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METODOLOGÍA BIM
APLICADO A LA
INGENIERÍA A LA
INGENIERÍA CIVIL
2/13/2023 Sample Footer Text 1
INTRODUCCIÓN
La metodología BIM nació como una respuesta a los desafíos que enfrentan la industria de la
construcción, incluyendo la falta de colaboración eficiente entre diferentes departamentos y equipos, la
falta de precisión en la planificación y la ejecución de proyectos, y la necesidad de mejorar la gestión y
el mantenimiento de los edificios una vez construidos.
La metodología BIM se desarrolló para proporcionar una plataforma digital que permitiera a los
diferentes equipos colaborar y compartir información en tiempo real, así como para proporcionar un
modelo detallado y preciso del edificio antes de su construcción. La idea era mejorar la eficiencia y la
calidad de la construcción, así como proporcionar una herramienta para la gestión de activos a largo
plazo.
¿QUÉ ES LA
METODOLOGÍA
BIM?
BIM (Building Information Modeling) es una metodología
de trabajo que utiliza un modelo digital para planificar,
diseñar, construir y gestionar edificios e infraestructuras.
Permite una colaboración eficiente y una gestión de datos
centralizada en todo el proceso de construcción, desde la
concepción hasta la entrega y la gestión del edificio.
2/13/2023 Sample Footer Text 3
En el caso de obras costeras, el BIM permite a los ingenieros y arquitectos planificar y diseñar estructuras costeras
resistentes a desastres naturales como marejadas y tormentas, y considerar factores como la erosión y la subida del nivel
del mar. También ayuda a identificar posibles problemas y soluciones antes de la construcción, lo que puede resultar en
costos más bajos y una mayor eficiencia en el proceso de construcción.
No hay una lista específica de obras costeras que hayan utilizado
tecnología BIM, pero se han implementado en proyectos de
construcción de puertos, diques, muelles, breakwaters y otras
estructuras costeras para mejorar la planificación, diseño,
construcción y gestión de la obra. Esto se debe a que la tecnología
BIM permite una mejor visualización y colaboración en tiempo
real, lo que puede ayudar a identificar problemas potenciales y
solucionarlos antes de que afecten al proyecto.
VENTAJAS
1. Mejora en la colaboración: permite a los diferentes departamentos y
equipos colaborar y compartir información en tiempo real, lo que reduce
errores y mejora la eficiencia.
2. Mayor precisión en la planificación: permite la creación de modelos 3D
detallados de un edificio antes de su construcción, lo que facilita la
identificación de problemas y la toma de decisiones informadas.
3. Mayor eficiencia en la construcción: la información digital detallada
disponible en el modelo BIM permite una planificación más precisa y una
construcción más eficiente, lo que a su vez reduce costos y plazos de
entrega.
4. Mejora en la gestión de activos: el modelo BIM se puede utilizar durante
toda la vida útil del edificio para mejorar su mantenimiento y gestión.
5. Mejora en la toma de decisiones: el acceso a información precisa y
actualizada sobre un edificio permite a los responsables tomar
decisiones más informadas y efectivas.
METODOLOGÍA BIM
Es una metodología de trabajo que integra y coordina diversas disciplinas como la arquitectura, la ingeniería y la
construcción.
Con un enfoque interdisciplinar y transversal, incluye la gestión de diferentes bases de datos, modelos 3D y diversos
softwares para su perfecta aplicación, en función de las necesidades de cada usuario. (Ojeda, 2021, p. 18).
• Building: Se refiere a que la metodología abarca todo el ciclo constructivo, desde las partes previas de
condiciones urbanísticas, ubicación, escala, entre otros, hasta la fase de construcción, posterior demolición y
reciclaje.
• Information: Mediante esta metodología se logra generar y producir información: planos constructivos, detalles
técnicos, 3D, cálculos, costos, mediciones, presupuestos, tiempos, especificaciones técnicas, cronogramas de
obra etc.
• Modeling: El modelado constructivo en un mundo virtual es una forma de simular el proceso de construcción, los
arquitectos pueden observar su diseño y composición espacial, los ingenieros pueden observar la composición
estructural, las cargas y los flujos, los usuarios finales o los diseñadores pueden observar texturas, colores,
superficies, espacios habitables; constructores Puede analizar ingresos, gastos, beneficios, costos. Todo esto en
un solo modelo.
Idea:
Se llevan a cabo tareas iniciales de:
- Investigación
- Implementación
- Concepto de diseño
- Estimaciones de superficie, volumetría y costes.
Asimismo, se establece el plan de ejecución.
Boceto:
Se producen planos 2D, se seleccionan materiales, se define el
software y el ciclo de vida del proyecto.
Modelo:
Se genera un modelo 3D colaborativo que permite recoger y
generar información, actualizar vistas y disminuir correcciones y
iteraciones.
Tiempo:
Se agrega la variable tiempo al modelo, lo que permite
comprender y controlar las dinámicas de la ejecución del
proyecto.
Costos:
Se define la cantidad de materiales y se estima los gastos de
operación.
Green BIM:
Simula el comportamiento de los sistemas de ahorro energético
y la gestión de recursos, nos prmite tomar mejores dicisiones
antes de iniciar la construcción.
Gestión:
Esta etapa genera herramientas para monitorear el
funcionamiento del proyecto, facilitando mantenciones,
inspecciones y reparaciones.
Puede aplicarse a proyectos en fase de planificación, en
desarrollo y ya en funcionamiento.
BIM en el Extranjero, Sudamérica y Perú
en países extranjeros hay mucha inversión en investigación y por lo tanto
mucha innovación en la integración de nuevos procesos, herramientas y
métodos. En el Perú, el uso de BIM para proyectos multifamiliares existe
desde hace 10 años, pero en otros países la experiencia es mayor. Por eso,
se adopta información y métodos de países que ya tienen experiencia en
BIM. El objetivo del enfoque BIM es la estandarización para reducir recursos
y brindar soluciones claras a problemas similares. Se proponen líneas base
que permiten la optimización del proceso.
1. MARCO REFERENCIAL
• Decreto Supremo N° 011-2019-TR
• Decreto Supremo N° 005-2020-TR
• Decreto Supremo N° 289-2019-EF
• Ley nº 30477, Ley que regula la ejecución de obras de servicios
públicos autorizadas por las municipalidades en las áreas de
dominio público
• Norma Técnica Peruana – ISO 19650–1:2021, Building
Information Modeling (BIM).
