Como ya hemos hablado en post anteriores, el BIM es una metodología que permite generar un modelo del edificio digital, en donde se incluye toda la información constructiva del mismo. Este proceso se realiza mediante un modelo 3D que contiene todo tipo de información que nos interese aportar para definir la construcción y el mantenimiento.
El modelo BIM según su proceso de creación va alcanzando diferentes dimensiones de gestión, en donde se ira integrando más información hasta completar la definición final del mismo.
La interoperatividad es una de las mayores ventajas que presenta la metodología BIM. Se puede definir como la capacidad de comunicación entre programas de distintos fabricantes, lo cual nos permite poder intercambiar información y utilizarla posteriormente con un mismo modelo virtual. Este es el famosos y conocido formato de archivo IFC.
No vamos a profundizar mucho en él, por el momento, pero es necesario hablar un poco de la tecnología OpenBIM y el formato IFC.
Origen del IFC y sus funciones.
Este formato fue desarrollado por el IAI, predecesora de la actual Building Smart, y fue denominado como Industry Foundation Classes (IFC).
Todas las aplicaciones informáticas que trabajan y soportan el formato IFC pueden leer y crear información e intercambiarla con otros programas. A pesar de que no tiene un funcionamiento totalmenrte ajustado, es una herramienta eficaz a la hora de trabajar, la cual nos permite ahorro de tiempo y mejoras del proceso.
De esta forma, se establece una nueva forma de trabajo donde los datos son únicamente definidos una vez por cada profesional y compartidos posteriormente con el resto a través del modelo BIM.
Un ejemplo de ello es por ejemplo el software Revit, el cual nos permite utilizar el modelado como base de renderizado para 3dsMax o para realizar presupuestos y mediciones con Presto.
Actualmente se ha desarrollado una iniciativa de Building Smart y distintos fabricantes de software, que utilizan el sistema abierto de Building Smart Data Model llamado Open BIM.
Mediante ella, se pretende crear el diseño colaborativo universal y la realización operativa de los edificios. Para poder lograr dichos objetivos, se basan en flujos de trabajo y estándares abiertos.
Las 10 Dimensiones de la implantación BIM
Como hemos analizado anteriormente, con el metodo BIM se trabaja con un modelo único tridimensional, al que se van añadiendo información creando las dimensiones que aportan un mayor valor a esta metodología.
Para realizar la correcta implantación de BIM en la gestión de proyectos, es necesario definir todas sus dimensiones con un Plan de Estrategia para su implantación. A continuación voy a intentar definir lo mas concreto posible la amplitud de cada una de las dimensiones.
1D – Punto de partida
La primera dimensión de la implantación BIM recoge el punto de partida para su realización. En esta dimensión se recogen todos los procesos iniciales para implementar BIM en un proyecto y en una empresa.
Al igual que la realización de un proyecto de forma tradicional, necesitamos conocer e investigar la información inicial de nuestro proyecto. Sera necesario crear un plan estratégico BIM o plan de ejecución BIM (BEP), que recoja la visión, la misión, los objetivos y las estrategias a seguir a lo largo de todo el proceso.
Creación del BEP para un proyecto piloto
Para iniciar el proyecto debemos realizar un informe en el que se recoja toda la información general del proyecto que nos brinde una idea general de lo que se llevará a cabo. Para llevar a cabo la implantación de BIM en una empresa sera necesario de empezar a desarrollar todos los protocolos a través de un proyecto piloto.
La información contenida en este documento puede ser diversa, según los datos con los que se cuente en ese momento, pero básicamente la información que se recomienda tener es:
- Objetivos generales, aquello que deseamos lograr con la metodología BIM del proyecto.
- Descripción general del proyecto a ejecutar.
- Descripción general del ámbito del proyecto y su normativa de aplicación.
- Relación de miembros que van a participar en el proyectos y sus roles BIM.
- Presupuesto general, nos da una idea del costo que tendrá el proyecto, aunque pueda tener una variación según se vaya definiendo esta fase.
- Riesgos iniciales, contratiempos o pequeños cambios que puedan surgir durante su desarrollo.
- Información adicional como: criterios de diseño del proyecto, recursos y colaboradores externos, restricciones y limitaciones a tener en cuenta. Además toda la información que contribuya a tener una idea general del proyecto se puede colocar en este documento.
