Fuente: CAPÍTULO  de  Libro:  Gerencia  de  la  Construcción y el BIM  /  Edición  2019    

Por:  Ing.  MSc.  Leonardo  Mata  Rojas

CEO de DataLaing Ingeniería C.A.  – Caracas, Venezuela (Promotora de BIM)

Resumen del tema tratado:

Las primeras  dos  dimensiones  de  BIM  se  encargan  de  las  tareas  iniciales  de  investigación,  planeamiento,  implementación  y  procesamiento  de  datos  en  los  softwares  respectivos,  mientras  que  las  siguientes  dimensiones  agregan  la  profundidad  del  trabajo  a  través  de  información  adicional  para  el  desarrollo  y  gestión  del  proyecto  a  lo  largo  de  su  ciclo  de  vida.   Las distintas  etapas  de  diseño,  construcción  y  gestión  de  una  infraestructura,  junto  con  las  fases  de  mantenimiento  y  desmantelamiento,  transcurren  inmersas  en  una  dinámica  de  trabajo  en  la  que,  al  presente,  pueden  destacarse  7  dimensiones  diferentes:

1D:  la  idea  /  Concepción  de  la  idea  del  Proyecto. 

Todo  proyecto  parte  de  una  idea  inicial.  En  esta  primera  dimensión  se  produce  el  origen  del  proyecto,  incluyendo  la  determinación  de  la  localización,  las  condiciones  iniciales  de  la  infraestructura,  estudios  de  mercado,  estudios  preliminares  de  factibilidad  económica,  primeros  esquemas  y  estimaciones.  Contempla  el  tema  de  revisión  de  leyes  y  estándares  aplicables  para  evaluar  la  viabilidad  del  proyecto.

2D:  El  Plano  /  El  Boceto. 

En  esta  fase  se  determinan  las  características  genéricas  del  proyecto.  Esta  dimensión  puede  incluir  la  modelación  2D  (CAD)  y  es  compatible  con  la  forma  de  trabajar  gestionando  físicamente  documentos  (dibujo  de  plano  por  plano).  Puede  ser  una  buena  base  para  la  implementación  del  resto  de  las  dimensiones,  especialmente  la  3D,  si  se  trabaja  desde  un  principio  con  software  compatible  con  el  modelado  BIM  3D.  Abarca  el  tema  de  la  contratación,  la  definición  del  ámbito  colaborativo  y  sostenibilidad  del  proyecto  (estudio  económico  y  financiero,  tasa  de  retorno,  entre  otros).

3D:  Visualización  de  Geometría  y  Volumetría  /  Modelo  de  Información  del  Edificio  (Modelling). 

Es  un  modelo  orientado  a  objetos  (columnas,  vigas,  muros,  etc.)  que  representa  toda  la  información  geométrica  del  proyecto  de  forma  integrada  (con  parametrización  de  sus  componentes).  Inicialmente  representará  la  información  del  diseño  arquitectónico  (o  civil  si  por  ejemplo  es  una  vialidad)  y  de  cada  una  de  las  ingenierías  involucradas,  lo  que  permitirá  obtener  una  representación  geométrica  detallada  de  cada  parte  de  la  edificación  (edificio,  obra  y/o  construcción)  dentro  de  un  medio  de  información  integrada.  No  solo  se  podrá,  en  forma  virtual  y  anticipada,  ver  el  edificio  en  tres  dimensiones,  también  se  pueden  actualizar  las  vistas  durante  todo  el  ciclo  de  vida  del  proyecto,  mejorando  la  comunicación,  que  permite  reducir  iteraciones,  efectuar  correcciones,  así  como  la  detección  de  intercepciones.

4D:  El  Tiempo  /  Planificación  (Schedulling). 

