La rehabilitación gestionada con metodología BIM

MIQUEL RODRÍGUEZ NIEDENFÜHR
Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos por la Universidad Politécnica de Catalunya. Profesor asociado en el departamento de Ingeniería de la Construcción de la Escuela de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos de Barcelona. Director de STATIC Ingeniería. Consultor de estructuras y miembro de la ACE. Participante en grupos de trabajo como el ISO TC-167, ACHE grupo 3.11, Comisión es.BIM Grupo 4-2, Comissió Construïm el Futur Grupo 2 y 3, Àrea tècnica de l’ACE Grup Formigó Posttesat. Membre del GuBIMCat.

La metodología BIM es especialmente útil en el desarrollo de proyectos estructurales de rehabilitación. Estos son proyectos donde la variable tiempo y las interferencias con elementos preexistentes toma especial relevancia. Gestionar dicha información, con la metodología actual de realizar proyectos (CAD) es complejo, y difícil de garantizar una buena calidad en el proyecto. Con la metodología BIM esto se soluciona de forma natural.

INTRODUCCIÓN

BIM es una metodología dentro del ámbito de la construcción que ayuda de forma muy especial en proyectos de rehabilitación. Habitualmente, en un proyecto de estructuras de obra nueva, la información que refleja la documentación es principalmente la que define los elementos estructurales a construir. En un proyecto de rehabilitación hay que introducir la variable tiempo y las posibles interferencias con elementos preexistentes. Estos últimos dos factores, que son complejos de reflejar
en la documentación generada actualmente (CAD), se facilita mucho con el modelado 3D, y más si dicho modelado es BIM, en el que se pueden añadir parámetros que controlen la fase tiempo.

En este artículo se explicará el uso del BIM en los proyectos de rehabilitación estructural analizando los distintos aspectos en los que aplicar dicha metodología supone una ventaja.

En general, los usos del BIM pueden ser múltiples. Entre los principales, están el de facilitar al máximo la gestión del proyecto y minimizar los errores. Todo ello redunda en una mayor calidad del trabajo realizado.

De una forma más concreta usaremos el BIM para analizar las soluciones adoptadas, comunicar dicha solución y aglutinar toda la información referente a ella.

En el caso de proyectos estructurales de rehabilitación, los usos principales del BIM serán:

• Comprensión y análisis del modelo.
• Generación de la documentación gráfica.
• Realizar modelos de análisis estructural.
• Realizar mediciones.
• Coordinación con los demás agentes involucrados en el proyecto.

Por lo tanto se puede concluir que la adopción del BIM supone una mejora en el desarrollo de proyectos de estructuras de rehabilitación debido al mayor control de toda la información del proyecto incluida la variable tiempo y las interferencias con elementos preexistentes.

COMPRENSIÓN Y ANÁLISIS DEL PROYECTO

En proyectos de rehabilitación, debido a que como punto de partida hay una construcción preexistente, las soluciones a adoptar a nivel global del edificio son particulares de cada proyecto. Es decir, por ejemplo: en un proyecto de estructuras de hormigón, las soluciones a adoptar, en la mayoría de los casos de construcciones convencionales, responden a unas tipologías conocidas que se deberán dimensionar. En el caso de la rehabilitación, aunque las soluciones adoptadas también responden a unas tipologías conocidas, su aplicación en el caso concreto de cada edificio son particulares del mismo. Esto obliga a realizar un análisis muy detallado de la solución a adoptar, para asegurarse que la solución adoptada es la correcta. Esto obliga a analizar la estructura no solo en planta, sino que también en sección. De la manera de desarrollar los proyectos actualmente, en el caso de edificación, se dispondrá de unas plantas de cada nivel y alguna sección del edificio. Generalmente, esta documentación responde a los requisitos arquitectónicos para definir el proyecto, pero puede ser escasa en el caso de las estructuras de rehabilitación.

Si por contra se dispone de un modelo 3D del estado actual y del futuro, se puede analizar perfectamente la solución a adoptar viendo las interferencias con el estado
actual y el futuro. Si además, dicho modelo 3D contiene la información referente a las fases de ejecución, se puede analizar también la viabilidad de las fases de obra planteadas.