En la mayoría de los casos, el BEP inicial se crea antes del contrato, con el fin de mostrar el enfoque previsto para el proyecto, así como la forma en que se plantea realizar. Será necesario ir actualizándolo en cada nueva dimensión de desarrollo del proyecto.
Una vez creado el BEP, estará disponible para todas las partes y equipos del proyecto, asegurando que éste sigue su correcto desarrollo. Un BEP correctamente implementado aumentará, sin duda, las posibilidades de que un proyecto sea desarrollado con éxito a tiempo y cumpliendo el presupuesto.
Cada construcción es diferente y requiere de un Plan de Ejecución BIM específico, que podemos crear a partir de nuestro modelo tipo o prototipo de implantación BIM.
Otro aspecto a tener en cuenta en esta fase inicial de la implantación, es el factor humano y material que se necesitara para su desarrollo y con el que cuenta la empresa. Sera necesario considerar los siguientes elementos:
- Los recursos humanos que serán necesarios para el desarrollo del proyecto. Dependiendo de las características o funcionalidades, se van a necesitar personas que tengan diferentes tipos de perfiles (conocimientos, experiencia, habilidades, capacidades, etc.) que puedan ser capaces de desarrollar el proyecto según se ha especificado.
- Los otros recursos que se necesitarán, como los materiales, equipos e infraestructura. De acuerdo a lo que se quiere desarrollar, se necesitarán diferentes recursos que se utilicen para la creación del proyecto.
- El tiempo que tomará desarrollar el proyecto y su construcción. Dependiendo de lo que se quiere desarrollar y la complejidad que conlleva esto, va a variar el tiempo que se necesitará para desarrollarlo.
- La calidad del proyecto y sus acabados para mostrar. En base a los requerimientos que pida el cliente, los cuales deben estar bien detallado, se establecerá el nivel de calidad requerido para satisfacer las necesidades del mismo.
- Las adquisiciones que se deberán realizar. De acuerdo al producto o servicio que se requiere desarrollar, se debe identificar qué parte del proyecto se puede realizar con los recursos que se tienen y qué parte del proyecto se realizará recurriendo a colaboradores externos.
Entonces como vemos, existen muchos puntos a considerar dependiendo de la descripción del alcance, por lo que es sumamente importante que se especifique detalladamente lo que se hará en el proyecto, tanto a nivel de ejecución como a nivel del trabajo y esfuerzo.
2D – Documentación
En esta dimensión se realizarán los trabajos y estudios para el desarrollo de un Proyecto Piloto, que permita avanzar y definir en el proceso de diseño y calculo del mismo. Estableciendo materiales, características técnicas de las mismas y estimaciones de costes sobre el proyecto a realizar.
En esta fase se creara un Plan de implantación BIM (BIP), ayudándonos del proyecto piloto podremos identificar cuales son las necesidades mínimas que debemos adaptar. La tecnología BIM requiere un cambio no sólo en la tecnología utilizada, sino también en el enfoque de los equipos de diseño y construcción.
Existen muchas barreras tecnológicas para la implantación de BIM, que pueden estar relacionadas con los cambios necesarios de la empresa y los cambios en los procesos de desarrollo de los proyectos.
Plan de implantación BIM (BIP)
La implantación y el inicio del uso del BIM es bastante complejo para las empresas. Antes de comenzar una implantación BIM en cualquier tipo de empresa, ya sea grande, mediana o pequeña, es necesario generar un BIP claro, conciso, realista y ajustado a las necesidades requeridas por la compañía u organización.
El BIM Manager es la persona que suele implementar esta metodología de trabajo en la empresa, deberá tener amplia formación en metodología BIM para poder resolver los problemas que puedan surgir.
La implantación BIM conlleva algunos factores a tener en cuenta:
- Unos plazos. El tiempo que va ligado al desarrollo del Proyecto piloto con el que se vaya a empezar para realizar la implantación.
- Unos costes. Hay que realizar una inversión en software, hardware y formación de todos los empleados implicados en la misma.
- Unos requisitos mínimos de funcionamiento.
- Unos riesgos. Entre ellos se pueden remarcar una gestión desordenada de la información, posturas enfrentadas en el equipo, resistencia al cambio.
- Unos condicionantes que hay que conocer. Hay que tener en cuenta el sistema de trabajo interno y de colaboración con otras empresas.
El primer proyecto piloto elegido para la implantación BIM, debe reflejar el trabajo habitual de la empresa. Se recomienda escoger una complejidad media, ya que uno de sencilla ejecución no tendrá posibilidad de experimentar y resolver dificultades.
