En el año 2023, de eclosión de la IA, ¿qué nuevas aplicaciones prácticas ha traído el nuevo diseño BIM+IA?

El siguiente artículo proviene de la Alianza Industrial BIM, autor BIM-Chaoren

La situación actual del BIM es la siguiente:Los jugadores de nivel bajo (rangos de bronce y plata) modelan a partir de los planos, integran las redes de instalaciones y resuelven los problemas de diseño y construcción. Los jugadores de alto nivel (rango rey) impulsan el diseño directo con BIM, eliminando por adelantado, ya en la fase de diseño, los antiguos puntos débiles y todas las situaciones posibles. Los jugadores de nivel medio (rangos platino y estelar) se sitúan entre el modelado BIM y el diseño directo.

   

La definición de BIM que Autodesk dio en sus orígenes se correspondía «con precisión» con las funciones de Revit y Buzzsaw, los dos programas que acababa de adquirir. La creación inicial del término «BIM» fue artificial y respondía en gran medida al marketing de los proveedores de software.

Actualmente, la mayoría se encuentra en los niveles bajo y medio del BIM. Y, dentro de ellos, los jugadores de nivel medio ocupan la mayor parte de los puestos del sector; la mayoría de los jugadores de nivel medio son conscientes de querer saltar de nivel y lograr resultados distintos, pero se topan con numerosas limitaciones que les impiden desplegar todo su potencial.

Entonces, ¿todos se preguntarán cuáles son las aplicaciones concretas de la combinación de la IA con el BIM? A continuación les contaré sobre la exploración de BIM + IA.    

En 2023, el año en que brotaron las tecnologías de IA, recopilé diez herramientas de IA relacionadas con el sector de la construcción que ya se reparten por las etapas inicial, intermedia y final del proceso constructivo: la planificación.

Para la fase de adquisición del terreno, DELVE y Giraffe;

para la fase de esquema conceptual, Midjourney y Stable Diffusion;

para el modelado BIM, Architechtures, Planfinder y HyparAI;    

para el renderizado y la posproducción, ArkoAI, Veras y Adobe Firefly;

para los planos de obra, SWAPP;

Pero en China la IA ya se ha infiltrado discretamente en el carril ToB, donde la senda hacia la comercialización es más clara y el potencial de desarrollo es mayor, sobre todo en las industrias tradicionales con posibilidades de transformación «IA+», como el sector de la construcción.

En el ámbito del diseño arquitectónico, lo que la IA «sustituye» es, sobre todo, al diseñador, en particular en esos trabajos repetitivos que no requieren pensamiento creativo.    

El trabajo de los arquitectos se divide endos tipos: los trabajos repetitivos de carácter más mecánicoylos trabajos creativos.Según las estadísticas de tiempos del proceso de diseño en el sector, los diseñadores dedican alrededor del 73 % de su tiempo de trabajo a lo primero, y solo un 27 % a la creación y a la coordinación y la comunicación.

Por ejemplo, en la fase de diseño, tareas como la optimización de la implantación de los edificios, el renderizado y la revisión de los planos, y, en la fase de construcción, la predicción y el cálculo del consumo energético, pueden ser sustituidas por completo por la IA; la IA también puede ayudar a dibujar o generar automáticamente módulos con un alto grado de estandarización.

Al integrar módulos de algoritmos de IA en plataformas de diseño informatizado como CAD y BIM, las principales empresas de diseño arquitectónico ya han empezado a automatizar el diseño en los distintos eslabones del proyecto.

Por ejemplo, AIRoad, del Grupo Huashe, tras realizar el modelado paramétrico de la estructura del puente y especificar los componentes y los puntos de inicio y fin, puede crear automáticamente el modelo del puente y generar imágenes de renderizado en alta definición; además, puede interoperar con plataformas de diseño informatizado como BIM, lo que facilita un diseño detallado posterior.

como Xiaoku Technology, especializada en el diseño de esquemas previos a la inversión; Pinlan Technology, centrada en el diseño inteligente de los planos de obra; TransBIM (Third Dimension Technology), que ofrece servicios de generación inteligente de planos de obra; Arko AI, dedicada al renderizado en la nube; y Wanyi Technology, centrada en la revisión de planos, entre otras.    

