BENEFICIOS DE UNA GESTIÓN BIM EN EL SECTOR EDIFICACIONES Ing. Jordy Manuel Principe Gonzales

Sinopsis: Actualmente la Industria de la Construcción en el Perú, ha estabilizado su crecimiento siendo más competitiva con un mercado más reducido, pero los problemas que enfrenta el sector son múltiples: retrasos en plazos y sobre costos, alta variabilidad, baja automatización de procesos, falta de innovación, insuficiente calidad y seguridad comparada a otros sectores, entre otros. El presente estudio se basará en identificar los beneficios derivados de realizar una gestión BIM, como las mejoras a través varias experiencias implementado esta nueva forma de trabajo.

Palabras Claves: Building Information Modeling, BIM, Stakeholders, Beneficios BIM

1. INTRODUCCIÓN El sector edificaciones es cada vez más competitivo, donde solo las mejores empresas quedaran en el mercado en el proceso de contracción. Lejos del Boom inmobiliario (2011-2013), donde los retrasos en plazos, los sobrecostos adicionales, el bajo entendimiento de las necesidades del cliente y el proyecto eran parte habitual de la industria. Sin embargo, el mercado actual demanda mejoras a las empresas donde proyectos con menor plazo y presupuesto serán más competitivos. Actualmente, algunas empresas peruanas han implementado la gestión BIM entre sus procesos con resultados muy positivos, los cuales cumplen las exigencias del mercado actual. Esta nueva metodología ha sido adoptada

ampliamente por países desarrollados, entre ellos destaca el Reino Unido que ha implantado de forma obligatoria esta nueva forma de gestión en todos sus proyectos con fondos públicos desde enero del 2016. Antes debemos entender qué significa BIM, se aclara que no es un software ni una moda.

2. ¿Qué es Building Information Modeling (BIM)?

Según la NBIMS (National Building Information Modeling Standard), BIM es un proceso mejorado de planificación, diseño, construcción, operación y mantenimiento usando un modelo virtual para cada instalación, que contiene toda información del edificio, similar a una base de datos, utilizable a lo largo del ciclo de vida del proyecto. Cabe resaltar, BIM es una nueva metodología de trabajo que cambia los roles y relaciones entre los stakeholders, lo que facilita procesos de diseño y construcción más integrados. Esto se traduce en proyectos de mejor calidad a menor costo con plazos de entrega menores (BIM HANDBOOK 2011).

Fig. 1 : Unidades de viviendas vendidas 1996-2016 (Fuente: CAPECO)

3. Beneficios de BIM Existen múltiples beneficios de utilizar BIM, y sus alcances dependerán de los objetivos definidos en el Plan de ejecución BIM. Los principales beneficios y mejores a lo largo del ciclo de vida del proyecto se muestra en la fig.2:

Durante las etapas de prediseño y diseño, BIM permite que todos los stakeholders puedan trabajar colaborativamente gracias a la visualización 3D. Esto permite, evaluar múltiples opciones de diseño de forma integrada basándonos tanto en el ámbito técnico como en las necesidades del cliente. Así, se puede detectar y resolver incompatibilidades tempranas como realizar simulaciones y análisis del proyecto. En resumen, con esta nueva metodología se propone invertir la

mayor cantidad de esfuerzos desde las fases tempranas (curvas 1 y 4) a diferencia del método tradicional que se resuelve todo en obra (curvas 2 y 3), lo que ocasiona mayor empleos de recursos. A continuación, se mencionará algunas de las ventajas de usar BIM es fases tempranas:

Existe una asociatividad bidireccional ya que cualquier cambio en el diseño se refleja automáticamente en todos los modelos BIM

Cada elemento en modelo es un componente paramétrico cargado de información que crea modelos inteligentes.