Empezar con un proyecto singular probablemente acabe frustrando a los equipos y se planteen excesivas dificultades en fases tempranas, que no sabremos solucionar por falta de experiencia con la metodología BIM.
Las pautas a seguir, dentro de la empresa, para su implantación podrían ser las siguientes:
- Seleccionar los departamentos que empezarán primero con su implantación.
- Elegir un proyecto piloto para desarrollar.
- Elegir la persona de la empresa que dirigirá toda la implantación.
- Capacitar a los usuarios en las disciplinas básicas dando formación en los programas que se vayan a utilizar.
- Introducir en la formación herramientas de colaboración.
- Practicar y practicar con los equipos de trabajo.
- Intentar vivir situaciones reales.
- Generar contenido, librerías de objetos y plantillas.
La formación en programas informáticos de diseño es uno de los pasos más importantes. Sin una formación cualificada es imposible comenzar a trabajar con software complejo. En este periodo los profesionales son entrenados para modelar objetos, generar la documentación gráfica necesaria e introducir la información apropiada los procesos a desarrollar.
Los grandes problemas que se detectan en implantaciones BIM son casi siempre causadas por problemas de formación y comunicación entre los profesionales.
Cuando se haya realizado el primer proyecto piloto, es importante seguir mejorando la implantación con los siguientes proyectos a realizar. Sera imprescindible asumir nuevos usos del BIM y actualizar con todos estos avances el Plan de implantación original, para disponer en todo momento de un BIP actualizado.
A su vez pueden ir surgiendo nuevas posibilidades que no habían tenido en cuenta en el primer plan y ahora será adecuada su realización. Sin olvidar por supuesto que también tendremos que detectar los objetivos no cumplidos en el primer proyecto para posibilitar su cumplimentación en proyectos siguientes.
En definitiva es muy importante la formación de todos los profesionales, que vayan a desarrollar el proyecto, en herramientas de metodología BIM.
3D – Modelo 3D con información
En esta dimensión se realizara el modelado del edificio o de la construcción. Se utilizaran herramientas de modelado BIM, para realizar modelos digitales de construcción que nos permiten cuidar los detalles gráficos de nuestro diseño, al tiempo que garantizan una representación realista de la apariencia estética y una excelente adherencia geométrica de los elementos modelados.
El problema que se puede resolver durante la etapa de planificación no solo concierne a la representación del modelo como tal, al estar separado de las disciplinas técnicas involucradas, sino que también contempla la interacción de varios roles / disciplinas involucradas como un componente clave de esta metodología.
Es un modelo orientado a objetos (columnas, vigas, muros, etc.) que representa toda la información geométrica del proyecto de forma integrada (con parametrización de sus componentes).
Inicialmente representará la información del diseño arquitectónico (o civil) y de cada una de las ingenierías involucradas, lo que permitirá obtener una representación geométrica detallada de cada parte de la edificación (edificio, obra y/o construcción) dentro de un medio de información integrada.
No solo se podrá, en forma virtual y anticipada, ver el edificio en tres dimensiones, también se pueden actualizar las vistas durante todo el ciclo de vida del proyecto, mejorando la comunicación, que permite reducir iteracciones, efectuar correcciones, así como la detección de colisiones entre elementos.
4D – Planificación y chequeo de colisiones.
Al modelo 3D desarrollado se agrega la dimensión del tiempo, mediante la integración de la planificacion de actividades y de trabajo. Esta fase nos facilita una eficiente gestion de los recursos necesarios en cada momento, de materias primas, de mano de obra, de maquinaria, de espacio para acopios, etc.
Permite controlar la dinámica del proyecto, realizar simulaciones de las diferentes fases de construcción y diseñar el plan de ejecución.
Se basa en el control de logística del proyecto durante la ejecución, logrando que sea más predecible el resultado, y el producto final sea más seguro y eficiente. Durante esta etapa se pueden llevar a cabo las tareas de simulación:
- Las fases de construcción y producción.
- Diseño y simulación de zona de trabajo.
- Diseño del Plan de Ejecución (Diagrama de Gantt / Redes / Línea Base del Proyecto)
- Diseño Prefabricación / Fabricación de piezas, equipos y prototipos.
Esta dimensión implica la aplicación de principios de gerencia de proyectos, particularmente la conexión de los parámetros del modelo tridimensional con estructuras desagregadas de trabajo (EDT o EDC según el caso) y clasificación estructurada de actividades o partidas (tipo Masterformat, Uniclass, etc.)