La metodología BIM es en este aspecto donde es de gran ayuda, ya que se trata de realizar un modelo 3D parametrizado. En la parametrización, unos de los aspectos que se incluirán será la variable tiempo para detectar qué elementos son existentes y qué elementos son de nueva construcción, y por otro lado, se podrá completar la información del tiempo, introduciendo fases de obra para ver la evolución de la construcción y sus interferencias. Este último aspecto en algunos casos será difícil de determinar,  porque la ejecución de la obra puede tener múltiples soluciones y dependerá del tipo de empresa constructora que lo vaya a realizar, pero en el caso en el que desde la fase de diseño sí que se desee imponer un cierto orden de ejecución, esto será posible (figs. 1 y 2).

Con la metodología BIM se puede «aislar» o filtrar la información en función de cualquier condición de información. Así, por ejemplo, será muy sencillo filtrar el modelo para ver el estado actual, el futuro y la obra nueva independiente (figs. 3 a 5).

Este tipo de representación, aunque pueda parecer innecesaria, ayuda a todos los agentes involucrados, y sobre todo al responsable del proyecto de estructuras, a comprender muy bien el problema que tiene delante y analizar cuál es la mejor opción.

También para analizar fases de obra será de gran utilidad para ser «plenamente» conscientes de qué elementos estructurales, y qué configuración tienen en cada fase. Esto significará que el proyectista tiene un mayor control de todo el desarrollo de la obra desde la fase de proyecto (figs. 6 y 7).

Si además se dispone de un levantamiento del estado actual muy acurado, la solución adoptada tendrá pocas variaciones en fase de obra.

GENERACIÓN DE DOCUMENTACIÓN GRÁFICA

Otro aspecto donde el modelado BIM es de gran utilidad para el desarrollo de proyectos de estructuras de rehabilitación, es a la hora de generar la documentación gráfica. Habitualmente los proyectos contienen la información referente a los nuevos elementos estructurales proyectados y, en el mejor de los casos, una breve descripción del proceso constructivo.

Con el modelado BIM se podrán realizar planos con las fases del estado actual, la fase futura y todas las fases intermedias que se desee. Además se podrá hacer que se vea de forma clara y diferenciada aquellos elementos que son existentes, elementos que se derriban y elementos de nueva construcción (fig. 8).

De esta forma, la realización de la documentación gráfica, teniendo en cuenta toda esta información, no será complicada. Este aspecto se mejora aún más, si se tiene en cuenta que se podrán realizar tanto plantas, como secciones o alzados teniendo en cuenta las fases temporales (figs. 9 a 11).

La realización de un proyecto de estructuras en un edificio rehabilitado, como se ha comentado anteriormente, conlleva la realización de detalles particulares aplicables solo a la obra en concreto. Esto supone un esfuerzo de realización de detalles constructivos nuevos para cada proyecto. El hecho de realizar un modelo 3D, del cual se pueden extraer plantas, secciones, alzados y detalles supone un ahorro y un detallado de mayor precisión y calidad (figs. 12 y 13).

Además, el hecho de tener parametrizadas las fases constructivas permite realizar de forma muy sencilla documentación gráfica reflejando dicha información (fig. 14).

También hay que tener en cuenta, como ya se ha comentado, que toda esta información de fases se puede generar para cualquier tipo de representación, así se puede hacer de forma automática para plantas, secciones, detalles, etc.

ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Si en alguna cosa se caracterizan los proyectos de rehabilitación, es que en general, geométricamente no son sencillos. Además, es muy habitual que la rehabilitación no abarque todo el edificio existente, sino solo una parte.

Por lo tanto, todo esto conlleva que la modelización del análisis estructural no sea sencilla. Si además se tiene en cuenta que los programas más convencionales de análisis estructural no pueden analizar de forma sencilla soluciones constructivas en rehabilitación, todo ello deriva en que hay que usar programas de análisis estructural general, en los cuales normalmente generar el levantamiento del modelo analítico no es sencillo.

