Modelo BIM en obra, ¿Es útil generar un modelo constructivo en BIM?
En anteriores
entradas hemos podido ver diferentes
aplicaciones del BIM en la obra. Tales
como los pros y contras de planificar con BIM o la extracción de
mediciones BIM. Hoy nos centraremos en discusión de plantearnos si es útil
o no realizar dicho modelo BIM en obra.
Introducción
Primero de todo debemos
contextualizar la situación en la que nos encontramos, para entender el porque
de plantearnos crear este modelo BIM en obra. El proyecto en cuestión a
desarrollar consistía en la rehabilitación del antiguo cine del pueblo en un
nuevo centro cívico para el disfrute de todos. Nuestra actuación en ese
proyecto se centraba exclusivamente en la cimentación, que consistía en la
realización de un muro pantalla colindante con el edificio de viviendas
plurifamiliares.
Debemos entender desde que punto de vista nos miramos la obra. Nosotros entramos en esta obra como constructora, y recibimos toda la documentación, la cual ya había pasado por varias manos y cada uno había realizado modificaciones y especificaciones. Pero nadie las había puesto en común con el resto de los participantes de dicha obra.
Nos encontramos con
una documentación mal definida, debido a constantes modificaciones de proyecto.
Nuestros operarios no eran capaces de comprender la información, tal como cual
era la armadura necesaria, ni como colocarla, debido a diferencias entre la
documentación.
En consecuencia a
todas las diferencias de proyecto tomamos la decisión de realizar un modelo BIM
en obra, con la finalidad de obtener un modelo tipo para todos los bataches, de
forma que quedara bien definida nuestras tarea a realizar
La finalidad del
modelado 3D de dicho muro pantalla consistirá en la visualización de todos los
elementos, antes del desarrollo en la obra. Generaremos un modelo 3D de
pre-construcción, de este modo, nos encontraremos con los posibles errores del proyecto
y elementos que nos queden por definir. Una vez tengamos el modelo veremos toda
la información que podemos sacar de este para nuestro beneficio.
Una vez realizado el modelo en 3D vimos cual seria el resultado final de la realización del muro. Pero no quisimos quedarnos con tan solo esa información. Quisimos obtener el máximo de información posible ya que habíamos realizado ese modelo, no quedarnos tan solo en una vista o unas visualizaciones. Obtuvimos información de mucho valor, tales como los metros lineales de barra, Kilos de acero, numero de barras, metros cúbicos de hormigón, superficie encofrada…etc
Con el fin de generar una documentación mucho más gráfica y descriptiva, fácil de comprender en obra, generamos vistas con las armaduras a color diferenciadas por diámetro. Obtuvimos una visualización de armaduras con diámetro de 20mm en azul, de 12mm de color rojo y de 10mm en color verde.
Una vez modelado nuestro muro vimos toda la información que podíamos obtener y aprovechar. Obtuvimos una primera medición de todo el acero necesario y una primera estimación del coste. Ordenamos el acero respecto a su diámetro y su forma.
Anteriormente a la
generación de la tabla. Añadimos un parámetro a todos los tipos de barras, su
peso nominal por metro, obtenido de la siguiente tabla.
|
Diámetro Nominal (mm) |
Peso Nominal por metro (kg/m) |
| 6 | 0,22 |
| 8 | 0,40 |
| 10 | 0,64 |
| 12 | 0,92 |
| 16 | 1,58 |
| 20 | 2,55 |
| 25 | 2,85 |
| 32 | 6,31 |
Vemos como cada
barra tendrá su respectivo peso unitario dependiendo de su diámetro. El fin de
añadir este parámetro a nuestras barras es posteriormente multiplicar este
valor por la longitud final de las barras obteniendo el peso total del acero.
En esta tabla podremos ver como aplicamos diferentes fórmulas para conseguir las mediciones deseadas. Algunas de las mediciones son predefinidas por Revit, otras en cambio, será necesario crearlas y aplicar dichas formulas para obtener la información deseada.
