BIM en fase de obra. ▷ Caso REAL y práctico explicado

En este post tratamos sobre el tema del BIM en fase de obra y sobre los pasos que debemos dar para asegurarnos que nuestro modelo BIM está a la altura del proyecto a realizar. Analizamos un proyecto real que se ha ejecutado en BIM por elección del proyectista que consiste en la rehabilitación de una antigua bodega. Gracias al esfuerzo hecho por conservar y divulgar el patrimonio rústico del lugar, este proyecto va a posibilitar al promotor a edificar usos turísticos en la misma parcela rural. El software utilizado fue Autodesk Revit 2015.

Antes de empezar

Antes de comenzar cualquier proyecto en BIM generalmente tendremos que pensar en para qué es necesario usar BIM en el proyecto. Si el deseo de que el proyecto se ejecute en BIM parte del cliente, entonces debemos especificar en el contrato los usos BIM que el cliente requiere. Esto, en la normativa BIM, generalmente se denomina «EIR», employer requirementents.

En la normativa británica se especifica que los objetivos BIM del cliente tienen que estar recogidos en el EIR. La normativa americana también habla de los «usos BIM». En concreto la guía de Pennsilvania categoriza estos usos BIM en 26 usos principales. Éste criterio es especialmente útil puesto que objetiviza y describe estos usos. Si tenemos claros los objetivos BIM del cliente, o del agente que desea que el proyecto esté en BIM, antes de empezar entoces podremos empezar a modelar teniendo claros nuestros objetivos.

¿Por qué definir los objetivos BIM?

Los objetivos BIM cambian completamente la forma en que preparamos un modelo y lo organizamos. Si no sabemos el objetivo corremos el riesgo de modelar en exceso o menos de lo que el objetivo requiere. Por ejemplo, imaginemos que un cliente nos pide que nuestro modelo incorpore el uso de 5D, esto es, coste. Para que nuestro modelo sea efectivo para este uso tendremos que conocer la estructura de costes del proyecto antes de empezar a modelar. Será obligatorio incorporar esta estructura de costes en el modelo, bien sea mediante parámetros, bien sea descomponiendo los elementos y familias según las unidades de obra.

Cualquier proceso de proyecto explicado pormenorizadamente en un principio puede parecer que necesita mucho tiempo, sin embargo hay que tener en cuenta que no siempre es necesario hacer cada uno de los pasos que aquí vamos a mostrar. En cualquier caso, como técnicos, tenemos que tener en cuenta las ventajas de cada uno de estos casos y para qué casos nos conviene utilizarlos en obra.

Veamos ahora en un ejemplo concreto como han afectado los objetivos BIM, en este caso del proyectista, al modelo y a la obra.

Proceso de diseño y modelado BIM en fase de obra

Lista de usos BIM, requerimientos cumplidos en el proyecto.

PREVIO A USOS BIM: PLANIFICACIÓN

Concepto diseño a lápiz (conveniente)

Del lápiz y de pensar es difícil que alguna vez lleguemos a librarnos, por muy en BIM que sea el proyecto. Nos ayuda sobre todo al principio de cualquier diseño, cuando no hemos desarrollado demasiado detalle. Si tenemos mucha soltura dibujar a mano alzada nos permite “pensar gráficamente” para resolver problemas de diseño y constructivos con bastante fluidez. Por otro lado, si necesitamos plantillas de dibujo (reglas y escuadras) es más productivo utilizar CAD.

USOS BIM

Esbozo 2D (conveniente)

Es lo que en usos BIM se conoce como «Programming», esbozar el programa. Las técnicas y herramientas 2D probablemente no abandonarán nunca a los arquitectos durante mucho tiempo. Resolver los detalles de nuestros diseños en plano nos ayudará a modelar más fluidamente cuando llegue el momento. Al contrario que las axonometrías y las vistas fugadas, la precisión de las herramientas 2D informatizadas para las perspectivas paralelas nos ayudan a pensar con mucha agilidad detalles complejos.

