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Zigurat Global Institute of Technology
Blog / BIM & Construction Management
Usos de BIM en obra: Planificación 4D, Modelado As-Built y Last Planner System
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Actualmente el uso del BIM a nivel nacional está más asociado a las primeras etapas de desarrollo de un proyecto, sobre todo a la de diseño. Sin embargo, esta metodología tiene infinidad de variantes y es en la etapa de construcción en donde se encuentran algunas de las más interesantes. En este artículo abordaremos algunos de los usos de la metodología BIM en obra: Planificación 4D, Modelado As-Built y Last Planner System.
A continuación, Rodrigo Sánchez del Río, Alumni del Máster BIM Management, nos presenta un listado con algunos de los usos más comunes en la práctica, inspirado en el documento “BIM Project Execution Planning Guide” de la Pennsylvania State University, desarrollados en el Capítulo Dos “Identificación de objetivos del proyecto y usos BIM” y en el Apéndice B “Descripción de usos BIM”. Se centrará en las siguientes temáticas:- La cuarta y quinta dimensión del BIM a saber, el tiempo y los costos.
- Revisión del diseño y detección de interferencias.
- Planificación de la implantación de la obra.
- Modelado “As – Built” e introducción de información de ejecución al modelo.
- Los elementos deben presentarse de acuerdo a un criterio constructivo. Por ejemplo, una columna no puede ser modelada como un continuo de la primera hasta la última planta, dado que no es viable su ejecución en obra de esa manera. Además, previo consenso con el equipo de constructores, los elementos deben organizarse en lotes o unidades constructivas. Un ejemplo claro son las losas, que pueden en algunos casos cubrir grandes superficies y requerir ser ejecutadas en varias etapas.
- Dependiendo del nivel de detalle requerido para la planificación, ciertos elementos compuestos como los muros pueden presentar dificultades. La mampostería y las terminaciones deberían ingresarse por separado para reflejar la realidad de la obra sin embargo, puede significar un trabajo importante por parte de los modeladores y en ciertos casos significará tener que disponer de más de un modelo para el proyecto, derribando uno de los paradigmas que existen en el tema de la implantación BIM: la existencia de un solo modelo para todas las fases del ciclo de vida del proyecto.
- Si bien no es imprescindible (dada la capacidad de los softwares de gestión de obra), es saludable que el modelo pueda estar organizado en paquetes de elementos pensando en su ejecución, ya sea a través de parámetros o conjuntos de selección (un ejemplo de clasificación pueden ser las tipologías de columnas - circulares, rectangulares o pantallas).
Planificación 4D y Diseño de procesos constructivos (Simulación virtual de obra)
También llamada la cuarta dimensión del BIM (el tiempo), en este uso se trata de vincular el modelo 3D con un cronograma físico con el fin de obtener una simulación completa o parcial de los procesos constructivos de la obra. En el caso de Navisworks es muy sencillo vincular un modelo a una programación ya sea de Microsoft Project, Primavera o un simple listado de texto en formato csv. Puede hacerse manualmente, creando conjuntos de selección o programando reglas de manera automática. La simulación puede usarse previo al comienzo de la obra, detectando posibles conflictos entre tareas y necesidades específicas (como equipamiento) o para el seguimiento de los trabajos como muestra la Figura 1, donde vemos en un pantallazo la gran diferencia que puede tener para un capataz ver un engorroso diagrama de Gantt, frente a una representación 3D de la obra, que no solo da una visión más global del proyecto sino que ayuda a detectar los desfases de manera más clara.
Figura 1. Simulación de seguimiento de obra
Otra aplicación muy interesante de las simulaciones es la detección de riesgos en las tareas, para entre otras cosas trazar los Estudios y Planes de Seguridad de la obra. Por ejemplo, en la Figura 2 se visualiza una tarea de llenado de hormigón con bomba y a primera vista, pueden identificarse varios riesgos asociados como caída en altura, vuelco de maquinaria, caída de objetos, atropellos o choques, entre otros. También pueden utilizarse para definir planes de contingencia y puntos de encuentro dentro del predio de la obra.
Figura 2. Simulación del proceso de llenado con bomba de hormigón
Estimación y seguimiento de costos
El papel del modelo BIM en la estimación de costos (también llamada la quinta dimensión del BIM) radica en la obtención de cantidades de manera automática a partir de parámetros geométricos de los elementos que lo componen. Puede ejecutarse de varias maneras, ya sea dentro de los softwares de modelado o vinculando el modelo a otras plataformas específicas para presupuestación. Navisworks ofrece un módulo de extracción de cantidades, que curiosamente trabaja de manera independiente dentro del programa. La información se exporta a tablas dinámicas de Microsoft Excel, desde donde se puede continuar con el procesamiento de los datos para calcular nuestro presupuesto.
Figura 3. Interfaz del módulo de extracción de cantidades
El seguimiento de los costos durante la obra no se encuentra por el momento totalmente madurado (en cuanto a automatización de la información se refiere). Son pocos los softwares que llegan a obtener una combinación real de la planificación 4D con los costos generados en esta etapa y los que sí lo hacen pueden no lograr darnos la suficiente flexibilidad en cuanto al formato que pretendemos para nuestros listados.
Revisión del diseño y detección de interferencias
Si bien en la etapa de diseño se abordan estos procedimientos, es una buena práctica que el equipo técnico de la obra pueda darle un segundo visionado. Navisworks es una herramienta muy potente es este sentido, que genera informes muy completos en formato de planillas electrónicas de Microsoft Excel, que pueden compartirse con el equipo de diseño.
