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Análisis de la implementación BIM en Colombia: caso de estudio y diagnóstico de industria de la construcción Ramirez Quintero Manuel F.1 Abstract El siglo XXI ha traído consigo nuevos avances tecnológicos que han sido implementados en la industria de la construcción, siendo BIM uno de los principales. Este escrito menciona la metodología y algunos estándares al respecto alrededor del mundo. Luego analiza la implementación BIM en el proyecto Centro Cívico Universitario de la Universidad de los Andes en Bogotá con base en los lineamientos del BIM Kit Colombia. A partir de las discusiones entabladas con los involucrados, se realiza un diagnóstico de la industria y se realizan consideraciones importantes sobre la implementación de la metodología. The XXI century has brought along new technological developments implemented in the construction industry, and BIM is one of them. This text mentions the methodology as well as some outstanding standards worldwide. It then analyses the BIM implementation in the Centro Cívico Universitario of the Universidad de los Andes in Bogotá, Colombia according to the national standard called BIM Kit Colombia. The discussions with everyone involved in the project allowed to construct an industry diagnostic and some considerations are considered for further discussions about the implementation of the methodology. Palabras clave: BIM, implementación BIM, industria de la construcción, Universidad de los Andes, Centro Cívico Universitario. 1 Universidad de Los Andes, departamento de Ingeniería Civil y Ambiental. Bogotá – Colombia. Contacto: mf.ramirezq@uniandes.edu.co 2 1. Introducción 1.1 Implementación BIM Quizás una de los acrónimos más utilizados en la ingeniería civil y en la industria de la construcción en la actualidad es BIM. Con su auge a principios del siglo XXI, ha llegado a la industria para revolucionarla y permitir un mejor y mayor desempeño y productividad en los proyectos de edificaciones e infraestructura. Aunque p tridimensional, y si bien este es uno de sus pilares, esta metodología va mucho más allá del diseño computacional de una estructura. Según la ONG BuildingSMART, BIM (Building Information Modelling, por sus siglas en inglés), “es una metodología de trabajo colaborativa para la creación y gestión de un proyecto de construcción” [1]. Esta pretende organizar la totalidad de la información digital de un proyecto para almacenarla en un ambiente común de datos en la nube y permitir así una mayor interacción y colaboración entre los distintos actores de la construcción. BIM llegó para transformar los procesos de diseño, planeación, construcción y mantenimiento de un proyecto, pues a diferencia del método de diseño y construcción tradicional con base en planos, analiza distintos tipos de información en tiempo real incluyendo información geométrica, de costos, tiempos, ambiental y de gestión de infraestructura (Facility management). Lo anterior muestra que esta metodología brinda soluciones distintas para todas las etapas del proyecto [1]. De acuerdo con investigaciones del impacto de esta metodología en el ciclo de vida de los proyectos de construcción, se han identificado ventajas según cada etapa del proyecto [2]. Para la etapa de planeación, BIM logra mejorar la calidad de la transferencia de la información entre participantes, facilitando así la toma de decisiones. Durante el diseño, permite una mejor comunicación entre disciplinas de diseño, disminuyendo así los errores y haciendo más eficiente la detección de colisiones por medio de una coordinación técnica. En la etapa constructiva, logra identificar y reducir riesgos y reprocesos, así como también realizar análisis de cantidades de obra más precisos y seguimientos de obra. Para la etapa de operación y mantenimiento, logra optimizar costos al almacenar información que garantice un mantenimiento adecuado y a tiempo [2]. Como se explicó previamente, BIM trajo consigo nuevas herramientas para la industria que tienen el potencial reducir considerablemente los costos y duraciones de distintos procesos relacionados con la construcción. La capacidad de partir de un modelo tridimensional (modelación 3D) con alto nivel de detalle (LODe) y obtener, por medio de un software especializado, las cantidades de obra con comandos simples, así como también realizar análisis de sostenibilidad financiera (modelación 4D) y ambiental (modelación 5D) de forma práctica y eficiente. Estas son algunas de las pocas características innovadoras de BIM que permiten hacer las mismas labores realizadas mediante el método tradicional, pero de manera más eficiente y rápida. La modelación en dos dimensiones tenderá a ser superada por la modelación paramétrica en plataformas BIM, pues la última permite tener mayor interacción entre los agentes y el diseño, disminuyendo así los tiempos de espera y evitando procesos casi burocráticos de transferencia de información. 3 Figura 1 Nivel de desarrollo BIM. Tomado de: Techture.global A pesar de lo anterior, existen varias desventajas de esta metodología para la industria, tales como los costos de las licencias de los softwares especializados (Autodesk Revit, Graphisoft ArchiCAD, Tekla Structures, entre otros), cambios en la estructura organizacional de las firmas, la capacitación adicional para profesionales y la alta complejidad que implican estas nuevas tecnologías (curva de aprendizaje). Esta discusión permanece abierta y es muy interesante sopesar los costos monetarios de su implementación con las ganancias tanto monetarias como las no económicas que trae BIM [3]. Actualmente, existe una correlación entre el nivel de desarrollo del país y la madurez de la implementación de esta metodología, y muchos países desarrollados se encuentran realizando el anterior análisis. De hecho, según [4] Norteamérica es el continente más avanzado con respecto a la implementación BIM, seguido por Oceanía y Europa, todos cuya mayoría de países tienen un alto nivel de desarrollo. África y Suramérica, por su parte, según el mismo estudio, se catalogan como early adopters (implementadores prematuros) de la metodología, mostrando que los países pertenecientes a estos continentes muestran un nivel de adopción insuficiente y por lo tanto no han entrado en la discusión de manera definitiva. El nivel de desarrollo BIM alrededor del mundo se sintetiza en la de la consultora internacional Techture en la Figura 1. Latinoamérica, específicamente, tiene un nivel de implementación BIM menor en comparación con los países desarrollados, pues mientras los segundos ya tienen un mandato vigente que regule y estandarice la metodología, los primeros aun se encuentran planeando este tipo de reglamentos [5]. Para medir su nivel de implementación, el Banco Interamericano de Desarrollo [6] realizó una encuesta a 846 empresas de construcción de todo el continente, y encontró que BIM es utilizado principalmente por empresas de más de 12 años de antigüedad en edificios e interiores. También descubrió que la mayoría de las firmas que sí utilizan esta metodología (69.5% del total) llevaban menos de un año implementándola, evidenciando la prematuridad del asunto. Este análisis concluyó que, si bien la metodología es vista de manera positiva por la mayor parte de la industria, existe todavía suficientes motivos para no implementarla, tales como la falta de demanda suficiente por parte de clientes u otras empresas [6] y la dificultad para encontrar personal capacitado. 4 Ahora bien, los autores Yahya et al. [7] realizaron una revisión bibliográfica de los factores de éxito y literaturas BIM que permitía sintetizar todas las publicaciones indexadas sobre BIM entre los años 2009 y 2018 y proponer un nuevo método para obtener factores de éxito que garanticen una implementación BIM efectiva. Esto debido a que, en su opinión, no ha existido un estudio sistemático analizando la bibliografía deestos estudios como una herramienta para estudiar la brecha investigativa en la implementación BIM. [7]. Su estudio concluyó principalmente que si bien esta metodología cuenta con amplios beneficios, no serán vistos como tal hasta que todos los retos, riesgos y barreras asociados a su implementación sean resueltos. Además, encontró que la baja implementación BIM en países en vía de desarrollo se debe a la existencia de factores de influencia negativos que limitan la práctica de los involucrados en la industria. Así las cosas, vemos que la metodología BIM es una herramienta transversal en todas las fases de un proyecto de construcción que garantiza mayor efectividad y rapidez en sus procesos, de llevar a cabo correctamente cada uno de estos, por supuesto. Sin embargo, la falta de capacitación de personal y los altos costos de las licencias de software necesarias para implementarla, hacen que el proceso de conversión del método tradicional al moderno sea más complejo y paulatino. 1.2 Estándares, guías, Foros y Kits A partir del desarrollo y madurez de la metodología BIM y a raíz del auge del desarrollo de softwares que comenzaban a implementar diseños en tres dimensiones y tecnologías de representación digital de procesos de construcción alrededor del mundo, surge la necesidad de establecer estándares y normas tanto locales como internacionales que definieran los requisitos para la adquisición, uso y gestión de la información en proyectos de ingeniería civil. Desde un punto de vista global, la Organización Internacional para la Estandarización (ISO, por sus siglas en inglés) estableció la norma ISO-19650, un compendio de lineamientos con respecto a la gestión e intercambio de información para modelaciones paramétricas de información [8]. Por su parte, la gran mayoría de países ha desarrollado una serie de lineamientos acerca del modelado paramétrico de la construcción (BIM Kits, BIM Handbooks o BIM Guidelines). A continuación se expondrán aquellos más relevantes. 