Antecedentes Normativos
Fuente: INVIERTE.PE PlanBIMPeru
El proyecto “CONSTRUCCION DE CASA ACOPIO DE CAFE EN EL
CASERIO DE MARAY GRANDE, DISTRITO DE LALAQUIZ,
HUANCABAMBA, PIURA”, fue elegido por mi persona para
realizar una comparativa entre cómo fue construido y como
hubiera sido si se hubiera seguido empleando nuevas
metodologías.
CENTRO DE ACOPIO DE CAFÉ
El centro de acopio es una construcción que permite a los
productores recopilar la producción de café de los socios a fin de
contar con la cantidad necesaria para comercializar en el
mercado. Las secadoras tipo guardiola, se usan en la fase de
secado de café pergamino.
El proyecto está construido sobre una base de terreno de
9.00 m x 10.00m; donde están distribuidos los siguientes
ambientes: Almacén de producto terminado, sala de control
de calidad del café (laboratorio), sala de reuniones y
servicios higiénicos. La infraestructura es material noble;
ladrillo con cemento para los muros y concreto armado
para columnas y vigas de acuerdo a planos, el piso es de
cemento pulido y el caso de la sala de proceso y sala de
batido es cubierto con cerámica.
El predio donde se construirá el módulo está ubicado en el
centro del caserío Maray Grande al lado izquierdo de la
carretera Tunal – Maray Grande, el predio
IDEA
PROYECTO ELABORADO
BOCETO Y MODELO
MODELADO DE OBRA EN SOFTWARE REVIT – AUSTODESK
Para exportar un archivo elaborado en AutoCAD, es necesario que cada parte
a exportar, en este caso vista o elevación, se encuentre en archivos distintos,
sin embargo, no es muy habitual apreciar esto, ya que se maneja cada
especialidad en un mismo archivo.
Ante esto se puede usar el comando “bloquedisc” en español o “wblock” si se
tiene el software en inglés, previamente seleccionando una vista, lo que hace
este comando es crear un bloque en un nuevo archivo, sin que existan datos
innecesarios que no se vallan a emplear.
Se colocan todas las vistas, cortes y elevaciones necesarios
para así obtener un mejor flujo de trabajo.
CREACIÓN DE MATERIALES
Como materiales se refiere a los insumos que son empleados en
construcción, ladrillos, concreto, vidrio, madera, etc., y a partir
de estos se pueden generar familias, elementos que permiten el
modelado, como son muros, columnas, vigas, coberturas, etc.
El software permite la creación y edición de
diversos materiales, los cuales deberán tener las
propiedades brindabas en el expediente técnico de
acuerdo a lo que se solicite, ese es un paso
fundamental y requiere de una dedicación especial,
ya que contiene toda la información que luego será
empleada en los siguientes pasos de las diferentes
dimensiones de lo que plantea la metodología BIM.
➢ Ladrillo. -
ELABORACIÓN DE FAMILIAS DE REVIT
Las familias son todos los elementos que irán en el
proyecto, las cuales son fabricadas con los materiales,
tales como muros, coberturas, columnas, vigas, etc., las
cuales están clasificadas en arquitectura, estructuras,
acero y sistemas.
Una familia a su vez puede tener varios
elementos dentro de esa familia, como en la
familia de muros, dentro puede haber diferentes
espesores y capas de los elementos que
conforman el muro.
MODELADO DEL SISTEMA ARQUITECTÓNICO
Vista en Planta 1er Nivel Vista en Planta 2do Nivel
Vista en Planta de losa aligerada Vista en Planta de Cobertura metálica y correas
Elevación Posterior Fachada
Lateral derecho Lateral izquierdo
Para el sistema estructural, se debe tener en cuenta el
modelado de la armadura de acero, para la cual se
inserta desde la pestaña Estructura:
Para la armadura, además de definir el tipo de
material con el cual será fabricado, en este
caso acero, se deben definir otros parámetros
como su diámetro, curvatura, ganchos, entre
otros, asimismo elegir la forma que tendrá
MODELADO DEL SISTEMA ESTRUCTURAL
Detalle de estribos y acero longitudinal en Columnas
Detalle de acero en muro de contención
Modelado estructural del proyecto
Vista realista del sistema estructural
Con el modelado también se puede obtener la idealización del
proyecto y fácilmente exportarlo a softwares como Sap2000,
Etabs o Autodesk Robot, con el fin de realizar cálculos
estructurales y obtener las dimensiones de elementos,
cantidad de acero, entre otros factores necesarios para un
buen diseño estructural.
Idealización del proyecto para cálculos estructurales
RECORRIDO Y SIMULACIÓN DEL PROCESO CONSTRUCTIVO EMPLEANDO SOFTWARE
AUTODESK NAVISWORK
Con la simulación se puede apreciar las incompatibilidades de los
diferentes planos, en caso las hallan, ya sea que no contengan los
mismos elementos en su misma ubicación en los planos de
arquitectura o estructuras, permitiéndonos explorar y revisar modelos
complejos en tiempo real.
Este análisis de detección consiste principalmente en evaluar las
interferencias y colisiones a través de la superposición interactiva de
los modelos tridimensionales, junto con la detección y su posterior
reporte se presentará una propuesta para resolver la interferencia
que satisfaga los requerimientos.
Asimismo, se puede llevar el control de cronograma de las
diferentes partidas, obtenido en el software MsProject o caso
contrario crear uno nuevo en el mismo software Autodesk
Naviswork para así simular el proceso constructivo, llevando
consigo un orden.
TIEMPO
CONTROL DE COSTOS, PRESUPUESTO Y OBRA EMPLEANDO SOFTWARE DELPHIN EXPRESS
ELABORACIÓN DE PRESUESTO DE OBRA
Un presupuesto de obra consiste en hacer una tabla
de cantidades con valores unitarios, dando el costo
total del elemento a construir. La valoración
económica de la obra deberá ser lo más cercana
posible a la realidad, pero el coste final podrá no ser
el presupuesto originalmente presentado.
Al elaborar el presupuesto en el software Delphin
Express, se debe iniciar colocando los datos sobre la
información del proyecto, como su nombre, ubicación,
tiempo de demora estimado, entre otros.
