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Usos BIM 0D Levantamiento de condiciones existentes, por David Barco. Implantación del BIM en España

Noticias BIM 01 febrero, 2022

En la entrada anterior os hablaba sobre el Diseño de Mapas de Procesos BIM, en el que aprendíamos a diseñar un mapa de procesos y procedimientos alineados con unos objetivos empresariales, profesionales y/o personales. Ahora abordaré en esta nueva entrada, la tercera de este recopilatorio de USOS BIM, el Levantamiento de las condiciones existentes BIM, dónde explicaré cómo generar modelos a través de distintos niveles de información, utilizando para ello diversas tecnologías, e integrando esos modelos en un conjunto de datos gráficos.

Esquema general de Procesos

El punto de partida del levantamiento de las condiciones existentes va a ser el análisis de un proyecto o un estudio de la viabilidad de una construcción, en el que se trabajará con unos esquemas, unos diseños, unos modelados o un análisis estructural hasta llegar a la entrega de la obra con la puesta en marcha del edificio y su mantenimiento correspondiente.

Además, hay que hablar de un Macroproceso, dónde va a haber un levantamiento de las condiciones existentes, antes de que se realicen los replanteamientos en la arquitectura, y tras ello se exportará la información hacia las instalaciones o estructuras en cada uno de los proyectos correspondientes.

 

 

Si nos centramos en el esquema de Procesos de CE Pensilvania State, podemos analizar varios tipos de información como: histórica, georreferenciada, geodesia, geográfica…Con estos datos recopilados, la persona responsable podrá elaborar una serie de estudios detallados cuyo resultado serán una serie de entregables, tales como un escáner, un estudio del terreno o un modelo tridimensional, y cuyo resultado obtendría un modelo con datos existentes.

Para poder entender un proceso, tenemos que analizar el trabajo que vayamos a realizar, ya que se nos pueden presentar multitud de variables, porque puedo trabajar en diferentes proyectos, como una obra ferroviaria, un puerto, una nave industrial o un edificio en el casco histórico de una ciudad.

Principales problemas en los procedimientos

Cuando se está en una fase de diseño, como la construcción de un edificio, y usamos procedimientos tradicionales, nos vamos a encontrar con problemas como:
Replanteo de trabajos: debido a que la información que tengas sea incompleta o que tenga errores. Partiendo de un diseño que habías planteado, vas a tener que realizar un reajuste de todo el proyecto.
• No hay información interrelacionada de la información que necesito de esa toma de datos iniciales, porque puede pasar que no haya sistemas de coordenadas o información urbanística.
Necesidad de documentar fotos, mediciones no georreferenciadas…
• Falta de integración de la información geodésica: niveles freáticos, altura del firme o tipos de estratos.
• Carencia de información GIS: como la normativa del emplazamiento urbanístico, tráfico de vehículos, uso de recursos, inundabilidad, estudios acústicos, etc.

Al igual que si hablamos de una fase de obra, nos podemos encontrar problemas como:
Inexactitud de cálculos de movimientos de tierras, cubicaciones, desmontes, terraplenes…
Replanteos al principio de la obra, como accesos, rampas, acopios, maquinarias…

Principales ventajas de procesos tradicionales frente a los no tradicionales

Mayor nivel de precisión en los modelos de terrenos: millones de puntos frente a miles de puntos.
Información estructurada: colores, temperatura, humedad, fotogrametrías.
• Información muy precisa de plantas, alzados y secciones.
• Se va a requerir que haya una planificación de la toma de datos.
Mayor coste frente a los procesos tradicionales, aunque va a depender de muchos factores.
• Análisis de localización de interferencias en rehabilitaciones, ampliaciones, reingeniería de procesos o reformas.
• Análisis del escenario a través de recorridos y visitas virtuales.
• Va a facilitar la detección de deformaciones en edificios, la inspección y control de instalaciones y la documentación de edificios de interés histórico.