1.3 Estándares excepcionales alrededor del mundo Para empezar, es preciso analizar los contenidos de la ISO-19650. Según la introducción a la norma realizada por la ONG BuildingSMART [8], esta se divide en cinco conjuntos de normas, en el primero se establecen los conceptos recomendados para el desarrollo y gestión de la información a lo largo del ciclo de vida de un activo de construcción; en el segundo se definen los procesos de desarrollo y gestión de la información durante la fase de desarrollo del activo; en el tercero se establecen los procesos de uso y gestión de la información durante la fase de operación; en el cuarto se define el intercambio de información BIM durante el desarrollo y la operación de la obra; finalmente, el quinto establece los requisitos de seguridad de la información [8]. De esta forma, vemos cómo la organización de la norma permite garantizar una adecuada aplicación a la metodología BIM durante cada una 5 de las fases del proyecto, lo cual es beneficioso para la industria, fomentando el concepto de implementar la metodología no únicamente para el diseño, sino también para cada una de las etapas anteriores y posteriores. Con base en los lineamientos básicos de la norma, muchos países se encargaron de adaptar estas directrices y realizar investigaciones con el fin de crear su propia guía de implementación BIM. Países como Nueva Zelanda (2014), Australia (2014), Chile (2015) y Estados Unidos (2014) se destacan en sus avances de implementación de estándares. A continuación, veremos los principales puntos en común que tienen los estándares BIM de cada uno de estos países. Nueva Zelanda fue uno de los países que más rápido comenzó a investigar sobre la metodología BIM (2014) y así creó el BIM Handbook [9], cuyo principal propósito es “promover el uso de BIM y sus beneficios para crear, mantener y operar activos constructivos de calidad en Nueva Zelanda”. Además, se encarga de seguir la progresión normal de un proyecto, desde su etapa de prefactibilidad hasta la operación y para ello, expone la metodología, considera sus implicaciones legales, explora los requisitos del cliente y regula la práctica de modelado y documentación mediante la creación de un Plan de Ejecución BIM (BEP, por sus siglas en inglés). Al mismo tiempo, Australia, mediante su Guía Nacional del BIM [10], se encargó de facilitar la implementación BIM, mediante capítulos más enfocados en la implementación que en la metodología en sí. En Estados Unidos muchas universidades han realizado sus propios estándares, basados en el Estándar Nacional BIM de su país [11], y entre tales se encuentran Georgia Tech y Penn State University que son referencia mundial. Se encontró que ambas universidades cuentan con lineamientos muy concretos y apropiados para facilitar la implementación de la metodología, recomendando desde la conformación de equipos hasta el desarrollo de entregables. Su principal diferencia radica en que la universidad de Georgia se enfoca más en caracterizar los entregables y los procesos de gestión de la información, mientras que la universidad de Pennsilvania hace énfasis en estrategias para la implementación de la metodología. En Latinoamérica, uno de los países pioneros en la implementación de la metodología fue Chile, que desde muy temprano (2015) comenzó a generar discusiones con el sector constructor mediante un BIM FORUM [12] para así establecer los lineamientos necesarios para la implementación BIM en el país austral. Este foro tiene como propósito “canalizar las inquietudes técnicas, el conocimiento y la información relacionados con BIM […] y fomentando las buenas prácticas para el desarrollo tecnológico en el sector de la construcción” [12]. A partir de los consensos encontrados en el foro, se creó la Guía Inicial para implementar BIM en las organizaciones, la cual consta de cuatro capítulos enfocados a comprender el BIM, sus objetivos y sobre todo sus beneficios. 6 1.4 Colombia Si bien Chile fue uno de los pioneros, países como Colombia partieron de los avances de la región para desarrollar sus propios foros y estándares. A raíz de esta iniciativa se creó el BIM Forum Colombia [13], una plataforma de gestión del conocimiento y articulación de actores liderada por la Cámara Colombiana de Construcción [14], la asociación gremial sin ánimo de lucro de la construcción en el país. El foro creado tiene como objetivo discutir la digitalización del sector de la construcción, para el incremento de la productividad en las empresas y de la competitividad de la actividad edificadora en Colombia. El principal resultado de este foro fue el BIM Kit Colombia [13], un conjunto de guías para la implementación de esta metodología en el país y promover la transformación digital en el sector de la construcción. Este kit está dividido en once guías, cada una con un fin específico enfocado en facilitar y acelerar el proceso de implementación. Los principales temas que aborda son los roles BIM, el modelado, los flujos de trabajo, la gestión de la información, los indicadores y Usos BIM, el anexo contractual y el BEP. Cabe destacar que, a la fecha de publicación de esta investigación, el Kit todavía se encuentra en etapa de desarrollo, lo cual implica que capítulos adicionales podrán ser incluidos posteriormente. Los contenidos del BIM kit Colombia son: 1. Roles y Perfiles 2. Guía de modelado BIM 3. Flujos de Trabajo 4. Gestión de la Información 5. Indicadores BIM 6. Creación de Contenido 7. Anexo Contractual 8. Hoja de Ruta para la implementación BIM 9. Fichas de Usos BIM 10. Requerimientos BIM para trámite de licencias 11. BEP A partir de un estudio a profundidad del BIM Kit Colombia, se pretende revisar capítulo a capítulo el nivel de implementación BIM de un caso de estudio. Se ha seleccionado el edificio del Centro Cívico Universitario de la universidad de Los Andes, en Bogotá, la capital colombiana. Con base en estaimplementación, se espera resaltar los principales aciertos y desaciertos incurridos, así como también revisar el valor y las limitaciones de la metodología para el estado actual del sector de la construcción en el país evaluando el nivel de implementación BIM en Colombia. Figura 2 BIM Forum Colombia. Camacol. Tomado de: BIM Forum Colombia 7 2. Centro Cívico Universitario En la Carrera 1. No. 19-20 se encuentra desde el año 2021 un edificio perteneciente a la Universidad de los Andes llamado Centro Cívico Universitario (CCU) como se muestra en la Figura 3. Esta edificación de 10.300 m2 fue diseñada para ampliar y remodelar el campus universitario, generando nuevos espacios como aulas, biblioteca, Datacenter, auditorio, entre otros. Sin embargo, se diseñó respetando el balance arquitectónico entre los Cerros Orientales, los edificios tradicionales y esta nueva construcción. Cuenta con terrazas, plazoletas, y espacios pensados para responder necesidades pedagógicas con lugares para “el intercambio social, el descanso, las actividades lúdicas y el estudio en horas libres” [15]. Crea un espacio ameno para estudiantes y profesores y cumple a la vez con altos estándares de sostenibilidad, a tal punto que se encuentra pre-certificado por LEED (Liderazgo en Energía y Diseño Ambiental, por sus siglas en inglés) en categoría Oro. Una de las principales innovaciones de este edificio es la intención de implementar la metodología BIM, lo cual lo hace ideal para el análisis de caso de estudio. Al respecto, la gerencia del proyecto afirma que “las diferentes especialidades técnicas, el diseño arquitectónico y el diseño estructural fueron desarrollados a través de modelos digitales en 3D para facilitar su integración y detectar con anticipación posibles conflictos entre ellos”[16]. 2.1 Generalidades El Centro Cívico hace parte del programa Campus Urbano 2048, un plan maestro pensado para la Universidad con el fin de establecer los límites y las características del campus universitario hasta el año 2048. A raíz de ello, había sido pensado desde hace más de diez años [17], pero el concurso arquitectónico (Figura 5(a)) que daba inicio al proyecto se llevó a cabo en el año 2016, cuyo objetivo era definir los proyectos de alta complejidad física, natural y simbólica que contribuirían a la construcción de la esquina noroccidental del Campus [18]. Figura 3 Centro Cívico Universitario. Tomado de: Uniandes 8 Figura 4 Línea del Tiempo concurso arquitectónico. La preselección de los candidatos se realizó en el mes de marzo del año en cuestión y los diseños finalistas fueron seleccionados en junio del mismo año. Los ganadores, Konrad Brunner (Colombia) y Cristián Undurraga (Chile) fueron anunciados el 13 de julio, ya que cumplieron en mayor medida con los tres valores espaciales que el concurso pretendía complementar y reservar, a saber, la relación con el entorno natural, la relación entre lo urbano y la universidad, y la relación entre edificaciones y espacios abiertos [18]. La Figura 4 muestra la línea de tiempo simplificada del proyecto. El diseño presentado y seleccionado consta de dos fases distintas, las cuales fueron concebidas inicialmente como tres; la primera ya se encuentra finalizada y corresponde al actual bloque RGD (Figura 5(b)), mientras que la segunda se encuentra en la fase final de diseño al momento de la publicación de esta investigación. La fase I, por su parte, se encuentra finalizada y en funcionamiento desde el mes de agosto de 2021. Su apertura le permitió a la universidad contar con más salones y también con más espacios para el bienestar estudiantil, entre ellos los Espacios Pedagógicos Informales (EPIs), donde los visitantes encuentran lugares para el intercambio social, el descanso, las actividades lúdicas y el estudio en horas libres [16]. Los pilares fundamentales de esta estructura son la sostenibilidad y la innovación, y para probarlo basta con considerar los siguientes aspectos. En primer lugar, todas las áreas cuentan con un sistema de control de iluminación que atenúa las luminarias cuando hay más luz natural, lo cual permite un ahorro energético de 15 %. En segundo lugar, Para el ahorro de agua se implementaron aparatos ahorradores en los baños y la reutilización en los sanitarios de las aguas lluvia recolectadas en las terrazas verdes. En tercer lugar, la estructura es pionera a nivel nacional en aislamiento sísmico en la base. [15] Esto consiste en una combinación de 39 aisladores y 6 deslizadores sísmicos a nivel del piso -2, los cuales permiten que la estructura superior se mantenga inercialmente estable ante un evento de sismo, comportándose de manera diferente al suelo [16]. 