Proyecto TFM: BIM en edificaciones comerciales

Las metodologías BIM demuestran diferentes beneficios en el desarrollo de proyectos de edificación. Este interesante TFM nos lo explica.

Un proyecto realizado tras cursar el Máster BIM aplicado a la Edificación y que toma de base el anteproyecto de un Supermercado ubicado en Uruguay, realizado por otro Arquitecto que diseñó la albañilería y sanitaria, así como los distintos asesores de Estructura, Eléctrica y Aire acondicionado, bajo metodologías CAD.

Dentro de los cuáles se hace foco en el "Modelado" de diversas disciplinas partiendo de un Anteproyecto desarrollado con metodologías CAD, lo que llevará a una mayor eficiencia al poder continuar el desarrollo del proyecto bajo metodologías BIM, la "Coordinación" de dichas disciplinas, así como la "Gestión de la información" tanto para la fase de proyecto, pero además pensando en los usos futuros cómo la construcción y la subsiguiente Operación y Mantenimiento y la "Representación fotorrealista del proyecto".

MODELADO

Simulando el trabajo colaborativo, en éste caso, se trabajó con un modelo por cada disciplina, simulando cómo se hubiera realizado si se hubiese trabajado con los asesores bajo metodologías BIM.

Dentro de los modelos realizados, se encuentran los modelos de las disciplinas de Estructura, Albañilería, Sanitaria, Eléctrica y HVAC, así como un archivo de coordinación, con los archivos de las distintas disciplinas vinculados, desde éste último se exportará a distintos softwares, como a TWINMOTION, la conexión con NAVISWORK se realiza desde los modelos de cada disciplina, así facilita organizar las detecciones de colisiones.

Otra alternativa sería trabajar en un mismo modelo con varias o todas las disciplinas juntas, pero separándolo por Subproyectos y que cada Subproyecto lo trabaje una persona distinta.

También pueden trabajar varias personas en un mismo subproyecto, pero puede ser más engorroso si no se organiza bien, ya que al editar un elemento o vista, se bloquea para ese usuario y el otro que se encuentra trabajando no podrá editarlo, hasta que el primero les dé permiso para hacerlo. Además de que se debe tener especial cuidado de ceder todos los elementos antes de dejar de trabajar en el proyecto.

1. ESTRUCTURA

El trabajo de modelado se realizó enteramente en Revit, si bien la Estructura pensaba realizarla en un principio en Tekla, ya que fue otro de los softwares que estudiamos en el master, la licencia estudiantil ya había caducado, por lo que opté por realizarla en revit.

Imagen 1. Modelo del puente.

Si bien la detección de colisiones se realiza con NAVISWORK, durante el modelado es normal encontrar detalles a resolver o incoherencias en los planos CAD, entre planta y alzado, por ejemplo, también la visualización 3D ayuda a detectar rápidamente puntos a definir, cómo probables fundaciones existentes cercanas a las nuevas fundaciones.

                                                 Imagen 2. Estructura Visualización 3D                                                                        Imagen 3.Estructura Visualización 3D

2. ALBAÑILERÍA

Imagen 4. Albañilería

El Modelo de Albañilería no presenta demasiada complejidad, es un proyecto de pequeña-mediana escala, que fue lo recomendado para el tiempo disponible de aproximadamente mes y medio para realizar el trabajo final del máster, donde se debía desarrollar por lo menos una disciplina más además de albañilería, y trabajar con distintos programas para resolverlo.

3. SANITARIA

En el proceso del modelado de Sanitaria, no se contaba con todas las cotas, solo las pendientes y algunas Cotas de zampeado de algunas cámaras, esto que es normal para la etapa de anteproyecto, sumado a que en los planos CAD tradicionales muchas veces no se tiene en cuenta las dimensiones reales de las distintas piezas, hace que el modelado lleve el proyecto a un nivel de detalle mucho mayor, además de resolver algunas interferencias en el momento.

Imagen 5. Sanitaria 3D

Imagen 6. Sanitaria 3D

Los modelos MEP pueden cargarse de mucha información y hacerlos más inteligentes, en éste caso por ejemplo la fosa séptica se modeló para que mantenga el volumen establecido de 2000 lts, aumentando su profundidad, a medida que aumenta la profundidad de la Cota de zampeado de entrada, de forma paramétrica.

Para el caso de las cámaras se optó por retirarles los conectores MEP, para facilitar la llegada de los caños en cualquier dirección.