Niveles de madurez asociados

Cuando hablamos de los niveles de madurez, tenemos que tener en cuenta estos factores:
• Se va a trabajar en un modelo de terreno o edificio compartido, es decir, va a ser un trabajo colaborativo.
• Si hablamos de los usos BIM estamos ante el llamado OD, por lo que vamos a utilizar diseños en 3D. Se va a trabajar sobre el terreno, y no sobre escenarios ficticios.
• Vamos a pasar de un tradicional formato como CAD, a nuevos, que pueden ser IFC, LandXML, CityXML o GIS.
• La forma en que voy a ver esos modelos será a través de la realidad virtual.
• En cuanto a la captura de la realidad utilizaremos una cinta métrica o un láser puntual. Con el paso del tiempo, estas tecnologías se transformarán, mejorando la capacidad de escanear, en tiempo real y de geolocalización, y aparecerán drones automatizados.
• Otro aspecto a tener en cuenta será el almacenamiento de mis escaneos, que podría ser en la nube, en Dropbox o en carpetas compartidas.

 

Procedimiento uso BIM 0D: Levantamiento de condiciones existentes BIM

Analizando el procedimiento en sí mismo, el punto inicial con el que voy a arrancar será con un BIM Execution Plan (BEP), que se trata de un documento dónde tienen que venir datos tales como: la geolocalización, criterios de toma de datos y unos criterios de modelados. A continuación, tendré que recopilar datos de las condiciones actuales del sitio, como:

• Informe Geotécnico
• Información histórica
• Datos GIS
• Información de todas las instalaciones necesarias.

A partir de entonces, comenzaré con el Proceso del levantamiento de las condiciones, que pueden ser: un estudio de las instalaciones existentes, un estudio de condiciones de emplazamiento, un estudio fotográfico de emplazamiento o un levantamiento de láser Scan 3D, entre otras acciones; y para ello tendré que tener en cuenta cuál va a ser el presupuesto del que voy a disponer para poder iniciar este tipo de actuaciones.

1. Toma de datos

En cuanto a la toma de datos, tengo que identificar:
• El sistema de coordenadas: destaca el uso de UTM-EMTRS 89, aunque se pueden dar otros como coordenadas geográficas.
• Los escáneres se podrán guardar en formatos como: RSC, RCP, LAZ, FWS.
• Los softwares de procesamiento como: ReCap, Cyclon, Bentley Pointools
• Otro tipo de formatos: planos (TXT, CSV).
• Definir la densidad: es recomendable utilizar entre 5 y 7-10 mm.
• El tipo de escáner: LIDAR, UAV.
• Integración de imágenes 360.
• Ubicación de escaneados: en la nube, CDE.

2. Disponer de formatos entregables

A su vez voy a disponer de formatos entregables, como un modelo de nube de puntos y un modelo inicial de análisis, y de otros modelos más automatizados.

Tras recopilar toda la información podré generar un mapa de puntos, y podré obtener mi primer modelo en un programa modelador, que va a disponer de niveles, coordenadas, ubicación, orientación, y tendré la capacidad de modelar las condiciones existentes a nivel de arquitectura, de estructuras, de instalaciones, de paisajismo…y a partir de este momento tendré como entregable un archivo modelador, que puede ser tipo Revit, Civil 3D, Infraworks, etc.

Otro aspecto a tener en cuenta va a ser la posible integración con GIS, en la que voy a necesitar una plataforma, que puede ser ArcGIS, y que puedo obtener como: arbolado, tráfico rodado, inundaciones, tráfico peatonal, etc.

Si todo el proceso ha salido correctamente, obtendremos un modelo con todas las integraciones de todas las condiciones existentes.

Diseño de mapa de Procesos

El software va a ser otro de los factores importantes cuando analizamos los usos BIM. Dentro del esquema global del software, va a haber un área específica, que es el levantamiento de las condiciones existentes o también conocido como información de la ciudad.

Sobre este punto, tenemos que tener en cuenta que:

  • Se van a generar modelos 3D en BIM o en BIM GIS.
  • Se podrá trabajar con programas como: Infraworks, PowerCivil, Civil 3D, Instram o MDT.
  • Intercambio de información del formato landXML con otros programas, que generarán la infraestructura, el puente, la carretera o el edificio en el programa modelador.

Referencias: Proyectos y obras

La mejor forma para ver ese levantamiento de las condiciones existentes es a través de ejemplos reales.