9 (a) (b) Figura 5 Concurso arquitectónico (a) Lista corta de propuestas y (b) render de proyecto ganador de Konrad Brunner Arquitectos. Con respecto al modelado de información de construcción, el Grupo de Investigación de Ingeniería y Gerencia de la Construcción (INGECO) del Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental de la universidad fue el encargado de la correcta aplicación de la metodología para la primera fase del proyecto. Para la segunda, por su parte, se contrató a la empresa AE Construcciones para llevar a cabo la coordinación BIM y asegurar los más altos estándares. A continuación, se analizará la implementación de la metodología BIM para el proyecto del CCU a la luz del BIM Kit Colombia. 2.2 Contratos, BEP y Usos BIM En el séptimo tomo del BIM Kit Colombia se analiza la importancia de añadir un anexo a cualquier contrato relacionado con contribuciones al modelo, de tal forma que se incluyan cláusulas de aplicabilidad y propósito, de gestión de la información, de derechos de propiedad intelectual, del Plan de Ejecución BIM descrito previamente (BEP) y de la distribución del riesgo. En palabras de este estándar, “el presente Anexo no efectúa o requiere una reestructuración de la relación contractual ni transfiere o cambia los riesgos entre los Participantes del Proyecto” [19]. Además, explica que su fin principal es que cada parte en el contrato deberá hacer extensible el anexo, para que cada participante del proyecto lo adjunte a sus contratos con quienes estén obligados a realizar una contribución al modelo [19]. En primer lugar, con respecto a la gestión de la información, este anexo estipula las funciones del equipo BIM, encargado, entre otras cosas, de realizar el BEP y realizar un constante seguimiento de su cumplimiento. La definición de los roles y perfiles del equipo BIM según el estándar colombiano y su cumplimiento en el CCU se analizan a fondo en el capítulo 2.3. En segundo lugar, con respecto al BEP, se agregan ciertas cláusulas definiendo qué debe ir dentro del BEP que sea relevante desde un punto de vista contractual, e.g., qué aspectos mínimos debe abordar tal documento, cómo será el esquema de precisión en las dimensiones del proyecto, entre otros. En tercer lugar, frente a la distribución del riesgo, estipula que cada parte será responsable de sus contribuciones al modelo, así como también que cada parte está 10 en la obligación de reportar cualquier error que descubra en los modelos [19]. En cuarto lugar, sobre los derechos de propiedad intelectual, se estipula que “Cada Parte garantiza a todas las Partes del Contrato que o bien es la propietaria de todos los derechos de las Contribuciones que hace al modelo, o está licenciada […] para realizar aportes al modelo”. De la misma manera, indica que el derecho del Contratante a usar el Modelo tras la finalizar el proyecto solamente podrá ser regido por el Contrato. Luego de haber visto las indicaciones teóricas de la normativa es preciso analizar lo ocurrido durante las fases I y II del Proyecto CCU de la Universidad de Los Andes. Con respecto a la primera fase (F1), tras discutir con los involucrados en el proceso de diseño y construcción, se encontró que los distintos contratos firmadoscon las partes no contaban explícitamente con cláusulas de aplicabilidad y propósito tal y como se define en el BIM Kit Colombia, de gestión de la información, de derechos de propiedad intelectual, del BEP ni de la distribución del riesgo como anexos contractuales. Además, al no contar con un BEP para todas la partes, tampoco se agregaron cláusulas contractuales para garantizar su cumplimiento. Se encontró que estos procesos se llevaron a cabo, en cambio, bajo un carácter de “buenas prácticas” entre los diferentes actores. El grupo INGECO se le da la tarea de integrar los diseños arquitectónicos, estructurales, mecánicos, hidráulicos, entre otros. Sin embargo, por la ausencia de un BEP o “reglas de juego” claras a nivel contractual, fue necesario realizar un reproceso de “traducción” de diseños tradicionales (e.g. Diseños CAD) hacia un modelo digital. Por otro lado, el proceso de coordinación también fue más complejo manejando diferentes metodologías en paralelo y de manera simultánea dando paso a reprocesos importantes. Si bien no se contaba con un BEP para ser un puente entre consultores e integradores BIM, las buenas prácticas de los modeladores y consultores permitió que este proceso fuera menos traumático. La industria de la construcción se ha sometido a una evolución forzada hacia la implementación de la metodología. De esta manera, como es evidenciado por los involucrados, era posible tener un lenguaje común entre las partes del proyecto. Finalmente, pese a no contar con una guía clara como el BEP, la implementación de la metodología BIM también modificó la comunicación, las reuniones y comités y la trazabilidad de los cambios con respecto a una implementación más tradicional. Actores como los diseñadores estructurales a cargo de la empresa P&P, implementaron la metodología BIM bajo sus propios estándares empresariales haciendo más eficiente la incorporación a un modelo federado más completo y con mayor utilidad. Diversos actores consultados para esta investigación estuvieron de acuerdo que, en el entorno actual, es normal encontrar estos diseño “mixtos” combinando metodologías tradicionales y BIM. Se menciona que los actores más reacios al cambio están asociados con empresas más conservadoras y también a actores que desean tener una estadía en el proyecto corta. 11 Tabla 1 Nivel de cumplimiento Anexo Contractual Fase I y II CCU Cláusulas Descripción Fase I Fase II Aplicabilidad y Propósito No implica reestructuración de la relación contractual. No transfiere los riesgos entre los Participantes. Bajo No hubo un anexo contractual para la implementación BIM. Los cumplimientos de los términos se fundamentaron en “buenas prácticas” Alto Existieron anexos contractuales claros especificando cada concepto. Gestión de la Información Asignación de Roles y funciones. Determinación de Responsabilidades de entregables BIM. Plan de Ejecución BIM Creación y vinculación contractual de los requisitos BIM del proyecto. Derechos de Propiedad Intelectual Garantiza que todas las Partes del Contrato o bien es la propietaria de todos los derechos de las contribuciones que hace al modelo, o se encuentra autorizada por el titular de los derechos de esa contribución Por otra parte, en la Fase II (F2), se contó con un contrato definido que tuviese en cuenta la metodología BIM. De hecho, las especificaciones del carácter BIM del proyecto representativas para el documento. Este contó principalmente con cláusulas en cuanto a autoría de diseño y a usos BIM. Lo anterior muestra un aprendizaje y una nueva postura con respecto a la implementación BIM de la F1. Contar con contratos enfocados en la modelación permite tener mayor trazabilidad y respetar derechos de propiedad intelectual, así como también dar más orden al proceso de diseño, estandarizando y fijando objetivos de modelación específicos para el proyecto. Un resumen de tales resultados se encuentra en la Tabla 1. Luego de estudiar el Anexo Contractual es necesario revisar el cumplimiento de lo estipulado para el BEP, lo cual se encuentra en el capítulo once del BIM Kit Colombia. Aquí, se indica que el principal objetivo de este documento es comprender y comunicar de manera clara las metas estratégicas para la implementación BIM del proyecto. [20] También que se establecerán las funciones de todos los involucrados de acuerdo con sus condiciones particulares y los lineamientos de la ISO-19650 [20]. De manera más puntual, este documento permite establecer antes de iniciar el proyecto sus objetivos, usos BIM, entregables y todas las estrategias, herramientas y reuniones necesarias para lograr su cumplimiento. Como se mencionó previamente la F1 del CCU no contó con un BEP, debido a que toda la coordinación, integración y decisiones de modelación se realizaba directamente por el INGECO y no había una colaboración constante de información (entorno común de datos sincronizable y actualizable) con las demás partes sobre el modelo. Sin embargo, los niveles de detalle requeridos para cada disciplina fueron cruciales para iniciar la etapa de modelado. La decisión de este nivel de detalle la tomó el INGECO quienes serían también los garantes de su cumplimiento. 