Múltiples involucrados pueden trabajar simultáneamente en un modelo

Los diseñadores pueden realizar análisis y simulaciones avanzadas a partir de los modelos BIM

Los documentos (planos, cortes, etc.) son obtenidos de forma automática a partir del modelo, lo que evita interferencias y retrabajo

3.1. Beneficios en la etapa de construcción

No se puede lograr todos los beneficios de una implementación BIM en la primera experiencia de un proyecto, sino que conforme se aplique a lo largo de varios proyectos aumentarán las aplicaciones de esta forma de gestión. Por ello, se hace una diferenciación de los beneficios esperados de acuerdo al número de proyectos bajo esta metodología.

Fig. 2 : Beneficios de BIM a largo del ciclo de vida (Fuente: CIRIA 2013)

Fig. 3 : Construcción tradicional vs Diseño BIM (Fuente: Macleamy Curve)

Primer Proyecto

Se contará con un modelo virtual BIM para cada especialidad con un nivel de detalle (LOD 300) donde cada elemento contenga una geometría consistente, materiales específicos, ubicación, orientación, sistema específico y cuantificación.

Obtención de metrados y tablas de cuantificación a partir de los modelos 3D de forma automática.

Detección de interferencias e incompatibilidades tempranas como emisión de RFIs (Request For Information), la integración de los modelos virtuales permite detectar con mayor facilidad y dar soluciones inteligentes.

Se establecerán sesiones ICE (Integrated Concurrent Engineering) de forma periódica. Estas son sesiones donde todos los especialistas trabajan en conjunto para resolver las incompatibilidades encontradas a través del modelo 3D de forma más eficiente, también para discutir las actualizaciones y planificaciones en obra a través de un simulación de la construcción 4D.

Mediante un modelo BIM, se puede representar la sectorización y los avances en obra. A partir de estos, se puede generar una secuencia constructiva (4D) como las valorizaciones (5D).

Fig. 5 : Sectorización del Proyecto Panorama a través

de modelos BIM

Planteamiento del layout 3D de obra como montaje de grúas. De acuerdo al avance de obra, se pude definir la ubicación de los materiales y equipos.

Fig. 6 : Distribución virtual del Layout como montaje

de grúas del proyecto Panorama

Mediante recorridos virtuales los stakeholders entenderán mejor los alcances del proyecto, y podrán integrar mejor el diseño entre las distintas especialidades.

Fig. 4 : Sesión ICE con trabajo colaborativo de proyectistas y equipo de obra

Mediante los modelos, se pueden generar renders (imágenes fotorealistas) que permiten entender mejor el proyecto, como colaborar en la publicidad del mismo proyecto.

SEGUNDO PROYECTO

El uso de tablets en obra permitirán trasladar las soluciones encontradas en el modelo a campo. También, apoyara la gestión de calidad, segura, y el avance en obra

El flujo de producción se puede mejorar mediante el montaje de elementos prefabricados. actualizados validados y compatibilizados en oficina y obra, mejoran el procedimiento de prefabricación gracias a su representación virtual (gran detalle e información de planos, extracción de componentes con información para fabricación y montaje de acero predimensionado, prefabrica_ ción de redes sanitarias, entre otros).

Cuando el nivel de complejidad sea mayor, se puede llegar a realizar un nivel de detalle tal que permita un mejor entendimiento de ciertos elementos, que no sería posible con representaciones en 2D. A fin se disminuya cometer errores en obra, lo que provocaría trabajos rehechos.

Fig. 7 : Renderizado 3D del proyecto Muñiz 175 (Fuente: Inmobiliaria SPARQ)

Fig. 9 : Uso de tablets en obra, el modelo BIM servirá de apoyo para controlar diversos

procesos

Fig. 10 : Montaje de acero predimensionado a obra

Fig. 8 : Detalle de distribución de acero mediante un modelo BIM (Fuente: IDandBIM)

Gestionar la gestión logística en obra con ayuda de modelo 3D. Este ayuda a tomar en cuenta si el stock mínimo en el almacén es el necesario con lo programado en el lookhead. También, contribuirá a generar solicitudes de materiales conforme al avance de obra proyectado en el modelo.

