuestro equipo ha sido incorporar este elemento en el modelado 3D y la elaboración de planos de fabricación de SFS sin aumentar excesivamente el tiempo que normalmente dedicamos a esta tarea. Finalmente podemos decir que lo hemos conseguido gracias a la metodología BIM y las herramientas que Revit y plugins asociados nos ofrecen.

Para el modelado de los Edge Sutters, los cuales van colocados en su mayoría sobre los paneles de SFS, nuestro experto en Dynamo ha diseñado un script capaz de identificar los muros que componen los paneles y situar sobre ellos automáticamente los Edge Shutters, modelados como familia de vigas y adoptando la longitud del panel.

A la hora de obtener los planos de fabricación de los paneles SFS, modificando los ajustes del plugin MWF Pro Metal, conseguimos que se muestren los Edge Shutters en las vistas de alzado, además de los habituales perfiles que forman el panel. Queda por lo tanto, como tarea del modelador, la revisión de todas las piezas y su ajuste manual en zonas particulares que lo requieran, así como el acotado y etiquetado.

Imagen SFS Shop Drawing
Imagen SFS Shop Drawing

Para la maquetación de planos, el plugin Bonus Tool de Kiwi Codes nos facilita la posibilidad de copiar planos, vistas, leyendas, tablas o renombrar planos y asignar revisiones, ahorrándonos horas de trabajo cuando el lote a entregar se compone de unos 180 planos por planta.

El empleo de los  Edge Shutters es una muestra más de la continua apuesta de las constructoras por la prefabricación en la arquitectura y como las herramientas digitales pueden ayudar a conseguir mejores resultados.

Su modelado en Revit, aparte de un diseño preciso, permite una total coordinación con la realidad de la obra. Se pueden predecir posibles interferencias con otros elementos constructivos y solventarlas desde la fase inicial de diseño. Por otro lado también se consigue obtener información sobre número de piezas necesarias, ubicación, longitudes, etc, que se presenta mediante tablas en los planos de fabricación.

Imagen detalle de plano de fabricación de Edge Shutter
Imagen detalle de plano de fabricación de Edge Shutter
Imagen vista interior de SFS y Edge Shutters
Imagen vista interior de SFS y Edge Shutters
Imagen de panel SFS y Edge Shutter colocado en obra
Imagen de panel SFS y Edge Shutter colocado en obra

Un saludo a todos

Rafael Hidalgo
Rafael Hidalgo
BIM, una responsabilidad del promotor

BIM, una responsabilidad del promotor.

 

Introducción. 

Este escrito no está dedicado a explicar qué es BIM, ni a demostrar las bondades y los beneficios asociados a esta tecnología, que es algo que a estas alturas de la película ya nadie pone en duda. Este artículo pretende explicar por qué son las promotoras de nuestro país las verdaderamente responsables de la adopción del BIM en España. Como siempre se dice en cualquier sector o industria, el cliente es el que manda.

 

Reducción de costes, plazos y mejorar la calidad de los proyectos

No debemos nunca olvidar que el objetivo final de implementar BIM en nuestros proyectos no es otro que reducir costes, reducir plazos, y aumentar la calidad de nuestros edificios o infraestructuras.  Este debe ser siempre el norte, y salirnos de ahí, inducirá casi siempre al fracaso.BIM como metodología colaborativa – Vehículo portador de datos en todas las fases del proyecto

Para que lo anterior suceda, BIM debe ser entendido como un proceso, una metodología colaborativa que, apoyada por unas herramientas tecnológicas que lo permiten,  facilita que todos los agentes intervinientes durante las fases de diseño, construcción y mantenimiento, generen e intercambien información a través de una realidad virtual (modelo BIM) idéntica en geometría y datos, a la realidad construida (edificio o infraestructura).

Usos y objetivos BIM

Los usos y beneficios asociados a BIM son múltiples (redacción de proyectos y comunicación con el cliente a partir del modelo 3D, extracción y actualización de mediciones, detección de interferencias y coordinación virtual de arquitectura – estructuras – instalaciones, disponer de un modelo ‘As-built’ al acabar la obra para la gestión posterior del edificio,…), pero ninguno de ellos es rentable si se trabaja de forma aislada.
De esta forma, dependiendo en la fase en la que nos encontremos, anteproyecto, proy. Básico, proy. Ejecución, obra o mantenimiento, y del uso BIM que estemos interesados en realizar, el modelo BIM necesitará un mayor o menor nivel de desarrollo del modelo (LOD). El nivel de desarrollo de un modelo BIM queda definido por dos parámetros, el nivel de detalle (LoD) y el nivel de información (LoI).

 

LOD (Level of development) = LoD (Level of detail) + LoI (Level of Information)

 

El nivel de detalle (LoD) hace referencia al nivel de definición geométrica del modelo BIM, y el nivel de información (LoI) hace referencia al volumen de datos contenidos en el modelo.

Uno de los principios fundamentales de BIM es la ‘NO’ duplicidad de elementos, trabajos o esfuerzos a lo largo del proceso de diseño, construcción y mantenimiento de los edificios. BIM es igual a eficiencia. Es un aspecto crítico, por lo tanto, para garantizar el éxito en la implementación de BIM en un cualquier proyecto, que exista un plan director, que entre otras cosas, determine en cada fase quién desarrolla que, hasta qué nivel de información y hasta qué nivel de detalle.