Para conseguir el
peso de cada uno de los tipos de barra deberemos multiplicar la longitud total
de barra por el peso unitario. Con esto, conseguiremos el peso total de la suma
de todas las barras del mismo tipo.
Una vez obtuvimos el peso en Kg podemos obtener un pre-dimensionado del coste multiplicando este valor por el coeficiente deseado. En este caso lo multiplicaremos por un 30% mas obteniendo un precio aproximado del precio de todo nuestro acero.
Pros y contras
del modelo constructivo
La finalidad de
generar este modelo constructivo es suponer un ahorro económico, tanto
en fase de proyecto como en fase de ejecución. Si no obtenemos un beneficio a
corto o largo plazo no tiene sentido generar este modelo. Siempre es complicado
definir hasta que nivel de detalle debemos de modelar, con el fin de no
perder tiempo y recursos, definiendo elementos que al final no nos aportaran
información necesaria o el beneficio comentado anteriormente.
Pros
- Generando modelos de ciertas
partidas que son criticas en obra evitaremos posibles errores que nos
repercutirán en tiempo de ejecución y exponencialmente en costes directos
o indirectos. - Este tipo de partida donde a veces
hay mucho acero colocado en el mismo tramo, es complicado de representar en un 2D
donde quede claro cómo están colocadas todas las armaduras. En cambio, es muy
fácil de visualizarlo con un modelo BIM en 3D. De esta forma los
operarios que deban ejecutar esa fase de obra tendrán una previsualización de
cómo debe de ser el resultado final. En consecuencia, habrá menos posibilidades
de que haya errores en esta fase de ejecución. - Habiendo modelado con exactitud
podemos obtener las mediciones exactas de aquello que queremos
construir. Consiguiendo un precio mucho más ajustado de la partida a realizar.
También podemos conseguir una una mejor planificación de todos los elementos de
esa fase en la que estamos trabajando. - Pensando en este muro como un batache,
significa que deberemos reproducir este mismo modelo varias veces. De forma que
la inversión económica y de tiempo empleada para realizar el modelo se podría
dividir en tantos bataches como tuviéramos.
Contras
- Nos genera un coste económico. Como
hemos comentado antes debemos pensar si nos será útil o no generar el modelo.
Si una vez terminado el modelo no le sacamos ningún tipo de partido, no tiene
sentido malgastar recursos ni tiempo en generarlo.
Conclusión final
Debemos realizar un trabajo previo y pensar hasta que punto nos será útil realizar dicho modelo. Para empezar, debemos concebir el modelo como un modelo que será construido, de lo contrario ya no tendría sentido seguir con el modelado. Tenemos que especificar qué elementos son los que nos interesan y serán nuestro objeto de estudio. De esta forma consumiremos nuestros recursos en estos elementos y no en los que no nos aportan valor.
Si realizamos un
buen modelo contractivo en una fase previa de pre-construcción seremos
capaces de ver los posibles errores que se hayan cometido en fase de proyecto,
y visualizar los posibles errores que se podrían cometer en fase de
construcción.
El modelo BIM constructivo
En los anteriores post relacionados en BIM en obra, se ha visto cómo visualizar un modelo BIM, cómo poder extraer mediciones y también se ha hablado sobre la planificación en BIM. Creo oportuno, antes de continuar avanzando sobre todo lo que podemos hacer con nuestro modelo BIM, plantearnos el porqué de la necesidad de realizar un modelo BIM constructivo. Este modelo podría ser creado y/o gestionado por la constructora (ya sea con sus propios medios o subcontratando estos servicios). Si el tema es de tu interés, te invito a que me acompañes hasta el final de este post.
¿Por qué realizar un modelo constructivo en fase de obra?
Introducción
La gran mayoría de modelos BIM realizados hasta la fecha han tenido los principales objetivos:
- Visualización con fines comerciales y/o técnicos en renderizados, videos, realidad virtual, realidad aumentada…
- Generar la documentación gráfica necesaria y exigible por ley de cara a la construcción de la obra, ya sea en proyectos básicos y/o ejecutivos.