COSTOS
Asimismo, deberá detallarse la modalidad de
ejecución, si será por contrata o administración
directa, dependiendo la opción que se elija, el
programa iniciará con la plantilla necesaria, ya que
dependiendo de esto en los costos indirectos está
incluido o no la utilidad y el IGV.
Luego de haber adjuntado todas las partidas del proyecto, la
importación del archivo IFC, en este caso modelado en Revit
Autodesk y completado todos los análisis de costos unitarios,
se procede a obtener el metrado, para lo cual se debe
relacionar el elemento seleccionado en el modelo junto con
su respectivo análisis de costo unitario.
➢ Muros de ladrillo King kong, 1er Nivel
• Cabe mencionar que el software, al ser uno nuevo en
comparación con los que llevan más tiempo en el mercado,
presenta algunas herramientas no tan avanzadas, ya que por
ejemplo si se hace algún cambio en el modelado, se tiene que
exportar nuevamente para que así cambie el metrado en el
presupuesto, o cambio de lo que fuese.
• Sin embargo, existen más softwares como BEXEL Manager,
similar a Delphi Express, pero con la ventaja de que, si hubiese
algún cambio, automáticamente lo detecta y modifica en el
presupuesto, sin embargo, no presenta otras herramientas
que, si posee Delphin Express, como por ejemplo en la
exportación de documentos necesarios para la elaboración del
expediente técnico o herramientas para un control de obra
➢ Escalera
Asimismo, la documentación necesaria como metrados, especificaciones técnicas, cronograma puede estar vinculada,
para así sea más fácil realizar algún cambio y poder llevar un monitoreo óptimo.
Detalle de análisis de costos unitarios de la partida de muros Detalle de especificaciones técnicas de la partida de muros
Plantilla de metrado de la partida de muros, en caso no se vincule al modelado Detalle de programación de la partida de muros
Visualización del presupuesto una vez terminado
Asimismo, se puede elaborar la Fórmula Polinómica, de acuerdo a las partidas
e insumos obtenidos. La fórmula polinómica es un procedimiento que consta
del cálculo para obtener los resultados del incremento de costos que los
presupuestos de una obra experimentan con el tiempo.
Esta fórmula es también una representación matemática de los costos que se
registran durante el presupuesto de una obra.
MODIFICACIÓN DEL CRONOGRAMA
EMPLEANDO SOFTWARE DELPHIN EXPRESS Y
MS PROJECT
Como ya se presentó en la sección
anterior, el software Delphin Express
permite la elaboración de programación de
una partida, sin embargo, también permite
la creación del cronograma Gantt, en
donde se incluye todas las partidas dentro
del presupuesto, con lo cual luego
permitirá la exportación del cronograma
valorizado y posteriormente con este la
valorización y cálculo de la curva “S”.
Cronograma Gantt del proyecto
Vista de los recursos programados en el proyecto diariamente
Duración de cada partida, cantidad de cuadrillas y en cuantos bloques se
realizará
Avance programado del proyecto
Cronograma Gantt del proyecto en Microsoft MsProject
Uso de Tareas del proyecto en Microsoft MsProject
La sexta dimensión del BIM es aquella que introduce
aspectos de sostenibilidad (ambiental, económica y
social) en el modelo y a su eficiencia energética.
Fuente: Biblus
Con la sexta dimensión es posible como
influirán los rayos solares, brisas del
viento, humedad, entre otros factores
que participen en la temperatura del
proyecto, para lo cual se debe ver ciertos
parámetros para su obtención, cabe
recalcar que este proceso es elaborado
una vez el proyecto esté en ejecución,
sin embargo, también se puede elaborar
antes de este.
Fuente: Project Stasio
Green BIM:
Asimismo, se puede obtener que tanto influye el proyecto
con respecto a su entorno, como su sostenibilidad o si es
amigable o no con el medio que lo rodea.
Fuente: Building Energy Software Tools
Análisis Climático Urbano
Fuente: Forum Autodesk
Esta dimensión implica el uso de los modelos BIM con
el fin de prever o realizar las actividades y procesos de
mantenimiento y operaciones, es decir, utilizar la
información que están en el modelo BIM para 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.
El mantenimiento de un proyecto comienza
inmediatamente después de su construcción y finaliza
con su demolición. Mediante la séptima dimensión del
BIM la información puede compartirse e
intercambiarse entre las distintas partes interesadas,
pudiendo implementarse a lo largo del tiempo, y no hay
riesgo de pérdida de datos.
CONTROL Y MANTENIMIENTO
ANÁLISIS DE RESULTADOS
COMPARATIVA ENTRE EXPEDIENTE TRADICIONAL Y EMPLEANDO METODOLOGÍA BIM
De la siguiente gráfica se puede llegar a la
conclusión que lleva menos tiempo desarrollar
un proyecto utilizando un programa BIM en
comparación con CAD.
Mientras que el proceso de usar BIM el tiempo
al iniciar el diseño es mayor, pero se va
reduciendo hasta la ejecución del proyecto,
mientras que en CAD pasa lo contrario,
comienza consume poco tiempo al inicio, pero
aumenta a medida que avanzamos en el
proyecto comienza a tener un menor
rendimiento, ya sea porque encontramos
discordancias o se tiene que empezar de 0 en
las diferentes etapas del proyecto, mientras que
con BIM desde un principio todo está vinculado.
CAD
BIM
Tiempo
Coordinación
Documentación
Diseño
PRESUPUESTO
Es común ver presupuestos elaborados con
el software S10, sin embargo, el programa
es muy antiguo y desfasado para la época,
para lo cual existen softwares más
competentes como lo es Delphin Express, lo
que hace que exportar documentos sea
mucho más rápido, asimismo cuenta más
herramientas para la visualización de la
exportación como elegir el formato del
texto, fondo o marca de agua, además de ir
viendo en todo momento como es que va
cambiando el presupuesto.
A D E M Á S D E L P R E S U P U E S T O , T A M B I É N S E
O B T I E N E N O T R O S C O M O S O N L O S A N Á L I S I S
D E C O S T O S U N I T A R I O S , F Ó R M U L A
P O L I N Ó M I C A , L I S T A D E I N S U M O S , T O D O S
C O N F O R M A T O A D E C U A D O L I S T O S P A R A S E R
P R E S E N T A D O S .