Este plan director es lo que llamamos Plan de Ejecución BIM (PEB), que sirve para establecer la estrategia, organización de trabajos, roles y responsabilidades y demás decisiones técnicas necesarias para dar respuesta a los usos BIM requeridos para cada proyecto.

 

Y aquí está el KIT de la cuestión. Los USOS BIM REQUERIDOS!

 

Responsable BIM – Promotor

De esta forma, es el promotor, ya sea administración pública o privado, grande, mediano o pequeño, el que debe definir unos requisitos BIM (objetivos, usos, etc..) en cada proyecto para su cadena de suministro (proyectista, constructor, dirección facultativa, etc…). Estos requisitos serán los que determinen, entre otras cosas, qué nivel de desarrollo (LOD) es necesario para cada fase (diseño, construcción y mantenimiento), tal y como se explica en el punto anterior.Para ello, el promotor debe redactar un documento que establezca cuáles son sus requisitos BIM para el proyecto en cuestión. Este documento se conoce comúnmente como EIR (del Inglés Employer Information Requirements), y debe ser anexado a las bases de licitación para proyectistas y constructoras, entre otros.Los requisitos BIM del promotor (EIR) evitarán a su vez que cada parte de la cadena de suministro utilice BIM de forma independiente, y para su propio beneficio.

Como remarcamos al inicio de este post, BIM es una metodología de trabajo colaborativo, que debe ser vehículo conductor de datos durante toda las fase del proyecto, obra e incluso en fases de mantenimiento de los edificios, y solo de esta forma podemos encontrar el objetivo de aumentar la eficiencia en los procesos, y por tanto el éxito, traducido en reducción de costes, plazos y mejora de la calidad.

Frecuentemente hablamos del mandato gubernamental de implementar y exigir BIM en proyectos de edificación e infraestructuras en España. Desde el Ministerio de Fomento, se establecieron determinadas fechas para su entrada en vigor según los diferentes sectores:

–  17 de diciembre de 2018; obligatoriedad de metodología BIM para todos los proyectos constructivos de Edificación con financiación pública.

–  26 de Julio de 2019: obligatoriedad de metodología BIM para todos los proyectos constructivos de Infraestructuras con financiación pública.


En mi opinión, la implantación definitiva del BIM en España depende mayoritariamente del sector privado. Y más concretamente del convencimiento del promotor de pequeña y mediana escala de los beneficios asociados a BIM. De esta forma, es el promotor el que lo impondrá a su cadena de suministro como una metodología de trabajo colaborativo.

Fuente: observatorio BIM comisión esBIM)

 

Roles & Responsabilidades BIM

Dentro del organigrama BIM de un proyecto, y sus agentes, destacamos dos figuras imprescindibles para hacer posible lo anteriormente expuesto a corto plazo.

1) Director Técnico BIM

Por una parte, debe existir una figura por parte del promotor con conocimiento BIM suficiente para determinar qué es lo que quiere, y cómo lo quiere, y si es viable para el proyecto en cuestión lo que quiere.

Que sea responsable, antes de empezar el proyecto de redactar el documento con los requisitos BIM del promotor (EIR); ser capaz de evaluar las competencias de los ofertantes para cumplir con dichos requisitos, una vez el proyecto y/o obra esté en marcha, se encargue de auditar los trabajos que van siendo desarrollados por la cadena de suministro, de gestionar el trabajo colaborativo, de liderar reuniones BIM,…; para finalmente aprobar los entregables definitivos según los requisitos BIM establecidos y asegurar los objetivos perseguidos por el promotor.

Esto es lo que llamamos Director Técnico BIM, existe terminología diferente para este rol según la fuente, pero el concepto es siempre el mismo.

2) BIM Manager Local

A su vez, en cada miembro de la cadena de suministro (arquitecto, constructor, Ingeniería instalaciones MEP, Estructuras, etc.) debe existir una figura que sea responsable de implementar la tecnología BIM en su equipo hasta el nivel necesario para cumplimentar los requisitos BIM del promotor. Entre sus responsabilidades destacan el liderazgo y la formación específica de su equipo para asegurar el nivel de desarrollo y los flujos de trabajo requeridos.

En MV-BIM nos asociamos / establecemos alianzas / trabajamos en colaboración con promotores asumiendo el rol de Director Técnico BIM en sus proyectos.

De la misma forma, también colaboramos con cualquier miembro de la cadena de suministro (arquitectos, constructoras, ingenieros, Facility Managers,…), integrándonos con su equipo y asumiendo el rol de BIM Manager Local para asegurar el cumplimiento del nivel BIM requerido para un proyecto determinado.

 

Jose Mora

Founder & CEO (MV-BIM)

Imagen aérea proyecto Regent’s Crescent 12 (destacada)

BIM para la pre-fabricación. Parte III: Regent’s Crescent

Varios siglos han pasado ya desde la Primera Revolución Industrial donde se empezaron a aplicar avances tecnológicos de la industria a la construcción. Sin embargo, la industrialización de la arquitectura es una tendencia que está en auge ahora y desde MV-BIM nos hacemos partícipes de ello desarrollando proyectos gracias a la tecnología BIM con un alto grado de prefabricación de elementos constructivos.

Como se trató en artículos anteriores, parte de nuestro trabajo cuando desarrollamos un proyecto de fachada es el diseño de paneles de armazón metálico (Steel Framing System), mediante programas informáticos, para su posterior fabricación con máquinas de corte por control numérico.

Esta novedosa aplicación de la tecnología BIM a la construcción nos posibilita perfeccionar y hacer más eficiente el sistema constructivo Steel Frame, que aunque poco conocido en España, es de gran popularidad en otros países y más antiguo de lo que podríamos pensar.