 Imagen 7. Sanitaria 3D

5. ELECTRICA

Imagen 8. Eléctrica 3D

En el caso del modelo de Instalaciones Eléctricas, además de modelar las bandejas, luminarias y cámaras de eléctrica, se realizaron las conexiones a los tableros con los circuitos cómo estaba establecido en el anteproyecto, lo que, al completar ciertos datos técnicos, permite establecer la carga de los distintos tableros, así como tiene la posibilidad de equilibrar las fases de los mismos.

6. HVAC

A dichos elementos se les agregaron algunos parámetros para identificar la marca comercial de las lámparas, su código, la fecha de instalación y fecha del próximo mantenimiento.

Imagen 9. HVAC 3D

Además de que a todos los elementos se les codificaría con un código único, esto pensando en una posible Operación y Mantenimiento utilizando metodologías BIM, para ello depende del software puede necesitarse configurar y exportar los datos bajo el estándar CoBie, pensado para dicho fin.

GESTIÓN DE LA INFORMACIÓN

Imagen 10. Panel

La gestión de la información bajo metodologías BIM abarca tanto el flujo de trabajo general del proyecto, cómo de la información contenida en los distintos modelos.

A nivel del FLUJO DE TRABAJO se trabaja con modelos independientes por disciplinas y vinculados entre ellos, la comunicación con el Tutor y por consultas con el Arquitecto del proyecto original se realiza subiendo los modelos a la plataforma online Autodesk Fusión Team, lo que permite visualizar los modelos por medio de la plataforma web sin necesidad de programas especializados, además de poder realizar comentarios sobre objetos específicos del modelo y realizar seguimiento de los mismos, también se pueden visualizar los distintos planos cargados en Revit desde la plataforma, realizar secciones, mediciones y consultar propiedades de los elementos.

Imagen 11. 3D

Para la Gestión de la Información de los modelos, entre otras cosas, se trabajó con programación visual DYNAMO para automatizar tareas, en éste caso partiendo de una planilla Excel organizada para dicho uso, y partiendo de un archivo de parámetros compartidos existente, crea los parámetros compartidos especificados y los agrega a las categorías de revit especificadas en el Excel. El uso de parámetros compartidos es muy recomendable para el uso eficiente de la información y desde Revit solo se pueden crear y agregar uno a uno, sin poder modificar luego de creado el nombre o las propiedades de dicho parámetro luego de creado, por lo que poder automatizar una tarea laboriosa y repetitiva es un claro ejemplo de las ventajas que da el trabajar con éstas metodologías.

Organización del archivo Excel de donde tomar los datos:

Imagen 12. Datos

La primer parte de la Rutina es donde se cargan los datos desde el Excel, se toma cómo datos de entrada el Excel y el nombre de la pestaña del Excel de donde tomar los datos (String), con el nodo “List.RestOfItems” se elimina el primer campo de cada lista, en éste caso, los títulos, y con “List.Trasnpose” se cambia el orden de las listas (de filas del Excel a columnas), para que me sirva por cómo está organizado en el Excel, por defecto arma las listas por filas y no por columnas de Excel, donde la primer lista serían todos los títluos que sacamos con el nodo anterior.

Imagen 13. Árbol datos

En la segunda parte de la rutina, se filtran los datos de cada lista con “List.GetItemAtIndex”, lo que permite separar las listas para asignarlas de forma independiente a distintos nodos, por cómo está organizado el Excel, la primer lista será el Nombre del parámetro compartido (index=0), el segundo, el Grupo del Parámetro Compartido (index=1), luego el Tipo de Parámetro (index=2), el Grupo (index=3) donde se organizará el parámetro dentro de las propiedades y el resto son las categorías a las que se le asignará cada parámetro (Muros, ventanas, Masas, etc.), en ese caso hay que hacer que se tome la cantidad de celdas de excel que están llenas en cada parámetro para que no de error, por lo que con “List.Count” se cuenta la cantidad de campos llenos en Excel, se les resta 4, que son las celdas con los datos anteriores, y se ordena esa lista.

Imagen 14. 

metros serán de instancia o de tipo, en éste caso se pensó que todos serían parámetros de instancia, en caso de querer crearlos algunos de tipo y otros de instancia, se debería crear otra columna en el Excel con ese dato y filtrarlo como los anteriores.

                                Imagen 15

Recordar las diferencias entre los tipos de parámetros: 

Por lo que es recomendable trabajar con parámetros compartidos para poder hacer el mejor uso de esa información, además de que, al generarse en un archivo externo, permite que todos los que estén trabajando en el proyecto, utilicen los mismos parámetros (Importante no duplicar dicho archivo, tiene que estar en una red en un lugar accesible para revit para poder cargar dicho archivo y evitar parámetros duplicados, idealmente en el CDE).

