Artículo escrito por David Simón, docente de varios cursos dentro de la metodología BIM de nuestro centro.

Las referencias a los términos BIM o “modelado de información de construcción” (Building Information Modeling) están, en estos momentos, a la orden del día. Si buscamos los términos en Internet, producirán varios millones de resultados. Por lo tanto, no es un problema de escasez de información la que nos aleja de entender qué significa BIM, es más bien la dificultad de filtrar qué, por qué y para qué BIM. El objetivo de este artículo es proporcionar una visión clara y una definición genérica y concreta sobre “Building Information Modeling”.

Definición de BIM

En realidad no existe una definición única y consensuada de BIM, pero si revisamos cómo responden distintas fuentes a la pregunta “¿qué es BIM?”, veremos que la mayoría aportan una respuesta similar. Esto se debe a que BIM está en constante evolución e incorpora constantemente nuevas áreas de conocimiento, nuevos sectores y supera en todo momento los límites de lo que conocíamos ayer mismo como BIM.

Cursos de BIM

Algunas de estas definiciones son:

“Building Information Modeling (BIM) es una metodología de trabajo colaborativa para la creación y gestión de un proyecto de construcción. Su objetivo es centralizar toda la información del proyecto en un modelo de información digital creado por todos sus agentes.”

(https://www.buildingsmart.es/bim/)

“El modelado de información de construcción (BIM, Building Information Modeling), también llamado modelado de información para la edificación es el proceso de generación y gestión de datos de un edificio durante su ciclo de vida utilizando software dinámico de modelado de edificios en tres dimensiones y en tiempo real, para disminuir la pérdida de tiempo y recursos en el diseño y la construcción. Este proceso produce el modelo de información del edificio (también abreviado BIM), que abarca la geometría del edificio, las relaciones espaciales, la información geográfica, así como las cantidades y las propiedades de sus componentes.”

(https://es.wikipedia.org/wiki/Modelado_de_información_de_construcción)

“BIM (Building Information Modeling) es una metodología de trabajo colaborativa para la gestión de proyectos de edificación u obra civil a través de una maqueta digital. Esta maqueta digital conforma una gran base de datos que permite gestionar los elementos que forman parte de la infraestructura durante todo el ciclo de vida de la misma.”

(https://www.esbim.es/)

“BIM es una nueva metodología de trabajo basada en la digitalización y la colaboración entre agentes a lo largo de todo el ciclo de vida de una edificación o infraestructura. La implantación de esta metodología supone un cambio radical en la forma tradicional de trabajo en el sector de la construcción, al pasar a basarse en el trabajo colaborativo, y conlleva importantes ahorros de costes y así como un notable aumento de la competitividad, derivados de la reducción de riesgos e incertidumbres y del incremento en la calidad durante todo el ciclo de vida de la construcción.”

(Comisión para la implantación de la metodología BIM (Building Information Modeling) Ministerio de Fomento – España)

(https://www.fomento.gob.es/el-ministerio/sala-de-prensa/noticias/vie-28122018-1356)

Está claro, por lo tanto, que la definición de BIM abarca tres aspectos interconectados:

1. El hecho de existir un “modelo” donde se representan las características físicas y funcionales del proyecto.
2. Un proceso de desarrollo del modelo en que se le dota de información a lo largo de la vida útil de la construcción.
3. Necesidad de un entorno multidisciplinar en el que se coordinan las distintas áreas del proyecto.

Usos del BIM

Para garantizar el éxito de esta metodología en una organización o administración, es imprescindible partir de unos objetivos realistas y entender que el uso de BIM no consiste en una implantación, sino en un desarrollo metodológico que va mejorándose con el tiempo. Para ello vamos a analizar qué implica su uso.

a) BIM implica un cambio en la metodología de trabajo de la organización. Esto sólo puede ser posible con el compromiso de todos los agentes involucrados.