En este post indagaremos en los orígenes del Steel Framing System, su evolución y aplicación en la actualidad.

Antecedentes. El Balloon Frame.

La industrialización en la construcción se ha llevado a cabo debido a la aplicación de avances tecnológicos de cada época a la arquitectura tradicional, buscando una mayor calidad en los materiales empleados, facilidad de ejecución y mejora de las condiciones de confort.

El primer indicio de este fenómeno lo podemos observar en el sistema constructivo desarrollado en Norte América en el siglo XIX conocido como Balloon Frame. Mediante la sierra de vapor y a la fabricación de clavos en serie, la industria proporcionó piezas de madera normalizadas que, llevadas a la construcción, ofrecían la ventaja de no necesitar mano de obra especializada y la posibilidad de construir en lugares alejados de los centros de extracción de la materia prima.

Este tipo de construcción se basaba en el uso de listones de madera aserrados en fábricas, con unas dimensiones de 2x 4 pulgadas para  ser colocados a 40 cm de separación y fijados con clavos. La principal ventaja de utilizar estos elementos era la sencillez de montaje ya que no requerían de un alto conocimiento en carpintería ni herramientas específicas.

Imagen Ballon Frame

 

Evolución. El Platform Frame y el Steel Frame.

El Balloon Frame fue muy popular y evolucionó en el denominado Platform Frame, donde los armazones de fachada no tienen la altura completa del edificio sino la de cada planta, siendo interrumpidos por los forjados. El motivo de este cambio fue originado por la dificultad de producir montantes de madera con la longitud necesaria para abarcar dos o tres plantas. Sin embargo, el resultado ofrece otras ventajas, como un mejor comportamiento de la estructura ante el fuego, ya que el forjado interrumpe el paso de la llama de un nivel a otro en fachada. Además, la menor altura de los montantes posibilita crear paneles en fábrica para su posterior montaje en obra, dado que no suponen un problema para el transporte.

 

Imagen Platform Frame

 

Más adelante, con el desarrollo de la industria metalúrgica estadounidense se sustituyeron los elementos de madera por perfiles metálicos, dando lugar a lo que conocemos como Steel Framing System. En 1933 se presentó en la Feria Mundial de Chicago el prototipo de la primera residencia construida en base a este nuevo sistema, que podemos observar en la siguiente imagen.

 

Imagen Steel Framing System

 

Clasicismo y vanguardia. Regent’s Crescent.

El Steel Framing System, aunque originario de Estados Unidos, ha tenido una buena acogida en Reino Unido por las numerosas ventajas que ofrece y se encuentra presente en la mayoría de proyectos con cierta envergadura realizados en la actualidad.

Un ejemplo de ello es el complejo residencial Regent’s Crescent, donde participamos en la elaboración del proyecto de ejecución de fachadas.

El antiguo edificio conocido como Park Crescent, situado al sur del parque del mismo nombre en la ciudad de Londres, fue diseñado por el arquitecto John Nash al inicio del siglo XIX  en estilo neoclásico. De forma curva, abarcando un cuarto de circunferencia, se enfrenta a otro edificio simétrico rodeando el jardín que les precede. El diseño de Nash presenta un edificio austero y elegante donde el tradicional patio inglés, deja paso en planta baja a un pórtico de columnas jónicas pareadas que soportan un entablamento. La contigua balaustrada sobre el pórtico, las molduras de las ventanas y los frontones que rematan el edificio en los extremos, reflejan el gusto de la época por el lenguaje clásico.

 

Imagen Street View – Regent’s Crescent

 

Durante la Segunda Guerra Mundial, parte del edificio fue derribado y más tarde se reconstruyó sin mucha precisión al recrear el estado original. Dada la zona emblemática en la que se encuentra el inmueble y el interés del mismo, hace unos años se volvió a demoler, para esta vez reconstruirlo respetando los detalles del primer edificio usando tecnología actual.

En MV-BIM colaboramos en su realización proporcionando los planos de ejecución necesarios en obra, defendiendo siempre el uso del mayor número de elementos prefabricados y aplicando las herramientas BIM más modernas.

Las fachadas de Regent’s Crescent, tanto las que se reconstruyen fieles al diseño original como las de nueva creación, se componen de una superposición de capas de materiales diferentes, donde los paneles de SFS encarnan el núcleo principal. Un sistema constructivo que se empezó a gestar en los mismos años en los que se creó la obra de John Nash, se retoma en el presente en clave moderna para dar vida de nuevo a un edificio emblemático maltratado por la historia.

 

Imagen modelo LOD 400 – Fachada

Imagen modelo LOD 400 – Fachada

 

En el nuevo Regent’s Crescent los paneles de SFS poseen función portante y proporcionan una superficie de anclaje a la capa de ladrillo externa. En las zonas de fachada ventilada o de muro cortina los paneles sirven de base para fijar la subestructura metálica o rellenar partes opacas. Además, entre sus perfiles se aloja aislamiento térmico e instalaciones de electricidad o fontanería.

 

Imagen modelo LOD 400 – Fachada

 

Cada panel es diseñado exclusivamente para la posición que ocupa, debido al facetado de la fachada, para asumir la curvatura del edificio y se tiene en cuenta el paso de conductos o tuberías, siendo casi todos los paneles diferentes entre sí.

