Proyecto TFM: metodología BIM para mejorar plazos, costos y diseño

Proyecto TFM: metodología BIM para mejorar plazos, costos y diseño

Transformación Digital e Ingeniería 4.0
 18-may-2023 | Rodrigo Rodríguez Barrantes

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¿Cómo hacer una proyecto de diseño construible, solvente y programable? Este TFM del Máster BIM aplicado a la Edificación responde a estas interrogantes. 

transformación digital

Construir un edificio o realizar un proyecto arquitectónico y de construcción nunca es fácil, depende se muchas determinantes para que se lleve a cabo con éxito. Al día de hoy han comenzado a ganar fuerza, credibilidad y prestigio una serie de herramientas, metodologías y programas que aportan una ayuda importante al momento de ejecutar correctamente un proyecto y llegar al objetivo final.

Si te preguntas... ¿Cómo hacer una proyecto de diseño construible, solvente y programable? El TFM de Rodrigo Rodríguez ex alumno del Máster BIM aplicado a la Edificación responde a estas interrogantes. Un proyecto que precisamente expone diferentes alternativas existentes y resalta los beneficios de la utilización de las herramientas de la Metodología BIM

TFM Máster BIM en Edificaciones

Proyecto para emplear las herramientas de la metodología BIM del máster, para mejorar los plazos de entrega, costos y diseño de todas las disciplinas necesarias para su ejecución.

1. Introducción al Proyecto

Este es un proyecto de desarrollo BIM, con el empleo de distintas herramientas a disposición para la construcción y modelado en todos los aspectos del diseño, tanto arquitectónico, estructural, electromecánico, presupuestación, programación de obra. Tras la utilización de todas esas capas podemos plantear un diseño totalmente construible, solvente económicamente y programado desde el punto de vista de tiempo.

El diseño del proyecto consiste en un proyecto de una nave industrial de 3.000 m² de construcción en dos niveles, un primer nivel con 2.000 m² y un mezanine de 1.000 m². La nave industrial fue diseñada en la construcción de dos marcos estructurales con un año de 24 mts de ancho para un total de 48 mts de frente por una profundidad de 42 mts con 8 marcos estructurales a cada 6 mts para una huella de 2.016 m2.

Dichas necesidades planteadas, generan una gran gama de limitantes, que nos marca la dirección del proyecto, también guia para las diferentes aristas del proyecto variando la idea inicial del cliente y convirtiéndola en el proyecto que debía ser para cumplir con la necesidad, función y regularizaciones necesarias.

a. Programa arquitectónico

El proyecto indicaba algunas características y requerimientos que ajustaba algunas partes del diseño y condiciona la distribución y el diseño.

    • Parqueo: Distribución de 40 parqueos en el área perimetral al terreno

    • Bodega: Área de Bodega de 1.000 m² de construcción

    • Oficinas: Área de oficinas en Mezanine para gerencia, contabilidad, proveeduría y ventas

    • Baños: Área de baños de 36 m² como batería de baños

    • Drop Off: Área de entrada de 24 m²

    • Área de Ventas: Área principal de ventas de la colocación de racks de en 2.000 m²

b. Concepto de Diseño

Los conceptos del diseño a cuidar eran fachadas altas, con mucha transparencia y luz natural, pero a la vez seguro para el propietario y con ingresos simples y fáciles para los clientes y proveedores, pero seguros para no tener pérdidas.

2. Entregables del Proyecto

Los entregables establecidos según los programas a utilizar como modelado 3D para diseñar, modelador para diseño estructural, análisis de diseño estructural, programación del modelo con animación de construcción y presupuestación como se ve a continuación:

a. Modelo Revit:

El modelo generado en Revit Architecture 2023 podemos extraer todas las vistas 2D como fachadas, plantas, cortes e Isométricos. También el montaje de las láminas constructivas para su construcción.

Diseño sin título (2)-May-17-2023-02-25-01-5667-PM

Plantas arquitectónicas de primer nivel, segundo nivel y nivel de techos.

Modelo Isometrico 3D de Revit

Modelo Isometrico 3D de Revit

b. Modelo Estructural

El modelo estructural se genera mediante Revit Architecture 2023 con todos su cimientos, estructura metálica, de entrepisos y techos. El modelo se importa al Autodesk Robot Analysis para realizar un cálculo de cargas y su estructura.

Diseño sin título (7)-1

Plantas Estructurales del Modelo Estructural.

Modelo Estructural Vista Isométrica 3D.

c. Modelo Naviswork

El modelo de Revit Arquitectónico y Estructural se importan al motor Autodesk Naviswork Manage para realizar una separación del modelo mediante SETS para crear animaciones de construcción, así como la programación de obra y una mejor presupuestación del proyecto.

