BIM (Building Information Modeling) es una metodología de trabajo colaborativo y no simplemente una tecnología o un software. No es una metodología usada exclusivamente para diseños de arquitectura, ni un método usado únicamente para procesos de planificación. Su objetivo es administrar los flujos y procesos de información entre promotores, propietarios, fabricantes y constructores.
Específicamente en el campo de las estructuras, la información de los modelos BIM es más que la geometría 3D de un proyecto estructural. Se pueden incluir datos analíticos de las estructuras, datos de simulación de construcción, de planificación, procedimientos y costos, de gestión de disciplinas, e incluso el desarrollo de detalles 2D y 3D. Estos datos se registran a través de parámetros con todo tipo de información, ya sea de dimensiones, materiales y procesos de construcción hasta costos relativos a los datos generales de proyecto.
Sin embargo aún no es fácil trasladar los resultados del cálculo estructural directamente a un modelo BIM y que queden integrados de modo automático. El modelo BIM permite una revisión continua del proyecto de estructuras y permite realizar cambios rápidamente en todas las facetas del proyecto de forma conjunta, pero aún no ha quedado resuelta la trazabilidad automática entre los programas de cálculo y los de modelado.
Herramientas BIM e interoperabilidad vía IFC
A continuación, citamos como referencia algunas de las herramientas más usadas hoy en día en el ámbito BIM:
- Para el modelado 3D destacan los programas: Revit (Autodesk), ArchiCAD (Graphisoft), Allplan (Nemetschek), AECOsim Building designer (Bentley Systems), Tekla Structural, Solidworks, SketchUp, Civil 3D, etc. (algunas de las herramientas son generalistas, como Revit, y otras son específicas para un campo concreto, como el caso de Tekla)
- Los programas más usados para el cálculo de estructuras son: Cypecad, Sap2000 Autodesk Robot Structural Analisys, Etabs, Staad Pro, Ticalc-Arktec, Midas, Dlubal, Timbertech, etc.
- Para la planificación de Obra, también llamado, 4D: destacamos Navisworks Syncro o Proyect.
- Para la Medición y presupuesto; 5D: destacamos los programas Arquímedes o Presto.
- Los hay de Gestión Ambiental y Eficiencia energética, 6D como EcoDesigner.
- Y para Facillity management, 7D destacamos el programa Usbim Facility.
El uso del formato IFC entre los software BIM es el que a día de hoy permite compartir modelos y datos entre estas plataformas. Es una herramienta muy potente, y es el protagonista en el diálogo y la trazabilidad de información entre diferentes programas y empresas. Actualmente, en las administraciones públicas está bastante generalizado trabajar con formatos IFC y plataformas de visores virtuales, y la demanda de los mismos va en aumento tanto en el sector público como en el privado.
Metodología de trabajo
Los proyectos en su etapa de análisis estructural suelen ser redefinidos varias veces hasta encontrar una solución estructural óptima. Es por ello conveniente que los modelos BIM de estructuras realizadas en softwares como Revit, Tekla Structures, ArchiCAD, SketchUp, etc. se puedan enlazar con softwares de análisis estructural como CYPE, ETABS, SAP2000, Robot Structural, Tekla Structural Designer, etc. pese a que no se puedan llegar a vincular completamente (los IFC provenientes de programas de cálculo suelen importarse desde los programas de modelado con poca información más allá de la puramente geométrica).
Aún así, estos modelos permiten una mejor coordinación de la información con otros agentes de la obra. Sirven para establecer, entre otros: alturas entre los niveles de acabado, bordes de losas o suelos y ubicación de aberturas de conductos, ascensores, escaleras, etc.
El trabajo con metodología BIM es un proceso iterativo y bidireccional, es decir, que permite la interoperabilidad desde el modelo BIM y un programa de cálculo u otra herramienta y viceversa. El problema es que la bidireccionalidad no es completa. A día de hoy siguen existiendo insuficiencias y errores en estos intercambios de información, y es importante conocerlos para poder evitarlos.
El caso CYPE – Revit
Situándonos en un caso concreto, tomaremos como ejemplo dos de los programas más usados en el diseño estructural (Cype) y en el modelado 3D (Revit). Ambos programas permiten su interconexión, y es útil su uso para determinados proyectos.
Para un modelo BIM en el que el cálculo estructural se realiza con Cypecad, solo es operativo modelar en Revit los niveles, los elementos constructivos de acabado y los pilares. La exportación de la estructura no es exacta, y aunque es verdad que puede ayudar mucho a la revisión del proyecto, en su encaje con la arquitectura y las instalaciones, no se puede trasladar mucho más que la propia geometría de las piezas.
Los problemas de interoperabilidad han de ir resolviéndose, y las empresas referentes del sector están haciendo esfuerzos en ese sentido de forma continua. Pero siendo BIM un sector en el que compiten diferentes empresas, cuanto más cercanas sean las empresas entre sí, mejor enlazarán sus softwares.
El caso Revit – Robot
Un ejemplo claro de lo antes citado es el de Autodesk. Autodesk pretende reforzar los programas estructurales en su órbita, lo que puede hacer valiéndose de su programa más predominante: Revit.
Así, en el webinar celebrado el día 30 de octubre de 2023 con el título “AEC Collection Essentials: What´s New for Structural Engineers in Revit”, destinado a señalar las actualizaciones de la version 2024.1 de Revit, Autodesk señaló que el programa iba a admitir trabajar con un modelo analítico más avanzado y con un control directo con todos los elementos estructurales al que está asociado.
Las cargas de proyecto iban a poder ser definidas con mayor exactitud y flexibilidad, así como los detalles y uniones de los diferentes elementos estructurales, permitiendo un predimensionado rápido y conectado al diseño. Estos datos se podrán trasladar directamente entre programas a través de plugins instalados en Revit, como el de Autodesk Robot Structural.
Conclusión
La metodología BIM es un avance para los procesos de información y elaboración de proyectos. Hace que la comunicación y relación entre las disciplinas sea más directa y permite mayor eficiencia en el diseño y la ejecución de los proyectos.
Además, en materia de sostenibilidad, se ha comprobado que el uso de BIM en la planificación y diseño de un edificio, puede reducir el desperdicio de materiales y el consumo del agua, gracias al mayor control de los elementos de medición y exactitud de geometría.
Sin embargo, en el ámbito de las estructuras, aún hay mucho por mejorar y avanzar en la interoperabilidad entre programas de cálculo y modelado 3D. Aún así es interesante su uso, sobre todo para chequear y corregir diferencias de cotas, mediciones o ajustes de volumetría.
Por ahora empezamos a intuir que a futuro se podrá trasladar un sistema estructural casi directamente de un programa a otro, calculándolo de forma inmediata, y sin tener que modificar apenas ninguno de sus elementos estructurales, siempre que utilicemos programas de una misma familia.
Pero para que el BIM sea una metodología verdaderamente práctica, no debería ser monopolística -puesto que su propia filosofía de fondo, la de poder compartir información entre agentes diversos, es contraria a dicha práctica-. Por ahora habrá que esperar para ver si la interoperabilidad BIM llega a ser una realidad en el campo de las estructuras de edificación.