Imagen modelo LOD 400 – Fachada

Imagen modelo LOD 400 – Fachada

 

Tanto la producción de planos de fabricación, al nivel de detalle alcanzado, como la elaboración de los paneles prefabricados, no sería rentable sin contar con las últimas herramientas de diseño BIM, plugins generadores de archivos CNC y máquinas de corte especializadas, como ya explicamos en la Parte I y II de esta serie de post.

Gracias a todo ello podemos considerarnos a la vanguardia de los procesos constructivos, desde el diseño al montaje en obra, siempre atentos a los avances de la tecnología BIM y su implementación en nuestro trabajo.

 

Imagen instalación paneles en obra

 

Un saludo a todos

Rafael Hidalgo

 

 

 

 

 

 

 

 

 

renderizado de edicios marrones con azotea blanco agrupados de dos en dos

Caso Práctico – Newbury Racecourse. BIM para la industrialización de la edificación.

Newbury Racecourse (NR) fue, para MV-BIM, el primer proyecto de gran escala en el que asumíamos el doble rol de producir en colaboración el proyecto de ejecución de arquitectura, asumíamos el rol de BIM Manager por parte del cliente, en un entorno colaborativo multidisciplinar basado en el intercambio de modelos BIM para coordinación virtual del proyecto.

NR es una promoción residencial de 366 viviendas, repartidas en 10 bloques de 6 a 11 plantas de altura, situado adyacente al famoso hipódromo de la ciudad de Newbury, a 100km al oeste de Londres.

El Proyecto fue promovido por David Wilson Homes y el diseño del Proyecto, hasta la consecución del ‘planning permission’ (equivalente a Proyecto Básico en España), fue desarrollado por los arquitectos Robert Limbricks Architects.

La obra la realiza la constructora Midgard ltd, mediante un contrato Design & Build por valor de £100m aproximadamente.

Imagen Modelo BIM renderizado

La propuesta constructiva se centraba aumentar los procesos de pre-fabricación off-site para condensar lo máximo posible el programa constructivo, conseguir ofertas más competitivas de fabricantes y mejorar las tareas de instalación y la seguridad y salud en obra, entre otras ventajas.

De esta forma, el Proyecto se convierte en un claro ejemplo de DfMA (Design for Manufacture and Assembly).

MV-BIM

Como hemos comentado anteriormente, MV-BIM asumió un rol múltiple dentro del organigrama del proyecto, que incluye las siguientes responsabilidades:

  1. Coordinación y Gestión BIM del Proyecto.Esta primera tarea consiste en asumir el rol de BIM Information Manager, para coordinar los procedimientos propuestos en el estándar PAS 1192-2 2013, para un entorno colaborativo BIM level 2. Incluyendo la gestión del CDE (Common Data Environment) seleccionado, redacción y mantenimiento de BEP (BIM Execution Plan), auditoria de modelos, liderar reuniones de coordinación BIM, preparación informes de coordinación BIM (Clash Detection Reports), etc.
  2.  Producción del Proyecto de ejecución de arquitectura.MV-BIM es contratado para desarrollar toda la documentación técnica de la disciplina de arquitectura, a partir de modelos BIM LOD 300.

    Imagen del modelo LOD 300

     

  3. Diseño técnico detallado de la fachada y sus sistemas constructivosDentro del proyecto de ejecución, el diseño técnico de los sistemas de cerramiento y envolvente del edificio requería un mayor nivel de definición, con el objetivo de aumentar la producción off-site de ciertos sistemas, obteniendo los planos de fabricación, ensamblaje e instalación de sus componentes.
  4. Producción de planos de fabricación y montaje (Fabrication / shop drawings)Esta tarea consiste en la producción de todos los planos de fabricación, ensamblaje e instalación en obra, de una variedad de elementos, principalmente todos los sistemas que componen la envolvente del edificio,  a partir de un modelo BIM de alta definición geométrica (LOD 400) que identifica unitariamente cada uno de estos componentes.

De todas estas tareas, en este artículo nos centramos en el uso de BIM para la pre-fabricación.

BIM for Fab – LOD 400

La tarea consistía en producir, para cada uno de los sistemas y paquetes de elementos destinados a ser fabricados off-site, sus planos de fabricación y ensamblaje, incluyendo cantidades exactas de cada elemento, y los planos de instalación en obra.

A partir del detalle constructivo (2D) y del modelo LOD 300, se produce el modelo LOD 400 del que extraemos toda la información que necesitamos.

Proceso de producción de información

 

Fachadas

Estos paquetes incluyen, principalmente, todos los elementos de los sistemas de fachadas, incluyendo paneles de acabados, subestructura, fijaciones, barreras corta fuego, paneles de vidrio de barandillas,  falsos techos exteriores, pretiles, y todo elemento de remate o sujeción metálico que apareciera en la envolvente del edificio.

Imagen Modelo BIM LOD 400 Fachada

El modelo LOD 400 es un modelo BIM que identifica geométrica o cuantitativamente cada uno de los elementos de cada sistema elegido para ser pre-fabricado, cuya información incluye las especificaciones técnicas de cada elemento.

Sistemas de fachada ventilada – modelo LOD 400

Desde el modelo BIM coordinamos toda la fabricación de paneles, así como la producción, ensamblaje y montaje de cada barra y anclaje de la subestructura, mediante la identificación unitaria de tipos y cantidades en nuestro modelo BIM LOD 400.

Imagen modelo BIM LOD 400

Imagen modelo BIM LOD 400

Una gran variedad de paneles metálicos que constituyen remates de la envolvente del edificio son también generados  desde el modelo BIM, así como su subestructura y fijaciones.