Es importante que sepamos que el 2D no sólo es compatible con el BIM sino que bien utilizado se complementa sorprendentemente bien. De hecho las herramientas BIM nunca prescinden de complementos que permiten dibujar sobre plano por este motivo. Siempre es preferible que los planos 2D se empiecen directamente en el programa BIM, Revit en el caso que nos ocupa, así evitamos posibles problemas de repeticióń de trabajo o incompatibilidades. Es decir, cuando decimos 2D no necesariamente decimos “AutoCAD”.

Modelado BIM (óptimo)

Este uso suele definirse como «design authoring», es decir, modelado en BIM del proyecto. Siempre digo que aunque los técnicos, ingenieros y arquitectos hayan trabajado bien sin métodos BIM hasta ahora no hay que obviar las grandes ventajas del BIM. Pese a ser la parte más compleja de nuestro trabajo actualmente, dada la gran cantidad información organizada en los modelos BIM, si no introducimos métodos BIM de calidad en nuestro proyecto es posible que estemos yendo en contra de la eficiencia. Claro que esto dependerá siempre de nuestros conocimientos y nuestra experiencia en este campo, o de si tenemos a alguien experimentado a cargo de este trabajo.

Por tanto, en esta fase hay que tener claro que si no tenemos experiencia con herramientas BIM, cualquier proyecto que intentemos hacer implementándolas se puede hacer bastante cuesta arriba.

Topográfico mediate Revit.

En el caso concreto de este proyecto además del modelo del edificio en sí también se modeló la parcela recogiendo las condiciones existentes. Esto se conoce con el uso BIM de «Existing Conditions Modeling», es decir, modelado de las condiciones existentes. Esto puede parecer insignificante en un proyecto pequeño, pero imaginad lo que puede suponer en una parcela grande con usos preexistentes, es imprescindible recogerlo en el contrato.

En el caso del proyecto que muestro en este artículo, se modeló teniendo en cuenta la totalidad de la parcela en previsión de posibles proyectos futuros en la misma. Las vistas, las instalaciones y la ocupación de las posibles edificaciones con respecto a los espacios libres fueron algunas de las cosas que tuvimos en cuenta con el modelo de manera preventiva. La verdad es que ha sido gratificante ver cómo el mismo modelo y gran parte de sus estándares nos han servido para comenzar y terminar el proyecto turístico que realizamos después.

Visualización Renderizada (conveniente)

Renderizar los modelos no está reconocido como un uso BIM en niguna guía y, sin embargo, los clientes lo están solicitando cada vez con más frecuencia y es algo que afecta a nuestra forma de modelar. Que el 3d pueda obtenerse directamente del modelo implica un trabajo importante de texturas y materiales. Es posible que éste no se entienda como un uso BIM puesto que no añade en sí una información más allá de la visual.

Un buen renderizado no solo hace que el cliente visualice el proyecto con un lenguaje visual más familiar (3D y texturas realistas en lugar de planos a líneas). Los renders, además de ayudarnos a vender mejor nuestros proyectos nos sirven de apoyo a los técnicos para fijarnos en detalles que, sin proyección de luces y sin un recorrido virtual (recorriendo el proyecto como si estuviera construido), tardaríamos más en ver.

Una vez tenemos el modelo 3D realizado y organizado, que es el proceso más difícil, deberíamos ser capaces de aplicar materiales y luces al mismo con relativa facilidad. Si tenemos un modelo detallado y desperdiciamos esta oportunidad, tendremos que estar bastante más atento a los imprevistos en obra.

Algunos ejemplos de cómo los renders nos ayudan a no encontrarnos sorpresas en obra son las siguientes: Combinaciones de materiales de acabados, encuentros entre elementos constructivos que son difíciles de ver en planta o sección o la iluminación natural y artificial de estancias.

