BIM + 8 grandes tecnologías: ¿cuántas conoces?

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A medida que la aplicación de BIM se profundiza gradualmente, cada vez son menos los proyectos que solo utilizan BIM. Cada vez más proyectos integran BIM con otras tecnologías avanzadas o sistemas de aplicación para generar un mayor valor integrado. BIM+PM, BIM+computación en la nube, BIM+Internet de las cosas... ¿Cuál es la tendencia de desarrollo de «BIM+»? Esta es la respuesta para usted.

01 BIM+PM

          

La gestión de proyectos (PM) tiene como finalidad alcanzar los objetivos previstos dentro de límites determinados de tiempo, calidad y coste. La aplicación integrada de BIM y PM consiste en establecer interfaces de conversión de datos entre el software de aplicación BIM y el sistema de gestión de proyectos, aprovechando al máximo las características de BIM —intuitividad, capacidad de análisis, capacidad de compartir y capacidad de gestión— para proporcionar datos BAS precisos y oportunos. La integración de datos y el análisis técnico constituyen los distintos medios operativos de la gestión de proyectos y se coordinan con sus procesos. Mediante el análisis de procesos y de estadísticas se logra una gestión integral de circuito cerrado que abarca la generación de datos, el uso de datos, la aprobación de procesos, las estadísticas dinámicas y el análisis de decisiones, mejorando así la capacidad integral de gestión y la eficiencia de gestión del proyecto.

          

La aplicación integrada de BIM y PM puede proporcionar a la gestión de proyectos medios de gestión visualizados. Por ejemplo, la aplicación integrada de la gestión 4D refleja de forma intuitiva el proceso constructivo de todo el edificio y su avance físico, lo que ayuda al director del proyecto a elaborar un plan de construcción razonable y a optimizar el uso de los recursos de construcción. Al mismo tiempo, la aplicación integrada de ambas tecnologías ofrece a la gestión de proyectos medios de análisis más eficaces. Por ejemplo, para una determinada planta pueden obtenerse del modelo integrado BIM los ingresos y los costes planificados, y del sistema de gestión de proyectos los datos de costes reales, para realizar los tres cálculos y los análisis comparativos correspondientes como apoyo a la gestión dinámica de costes. Además, la aplicación integrada puede aportar también soporte de datos a la gestión de proyectos: por ejemplo, el modelo integrado BIM permite proporcionar de forma cómoda y rápida datos para la estimación de costes, la gestión de materiales y la revisión de los volúmenes de las subcontratas, lo que mejora eficazmente la eficiencia del trabajo y el nivel de toma de decisiones.    

          

Ante las características de gran dificultad constructiva y la frecuente intersección de los trabajos de múltiples especialidades en los edificios de gran altura, el proyecto del Centro Financiero Internacional Dafu de Guangzhou, desarrollado conjuntamente con Glodon Software Co., Ltd., creó el sistema integrado de gestión de proyectos de la Torre Este. En la gestión del proyecto, BIM logró la interconexión entre el modelo BIM y los diversos datos, lo que redujo eficazmente los costes, acortó el ciclo de construcción y elevó el nivel de gestión de la ingeniería, convirtiéndose en un referente de la aplicación integrada de BIM y PM en la construcción de rascacielos.

          

Se prevé que los sistemas de gestión de proyectos basados en BIM serán cada vez más completos e incluso llegarán a sustituir por completo a los sistemas tradicionales de gestión de proyectos. La gestión de proyectos basada en BIM impulsará asimismo la aplicación del nuevo modelo de entrega de proyectos IPD. IPD es la abreviatura de entrega integrada de proyectos (Integrated Project Delivery). Se basa en la contratación general de ingeniería y exige que las distintas partes del proyecto intervengan en los trabajos preliminares, cooperen estrechamente y asuman las responsabilidades correspondientes hasta la entrega del proyecto. Los participantes se centran en todo el proceso del proyecto, aplican sus conocimientos especializados y toman decisiones conforme al valor y los intereses del proyecto. Bajo el modelo IPD, la aplicación integrada de BIM y PM puede reunir a las partes interesadas del proyecto en un equipo, con los beneficios de un círculo de decisión más amplio, una base de conocimientos más extensa, una plataforma de información compartida, mejores decisiones, una optimización continua y una reducción de los desperdicios. Por tanto, el modelo IPD será una vía importante para la innovación y el desarrollo de la gestión de proyectos, así como un nuevo modelo de aplicación de la integración de BIM y PM.