Luego de creados los parámetros, al momento de rellenar con datos buena parte de los mismos, utilizo el plug−in BIM One (Export-Import Excel, bimone.com) que permite exportar tablas de planificación a Excel de forma bidireccional y poder gestionar dicha información mucho más rápida e incluso, se podría hacer partícipe a terceros que no tengan manejo de herramientas BIM pero los mismos son los que nos brindarán los datos necesarios sobre determinados equipos o instalaciones, sería posible un flujo de trabajo donde para el Conforme a Obra, se le entregara al y/o Subcontratos las listas con los parámetros vacíos, que nos interesan tener en el modelo para luego poder realizar una mejor Operación y Mantenimiento, y que sean éstos los que llenen los distintos Excel, sin modificar el formato y luego se cargan directamente en el modelo, evitando errores por el traspaso de información.

Para esto debe poder distinguirse con un parámetro, preferentemente codificado cada elemento de interés en la obra. Éste parámetro que llamé Codificación, debería hacer una referencia clara al elemento y conformarse de siglas que nos permitan poder filtrar los datos para localizarlo más fácilmente.

Lo ideal sería seguir los criterios establecidos en la ISO 19650 que, con respecto a nomenclaturas, por ahora establece los criterios para nombrar los contenedores de archivos y los archivos del proyecto.

RENDERIZADO

Otro de los usos comunes de los modelos 3D es el uso para su representación fotorrealista, desde antes del uso de metodologías BIM, pero éstas han hecho que sea un proceso mucho más fluido y eficiente, donde distintos los softwares de renderizado reconocen los datos de los elementos lo que permite agruparlos o gestionarlos mejor, así como sus materiales y texturas, además de mantener un vínculo con los archivos originales que permite realizar cambio al modelo, sin perder los avances realizado para el renderizado. En éste caso utilicé el programa Twinmotion, por su sencillez y buenas prestaciones para el renderizado, además de contar con licencias estudiantiles, Twinmotion tiene una buena biblioteca interna tanto de materiales, cómo de elementos, luces, personajes animados, efectos especiales, etc.

Otra alternativa y uno de los programas de renderizado más potentes bajo metodologías BIM es LUMION.

DETECCIÓN DE COLICIONES

Uno de los objetivos principales planteado para éste proyecto era la detección de colisiones, por lo que se modelaron varias disciplinas, Albañilería, Estructura, Sanitaria, Eléctrica y Aire acondicionado, y entre éstas se realizó la detección de colisiones.

Para esto se utilizó el software Naviswork manager, linkeando directamente los archivos .rvt, lo que genera los archivos cache de formato NWC, y se trabaja con el formato NWF, el cuál permite volver a cargar cualquier modificación que hayan tenido los modelos, sin perder el trabajo realizado.

Naviswork es un software muy potente y así también lo es su herramienta “Clash detective”, que además de realizar detecciones estáticas, puede vincularse a una línea de tiempo y a una secuencia para ver posibles colisiones a lo largo de tiempo, en éste caso solo se realizaron detecciones estáticas. Se realizó una primera prueba de colisiones de todos los elementos contra todos, con un resultado de más de mil colisiones, de todo tipo.

Éste método no es recomendable, ya que hay muchas colisiones que, si bien en el modelo se detectan cómo tal, no lo son en realidad, por ejemplo, las cámaras con los suelos, caños que van canalizados dentro de muros, pequeños pases de instalaciones por muros, etc. Revit permite detallar hasta niveles extremos, pero en general no es recomendable.

Para poder gestionar mejor las interferencias se procedió a realizar varios test de colisiones, entre ellos, Estructura con Sanitaria, Estructura con Eléctrica, Estructura con AA, Sanitaria con Eléctrica y AA al mismo tiempo, y para albañilería se realizaron algunas detecciones de categorías de elementos particulares como puertas y ventanas que es donde seguro no deben existir interferencias con las otras disciplinas.

Luego de las distintas pruebas se fueron agrupando las colisiones por elementos en común, por ejemplo, las vigas del muro de fachada del edificio preexistente con las bajadas de pluviales, las nuevas fundaciones de los pilares metálicos, con caños de sanitaria, etc.

Otro punto importante es luego de tener detectadas las colisiones, realizar el tratamiento de las mismas, Naviswork permite establecer estados, así cómo responsable y comentarios, para realizar el seguimiento de las mismas.