Modelo Importado a Naviswork.

Modelo Importado a Naviswork.

d. Programación de Obra

Una vez concluida la programación de obra mediante Naviswork, puede ser exportado a Microsoft Project de Office, y realizar una programación más fácil de compartir con otros profesionales que no cuenten con el programa de Naviswork.

Programación de Obra realizada con Naviswork.

Programación de Obra realizada con Naviswork.

e. Costo del Proyecto

Utilizando el Naviswork también podemos realizar una Cuantificación, mediante la herramienta de Quantification Workbook, cargando los Ítem Catalog preferible para cada profesional y su construcción.

Presupuesto desarrollado con Naviswork

Presupuesto desarrollado con Naviswork

3. Metodología BIM

La metodología BIM utiliza muchas herramientas o bien nos categoriza para realizar una facilidad de diseño y la colaboración con los otros profesionales, tal como el nivel de desarrollo (LOD), programas a utilizar para el diseño o la detección de interferencias.

a. LOD 350

LOD o Level of Development como es su acrónimo, es el nivel que utilizamos para el diseño del mismo desarrollando, conexiones, o su respectivos pernos a nivel estructural y en el 3D arquitectónico también se desarrolló por completo su diseño.

b. CLOSE BIM

Se trató de utilizar un CLOSE BIM, a un nivel BIM 3 en su desarrollo, de la siguiente manera, el CLOSE BIM fue utilizando todo el pack suite de Autodesk, el desarrollo 2D mediante AutoCAD junto a la topografía, el modelo 3D utilizando Revit Architecture al igual que el modelo estructural, el análisis estructural en Autodesk Robot Structural Analysis, la programación de Obra y el Presupuesto mediante Naviswork Manage, hasta ahí podemos partir con una administración BIM de un proyecto pero el renderizado se realiza mediante Lumion 11 Pro saliendo del Pack Suit de Autodesk.

c. CLASH DETECTIVE

Se realiza un CLASH DETECTIVE o chequeo de interferencias entre el modelo estructural y el arquitectónico, para no sufrir modificaciones grandes durante la construcción, los cuales no podían ser mostradas hasta que se interceptan entre sí ambos modelos y realizar informes o Reportes de cambios o mejoras al diseñador estructural o arquitectónico.

Reporte de Clash Detective entre Estructura y ArquitectónicoReporte de Clash Detective entre Estructura y Arquitectónico

4. Modelado 3D

El modelado 3D se realizó mediante la importación del levantamiento topográfico de AutoCAD y el traslapado de capas como bocetos de diseño, análisis topográfico e influencias climatológicas del diseño, de ahí parte el proyecto y se desarrollan los siguientes modelos.

a. Modelo Revit

En el modelo Revit se desarrolla la volumétrica básica con el perímetro del diseño de paredes, pisos y techos, con ventanas, escaleras y demás objetos 3D del proyecto, para posteriormente agregar color, texturas y componentes, como se muestra en las imágenes.

Modelo Revit

b. Modelo Estructural/Robot

El modelo estructural desarrollado se importa el Arquitectónico como un Link y se inicia con la construcción estructural mediante el calcado de ejes y niveles para el modelado de columnas, vigas y estructuras metálicas estructurales, como se muestra a continuación.

Modelo Analítico extraído de RevitModelo Analítico extraído de Revit

Modelo Estructural Analítico en Robot

Modelo Estructural Analítico en Robot

c. Modelo Naviswork

En Naviswork se importan ambos modelos y se separan mediante la programación de obra y el orden adecuado para que su construcción sea similar a la planteada por un Project Manager o el BIM Manager, y mediante dichos sets se realiza una cuantificación de sus partes para la presupuestación.

Captura de Pantalla desde simulación, construcción de clavadoras.

Captura de Pantalla desde simulación, construcción de clavadoras.

Captura de Pantalla desde simulación, instalaciones eléctricas.

Captura de Pantalla desde simulación, instalaciones eléctricas.

d. Modelo Renderizado Lumion 11 Pro

Una vez concluido el modelo, mediante un Plug In se exporta el modelo de Revit con formato .DAE y se importa al Lumion 11 Pro para posteriormente agregar texturas, vegetación, vehículos y personas, se selecciona las vistas que desean renderizarse, agregamos luces artificiales y solares y el proyecto crea las vistas fotorrealistas.

Modelo Renderizado Lumion 11 ProModelo Renderizado Lumion 11 Pro

5. Conclusiones del proyecto

  1. MODELO ARQUITECTÓNICO REVIT: Mejora en el tiempo de diseño y planos constructivos, rectificación de medidas para presupuestación. Reducción de tiempo en caso de realizar cambios en el diseño base, al momento de estar todo en láminas.