El modelado 4D influye significativamente en los costos, afectando los rendimientos y por ende las eventuales duraciones de las actividades. Lo que en definitiva impacta, según los recursos asignados, los Análisis de Precios de las actividades o tareas planificadas.
Con esta dimension adquirimos la capacidd de prever comodamente lo que va a pasar y actuar rapidamente sobre ello, actualizando y optimizando el gemelo de la edificacione, el modelo BIM.
5D – Mediciones y presupuestos.
Abarca la estimación y control de costos (determinación del presupuesto) y estimación de gastos, orientada a mejorar la rentabilidad del proyecto. Se asocian cantidades de insumos (materiales, equipos y personal) a las estructuras de costos para la construcción. Adicionalmente se podría organizar gastos y estimar costos operativos para la fase de uso y mantenimiento, logrando que los ejecutores y/o futuros operadores tengan mayor control sobre toda la información contable y financiera del proyecto. En esta dimensión se elabora presupuestos iniciales y estimados que conllevan a los presupuestos de contratación y ejecución, permitiendo hacer comparaciones entre distintos modelos de costos para su control. Esta fase puede abarcar las tareas de Definición de Cantidad de Insumos y sus Costos (compras, pedidos, salarios, equipamiento); Control y Definición de Gastos (administrativos, generales, etc.). Adicionalmente, mediante uso de software especializado se puede proyectar o predecir estimaciones de Costos Operativos en la futuras fase de uso / mantenimiento (vinculado con las dimensiones 6D y 7D).
Es importante la vinculación del modelo tridimensional (3D) a variables que permitan la construcción del presupuesto, basados en dicho modelado para que verdaderamente el proyecto pueda ser considerado en la 5ta dimensión. Esto se logra utilizando en el software de modelado tridimensional, especificaciones de clasificación de elementos de costo, tales como Masterformat, Uniclass, entre otras, para clasificar e identificar los diferentes elementos a los cuales se le determinará el costo, así como su asociación a estructuras desagregadas de trabajo (EDT / EDC).
Se destaca la necesidad que los modeladores presten atención a la aplicación de la Gerencia de Proyectos para el desglose de actividades (EDT -Estructura Desagregada de Trabajo y /o EDC-Estructura Desagregada de Costo) y su relación con el tiempo (rendimientos), es decir debe existir una estrecha relación entre las dimensiones 3D, 4D y 5D (componentes de la verdadera planificación). En algunas ocasiones cuando el presupuesto se elabora separadamente por metodología clásica y luego se pretende preparar una planificación (4D + 5D) basada en el modelado BIM, se pueden presentar serias discrepancias y desviaciones de costos, tiempo y mediciones de alcance.
6D – Energía, eficacia, sostenibilidad, seguridad y salud.
Esta dimension recoje todo lo que afecta al Planeta y la sostenibilidad ambiental del mismo.
La 6D implica simulaciones con el fin de realizar análisis energéticos y de sostenibilidad. En ocasiones la sexta dimensión es llamada Green BIM (“BIM verde”). Esta dimensión permite conocer cómo será el comportamiento energético del proyecto antes , que se tomen decisiones importantes y comience la construcción, determinando si el edificio es eficiente o cumple los requisitos necesarios para una determinada certificación energética, logrando optimizar procesos importantes, en tiempo real, tales como futuras inspecciones, reparaciones, remodelaciones, etc.
La sexta dimensión de BIM no solo trata del ahorro energético y el diseño sostenible, sino también del concepto de ingeniería de valor (Value Engineering), que consiste en la optimización de los sistemas constructivos e instalaciones, de forma que con modificaciones estratégicas, en sistemas o equipos empleados, se obtienen reducciones significativa de los costos, tanto en fase de construcción como en la futura fase de explotación, sin perder la esencia del proyecto. Gracias a las aplicaciones de esta sexta dimensión, es posible la implementación de tecnologías que reduzcan el impacto y/o daños al medio ambiente.
Si nuestros elementos constructivos estan dotados de datos termodinamicos, podemos simular el comportamiento energetico de nuestro edificio. Tambien podriamos proporcionarle datos de la huella de carbono.
Todo esto es muy interesante porque podriamos calcular con anterioridad la factura energetica del edificio, y buscar la optimizacion para un periodo de años determinado. Esto tiene mucha importancia a la hora de obtener una certificacion o sello medioambiental como BREEAM, LEED o Passivhauss, entre otros.