          

02 BIM+computación en la nube

              

La computación en la nube es un método de cálculo basado en Internet mediante el cual el software, el hardware y los recursos de información pueden compartirse, según las necesidades, con ordenadores y otros terminales. La aplicación integrada de BIM y la computación en la nube aprovecha las ventajas de esta última para transformar las aplicaciones BIM en servicios BIM en la nube. En la actualidad, nuestro país se encuentra todavía en una fase de exploración.

          

Gracias a la potente capacidad de cálculo de la computación en la nube, las aplicaciones BIM pueden trasladar a la nube una gran cantidad de trabajos complejos y mejorar así la eficiencia de cálculo; gracias a su gran capacidad de almacenamiento de datos, los modelos BIM y los datos de negocio relacionados pueden sincronizarse en la nube, de modo que los usuarios puedan acceder a ellos y compartirlos en cualquier momento y lugar. Así, la tecnología BIM sale de la oficina: los usuarios pueden conectarse a los servicios en la nube desde la propia obra a través de dispositivos móviles y obtener puntualmente los datos y servicios BIM que necesiten.

          

Recientemente, el proyecto de la Torre 117 de Gaoyin Financial de Tianjin, cuya estructura acaba de coronarse, puso en marcha el servicio Guanglian Cloud al inicio de su construcción, como plataforma de datos para la gestión de datos, la publicación de tareas y el intercambio de información del equipo BIM, y planteó un esquema de construcción BIM en la nube. El sistema se basa en Guanglian Cloud y ha desarrollado aplicaciones profundas de la tecnología BIM. La plataforma Guanglian Cloud gestionó las decenas de miles de documentos de ingeniería de este proyecto y prestó servicios de colaboración de demostración a los miembros del proyecto pertenecientes a diez unidades distintas. El departamento del proyecto guardó simultáneamente en la nube la información BIM y los documentos de ingeniería; mediante un control minucioso de permisos y diversas funciones de colaboración se satisfacen las necesidades de almacenamiento de los ingentes datos de las distintas especialidades y procesos del proyecto, así como el acceso simultáneo de múltiples usuarios y la colaboración, garantizando que los documentos de ingeniería se transmitan dentro del equipo de forma rápida, segura, cómoda y controlada. Gracias al uso compartido, se elevaron el nivel de gestión y la eficiencia del trabajo.

          

Según su forma y escala, las aplicaciones de integración de BIM y de computación en la nube atravesarán las etapas de desarrollo inicial, intermedia y avanzada. La primera etapa tiene como hito la plataforma de colaboración del proyecto: mediante el acceso a dicha plataforma, las aplicaciones BIM de los principales proveedores configuran inicialmente aplicaciones BIM de colaboración a nivel de documentos. La segunda etapa tiene como hito la plataforma de información de modelos, en la que los fabricantes colaboradores desarrollan aplicaciones BIM basadas en una plataforma general de información de modelos y conforman aplicaciones BIM de colaboración a nivel de componentes. La etapa avanzada tiene como hito la plataforma abierta, en la que los usuarios pueden obtener de la plataforma BIM en la nube las aplicaciones BIM que necesiten según sus diferentes necesidades y componer aplicaciones BIM personalizadas.    

03 BIM+Internet de las cosas

          

El Internet de las cosas (IOT) es una red que, mediante la identificación por radiofrecuencia, los sensores infrarrojos, el sistema de posicionamiento global, los escáneres láser y otros dispositivos de captación de información, identifica, localiza, rastrea, supervisa y gestiona de forma inteligente los objetos, y los conecta a Internet para realizar el intercambio y la comunicación de información conforme a los protocolos establecidos.

