¿Qué es BIM?
El Building Information Model o «BIM», es el estándar industrial para la gestión de obras en la construcción, que abarca la captura, procesamiento y almacenamiento de información a lo largo del ciclo de vida del proyecto. A pesar de que tecnologías 3D como LiDAR y la fotogrametría están ganando cada vez más cuota de mercado, a menudo se clasifican como separadas del ecosistema BIM. En nuestro artículo, analizamos dónde se aplican mejor estas soluciones y cómo están impulsando la industria.
¿Qué es BIM?
El BIM es mucho más que una versión específica del modelado 3D para cada sector; abarca todo el flujo de trabajo de captura y procesamiento de datos. Todo lo que implica la gestión de edificios —desde el diseño inicial hasta la demolición— gira en torno a la visualización, el intercambio y el análisis de datos. Por ello, es imprescindible que arquitectos, ingenieros y contratistas tengan un dominio sólido de los conceptos BIM.
Para facilitar las cosas, probablemente lo mejor sea explorar los fundamentos del BIM por separado:
Proceso: Esencialmente, el BIM implica el uso de herramientas digitales y flujos de trabajo colaborativos para crear y gestionar la información del edificio a lo largo del ciclo de vida del proyecto. Esto puede implicar modelado y dibujo, cumplimiento de las normas ISO o cualquier cosa intermedia. Todo lo anterior ayuda a promover la integración y control de procesos entre departamentos.
Modelos: Representaciones digitales de un activo planificado o tal como está construido que incluyen las características físicas o funcionales del objeto real. Dependiendo de la etapa del flujo de trabajo, esto puede ser basado en datos o un modelo paramétrico 3D completo. Piénsalo como un resultado tangible de la recopilación de la información BIM, y además como una herramienta importante de costes y planificación.
Gestión: Los datos BIM capturados pueden utilizarse para garantizar la trazabilidad y el cumplimiento de los rigurosos estándares de la industria de la construcción. Proporcionar un puente entre el diseño/construcción y las operaciones más amplias de una empresa también permite una toma de decisiones informada a gran escala.
¿Qué estándares son relevantes para el BIM?
En cuanto al cumplimiento BIM, realmente depende de dónde operes. Pero hay un puñado de estándares globales importantes que merecen una consideración cuidadosa.
La ISO 19650 abarca una serie de normas internacionales que abarcan todo el ciclo de vida del BIM, incluyendo diseño, entrega, gestión de datos y seguridad. Estos se basan en la PAS 1192, otro conjunto de normas desarrolladas en el Reino Unido. Por ejemplo, la PAS 1192-3 cubre la gestión de información en la fase operativa de cada proyecto. Muchas de estas normas todavía se utilizan, especialmente durante la restauración de edificios patrimoniales, lo que las hace importantes de conocer.
Otro estándar ISO que merece la pena mencionar es la ISO 16739. Esto establece las clases fundamentales de la industria (IFCs) para la interoperabilidad BIM, que son vitales para la colaboración. Softwares como AutoCAD y Autodesk Revit, por ejemplo, deben ser capaces de funcionar juntos sin pérdida de datos.
Menos relacionado con el modelado 3D, pero sigue siendo importante saberlo, la COBie –o Construction Operations Building Information Exchange– cubre el equivalente a BIM para información no-gráfica. En la práctica, cosas como listas de equipos y garantías suelen compartirse en formato de hoja de cálculo desde modelos BIM, especialmente cuando se trata de infraestructura pública.
Hay varios otros que filtran eficazmente los principios de la ISO 19650 en marcos locales. En última instancia, esto implica informarse sobre los requisitos de los estándares BIM del país en el que operes.