CRONOGRAMAS
Con lo que respecta al cronograma
valorizado, la diferencia con
elaborarlo con Excel no es mucha,
esto debido a que existen muchas
ideas de como elaborar una plantilla
para esto ya este cronograma es
usado para hacer algo tan necesario
como lo que son las Valorizaciones,
en donde se compara el tiempo
estimado en la duración de
construcción del proyecto con lo que
realmente se avanza en obra, aquí se
obtiene la tan conocida curva “S”,
para lo cual el cronograma
valorizado si se realiza con
metodología BIM, ya no es necesario
realizarlo, sólo se debe exportar ya
que los softwares lo calculan de
acuerdo a lo indicado en el
cronograma Gantt, lo que no sucede
con la metodología tradicional.
Comparativa de Curvas “S”, elaboradas en Delphin Express y Excel
Por último, tenemos el cronograma de adquisiciones, el cual nos será útil para saber cuándo y que cantidad
emplearemos de cada insumo, para así tener un control con respecto a la compra o al pedir de almacén, el cual también
resultó de elaborar el cronograma Gantt, sin necesidad de otros pasos sólo exportarlo.
BENEFICIOS DE EMPLEAR METODOLOGÍA BIM
1. Mayor colaboración y comunicación:
Los modelos BIM digitales permiten compartir, colaborar y
crear versiones de planos de dibujo en papel que no son
posibles. Asimismo, existen herramientas de colaboración BIM
en la web que pueden aparecer en todas las disciplinas de un
proyecto sin ningún problema. Permitiendo que los
profesionales que intervengan compartan modelos de proyectos
y coordinen la planificación, asegurándose de que todas las
partes interesadas en el diseño entiendan el proyecto.
3. Detección de incompatibilidades:
BIM le permite detectar cualquier conflicto de las diferentes
especialidades, ya sea arquitectura, estructuras o instalaciones,
interno o externo antes de que comience la construcción. ¿Los
conductos eléctricos chocarán con una viga de acero? ¿Las
puertas tienen suficiente espacio libre? Con determinado
software BIM, puede evitar conflictos.
Al evitar enfrentamientos, reduce la cantidad de retrabajo
necesario en un trabajo determinado. Con BIM, tiene la
oportunidad de planificarlo justo antes de construir en el sitio.
Puede evitar cambios de última hora y problemas imprevistos al
permitir una fácil revisión y comentarios en múltiples disciplinas.
2 . Visualización del proyecto antes de su construcción:
Al usar BIM, puede planificar y visualizar todo su proyecto
antes de la construcción. Las simulaciones de uso del espacio
y las visualizaciones en 3D permiten a los clientes
experimentar cómo se verá un espacio, brindando la capacidad
de realizar cambios antes de que comience la construcción.
Tener una mejor visión general desde el principio minimiza
los cambios posteriores costosos y lentos.
4. Estimación de costes basada en los modelos:
Mediante proyectos similares y mediante el uso de ratios o
estimadores al inicio de la etapa de planificación permite
una estimación de costes de construcción más efectiva, lo
que ha llevado al crecimiento de la estimación de costes
basada en modelos.
5. Programación y secuenciación mejorada:
De la misma manera que muchos de estos beneficios
ahorran dinero, también lo hacen con el tiempo, tiempo al
acortar los tiempos del ciclo del proyecto y eliminar las
interrupciones en el cronograma de construcción. BIM
permite el diseño y la documentación simultáneos, y la
documentación se puede cambiar fácilmente para
adaptarse a nueva información, como las condiciones del
sitio. Los horarios pueden planificarse con mayor
precisión y comunicarse con precisión.
6. Aumento de la seguridad:
BIM puede ayudar a mejorar la seguridad en la
construcción al identificar los peligros antes de que se
conviertan en un problema y evitar los riesgos físicos al
visualizar y planificar la logística del sitio con
anticipación. El análisis visual de riesgos y las
evaluaciones de seguridad ayudan a garantizar la
seguridad durante la ejecución del proyecto.
7. Mejor gestión durante la vida de instalaciones y edificios:
La información del modelo también permite la manipulación del edificio
una vez finalizada la construcción. Los registros digitales precisos y
continuos de la información del edificio son valiosos para la gestión de
instalaciones durante todo el ciclo de vida del edificio. Los datos se
pueden importar al software de mantenimiento de edificios existente para
su uso después de la ocupación.
CONCLUSIONES
➢ Se dio a conocer las ventajas que trae consigo la metodología BIM, ya que es una
metodología que viene revolucionado el rubro de la construcción con nuevas
herramientas y muchas funciones adicionales.
➢ Se mostró las diferentes herramientas y softwares que existen en el mercado de la
construcción, las cuales pueden desempeñarse en cualquiera de las 7 dimensiones que
trae consigo BIM, desde la creación de modelados hasta control y mantenimiento una
vez culminado el proyecto
➢ Con BIM se puede tener mayor control y seguridad al realizar proyectos, ya que con
BIM es posible darse cuenta de incompatibilidades de forma más rápida, pudiendo
corregir esto antes de la ejecución del proyecto, evitando gastos y pérdidas de tiempo
innecesarias, como es el caso de unir los planos de las diferentes especialidades
modelados con Autodesk Revit en Naviswork al realizar el recorrido virtual.
➢ Se elaboró diferentes tipos de cronogramas como el Gantt, de insumos o el valorizado,
los cuales pueden ir cambiando a lo largo de la construcción del proyecto, modificando
de acuerdo a lo que ocurra en la obra.
➢ El uso de BIM en un futuro es inminente por lo que se recomienda a los
profesionales y personas dedicadas a este rubro a al menos tener una idea de lo
que consiste ya que la metodología con la que se viene trabajando quedaría en
desuso.
➢ BIM se usa para crear y administrar datos durante el proceso de diseño,
construcción y operaciones, por lo que es una gran herramienta que debería ser
más aprovechada.
➢ Según la ONU, en 2050, la población mundial será de 9,7 mil millones. La
industria global de la construcción debe buscar formas más inteligentes y
eficientes de diseñar y construir no solo como un medio de estar al día con la
demanda global, sino para ayudar a crear espacios que sean más inteligentes y
también más duraderos.