A menudo se ha pensado que cambiar el software del departamento de ingeniería o proyectos equivale a adaptarse a esta nueva metodología. Nada más lejos de la realidad. Imaginemos, por ejemplo, que una empresa migra de AutoCAD a Autodesk Revit para sus proyectos de construcción. Ahora dispone de un software que trabaja con elementos paramétricos y del que puede obtener mucha información. Los datos obtenidos los pone a disposición de compras. Y compras sigue utilizando la misma codificación (no consensuada con ingeniería) para la definición de partidas y la creación de presupuestos o solicitud de precios. Se nos acaba de ir el BIM por el desagüe. Todas las áreas de una empresa, todos los empleados y directivos están involucrados en la implantación BIM. Si una de estas áreas se queda al margen o trabaja de manera independiente, la empresa está abocada al fracaso en el desarrollo de la implantación del BIM.

b) Los proyectos se realizan con múltiples aplicaciones (cada parte del modelo usa el software más adecuado). Esto obliga a disponer de una plataforma de coordinación.

BIM no es Revit y Revit no es BIM. Ha habido muchas dudas sobre “el formato BIM” para la entrega de proyectos. En esto han influido varios factores: el desconocimiento de las empresas, la falta de medios de las administraciones (No pueden tener licencias de absolutamente todos los softwares del mercado) y la lucha de los fabricantes para posicionar sus productos como paradigma del BIM. De hecho, una de las preguntas más recurrentes ha sido con qué extensión de archivo se entrega un proyecto BIM. Tenemos el formato IFC para el intercambio de información entre aplicaciones, pero no es (a nuestro parecer) la panacea si trabajamos con aplicaciones de infraestructuras u otras áreas que no son la edificación. Por ejemplo, Revit no es una aplicación que gestione correctamente la información del terreno. Para esto contamos con Autodesk Civil 3D (dentro del entorno de Autodesk) y si ampliamos un poco más nuestro horizonte podemos incluir Infraworks para la realización del proyecto preliminar y el análisis previo de nuestra infraestructura. Si tenemos una estructura (ya sea un puente o una construcción) y queremos realizar cálculos estructurales, debemos trabajar con aplicaciones como Cype, Tricalc o Robot. Y así con otras especialidades, el árbol de aplicaciones puede ser tan amplio como queramos o nuestro proyecto demande.

 

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c) Proyectos multidisciplinares y colaborativos. Desde el inicio se debe tener en cuenta la colaboración y la ingeniería concurrente.

Si hemos indicado que cada parte de nuestro proyecto debe realizarse con la aplicación más adecuada (siempre en función de nuestros conocimientos y capacidades) es natural suponer que estos softwares deben cumplir, entre ellos, ciertos requisitos. Fundamental que cada uno esté enfocado a una especialidad. No queremos una aplicación que sirva para todo, porque generalmente no hará nada completamente bien. Por otro lado, la compatibilidad entre aplicaciones ayuda a mantener unos flujos de trabajo donde no se pierda información, por eso muchas empresas están optando por fabricantes concretos. Por ejemplo, incorporar en un flujo de trabajo aplicaciones como Autodesk Civil 3D, Infraworks, Autodesk Recap, Autodesk Revit y Navisworks para proyectos de infraestructuras, otra opción podría ser Autodesk Inventor, AutoCAD Plant 3D, Autodesk Recap, Revit y Navisworks para proyectos industriales (indicamos estas opciones como ejemplo, hay muchas más opciones en el mercado). En todas ellas hay, al final del proceso, un software de coordinación, en nuestros ejemplos Navisworks, que permite incorporar los modelos parciales en un único modelo federado que podremos visualizar, medir y analizar (interferencias y más). Sin un modelo coordinado no existe el BIM.

d) Modelo 3D coherente (integración del 2D y 3D). Esto permite elevar el diseño a los siguientes niveles:

1. 4D (Programación temporal)
2. 5D (Control de Costes)
3. 6D (Sostenibilidad y Análisis energético)
4. 7D (Facility Management)
5. 8D, 9D…

El BIM es un proceso, una metodología en constante evolución y expansión. ¿Por qué quedarnos en un modelo 3D si podemos seguir avanzando en el análisis y evaluación de nuestro proyecto añadiendo dimensiones a este? Disponemos de herramientas que permiten hacer este trabajo de forma sencilla y añaden mucho valor a la empresa: realizar una certificación sobre un modelo 4D o controlar la gestión económica de una obra con un modelo 5D o proponer alternativas más eficientes analizando un modelo 6D o evolucionar la explotación de una construcción a un modelo 7D.