El hecho de realizar un modelo BIM, permite realizar una conexión con softwares de análisis estructural, de tal forma que facilita la generación del modelo. Este factor también es una ventaja en proyectos de obra nueva, y no es exclusivo de los proyectos de rehabilitación, pero en estos últimos esta facilidad es más agradecida por parte del consultor de estructuras porque le facilita mucho la labor del modelado analítico (figs. 15 y 16).

Como se ha comentado, en rehabilitación es habitual solo tener que analizar parte de la estructura, por lo que también será una ventaja poder realizar una conexión con los programas de análisis estructural y el modelo BIM de tal manera que solo se tenga que traspasar parte de la estructura (figs. 17 y 18).

MEDICIONES

Para la realización de mediciones, el hecho de usar un modelo BIM en rehabilitación no ofrece ninguna ventaja especial, respecto a un proyecto de obra nueva resuelto también con BIM, a parte de la posibilidad de filtrar los objetos medidos en función de la fase de ejecución. Así se dispone también de dicha facilidad a la hora de hacer una medición considerando las fases.

COORDINACIÓN ENTRE DISCIPLINAS/AGENTES INVOLUCRADOS

Sin duda, el aspecto donde el BIM tiene un punto fuerte es en lo referente a la coordinación geométrica entre las distintas disciplinas y/o agentes. En el caso de la rehabilitación, dicha coordinación se complica más, al tener también unos elementos preexistentes. Por lo tanto esta ayuda, que en obra nueva hay quien pueda pensar que no es necesaria porque es capaz de coordinar las cosas solo analizando plantas modeladas en CAD, en rehabilitación esto se dificulta mucho.

Por ello si se garantiza que se tiene un modelo de estado actual lo más fidedigno posible, gran parte de la problemática de las interferencias que aparecen en obra, y que suponen modificaciones de proyecto, lo que redunda en un sobrecoste, se puede resolver.

En el caso de las instalaciones y las estructuras se puede realizar fácilmente un control de interferencias analizando solo aquellas colisiones que son críticas. Por ello no hay que llevar un control de colisiones de forma automatizada y generalizada, sino de forma selectiva (figs. 19 y 20).

Además, este tipo de coordinación no solo hay que verla como una opción en la fase de diseño o redacción del proyecto, sino también como una tarea en fase de obra. En el caso de las estructuras, es muy habitual utilizar elementos metálicos. Habitualmente el industrial que realiza la estructura metálica realiza un modelo 3D para su fabricación. Si dicho modelo se inserta en el modelo de proyecto, será fácilmente comprobable si el replanteo realizado por el constructor es el deseado en proyecto (figs. 21 y 22).

De esta forma, además, se puede obtener un modelo «as-build» más fidedigno ya que el modelo BIM utilizado es exactamente lo que se ha fabricado y montado. Esto también facilitará la generación del modelo final construido.

CONCLUSIONES

La implementación de la metodología BIM en el desarrollo de proyectos de estructuras de rehabilitación en edificación, supone una gran ayuda para la realización y control de ejecución del proyecto. Dicha ayuda se ve incrementada respecto a proyectos de obra nueva ya que los proyectos de reforma requieren también del control de la variable tiempo.

El hecho de realizar un modelo 3D, donde además se incluye toda la información necesaria para definir cada elemento estructural, incluido la variable tiempo, permite que todas las tareas relacionadas con el proyecto salgan beneficiadas de poder obtener dicha información de un único repositorio.

Así, de cara a la comprensión del problema a resolver, de cara al análisis estructural, la generación de documentación gráfica, mediciones y la coordinación entre agentes, será de gran ayuda.

Además ocurre muchas veces, que un proyecto se realiza en unas fechas y se construye pasado un gran periodo de tiempo. Esto provoca que los agentes que intervinieron en la redacción del proyecto ya no estén en la fase de obra. Para los nuevos agentes que participan en la construcción será mucho más sencillo comprender la solución adoptada analizando un modelo 3D parametrizado que no revisando toda la documentación gráfica.

Con todo lo expuesto, se demuestra que debido a que las indefiniciones, errores, malentendidos de proyecto, en el caso de la rehabilitación, pueden acarrear problemas en obra mucho mayores que en el caso de proyectos de obra nueva, el uso de la metodología BIM es un gran aliado para llevar a buen término dichos proyectos y su ejecución.