          

La aplicación integrada de BIM y el Internet de las cosas constituye, en esencia, la integración de la información a lo largo de todo el proceso de construcción. La tecnología BIM asume las funciones de nivel superior de integración, interacción, visualización y gestión de la información, mientras que la tecnología del Internet de las cosas asume las funciones de percepción, recopilación, transmisión y supervisión de la información en la capa inferior. La aplicación integrada de ambas tecnologías permite lograr el «flujo de información en circuito cerrado» durante todo el proceso constructivo y materializar la integración orgánica entre la gestión de la información virtual y el hardware del entorno físico. En la actualidad, BIM se ha aplicado ampliamente en la fase de diseño y ha comenzado a extenderse a las fases de construcción y de explotación; las aplicaciones del Internet de las cosas se concentran principalmente en las fases de construcción y mantenimiento, y su aplicación integrada generará un enorme valor.

          

En la fase de construcción, la aplicación integrada de ambas tecnologías puede reforzar la capacidad de gestión de la seguridad en la obra, determinar un progreso razonable de la construcción, respaldar un control eficaz de los costes y elevar el nivel de gestión de la calidad. Riesgos como la protección perimetral deficiente en las entradas de los túneles o los trabajadores que no llevan puesto el cinturón de seguridad son habituales en las obras. La aplicación del Internet de las cosas basada en BIM puede detectar estos riesgos en tiempo real y emitir alertas. La identificación por radiofrecuencia (RFID) instalada en los cascos, los cinturones de seguridad y las tarjetas de identificación de los trabajadores que operan en altura permite lograr un posicionamiento preciso dentro del sistema BIM. Si el comportamiento operativo no se ajusta a la normativa aplicable, la tarjeta de identificación y la localización correspondiente en el sistema BIM activarán simultáneamente las alarmas. De este modo, los responsables pueden localizar con precisión el punto de riesgo y adoptar medidas eficaces para evitar los accidentes de seguridad.    

          

En las fases de construcción, explotación y mantenimiento, la aplicación integrada de ambas tecnologías puede mejorar la eficiencia del mantenimiento diario de los equipos, elevar el nivel de supervisión de los activos importantes, reforzar la capacidad de protección de la seguridad y respaldar la gestión inteligente H. OM.

          

El proyecto de viviendas PC de gran envergadura de Pujiang, en Shanghái, integró BIM y el Internet de las cosas. Sobre la base de la tecnología BIM se construyó una plataforma de gestión de la información para la construcción de edificios prefabricados, se investigaron y definieron las reglas de codificación de los componentes y se adoptó la tecnología de identificación por radiofrecuencia para la gestión dinámica de los componentes prefabricados. Se intentó aplicar la tecnología BIM al diseño, la producción y la construcción de edificios prefabricados de hormigón, y la gestión de todo el proceso constructivo permitió lograr una gestión inteligente, informatizada y dinámica de la producción e instalación de los componentes prefabricados, mejorando así la eficiencia de la gestión de la construcción.

          

La aplicación integrada de BIM y el Internet de las cosas se encuentra todavía en sus inicios: carece de estándares sistemáticos y operativos de integración e implantación para el intercambio, el almacenamiento, la transmisión, la codificación clasificada y la aplicación de datos, y debe afrontar numerosos problemas, como los de índole legal y normativa, los modelos de negocio actuales del sector de la construcción y el software de aplicación BIM. No obstante, estos problemas se irán resolviendo con el desarrollo de la tecnología y la mejora continua del nivel de gestión.

          

La fusión profunda y la aplicación de BIM y el Internet de las cosas elevará sin duda la construcción inteligente a un nuevo nivel e inaugurará una nueva era de la construcción inteligente; constituye una de las direcciones importantes del desarrollo de la informatización de la construcción del futuro. En el futuro, el sistema inteligente de control de edificios tendrá como núcleo el Internet de las cosas y como características principales la clasificación funcional y la intercomunicación compatible entre sistemas.