Mitos alrededor del BIM

Antes de continuar con este artículo, queremos aclarar ciertos mitos y confusiones que se entremezclan con la realidad de BIM. Veamos qué características ofrecen algunas aplicaciones que no ofrecen una completa adaptabilidad a BIM:

• Aplicaciones que generan modelos 3D, pero no tienen atributos de objeto o tienen muy pocos.

Se trata de modelos que solo se pueden utilizar para visualizaciones gráficas y que no tienen inteligencia en el nivel de objeto. Son buenos para la visualización, pero proporcionan poco o ningún soporte para la integración de datos y el análisis de diseño.

• Modelos sin capacidad paramétrica.

En este caso, se trata de modelos en los que no se puede modificar su comportamiento o sus dimensiones porque no utilizan inteligencia paramétrica. Esto implica que su capacidad de edición es limitada o resulte laborioso el proceso de actualización. El resultado final de trabajar con este tipo de elementos suele ser la incoherencia en el modelo.

• Modelos que no reflejen automáticamente los cambios en todas las vistas.

Esto lleva a errores en el modelo que resultan muy complicados de detectar. Imagine que, en un archivo de Excel, por ejemplo, sustituimos en una celda la fórmula que contiene por su valor. Los cambios en los datos antes de llegar a esta celda no se verán reflejados y los datos siguientes dejarán de ser coherentes.

Esto no significa que no se pueda integrar estas aplicaciones en un proceso BIM. Queremos también recalcar que, por sí mismas, estas aplicaciones no pueden generar un modelo 100% válido y útil en un proyecto BIM.

Ventajas del BIM

El uso de tecnología y metodología BIM permite mejorar muchos de los procesos existente hasta ahora para todo el ciclo de vida de un elemento constructivo. Desde el diseño, hasta la construcción o mantenimiento de un edificio, infraestructura, instalación, etc.

Visto desde cierto punto de vista, BIM supone un cambio tan drástico en la forma de realizar proyectos como lo fue en su momento el uso del CAD frente al trabajo con tiralíneas (rotring) y papel.

Los beneficios más relevantes que ofrece el uso de esta metodología pueden desglosarse de la siguiente manera:

1) Beneficios para el propietario

• Beneficios de concepto, viabilidad y diseño. Resulta extremadamente útil determinar los objetivos de diseño y calidad de un proyecto en base a su coste y plazos. Si somos capaces de responder a esto, la propiedad puede invertir con cierto margen de seguridad y con ciertas expectativas de éxito en un proyecto, sabiendo que sus objetivos son realistas. Saber a priori que un diseño en particular es significativamente mejor que otro elimina una cantidad importante de tiempo y esfuerzo, sin contar los costes. Un modelo de construcción aproximado, integrado y vinculado a una base de datos de presupuesto puede ser, por tanto, de gran valor para un propietario.
• Mayor rendimiento energético y calidad de la construcción. El desarrollo de un modelo esquemático antes de generar un modelo de construcción detallado permite una evaluación más cuidadosa del propuesto para determinar si cumple con los requisitos funcionales y de sostenibilidad necesarios del edificio. La evaluación temprana de alternativas de diseño utilizando herramientas de análisis/simulación aumenta la calidad general del edificio.
• Mejoras en la colaboración a partir de un modelo integral del proyecto. Cuando el propietario utiliza desde el inicio la adquisición de proyectos, BIM puede ser utilizado por el equipo del proyecto desde el principio del diseño para mejorar su comprensión de los requisitos del proyecto y para extraer estimaciones de costos a medida que se desarrolla el diseño. Esto permite que el diseño y el costo se comprendan mejor y también evita el uso del intercambio de papel y sus retrasos asociados.