➢ Elaborar un proyecto con BIM resulta muy complejo, por lo que se debe buscar
especializarse en una rama y con la ayuda de otros profesionales ejecutar un
proyecto correctamente.
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BIM en Ingeniería Civil

  • 1. METODOLOGÍA BIM APLICADO A LA INGENIERÍA A LA INGENIERÍA CIVIL 2/13/2023 Sample Footer Text 1
  • 2. INTRODUCCIÓN La metodología BIM nació como una respuesta a los desafíos que enfrentan la industria de la construcción, incluyendo la falta de colaboración eficiente entre diferentes departamentos y equipos, la falta de precisión en la planificación y la ejecución de proyectos, y la necesidad de mejorar la gestión y el mantenimiento de los edificios una vez construidos. La metodología BIM se desarrolló para proporcionar una plataforma digital que permitiera a los diferentes equipos colaborar y compartir información en tiempo real, así como para proporcionar un modelo detallado y preciso del edificio antes de su construcción. La idea era mejorar la eficiencia y la calidad de la construcción, así como proporcionar una herramienta para la gestión de activos a largo plazo.
  • 3. ¿QUÉ ES LA METODOLOGÍA BIM? BIM (Building Information Modeling) es una metodología de trabajo que utiliza un modelo digital para planificar, diseñar, construir y gestionar edificios e infraestructuras. Permite una colaboración eficiente y una gestión de datos centralizada en todo el proceso de construcción, desde la concepción hasta la entrega y la gestión del edificio. 2/13/2023 Sample Footer Text 3
  • 4. En el caso de obras costeras, el BIM permite a los ingenieros y arquitectos planificar y diseñar estructuras costeras resistentes a desastres naturales como marejadas y tormentas, y considerar factores como la erosión y la subida del nivel del mar. También ayuda a identificar posibles problemas y soluciones antes de la construcción, lo que puede resultar en costos más bajos y una mayor eficiencia en el proceso de construcción. No hay una lista específica de obras costeras que hayan utilizado tecnología BIM, pero se han implementado en proyectos de construcción de puertos, diques, muelles, breakwaters y otras estructuras costeras para mejorar la planificación, diseño, construcción y gestión de la obra. Esto se debe a que la tecnología BIM permite una mejor visualización y colaboración en tiempo real, lo que puede ayudar a identificar problemas potenciales y solucionarlos antes de que afecten al proyecto.
  • 5. VENTAJAS 1. Mejora en la colaboración: permite a los diferentes departamentos y equipos colaborar y compartir información en tiempo real, lo que reduce errores y mejora la eficiencia. 2. Mayor precisión en la planificación: permite la creación de modelos 3D detallados de un edificio antes de su construcción, lo que facilita la identificación de problemas y la toma de decisiones informadas. 3. Mayor eficiencia en la construcción: la información digital detallada disponible en el modelo BIM permite una planificación más precisa y una construcción más eficiente, lo que a su vez reduce costos y plazos de entrega. 4. Mejora en la gestión de activos: el modelo BIM se puede utilizar durante toda la vida útil del edificio para mejorar su mantenimiento y gestión. 5. Mejora en la toma de decisiones: el acceso a información precisa y actualizada sobre un edificio permite a los responsables tomar decisiones más informadas y efectivas.
  • 6. METODOLOGÍA BIM Es una metodología de trabajo que integra y coordina diversas disciplinas como la arquitectura, la ingeniería y la construcción. Con un enfoque interdisciplinar y transversal, incluye la gestión de diferentes bases de datos, modelos 3D y diversos softwares para su perfecta aplicación, en función de las necesidades de cada usuario. (Ojeda, 2021, p. 18). • Building: Se refiere a que la metodología abarca todo el ciclo constructivo, desde las partes previas de condiciones urbanísticas, ubicación, escala, entre otros, hasta la fase de construcción, posterior demolición y reciclaje. • Information: Mediante esta metodología se logra generar y producir información: planos constructivos, detalles técnicos, 3D, cálculos, costos, mediciones, presupuestos, tiempos, especificaciones técnicas, cronogramas de obra etc. • Modeling: El modelado constructivo en un mundo virtual es una forma de simular el proceso de construcción, los arquitectos pueden observar su diseño y composición espacial, los ingenieros pueden observar la composición estructural, las cargas y los flujos, los usuarios finales o los diseñadores pueden observar texturas, colores, superficies, espacios habitables; constructores Puede analizar ingresos, gastos, beneficios, costos. Todo esto en un solo modelo.
  • 7. Idea: Se llevan a cabo tareas iniciales de: - Investigación - Implementación - Concepto de diseño - Estimaciones de superficie, volumetría y costes. Asimismo, se establece el plan de ejecución. Boceto: Se producen planos 2D, se seleccionan materiales, se define el software y el ciclo de vida del proyecto. Modelo: Se genera un modelo 3D colaborativo que permite recoger y generar información, actualizar vistas y disminuir correcciones y iteraciones. Tiempo: Se agrega la variable tiempo al modelo, lo que permite comprender y controlar las dinámicas de la ejecución del proyecto. Costos: Se define la cantidad de materiales y se estima los gastos de operación. Green BIM: Simula el comportamiento de los sistemas de ahorro energético y la gestión de recursos, nos prmite tomar mejores dicisiones antes de iniciar la construcción. Gestión: Esta etapa genera herramientas para monitorear el funcionamiento del proyecto, facilitando mantenciones, inspecciones y reparaciones. Puede aplicarse a proyectos en fase de planificación, en desarrollo y ya en funcionamiento.