12 Una ventaja evidenciada en el proyecto fue la existencia de una cartilla de diseño, como fue mencionado por la Gerencia del Campus, desarrollada para uso de la universidad. Este marco permitiría tener reglas básicas en cuanto al diseño y estándares de arquitectura, instalaciones, redes hidráulicas y cuartos técnicos adaptados al contextos específico de Los Andes. Estas guías, ojalá dentro de un marco BEP, ayudan a alcanzar los objetivos de forma más armónica. No tener BEP de forma explícita no significa, como se mencionó en la consultas, no contar con una guía en el proyecto de la implementación BIM. Por ejemplo, en el BEP debe establecerse el alcance y objetivos de la modelación, los usos BIM, herramientas a utilizar, entregables y coordinación. La F1, pese a no contar con un documento, implemento en su modelación estos temas y estaban claramente definidos entre las partes como acuerdos comunes. Una dificultad que se detectó en las consultas fue que no tener un anexo contractual y un BEP daba pie a cambios y modificaciones importantes sobre la marcha en el proyecto. Estos cambios producen reprocesos y pérdida de valor y generan menos seguimiento y trazabilidad al proyecto. Estos cambios también incurren en sobrecostos. La etapa de construcción de la F1 contaba con los aprendizajes de la etapa de diseño, por lo que el constructor ARPRO, además de contar con la experiencia en grandes proyectos especiales (e.g. torres atrio) se guio por el BEP propio de la empresa, de esta manera, podía más fácilmente tener el intercambio de información con los subcontratistas del proyecto y los actores como interventoría y diseñadores. La Fase II (F2), por su parte, en aras de mejorar la transferencia de información y la trazabilidad durante la etapa de diseño, creó un BEP para lograr llevara cabo la configuración de coordenadas de todos los modelos de diseño, la nomenclatura de archivos y elementos del modelo, la organización interna de los mismos, entre otros. Este documento fue crucial para lograr cumplir con los usos BIM estipulados, a saber, revisión de diseños, coordinación 3D y 3D Control y Verificación. Los consultores del proyecto, independiente de su especialidad, pudieron ceñirse al plan establecido en el BEP. Esto permitió un flujo de información y de trazabilidad muy alto. Este análisis del BEP se resume en la Tabla 2. Ahora es importante analizar el noveno capítulo del BIM Kit Colombia, el cual trata de los Usos BIM. De manera más específica, este capítulo pretende estandarizar la definición, proceso y alcance de los distintos Usos BIM aplicados al modelo 3D del proyecto, brindando así la información mínima para facilitar la identificación delos pasos a seguir para la entrega de un modelo [21]. Además, busca sentar las bases para que se pueda evaluar las competencias necesarias para ofrecer los usos del modelo en un proyecto [21]. El objetivo de estos diferentes usos es optimizar los resultados del proceso de planeación, mejorar el entendimiento de los documentos del proyecto, y mejorar los procesos de coordinación y la calidad de los entregables. El BIM Kit Colombia establece una lista de usos según la etapa del proyecto, recomendando así un mínimo de usos para cada una de estas. 13 Tabla 2 Nivel de cumplimiento BEP Fases I y II CCU Categoría Descripción Fase I Fase II Alcance del documento Consta de un BEP inicial a modo de solicitud, un documento previo al contrato y uno para toda la ejecución. Bajo En la etapa de diseño, fueron las “buenas prácticas” y las reglas no escritas las que guiaron la modelación. Alto En la etapa de construcción se cuenta con un documento formal BEP Alto La etapa de diseño de la F2 contó con un claro documento BEP que establecía la guía para el proyecto. Información inicial e informe de cumplimiento Se establece la información más relevante del proyecto y se crea una lista que especifica cómo se ha aplicado este documento. Objetivos El documento cuenta con objetivos generales y específicos para la implementación BIM. Usos BIM Se estipula cuáles son los principales Usos BIM relevantes para el proyecto, quién es el encargado de cada uno, y cuáles son sus objetivos y entregables. Herramientas Se definen las herramientas que se deberán utilizar para el desarrollo del proyecto de manera estandarizada, tanto las digitales como aquellas responsables a la transferencia de información. Entregables BIM Se definen los requerimientos técnicos y procesos de colaboración aplicables al proyecto. Coordinación y Detección de Colisiones Estipula los encargados, las reuniones y los parámetros para realizar la coordinación en función de la detección de colisiones. Con respecto a la F1 del proyecto, se encontró que se especificaron distintos Usos BIM para tres de las cuatro etapas del proyecto (Planeación, Diseño, Construcción y Operación), y esto facilitó la identificación de las metas a corto y largo plazo del equipo BIM del CCU, para así hacer más eficientes los flujos de información con los demás involucrados en el proyecto. Para la primera etapa se tuvieron en cuenta usos para garantizar la factibilidad del proyecto. Para la segunda se cumplieron con los usos relacionados con el análisis del diseño. Para la tercera se tuvieron en cuenta usos BIM enfocados en la modelación, y para la etapa de operación no se estableció ningún uso. El principal uso BIM en la F1 consistió en la Coordinación técnica de diseño 3D. El software de modelación (e.g. Navisworks) permitió correr las diferentes disciplinas del modelo para encontrar las interferencias, cruces e irregularidades de diseño. Al no tener un ambiente común de datos sincronizables y actualizado (e.g. Autodesk A360), en la F1 dependía de diálogos, comités y entornos colaborativos para solucionar posible cruces e inferencias. La coordinación técnica depende en gran medida de la disponibilidad de la información a ser construida. Los consultados repetidamente mencionan las dificultades del entorno colombiano para pasar del modelo digital a la construcción. En este orden de ideas, mientras 14 mayor sea la interactividad entre proveedores y diseñadores menores serán los reprocesos en obra. Particularmente para el proyecto, el diseño antecede a la licitación de subcontratistas por lo que existe una clara diferencia entre lo diseñado y lo construido. No obstante, el modelo digital permitió realizar la coordinación de los diseños de formas que, según los consultados, no hubiera sido posible en una modelación CAD tradicional. En la etapa de construcción, la Coordinación y Seguimiento del modelo se implementó utilizando un ambiente que permitiera el seguimiento y trazabilidad de cambios y generación de incidencias. Este proceso permite establecer responsabilidades e informar, a los interesados, de cambios sobre el modelo de tal forma que se tenga disponibilidad permanente de la versión actualizada del modelo. Plataformas digitales (e.g. BIMtrack) permite realizar estos procesos ampliamente colaborativos. Por otro lado, el uso BIM de Revisión de Diseño, entre otros permitió a la empresa CETRI realizar la consultoría de certificación Leed. Esta empresa certifica el nivel de sostenibilidad ambiental del proyecto. Este uso BIM permite simular y evaluar la capacidad ambiental de los edificios a partir del modelo digital. De esta forma se pudo acceder a la certificación LEED GOLD del edificio. La revisión de diseño plantea, para otras disciplinas, un oportunidad aun no implementada a cabalidad según los consultados. Por ejemplo, para el caso de firmas de diseño estructural, aun no es posible integrar de forma eficiente los softwares de análisis y diseño estructural al modelo digital BIM. Así mismo, la modelación hidráulica y otras instalaciones podrían no estar aprovechando el potencial completo de la revisión de diseños. En la etapa de construcción, utilizando y actualizando el modelo de diseños, fue posible apoyar a la gerencia del campus por medio de un uso BIM de Estimación de Costos. Este uso se soporta en la correcta modelación para determinar las cantidades del proyecto. Mientras más exactas sean estas cantidades menor es la incertidumbre en el momento de la presupuestación. Parte de las ventajas de este uso BIM es la posibilidad del constructor, en continuo seguimiento del interventor, para realizar los cortes de pagos sobre el modelo. Esto significa que el avance de obra se encuentra en el modelo digital, por lo tanto, otro uso BIM implementado en el proyecto fue la Planeación considerando que es posible determinar con baja incertidumbre cantidades ejecutadas. Este proceso permite revisar las proyecciones de avance (líneas base) y hacer un seguimiento de obra importante. Se puede determinar retrasos, cambio de ruta crítica y seguimiento de la generación de valor del proyecto. Estos usos también se denominan modelación 4D (costos) y 5D (tiempo) respectivamente. El constructor e interventor llevaron a cabo la implementación de estos usos. Es importante mencionar que esta etapa también es dependiente del nivel de detalle y desarrollo del modelo. El cálculo de cantidades y su tolerancia es más sencillo en componentes geométricamente simples prismas, pero más difícil para componentes y revestimientos arquitectónicos. Finalmente, otro uso medianamente implementado fue el de Modelado Récord. Este uso pretende tener un modelo lo suficientemente actualizado y preciso que pueda contener la 15 información del proyecto As-built. El constructor permanentemente veló por actualizar y solicitaba a sus contratistas actualizar el modelo para contar con la versión más actualizada posible. La Gerencia del Campus y otros actores consultados valoran los esfuerzos, rescatas su importancia, pero dejan claro los faltantes en modelado récord. Actualmente no es posible llevar a cabo un Facility Management con la información de los planos récord. Esto es una oportunidad y un reto de la implementación. El equipo de interventoría PAYC y ENTREZ permitieron potencializar un componente de los modelos BIM que es la información y datos. Los modelos 3D no solo permiten un mejor dialogo de los resultados y análisis, sino que también permiten mostrar información que puede generar valor a partir de toma de decisiones. Este uso BIM (que bien puede ser Seguimiento y administración de campo) permite hacer proyecciones o modelar escenarios de decisiones para optimizar el proceso constructivo. Para la F2, también se consideraron distintos usos BIM para tres de las cuatro etapas del proyecto, y establecerlas desde el inicio permitió tenerun panorama más claro para cumplir los objetivos generales y específicos. Se cumplieron con los usos relacionados con el análisis y revisión del diseño. Además de los usos mencionados en la etapa de diseño, rescatando la aplicación de los aprendizajes de la F1 aumentado el nivel de desarrollo y detalle en los modelos, la F2 propuso un uso BIM de Modelo topográfico (Modelado de Condiciones Existentes). Este uso permite tener una reconstrucción de alta definición del entorno del edificio, facilitando el proceso constructivo y la planeación de este. Una ventaja y aprendizaje de la F2 en la etapa de diseño, y amarrado al BEP y contrato, es la posibilidad de seleccionar consultores alineados con la metodología. La colaboración de los consultores en la etapa de diseño y subcontratista en la de construcción es más fructífera si se parte de una base de implementación común de la metodología según los consultados. La Tabla 3 resume este análisis. 