2) Beneficios en el diseño

• Previsualizaciones en detalle del modelo. Los modelos que se generan a partir de una aplicación BIM están situados en coordenadas y permiten visualizar el diseño en cualquier etapa del proceso.
• Permite corregir el modelo de manera automática cuando se realizan cambios de diseño. Cuando trabajamos en modelos basados en elementos paramétricos se reduce la necesidad por parte del usuario de auditar los constantes cambios.
• Generación de planos 2D más precisos y coherentes en todas las etapas de diseño. Se pueden extraer dibujos precisos y coherentes. Esto reduce la cantidad de tiempo y el número de errores asociados con la generación de planos de. Cuando se requieren cambios en el diseño, se pueden generar dibujos con información consistente en cuanto se realizan modificaciones en el diseño.
• Modelo colaborativo desde el inicio con múltiples disciplinas. Utilizando flujos de trabajo y aplicaciones BIM se puede realizar un trabajo de varias disciplinas de diseño de manera simultánea. Aunque la colaboración con referencias ya está muy extendida, este tipo de formato sigue dificultando la gestión y coordinación de modelos 3D. BIM acorta el tiempo de diseño y reduce los errores u omisiones del diseño, proporciona una visión temprana de los posibles problemas y favorece la mejora constante.
• Colaboración entre múltiples disciplinas desde etapas tempranas. La tecnología BIM facilita el trabajo simultáneo de varias disciplinas de diseño. Hasta ahora hemos colaborado a través de referencias entre dibujos, por ejemplo, con referencias externas de AutoCAD. Sin embargo, es más difícil y requiere mucho más tiempo que trabajar con uno o más modelos 3D coordinados en los que podamos gestionar el control de cambios. Esto acorta el tiempo de diseño y reduce de manera importante los errores y omisiones de diseño. También proporciona una visión de los problemas de diseño en etapas tempranas del proyecto y aporta información muy útil para que el diseño mejore continuamente. Esta capacidad contrasta en gran manera con la forma de trabajo actual, en la que hay que esperar hasta que el diseño esté casi terminado para poder aplicar “ingeniería de valor” y tomar decisiones de cambio de diseño.
• Estimación de los costes del modelo en la etapa de diseño. En cualquier etapa del diseño, la tecnología BIM puede extraer una lista precisa de cantidades pueden utilizar para la estimación de costos. Estos modelos representan la dimensión 5, tal y como veremos más adelante. De esta forma podemos, en las etapas iniciales de un proyecto, cuantificar cantidades de elementos significativos como mobiliario, carpintería, metros cuadrados de forjado o muro, etc. Conocer ese “coste aproximado” de nuestro proyecto permite, a medida que avanza el diseño, realizar mejoras en el diseño.
• Mejora de la eficiencia energética y la sostenibilidad. Finalmente, podemos vincular el modelo con herramientas de análisis energético desde la concepción inicial de los espacios y usos de este. Esto no es viable si utilizamos un modelo 2D. Con la metodología BIM se generan modelos 6D, que aumentan las posibilidades de mejorar el rendimiento energético y la calidad de un edificio.