Ejecución (Meta)

A este uso BIM se le conoce como «drawing generation», esto significa que toda la documentación generada del proyecto debería obtenerse desde el modelo 3D. Con toda la documentación generada deberíamos poder ejecutar el proyecto con fluidez, e incluso modificar dicha documentación durante la obra si hay cambios imprevistos.

BIM “as built” (conveniente)

Es lo que se suele conocer como «Record Modeling», es decir, que durante el proceso de la ejecución del proyecto éste puede sufrir cambios. Si el «record modelling» es un objetivo BIM estos cambios deberán reflejarse en el modelo BIM y finalmente el modelo debería ser un reflejo exacto de lo construído. El modelo BIM debería poder servir como fuente de documentación del proyecto “as built”. De hecho si este objetivo BIM es solicitado por el cliente, lo más probable es que el modelo sea un entregable en sí mismo, con toda su información asociada.

Dependiendo de lo bien organizado que esté el modelo BIM nos será más o menos fácil hacer las modificaciones que permitan que el 3D sea una representación lo más fiel posible de la realidad construida.

Vamos a ver estos usos BIM llevados al ejemplo concreto de una obra que se está ejecutando siguiendo la documentación desde el modelo.

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GOB: Gestión en Obra BIM es el programa formativo de Especialista3D que te permite pasar de ese momento en que recibes un modelo y no sabes qué hacer con él, a planificar y controlar la obra con el modelo 4D como punto de apoyo.

Cambios del modelo BIM en obra

Cuando comenzó este proyecto y decidí llevarlo a cabo en BIM desconocíamos los usos BIM y las normativas internacionalespor lo que lo que me guió fue el sentido común. Sin embargo ahora, a posteriori, soy capaz de distinguir perfectamente qué usos BIM tuve que llevar a cabo para que la obra funcionase en este sistema y el modelo se adaptase a las necesidades de la obra. Os cuento aquí mi experiencia.

Cuando utilizamos un modelo BIM en obra tenemos que saber que es frecuente que, durante la ejecución, haya cambios de esquemas constructivos que dan lugar a cambios en los criterios de modelado. Por ello es esencial combinar muy bien nuestras buenas prácticas como técnicos-diseñadores con nuestras habilidades de modelado y gestión BIM.

Gracias al software BIM, a sus interfaces 3D y a los mecanismos de comprobación, hay que ser muy descuidado para dejar pasar fallos graves de proyecto hasta el momento de construcción.

Esta forma de visualizar el proyecto hace que diseñemos siempre a favor de la calidad y del rigor del proyecto, pero tenemos que ser muy cautos. Esta gran ventaja puede convertirse en quebradero de cabeza si no hay una buena gestión del modelo y coordinación del personal implicado.”

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Pongamos el ejemplo siguiente:

Se nos encarga restaurar y acondicionar una cubierta inclinada de madera de más de un siglo de antigüedad, con teja conservando al máximo la estructura existente y el estilo constructivo tradicional del lugar.

Dado que el proyecto arquitectónico no tiene demasiada complejidad omitimos la fase de dibujo 2D después de pensar la nueva cubierta con croquis básicos a mano.

La primera intuición que tenemos al ver la antigüedad de la estructura y la poca seguridad que ofrecen los nudos es desmontarla entera. Así podríamos evaluar las viguetas y el resto de elementos con detenimiento antes de restaurarlas. Mientras se evalúan y restauran las piezas aseguraremos una viga de coronación de hormigón armado sobre el muro de piedra para recibir la nueva cubierta. Por ello, al modelar el proyecto etiquetamos los elementos con un orden para su recolocación.

Este uso BIM, ordenar los elementos según su tiempo de colocaciónen obra, suele denominarse 4D, «phase planing», lo que viene a ser planificación de la obra en el tiempo. Se llama 4D porque se añade una dimensión más (el tiempo) al modelo BIM. En este caso el uso se resolvió de una manera tan sencilla como añadir un parámetro de orden por elemento. La planificación 4D desde Revit se puede resolver desde generando un sistema de parámetros y fases a usando Dynamo o programas especializados como Synchro y o Navisworks.