              

04 BIM+estación total inteligente

          

La topografía de construcción es un componente importante de la topografía de ingeniería e incluye el establecimiento de la red de control de la obra, el replanteo de los edificios, la observación de deformaciones durante el proceso constructivo y el levantamiento al finalizar la obra.

          

En los últimos años, los edificios de dimensiones extremas, gran altura y aspecto complejo son cada vez más numerosos. La estación total, también llamada taquímetro electrónico, se utiliza principalmente para el replanteo de las mediciones. Con la aplicación de nuevas tecnologías, la estación total evoluciona progresivamente hacia la automatización y la inteligencia. La estación total inteligente está accionada por motores y, bajo el control de las aplicaciones correspondientes, puede identificar, calibrar y medir automáticamente múltiples objetivos sin interferencias, y también puede apuntar directamente a objetivos ordinarios sin necesidad de prismas de reflexión.

          

La aplicación integrada de BIM y la estación total inteligente consiste en integrar el software y el hardware: se introduce el modelo BIM en el lugar de la obra y se utilizan los datos de coordenadas tridimensionales del modelo para accionar la estación total inteligente en las mediciones. La aplicación integrada de ambos métodos compara la información estructural real obtenida mediante el levantamiento in situ con los datos del modelo, comprueba las desviaciones entre el entorno constructivo real y el modelo BIM y proporciona así la base para el diseño detallado posterior de especialidades como las instalaciones electromecánicas, los acabados de alta calidad y los muros cortina. Al mismo tiempo, gracias a la función de replanteo eficaz y precisa de la estación total inteligente, y en combinación con la red de ejes, los puntos de control y las líneas de control de nivel de la obra, es posible marcar de forma eficaz y rápida los resultados del diseño en el terreno y lograr un replanteo constructivo preciso, proporcionando a los trabajadores una orientación de construcción más exacta e intuitiva. Además, gracias a la precisa función de captura de datos in situ de la estación total inteligente, una vez finalizada la construcción se miden los objetos de la obra y se comparan los datos medidos con los de diseño para verificar la calidad de la construcción.

          

En comparación con los métodos de replanteo tradicionales, el replanteo integrado de BIM y la estación total inteligente permite controlar la precisión dentro de 3 mm, mientras que la precisión requerida en la construcción general de edificios es de 1-2 cm, superando con creces la precisión constructiva tradicional. El replanteo tradicional requiere al menos dos operarios; con el replanteo integrado de BIM y la estación total inteligente, una sola persona puede completar el posicionamiento preciso de cientos de puntos al día, con una eficiencia de 6 a 7 veces superior a la del método tradicional.    

          

En la actualidad, muchas empresas extranjeras ya han integrado en sus obras la estación total inteligente para el replanteo de mediciones con BIM, mientras que en nuestro país la aplicación se encuentra aún en fase de exploración: solo unos pocos proyectos, como la Línea 9 del transporte ferroviario urbano de Shenzhen, el Centro Financiero Ping An de Shenzhen y el Wangjing SOHO de Beijing, han adoptado esta solución. En el futuro, la aplicación integrada de ambas tecnologías se integrará a su vez con la tecnología en la nube para lograr la sincronización bidireccional entre los terminales móviles y los datos de la nube; además, se integrará con el control de calidad del proyecto, incorporando de forma fluida los nuevos modos de control de calidad a los flujos de trabajo existentes, lo que incrementará aún más el valor de aplicación de BIM.

          

05 BIM+GIS

          

El sistema de información geográfica (GIS) es un sistema informático utilizado para gestionar los datos de distribución espacial geográfica. Obtiene, almacena, gestiona, calcula, analiza y muestra, mediante gráficos geográficos intuitivos, diversos datos relacionados con las posiciones de la superficie terrestre; su abreviatura en inglés es gis. La aplicación integrada de BIM y GIS se logra mediante la integración de datos, la integración de sistemas o la integración de aplicaciones: se puede integrar GIS en las aplicaciones BIM, integrar BIM en las aplicaciones GIS, o integrar profundamente BIM con GIS, de modo que se aprovechen al máximo las ventajas de cada tecnología y se amplíen sus campos de aplicación. En la actualidad, se han aplicado en múltiples ámbitos como la planificación urbana, el análisis del tráfico urbano, el análisis del microentorno urbano, la gestión de las redes municipales de tuberías, la planificación de zonas residenciales, la prevención digital de catástrofes y la renovación de edificios existentes. En comparación con la aplicación de cada tecnología por separado, se han logrado mejoras evidentes en la calidad del modelado, la precisión del análisis, la eficiencia en la toma de decisiones y el nivel de control de costes.