Al  modelo  3D  se  agrega  la  dimensión  del  tiempo,  mediante  la  integración  del  cronograma  de  actividades  y  de  trabajo.  Permite  controlar  la  dinámica  del  proyecto,  realizar  simulaciones  de  las  diferentes  fases  de  construcción  y  diseñar  el  plan  de  ejecución.  Se  basa  en  el  control  de  logística  del  proyecto  durante  la  ejecución,  logrando  que  sea  más  predecible  el  resultado,  y  el  producto  final  sea  más  seguro  y  eficiente.  Durante  esta  etapa  se  pueden  llevar  a  cabo  las  tareas  de  simulación  de  las  fases  de  construcción  /  producción;  Diseño  y  simulación  de  zona  de  faena;  Diseño  de  Plan  de  Ejecución  (Diagrama  de  Gantt  /  Redes  /  Línea  Base  del  Proyecto)  y  Diseño  Prefabricación  /  Fabricación  de  piezas,  equipos  y  prototipos.

Esta  dimensión  implica  la  aplicación  de  principios  de  gerencia  de  proyectos,  particularmente  la  conexión  de  los  parámetros  del  modelo  tridimensional  con  estructuras  desagregadas  de  trabajo  (EDT  o  EDC  según  el  caso)  y  clasificación  estructurada  de  actividades  o  partidas  (tipo  Masterformat,  Uniclass,  etc.)

El  modelado  4D  influye  significativamente  en  los  costos,  afectando  los  rendimientos  y  por  ende  las  eventuales  duraciones  de  las  actividades,  lo  que  en  definitiva  impacta,  según  los  recursos  asignados,  los  Análisis  de  Precios  de  las  actividades  o  tareas  planificadas.  Es  opinión  del  autor  que  la  Planificación  (tiempo)  sin  recursos  asignados  a  las  tareas,  conlleva  a  errores  en  la  estimación  de  la  duración  del  proyecto,  independientemente  de  que  se  aplique  o  no  la  metodología  BIM.

5D:  El  Costo  (Estimating). 

Abarca  la  estimación  y  control  de  costos  (determinación  del  presupuesto)  y  estimación  de  gastos,  orientada  a  mejorar  la  rentabilidad  del  proyecto.  Se  asocian  cantidades  de  insumos  (materiales,  equipos  y  personal)  a  las  estructuras  de  costos  para  la  construcción.  Adicionalmente  se  podría  organizar  gastos  y  estimar  costos  operativos  para  la  fase  de  uso  y  mantenimiento,  logrando  que  los  ejecutores  y/o  futuros  operadores  tengan  mayor  control  sobre  toda  la  información  contable  y  financiera  del  proyecto.  En  esta  dimensión  se  elabora  presupuestos  iniciales  y  estimados  que  conllevan  a  los  presupuestos  de  contratación  y  ejecución,  permitiendo  hacer  comparaciones  entre  distintos  modelos  de  costos  para  su  control. Esta  fase  puede  abarcar  las  tareas  de  Definición  de  Cantidad  de  Insumos  y  sus  Costos  (compras,  pedidos,  salarios,  equipamiento);  Control  y  Definición  de  Gastos  (administrativos,  generales,  etc.).  Adicionalmente,  mediante  uso  de  software  especializado  se  puede  proyectar  o  predecir  estimaciones  de  Costos  Operativos  en  la  futuras  fase  de  uso  /  mantenimiento  (vinculado  con  las  dimensiones  6D  y  7D).

Es  importante  la  vinculación  del  modelo  tridimensional  (3D)  a  variables  que  permitan  la  construcción  del  presupuesto,  basados  en  dicho  modelado  para  que  verdaderamente  el  proyecto  pueda  ser  considerado  en  la  5ta  dimensión.  Esto  se  logra  utilizando  en  el  software  de  modelado  tridimensional,  especificaciones  de  clasificación  de  elementos  de  costo,  tales  como  Masterformat,  Uniclass,  entre  otras,  para  clasificar  e  identificar  los  diferentes  elementos  a  los  cuales  se  le  determinará  el  costo,  así  como  su  asociación  a  estructuras  desagregadas  de  trabajo  (EDT  /  EDC).  