Actualmente, los marcos de IA más extendidos pueden desempeñar funciones como el reconocimiento de imágenes, el reconocimiento de voz y el análisis por razonamiento; solo el reconocimiento de imágenes puede derivar, a su vez, en aplicaciones como el reconocimiento de texto, el reconocimiento facial o la detección de objetos, que ya cuentan con sistemas bastante maduros. Por ello, la tecnología BIM puede intentar combinarse con el reconocimiento de imágenes de la IA.

Tomemos, por ejemplo, la elaboración del mapa de análisis de altura libre, la aplicación más habitual del BIM: una vez elaborado el mapa de análisis de altura libre, hace falta una persona con experiencia que juzgue si la altura libre de una zona determinada cumple los requisitos, pues en algunos puntos la altura libre puede rebajarse adecuadamente tras sopesar factores como el costo o la construcción, primando la economía y la funcionalidad.

El procedimiento habitual consiste en elaborar primero un borrador del mapa de distribución de alturas libres, o una tabla de alturas libres, para que todas las partes presentes en la reunión confirmen conjuntamente la altura libre y, finalmente, se complete la versión definitiva del mapa de distribución de alturas libres. Durante este proceso puede haber múltiples rondas de discusión, modificación y ajuste. La tecnología de reconocimiento de imágenes de la IA puede sustituir a esa persona con experiencia.    

Con la tecnología de reconocimiento de imágenes de la IA se puede extraer información del mapa de distribución de alturas libres, como la altura libre de los carriles de circulación, la de los vestíbulos de los ascensores o la de los pasillos de equipos, y, combinada con la función de entrenamiento automático de la IA y tras el entrenamiento con múltiples proyectos, la IA le dirá si una altura libre de 2.2 m en el carril de circulación cumple los requisitos normativos, si otros proyectos solo llegan a una altura libre de 2.2, cuál es el requisito más exigente, etc.

De este modo, los ingenieros BIM pueden aprovechar directamente la experiencia de la IA para modificar el modelo BIM y el mapa de alturas libres de manera que cubra la mayoría de las necesidades. Esta práctica permite reducir muchas reuniones de discusión y coordinación y disminuir los costos de comunicación.

Otro uso emergente del BIM, la revisión del modelo BIM, también puede intentar combinarse con la inteligencia artificial. Aprovechando la información paramétrica del modelo BIM, se pueden escribir programas que comprueben si sus valores paramétricos cumplen los requisitos normativos; por ejemplo, el área del vestíbulo previo a la escalera en los edificios públicos no puede ser inferior a 6 m², o la altura de las barandillas en los edificios residenciales de gran altura no puede ser inferior a 1.10 m.

Estos requisitos normativos pueden comprobarse consultando directamente el modelo BIM. Pero hay otro tipo de casos que hoy resultan difíciles de juzgar, como expresiones de las normas del tipo «cualquiera», «por encima de tal elemento» o «cerca de tal lugar», etc., cuya semántica es difícil de evaluar de forma directa. Para resolverlos puede plantearse el enfoque de la IA, que mediante el reconocimiento del lenguaje permite juzgarlos y mejorar la precisión de la revisión del modelo.

En cuanto a la profundidad, por ahora la IA solo puede actuar como herramienta de apoyo al diseño y todavía no ha logrado una autonomía plena.

Los conjuntos de datos con los que la alimentamos actualmente aún son insuficientes: las entradas subyacentes de la IA siguen dependiendo de la voluntad subjetiva y de la estructura de conocimientos del operador, y ese grado de dependencia es proporcional a la complejidad del proyecto. Los trabajos u operaciones no estandarizados difícilmente pueden ser sustituidos. También hemos comprobado que la IA es propensa a cometer errores durante el proceso de diseño y que en ocasiones requiere intervención y corrección humanas.

En definitiva, siento gran pasión y entrega por el sector de la consultoría BIM. En este sector he encontrado mi rumbo de desarrollo y he cosechado también algunos logros. Creo que, con el continuo avance de la tecnología BIM, este sector será cada vez más próspero. Gracias a todos por leer mi artículo, y espero poder debatir con ustedes muchos más temas relacionados con el BIM.    

          

          

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