Informe de Colisiones de Naviswork

Para detectar los elementos rápidamente en Revit, se usarían los ID de los elementos de las colisiones que deben establecerse que salgan en los informes de colisiones y se buscaría dichos elementos con la herramienta SELECCIÓN POR ID de Revit.

En Structuralia agradecemos el enorme desempeño e iniciativa de Alan Feldkamp y su proyecto TFM. ¿Quieres desarrollar tu futuro profesional igual que Alan? Puedes ingresar a nuestra sitio de Structuralia e investigar la importante cantidad de material formativo en este sector, y adicionalmente la variedad de maestrías especializadas que necesitas para conseguir tus objetivos. 

-----------

RESEÑA DEL AUTOR:

     Alan Feldkamp Dall”Oglio:

     Máster en BIM aplicado a la Edificación impartido por Structuralia y avalado por la Universidad Internacional Isabel I         de España. Arquitecto graduado en la Universidad de la República de Uruguay (UdelaR). 

      Miembro del grupo Articulación del BIM Fórum Uruguay desde 2018.

Actualmente se desempeña como modelar BIM para el CCFC (Consorcio Constructor Ferrocarril Central), consorcio formado por empresas locales e internacionales para la construcción de 273 km de vías férreas junto a sus estructuras asociadas y su posterior mantenimiento.

Entusiasta de las metodologías BIM, que continúa formándose en áreas como Dynamo, Coordinación BIM y actualmente cursando la certificación profesional de Analista de Datos de Google con el fin lograr una mejor gestión de la información en proyectos BIM.

TESTIMONIO DEL AUTOR:

1. ¿Qué es lo que más destacarías del máster?

"Lo principal que destacaría y que fue uno de los determinantes por lo cuál me elegí éste máster, es lo completo de la propuesta programática, tanto de lo teórico cómo lo práctico, en mi caso no tenía mucha experiencia previa en los distintos software BIM, solo un nivel algo básico de Revit, por lo que me interesaba aprender sobre las metodologías BIM en general, pero también conocer y tener cierta práctica en distintos software BIM y aprender de las buenas prácticas sobre la interacción entre ellos, donde uno el principal software que se usa es REVIT que es uno de los más usado en el mundo en el rubro de la edificación, pero también aprendimos a trabajar realizar control de costos en PRESTO y su vinculación con REVIT por medio de COST-IT, Modelado de estructuras metálicas con TEKLA y también su vinculación con REVIT, así cómo el diseño de las uniones metálicas con DIAMONDS y POWERCONNECT, coordinación de proyectos y detección de colisiones con NAVISWORK y TEKLA BIMsight, planificación temporal con SYNCHRO, así cómo otros temas como programación con DYNAMO, y visualización con LUMION, entre otros.
Dentro de las prácticas realizadas, una de las más destacadas fue la realización en equipos de un plan de ejecución BIM (BEP), tomando cómo referencia una licitación real de una estación de metro."

2. ¿En crees que te va ayudar en tu desarrollo profesional?

"Puedo asegurar que ya me ha ayudado, en un principio al profundizar en las metodologías BIM, que hace un tiempo se ve cómo una tendencia en el sector pero que antes del máster, sólo sabía superficialmente que abarcaba, y darme cuenta que es un mundo muy amplio y en constante evolución en el cuál sigo y seguiré formándome y profundizando.

También para tener práctica en distintos software que son de los más utilizados en el mercado, así cómo despertar mi interés en ciertos temas más específicos cómo la programación en DYNAMO, lo que me llevó a seguir formándome en el tema y lo cuál fue uno de los diferenciales para obtener mi trabajo actual, cómo Modelador BIM en el Consorcio Constructor del Ferrocarril Central."

3. ¿Por qué elegiste Structuralia?

"Cuando decidí realizar un máster especializado en BIM, estuve evaluando distintas propuestas, primeramente debía ser una formación 100% online ya que en mi país no existen formaciones tan completas sobre el tema.

Dentro de esas posibilidades, debía ser tener un programa muy completo y con una buena parte práctica, que cómo ya mencioné, es uno de los puntos que destaco de dicho máster.

También que el máster tenga un respaldo académico, que se da tanto por los profesionales que participan cómo docentes y/o coordinadores, así cómo por ser uno de los máster que se incluían dentro de las becas de la Organización de los estados americanos (OEA), institución por la cuál obtuve una beca parcial que me permitió cursar éste máster."