7D – Gestion edificacion y facility management.
Esta dimension implica el uso de los modelos con el fin de prever o realizar las actividades y procesos de mantenimiento y operaciones durante todo el ciclo de vida del edificio o infraestructura. Permite gestionar el ciclo de vida de un proyecto y sus servicios asociados, además del control logístico y operacional del proyecto durante el uso y mantenimiento de la vida útil, logrando la optimización de los procesos importantes tales como inspecciones, reparaciones, mantenimientos, etc.
La 7D hace referencia a la Gestión del Activo construido, una vez finalizada la obra. La correcta implementación de esta dimensión permite la aplicación del “Asset Management” (Gerencia de Activos) correspondiente a la gestión del patrimonio o de activos basada en principios como el conocimiento, la planificación, la organización y la gestión integrada (ejemplo: ISO 55000, ISO 55000-1). Tiene como objetivo optimizar el rendimiento de dichos activos y minimizar su costo, así como mejorar el servicio ofrecido.
Incluso podemos actuar sobre la domótica o inmótica del edificio desde nuestro modelado BIM.
8D – Asbuild real. Ciclo de vida BIM.
Esta nueva dimensión suele recoger varios aspectos reales de la edificación, en un modelado finalizado y construido. Desde esta dimensión hacia adelante, se recogen procesos específicos que no se deben incluir como obligatorios en todos las edificaciones. Sera el promotor el que decida hasta que dimensión quiere desarrollar el producto BIM.
En la octava dimensión se puede incluir la Seguridad y Salud (o Health Safety) para evaluación de Riesgos en la construcción o en las Intervenciones posteriores y rehabilitaciones futuras. Podríamos simular las necesidades colectivas en materias de riesgos laborales definida en los elementos en la 4D. Por este motivo y muchos más, es importante definir desde las fases iniciales el alcance del modelado BIM de un edificio o infraestructura.
Ante los avances y nuevas aplicaciones BIM, se plantea la necesidad de crear esta dimensión específica, tanto en nuevas construcciones como en la Rehabilitación de infraestructuras existentes (para este caso, basado en modelos 3D originados desde nube de puntos, escaneo digital o técnicas similares).
En la intervención de edificaciones patrimoniales, como el caso la catedral de Notre Dame en París y el terrible accidente allí ocurrido en abril de 2019, el Riesgo y la Rehabilitación aplicado sobre un modelo 3D o gemelo digital, bien podrían justificar la independencia e importancia de esta dimensión en la prevención de Riesgos.
9D – Gestión de la construcción / Rehabilitación
Gerencia de la Construcción / Rehabilitación (Remodelaciones, grandes intervenciones, especialmente de bienes patrimoniales). Etapa de construcción en campo. Abarca la aplicación de principios de Gerencia de Proyectos, incluyendo de ser el caso, Lean Construction (Last Planner System), entre otras formas gerenciales, Construcción industrializada, uso de realidad virtual aumentada y otras técnicas, Inspección, Supervisión, Control de Calidad (imprescindible como objetivo fundamental de la construcción) y Administración de Obras.
Es bueno destacar que algunos países, como Estados Unidos, exigen certificaciones profesionales (a personas y a empresas) para aplicar o ejercer en el área de la construcción, adicionales o independientes de la aplicación de BIM. El aspecto constructivo (in situ o en campo) había sido independiente a la existencia del BIM. Es bueno destacar adicionalmente que, en algunos países, el tema de proyectos y el aspecto constructivo en campo, están separados, incluso desde tiempos antiguos, han sido manejados independientemente (actividad de Proyecto y actividad de Construcción), fundamentalmente para evitar replicación de errores, cosa que estimamos que el BIM debería evitar.
10D – Construcción industrializada
Construcción del Gemelo Digital (Digital Twin). Dada la importancia que han adquirido conceptos como las Ciudades Inteligentes y el CIM (Modelado de la Información de la Ciudad), se hace necesario la evolución de la Base de Datos generada por el modelo BIM hacia la construcción del Gemelo Digital. Por la complejidad de su desarrollo, se sugiere sea considerado en esta nueva dimensión.
Espero que os sea interesante el artículo y que lo compartáis en redes sociales para que más compañeros de profesión puedan aprender.
Si estas interesado en conocer mis trabajos puedes visitar Delin3d.es, en donde me puedes proponer algún tipo de colaboración.