2.3 Roles BIM En este capítulo se abordan las recomendaciones del primer capítulo del BIM Kit Colombia para la definición de roles, perfiles y responsabilidades en una empresa que desee implementar la metodología BIM. Su propósito es describir los diferentes niveles de responsabilidad y habilidades mínimas con las que debe contar un equipo que trabaje con la metodología BIM basados en casos de éxito nacionales y referentes internacionales [22]. Es muy importante definir lo anterior puesto que las personas representan uno de los pilares fundamentales de una implementación BIM. Cabe aclarar, tal como lo indica el estándar, que el alcance de estos roles es indicativo y buscan ser directrices para tomar las mejores decisiones en procesos de implementación, y se espera que cada empresa asigne sus roles en función de su estructura organizacional [22]. Las siguientes son las definiciones de cada rol según este capítulo del BIMkit [22]. El estándar colombiano define que cada equipo BIM debe estar conformado por al menos cuatro personas, un Gerente, un Coordinador, un Especialista y un Modelador, cada uno subordinado a su anterior y con capacidades distintas. Esta definición de roles proviene de una 16 investigación realizada por el BIM Forum Colombia, quienes simplificaron algunos roles para así brindar una aproximación que les genere valor a las empresas colombianas. Tabla 3 Usos BIM establecidos para la Fase I y Fase II del CCU Etapa del Proyecto Fase I Fase II Uso BIM Aplicación Usos BIM Aplicación Diseño § Coordinación técnica § Revisiones de Diseño Estructural, Mecánico, de Iluminación y de otras disciplinas Evaluación LEED Detección de colisiones, Auditoría de cumplimiento requisitos de sostenibilidad y auditoría de diseños por disciplinas § Coordinación técnica § Revisiones de Diseño § Modelo topográfico y de entorno Detección de colisiones y Auditoría de cumplimiento requisitos de sostenibilidad. Modelo detallado de entorno y elevaciones Construcción § Coordinación y seguimiento de obra § Estimación de costos § Planeación de fases § Seguimiento y administración de campo Revisión de avances digitales con las distintas partes y detección de colisiones Cuantificación de cantidades, presupuestación, modelo de costos. Programación de actividades, ruta crítica, proyecciones y línea base. § Estimación de costos § Planeación de fases Aplicados sobre el modelo de diseño Operación § Modelo récord as- built Generación de modelo y planos récord N/A El Gerente BIM es el encargado de liderar la implementación BIM a mediano y largo plazo. Es el responsable de coordinar los diferentes equipos BIM que trabajan en un proyecto y de establecer las condiciones que aseguren compatibilidad entre los equipos. Además, debe establecer protocolos de ejecución y comunicación entre los participantes, así como también definir los procesos de intercambio de información entre las partes, tanto su formato como su alcance. Sus principales capacidades deben centrarse en el conocimiento y experiencia con la metodología, procesos constructivos y modelación tridimensional. El Coordinador BIM debe llevar a cabo los procesos de control de calidad de los entregables BIM, garantizando que se sigan los estándares definidos. Es indispensable que cuente con conocimientos específicos sobre las herramientas definidas para el proyecto, así como de los protocolos de intercambio de información, para así consolidar esta información en el BEP. Sus principales capacidades deben centrarse, al igual que para el gerente BIM, en la experiencia y el conocimiento con la metodología, procesos constructivos y modelación tridimensional. 17 El Especialista BIM es el responsable técnico de su especialidad modelando y analizando la información asociada a los modelos. Debe además visualizar y verificar la información propia de su especialidad. Sus principales capacidades deben centrarse en el conocimiento y experiencia con la metodología, trabajo colaborativo y modelación tridimensional. El Modelador BIM desarrolla las actividades propias de su disciplina. Sigue los lineamientos establecidos para garantizar una coordinación efectiva entre todas las disciplinas, asegurando la calidad de los entregables. Debe estar formado en el uso de soluciones de software específicas para el desarrollo de su actividad, modelando los elementos agregando o actualizando la información. Sus principales capacidades son la experiencia con softwares especializados, el trabajo en equipo y conocimiento de objetivos técnicos y normativos para proyectos BIM. En la F1 del Centro Cívico, el equipo BIM estuvo compuesto por un Coordinador BIM y dos modeladores por parte del INGECO. El rol de los modeladores era particularmente demandante considerando que se encargaron de realizar toda la transformación de información de planos a un modelo tridimensional completo desde planos 2D. El rol de Gerente BIM era difuso si bien el grupo INGECO tenía personal más experimentado que podía tomar algunas decisiones más gerenciales. La Gerencia del Campus también podía establecer algunas metas y objetivos claves de la metodología. Los especialistas BIM y en general los equipos BIM de cada consultor eran muy diversos. Algunos consultores tenían muy definidos sus roles dentro de la metodología BIM con modeladores especializados en sus áreas. Por ejemplo, la especialidad de la modelación de ventilación mecánica, la estructura en concreto o la revisión de diseños para la certificación LEED tenían equipos de modelado BIM con amplia experiencia. La importancia de los roles también radica en sus responsabilidades. Los coordinadores BIM usualmente marcan la pauta en las reuniones y comités (e.g. Weekly meetings) de acuerdo con los consultados. Así mismo, los modeladores son la base fundamental en cuanto el nivel de detalle y desarrollo del modelo de tal forma que permitan o dificulten la colaboración del proyecto. Se puede concluir que es vital también el conocimiento técnico del equipo BIM de tal forma que pueda llevarse un mejor flujo de información y trabajo. El equipo BIM para la etapa de construcción del CCU era más especializado. Por la parte del constructor, ARPRO cuenta con un equipo con un gerente, coordinador y modelador BIM claramente definidos. También es importante mencionar la importancia del equipo tener contacto directo con la obra (e.g. Residentes BIM). Así mismo, es necesario contar con especialistas BIM en los contratistas para llevar a cabo el seguimiento de obra, cambios, incidencias, modificaciones, etc. y lograr un modelo récord de mejor calidad. La interventora PAYC, contando con el apoyo de la empresa ENTREZ también contaban con un equipo BIM que permitía la interacción con el modelo (seguimiento y cortes de costo) pero también para generar valor del modelo. El rol del interventor, potenciando el modelo digital, permite llevar a cabo presentacionesde avances, retrasos, problemas, inclusive 18 análisis de datos para apoya el proceso de seguimiento de obra y también mejorar la toma de decisiones. Para la etapa de diseño de la F2, por su parte, se maximizó la utilización del Ambiente Común de Datos para lograr un trabajo colaborativo en el que cada área técnica realizaba sus avances respectivos en formato BIM, lo cual permitió disminuir la cantidad de colisiones y errores constructivos, así como también disminuyó los tiempos de diseño. Todo esto fue liderado por un equipo BIM de la empresa encargada de la integración de los diseños, la cual contaba con un gerente, dos coordinadores, algunos especialistas y varios modeladores BIM, tal como se encuentra estipulado en el estándar colombiano. El cumplimiento con los cuatro roles estipulados se encuentra en la siguiente Tabla 4. Tabla 4 Nivel de cumplimiento Roles BIM Fases I y II CCU Categoría Descripción Fase I Etapas de diseño y construcción Fase II Etapa de diseño Gerente BIM Lidera la implementación BIM a mediano y largo plazo. Es el responsable de coordinar los diferentes equipos BIM que trabajan en un proyecto y de establecer las condiciones que aseguren compatibilidad entre los equipos. Medio Rol difuso entre diferentes actores Alto Coordinador BIM Lleva a cabo los procesos de control de calidad de los entregables BIM, garantizando que se sigan los estándares definidos. Es indispensable que cuente con conocimientos específicos sobre las herramientas definidas para el proyecto, así como de los protocolos de intercambio de información, para así consolidar esta información en el BEP. Alto Limitado en cantidad y capacidad técnica Alto Especialista BIM Responsable técnico de su especialidad