BIM Y GIS A UN PASO: PARTE III
SIG para el interior de edificios desde los modelos BIM
Hasta el momento, GIS se ha utilizado a nivel de entorno para la gestión de activos; gestión de suelo en los aeropuertos, aguas residuales a nivel municipal, red distribución de servicios eléctricos, etc. La técnica utilizada para capturar estos datos espaciales, normalmente a partir de imágenes aéreas o a partir de sistemas de posicionamiento global (GPS), tiene limitaciones para la recopilación de datos en el interior de edificios y estructuras. Con la tecnología BIM se ha hecho posible registrar esta información del interior del edificio, además de los datos geográficos del paisaje circundante. Esta integración significa un avance en el análisis geoespacial y la visualización de los procesos de negocio que suceden en los interiores de los edificios.
Ahora que la tecnología GIS, gracias a BIM, tiene acceso a la información del interior de los edificios pueden aplicarse los conocimientos adquiridos de la industria de la infraestructura de datos espaciales a los espacios en el interior de un edificio. Hay una estructura de capas en el interior del edificio al igual que en una estructura de capas de paisaje. (plantas, paredes, ventanas, puertas, etc).
A partir de los elementos arquitectónicos básicos se derivan algunas capas de los planos en planta: uso y tipología del espacio, áreas en alquiler, zonas de seguridad, zonas de gestión, ubicación de activos, zonas de evacuación, etc. Y al añadir estos datos a SIG, se proporciona un apoyo geoespacial para una amplia variedad de sistemas de información y procesos de negocio para la finalidad de la gestión de activos:
- Reducir costes de trasporte y logística por agrupar ordenes de trabajo de varios edificios según la ubicación.
- Visualizar datos de energía consumida por habitación, zona, edificios y/o nivel de consumo en un intervalo de tiempo determinado.
- Evaluar condiciones de construcción, inspecciones de seguridad contra incendios e inventarios de activos a través de dispositivos manuales basados en localización GPS.
- Analizar y visualizar rentabilidad de alquiler de la cartera de activos a nivel geográfico.
- Modelado del impacto de cambios propuestos en la infraestructura de servicios de apoyo (municipales).
- Visualización de escenarios distintos para la planificación de espacios
- Análisis y optimización del uso del espacio o complejo.
Es posible encontrar un gran numero de programas que soportan CityGML (ver entrada), tanto comerciales como gratuitos y open source, con los que poder gestionar y visualizar datos generados acorde con las especificaciones del estándar CityGML (https://mascalagrimas.es/dev-msi_old/bim-y-gis-a-un-paso-parte-ii/) . En esta entrada comentaremos ArGIS como Sistema de Información Geográfica líder y por sus avances de interoperabilidad con BIM.
ArcGIS
ArcGIS es el nombre de un conjunto de productos de software en el campo de los Sistemas de Información Geográfica. Bajo el nombre genérico ArcGIS se agrupan varias aplicaciones para la captura, edición, análisis, tratamiento, diseño, publicación e impresión de información geográfica.
ArcGIS proporciona una infraestructura para elaborar mapas y poner la información geográfica a disposición de los usuarios o combinar la información con otros datos disponibles y así crear mapas adicionales que emplean la información geográfica de nuevas formas.
ArcGIS Online permite colaborativamente usar, crear y compartir mapas, escenas, aplicaciones, capas, análisis y datos. Ente las aplicaciones web de ArcGIS encontramos algunas para edificios.
Veamos a continuación sobre el caso de ejemplo ‘’Alquiler de espacio según la ubicación de locales’’ proporcionado por la misma plataforma ArcGIS web (https://storymaps-classic.arcgis.com/es/app-list/map-journal/ ), donde se recalculan las tasas de arrendamiento de las zonas comerciales de acuerdo con las tendencias identificadas del tráfico de clientes:
- En primer lugar, se analizan las rutas desde origen a destino de cada cliente. Cada ruta se conecta a un conjunto de datos de red generado para su presentación y análisis.