              

La aplicación integrada de BIM y el sistema de información geográfica puede mejorar la capacidad de gestión de proyectos de gran extensión territorial y larga duración. El objeto de aplicación de BIM suele ser un edificio individual; aprovechando la función macroscópica del sistema de información geográfica, su ámbito de aplicación se amplía a ámbitos de ingeniería como carreteras, ferrocarriles, túneles, energía hidroeléctrica y puertos. Por ejemplo, el proyecto de la autopista Xingfen combinó BIM y GIS, logrando una gestión constructiva multinivel que integra la gestión macroscópica basada en GIS, la gestión por secciones transversales basada en BIM y la gestión detallada de puentes y túneles.

          

La aplicación integrada de BIM y GIS también puede mejorar la capacidad de gestión de grandes instalaciones públicas. En la actualidad, la aplicación de BIM se concentra principalmente en las fases de diseño y construcción; la aplicación integrada de BIM y GIS puede resolver los problemas de gestión de operación y mantenimiento con BIM de los grandes edificios públicos, las obras municipales y las infraestructuras, y extender la aplicación de BIM a la fase de operación y mantenimiento. Por ejemplo, el proyecto del nuevo aeropuerto de Kunming combinó orgánicamente ambos sistemas y desarrolló con éxito un sistema de gestión de operación y mantenimiento de la terminal aérea, logrando la gestión diaria de la operación y el mantenimiento del inmueble de la terminal y de sus equipos electromecánicos, así como la consulta dinámica de información relativa a la maquinaria, los procesos, el inventario, las reparaciones y las inspecciones.

          

La aplicación integrada de BIM y GIS también puede ampliar y optimizar las funciones de aplicación de cada uno. La navegación es una función importante de la aplicación de los sistemas de información geográfica, pero se limita al exterior. La aplicación integrada de ambas tecnologías no solo puede extender la función de navegación del sistema de información geográfica al interior de los edificios, sino también optimizar sus funciones existentes. Por ejemplo, gracias a la descripción detallada de la información interior que ofrece el modelo BIM, es posible garantizar que, en caso de incendio, la vía de evacuación interior sea la más razonable, y no simplemente la más corta.

          

Con el rápido desarrollo de Internet, la aplicación integrada de BIM y GIS basada en Internet y en las tecnologías de comunicación móvil cambiará su modo de aplicación y evolucionará hacia los servicios en red. En la actualidad, BIM y GIS han comenzado a incorporar la computación en la nube, y han surgido respectivamente el «BIM en la nube» y el «GIS en la nube». La introducción de la computación en la nube modificará la forma de almacenamiento de los datos de BIM y GIS, aumentará su volumen de datos y permitirá que sus aplicaciones experimenten un desarrollo espectacular.    

          

          

06 BIM+escaneo 3D

          

El escaneo tridimensional es una tecnología de alta tecnología que integra la óptica, la mecánica, la electrotecnia y la informática. Se utiliza principalmente para escanear la forma, la estructura y el color de los objetos y obtener las coordenadas espaciales de su superficie. Presenta ventajas como una gran rapidez de medición, alta precisión y facilidad de uso, y sus resultados de medición pueden conectarse directamente con diversos programas informáticos. La tecnología de escaneo láser tridimensional, también denominada tecnología de reproducción de escenas, emplea métodos de medición por escaneo láser de alta velocidad para obtener con rapidez datos de coordenadas tridimensionales de alta resolución y gran extensión de la superficie del objeto medido, lo que ofrece un nuevo medio técnico para construir con rapidez modelos de imagen tridimensionales de los objetos.