Figura 4. Detección de colisiones en Navisworks
Otra modalidad de intercambio de información que está tomando mucha fuerza es el sistema BIM Collab. Esta es una estructura organizada por roles que trabaja en la nube y que permite intercambiar información entre sus participantes en archivos con formato BCF, que contienen además de instantáneas con puntos de vista de las incidencias, metadata referente al responsable de la tarea de corrección de las mismas, estado de tratamiento, entre otros. Actualmente varios softwares tienen conexión directa con esta plataforma a través de plug - ins (en el caso de Navisworks el BCF Manager).
Figura 5. Interfaz de la Plataforma BIM Collab
Planificación de la implantación de la obra
Uno de los temas claves en la planificación de cualquier obra es la definición y distribución de los espacios que servirán de instalaciones provisorias para depósitos de materiales y equipos, servicios de bienestar del personal obrero y las oficinas de la jefatura técnica. Debe ser lo suficientemente funcional para permitir desarrollar los trabajos de forma eficaz sin generar un impacto negativo en el entorno. Incorporar estas estructuras al modelo BIM es sumamente provechoso. Navisworks cuenta con una opción de exportación en formato kmz para poder visualizar las instalaciones de manera realista en Google Earth. Esta herramienta es especialmente potente para evaluar la proximidad de la obra con respecto a puntos clave (como poblados cercanos, estaciones de servicio, jefaturas policiales, etc.) y posibles focos de impacto ambiental (como cursos de agua).
Figura 6. Modelo 3D importado en Google Earth
Modelado As-Built
Este uso sería equivalente a la realización de los planos “Conforme a Obra”, solamente que en este caso lo que se actualiza es un modelo 3D. Y lo más interesante es que no solo se actualiza la geometría (tarea que puede estar a cargo de un modelador) sino que también se ingresan datos asociados a cada elemento y es aquí donde la figura del jefe de obra cobra importancia. Todo tipo de información puede ser ingresada por ejemplo, son útiles los datos de control de calidad y recepción de materiales, partes diarios con incidencias puntuales, consumos de mano de obra y materiales entre muchos otros. Navisworks ofrece la posibilidad de vincular el modelo con bases de datos externas, mediante un módulo llamado Data Tools que utiliza drivers ODBC para la conexión y programación SQL para la extracción de datos. Las bases más utilizadas son las planillas electrónicas en formato Excel sin embargo, pueden conectarse cualquier tipo de datos siempre y cuando se posean el driver correcto y se realice la configuración y programación adecuadamente.
Figura 7. Datos de recepción del hormigón asociados a un elemento del modelo 3D
Otra aplicación potente es la de crear filtros de colores para visualizar determinados parámetros. Por ejemplo, en la Figura 8 puede observarse un código de colores correspondiente a los distintos valores de rendimientos de mano de obra, aspecto que al igual que las simulaciones da a los mandos medios (ingenieros, capataces y encargados) un panorama mucho más claro del estado de las cuadrillas y permite tomar decisiones más rápida e intuitivamente.
Como contrapartida, el manejo de datos en Navisworks se reduce a la visualización de los mismos, dado que si bien el sistema de entrada de información es muy potente, no puede editarse (salvo por el complemento de plug-ins) y ofrece pocos formatos de exportación (en su mayoría csv).
Reflexiones finales y Last Planner System
El uso del BIM está avanzando a paso firme en Latinoamérica y Uruguay está comenzando a adoptarlo como parte del día a día en la Industria. En mayo del 2019 el estudio CSI Ingenieros publicó un documento relativo al Diagnóstico de la situación BIM en Uruguay, el cual arrojó resultados muy importantes. Si bien el nivel del uso es respetable entre los profesionales encuestados (cerca de un tercio) hay un resultado que se destaca significativamente sobre el resto y es el siguiente: el uso colaborativo e interdisciplinario de BIM es casi inexistente.
Figura 8. Filtros de colores para visualización de rendimientos
Es decir, la metodología BIM se implanta como una renovación tecnológica, pero se descuida la colaboración entre los distintos actores del proyecto. Ésta es, quizás, la faceta más importante de la metodología y que en la ejecución de una obra cobra un papel preponderante.
Para ver la verdadera relevancia del BIM en la construcción de un proyecto, conviene observar el sistema de gestión desarrollado por Glenn Ballard, denominado “Last Planner” (LPS) o del último planificador, que se identifica como el capataz o jefe de obra, es decir la persona que asigna tareas directamente a los trabajadores.
Se trata de un sistema proactivo y no reactivo como lo es el de la construcción tradicional. Observando el ciclo de vida de un proyecto como el curso de un río, las actividades de los actores que están “aguas arriba” (proyectistas, metrajistas, presupuestadores) empujan la producción hacia las actividades “aguas abajo” (construcción), generando riesgos de demoras en los plazos, sobrecostos, entre otros.
En este modelo todos los actores trabajan en conjunto, instalados en un lugar lo más cerca posible de la obra. La planificación se realiza de manera anticipada (detectando los problemas de diseño y construcción antes de la ejecución de la obra), con un compromiso conjunto de todas las partes (todos toman parte del riesgo de la obra, no solo los que la ejecutan). Se elaboran y revisan planes semanales del andamiaje del proyecto, recogiendo lecciones aprendidas de los compromisos que no han sido alcanzados.
¿Pero qué tiene que ver esto con el BIM? El modelo virtual es un complemento perfecto para el método, que integra a todos los actores para colaborar con el mismo, en la etapa de diseño y construcción. El aporte del conocimiento del último planificador enriquecerá la información del modelo y permitirá que sea más confiable y seguro de construir.
