Metodología BIM en Ingeniería Civil y GIS. ¡Todo lo que necesitas saber!

¿Qué es BIM?

BIM, o Modelado de información de construcción, es un proceso altamente colaborativo que ayuda a construir digitalmente un modelo virtual preciso de un edificio conocido como "modelo de información de construcción". Este modelo se puede utilizar para la planificación, el diseño, la construcción y el funcionamiento de la instalación. Ayuda a las diversas partes interesadas a visualizar lo que se va a construir en un entorno simulado para ayudarlos a identificar cualquier problema potencial de diseño, construcción u operación.

Cuando se completa, el modelo de información de construcción contiene geometría precisa y datos relevantes necesarios para respaldar las actividades de diseño, adquisición, fabricación y construcción necesarias para realizar el proyecto. Una vez finalizado, este modelo detallado también se puede utilizar con fines de operaciones y mantenimiento.

Ventajas de BIM

El uso de BIM en el proceso de diseño y construcción tiene varias ventajas, entre ellas

1. Ahorro de costes y recursos: Con BIM, los profesionales de la construcción pueden estimar los costes relacionados con los materiales, el envío de materiales y la mano de obra. Esto no sólo da a los arquitectos una mejor idea de cuánto costará el proyecto, sino que también les ayuda a descubrir nuevas formas de reducir costes desde el principio. Por ejemplo, pueden elegir materiales más rentables, etc.

2. Ciclo de vida del proyecto más corto: Por lo general, cuanto más rápido se termine la construcción de una estructura, menos dinero se gastará en el proyecto.

3. Mejora de la colaboración y la comunicación in situ: El ecosistema BIM permite a los equipos compartir los modelos del proyecto y coordinar la planificación. Esto garantiza que todas las partes interesadas en el diseño tengan una visión detallada del proyecto.

4. Sostenibilidad: BIM ayuda a reducir los residuos de la construcción y a informar sobre los datos de carbono. Esto contribuye a que los proyectos de edificios e infraestructuras sean más sostenibles.

5.Transparencia: Existe un debate en curso sobre la posibilidad de que BIM sea la mejor forma de luchar contra la corrupción. BIM permite una mayor transparencia durante las fases de desarrollo, reduciendo así eficazmente la probabilidad de que se produzcan errores de diseño intencionados, informes de progreso falsos y manipulaciones en la estimación de los proyectos.

¿Por qué es importante el BIM?

Según un informe reciente de Dodge Data & Analytics, el BIM se está convirtiendo rápidamente en una práctica estándar en todo el sector a nivel mundial. Mientras que los estudios de arquitectura son los que más rápidamente adoptan las prácticas BIM, las empresas de ingeniería civil también están adoptando BIM a niveles récord.

Los datos anteriores ponen de manifiesto la importancia del BIM en la ingeniería civil. 

BIM para Ingeniería Civil y GIS (Sistemas de Información Geográfica) combina la potencia del modelado de información de construcción con el análisis geoespacial. Esta fusión revoluciona la planificación, diseño y gestión de infraestructuras. BIM proporciona una visualización tridimensional precisa de proyectos, permitiendo una colaboración y coordinación sin precedentes entre equipos multidisciplinarios. Además, la integración con GIS agrega capas de datos geográficos, como mapas y ubicaciones, para una comprensión más profunda y análisis de la relación entre elementos construidos y su entorno. Juntos, BIM y GIS optimizan la toma de decisiones, mejoran la eficiencia y la sostenibilidad, y transforman la industria de la ingeniería civil en una era de innovación y precisión sin igual. 

¿Cuáles son las aplicaciones de BIM en Ingeniería Civil y GIS?

La ingeniería civil es una disciplina profesional de la ingeniería que se ocupa del diseño, la construcción y el mantenimiento de proyectos de infraestructuras como carreteras, puentes, canales, presas, aeropuertos, sistemas de alcantarillado, tuberías y ferrocarriles. La idea errónea que tienen muchos ingenieros (por el acrónimo "building" de BIM) es que BIM sólo es útil para proyectos arquitectónicos. Pero esto dista mucho de la realidad. De hecho, los ingenieros civiles pueden aprovechar las ventajas de BIM en todas las fases del ciclo de vida de un proyecto de infraestructuras. Estas son algunas de las aplicaciones de BIM en ingeniería civil:Captura de las condiciones existentes del terreno

Captura de las condiciones existentes del terreno

El BIM ayuda a los ingenieros civiles a iniciar sus proyectos de forma más eficiente, creando modelos 3D inteligentes a gran escala del entorno real de su proyecto. Con BIM, pueden agregar fácilmente grandes cantidades de datos existentes, incluidos datos de captura de la realidad, CAD 2D, datos ráster y datos GIS (Sistema de Información Geográfica), para mejorar la precisión del modelo 3D de los emplazamientos existentes.