- Con la ayuda de la herramienta de cálculo de densidad de ArcGIS Online, se crea un mapa de calor que muestra lugares con alto tráfico de personas.
El color más oscuro sugiere un tráfico relativamente alto, mientras que el color más claro revela puntos fríos.
- Los espacios de las tiendas se clasifican según el mapa de densidad, con el objetivo de usar esta nueva clasificación para redefinir las tasas de alquiler.
Modelo Revit optimizado para ArcGIS Pro
Para que los modelos de Revit puedan configurarse de forma correcta para ArcGIS existen algunas condiciones estándares que deben cumplirse, entre ellas:
- Correcta asignación de las coordenadas
- Optimización de los archivos
Si trabajamos con proyectos que incluyen múltiples disciplina y archivos deben ubicarse correctamente entre si mediante las coordenadas compartidas y la ubicación geográfica, es decir, coordenadas del mundo real.
En varias ocasiones como consultora BIM, nos hemos encontrado con modelos que no están ubicados en la posición correcta a pesar de que el punto base de proyecto o ‘base point’ se ha colocado correctamente para vincular los distintos archivos.
A continuación, vamos a detallar los pasos que deberíamos seguir para corregir esta situación:
- Normalmente se parte del modelo de Arquitectura. Debemos asegurarnos que se muestre en la vista el Punto base del proyecto y el Punto Topográfico. Para ello nos dirigiremos a ‘’Visibilidad y gráficos’’.
2. El próximo paso será útil disponer de un archivo de ingeniería civil para fijar una referencia, por ejemplo, de alguna esquina del proyecto. Después debemos asegurarnos de que el punto base del proyecto se coloque en un punto con coordenadas conocidas.
3. En Administrar> Ubicación> Especificar coordenadas en un punto insertaremos las coordenadas X, Y y Z incluida la orientación.
Nota:
Recordemos que el punto de levantamiento topográfico representa el punto conocido del espacio geográfico y se utiliza para orientar correctamente la geometría del edificio en otro sistema de coordenadas, este punto es el que referenciará la elevación en ArcGIS
Tengamos en cuenta que para la versión 2021 la coordenada ya no se ubica añadiendo el valor de coordenadas, si lo hacemos nos ocurrirá lo siguiente:
Lo que debemos hacer es desplazar el modelo con la elevación correspondiente. (Por eso, es recomendable configurar correctamente las coordenadas antes de empezar a modelar)
4. Para garantizar un proceso de importación más rápido, otro de los pasos importantes será eliminar todos los elementos innecesarios de nuestro archivo de Revit. Para esta opción, tenemos la posibilidad de Revit de ‘’Purgar sin usar’’ y seleccionar todos aquellos elementos que no son útiles en el archivo.
5. Eliminaremos todas las vistas y planos, las cajas de referencia y otros elementos no geométricos que no sean necesarios. (Para una limpieza aún más profunda podríamos usar PyRevit).
6. Al trabajar con más de un archivo. Debemos repetir el mismo proceso para el resto de y adquirir las coordenadas en Administrar> Ubicación> Adquirir coordenadas y seleccionar el primer modelo en el que hemos especificado las coordenadas.
7. Por último, debemos asegurar que las unidades de visualización de Revit coincidan con las del archivo de. pjr de Esri. Revit permite elegir estas unidades de visualización de las coordenadas desde Administrar> configuraciones > unidades de proyecto.
BIM y GIS a un paso - Parte I
Los Sistemas de Información Geográfica (SIG) acoplados a la tecnología Building Information Modeling (BIM) permite crear un modelo de datos GIS en 3D que tiene por objeto proporcionar una mayor eficiencia, sostenibilidad y habitabilidad de las ciudades, campus y lugares de trabajo que nos rodean.
¿Qué son los Sistema de Información Geográfica (GIS)?