Afortunadamente y cada vez más, cuando se genera un modelo BIM ya se piensa en que su utilidad irá más allá de los puntos anteriormente mencionados, como por ejemplo:
- Implantación de obra.
- Mediciones.
- Presupuestos.
- Planificación.
- As-Built.
- Certificaciones.
- Control y seguimiento de obra.
- Control de calidad y medio ambiente.
- Contratación de partidas de obra.
- Seguridad y prevención.
A día de hoy hay algunos de los anteriores que apenas tienen incidencia en el BIM, pero, a medida que vaya madurando el tema de BIM en obra, serán puntos muy importantes a tener en cuenta.
Cuando nos planteamos hacer un modelo BIM, que no es lo mismo que plantearse trabajar bajo esta metodología, la primera cuestión que nos tenemos que plantear es: ¿Qué uso le queremos dar al modelo BIM?
El modelo constructivo
Si interpretamos la imagen de la figura 1 como la concepción de un modelo único para poder afrontar su uso en las diferentes dimensiones, veremos que, en la realidad, no será posible. O bien iremos adaptando el modelo a las exigencias que se le vayan requiriendo o realizaremos los diferentes modelos para que cada uno de ellos cumpla con su objetivo. Por poner un ejemplo, si queremos realizar el análisis energético de un edificio a través de su modelo BIM, no será compatible para su uso como modelo constructivo.
Vamos a poner un ejemplo de lo comentado en el párrafo anterior. Las capas de una fachada para el cálculo energético, deberían estar dentro del mismo muro. En cambio, si modelamos pensando en generar una planificación 4D, las capas de esta fachada deberían estar en muros diferentes en función de cómo se vaya a construir.
Cuando pensamos en un modelo constructivo, generalmente lo asociaremos a un nivel de LOD entre 300 y 400 aproximadamente, aunque hay que tener en cuenta que a veces un mayor detalle gráfico en el modelado no implica una mayor obtención de datos. En la siguiente figura aparece modelada la unión de un pilar metálico con su cimentación. Nos da una información gráfica perfecta pero no nos proporciona datos sobre las placas, anclajes, tornillería y mortero autonivelante. Esto quiere decir que debemos tener en cuenta qué herramienta usar en función de la información que queremos obtener y que a veces no es necesario tener un modelo tan desarrollado geométricamente como creemos, si lo compensamos con información introducida en parámetros.
Para realizar un buen modelo constructivo no solo basta con tener buenos conocimientos de construcción, ya sea por parte del modelador o del técnico que dirija o supervise el modelado del mismo, sino que se debería saber cómo se va a construir. Este es uno de los motivos más importantes, para que la constructora intervenga en la fase de diseño/modelado, tal y como ocurre en el caso de los contratos colaborativos (IPD). Pero como esto en nuestro país es casi inexistente, a pesar de que ya hay alguna empresa que ofrece este tipo de contratación en obra privada, la constructora, si quisiera trabajar con un modelo constructivo, deberá modificar el que se le entregue o realizar uno nuevo, en el caso de que no cubriera sus expectativas.
En el caso real de aplicación en la realización del modelo constructivo del Instituto Viladomat, proyecto promovido por Infraestructures.cat, proyectado por TAC Arquitectos y construido por Fomento de Construcciones y Contratas SA., MSI Studio participó como consultor BIM en fase de proyecto y Obra. Gracias a que el modelado de la fachada se realizó con el suficiente detalle, se pudieron tomar las medidas de dichos elementos en el modelo para avanzar con su fabricación evitando errores de montaje. Esto también ayudó en el diseño y puesta en obra de la suportación y el resto de elementos.