Conceptualización

Utilizando un modelo de proyecto 3D inteligente, los ingenieros civiles pueden elaborar rápidamente diseños conceptuales de sus infraestructuras y evaluar distintas opciones en las fases de diseño preliminar. Esto les ayuda a pasar más rápidamente a la fase de diseño detallado añadiendo mayor precisión a su modelo de diseño.

Diseño detallado

BIM ofrece a los ingenieros civiles una serie de herramientas para el proceso de diseño detallado. Pueden utilizar herramientas avanzadas, como carreteras de componentes, vistas de secciones transversales y peraltes, para un diseño de carreteras más avanzado. En los proyectos de transporte, las herramientas BIM pueden utilizarse para diseñar eficazmente alineaciones de carreteras y añadir fácilmente carriles de giro, intersecciones y pasos elevados. Se utilizan herramientas de análisis especializadas para comprobar el espaciado de los aparcamientos y el estilo de las carreteras, con el fin de ayudar a determinar el recuento de parcelas para mejorar los conceptos preliminares de trazado de subdivisiones. BIM también facilita una mejor planificación, diseño y análisis estructural de estructuras de puentes con la ayuda de funciones de diseño de puentes ampliadas, como puentes basados en componentes y análisis de vigas en línea para mejorar la exactitud y la precisión.

Análisis y simulaciones

Otro uso de BIM en ingeniería civil es que ayuda a realizar análisis y simulaciones en los modelos 3D. BIM permite a los equipos de ingeniería tomar mejores decisiones de diseño con herramientas para la distancia de visibilidad, la simulación de inundaciones, el análisis dinámico del emplazamiento, etc. Algunos ejemplos son:

• Modelización de diferentes tipos de intersecciones y configuraciones de calzada, y simulación del tráfico a diferentes horas del día para encontrar alternativas de diseño óptimas para la carretera.
• Determinar de forma más eficaz si es necesario ampliar las calzadas y, al mismo tiempo, aumentar el espacio libre de los puentes.
• Mejorar la gestión de las aguas pluviales.
• Incorporar corredores y conexiones de metro ligero.

Coordinación y colaboración

BIM ayuda a todas las partes implicadas en un proyecto de Ingeniería Civil a colaborar en un modelo compartido. Esto les ayuda a participar en el proceso, y los contratistas pueden utilizar el modelo para crear una oferta informada minimizando las sorpresas en los costes.

Reducción de costes

Los ingenieros civiles pueden utilizar BIM para la estimación de costes basada en modelos o BIM 5D. BIM dispone de herramientas para automatizar el proceso de estimación de costes en las primeras fases de planificación, lo que ayuda a ahorrar tiempo y gastos. Esto ayuda a los ingenieros civiles a calcular los gastos futuros con mucha mayor precisión. Esto incluye desde los costes de materiales y elementos prefabricados o modulares hasta los costes de mano de obra y transporte. Además, el software BIM puede ayudar a las empresas a optimizar sus gastos comparando la rentabilidad de diferentes materiales, sugiriendo el mejor momento para comprar materiales a bajo precio de mercado.

Mejora de la colaboración

El uso de BIM permite un flujo de datos directo y controlado entre la oficina y el campo, y entre el diseño y la construcción. BIM es un proceso altamente colaborativo que permite a arquitectos, ingenieros, promotores inmobiliarios, contratistas, fabricantes y otros profesionales de la construcción planificar, diseñar y construir una estructura o edificio dentro de un único modelo 3D.

“Clash Detection” 

“Clash Detection” o detección de incidencias es una parte fundamental del proceso integrado de modelado BIM. El proceso ayuda a acelerar los proyectos identificando las incidencias o los conflictos entre varios modelos durante la propia fase de diseño, lo que ayuda a los ingenieros civiles a eliminar las posibilidades de cambios de diseño a varios niveles que pueden dar lugar a un exceso de presupuesto y a retrasos en el plazo de finalización del proyecto. 