Imagen modelo LOD 400                                                                                          Elementos acabado metálico en obra

Falsos techos

Los planos de fabricación e instalación de cada pieza de falsos techos, tanto exteriores como interiores, así como la subestructura de los mismos, se  generan desde el modelo BIM LOD 400, de esta forma se consigue, además de reducir los plazos de construcción, aumentar el nivel de coordinación anticipándonos a cualquier colisión en fase de Proyecto antes que obra.

Imagen de obra acabada

Armados

Una gran mayoría de los elementos de hormigón armado en el proyecto y sus armaduras estructurales se fabrican off-site a partir de planos e instrucciones de ensamblaje generadas a partir del modelo BIM LOD 400.

Imagen modelo BIM LOD 400                                                                                                                  Imagen de cimentación pre-fabricados

Escaleras

Las escaleras del edificio fueron pre-fabricadas por la empresa Stair Master ltd (UK), y desde el modelo BIM sacamos toda la planimetría e información necesaria para que pudieran ser fabricadas off-site.

Stair Revit                                                                                 Escaleras pre-fabricadas en obra

Baños y cuartos de instalaciones

La prefabricación off-site en este Proyecto a partir del modelo LOD 400 incluye habitaciones completes que son fabricadas en taller y transportadas a obra e instaladas con grúas para su colocación. Incluyen los huecos conectores con las instalaciones pertinentes. También se produce toda la documentación técnica para la fabricación, ensamblaje e instalación de los mismos desde el modelo BIM.

Imagen modelo BIM LOD 400                                                                                       Imagen fabricación off-site de Baños

Resultado

El 80% de la promoción NR ha sido construida off-site por medio de procesos de fabricación y ensamblaje  dirigidos desde el modelo BIM.

Se ha conseguido condensar al máximo el programa constructivo, acabando la obra con anterioridad al programa constructivo original. Esto se ha debido a que los procesos de fabricación se han optimizado gracias al uso de la tecnología BIM, y su aplicación para la producción off-site.

Además de la reducción de plazos, se ha consumido optimizar los costes de todos estos productos, ya que las ofertas recibidas de los fabricantes no incluían los costes asociados a la toma de datos ‘in situ’ para la fabricación. Los costes también se han visto positivamente afectados por el hecho de que, gracias a disponer de planos de fabricación y montaje, el ámbito geográfico para la selección de fabricantes se ha ampliado a todo el mundo, ya que la ubicación por cercanía para la toma de datos e instalación de cada producto no era determinante.

Simply, those who consider DfMA as part of their BIM processes, who examine innovative ways of using digital tools to transition more effectively from design to construction and who adopt more collaborative ways of working, will secure more work.” RIBA Plan of Work: Designing for Manufacture and Assembly

 

 Jose Mora

Founder & CEO (MV-BIM)

 

BIM para estudios energéticos – CEIP EL Algarrobillo

C.E.I.P. El Algarrobillo – Valencina de la Concepción (Sevilla)

De la metodología BIM al análisis energético.

Fig.1 – Vista aérea de la escuela.

 

 

Los problemas de confort dentro de sus aulas que sufren los colegios españoles debido las altas temperaturas durante la primavera y el verano, es un tema de preocupación social que se extiende a toda la geografía española, y sobre todo a los padres de alumnos de los colegios del sur de la península.

Estas condiciones extremas que se dan en  la escuela CEIP El Algarrobillo, ubicada en Valencina de la Concepción, en la provincia de Sevilla, llevó al AMPA (Asociación de Padres de Alumnos) a buscar soluciones con el fin de mejorar las condiciones de habitabilidad de los alumnos y el resto del personal dentro de la escuela.

La escuela ocupa una superficie de unos 9000 m² y consta de varios cuerpos desarrollados en dos niveles para un volumen total de aproximadamente 4400 m³.

 

 

En el lado norte el volumen alberga la escuela infantil; en el medio hay tres volúmenes que albergan la escuela primaria; al sur encontramos el gimnasio.

Para mejorar la habitabilidad dentro de las instalaciones de la escuela, es necesario analizar el estado actual del edificio, detectar las áreas de mejora y/o oportunidad que causan las altas temperaturas y, finalmente, ofrecer soluciones de intervención.

En general, la escuela está en buenas condiciones, pero la existencia de ventanas antiguas y la falta de capas aislantes en la envolvente del edificio, junto con la falta de sistemas de aire acondicionado, son la causa principal de las altas temperaturas dentro de las instalaciones durante los meses más calurosos del año.

 

Fig. 2.1 – Equipo de escaneo laser.

Fig. 2 – Equipo de escaneo laser.

MV-BIM, en contacto con al AMPA del colegio, se comprometió por medio del departamento I+D  a realizar un levantamiento digital del estado actual del edificio, para someterlo a análisis energéticos y detectar las áreas de oportunidad y mejora.

Para ello, utilizamos la metodología BIM (Building Information Modeling) a través de la cual partimos de un levantamiento geométrico con escaneado láser produciendo una nube de puntos georeferenciados, que es un conjunto de puntos caracterizados por su posición en un sistema de coordenadas y por valores de intensidad (color, profundidad, etc.) asociada con ellos, para posteriormente construir un modelo tridimensional (BIM) en el que cada elemento que lo compone tiene información de sus características físicas, térmicas,  (materiales, características térmicas, etc.).

 

Fig. 3 – Relieve con nube de puntos.