modelando y analizando la información asociada a los modelos. Debe además visualizar y verificar la información propia de su especialidad. Sus principales capacidades deben centrarse en el conocimiento y experiencia con la metodología, trabajo colaborativo y modelación tridimensional. Medio En el caso de empresas con implementación BIM Bajo Consultores con modelación 100% CAD Alto Modelador BIM Desarrolla las actividades propias de su disciplina. Sigue los lineamientos establecidos para garantizar una coordinación efectiva entre todas las disciplinas, asegurando la calidad de los entregables. Debe estar formado en el uso de soluciones de software específicas para el desarrollo de su actividad, modelando los elementos agregando o actualizando la información. Alto Alto 19 2.4 Flujos y Gestión de la Información Los flujos de información y trabajo son una parte fundamental de la metodología BIM, pues una correcta estipulación de estos permite una mejor y más eficaz aplicación en los proyectos de infraestructura. Los primeros consisten en el viaje que realizan los datos y la información relevante del proyecto, mientras que los segundos son la serie de algoritmos que establecen los pasos a seguir para las actividades de negocio de empresas de construcción. Estos, según el tercer capítulo del BIM Kit Colombia, se ven influenciados por la naturaleza de la empresa y por su cultura organizacional, por lo que un aspecto crucial al proponer una implementación BIM es identificar dónde y cómo se ven afectados estos flujos, ya que esto determina las expectativas que pueden tener en torno a BIM, las personas y los entregables que se impactan [23]. En adición a lo anterior, establecer desde antes de iniciar un proyecto los flujos de trabajo más críticos ayuda a identificar a qué roles les genera mayor valor un proceso de implementación y qué capacidades y herramientas debe adquirir el equipo BIM para cumplir metas específicas asociadas a la implementación [23]. Al respecto, el estándar colombiano realizó un taller con sus miembros en los que debían formular el flujo de trabajo ideal para lograr modelar proyectos BIM y aprovechar la información disponible para la toma de decisiones, desde sus experiencias profesionales con la metodología. El resultado fueron cinco flujos de trabajo para cinco casos de estudio diferentes, cuyo objetivo es mostrar ejemplos a los lectores y permitirles la creación de sus propios algoritmos. A raíz de esto se realizó el de flujo de información para la F1 del CCU para la etapa de diseño y construcción por separado. La etapa de diseño (Tabla 5), por sus particularidades y ausencia de BEP y anexo contractual, dependió en mayor medida de los diseños y producción de información de autoría, es decir, utilizando programas tradicionales o BIM, pero trabajando sin usar un Ambiente Común de Datos (CDE por sus siglas en ingles). Este ambiente común se utilizaba cuando el modelo ya era traducido del CAD o modelo 2D al modelo digital para implementar la coordinación 3D. La etapa de construcción (Tabla 6), por las características ya mencionadas anteriormente, trabajaron los modelos y sus colaboraciones con contratistas, interventores y el cliente en un entorno de datos claramente gestionado por el equipo constructor. Este entorno permitía a especialistas cargar los cambios y modificaciones, así como resolver incidencias. Particularmente, permitió a los equipos constructores y de interventoría hacer un seguimiento a la construcción. La F2 (Tabla 7), en general, es similar al flujo de la etapa de construcción considerando que hizo uso más extensivo del ambiente común de datos. En el flujo, se observa la importancia del equipo BIM, quien no sólo se encarga de la modelación, sino también de la armonización entre los avances realizados por los distintos equipos diseñadores. Dentro de tal armonización se encuentra la implementación de los usos BIM como la detección de colisiones, cuyo proceso es considerablemente largo y complejo, pero seguir este decálogo permitió tener mayor trazabilidad en los cambios y mayor aceptación 20 del cliente en los entregables, pues constantemente se revisaban las modificaciones al modelo y se calificaba su calidad y cumplimiento con los requisitos del cliente. Tabla 5 Flujo de Información ilustrativo para coordinación técnica Fase I CCU - Diseño Secuencia ¿Quién? ¿Qué? Herramienta 1 Consultor Entrega Planos/Modelos de cada área técnica de acuerdo con su fase de diseño (e.g. anteproyecto) y cualquier especificación (e.g. base de datos) Autoría CAD BIM Base de datos 2 Equipo BIM INGECO recibe la documentación planimétrica, modelo BIM o información en otros formatos (e.g. Base de datos) Autoría 3 Coordinador BIM Revisa la calidad de los planos y la ingeniería de los mismos Autoría 4 Modelador BIM Realiza la modelación según los planos entregados y revisados Autoría 5 Coordinador BIM Coordinación 3D técnica o revisión de diseño Aprueba o reprueba los modelos en busca de posibles colisiones, interferencias o revisiones de diseño CDE 6 Coordinador BIM Realiza un informe de la coordinación y revisión para presentarlo al equipo de Gerencia y consultores en comité (e.g. informe PDF) Autoría 7 Consultor Especialista BIM Revisan informe de colisiones toman, decisión al respecto. Los especialistas aplican los cambios e informa para realizar la actualización del modelo o trabaja, de ser posible, en modelo digital en ambiente común Autoría CDE 8 Coordinador BIM y Consultor Coordina la modelación de la solución de la colisión con ayuda del Equipo Diseñador y general una trazabilidad de los cambios (e.g. BIMtrack) CDE 9 Modelador BIM Soluciona la colisión presentada por el Coordinador BIM y por el Equipo Diseñador CDE 10 Coordinador BIM Revisa la calidad del modelo y la ingeniería de este luego de haber solucionado la colisión CDE Como se mencionó anteriormente, el proceso de coordinación técnica crítico dentro de las actividades de diseño, dado que siempre que algún equipo diseñador realizaba cambios en el modelo se encontraban nuevas posiblescolisiones, y su solución podía llegar a tardar hasta una semana, por lo cual estandarizar su proceso de solución podía reducir los tiempos de espera considerablemente. Se encontró además que debe crearse dentro de cada equipo BIM un sistema que filtre las colisiones según su importancia, pues en general, el 80% de las colisiones no perjudicaban ni la arquitectura ni la superestructura del Centro Cívico. 21 Tabla 6 Flujo de Información para detección de colisiones Fase I CCU – Construcción Secuencia ¿Quién? ¿Qué? Herramienta 1 Constructor ARPRO Recibe modelo BIM de equipo de diseño (INGECO) Autoría 2 Equipo BIM Gerente BIM Revisión de modelo CDE 3 Modelador BIM Coordinación fina o adaptación del modelo Este proceso está relacionado con este proyecto en particular CDE 4 Coordinador BIM Evaluación de constructibilidad del modelo CDE 5 Subcontratistas, contratistas y consultores Revisión del diseño, cambios, modificaciones o rediseños sobre el modelo CDE 6 Coordinador BIM Modelador BIM Construcción de modelos para aplicaciones de Seguimiento de obra, control de costos y programación CDE 7 Coordinador BIM Generación de reportes de avances de obra, control de costos y programación CDE y Autoría PDF 3D 8 Interventoría Revisión de seguimiento de obra y conciliación de información de modelos digitales CDE 9 Subcontratistas, contratistas Especialistas BIM Corte de avance de obra y planos récord CDE En el caso de la F2 del proyecto, al contar con un integrador BIM con posibilidad de gestionar (y seleccionar) a los consultores, el proceso de desarrollo de la coordinación técnica y la revisión de diseños se llevó a cabo de forma más fluida y sobre el modelo digital de tal forma que se pudo generar una mejor trazabilidad de la evaluación del modelo. En este caso, el ambiente común de datos se integró por medio de un entorno colaborativo (A360) que permitió hacer un seguimiento más eficiente de las incidencias encontradas, así como recopilar e informar los cambios del modelo. Los especialistas BIM de los consultores interactuaban de una forma más informada (gracias al BEP) con el modelo y cumplían con los LOD y restricciones previamente determinadas. 22 Tabla 7 Flujo de Información para detección de colisiones Fase II CCU – Diseño Secuencia ¿Quién? ¿Qué? Herramienta 1 Integrador BIM Arquitectura Creación del Modelo base CDE 2 Consultores Especialista BIM Modificación del modelo por medio de modelos federados al modelo BIM CDE 3 Coordinador BIM Revisión de diseño y coordinación técnica CDE 4 Modelador BIM Generación de incidencias en entorno común de datos CDE 5 Consultores Especialista BIM Gestión de cambios y resolución de incidencias en el modelo digital CDE 6 Coordinador BIM Revisión de modificaciones y solución de interferencias. Generación de informes CDE y autoría Los flujos de trabajo hacen parte integral de la gestión de la información, y esta última hace parte del cuarto capítulo del BIM Kit Colombia, cuyo propósito es establecer las recomendaciones de trabajo necesarias en torno a la gestión documental para el modelado de un proyecto de construcción inmerso bajo la metodología BIM [24]. Además, “establece directrices de buenas prácticas atendiendo a las particularidades de los entregables a lo largo de las diferentes etapas del proyecto y permite identificar tipos de archivo, hitos, canales y características de intercambio de información dentro de un ambiente de trabajo colaborativo” [24]. Este capítulo del estándar colombiano se divide en cuatro categorías, Ambientes Virtuales de Trabajo (CDE, por sus siglas en inglés), tipos de ambientes de trabajo, intercambio de información, y nomenclatura de archivos. Al respecto, la Fase I del Centro Cívico cumplió con todos estos de