  • 8. BIM en el Extranjero, Sudamérica y Perú en países extranjeros hay mucha inversión en investigación y por lo tanto mucha innovación en la integración de nuevos procesos, herramientas y métodos. En el Perú, el uso de BIM para proyectos multifamiliares existe desde hace 10 años, pero en otros países la experiencia es mayor. Por eso, se adopta información y métodos de países que ya tienen experiencia en BIM. El objetivo del enfoque BIM es la estandarización para reducir recursos y brindar soluciones claras a problemas similares. Se proponen líneas base que permiten la optimización del proceso. 1. MARCO REFERENCIAL • Decreto Supremo N° 011-2019-TR • Decreto Supremo N° 005-2020-TR • Decreto Supremo N° 289-2019-EF • Ley nº 30477, Ley que regula la ejecución de obras de servicios públicos autorizadas por las municipalidades en las áreas de dominio público • Norma Técnica Peruana – ISO 19650–1:2021, Building Information Modeling (BIM). Antecedentes Normativos Fuente: INVIERTE.PE PlanBIMPeru
  • 9. El proyecto “CONSTRUCCION DE CASA ACOPIO DE CAFE EN EL CASERIO DE MARAY GRANDE, DISTRITO DE LALAQUIZ, HUANCABAMBA, PIURA”, fue elegido por mi persona para realizar una comparativa entre cómo fue construido y como hubiera sido si se hubiera seguido empleando nuevas metodologías. CENTRO DE ACOPIO DE CAFÉ El centro de acopio es una construcción que permite a los productores recopilar la producción de café de los socios a fin de contar con la cantidad necesaria para comercializar en el mercado. Las secadoras tipo guardiola, se usan en la fase de secado de café pergamino. El proyecto está construido sobre una base de terreno de 9.00 m x 10.00m; donde están distribuidos los siguientes ambientes: Almacén de producto terminado, sala de control de calidad del café (laboratorio), sala de reuniones y servicios higiénicos. La infraestructura es material noble; ladrillo con cemento para los muros y concreto armado para columnas y vigas de acuerdo a planos, el piso es de cemento pulido y el caso de la sala de proceso y sala de batido es cubierto con cerámica. El predio donde se construirá el módulo está ubicado en el centro del caserío Maray Grande al lado izquierdo de la carretera Tunal – Maray Grande, el predio IDEA PROYECTO ELABORADO
  • 10. BOCETO Y MODELO MODELADO DE OBRA EN SOFTWARE REVIT – AUSTODESK Para exportar un archivo elaborado en AutoCAD, es necesario que cada parte a exportar, en este caso vista o elevación, se encuentre en archivos distintos, sin embargo, no es muy habitual apreciar esto, ya que se maneja cada especialidad en un mismo archivo. Ante esto se puede usar el comando “bloquedisc” en español o “wblock” si se tiene el software en inglés, previamente seleccionando una vista, lo que hace este comando es crear un bloque en un nuevo archivo, sin que existan datos innecesarios que no se vallan a emplear. Se colocan todas las vistas, cortes y elevaciones necesarios para así obtener un mejor flujo de trabajo.
  • 11. CREACIÓN DE MATERIALES Como materiales se refiere a los insumos que son empleados en construcción, ladrillos, concreto, vidrio, madera, etc., y a partir de estos se pueden generar familias, elementos que permiten el modelado, como son muros, columnas, vigas, coberturas, etc. El software permite la creación y edición de diversos materiales, los cuales deberán tener las propiedades brindabas en el expediente técnico de acuerdo a lo que se solicite, ese es un paso fundamental y requiere de una dedicación especial, ya que contiene toda la información que luego será empleada en los siguientes pasos de las diferentes dimensiones de lo que plantea la metodología BIM. ➢ Ladrillo. -
  • 12. ELABORACIÓN DE FAMILIAS DE REVIT Las familias son todos los elementos que irán en el proyecto, las cuales son fabricadas con los materiales, tales como muros, coberturas, columnas, vigas, etc., las cuales están clasificadas en arquitectura, estructuras, acero y sistemas. Una familia a su vez puede tener varios elementos dentro de esa familia, como en la familia de muros, dentro puede haber diferentes espesores y capas de los elementos que conforman el muro.
  • 13. MODELADO DEL SISTEMA ARQUITECTÓNICO Vista en Planta 1er Nivel Vista en Planta 2do Nivel
  • 14. Vista en Planta de losa aligerada Vista en Planta de Cobertura metálica y correas
  • 15. Elevación Posterior Fachada Lateral derecho Lateral izquierdo
  • 16.
  • 17. Para el sistema estructural, se debe tener en cuenta el modelado de la armadura de acero, para la cual se inserta desde la pestaña Estructura: Para la armadura, además de definir el tipo de material con el cual será fabricado, en este caso acero, se deben definir otros parámetros como su diámetro, curvatura, ganchos, entre otros, asimismo elegir la forma que tendrá MODELADO DEL SISTEMA ESTRUCTURAL
  • 18. Detalle de estribos y acero longitudinal en Columnas
  • 19. Detalle de acero en muro de contención Modelado estructural del proyecto
  • 20. Vista realista del sistema estructural Con el modelado también se puede obtener la idealización del proyecto y fácilmente exportarlo a softwares como Sap2000, Etabs o Autodesk Robot, con el fin de realizar cálculos estructurales y obtener las dimensiones de elementos, cantidad de acero, entre otros factores necesarios para un buen diseño estructural. Idealización del proyecto para cálculos estructurales
  • 21. RECORRIDO Y SIMULACIÓN DEL PROCESO CONSTRUCTIVO EMPLEANDO SOFTWARE AUTODESK NAVISWORK Con la simulación se puede apreciar las incompatibilidades de los diferentes planos, en caso las hallan, ya sea que no contengan los mismos elementos en su misma ubicación en los planos de arquitectura o estructuras, permitiéndonos explorar y revisar modelos complejos en tiempo real. Este análisis de detección consiste principalmente en evaluar las interferencias y colisiones a través de la superposición interactiva de los modelos tridimensionales, junto con la detección y su posterior reporte se presentará una propuesta para resolver la interferencia que satisfaga los requerimientos. Asimismo, se puede llevar el control de cronograma de las diferentes partidas, obtenido en el software MsProject o caso contrario crear uno nuevo en el mismo software Autodesk Naviswork para así simular el proceso constructivo, llevando consigo un orden. TIEMPO
  • 22.
