El siguiente artículo proviene de Dibujos BIM de Ingeniería Digital

• Puntos críticos y difíciles del proyecto:

Cercano al río y al mar, con abundante agua:El lado este del proyecto está a unos 50 metros del río Wanquan, el nivel freático es relativamente alto (-3,71 m), la cota inferior de la capa de nivelación de la losa de cimentación es de -7,2 m, y el sótano, una vez construido, permanecerá durante mucho tiempo en un entorno rico en agua. El drenaje de la excavación y la impermeabilización del sótano son los puntos clave.

Gestión coordinada de componentes prefabricados:La tasa de prefabricación de este proyecto es superior al 50%, y la división de moldes y disposición de los componentes prefabricados, las reservas e incrustaciones previas, el diseño detallado coordinado multidisciplinar, así como el control del plazo de producción y la organización del transporte y la instalación son los puntos clave de la gestión coordinada del proyecto.

Forma única del muro cortina curvo:El muro cortina curvo de forma irregular exige un control preciso de la posición de las piezas empotradas previamente colocadas; garantizar que la forma curva del alero exterior sea suave y continua es el punto clave y difícil de la construcción de este proyecto.

Diseño detallado coordinado multidisciplinar:El diseño detallado coordinado multidisciplinar de la estructura principal, la estructura secundaria, las instalaciones electromecánicas, el muro cortina y los acabados de alta calidad, para reducir los riesgos de control de calidad, evitar retrabajos y mejorar la eficiencia de la construcción, es un punto clave.

Coordinación y gestión organizativa multipartita:Los proyectos hospitalarios tienen un alto grado de especialización, involucran muchas disciplinas, con un amplio alcance de trabajos cruzados y un alto costo de coordinación y organización entre las distintas especialidades. La división de interfaces entre las especialidades, la colaboración coordinada y la organización racional y coordinada de todas las partes participantes en la construcción son factores clave para garantizar la construcción fluida del proyecto.

• Colaboración de software

Este proyecto implementa tecnología BIM, y los softwares relacionados utilizados son los siguientes:

Revit: modelado BIM principal	Magicad: integración de tuberías electromecánicas, cálculo de soportes y suspensiones
Software BIM de construcción Glodon: disposición del sitio, colocación de ladrillos, diseño detallado de andamios, etc.	Tekla: diseño detallado de estructuras de acero
Navisworks: aligeramiento de modelos, detección de colisiones	Lumion: renderizado, animaciones de recorrido de escenas, etc.

  

 

• Ruta general de la tecnología BIM    

• Revisión conjunta de planos

Mediante la construcción del modelo BIM, se verificaron los planos de construcción y se resolvieron anticipadamente los problemas de construcción. Hasta la fecha se han emitido 7 juegos de planos modificados, incluidas 4 versiones de planos de construcción y 3 versiones de planos de acabados de alta calidad, y se han acumulado un total de 246 informes de problemas, incluidos 184 problemas de obra civil y 62 de instalaciones electromecánicas.

Ejemplos ilustrativos:    

En la entrada de la rampa del garaje N.º 1, la distancia entre la parte inferior de la viga y la placa de la rampa es demasiado pequeña, lo que afecta al uso funcional normal. Mediante el diseño espacial tridimensional, se sugiere voltear hacia arriba las dos vigas en este punto, de manera que la parte inferior de la viga quede al mismo nivel que la parte inferior de la placa.

La cota de salida del drenaje es de -1,5 m, la cota de la losa de piso es de -1,2 m, el espesor de la losa es de 0,4 m y el manguito previsto se superpone con la losa superior. Según las cotas de la red de tuberías exterior, la cota del manguito de la tubería de drenaje se reduce a 200 mm por debajo del fondo de la losa para evitar la colisión entre la tubería y la losa de piso.    

En el depósito de agua contra incendios del sótano, el pozo de aspiración y la tubería de salida contra incendios colisionan con el cabezal de pilotes. Mediante la optimización coordinada, el pozo de aspiración y la tubería contra incendios se desplazan 1600 mm hacia abajo para evitar la colisión.

• Puntos clave de la disposición del sitio

① Ancho de la vía perimetral de 4,5 m; 2 entradas y salidas; ancho libre del paso de bomberos superior a 4 m;

② Análisis de fuentes de peligro, instalación de barandillas de protección en los bordes;

③ Configuración del apilamiento de materias primas, del procesamiento de armaduras y del apilamiento de armaduras terminadas, para reducir el transporte secundario;

④ Ubicación de las cajas de distribución eléctrica, para reducir la longitud de los cables eléctricos temporales;    

•Diseño detallado de planes auxiliares

1. El terreno de cimentación de este proyecto es una capa de suelo arenoso, cercano al río y al mar (la distancia más próxima al río Wanquan es de unos 75 metros), con abundante agua. La cota del nivel freático es de 0,79 a 1,59 m (cota relativa de -6,41 a -7,21 m). El plan de diseño de drenaje de la excavación adopta una estructura de 1 fila de tablestacas Larsen de contención de agua alrededor de la excavación + pozos tubulares ultraprofundos de gran diámetro φ500 para drenaje, logrando el objetivo de drenaje mediante 2 medidas. Se utiliza tecnología BIM para realizar simulaciones visuales, apoyando la construcción.