Diferentes «niveles» de BIM
Si todo esto suena un poco confuso, la industria tiene diferentes niveles de integración BIM, así que se puede ver lo bien integradas que están realmente las empresas. Aquí tienes un resumen general de la escala:
Nivel 0: Sin colaboración – Hay poca o ninguna digitalización y muy poca integración entre arquitectos, ingenieros y contratistas. La información probablemente se comparta en formatos tradicionales como dibujos, o en un diseño 2D con un seguimiento mínimo para garantizar la calidad.
Nivel 1: Colaboración parcial – Se ha introducido algo de gestión de la información, con dibujos 2D utilizados en las primeras etapas y diseño 3D desplegado para visualización. Esto incorpora herramientas como AutoCAD (3D), SketchUp y MicroStation a la ecuación. Aunque puede existir un servidor común, probablemente existan limitaciones en la forma en que los modelos se comparten e integran.
Fuente de la imagen: https://www.youtube.com/@autocad
Nivel 2: BIM colaborativo – Este es el nivel de integración BIM necesario para adquirir muchos contratos –en el Reino Unido, a menudo se necesita para proyectos nacionales de infraestructura. Los modelos 3D ricos en información son imprescindibles, intercambiando datos en formatos universales mediante procesos estándar. En el diseño, los ingenieros pueden seguir teniendo modelos 3D separados, pero se fusionan para detectar choques.
Nivel 3: BIM totalmente integrado – Esencialmente, para alcanzar el nivel más alto, las empresas deben estar totalmente integradas de arriba a abajo, con todos trabajando desde un gemelo digital compartido en tiempo real. Esto debe cubrir todo el ciclo de vida de manera que garantice la uniformidad y cumplimiento de los datos.
Aplicaciones del BIM
Diseño y visualización
Como en todos los procesos de diseño, la construcción de un edificio comienza en la fase conceptual. Con software especializado es posible crear rápidamente imágenes 3D realistas. Dependiendo de la aplicación, estos pueden incluso incluir parámetros superpuestos para las comprobaciones iniciales de diseño y permiten el modelado paramétrico de superficies paralelas, ya sean paredes, suelos o sistemas más complejos.
La «detección de interferencias» realizada en esta etapa también es fundamental para la eficiencia. Las comprobaciones automáticas de conflictos entre diseños superpuestos permiten señalar y solucionar posibles problemas con mínimas interrupciones del proyecto debidas a retrabajos o errores en el lugar. En las primeras etapas, es igualmente importante mantener informados a los consultores del proyecto, por lo que los modelos iniciales ayudan a la coordinación.
Planificación de la construcción
Sin entrar en el proceso de análisis en profundidad, los modelos BIM facilitan básicamente una previsión precisa al vincular dinámicamente el diseño y la construcción con los presupuestos del proyecto. Integrar estos modelos con datos de tiempo y secuenciación permite la simulación de proyectos, facilitando la identificación de posibles cruces en las trayectorias de la maquinaria y el seguimiento del progreso en tiempo real.
En última instancia, la planificación en directo es la piedra angular del BIM; Una gestión estricta de activos ayuda a reducir los costes y plazos de entrega de los proyectos, además de mantener informados a los inversores corporativos. También es vital analizar el impacto ambiental de cada construcción, una preocupación creciente para la industria.
Verificación tal cual es construido
Utilizando escáneres láser o fotogrametría, es posible capturar estructuras y compararlas con diseños originales. Las comparaciones lado a lado son útiles para identificar desalineaciones, problemas dimensionales/tolerancia y cualquier elemento que falte completamente en la construcción. Asegurarse de que se siga la intención de diseño también minimiza los problemas causados por elementos estructurales, ya sea la elevación del suelo o el grosor de las paredes, lo que puede llevar a una remodelación costosa y que consume mucho tiempo.
Los escaneos tal y como es construido el proyecto también son increíblemente valiosos desde una perspectiva más amplia de gestión de proyectos. Con un modelo en vivo, el seguimiento de activos y la planificación de costes se vuelven mucho más sencillos. Cuando ocurren errores, es igualmente útil tener un conjunto de datos que cubra todo el flujo de trabajo, mostrando dónde fallaron las cosas.