          

La tecnología de escaneo láser tridimensional puede registrar de forma eficaz y completa las situaciones complejas del lugar de la obra. Su comparación con el modelo de diseño permite reflejar directamente la situación constructiva real, lo que resulta de gran ayuda para trabajos como la inspección de la ingeniería. Al mismo tiempo, para algunos edificios antiguos, el escaneo láser tridimensional puede generar con rapidez y precisión registros electrónicos y documentación digital de archivo, lo que facilita los posteriores trabajos de reparación y renovación. Además, en el caso de estados constructivos difíciles de modificar sobre el terreno, esta tecnología permite obtener información real y llevar a cabo el recorte de los componentes de acabado correspondientes. La integración de BIM y el escaneo tridimensional consiste en comparar, transformar y coordinar el modelo BIM con el modelo de escaneo tridimensional correspondiente, con el fin de contribuir a la inspección de la calidad de la obra, al modelado rápido y a la reducción de los retrabajos, resolviendo muchos problemas que los métodos tradicionales no pueden abordar.    

          

La integración de BIM y la tecnología de escaneo láser tridimensional se aplica cada vez más en el ámbito de la construcción y posee un importante valor de aplicación en la inspección de la calidad de la obra, el apoyo al cómputo real de la ingeniería, el montaje previo de estructuras de acero, etc. Por ejemplo, comparando los resultados del escaneo láser tridimensional con el modelo BIM se pueden comprobar las diferencias entre la situación constructiva real y el modelo y los planos, lo que ayuda a detectar problemas durante la construcción; para ello, el personal debe llevar planos y cintas métricas en las inspecciones in situ, un método tradicional que consume tiempo y esfuerzo.

          

Por ejemplo, para resolver el difícil cálculo de los volúmenes de movimiento de tierras en la excavación, es posible realizar un escaneo láser tridimensional después de la excavación, crear un modelo tridimensional a partir de los datos de la nube de puntos y utilizar el software BIM para medir rápidamente el volumen del modelo real y calcular el volumen de tierras excavadas del foso de cimentación. Además, mediante la comparación con el modelo de diseño se puede conocer de forma intuitiva la calidad de la excavación del foso y otra información.

          

El proyecto de la Torre de Shanghái incorporó la tecnología de escaneo láser tridimensional de gran espacio. Mediante la obtención de la información tridimensional del complejo entorno de la escena y de los objetivos espaciales, es posible reconstruir rápidamente el modelo tridimensional de los objetivos y los datos con coordenadas tridimensionales —líneas, planos, volúmenes y espacios—, reproduciendo las características morfológicas reales de los objetos. Al mismo tiempo, el modelo tridimensional basado en la nube de puntos se comparó con el modelo de diseño original para comprobar la situación constructiva real; los modelos establecidos a partir de los datos reales de tuberías y rastreles recopilados in situ proporcionaron la base para los diseños especializados posteriores, como los llevados a cabo a finales de diciembre. La aplicación integrada de BIM y la tecnología de escaneo tridimensional no solo aumentó la eficiencia y la precisión de la inspección de la calidad de la construcción, sino que también sentó las bases para el diseño posterior de especialidades como el acabado interior.

          

07 BIM+realidad virtual    

          

La realidad virtual, también denominada entorno virtual o entorno de realidad virtual, es una tecnología de entornos tridimensionales que integra avanzadas tecnologías informáticas, tecnologías de medición por sensores, tecnologías de simulación, microelectrónica, etc. Genera entornos sensoriales tridimensionales reales de visión, audición, tacto y fuerza, formando un mundo virtual. La tecnología de realidad virtual utiliza el ordenador para realizar operaciones de visualización sobre datos complejos. En comparación con las interfaces hombre-máquina tradicionales y las operaciones de ventanas al uso, la realidad virtual supone un salto cualitativo en el pensamiento tecnológico.