Pros y contras del modelo constructivo
Las ventajas de trabajar con un modelo constructivo han de suponer un ahorro económico tangible de cara a la constructora. De lo contrario, no habrá argumentos para invertir en su modelado y/o gestión a lo largo del periodo de construcción. Esto es complicado de demostrar cuando es la primera obra que se hace con la aplicación de estas herramientas y/o metodología, ya que la constructora no podrá comparar los resultados obtenidos con los de otras obras realizadas de la “forma tradicional” de similitud parecida.
Pros
- Al modelar partidas conflictivas, como despieces de fachada, saneamiento o la ventilación, ya sea por los temas del replanteo, trazados en obra o, en el caso de las pendientes, del saneamiento, nos evitaremos disgustos en obra cuantificados en incrementos de tiempo de ejecución y sobrecostes económicos por errores de ejecución.
- Hay partidas de obra complejas de representar en planos y muy sencillas de visualizar en un modelo BIM, como, por ejemplo, saneamiento, ventilación, trazado de bandejas eléctricas, etc. Si, a la hora de contratarlas, podemos ofrecer una información mucho más precisa, el industrial o subcontrata podrá:
- Dar un precio más ajustado de la partida.
- Evitar dar un precio a la baja erróneo que pueda generar serios problemas en obra, como la renuncia por parte del industrial o subcontratista de la obra.
- Cuando hablamos de construcción industrializada o construcciones muy similares como naves industriales, viviendas unifamiliares o plurifamiliares, es donde el uso del BIM o sus herramientas toma mayor protagonismo, consiguiendo un incremento de fiabilidad y productividad, reduciendo los costes y tiempo de ejecución. Un ejemplo de construcción industrializada llevada al máximo nivel sería la de aquel video publicado en YouTube, sobre la construcción de un rascacielos de 57 plantas en solo 19 días por una importante constructora china en la ciudad de Changsha (China).
- Mejor control sobre la visualización y la comprensión de la obra, las mediciones, la planificación, los presupuestos y las certificaciones. Los tres primeros puntos ya los comenté en los siguientes posts: “Constructora, ¿quieres iniciarte al BIM de una forma sencilla y económica?", “Mediciones BIM en el entorno de obra”, “Pros y contras de planificar con BIM en la obra”, y los otros los desarrollaré en futuros posts.
- Obtención del modelo As-Built casi de forma automática, ya que durante la obra hemos ido actualizando el modelo a nivel geométrico y de información. En muchos casos se realiza el modelo As-Built al final de la obra, o bien por exigencia de la propiedad o bien porque la constructora lo ofreció como mejora en la licitación de obra, causando un coste muy poco aprovechado.
Contras
- Coste económico. Si se sigue una correcta estrategia del para qué y cómo hacer el modelo constructivo, seguro que obtendremos la respuesta del por qué hacer el modelo constructivo, de lo contrario, seguro que será un coste más para el resultado económico final de la obra sin que se haya obtenido ningún beneficio.
Conclusión final
La experiencia ha
demostrado que un modelo BIM que no
ha sido creado para ser constructivo no será lo suficientemente útil para las gestiones de la constructora, ya sea en
el proceso de estudio para su licitación como en el proceso de ejecución de la
obra. Mediante una auditoría del modelo,
podríamos llegar a la conclusión de que, realizando algunas modificaciones al
modelo inicial, lo podríamos convertir en uno construible. Si no es así,
tocaría hacer uno nuevo. Ahora bien, en función de nuestros objetivos,
necesidades, etc., no sería necesario realizar todo el modelo o solo modelar
con un cierto nivel de detalle y de
información aquellas partidas de obra que nos puedan ser interesantes y el
resto de elementos a un nivel muy básico.
Realizar un modelo constructivo en el periodo de pre-construcción nos va a mostrar todas
las indefiniciones y/o errores de proyecto, ya que vamos a construir virtualmente la obra, pudiéndolas resolver antes del
inicio de la misma o en un periodo muy temprano. Esto debería suponer una reducción del plazo de ejecución de obra, y
esto ya sabemos los beneficios que
aportará…