   

2. Todas las vías temporales de este proyecto se configuran como calzadas de doble carril de ocho metros de ancho. Para garantizar que los distintos procesos del sitio de construcción se desarrollen de manera ordenada, se elaboró razonablemente el plan de excavación de tierras del garaje subterráneo. Para mejorar la eficiencia de la construcción, el garaje se dividió en cuatro bloques A, B, C y D, excavando desde el borde hacia el centro, y en la fase de construcción subterránea se adoptó el método de la banda de vertido posterior, construyendo de forma escalonada en el orden de los bloques A-C-B-D.

3. Para satisfacer las necesidades de la construcción, se instalaron en el sitio tres grúas torre de cabeza plana 7020, logrando una cobertura del 100%. Se mejoró enormemente la eficiencia de transporte de las grúas torre y se añadieron dispositivos anticolisión para las grúas torre, garantizando la seguridad de la construcción. El dispositivo de aspersión vinculado a la grúa torre controla eficazmente el polvo del sitio.

• Estadística de longitudes de pilotes

Según los requisitos de diseño, la profundidad de entrada del pilote en la cuarta capa de arena media no debe ser inferior a 10 metros. El método tradicional de estadística de longitud de pilotes tiene una precisión relativamente baja; por ello, a través de los datos de exploración geológica y de las fluctuaciones del reconocimiento geológico, se estableció un modelo geológico que, combinado con el modelo de cimentación de pilotes, permite determinar con precisión la cota inferior en la que la base del pilote penetra 10 metros en la capa de arena media, confirmando así la longitud del pilote, facilitando el control del volumen de obra y organizando razonablemente la construcción.    

          

• Diseño detallado del encofrado de ladrillos

Se utilizan placas de cemento prefabricadas en lugar del encofrado tradicional de ladrillos de cimentación, como encofrado lateral de los cabezales de pilotes, sin necesidad de albañilería ni revoco, lo que puede mejorar considerablemente la eficiencia de la construcción. Al mismo tiempo, el uso de encofrados de placas prefabricadas permite ahorrar importantes costos de mano de obra: si el encofrado tradicional de ladrillos requiere 15 personas o más trabajando continuamente en la albañilería, el encofrado de placas solo necesita unos 5 trabajadores instalando de forma continua, pudiendo ahorrar aproximadamente la mitad del plazo de construcción respecto al encofrado tradicional de ladrillos.    

• Diseño detallado de encofrados y andamios

Se configuran los modelos de andamios y encofrados según los requisitos normativos, guiando la construcción en el sitio, al tiempo que se extraen rápidamente las tablas de materiales reutilizables y de procesamiento de cada componente para su uso en la explicación técnica tridimensional. Según el progreso de la construcción, se ajustan razonablemente el momento y la cantidad de entrada de materiales, así como los lotes de rotación, logrando un control preciso.

Utilizando el software BIM de encofrados y andamios, se analizan y verifican el modelado refinado del sistema de encofrado y el plan de montaje, obteniendo un plan de construcción del sistema de encofrado relativamente científico y razonable. Finalmente se exporta la memoria de cálculo y se contabiliza el volumen de obra del sistema de encofrado, proporcionando apoyo técnico a la construcción del proyecto.    

• Diseño detallado de nudos viga-columna

En numerosas ubicaciones del edificio de servicios médicos y del edificio de hospitalización, la disposición de las armaduras en los nudos viga-columna es densa, entrelazada y compleja, con múltiples colisiones. Mediante la construcción precisa del modelo del nudo viga-columna, tomando como referencia la posición de las armaduras de las vigas, se simula la disposición de las armaduras de las columnas. A través del diseño detallado de la disposición de las armaduras de las columnas, se resuelven los problemas de colisión, facilitando la construcción en el sitio.    

• Diseño detallado de la disposición de losas compuestas

Mediante el diseño detallado de la disposición del modelo de losas compuestas, se numeran una por una. Para evitar perforaciones secundarias posteriores, en combinación con los distintos sistemas especializados se ubican de manera unificada los orificios reservados, se coordina con la planta de procesamiento para la producción estandarizada y se utilizan códigos QR para el seguimiento de la información.

En este proyecto se exportaron en total más de 5.000 planos de producción y procesamiento de losas compuestas.