Se  destaca  la  necesidad  que  los  modeladores  presten  atención  a  la  aplicación  de  la  Gerencia  de  Proyectos  para  el  desglose  de  actividades  (EDT  -Estructura  Desagregada  de  Trabajo  y  /o  EDC-Estructura  Desagregada  de  Costo)  y  su  relación  con  el  tiempo  (rendimientos),  es  decir  debe  existir  una  estrecha  relación  entre  las  dimensiones  3D,  4D  y  5D  (componentes  de  la  verdadera  planificación). En  algunas  ocasiones  cuando  el  presupuesto  se  elabora  separadamente  por  metodología  clásica  y  luego  se  pretende  preparar  una  planificación  (4D  +  5D)  basada  en  el  modelado  BIM,  se  pueden  presentar  serias  discrepancias  y  desviaciones  de  costos,  tiempo  y  mediciones  de  alcance.

6D:  Sostenibilidad  y  Eficiencia  Energética  /  Simulación  (Sustainability). 

Dimensión  que  implica  simulaciones  con  el  fin  de  realizar  análisis  energéticos  y  de  sostenibilidad.  En  ocasiones  la  sexta  dimensión  es  llamada    Green  BIM  (“BIM  verde”).  Esta  dimensión  permite  conocer  cómo  será  el  comportamiento  energético  del  proyecto  antes  que  se  tomen  decisiones  importantes  y  comience  la  construcción,  determinando  si  el  edificio  es  eficiente  o  cumple  los  requisitos  necesarios  para  una  determinada  certificación  energética,  logrando  optimizar  procesos  importantes,  en  tiempo  real,  tales  como  futuras  inspecciones,  reparaciones,  remodelaciones,  etc.  

La  sexta  dimensión  de  BIM  no  solo  trata  del  ahorro  energético  y  el  diseño  sostenible,  sino  también  del  concepto  de  ingeniería  de  valor  (Value  Engineering),  que  consiste  en  la  optimización  de  los  sistemas  constructivos  e  instalaciones,  de  forma  que  con  modificaciones  estratégicas,  en  sistemas  o  equipos  empleados,  se  obtienen  reducciones  significativa  de  los  costos,  tanto  en  fase  de  construcción  como  en  la  futura  fase  de  explotación,  sin  perder  la  esencia  del  proyecto.   Gracias  a  las  aplicaciones  de  esta  sexta  dimensión,  es  posible  la  implementación  de  tecnologías  que  reduzcan  el  impacto  y/o  daños  al  medio  ambiente.

7D:  Gestión  del  Ciclo  de  Vida  del  Activo  (Facility  Management). 

Dimensión  que  implica  el  uso  de  los  modelos  con  el  fin  de  prever  o  realizar  las  actividades  y  procesos  de  mantenimiento  y  operaciones  durante  todo  el  ciclo  de  vida  del  edificio  o  infraestructura.  Permite  gestionar  el  ciclo  de  vida  de  un  proyecto  y  sus  servicios  asociados,  además  del  control  logístico  y  operacional  del  proyecto  durante  el  uso  y  mantenimiento  de  la  vida  útil,  logrando  la  optimización  de  los  procesos  importantes  tales  como  inspecciones,  reparaciones,  mantenimientos,  etc.

La  7D  hace  referencia  a  la  Gestión  del  Activo  construido,  una  vez  finalizada  la  obra.  La  correcta  implementación  de  esta  dimensión  permite  la  aplicación  del  “Asset  Management”  (Gerencia  de  Activos)  correspondiente  a  la  gestión  del  patrimonio  o  de  activos  basada  en  principios  como  el  conocimiento,  la  planificación,  la  organización  y  la  gestión  integrada  (ejemplo:  ISO  55000,  ISO  55000-1)Tiene  como  objetivo  optimizar  el  rendimiento  de  dichos  activos  y  minimizar  su  costo,  así  como  mejorar  el  servicio  ofrecido.

Si  se  solicita  este  uso  en  el  modelado  BIM,  se  refiere  al  análisis  de  estrategias  durante  el  ciclo  de  vida  del  edificio  mediante  el  modelo,  realizar  las  futuras  reformas  de  la  construcción  a  partir  del  modelo  As-Built,  es  decir,  contar  con  un  modelo  que  sirva  para  la  operación  y  mantenimiento  del  activo.