3) Beneficios para el constructor

• Posibilidad de usar el modelo de diseño como base para la construcción. Un modelo de diseño BIM es una representación exacta de los elementos constructivos y de fabricación del proyecto. Al contener ya los modelos 3D paramétricos, muchos de ellos proporcionados por los fabricantes, resulta más fácil localizar y contratar proveedores. Por otro lado, añade la capacidad de realizar modificaciones in situ, dado que conocemos las dimensiones exactas de los espacios y disponemos de un importante catálogo paramétrico.
• Adaptación a los cambios de diseño. “Da igual cómo hagas un proyecto, que a última hora viene alguien y lo modifica”. Permítannos esta licencia para expresar una constante en todo proyecto, el impacto de los cambios de diseño durante la fase de construcción, además de resultar traumática, genera pérdidas cuantiosas tanto de tiempo como de dinero. Con un modelo BIM las actualizaciones de diseño pueden resolverse más rápidamente apoyándose en la capacidad paramétrica de los elementos manteniendo siempre la consistencia de este.
• Revisión de los posibles errores de diseño. Dado que nos basamos en un modelo 3D y no en dibujos 2D, se limitan los errores de diseño causados por la incoherencia entre vistas (por ejemplo, de planta y alzado) en el proyecto. Además, al incluir en dicho modelo distintas disciplinas, podemos realizar análisis de interferencias para evitar conflictos durante la construcción.
• Sincronización entre el diseño y la planificación. Comentábamos hace unos párrafos cómo podemos generar modelos 5D de costes. También podemos incluir una planificación de la construcción mediante modelos 4D. Esto permite vincular una escala temporal a todos los elementos del modelo, que proporciona una visión clara de cómo se deberá construir el edificio o la infraestructura y reduce posibles problemas de incompatibilidades. Proporciona además beneficios adicionales en tareas concretas de la construcción como el andamiaje, acopios, etc.

4) Beneficios durante la explotación

• Mejora de la puesta en marcha: durante la construcción se puede recopilar mucha información sobre los materiales utilizados, mantenimiento de los elementos constructivos, etc. Estos datos se pueden vincular a los objetos y estar disponible para la buena gestión de las instalaciones. También permite comprobar que los sistemas funcionan según el diseño antes de la entrega del proyecto.
• Integración con sistemas de “Facility Management”: un modelo de construcción que haya sido actualizado durante su construcción proporciona una fuente precisa de información sobre los espacios y sistemas construidos. Esto es un punto de partida muy útil para la administración del edificio. Un modelo BIM admite la supervisión de sistemas de control en tiempo real y proporciona una interfaz natural para la instalación domótica y gestión operativa remota de las instalaciones en modelos 7D.

 

El inicio del mandato BIM no significa el fin de un sector tradicional, sino un hito importante en el proceso de transformación y digitalización del sector de la construcción. Es casi una advertencia de que la realidad está cambiando y las empresas deben adaptarse si no quieren quedar fuera de un mundo cada vez más competitivo y digitalizado.

El desarrollo de la metodología BIM ha revolucionado el mundo de la edificación. Sin embargo, las infraestructuras han tardado más en adoptar estos estándares. Por un lado, debido a la falta de madurez del software y, por otro lado, debido a la falta de normativa al respecto. Hoy en día, tecnologías como el Big data, el cloud computing y analytics están cambiando la forma en que se planifican, diseñan, construyen y administran las infraestructuras.

La tecnología permite conectar mejor a las personas, los procesos y las ideas para crear una infraestructura más resiliente y sostenible. Las aplicaciones actuales están en condiciones de incorporar información de diseño 3D de modelos de Infraestructura a modelos BIM multidisciplinares. Ya sea como elementos 3D enriquecidos o en formato IFC. Herramientas como Autodesk Civil 3D, Autodesk Infraworks, Bentley Power Civil, Istram o ArcGIS pueden integrarse perfectamente en procesos BIM dotando de información específica y muy útil a nuestro modelo.

 

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De esta manera el uso de BIM da sentido a esa gran cantidad de información disponible para los usuarios, los profesionales del diseño y los responsables sociales. Las metodologías actuales, basadas en modelos BIM, proporcionan la capacidad de analizar información compleja. Esto ayuda a optimizar el diseño y ayudar a las personas, empresas y ciudades a cumplir sus objetivos.

Podemos afirmar, por tanto, que el BIM para Infraestructura es ya una realidad, un tren en marcha al que debemos subir.

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Autor del artículo: José David Simón, docente certificado por Autodesk en nuestros cursos: “Curso de experto en AutoCAD Civil 3D“, “Curso de AutoCAD Civil 3D aplicado a Ingeniería Civil“, “Curso de AutoCAD Civil 3D aplicado a Geología y Topografía” y “Curso de Revit Architecture para proyectos BIM“.