•Diseño detallado de paneles de tabiquería

Se seleccionan paneles de tabiquería prefabricados con especificaciones de 600*3000 y 600*2700; para la altura del muro se utilizan dos paneles, uno estándar y uno cortado, unidos; la unión de los paneles de tabiquería adyacentes debe escalonarse 300 mm.

Los paneles verticales a ambos lados de las aberturas de puertas y ventanas tienen la misma altura que la puerta; los paneles de tabiquería superiores utilizan paneles horizontales colocados completamente sobre los paneles verticales, evitando múltiples cortes de esquinas en los paneles verticales; sobre los paneles horizontales se continúa con la disposición de paneles verticales, facilitando la construcción;    

Tras completar la disposición y ser revisada correctamente en el sitio, se exportaron un total de 365 planos de construcción, incluidos 20 planos de planta y 345 detalles de secciones de nudos.    

•Diseño detallado de las piezas empotradas del muro cortina

Al colocar las piezas empotradas prefabricadas del muro cortina y los montantes verticales del muro cortina en el modelo, se detectaron 41 problemas, como colisiones entre las piezas empotradas y la estructura principal, cotas incorrectas en la posición de las piezas empotradas, incoherencias entre los perfiles de los nudos de las piezas empotradas y los detalles del alero exterior de la estructura, y desalineaciones entre los montantes verticales del muro cortina y las piezas empotradas. Tras comunicarse con el diseñador, se ajustaron las posiciones de las piezas empotradas en el espacio tridimensional y se exportaron directamente los planos, evitando los defectos del diseño plano bidimensional.   

•Diseño detallado de paneles de aluminio

Se realiza el diseño detallado de los paneles de aluminio del acabado exterior del muro cortina, se ajusta aún más la posición de las piezas empotradas y se previsualiza intuitivamente en 3D el efecto de diseño del muro cortina, ajustando problemas como juntas escalonadas y divisiones desiguales, para garantizar que la obra del muro cortina se complete con excelencia a la primera.    

•Diseño detallado de la disposición de baldosas de acabados de alta calidad

Aprovechando las características de visualización tridimensional de la tecnología BIM, se dispone la colocación de las baldosas de acabado interior de las cajas de escalera, de modo que las juntas de las baldosas de las mesetas y de los peldaños queden centradas o continuas, determinando así las especificaciones de las baldosas cerámicas y garantizando la estética tras la finalización, al tiempo que se evita el desperdicio de materiales y se mejora la eficiencia de la construcción.    

•Diseño detallado de salas médicas especializadas    

La superficie total de diseño detallado de instalaciones electromecánicas de las parcelas A y B de este proyecto es de 83.000 m², con 11 salas de equipos grandes. Entre ellas, el garaje subterráneo y el edificio de servicios médicos cuentan con numerosas tuberías específicas; además de las tuberías electromecánicas convencionales, hay una gran cantidad de sistemas médicos específicos, con tuberías densas, espacio de disposición reducido, hasta 8 capas de tuberías, numerosos nudos en la capa decorativa y altos requisitos de cota del techo suspendido. Al mismo tiempo, para lograr un hospital inteligente, la precisión del modelo y la dificultad de la integración de tuberías son relativamente altas, con gran dificultad de coordinación de la construcción. Se utiliza el modelo BIM para optimizar la disposición integral de tuberías y emitir planos de construcción BIM, haciendo que las distintas tuberías estén coordinadas y ordenadas de forma escalonada, ahorrando eficazmente el plazo y evitando retrabajos, y mejorando la calidad global de la construcción.    

•Análisis de altura libre

Antes de que se determinen los planos de acabados de alta calidad, se realiza el diseño detallado de la disposición integral de tuberías en todas las zonas de la parcela A que requieren techos suspendidos de acabados de alta calidad, se efectúa el análisis de altura libre en cada pasillo y zona funcional, se generan los planos de análisis de altura libre y se explican los resultados de la disposición al promotor y al diseñador de acabados de alta calidad, coordinando con las distintas unidades de diseño para completar la emisión de los planos de diseño de acabados de alta calidad.    

Tomando como ejemplo el pasillo exterior de la sala de aire acondicionado de purificación de la cuarta planta del edificio de servicios médicos: la altura de planta de la cuarta planta es de 4,2 metros, la altura máxima de la viga es de 0,75 metros, el ancho del pasillo es de 2,1 metros y en esta zona hay una losa rebajada con una altura de rebaje de 0,2 metros, por lo que la altura libre bajo la viga es de solo 3,4 metros, y al mismo tiempo el requisito de altura del techo suspendido de acabados de alta calidad en esta zona es de 2,75 metros. Tras la disposición preliminar de esta zona, la altura libre bajo las tuberías era de solo 1,95 metros. Después de comunicarse con el promotor y el diseñador, se profundizó en la disposición integral de tuberías, trasladando los conductos de extracción de humo y los conductos de ventilación al interior de la sala, cambiando al mismo tiempo las dimensiones de la sección de los conductos y el recorrido de los ramales. Tras la optimización, la cota inferior de las tuberías en el pasillo es de 2,9 metros, cumpliendo los requisitos del techo suspendido de acabados de alta calidad. Mediante la tecnología BIM, se modela con precisión y se determina la posición y la cota de instalación de las tuberías, cumpliendo los requisitos del techo suspendido de acabados de alta calidad al tiempo que se acelera el progreso de la construcción y se reducen los costos de construcción.    