La nube de puntos se obtiene a través de un instrumento de escaneo láser. En este caso, se utilizó el modelo GEO SLAM ZEB-REVO, compuesto por un sensor láser con una unidad de medición inercial conectada por un cable de datos a una batería y un disco duro. El escáner de 100 Hz y el campo de visión de 360 ° permiten una adquisición de datos de forma rápida, precisa y de alta calidad.

Para realizar la escaneado, se posicionan 6 objetivos esféricos que se utilizan tanto para la unión como para la geo-referenciación de las diferentes escaneados.
Cuando se enciende el instrumento, comienza a encuadrar un objetivo y luego comienza a caminar alrededor del edificio para escanearlo en todas sus partes.

Mientras caminas y el instrumento registra datos. El registro se realiza automáticamente entre nube-nube con la técnica SLAM (Simultaneous Localisation And Mapping), usando ya sea el procesado con el software GeoSLAM Desktop o el GeoSLAM Cloud de procesado en la nube de pago por uso.

El resultado es la nube de puntos 3D en formato .las, y también los ficheros de la trayectoria. Se extrae el fichero .las compatible con todos los paquetes de software de tratamiento de nubes de puntos del mercado.

En este punto, se puede vectorizar o digitalizar los planos de una nube de puntos de una manera fácil y rápida utilizando los planos vectoriales como archivos DWG, DXF o DAE.

Para el modelado tridimensional en BIM se utilizó el software Autodesk Revit. En la primera fase, todo el edificio se modeló con un LOD (nivel de desarrollo) 100, es decir, creando una masa conceptual compuesta solo de volúmenes sin tener en cuenta los diversos elementos constructivos que los componen como paredes, pisos, ventanas, etc. Luego se creó un modelo tridimensional más detallado (LOD 200), que define todos los elementos de construcción (muros externos, tabiques internos, pisos, puertas, ventanas y, finalmente, la definición de las habitaciones).

 

Fig. 4 – Construcción del modelo 3d utilizando la nube de puntos (LOD 100 y LOD 200).

 

La construcción del modelo tridimensional fue útil para estudiar el aspecto energético a través del uso de diferentes programas. Específicamente, utilizamos software diferente como Insight, Green Building Studio y Design Builder para poder extraer información diferente de cada uno de ellos.

A partir del modelo arquitectónico (masa conceptual), fue posible crear un modelo energético, que es un tipo especial de geometría utilizado para que el motor de simulación energética EnergyPlus se exporte dentro del software Insight. Según el esquema gbXML, el modelo energético tiene tres componentes principales: los compartimentos (volúmenes o masas de aire en los que se produce la dispersión o el aumento del calor); las superficies (rutas de la transferencia térmica en o desde cada compartimento) y las zonas (grupos de habitaciones utilizados para establecer un aspecto común entre ellos, como la orientación o la función).

Fig. 5 – Cargas Térmicas (software Insight).

 

 

 

Con el software Insight se ha creado un modelo que muestra las cargas de calefacción (Heating Loads) y las cargas de refrigeración (Cooling Loads) representadas por una escala cromática. Este tipo de representación es útil para comprender mejor qué volúmenes sufren más el problema de las altas temperaturas durante el verano.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Del software Green Building Studio, en cambio, se obtienen algunos gráficos que muestran el consumo total de energía (en kWh) y el consumo de combustible (en kBtu) durante los distintos meses del año.

 

Fig. 6 – Consumo de energía (software Green Building Studio).

 

Como resultado de los análisis anteriores, detectamos que los volúmenes que más sufren el problema del exceso de temperatura son los ubicados al este, al sur y al oeste. Considerando que la escuela es atendida en la franja de tiempo que va de 8:00 a 16:00 aproximadamente, el volumen de aulas más penalizado es el que se ubica en el este, ya que el gimnasio está ubicado en el sur, mientras que el volumen hacia el oeste está penalizado en el horario en el que han terminado las actividades escolares.

Fig. 7 – Modelo exportado a DesignBuilder.

 

El software DesignBuilder se utilizó para extraer los valores de temperatura generados dentro de las instalaciones durante el verano y el consumo de energía durante el invierno. Para este fin, el modelo arquitectónico se construyó en Revit (LOD 200) y luego se exportó a DesignBuilder. En este paso, desde el software Revit fue posible exportar solo los objetos (compuestos por volúmenes) y la definición de las salas. Todos los atributos de objetos individuales (estratigrafía, grosor, valores de transmitancia) se han definido en el software DesignBuilder.

Los valores de temperatura se han obtenido teniendo en cuenta solo los períodos más desfavorables, que son los períodos del 1 al 15 de junio y del 1 al 15 de septiembre (se ha excluido el período que coincide con las vacaciones de verano). Para cada uno de estos periodos se realizaron 5 casuísticas para observar cómo fluctuaban los valores de temperatura máxima y mínima en las aulas:

  1. La primera prueba considera la condición de hecho del edificio en el que todas las ventanas están compuestas de una sola capa de vidrio, mientras que las paredes externas de la fachada y la losa del techo están libres de capas aislantes;
  2. La segunda prueba consiste en reemplazar las ventanas viejas con ventanas de PVC hechas de una doble capa de vidrio para asegurar un excelente rendimiento de aislamiento, promoviendo la retención de calor, disminuyendo la disipación y, en consecuencia, incrementando el ahorro de energía y la comodidad con un aislamiento acústico más efectivo;
  3. La tercera prueba, además de la anterior, prevé la aplicación de capas aislantes en las paredes externas, como los paneles aislantes de placa de yeso con membrana de vapor integral;
  4. La cuarta prueba, además de la anterior, contempla la aplicación de materiales aislantes, como capas de lana de roca, en la cubierta;
  5. Finalmente, la quinta prueba, además de la anterior, contempla la instalación de un sistema HVAC (Heating, Ventilation and Air Conditioning) que incluye todos los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado.