  2. MODELO ESTRUCTURAL ANÁLISIS EN ROBOT: Veracidad en la creación de modelos estructurales, un mejor cálculo del material a utilizar y el desperdicio que genera, método gráfico de revisión de cargas para una mejor comprensión del cliente y sus necesidades.

  3. PROGRAMACIÓN Y PRESUPUESTO: Desglose del diseño en forma de despiece, con claridad en el diseño y la creación de la mejor ruta de construcción del proyecto utilizando una construcción real y el match entre el 4D y 5D, tiempo y dinero.

6. Resumen del proyecto

La ejecución de un proyecto utilizando la metodología BIM y el empleo de un BIM Manager en todo proyecto, demuestra que el funcionamiento reduce costos, acorta tiempos y mejora la trazabilidad de la información, en donde cada profesional se conecta mediante el mismo canal y la información es compartida por todos, también se evita reprocesos de diseño como la creación de modelos duplicados siendo el modelo base o central el de control general.


Reseña del autor:

FOTO ARQ. RRODRIGUEZRodrigo Alberto Rodríguez Barrantes es Licenciado en Arquitectura y Urbanismo de la Universidad Latina de Costa Rica. Máster en Gerencia de Proyectos de la Universidad de Latina de Costa Rica, Máster BIM en Edificaciones en la Universidad Isabel I de Castilla y Structuralia, España. BIM Manager Autodesk de la Universidad Veritas de Costa Rica.

Ha compartido sus conocimientos y experiencia en la metodología BIM en instituciones como la Universidad Latina de Costa Rica, Universidad Veritas, en el Instituto Nacional de Aprendizaje INA y ahora forma parte del staff de la Universidad Creativa en Costa Rica.

Cuenta con estudios adicionales en Microsoft Project, Autodesk Revit Architecture, AuctoCAD, Naviswork Manage, Dynamo, FormIt, Enscape, Autodesk Robot Structural Analysis, Tekla Structures, Diamons, Power Connect, Photoshop, Lumion, entre otros. Y la utilización de programas On Line de modelado y análisis como Autodesk InSight y Kulaa Pro.

Arquitecto, Gerente de Proyectos y Gestor Ambiental con más de 12 años de experiencia en Diseño y capacitación en metodología BIM, Consultor arquitectónico, administrador de Proyectos de Construcción o Remodelación.  Con certificaciones de Autodesk y LCI Education Network. Apasionado por la construcción respetuosa con el Medio Ambiente, capacitándose siempre ante las nuevas corrientes de diseño ambiental, como son LEED, Norma RESET.

Propietario y Arquitecto Senior de la empresa de Diseño, consultoría, Remodelación y Construcción Studio R2Arq S.A. ubicada en San José, Costa Rica. Con más de 10 años de experiencia en construcción, en la cual me desempeño como Arquitecto, Gerente de Proyectos y Presidente.

Testimonio del autor:

1. ¿Por qué elegiste Structuralia?

"Principalmente destacaría la variedad de material con el que cuenta  el master y la amplia gama de conceptos, es decir cada uno de los módulos incluye en el master una arista nueva al mundo de la metodología BIM, destacando entre muchos otros master en el mercado, también su versatilidad en cuanto a la metodología OnLine, la facilidad que existe de comprender la metodología educativa del máster.
La interacción sumamente fácil con el sistema, la evaluación y los videos dedicados para cada módulo genera una facilidad de aprendizaje, además de las diversas licencias estudiantiles que probamos para el aprendizaje de nuevos programas, y no únicamente los conocidos, si no la inclusión de nuevas formas y maneras de realizar una programación, presupuestación, diseño o incluso el modelado.
"

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

"Por supuesto que sí, ya estoy viendo frutos, porque estamos realizando diferentes Gerencias de proyectos implementando el nivel BIM en la empresa y dedicando tiempo de calidad para dar seguimiento a las obras, junto a la construcción creamos diversas plantillas de ejecución de obra y damos seguimiento continuo.

Además de nuevas ofertas laborales en cuanto al crecimiento personal deseado del cumplimiento de un máster internacional y lo que conlleva un máster de esta envergadura, para poder crecer profesionalmente."

3. ¿En qué te ha ayudado o crees que te podría ayudar en tu actual o futuro desarrollo profesional?

"Cuando tomé la decisión de iniciar un Máster en BIM, investigué mucho acerca de diferentes sitios WEB pero ninguno cumplía a cabalidad el tiempo, los fundamentos, las materias, la experiencia entre otros, hasta que encontré Structuralia, logre solventar muchas de mis inquietudes.

Además del seguimiento que realiza Structuralia, una de las ventajas más grandes es su Sistema de Becas Internacionales con la OEA, ya que incrementa las posibilidades de cualquier interesado en poder lograrlo."


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