Dado que la metodología BIM se centra en el marco de edificio o instalación, para el exterior es muy limitada. Hay herramientas para crear entornos construidos, pero no es posible crear, por ejemplo, una ciudad entera, ya que sería demasiado grande y pesado como para que el software pudiera cargar toda la información. Para los espacios públicos hay otra herramienta que encaja mejor: el Sistema de Información Geográfica (SIG).
Un Sistema de Información Geográfica es en esencia una base de datos diseñada para almacenar, analizar y gestionar datos geográficos. Su uso está muy extendido en muchos tipos de Ingeniería y también es capaz de mostrar información visual, aunque está es menos detallada que la tratada en los softwares BIM. Es una herramienta con un alto potencial para gestionar grandes cantidades de información, ya que está orientada a ser utilizada para grandes superficies.
Los GIS puede usarse como herramienta en los procesos de resolución de problemas y toma de decisiones como en la visualización de datos en un entorno espacial.
Esta información puede analizarse para determinar:
- Relaciones espaciales entre las ubicaciones del mundo real. Ej: ubicación de minas de arena y zonas arenisca.
- Cartografía de cantidades y densidades. para encontrar lugares que cumplan algún criterio o para ver las relaciones entre lugares. Ej: Ubicaciones de servicios por región en comparación con la frecuencia.
- Encontrar lo que está dentro de un área de interés o en sus alrededores: qué está ocurriendo o qué características se encuentran dentro de un área/región específica o sus alrededores. Ej. Análisis para la determinación de costes potenciales en daños en una ciudad organizada alrededor de una gran masa de agua.
- Cartografía de los cambios en una zona geográfica específica a lo largo del tiempo para anticipar las condiciones futuras, decidir una línea de actuación o evaluar los resultados de una acción. Ej. Cambios en el desarrollo residencial de un municipio.
BIM y GIS para la gestión de activos e instalaciones
Building Information Modeling (BIM) proporciona representaciones detalladas de edificios e infraestructura (puentes, túneles, etc). Los Sistemas de Información Geográfica (SIG) están enfocados al aire libre y proporcionan mapas menos detallados de áreas más grandes (ciudades, terreno, vegetación, etc.). Si bien ambos admiten simulaciones y análisis muy avanzados, se han utilizado por separado debido a varias lagunas que dificultan su integración.
El objetivo principal de una integración de datos entre estas dos tecnologías es disponer un punto único de acceso a toda la información geográfica y a los datos útiles para el diseño de infraestructuras y la gestión de obras.
Una integración de este tipo proporciona un flujo de trabajo a lo largo de toda la gestión del ciclo de vida del edificio, desde la viabilidad y el diseño conceptual hasta la gestión de activos.
Funciones GIS en BIM
BIM y GIS puede añadir un nuevo valor a las presentaciones BIM (por ejemplo, el estudio solar, ya que el modelo BIM existe en un sistema de coordenadas local y el GIS tiene coordenadas absolutas).
Los análisis estándar de modelos BIM disponibles, por ejemplo desde un software de autoría como Revit són:
- Análisis energético: uso energético previsto en función de la geometría y la ubicación.
- Análisis solar: visualizar y cuantificar la distribución de la radiación solar.
- Análisis de la luz: análisis de la iluminancia.
- Cargas de calefacción y refrigeración: análisis para dimensionar los equipos de HVAC.
- Generación de información: varía las entradas de diseño del edificio que dan lugar a posibles costes energéticos anuales altos y bajos. Las entradas pueden ajustarse, por ejemplo, las propiedades del acristalamiento, para obtener información instantánea sobre el impacto del rendimiento.
Estos análisis se basan en la localización y orientación aproximada del modelo de edificio. Cuando el modelo BIM se localiza con gran precisión en el modelo GIS, el funcionamiento de la luz solar a través de las ventanas en los espacios interiores o disponibilidad de la luz solar respecto a los edificios más cercanos seria algunos de los análisis adicionales posibles de realizar.