    Prueba 1

    Como construido (sin mejora)

    Prueba 2

    Prueba 1 + ventanas de doble acristalamiento

    Prueba 3

    Prueba 2 + pared externa aislada

    Prueba 4

    Prueba 3 + techo aislado

    Prueba 5

    Prueba 4 + sistema HVAC

    Prueba 6

    Prueba 4 + piso exterior aislado

Fig. 8 – Resultado en Gráficas de las distintas pruebas

Los resultados de las diversas pruebas muestran que las mejoras hechas a los elementos del edificio por sí solos no cambian significativamente el valor de la temperatura (siempre por encima de 30 ° C) dentro de las instalaciones en comparación con el modelo del estado actual del edificio. Para reducir este valor, es necesario prever la instalación de un sistema HVAC (prueba 5) y obtener valores de temperatura inferiores a 27 ° C. De lo cual sacamos la valiosa conclusión de que ninguna actuación arquitectónica que no fuera la instalación de aire acondicionado, aportaría a las aulas el nivel de confort deseado.

Al mismo tiempo, se obtuvo el consumo total de energía durante el período de invierno del 15 de noviembre al 15 de febrero. También en este caso, se realizaron diferentes pruebas y se consideró una prueba adicional (prueba 6), que también considera el aislamiento en el piso externo. Los valores obtenidos para el volumen individual estudiado se compararon con el consumo real de todo el edificio registrado en promedio en un año.

Fig. 8 – Consumo de energía (período de invierno)

Con la prueba 4 y la prueba 6 se obtiene el mejor resultado, lo que permite ahorrar respectivamente el 67% y el 80% del consumo anual de energía que, en comparación con el costo anual actual de € 2,750, se traduce en un ahorro de aproximadamente € 1,850 por año considerando la hipótesis de la prueba 4 y € 2,200 por año considerando la hipótesis de la prueba 6

                                                                                 Consumo real

Consumo de energía

(LPG/Propano)

5000 litros/año

34.500 kWh (6.9kWh/l)

Costo energético

(LPG/Propano)

2750 € (0,08€/kWh)

Emisiones de CO2

7.550 kg (1.51kg/litro)

 

total kWh
(todo volumen)
total €
(todo volumen)
Total kWh
(Volumen individual)
€/year
(Volumen individual)
ahorro de dinero
(€/año por Volumen Individual)
ahorro de dinero
(€/año por todo volumen)

% ahorrado

Prueba 1 34500 2750 9282 742,56 0,00 0,00 0,00
Prueba 2 34500 2750 8838 707,04 35,52 132,02 4,80
Prueba 3 34500 2750 5212 416,96 325,60 1210,21 44,01
Prueba 4 34500 2750 3039 243,12 499,44 1856,35 67,50
Prueba 6 34500 2750 1801 144,08 598,48 2224,47 80,89

 

Este ahorro sin duda podría ser útil para amortizar parcialmente el costo de la intervención, pero el aspecto más importante será mejorar el edificio con componentes de mayor rendimiento y hacer que todo el trabajo sea más sostenible y eficiente. De esta forma MV-BIM ha demostrado, mediante el proceso de digitalización de edificios existentes, la utilidad de tecnología BIM para el estudio y propuesta de mejoras energéticas.

De la misma forma el modelo BIM, que ha supuesto el levantamiento digital del estado actual del edificio del colegio, servirá a la dirección del mismo como base de datos geométrica para futuras actuaciones arquitectónicas en el edificio.

Actualmente, el departamento de I+D de MV-BIM está desarrollando el modelo para que también sirva como base de datos para las tareas de mantenimiento y gestión de espacios del edificio.

 

Un saludo a todos

Maurizio Papa

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Caso de Éxito: Chelsea Island – BIM en el sector Residencial de Lujo

Chelsea Island es un desarrollo residencial de lujo, que forma parte de la fase final del desarrollo urbanístico del master plan de ‘Chelsea Harbour Development. La edificación tiene una superficie construida de más de 12.000 metros cuadrados, construido en una parcela de 4.694 metros cuadrados situada en el barrio de Chelsea, en el oeste Londres. Las zonas comunes del Proyecto incluyen aparcamiento, gimnasios, una plaza de uso semi-público y 1.000 metros cuadrados de espacios comerciales en planta baja.

La empresa promotora es Hadley Property Group y la empresa constructora elegida mediante un contrato ‘design & Build’ fue Midgard ltd.

El diseño original, realizado por los arquitectos Arney Fender Katsalidis (AFK), está basado en 3 conceptos principales: confort, detalle y elegancia. El Proyecto está concebido para ser una referencia en el sector residencial – plurifamiliar de lujo, combinando la precisión y el alto nivel de acabados del diseño ‘high end’, con la eficiencia energética mediante la reducción de la huella de carbono del edificio, siendo un requisito fundamental el cumplimiento del código de calidad medioambiental ‘Code for sustainable homes level 4’.

La fachada, que en su mayoría se realiza con sistemas de fachada ventilada, presenta gran complejidad por estar compuesta por una variedad de diferentes materiales, incluyendo ladrillo, acristalamientos, piedra y madera, y su formas curvas, con balcones retranqueados y salientes con respecto a los planos de fachada.