Integración de edificios inteligentes
Si no conoces el concepto, los «edificios inteligentes» son estructuras que incorporan sistemas avanzados e interconectados que centralizan, controlan, automatizan y optimizan el rendimiento. Dentro de una fábrica, esto podría significar establecer una red de Internet de las Cosas (IoT). Conectar maquinaria física, sensores y software permite una monitorización automática y una toma de decisiones rápida.
Otras formas de edificios inteligentes incluyen tecnologías más convencionales como HVAC, ascensores y sistemas de control de acceso. En cada caso, los modelos BIM ofrecen un único conjunto de datos unificado que facilita la instalación y configuración de sistemas complejos y superpuestos. También tienen beneficios prácticos: la iluminación, la calefacción y el aire acondicionado, por ejemplo, pueden adaptarse automáticamente a las condiciones reales.
Escaneo a BIM: cómo puede ayudar el escaneo 3D
Es importante reiterar que los modelos BIM y los modelos 3D no son idénticos. Aunque estos últimos pueden incluir detalles vitales de textura y geometría, no contienen tanta información como los conjuntos de datos BIM que abarcan el proyecto más amplio –cubriendo paredes, puertas y equipos.
Dicho esto, los modelos 3D pueden usarse como base para crear modelos BIM. Los escaneos 3D son herramientas valiosas cuando se modelan sobre estructuras existentes. Permiten la verificación de condiciones tal cual como se construyen, facilitando la detección de conflictos, la documentación rápida y el análisis contextual. Una vez finalizada la construcción, también se puede utilizar el escaneo 3D para la inspección y monitorización de infraestructuras.
Por ejemplo, el Artec Ray II se ha utilizado para inspeccionar un muro de inundación, mientras que el Artec Eva ayudó a reparar una presa hidroeléctrica capturando datos CAD con precisión submilimétrica para la fabricación de turbinas.
En comparación con la topografía o tecnologías como el SLAM, la luz estructurada y el LiDAR, son más versátiles y precisos. El Ray II captura escenas de hasta 1,9 mm de precisión, mientras que los portátiles inalámbricos como el Artec Leo captan detalles finos con 0,1 mm de precisión. Artec Studio, entonces, fusiona nubes de puntos en un sólo paso, desbloqueando enormes escaneos con una pequeña alta fidelidad donde realmente importa.
Lograr esto requiere un poco de trabajo extra. Los escaneos de objetos, edificios o áreas a menudo deben exportarse a software de terceros. Pero el proceso cada vez es más fácil de realizar, y hay muchas opciones disponibles, que van desde Rhino 3D hasta Autodesk Revit para diseño y planificación. Cualquier aplicación que requiera datos tal cual como el proyecto es construido puede beneficiarse de añadir captura de realidad al flujo de trabajo BIM.
BIM vs. CAD: ¿cuál es mejor y qué sigue?
Al igual que con los modelos 3D, el CAD es un poco diferente al modelado BIM. CAD es el formato estándar de modelado de la industria para casi todos los profesionales del diseño y la documentación. BIM, por otro lado, se basa en crear modelos llenos de datos para la colaboración multidisciplinar en proyectos.
Con funciones como Autosurfacing en Artec Studio, cada vez es más posible convertir datos de escaneo 3D en superficies CAD sólidas, para que los diseñadores no tengan que empezar desde cero. Las comparaciones Escaneo-CAD también son excelentes para análisis de desviaciones y monitorización de desgaste. En la última versión del software, incluso es posible ajustar primitivas a las nubes de puntos, así como a las mallas. En la práctica, esto abre herramientas de medición integradas a aplicaciones de verificación e inspección in situ.
En el futuro, se espera ver un número creciente de soluciones para pasar de modelos de escaneo a CAD o de escaneo a BIM. Pero por ahora, representan campos de captura de datos paralelos que a veces se solapan.
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