El primero de ellos es el proyecto que se realizó en el Aeropuerto Adolfo Suárez-Barajas de Madrid (2018). Para el cuál se utilizaron 1250 escaneos a color, se emplearon 5 semanas de escaneados y 2 semanas de procesado, invirtiéndose hasta 500 horas de trabajo, y se trabajó con programas como Revit, Cyclon, ReCap o Navisworks, que se usó para integrar toda la información.


El segundo ejemplo práctico es la Residencia para personas con parálisis cerebral (Bobath) en Madrid. En este trabajo se empleó una nube de puntos para el levantamiento de las condiciones existentes.

Por último, tenemos una reestructuración de los muelles de Barakaldo, dónde se pudo trabajar con la nube de puntos, totalmente integradas, dónde yo puedo ir navegando entre las diferentes nubes de puntos. Puedo realizar varias acciones como mover, rotar, medir, tener acceso a multitud de posicionamientos de fotos…

muellesbarakaldo

Referencias sobre Levantamiento de condiciones existentes BIM 

Algunas de las fuentes que pueden ser interesantes para tener en cuenta, son:
Creación de modelos 3D del terreno a través Blender (Blender GIS), es un software gratuito que te va a permitir modelar terrenos.
Programas para procesamiento de puntos, se trata de una página interesante dónde te va a hacer una comparativa de procesamiento de nubes de puntos.
Guía rápida para quitarte el miedo a trabajar con nubes de puntos 3D de BIMnD, otro artículo que hay que tener en cuenta porque hace una explicación perfecta de cómo desarrollar las distintas variables o los diferentes formatos que me puedo encontrar.

Otras fuentes dónde voy a poder ampliar información sobre este enfoque de procedimientos, va a ser a través de:
• Congresos y eventos, como GeoBIM, BIM world o BIM Expo
• Fuentes bibliográficas como el libro de AutoCAD Civil 3D de Anaya.
• Entidades como Faro, Leica o Trimble.
• También destacan varias personalidades como Gonzalo Tapia (Ubícalo), que es uno de los mayores influyentes del escáner 3D.

Para poder desarrollar un uso tengo que tenerlo todo documentado para poder analizar todas las variables que se me pueden presentar, y para ello voy a contar con la ayuda de softwares, hardware, y con el acompañamiento de quien me va a poder ayudar en todo este proceso, ya sea una empresa, una persona un experto.

En la siguiente entrada voy a enfocarme en la Documentación y estrategias de modelado, en la que vamos a aprender a saber organizar los datos que están recogidos en diferentes formatos, plano, modelo 3D o visualizaciones, analizando las diferentes tipologías y los detalles de los mismo, para conseguir esos objetivos.

Presentación sobre el Levantamiento de condiciones existentes BIM 

Para terminar os comparto tanto la documentación que utilicé en la sesión en directo:

Como el vídeo de la presentación de este capítulo de los Usos BIM:

Aquí podéis ver el índice de las entradas publicadas hasta ahora y las siguientes que se van a publicar cada martes:

  1. Martes 20 de enero de 2022. Aprender a evolucionar, redes de contactos e influencers, eventos básicos, donde escuchar y leer. Saber tejer la red de apoyo para que sea un cimiento de investigación y aprendizaje continuo.
  2. Martes 25 de enero de 2022. Estrategia de procesos y diseñar el mapa. Cómo poder desarrollar procesos y procedimientos de acuerdo a los usos BIM.
  3. Martes 1 de febrero de 2022. Uso BIM 0D. Levantamiento de condiciones existentes BIM. Se trata del estudio de las condiciones actuales en relación a una edificación o sitio.
  4. Martes 8 de febrero de 2022. Uso BIM 2D+3D. Documentación y estrategias de modelado. Saber organizar los datos en documentos, ya sean en modelos 2D o 3D.
  5. Martes 15 de febrero de 2022. Uso BIM 7D Estrategias de FM. Cómo gestionar el mantenimiento de un edificio durante su ciclo a través de las estrategias 7D.
  6. Martes 22 de febrero de 2022. Uso BIM 3D Clash detection. Cómo detectar injerencias entre los diferentes modelos y poder resolver esos conflictos.
  7. Martes 1 de marzo de 2022. Uso BIM 4D Planificación. Cómo poder gestionar los proyectos en cuanto al alcance, al precio y al plazo de ejecución.

Espero y deseo que todo este material que vayamos compartiendo en semanas venideras te sea de enorme valor y utilidad.