  • 23. CONTROL DE COSTOS, PRESUPUESTO Y OBRA EMPLEANDO SOFTWARE DELPHIN EXPRESS ELABORACIÓN DE PRESUESTO DE OBRA Un presupuesto de obra consiste en hacer una tabla de cantidades con valores unitarios, dando el costo total del elemento a construir. La valoración económica de la obra deberá ser lo más cercana posible a la realidad, pero el coste final podrá no ser el presupuesto originalmente presentado. Al elaborar el presupuesto en el software Delphin Express, se debe iniciar colocando los datos sobre la información del proyecto, como su nombre, ubicación, tiempo de demora estimado, entre otros. COSTOS
  • 24. Asimismo, deberá detallarse la modalidad de ejecución, si será por contrata o administración directa, dependiendo la opción que se elija, el programa iniciará con la plantilla necesaria, ya que dependiendo de esto en los costos indirectos está incluido o no la utilidad y el IGV. Luego de haber adjuntado todas las partidas del proyecto, la importación del archivo IFC, en este caso modelado en Revit Autodesk y completado todos los análisis de costos unitarios, se procede a obtener el metrado, para lo cual se debe relacionar el elemento seleccionado en el modelo junto con su respectivo análisis de costo unitario. ➢ Muros de ladrillo King kong, 1er Nivel
  • 25. • Cabe mencionar que el software, al ser uno nuevo en comparación con los que llevan más tiempo en el mercado, presenta algunas herramientas no tan avanzadas, ya que por ejemplo si se hace algún cambio en el modelado, se tiene que exportar nuevamente para que así cambie el metrado en el presupuesto, o cambio de lo que fuese. • Sin embargo, existen más softwares como BEXEL Manager, similar a Delphi Express, pero con la ventaja de que, si hubiese algún cambio, automáticamente lo detecta y modifica en el presupuesto, sin embargo, no presenta otras herramientas que, si posee Delphin Express, como por ejemplo en la exportación de documentos necesarios para la elaboración del expediente técnico o herramientas para un control de obra ➢ Escalera
  • 26. Asimismo, la documentación necesaria como metrados, especificaciones técnicas, cronograma puede estar vinculada, para así sea más fácil realizar algún cambio y poder llevar un monitoreo óptimo. Detalle de análisis de costos unitarios de la partida de muros Detalle de especificaciones técnicas de la partida de muros Plantilla de metrado de la partida de muros, en caso no se vincule al modelado Detalle de programación de la partida de muros
  • 27. Visualización del presupuesto una vez terminado Asimismo, se puede elaborar la Fórmula Polinómica, de acuerdo a las partidas e insumos obtenidos. La fórmula polinómica es un procedimiento que consta del cálculo para obtener los resultados del incremento de costos que los presupuestos de una obra experimentan con el tiempo. Esta fórmula es también una representación matemática de los costos que se registran durante el presupuesto de una obra.
  • 28. MODIFICACIÓN DEL CRONOGRAMA EMPLEANDO SOFTWARE DELPHIN EXPRESS Y MS PROJECT Como ya se presentó en la sección anterior, el software Delphin Express permite la elaboración de programación de una partida, sin embargo, también permite la creación del cronograma Gantt, en donde se incluye todas las partidas dentro del presupuesto, con lo cual luego permitirá la exportación del cronograma valorizado y posteriormente con este la valorización y cálculo de la curva “S”.
  • 29. Cronograma Gantt del proyecto Vista de los recursos programados en el proyecto diariamente Duración de cada partida, cantidad de cuadrillas y en cuantos bloques se realizará Avance programado del proyecto
  • 30. Cronograma Gantt del proyecto en Microsoft MsProject Uso de Tareas del proyecto en Microsoft MsProject
  • 31. La sexta dimensión del BIM es aquella que introduce aspectos de sostenibilidad (ambiental, económica y social) en el modelo y a su eficiencia energética. Fuente: Biblus Con la sexta dimensión es posible como influirán los rayos solares, brisas del viento, humedad, entre otros factores que participen en la temperatura del proyecto, para lo cual se debe ver ciertos parámetros para su obtención, cabe recalcar que este proceso es elaborado una vez el proyecto esté en ejecución, sin embargo, también se puede elaborar antes de este. Fuente: Project Stasio Green BIM:
  • 32. Asimismo, se puede obtener que tanto influye el proyecto con respecto a su entorno, como su sostenibilidad o si es amigable o no con el medio que lo rodea. Fuente: Building Energy Software Tools Análisis Climático Urbano Fuente: Forum Autodesk
  • 33. Esta dimensión implica el uso de los modelos BIM con el fin de prever o realizar las actividades y procesos de mantenimiento y operaciones, es decir, utilizar la información que están en el modelo BIM para 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. El mantenimiento de un proyecto comienza inmediatamente después de su construcción y finaliza con su demolición. Mediante la séptima dimensión del BIM la información puede compartirse e intercambiarse entre las distintas partes interesadas, pudiendo implementarse a lo largo del tiempo, y no hay riesgo de pérdida de datos. CONTROL Y MANTENIMIENTO
  • 34. ANÁLISIS DE RESULTADOS COMPARATIVA ENTRE EXPEDIENTE TRADICIONAL Y EMPLEANDO METODOLOGÍA BIM De la siguiente gráfica se puede llegar a la conclusión que lleva menos tiempo desarrollar un proyecto utilizando un programa BIM en comparación con CAD. Mientras que el proceso de usar BIM el tiempo al iniciar el diseño es mayor, pero se va reduciendo hasta la ejecución del proyecto, mientras que en CAD pasa lo contrario, comienza consume poco tiempo al inicio, pero aumenta a medida que avanzamos en el proyecto comienza a tener un menor rendimiento, ya sea porque encontramos discordancias o se tiene que empezar de 0 en las diferentes etapas del proyecto, mientras que con BIM desde un principio todo está vinculado. CAD BIM Tiempo Coordinación Documentación Diseño
  • 35. PRESUPUESTO Es común ver presupuestos elaborados con el software S10, sin embargo, el programa es muy antiguo y desfasado para la época, para lo cual existen softwares más competentes como lo es Delphin Express, lo que hace que exportar documentos sea mucho más rápido, asimismo cuenta más herramientas para la visualización de la exportación como elegir el formato del texto, fondo o marca de agua, además de ir viendo en todo momento como es que va cambiando el presupuesto.
  • 36. A D E M Á S D E L P R E S U P U E S T O , T A M B I É N S E O B T I E N E N O T R O S C O M O S O N L O S A N Á L I S I S D E C O S T O S U N I T A R I O S , F Ó R M U L A P O L I N Ó M I C A , L I S T A D E I N S U M O S , T O D O S C O N F O R M A T O A D E C U A D O L I S T O S P A R A S E R P R E S E N T A D O S .