Mejora de la secuenciación y la programación

La secuenciación de la construcción en 4D combina modelos 3D con programas de proyecto, creando un calendario de construcción visual inteligente. La secuenciación de la construcción en 4D es la mejor herramienta para la construcción in situ para ingenieros civiles. Este procedimiento facilita la comprensión del calendario y la programación de la construcción fase por fase. Una mejor programación conduce en última instancia a una mejor entrega del proyecto.

RA / RV

Para los ingenieros civiles que trabajan en proyectos de infraestructuras, la creación de visualizaciones y recorridos con RA/RV también puede repercutir en la entrega del proyecto y en cómo perciben sus ideas los clientes actuales y potenciales. Esto también puede repercutir indirectamente en la obtención de más trabajo o aprobaciones.

Después de evaluar 32 proyectos asistidos por BIM, el Centro de Ingeniería de Instalaciones Integradas (CIFE) de la Universidad de Stanford descubrió que el uso de la tecnología BIM resultó en:

• Disminución del 80% en el tiempo requerido para generar una cotización de gastos;
• Hasta un 40% de reducción de cambios de proyecto no presupuestados;
• Ahorros de hasta el 10% del valor del contrato debido a la detección oportuna de conflictos;
• Ahorro de tiempo de hasta un 7%; y
• Precisión de estimación de costos dentro del 3%.

¿Cuáles son los softwares BIM más utilizados por los ingenieros civiles?

Los softwares BIM para ingenieros civiles proporcionan un proceso basado en modelos para diseñar y administrar edificios e infraestructura, creando una representación digital de las características funcionales de una instalación más allá de los dibujos de construcción. Estas herramientas permiten una planificación más precisa, un diseño eficiente y una gestión efectiva de proyectos de infraestructura. A continuación, presentamos una descripción de algunas de las principales herramientas de software utilizadas en este campo, destacando sus beneficios y especificaciones:

Autodesk Civil 3D

Autodesk Civil 3D es una solución de diseño y documentación para la Ingeniería Civil. Con capacidades BIM, facilita el diseño de carreteras, vías férreas, sistemas de agua y otros proyectos de infraestructura, integrando datos geoespaciales para una planificación precisa.

Autodesk Revit

Revit es una herramienta líder en diseño y modelado BIM. En el contexto de la Ingeniería Civil y GIS, Revit permite la creación de modelos 3D precisos y detallados, incorporando datos geoespaciales para una representación fiel de la infraestructura.

BIMcollab

BIMcollab es una plataforma de coordinación y comunicación BIM. Aplicado a la Ingeniería Civil y GIS, mejora la colaboración entre los equipos de diseño y construcción al integrar datos geoespaciales y facilitar la resolución de problemas de coordinación.

Autodesk InfraWorks

InfraWorks es una herramienta de diseño conceptual para proyectos de infraestructura. Con capacidades BIM y GIS, facilita la visualización y el análisis de datos geoespaciales en el diseño y la planificación de proyectos de Ingeniería Civil.

Bentley OpenRail

Bentley OpenRail es una solución BIM para el diseño y la operación de infraestructuras ferroviarias. Combina BIM y GIS para optimizar la planificación, diseño y gestión de vías férreas y sistemas de transporte.

Catenda Bimsync

Catenda Bimsync es una plataforma colaborativa para la gestión y coordinación de proyectos BIM. En la Ingeniería Civil y GIS, permite una gestión eficiente de los datos geoespaciales en entornos BIM, lo que resulta en una mejor toma de decisiones y en la optimización de la operación y mantenimiento de infraestructuras.

DALUX

DALUX es una plataforma colaborativa para la gestión de proyectos de construcción y BIM. En el contexto de Ingeniería Civil y GIS, DALUX permite la visualización y el intercambio de información geoespacial en un entorno BIM. Facilita la comunicación entre los equipos de diseño, construcción y operación, mejorando la planificación y la gestión de activos a lo largo del ciclo de vida de la infraestructura.