          

La idea de la tecnología BIM es crear una biblioteca de información de modelos que abarque todo el ciclo de vida del proyecto de construcción y lograr la integración y el intercambio de información basada en modelos entre las distintas fases y especialidades. La aplicación integrada de BIM y la tecnología de realidad virtual incluye la construcción de escenarios virtuales, la simulación del progreso de la construcción, la simulación de planes constructivos parciales complejos, la simulación de los costes de construcción, la simulación de la información de modelos multidimensionales y el recorrido interactivo por los escenarios. Su objetivo es emplear la biblioteca de información BIM como apoyo de la tecnología de realidad virtual para aplicar mejor los proyectos de construcción a lo largo de todo su ciclo de vida.

          

Combinar BIM con la tecnología de realidad virtual puede aumentar el realismo de la simulación. Las expresiones bidimensionales y tridimensionales tradicionales solo transmiten parte de la información del edificio a una única escala. Con la realidad virtual se puede mostrar un edificio virtual vivo e inmersivo. Además, cualquier información relevante puede integrarse en el escenario virtual creado, y la información de los modelos multidimensionales puede simularse de forma conjunta, lo que permite visualizar en tiempo real y desde cualquier ángulo la relación entre la información y el modelo, orientar el diseño y la construcción y asistir a la supervisión de la obra en la realización de sus tareas.

          

La aplicación integrada de BIM y la tecnología de realidad virtual puede respaldar eficazmente el control de costes del proyecto. Según estadísticas no exhaustivas, alrededor del 30 % de los procesos constructivos de una obra requieren retrabajo, se desperdicia el 60 % de los recursos humanos y se malgasta el 10 % de los materiales. No es difícil calcular que la enorme industria de la construcción pierde cada año un capital de aproximadamente un billón de yuanes. La aplicación integrada de BIM y la tecnología de realidad virtual, mediante la simulación del proceso constructivo, permite verificar, antes de la construcción real, la viabilidad y la racionalidad de los planes de construcción, reducir o evitar la mayoría de los errores de diseño y construcción, analizar la racionalidad de los esquemas constructivos y elaborar los correspondientes planes de compra y análisis de gastos financieros. De este modo se detectan con antelación los problemas de diseño y construcción, se actualizan oportunamente las propiedades del diseño, el presupuesto y el avance, y se garantiza la coherencia y la precisión de los datos y la información. La aplicación integrada de ambas tecnologías puede reducir en gran medida la ineficiencia, el despilfarro y los retrabajos generalizados en el sector de la construcción, acortar el tiempo de planificación y presupuestación de los proyectos y mejorar la precisión de dicha planificación y presupuestación.    

          

Combinar BIM con la tecnología de realidad virtual puede mejorar eficazmente la calidad de la ingeniería. Antes de la construcción, la demostración tridimensional y la simulación del proceso constructivo en el ordenador permiten descubrir y evitar diversos problemas que podrían surgir en la construcción real, como las colisiones de tuberías o la instalación de componentes, orientando así la construcción y la elaboración del plan constructivo óptimo, mejorando la eficiencia global de la obra, garantizando su calidad y eliminando los riesgos de calidad y los peligros ocultos para la seguridad, además de contribuir a reducir los costes y el tiempo de construcción.

          

Combinar BIM con la tecnología de realidad virtual puede aumentar la interactividad del trabajo de simulación. En el escenario tridimensional virtual es posible cambiar en tiempo real entre distintos planes de construcción y percibir, desde el mismo punto o la misma secuencia de observación, los diferentes procesos constructivos, lo que ayuda a comparar las ventajas e inconvenientes de las distintas opciones y a determinar el plan constructivo óptimo. Asimismo, se pueden modificar determinadas partes y compararlas en tiempo real con el plan antes de la modificación. Además, es posible observar directamente el entorno virtual tridimensional durante todo el proceso constructivo, detectar con rapidez lo que resulte irracional o erróneo y evitar los retrabajos durante la construcción.

          

La aplicación de la tecnología de construcción virtual en el ámbito de la construcción de edificios será una tendencia inevitable. La tecnología de construcción virtual tiene amplias perspectivas de aplicación en el diseño y la construcción del futuro, e impulsará sin duda la industria de la construcción de nuestro país hacia una era completamente nueva.    