Generación de lookhead y trenes de trabajo a partir del modelo BIM. Este permitirá realizar balanceo automático de recursos, lo que mejoraría de línea de producción.

TERCER PROYECTO

Para la generación de planos Asbuilt y representaciones virtuales de la superficie, el uso de nubes de puntos mediante escáner lasers permite generar modelos 3D. La nube de puntos son un conjunto de vértices en coordenadas tridimensionales (X, Y y Z) que representan la superficie externa de un objeto, con ello permite recrear de forma virtual y eficiente estructuras ya existentes.

El uso de drones permite recrear de forma virtual la topografía del terreno de forma más eficiente y precisa. Este puede ser usado para el análisis de movimientos de tierras como el cálculo de rellenos, corte, entre otros.

Generación de recorridos virtual realistas que sirvan como simulación de departamentos pilotos, mediante la realidad aumentada a partir de los modelos BIM. Para ello, el uso de Óculos permitirá simular recorridos aumentando una mejor experiencia de los clientes.

Fig. 11 : Balanceo de recursos y generación de lookhead a travé del modelo BIM

Fig. 12 : Representación 3D de las Instalaciones mediante nube de puntos (Fuente: Autodesk)

Fig. 13 : Representación virtual de la superficie topográfica mediante un dron (Fuente: Autodesk)

Fig. 14 : Visor de realidad virtual mediante Oculus Rift

Se pude generar recorridos virtuales para cada departamento piloto, y área comunes. Esto contribuye a mejor la presentación como entendimiento del producto.

4. CONCLUSIONES

Los beneficios de implementar una gestión BIM en un proyecto se dan a largo de todo el ciclo de vida de la edificación. Estos permiten generar ahorros sustanciales, entregar mejores proyectos en plazos más cortos, lo cual es altamente demandado por el panorama actual del sector edificaciones que exige empresas cada vez más competitivas e innovadoras.

En las etapas tempranas de un proyecto, desarrollar un diseño integral BIM colaborativamente entre los stakeholders ayuda a evitar errores o incompatibilidades durante la fase de construcción, lo que ocasionas retrasos y sobrecostos. Esta nueva forma de trabajo cambia las relaciones entre los equipos de trabajo, fomentando que todos puedan colaborar en torno a un mismo modelo virtual Integrado, y un mejor compromiso de todos para el éxito del proyecto desde etapas tempranas.

El nivel de beneficios esperados para un proyecto varía de acuerdo a la

experiencia de una empresa en el proceso de implementación de la gestión BIM. Para un primer proyecto, los beneficios más resaltantes son detección temprana de incompatibilidades e interferencias, aumentar la visualización del proyecto, metrados, planificación colaborativa y trenes de trabajos. En el segundo proyecto, se mejora la gestión en obra como los procesos de calidad, seguridad y logística, hay mejor ingeniería de detalle para elementos complejos, el uso elementos predimensionados a partir de modelos BIM incrementa la productividad. En futuros proyectos, se buscará siempre la mejora e innovación a partir de las nuevas tecnologías (drones, escáner láser, etc.)

5. REFERENCIAS

Eastman, C., Teicholz, P., Sacks, R.,

Liston K. (2008). BIM Handbook: A

Guide to Building Information

Modeling for Owners, Managers,

Designers, Engineers and

Contractors. Wiley Publishing.

Sacks, R., Koskela, L., Bhargav, D., &

Owen, R. (2009). The interaction of

Lean and Building Information

Modeling in Construction. Journal of

Management in Engineering-ASCE,

136(9), 968-980.

Bhargav Dave, Prof. Lauri Koskela,

Prof. Arto Kiviniemi, Dr. Patricia

Tzortzopoulos (2013). Implementing

Lean in construction: Lean

construction and BIM. CIRIA

Publishing.

Fig. 15: Recorrido virtual del departamento piloto del proyecto Canvas (Fuente: Edifica)