SYNCHRO

SYNCHRO es una herramienta de programación y gestión de proyectos que utiliza la tecnología BIM para la planificación visual y la coordinación de la construcción. Al combinar la programación temporal con la representación gráfica en 4D, SYNCHRO es valioso para la Ingeniería Civil al permitir una mejor comprensión de la secuencia de construcción y la identificación de posibles problemas de conflicto geoespacial.

Plannerly

Plannerly es una plataforma de gestión BIM que permite la planificación y seguimiento de proyectos. Al incorporar datos geoespaciales en la Ingeniería Civil, Plannerly optimiza la programación y la gestión de recursos.

RIB PRESTO

RIB PRESTO es un software de estimación de costos y presupuesto. Aplicado a proyectos de Ingeniería Civil y GIS, permite estimar los costos con base en los modelos BIM y datos geoespaciales, mejorando la precisión de los presupuestos y la planificación financiera.

QGIS

QGIS es un Sistema de Información Geográfica de código abierto que se integra de manera efectiva con el enfoque BIM. Al aplicarse en la Ingeniería Civil y GIS, QGIS permite la creación y el análisis de datos geoespaciales, facilitando la planificación y el diseño de infraestructuras con una sólida base geográfica.

ISTRAM

ISTRAM es una herramienta que combina BIM y GIS para la gestión de activos y el mantenimiento de infraestructuras. Facilita la toma de decisiones informadas sobre la operación y el mantenimiento a lo largo del ciclo de vida de la infraestructura.

Solibri Office

Solibri Office es una herramienta de revisión y control de calidad que agiliza el proceso de detección de interferencias y verifica la conformidad con los estándares BIM. Aplicado a la Ingeniería Civil y GIS, Solibri permite identificar conflictos entre elementos de diseño y ubicación geoespacial, optimizando la coordinación en proyectos de infraestructura. Su capacidad para integrarse con otras soluciones BIM y GIS facilita la toma de decisiones basada en datos precisos.

Oportunidades Profesionales 

En el contexto actual de la Ingeniería Civil y los Sistemas de Información Geográfica (GIS), la competencia por oportunidades laborales de calidad se ha vuelto más intensa que nunca. En este escenario, el conocimiento sólido de Modelado de Información de Construcción (BIM) no solo se traduce en un conjunto avanzado de habilidades técnicas, sino que también se refleja en términos económicos, generando impactos significativos en los salarios y las perspectivas profesionales. 

Y de esto tenemos las experiencias de nuestros estudiantes de máster que han mejorado significativamente sus carreras profesionales, un 78% ha experimentado una mejora salarial tras cursar el máster. Y un 82% ha optimizado y mejorado sus funciones en su cargo actual.

Estos son algunos de los roles a los que como Ingenieros Civiles puedes acceder si tienes habilidades con esta metodología. 

• Head of Digital Department
• Jefe del departamento BIM. 
• BIM Manager de infraestructuras
• Responsable del proyecto y coordinación de todos los stakeholders a lo largo de todo el ciclo de vida. 
• Coordinador BIM de infraestructuras
• Coordinación de recursos, documentación, equipo, software y herramientas. 
• Consultor BIM y/o GIS
• Especialista BIM externo contratado para valorar la implementación BIM a nivel de empresa o de proyecto. 
• Especialista BIM para Diseño Jefe de Infraestructura vial
• Técnico en BIM de infraestructuras
• Especialista en el área técnica de estructuras, instalaciones o construcción. 
• Modelador BIM de infraestructuras
• Especialista en el control de diseño del proyecto y coordinación con el resto de las fases. 
• Ingeniero Geotécnico GIS
• Responsable de estudiar el suelo de un proyecto para evaluar su aptitud para cimentaciones. 

La digitalización del sector ha generado la necesidad de adquirir conocimientos en BIM para su aplicación transversal en diferentes especialidades, como por ejemplo: Ingeniero estructural BIM, Auditor BIM, BIM Facilities Manager, Especialista en gestión de activos con BIM, Especialista en Licitaciones y Contratos BIM, entre otros.

En resumen, estas herramientas de software desempeñan un papel fundamental en la aplicación exitosa de BIM en la Ingeniería Civil y los Sistemas de Información Geográfica. Al integrar datos geoespaciales y capacidades de modelado BIM, estas soluciones optimizan la planificación, el diseño, la construcción y la gestión de proyectos de infraestructura, promoviendo la eficiencia y la calidad en todas las etapas del ciclo de vida de la infraestructura.