08 BIM+impresión 3D

          

La tecnología de impresión tridimensional es una tecnología de prototipado rápido basada en archivos de modelos digitales tridimensionales, que construye los objetos mediante la impresión capa a capa o mediante la unión de polvo. Integra tecnologías avanzadas como el modelado digital, el control electromecánico, la tecnología de la información, la ciencia de los materiales y la química.

          

La aplicación integrada de BIM y la impresión 3D se utiliza principalmente, en la fase de diseño, para la visualización, la revisión y el análisis de simulación de los planes, imprimiendo a pequeña escala los modelos BIM con impresoras 3D. En la fase de construcción, la impresora 3D imprime directamente el modelo BIM para obtener componentes reales e incluso edificios completos, sustituyendo en parte a las técnicas constructivas tradicionales. La aplicación integrada de BIM y la impresión 3D puede describirse como la combinación de dos tecnologías revolucionarias, que abre una «autopista» para el proceso que va del plan de diseño al objeto físico y ofrece un esquema más eficaz para el procesado y la fabricación de componentes complejos. En la actualidad, existen tres modalidades de aplicación integrada de BIM y la tecnología de impresión 3D: la impresión tridimensional de edificios completos basada en BIM, la fabricación de componentes complejos basada en BIM e impresión 3D y la presentación de maquetas físicas de los planes de construcción basadas en BIM e impresión 3D.

          

Impresión tridimensional de edificios completos basada en BIM. El edificio se diseña con BIM y el modelo de diseño se imprime mediante una impresora 3D especial para obtener el edificio completo. Construir viviendas con tecnología de impresión tridimensional puede reducir eficazmente los costes de mano de obra, y durante el proceso no se generan polvo ni residuos de construcción. Se trata de una tecnología ecológica y respetuosa con el medio ambiente que presenta ventajas evidentes frente a las técnicas tradicionales en el ahorro de energía, la reducción del consumo y la protección ambiental.

          

Los componentes complejos se fabrican a partir de BIM y de la impresión 3D. Los procesos de fabricación tradicionales de las piezas complejas se ven muy afectados por factores humanos, por lo que su precisión y su estética presentan inevitablemente desviaciones. La impresora 3D está controlada por ordenador: con el respaldo de los datos, cualquier pieza compleja de forma especial puede fabricarse con rapidez y precisión. Con la integración de BIM y la tecnología de impresión 3D, ya no se necesitan procesos, medidas y moldes complejos para fabricar componentes complejos: basta con enviar el modelo BIM del componente a la impresora 3D para imprimir en poco tiempo la pieza compleja, lo que acorta el ciclo de procesado, reduce los costes y ofrece una gran precisión, garantizando la exactitud geométrica, la precisión dimensional y la calidad física de las piezas complejas de formas especiales.    

          

Presentación de maquetas físicas de los planes de construcción basadas en BIM e impresión 3D. Los modelos a escala de los planes de construcción generados mediante impresión tridimensional ayudan al personal de obra a comprender de forma más intuitiva el contenido del plan. No requieren ordenadores ni otros dispositivos de hardware para ser mostrados y pueden observarse desde una perspectiva completa de 360 grados, superando las limitaciones de las imágenes 3D impresas y de los vídeos tridimensionales, que solo ofrecen un único ángulo.

          

Con el desarrollo de diversas tecnologías, la integración de BIM y la impresión 3D resolverá muchos problemas técnicos, y los precios de las impresoras 3D y de los materiales de impresión tenderán también a ser razonables. La reducción de los costes de aplicación ampliará asimismo el ámbito de aplicación de la impresión 3D y elevará el nivel de automatización del sector de la construcción. Aunque la construcción con impresión 3D no ofrece las ventajas de la producción prefabricada industrial en cuanto a la eficiencia y la economía de la producción en serie de edificios civiles ordinarios, presenta ventajas evidentes en los edificios individualizados y de pequeña escala. Con el auge del mercado de edificios personalizados, la construcción mediante impresión tridimensional goza de un panorama de mercado muy amplio en este ámbito.

          

          

          

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