PROPUESTA  DE  DIMENSIONES  ADICIONALES  PARA  BIM  

Aunque tal  vez  puedan  ser  incluidas  en  las  dimensiones  antes  descritas,  por  su  importancia  y  gestión  del  conocimiento,  se  considera,  respetando  criterios  diferentes,  que  se  deberían  considerar  dimensiones  adicionales.  Las  mismas  serían:

8D:  Seguridad  y  Riesgos  en  la  Construcción

Seguridad  y  Salud  (o  Health  Safety)  para  evaluación  de  Riesgos  en  la  construcción  o  en  las  Intervenciones  /  Rehabilitaciones.

Ante  los  avances  y  nuevas  aplicaciones  del  BIM,  se  plantea  la  necesidad  de  crear  esta  dimensión  específica  del  BIM,  denominada  “evaluación  de  riesgos”,  tanto  en  nuevas  construcciones  como  en  la  Rehabilitación  de  infraestructuras  existentes  (para  este  caso,  basado  en  modelos  3D  originados  desde  nube  de  puntos,  escaneo  digital  o  técnicas  similares).  

En  la  intervención  de  edificaciones  patrimoniales  como  el  caso  la  catedral  de  Notre  Dame  en  París  y  el  terrible  accidente  allí  ocurrido  en  abril  de  2019,  el  Riesgo  y  la  Rehabilitación  aplicado  sobre  un  modelo  3D  o  gemelo  digital,  bien  podrían  justificar  la  independencia  e  importancia  de  esta  dimensión  en  la  prevención  de  Riesgos.  Algunos  autores  como  es  el  caso  de  Ignasi  Pérez  Arnal  atribuyen  la  octava  dimensión  al  ámbito  formado  por  el  concepto  de  Seguridad  y  Salud  (o  Health  Safety  en  las  latitudes  anglosajonas),  así  como  la  aplicación  del  HBIM  o  Heritage  BIM,  como  es  la  evaluación  de  riesgos  mediante  las  simulaciones  digitales.

9D:  Gerencia  de  la  Construcción  /  Rehabilitación 

Gerencia  de  la  Construcción  /  Rehabilitación (Remodelaciones,  grandes  intervenciones,  especialmente  de  bienes  patrimoniales).  Etapa  de  construcción  en  campo.  Abarca  la  aplicación  de  principios  de  Gerencia  de  Proyectos,  incluyendo  de  ser  el  caso,  Lean  Construction  (Last  Planner  System),  entre  otras  formas  gerenciales,  Construcción  industrializada,  uso  de  realidad  virtual  aumentada  y  otras  técnicas,  Inspección,  Supervisión,  Control  de  Calidad  (imprescindible  como  objetivo  fundamental  de  la  construcción)  y  Administración  de  Obras.

 Es  bueno  destacar  que  algunos  países,  como  Estados  Unidos,  exigen  certificaciones  profesionales  (a  personas  y  a  empresas)  para  aplicar  o  ejercer  en  el  área  de  la  construcción,  adicionales  o  independientes  de  la  aplicación  de  BIM.  El  aspecto  constructivo  (in  situ  o  en  campo)  había  sido  independiente  a  la  existencia  del  BIM.  Es  bueno  destacar  adicionalmente  que,  en  algunos  países,  el  tema  de  proyectos  y  el  aspecto  constructivo  en  campo,  están  separados,  incluso  desde  tiempos  antiguos,  han  sido  manejados  independientemente  (actividad  de  Proyecto  y  actividad  de  Construcción),  fundamentalmente  para  evitar  replicación  de  errores,  cosa  que  estimamos  que  el  BIM  debería  evitar.

10D:  Modelo  As  Built  /  Construcción  del  Gemelo  Digital 

Construcción  del  Gemelo  Digital (Digital  Twin).  Dada  la  importancia  que  han  adquirido  conceptos  como  las  Ciudades  Inteligentes  y  el  CIM  (Modelado  de  la  Información  de  la  Ciudad),  se  hace  necesario  la  evolución  de  la  Base  de  Datos  generada  por  el  modelo  BIM  hacia  la  construcción  del  Gemelo  Digital.  Por  la  complejidad  de  su  desarrollo,  se  sugiere  sea  considerado  en  esta  nueva  dimensión.

Ing. Leonardo Mata Rojas

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