  • 38. Con lo que respecta al cronograma valorizado, la diferencia con elaborarlo con Excel no es mucha, esto debido a que existen muchas ideas de como elaborar una plantilla para esto ya este cronograma es usado para hacer algo tan necesario como lo que son las Valorizaciones, en donde se compara el tiempo estimado en la duración de construcción del proyecto con lo que realmente se avanza en obra, aquí se obtiene la tan conocida curva “S”, para lo cual el cronograma valorizado si se realiza con metodología BIM, ya no es necesario realizarlo, sólo se debe exportar ya que los softwares lo calculan de acuerdo a lo indicado en el cronograma Gantt, lo que no sucede con la metodología tradicional.
  • 39. Comparativa de Curvas “S”, elaboradas en Delphin Express y Excel
  • 40. Por último, tenemos el cronograma de adquisiciones, el cual nos será útil para saber cuándo y que cantidad emplearemos de cada insumo, para así tener un control con respecto a la compra o al pedir de almacén, el cual también resultó de elaborar el cronograma Gantt, sin necesidad de otros pasos sólo exportarlo.
  • 41. BENEFICIOS DE EMPLEAR METODOLOGÍA BIM 1. Mayor colaboración y comunicación: Los modelos BIM digitales permiten compartir, colaborar y crear versiones de planos de dibujo en papel que no son posibles. Asimismo, existen herramientas de colaboración BIM en la web que pueden aparecer en todas las disciplinas de un proyecto sin ningún problema. Permitiendo que los profesionales que intervengan compartan modelos de proyectos y coordinen la planificación, asegurándose de que todas las partes interesadas en el diseño entiendan el proyecto. 3. Detección de incompatibilidades: BIM le permite detectar cualquier conflicto de las diferentes especialidades, ya sea arquitectura, estructuras o instalaciones, interno o externo antes de que comience la construcción. ¿Los conductos eléctricos chocarán con una viga de acero? ¿Las puertas tienen suficiente espacio libre? Con determinado software BIM, puede evitar conflictos. Al evitar enfrentamientos, reduce la cantidad de retrabajo necesario en un trabajo determinado. Con BIM, tiene la oportunidad de planificarlo justo antes de construir en el sitio. Puede evitar cambios de última hora y problemas imprevistos al permitir una fácil revisión y comentarios en múltiples disciplinas. 2 . Visualización del proyecto antes de su construcción: Al usar BIM, puede planificar y visualizar todo su proyecto antes de la construcción. Las simulaciones de uso del espacio y las visualizaciones en 3D permiten a los clientes experimentar cómo se verá un espacio, brindando la capacidad de realizar cambios antes de que comience la construcción. Tener una mejor visión general desde el principio minimiza los cambios posteriores costosos y lentos. 4. Estimación de costes basada en los modelos: Mediante proyectos similares y mediante el uso de ratios o estimadores al inicio de la etapa de planificación permite una estimación de costes de construcción más efectiva, lo que ha llevado al crecimiento de la estimación de costes basada en modelos.
  • 42. 5. Programación y secuenciación mejorada: De la misma manera que muchos de estos beneficios ahorran dinero, también lo hacen con el tiempo, tiempo al acortar los tiempos del ciclo del proyecto y eliminar las interrupciones en el cronograma de construcción. BIM permite el diseño y la documentación simultáneos, y la documentación se puede cambiar fácilmente para adaptarse a nueva información, como las condiciones del sitio. Los horarios pueden planificarse con mayor precisión y comunicarse con precisión. 6. Aumento de la seguridad: BIM puede ayudar a mejorar la seguridad en la construcción al identificar los peligros antes de que se conviertan en un problema y evitar los riesgos físicos al visualizar y planificar la logística del sitio con anticipación. El análisis visual de riesgos y las evaluaciones de seguridad ayudan a garantizar la seguridad durante la ejecución del proyecto. 7. Mejor gestión durante la vida de instalaciones y edificios: La información del modelo también permite la manipulación del edificio una vez finalizada la construcción. Los registros digitales precisos y continuos de la información del edificio son valiosos para la gestión de instalaciones durante todo el ciclo de vida del edificio. Los datos se pueden importar al software de mantenimiento de edificios existente para su uso después de la ocupación.
  • 43. CONCLUSIONES ➢ Se dio a conocer las ventajas que trae consigo la metodología BIM, ya que es una metodología que viene revolucionado el rubro de la construcción con nuevas herramientas y muchas funciones adicionales. ➢ Se mostró las diferentes herramientas y softwares que existen en el mercado de la construcción, las cuales pueden desempeñarse en cualquiera de las 7 dimensiones que trae consigo BIM, desde la creación de modelados hasta control y mantenimiento una vez culminado el proyecto ➢ Con BIM se puede tener mayor control y seguridad al realizar proyectos, ya que con BIM es posible darse cuenta de incompatibilidades de forma más rápida, pudiendo corregir esto antes de la ejecución del proyecto, evitando gastos y pérdidas de tiempo innecesarias, como es el caso de unir los planos de las diferentes especialidades modelados con Autodesk Revit en Naviswork al realizar el recorrido virtual. ➢ Se elaboró diferentes tipos de cronogramas como el Gantt, de insumos o el valorizado, los cuales pueden ir cambiando a lo largo de la construcción del proyecto, modificando de acuerdo a lo que ocurra en la obra.
  • 44. ➢ El uso de BIM en un futuro es inminente por lo que se recomienda a los profesionales y personas dedicadas a este rubro a al menos tener una idea de lo que consiste ya que la metodología con la que se viene trabajando quedaría en desuso. ➢ BIM se usa para crear y administrar datos durante el proceso de diseño, construcción y operaciones, por lo que es una gran herramienta que debería ser más aprovechada. ➢ Según la ONU, en 2050, la población mundial será de 9,7 mil millones. La industria global de la construcción debe buscar formas más inteligentes y eficientes de diseñar y construir no solo como un medio de estar al día con la demanda global, sino para ayudar a crear espacios que sean más inteligentes y también más duraderos. ➢ Elaborar un proyecto con BIM resulta muy complejo, por lo que se debe buscar especializarse en una rama y con la ayuda de otros profesionales ejecutar un proyecto correctamente. RECOMENDACIONES