Comenzamos la obra al ser aceptada la propuesta por el cliente y nos comunicamos con la constructora para pensar cómo acometer la restauración. Esta nos ofrece una manera de ejecutar la restauración diferente y un poco más efectiva que la que teníamos pensada en un inicio, así que tendremos que hacer pequeños cambios en el modelo. Este es el uso de Record Modeling del que antes hablamos.

Contra nuestros pronósticos la constructora propone un técnica menos costosa pero para la que hace falta más pericia: Reforzar los nudos y los elementos estructurales de madera sin retirarlos (mediante resinas y serrín) para posteriormente levantar la cubierta poco a poco mediante puntales. Una vez asegurada y elevada la estructura de madera pondremos a fraguar la viga de coronación para finalmente dejar que se pose de nuevo sobre los muros reforzados.

La sorpresa de encontrarnos en una zona rural con una constructora más capaz de lo que esperábamos nos va a costar tener que dedicar un poco más de tiempo a realizar pequeños cambios BIM en obra. Todo lo que ayude a reducir costes económicos y de plazos es bueno para nuestro cliente así que aceptamos la propuesta con gusto.

Finalmente los cambios que se realizaron en el modelo fueron leves. Quitamos los perfiles que habíamos pensado poner nuevos con un canto superior y especificamos los nudos clave que había que reforzar para mejorar la estructura. Esto conllevó un cambio de modulación de las viguetas y del “tipo” de perfil de alguna de ellas. El hecho de que fueran fáciles de localizar dichas vigas «por tipo» hizo que estos cambios fueran mucho más fluidos que con el sistema 2D (re-delineación de las viguetas una a una). Este uso se refiere a «design authoring».

Por otro lado, el etiquetado se realizó con un criterio válido desde el primer momento y de manera semiautomática, con lo cual no se gastó tiempo en re-etiquetar ni los elementos ni los nudos. El etiquetado de las viguetas correspondía al ordenen que debían ser colocadas en obra. Otra de las ventajas de usar eficazmente el sistema BIM en obra. Este es el caso en el que vemos aplicado el uso de 4D de manera sencilla y eficaz.

Como vemos en este ejemplo, los cambios en obra están a la orden del día en nuestros modelos. Por muy previsores que seamos y por muy bueno que sea el diseño del proyecto tenemos que estar preparados para reaccionar a los imprevistos, y nuestro modelo también.

Un ejemplo lo podemos encontrar durante nuestro trabajo como diseñadores y modeladores. Muchas veces nos encontramos solucionando ciertos puntos conflictivos en un modelo que antiguamente sólo se decidían en obra. Obviamente se pueden resolver estos detalles desde el principio si sobra tiempo y manos de modelado. Pero por regla general, durante las fases de diseño y modelado inicial, un buen técnico no se obsesiona con solucionar el detalle cuando la globalidad del proyecto está a examen.

Lo ideal es que estos puntos conflictivos de la construcción se sometan a soluciones provisionales, se apunten en una lista y se asuma que serán resueltos antes de la entrega del proyecto de ejecución, siempre y cuando sea la responsabilidad del equipo de diseño solucionarlos.

Esto, que parece obvio, resulta más difícil cuando el software y la visualización del proyecto nos muestran continuamente partes del mismo sin detallar o sin actualizar después de modificaciones. Tener perspectiva y gestionar la documentación necesaria de un proyecto ha pasado de ser un deber con el sistema 2D a un reto con el sistema BIM.”

Fragmento del libro Salto al BIM (Capítulo Dinámicas de Gestión del modelo) -> SaltoalBIM.com

Espero que os haya sido útil este ejemplo práctico de cómo el BIM y los objetivos BIM se pueden aplicar en obra, incluso en proyectos modestos, además de estos pequeños fragmentos del libro que pronto publicaremos. ¡Si queréis más post sobre BIM en obra no tenéis más que compartir o comentar!