manera precisa, lo cual permitió que el manejo de la información fuera más eficiente mediante las buenas prácticas estipuladas por el BIM Kit. Frente al ambiente común de datos, el estándar afirma que debido a que el trabajo colaborativo es el núcleo de la metodología, se necesita un espacio digital donde se puedan almacenar toda la información del proyecto, incluyendo el modelo mismo. Este permite que todos los involucrados tengan acceso directo a las últimas versiones de todos los archivos, para así agilizar cada proceso y disminuir la cantidad de reprocesos por falta de información [24]. Sobre los tipos de ambientes de trabajo, el estándar estipula que la información dentro del CDE debe encontrarse dividida según sus características, e.g., trabajo en progreso, documentación compartida, documentación publicada y archivos de almacenamiento o back-up [24]. En cuanto al intercambio de información, este Kit indica que se debe contar con protocolos que permitan 23 la trazabilidad de los intercambios de información, específicamente cuando un archivo pasa de ser trabajo en progreso a trabajo compartido. En cuanto a la nomenclatura, el estándar especifica métodos para nombrar las carpetas donde irán los modelos y su información para así facilitar la navegación por el CDE [24]. La F1 contó con un Ambiente Común de Datos utilizando un almacenamiento en la nube no conectado o sincronizable con el modelo digital. El equipo BIM de la F1 se basó en el BIM Kit Colombia para dividir los distintos ambientes de trabajo, es por esto por lo que contó con carpetas para trabajo en proceso, documentación compartida, documentación publicada y archivos de almacenamiento. De igual forma, también contaron con protocolos dentro del equipo que les permitieron mayor trazabilidad en los intercambios de información. Sin embargo, estos no se expandieron a las interacciones con los demás involucrados, sino que se limitó a las transferencias de información dentro de INGECO. Para la nomenclatura de archivos, último tema tratado por el cuarto tomo del estándar, se utilizó la sugerencia dada. La F2 del Centro Cívico partió de los avances en gestión de información expresados previamente por el equipo BIM de la F1 y del BIM Kit para el desarrollo de esta. Es por esto por lo que contó con un CDE más robusto y que implicaba mayor interacción con los involucrados. Además, se dividió los ambientes de trabajo según las características de su contenido, y agregaron protocolos de manejo de información adicionales para tener todavía más trazabilidad e involucrar más a los equipos técnicos de las distintas áreas. En cuanto a la nomenclatura, siguieron con la misma utilizada previamente y recomendada por el estándar colombiano. Es importante mencionar que, durante el proceso constructivo y valiéndose del entorno CDE robusto, fue posible disminuir a la mínima expresión la necesidad de consultar planos 2D impresos en obra. La gran mayoría de los procesos constructivos y seguimiento de estos se valían del modelo digital 3D para llevar a cabo sus labores. Particularmente, reemplazaron el papel impreso por un visor digital (e.g. Tablet) donde podían consultar en tiempo real la versión más actualizada del proyecto. Esto es un cambio de paradigma para la construcción y el flujo de información muy importante. Una problemática identificada en las dos fases por parte de los actores involucrados consultados está relacionada con la interoperabilidad de los modelos. En particular, pese a existir estándares como el IFC, se considera que aún hay retos importantes para integrar diferentes modelos, particularmente de especialistas técnicos, al modelo general. Por ejemplo, si bien software de análisis estructural permite cierta interacción con el modelo BIM, aún hay problemas al utilizar software a partir del modelo. Con base en lo anterior, los resultados se resumen en la Tabla 8. 24 Tabla 8 Nivel de cumplimiento de Gestión de la Información Fase I y II CCU Categoría Descripción Fase I Etapas de diseño y construcción Fase II Etapa de diseño AmbientesVirtuales de Trabajo Se cuenta con espacio en línea para almacenar, gestionar y compartir información digital con el equipo de trabajo y las personas involucradas del proyecto. Medio Alto Tipos de Ambientes Se cuentan con todos los siguientes ambientes de trabajo: Trabajo en Progreso, Documentación Compartida, Documentación Publicada, Archivo-Almacenamiento. Medio Alto Intercambio de Información Se cumplen con protocolos de verificación en las transiciones de los ambientes de trabajo, específicamente cuando un archivo pasa de Trabajo en Progreso a Compartido. Bajo Alto Estructura de Carpetas y Convenciones de Nomenclatura Alto Alto 2.5 Modelado y Creación de Contenido Debido a la importancia de garantizar la calidad de los modelos, el BIM Kit Colombia dedica su segundo tomo a discutir los aspectos principales al momento de realizar un modelo, tales como características de georreferenciación, niveles de desarrollo, características según la etapa del entregable, entre otros. Los anteriores son indispensables para el desarrollo de modelos de calidad que permitan hacer explícitos los beneficios de BIM en el desarrollo de proyectos de infraestructura [25]. De hecho, este tomo propone un conjunto de consideraciones que deberían tenerse en cuenta al analizar la Prefactibilidad de un proyecto que será implementado con la metodología BIM. La guía de modelado BIM presente dentro del estándar colombiano se divide en dos partes. Una es la identificación de estándares para el modelado en el diseño, y la otra trata los requerimientos básicos de un modelo BIM. La primera define una serie de parámetros que cada modelo debe tener definidos con un alto nivel de detalle previo a la modelación, tales como unidades de medida, Nivel de Desarrollo (LOD, por sus siglas en inglés), configuración de visualización de elementos, entre otros [25]. La segunda, por su parte, define qué aspectos deben ser claros con respecto a los objetivos del proyecto desde antes de iniciar la Prefactibilidad, como los usos BIM, modelos de trabajo colaborativo, etc. [25] La F1 del Centro Cívico Universitario cumplió a cabalidad con los estándares para el modelado en el diseño estipulados por el BIM Kit Colombia, principalmente porque el software utilizado para la modelación (Autodesk Revit) permitía establecerlos desde el inicio para garantizar mayor productividad y eficiencia, así como disminuir fallas en el flujo de información. Específicamente se encontró que el equipo BIM contó con una ficha descriptiva 25 del modelo como lo estipula el estándar del país, así como también contó con georreferenciación, unidades de medida y escala comunes, y convenciones gráficas. Su única discrepancia con el Kit fue que decidieron no dividir los LOD según las etapas del proyecto. Con respecto a los requerimientos, faltó estipular con mayor claridad mediante un documento como el BEP los usos BIM, la relación entre las etapas de diseño y el LOD, entre otras. La F2 del proyecto también partió de las recomendaciones expresadas previamente, y al realizar la modelación con el mismo software, aplicó las buenas prácticas para garantizar mayor productividad y eficiencia en el flujo de la información con ayuda de la herramienta digital destinada para este fin. A diferencia de su predecesora, esta sí consideró vital dividir los distintos LODs según cada una de las cuatro etapas del proyecto. En adición a lo anterior, hubo una mejora considerable en la estipulación de los requerimientos del modelo, pues se contó desde el principio con documentos que llevaron a un claro establecimiento de estos. Con base en lo dicho previamente para ambas fases, se creó una rúbrica cualitativa que permitiera analizar el cumplimiento con la guía de modelado BIM, la cual se encuentra en la Tabla 9. Al respecto, vemos que la F1 obtuvo una calificación de 4 para el indicador de estándares para el modelado en el diseño y una nota de 2 para el indicador de requerimientos del modelo BIM. La F2, por el contrario, obtuvo calificaciones de 5 y 5 para estándares de modelado y requisitos del modelo, respectivamente. Para llegar a estas se creó una la lista de aseguramiento de la calidad de modelos BIM a partir de aquella propuesta por el BIM Kit Colombia. Esta se encuentra en la Tabla 10. Junto a la guía de modelado, las recomendaciones de creación de contenido, correspondientes al sexto tomo del BIM Kit Colombia, son vitales para crear un activo digital que permite a quienes interactúan con él optimizar sus acciones, lo cual da como resultado un mayor valor de vida útil para el activo [26]. Para la creación de contenido se tienen en cuenta cinco tipos distintos de requerimientos; generales, de información, de geometría, funcionales y de metadatos, todos enfocados a aumentar el valor de vida útil del proyecto. Para lograr esto es necesario que “los bloques de construcción digitales que se utilizan para crear activos virtuales sean estandarizados. Estos bloques de construcción se conocen comúnmente como objetos BIM” [26]. La F1 cumplió con cada uno de estos seis grupos de requisitos, principalmente debido a la revisión realizada al estándar colombiano antes de iniciar la creación de contenido digital por parte del equipo BIM. De la misma manera, debido a una revisión del BIM Kit Colombia, durante la Fase II se cumplieron a cabalidad con los requisitos estipulados para la creación de contenido. Esto debido a que fue un requisito del cliente cumplir con las buenas prácticas establecidas por el Foro. Estos resultados con una descripción más detallada de todos los requisitos se resumen en la Tabla 11. Tabla 9 cumplimiento con la guía de modelado BIM en cada Fase del proyecto Indicador Descripción 5 4 3 2 1 0 Estándares para el Modelado en el Diseño