La sustentación de todos estos sistemas de fachada se realiza mediante la fijación de las sub-estructura de cada tipo de fachada a la estructura principal del edificio, que es mixta de hormigón armado y acero. La fachada supone un 50% del presupuesto total del edificio.

BIM (Building Information Modelling)

El nivel de acabado del Proyecto requería el uso de tecnología 3D (BIM) para asegurar la calidad y la precisión en los procesos de diseño, fabricación e instalación de los distintos componentes de la fachada, y a su vez comprimir al máximo el programa constructivo, mediante el aumento de la fabricación off-site y la planificación virtual de la obra.

MV-BIM es contratado, como parte del equipo técnico de proyecto de ejecución y obra, para el desarrollo del proyecto constructivo de la fachada, mediante el uso de herramientas BIM, y su aplicación durante las fases de diseño y construcción de la envolvente edificio.

Más concretamente las responsabilidades de MV-BIM fueron:

• Producción de planos de detalle y documentación técnica de fachada
• Realización de un modelo BIM de alta definición geométrica (LOD 400) que represente la pre-construcción virtual de la fachada.
• Coordinación y detección de interferencias entre cada sistema de fachada.
• Desarrollo de los planos de fabricación y ensamblaje de cada pieza y sistema de fachada.
• Tablas de cantidades obtenidas del modelo BIM de cada partida de pedidos.
• Planos de montaje e instalación en obra.

Diseño coordinado

En el diseño ‘high-end’, el nivel en la ejecución de los acabados es primordial. En este caso, no teníamos ni un solo milímetro de margen de desviación en juntas. Las tareas de coordinación y la precisión en la fabricación fue el denominador común durante todo el proceso de producción.

  Imagen barandilla construida      Imagen barandilla en modelo BIM (LOD 400)

                              Imagen barandilla construida                                                                                            Imagen barandilla en modelo BIM (LOD 400)     

 

Gracias al desarrollo del modelo BIM (LOD 400) de la envolvente del edificio, que representa geométricamente cada una de sus partes (paneles, montantes, travesaños, tapajuntas, conectores, barreras de fuego, anclajes, etc…) hemos conseguido detectar interferencias y faltas de coordinación de elementos en espacios reducidos, resolviéndolos en fases de diseño antes de su instalación. Esto sin duda ha eliminado el número de desechos y contratiempos en obra, y por lo tanto ha reducido el coste en los pedidos y ha comprimido los plazos de construcción.

Imagen brise-soleil construidoImagen brise-soleil en modelo BIM (LOD 400)

                          Imagen brise-soleil construido                                                                                     Imagen brise-soleil en modelo BIM (LOD 400)

 

Gracias a las posibilidades que ofrecía el uso del modelo BIM, se han aumentado las tareas de pre-fabricación en comparación con lo originalmente planeado. En este Proyecto por ejemplo se han conseguido pre-fabricar paños completos de fachada, incluyendo desde el revestimiento exterior (rain screen) hasta los montantes, travesaños, aislamientos y barreras contra el fuego, siendo dichos elementos anclados únicamente a los frentes de forjado.

 

                Panel fachada prefabricado                                                                                                        Imagen Modelo BIM LOD 400

 

Instalación en obra

De la forma el modelo BIM ha servido como guía práctica para los instaladores en obra, al poder usar el modelo virtual como referencia, y los planos generados del modelo para localizar la ubicación exacta de cada elemento. De esta forma se ha limitado al máximo los RFI (Request for information) por parte del personal de obra.

Axonometría modelo BIM (LOD 400)                                                                                                                          Modelo BIM (LOD 400) 

Cada pieza de la envolvente del edificio estaba identificada en el modelo virtual (BIM) con un código, el cual se ha grabado en la superficie de cada pieza para poder identificarla en obra. Desde el mismo modelo se han producido planos de instalación, identificando cada pieza de la envolvente en su posición exacta, de esta forma se han conseguido automatizar las tareas de montaje in-situ, favoreciendo la seguridad y salud y reduciendo plazos de instalación y montaje.

Elementos pre-fabricados desde modelo BIM (LOD 400)

Elementos pre-fabricados desde modelo BIM (LOD 400)

Control de pedidos y fabricación.

La pre-construcción virtual del edificio nos ha permitido producir planos de fabricación y ensamblaje, además de la obtención de cantidades exactas, de cada sistema y sub-sistema de fachada.

La producción de planos de fabricación exportados desde el modelo BIM, ha sido esencial para conseguir cumplir con los ajustados plazos del programa constructivo, permitiendo las tareas de fabricación off-site adelantarse a la finalización de ciertas partidas de obra, como tradicionalmente está concebido.

Imágenes de elementos pre-fabricados desde modelo BIM (LOD 400)

Imágenes de elementos pre-fabricados desde modelo BIM (LOD 400)

 

De la misma forma se consiguen precios mucho más ajustados por parte de los fabricantes, al recibir estos los planos de fabricación desde el modelo virtual directamente, lo que supone la eliminación de los márgenes asociados a la toma de datos y errores en diseño, para la fabricación de cada pieza o sistema.

Estamos orgullosos de haber podido demostrar una vez más que gracias a nuestra experiencia en el uso de tecnología BIM avanzada, podemos mejorar el producto construido, reduciendo plazos y costes.

 

 

Jose Mora
Founder & CEO (MV-BIM)