•Análisis de tensiones en soportes y suspensiones

Este proyecto cuenta con numerosas tuberías, por lo que el análisis de las tensiones en los soportes y suspensiones es especialmente importante. Utilizando la tecnología BIM y en referencia a las normas de diseño, se realiza el diseño del esquema de selección y disposición de los soportes y suspensiones integrales para las tuberías principales del garaje subterráneo y de la parte superior sobre el suelo; sobre la base de las normas y del análisis de cargas, se garantiza la seguridad y razonabilidad del esquema de disposición de los soportes y suspensiones.

Se adopta la construcción con soportes y suspensiones integrales, sustituyendo la forma tradicional de soportes y suspensiones por soportes integrales dispuestos de manera ordenada, reduciendo la cantidad de soportes y suspensiones y haciendo que el trazado de las tuberías sea más claro y evidente. Al mismo tiempo, el diseño detallado de los soportes y suspensiones integrales se realiza en formato «un soporte, un plano», ubicando con precisión en el modelo la posición y la forma de los soportes y suspensiones integrales, y analizando las tensiones en las distintas formas de soportes integrales. En cada sección de soporte integral se realiza la ubicación de las tuberías y la anotación de la información de las tuberías, la ubicación del soporte y el modelo del soporte, garantizando la precisión del procesamiento e instalación del soporte. En este proyecto se emitieron un total de 1.249 secciones de soportes y suspensiones.    

   

•Disposición vertical

Aprovechando las características de visualización tridimensional de la tecnología BIM, y considerando factores como la posición de instalación de contadores de agua y válvulas y el espesor del aislamiento de las tuberías, se realiza la disposición integral de tuberías en todos los pozos de tuberías de la parcela A. Al mismo tiempo, se dispone la ubicación de las bandejas portacables verticales, las cajas de distribución y los conductores barra de los pozos eléctricos de la parcela A, determinando la altura y la posición de instalación de las cajas eléctricas emparejadas, y emitiendo el esquema óptimo para la construcción en el sitio, lo que mejoró enormemente el progreso de la instalación, ahorró el plazo de construcción y redujo los costos. Se emitieron en total 13 planos de pozos de tuberías y pozos eléctricos.    

•Orificios reservados en la estructura

Según los resultados de la detección de colisiones, se ajusta y optimiza la disposición de las tuberías, pudiendo ubicar de manera intuitiva y precisa la posición de instalación de las tuberías en el modelo, y verificando los orificios reservados de la estructura.

En el sótano de este proyecto se emitieron en total 2 planos de planta de orificios reservados, 24 secciones de orificios reservados y un total de 221 manguitos. 

Sección anotada de orificios reservados en la estructura

Planta anotada de orificios reservados en la estructura

•Sala de equipos:

En cuanto al diseño detallado de las salas de máquinas, antes de la construcción de la estructura principal se utiliza la tecnología BIM para ubicar los equipos de las 11 salas de máquinas de este proyecto, optimizando y ajustando al mismo tiempo los espacios de instalación de los pozos de recolección de agua, las zanjas de drenaje y las válvulas e instrumentos. Cumpliendo los requisitos de espacio de mantenimiento, espacio de instalación y normas de aceptación de la construcción, y a través de la animación de recorrido por la sala de máquinas, se experimenta de forma inmersiva el efecto de optimización de la sala de máquinas, se determina el esquema final y se mejora el aspecto general de la sala de máquinas.    

•Emisión de planos de instalaciones electromecánicas:

Este proyecto, basado en el modelo BIM, apoya la instalación de tuberías en el sitio y el trabajo de diseño detallado de la integración de tuberías. Las instalaciones electromecánicas abarcan especialidades como climatización, suministro y drenaje de agua, electricidad, protección contra incendios, ingeniería de purificación, gases médicos y logística neumática. Tras completar el diseño detallado de la integración de tuberías, se emiten planos refinados del modelo, aplicándolos a la construcción en el sitio.

En la parcela A de este proyecto se emitieron en total 183 planos de planta y secciones.    

Emisión de planos de pozos de tuberías

Emisión de planos de secciones

          

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