Se cuenta con los siguientes parámetros con alto nivel de detalle: ficha descriptiva del modelo, georreferenciación, unidades de medida y escala, segregaciones, ejes y niveles, Nivel de Desarrollo LOD, Convenciones Gráficas, Configuración de líneas y visualización de elementos en la representación planimétrica. F2 Se cuenta con todas las especificaciones con alto nivel de detalle. F1 Se cuenta con todas las especificaciones, pero con bajo nivel de detalle. Se cuenta con la mayoría de las especificaciones con alto nivel de detalle. Se cuenta con la mayoría de las especificaciones, pero con bajo nivel de detalle. Se cuenta con pocas especificaciones, pero con alto nivel de detalle. Se cuenta con muy pocas especificaciones y con bajo nivel de detalle. Requerimientos del Modelo BIM El modelo es muy claro con respecto a: Usos BIM, Modelos de Trabajo Colaborativo Relación de etapas de Diseño y LOD y Aseguramiento de la calidad de modelos BIM y entregables. F2 El modelo es muy claro con respecto a todos los requerimientos presentados en la descripción. El modelo no es tan claro con respecto a todos los requerimientos presentados en la descripción. El modelo cuenta y es muy claro con la mayoría de los requerimientos presentados en la descripción. El modelo cuenta, pero es poco claro con la mayoría de los requerimientos presentados en la descripción. F1 El modelo cuenta, aunque de manera muy clara con pocos de los requerimientos presentados en la descripción. El modelo cuenta con muy pocos de los requerimientos presentados en la descripción y con poca claridad. Tabla 10 Cumplimiento Guía de Modelado BIM Fase I y II CCU Categoría Descripción ¿Se tiene información? Fase I Fase II Generalidades El nombre del archivo coincide con lo establecido en el protocolo de nomenclatura. Si Si Están vigentes las referencias externas utilizadas como base para la modelación y/o vinculación (ej. levantamiento topográfico/despieces estructurales). Si Si El modelo cumple con el LOD establecido para esta etapa según el BEP. No SiLocalización Modelo está utilizando las coordenadas especificadas en el BEP. No Si El norte real del modelo corresponde a la topografía georreferenciada. Si Si Errores No existen warnings, duplicidad de elementos o elementos flotantes. Si Si Niveles Los niveles se encuentran debidamente coordinados con el modelo base (arquitectura) además fueron referenciados con una herramienta de monitoreo (e.g., Autodesk: Copy/Monitor). Si Si Arquitectura Validar la ubicación de aparatos sanitarios, mesones, estufas, lavamanos, lavaplatos, etc.). Si Si Los elementos estructurales del modelo están claramente diferenciados de los no estructurales. Si Si Los elementos arquitectónicos se han modelado con las herramientas adecuadas (Muros, puertas, ventanas, etc). Si Si Estructuras Las columnas y vigas están referenciadas a su nivel base. Si Si Los elementos de concreto reforzado fueron modelados según el proceso constructivo (Columnas y muros por niveles y vigas según dinámicas de fundición). Si Si Todos los elementos deben estar clasificados como "Estructurales" y según su uso. (Viga, vigueta, riostra, etc.). Si Si MEP todo el sistema se encuentra debidamente conectado y sin tramos faltantes. Si Si A partir del modelo arquitectónico se puede proveer al diseño eléctrico la ubicación de los dispositivos tales como interruptores, tomas etc., estos deben se extraídos y monitoreados con la herramienta copy/monitor, de lo contrario el diseño debe incluir la ubicación de estos. Si Si Entregables Documentación (Planos) a partir del modelo. Si Si Validar copia digital no modificable del entregable en el formato destinado por la compañía. No Si 28 Tabla 11 Nivel de Cumplimiento Creación de Contenido Fase I y II CCU Categoría Descripción Fase I Fase II Requerimientos Generales Se cuenta con designaciones de objetos, detalles gráficos e identificación de Tipos de objetos. Alto Alto Requerimientos de Información Se cuenta con propiedades de rendimiento codificadas, propiedades dimensionales, Propiedades y Grupos de Uso, Nombres de Propiedad y Propiedades IFC. Medio - Alto Alto Requerimientos de Geometría Se cuenta con los siguientes Rendimiento del modelo, Rendimiento Gráfico, Datos de Forma, Datos de Símbolo, Datos de Espacio y Datos de Superficie y Materiales. Medio - Alto Alto Requerimientos Funcionales Se cuenta con comportamiento y restricciones preestablecidos, así como objetos asociados predeterminados. Medio - Alto Alto Requerimientos de Metadatos Se cumple con Nomenclatura de Objetos y Archivos, Nomenclatura de Capas Individuales en Objetos Multicapa, Nomenclatura del Material (geometría de la imagen) y Nomenclatura de imágenes para Materiales. Alto Alto 2.6 Indicadores y Métricas BIM Para identificar identificar el rendimiento de tiempo, costo y alcance de las acciones tomadas en torno a BIM dentro de una organización, el BIM Kit Colombia creó el quinto capítulo denominado Indicadores BIM, en el cual se encarga de mostrar las métricas más relevantes para cada una de las etapas de un proyecto de infraestructura. En palabras del estándar, este capítulo “busca ser una herramienta para que los tomadores de decisiones puedan cuantificar el nivel de avance BIM dentro de sus organizaciones y reducir las fricciones que puedan encontrarse en el camino a través de datos sólidos que respalden su gestión” [27]. El documento anterior es el resultado de una aproximación empírica en la que diez de las empresas constructoras más grandes del país compartieron y combinaros sus métricas convencionales para evaluar los resultados de los entregables BIM con mediciones asociadas a la predictibilidad del costo, tiempo y reducción de la cantidad de defectos del trabajo realizado. Así, se encontraron catorce indicadores clave (KPIs, por sus siglas en inglés) de 29 desempeño para medir los procesos BIM en cada una de las etapas de un proyecto, todos enfocados en ciclos de mejora continua [27]. Estos indicadores se resumen en la Figura 6. Figura 6 KPIs planteados en el BIMkit La F1 del Centro Cívico no estipuló indicadores tales como los planteado en el BIMkit para revisar el cumplimiento de los requisitos del cliente. Sin embargo, como fue una constante en las consultas a los actores del proyecto, una forma eficiente de hacer un seguimiento de indicadores es la cantidad de incidencias levantadas y resultas en el proceso de coordinación 3D. Durante la etapa de construcción, si bien no se llevaron a cabo evaluaciones de indicadores como los propuestos en el BIMkit, la empresa interventora PAYC y la empresa ENTREZ se encargaron de realizar el análisis de los avances del proyecto y entregarlos a la gerencia del proyecto, quienes decidían qué medidas tomar con cada una de las áreas técnicas involucradas. Estas métricas de avance de obra, de optimización de procesos y de control de obra a partir del modelo digital 3D y presentado de forma gráfica y numérica a los interesados del proyecto supone un gran avance y una generación de valor por parte de la metodología BIM. 30 De acuerdo con los consultados, tanto contratistas como cliente, expresaron el nivel de información y utilidad que se puede obtener de la presentación de información por medio del modelo digital. ARPRO y la empresa de interventoría, en comités y reuniones explotaron este recurso de tal forma que todas las partes pudieran entender eficientemente el avance del proyecto. La Fase II, de igual manera que su antecesora, tampoco tuvo en cuenta indicadores para medir los avances BIM tal y como son presentados por el BIMkit. Sin embargo, contaron con constantes controles de calidad al final de cada hito del proyecto para garantizar la satisfacción del cliente con los entregables. En adición a lo anterior, al haber una comunicación constante entre el integrador de diseños y la Universidad (cliente), existía un canal de comunicación muy eficiente para determinar los avances y entregables del proyecto. De esta forma, los resultados previos se encuentran resumidos en la siguiente tabla: Tabla 12 Cumplimiento Indicadores BIM Fases I y II CCU Etapa KPI Fase I Fase II Conceptualización, prefactibilidad y diseño esquemático Variación de tiempo en definición de alternativas de diseño N/A Alto Variación entre presupuesto de factibilidad y de construcción N/A Variación de tiempo de generación del presupuesto preliminar N/A Anteproyecto y documentación para la construcción Relación porcentual de variación entre solicitudes de cambio Alto Alto Número de Requerimientos de Información Tiempo en el cálculo de presupuesto N/A Variación del presupuesto estimado vs. costos de ejecución Pre construcción y Compras Número de días de actividades no programadas Medio N/A Tiempo de generación de cronogramas de obra Medio Construcción y Ejecución del Proyecto Número de interferencias al momento de construir Alto N/A Variación de requerimientos de información durante ejecución Alto Número de cambios en la programación por retraso o falta de información Alto 31 3. Discusión 3.1 Nivel de Implementación BIM Como se pudo ver, la implementación de la metodología BIM ha avanzado en la última década a una velocidad considerable y cada vez son más los países que regulan su utilización para garantizar buenas prácticas dentro de la industria de la construcción. De hecho, una política pública muy utilizada por varios gobiernos para fomentar su implementación es incluirla como requisito para las licitaciones públicas de obras de construcción. Muchos países en Latinoamérica como Chile, pioneros en la implementación de la metodología, están considerando implementar políticas como esta para avanzar en la digitalización de la construcción para la reducción de tiempos y costos. [12] A partir de lo aprendido tras
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