Comunicación presentada al II Congreso Edificios Inteligentes:
Autores
- Norena Martín-Dorta, Dra. Ingeniería Gráfica – Contratada Doctor, Dpto. Técnicas y Proyectos en Ingeniería y Arquitectura, Universidad de La Laguna
- Rosa Navarro Trujillo, Dra. Ingeniera Industrial – Titular de Universidad, Dpto. Técnicas y Proyectos en Ingeniería y Arquitectura, Universidad de La Laguna
- Alfonso Cayuela Rodríguez, Ingeniero Mecánico, CMN Ingeniería
- Stefano Vittorio Rosso Viera, Ingeniero Mecánico, Avatar-BIM
Resumen
A medida que la tecnología de Modelos de Información de Edificios (BIM) gana impulso en la industria de la construcción, parece que los operadores y administradores de instalaciones no se han dado cuenta de los beneficios en la fase operativa. Este trabajo tiene por objeto aclarar cómo BIM se puede utilizar para la gestión de instalaciones y cómo el método puede ser estandarizado. En este trabajo se han identificado las variables a tener en cuenta en la gestión de la instalación, tomando como referencia las especificaciones de los «Product Data Templates (PDT)» de CIBSE. Se implementa sobre un edificio de oficinas universitario utilizado como prototipo. Se elabora el Modelo BIM y se incorporan los parámetros a los equipos a mantener. Se crea una base de datos asociada al modelo BIM y un entorno que permita actualizar los datos del mantenimiento de la instalación.
Introducción
Los recientes avances en Tecnologías de la Información y Comunicación están modificando también la industria de la arquitectura, la ingeniería y la construcción. Building Information Modeling (BIM) forma parte de estos avances. Los Modelos de Información de Edificios (BIM) constituyen un conjunto de herramientas y procesos usados para coordinar los diseños, la construcción y el mantenimiento de las infraestructuras.
Un estudio realizado por la National Institute for Standards and Technology (NIST, 2004) de Estados Unidos ha estimado que el coste de no disponer de una interoperabilidad eficiente en el sector del mantenimiento en el país es de aproximadamente 15,8 mil millones de dólares por año. Esto ha estimulado nuevas iniciativas para desarrollar el estándar nacional de Building Information Modeling, impulsado por organismos como la GSA (General Services Administration) que se encarga de la gestión de los edificios federales.
A nivel Europeo, Finlandia ha apostado fuertemente por el uso de esta tecnología en el sector público. El Gobierno del Reino Unido publicó el 31 de mayo de 2011 el documento “The Government Construction Strategy”, anunció su intención de requerir los modelos BIM en los proyectos del gobierno para el año 2016. Ha emprendido, junto con la industria, un programa de cuatro años para la modernización del sector con el objetivo fundamental de reducir en un 20% el coste de los proyectos y de las emisiones de carbono de la construcción y en explotación del entorno construido. El objetivo central es la adopción de Modelos de información enriquecidos, procesos y metodologías colaborativas que permitirán descubrir formas más eficientes de trabajar en todas las etapas del ciclo de vida de una infraestructura.
A pesar de que a nivel internacional la penetración de los entornos BIM es muy importante, en España es todavía muy escasa; países como Estados Unidos, Reino Unido, Australia, Singapur, Hong Kong y del norte y centro de Europa tienen publicados estándares y guías de estilo para abordar la implantación de esta metodología. Está demostrado que esto ahorraría un coste importante en la ejecución de los proyectos, y en las fases posteriores de gestión del mantenimiento de las infraestructuras. Distintos estudios reflejan los beneficios potenciales de la integración de BIM y el Facility Management en los edificios (Becerik-Gerber et. al, 2011), (Singh & Wang, 2011), (Sabol, 2008), (Brinda & Prasanna, 2014).
Este trabajo tiene por objeto aclarar cómo BIM se puede utilizar para la gestión de instalaciones y cómo el método puede ser estandarizado. En este trabajo se han identificado las variables a tener en cuenta en la gestión de la instalación, tomando como referencia las especificaciones de los «Product Data Templates (PDT)» (CIBSE, 2015). Se implementa sobre un edificio de oficinas universitario utilizado como prototipo. Se elabora el Modelo BIM y se incorporan los parámetros a los equipos a mantener. Se crea una base de datos asociada al modelo BIM y un entorno que permita actualizar los datos del mantenimiento de la instalación.
Caso de Estudio. Metodología de Trabajo
La Universidad de La Laguna, localizada en La Laguna, Tenerife, tiene su origen en el año 1701 y tiene aproximadamente 20.000 alumnos y 30 edificios distribuidos en cinco campus principales. El objetivo de este trabajo ha sido investigar cómo BIM puede soportar las necesidades de mantenimiento de los edificios universitarios. Para ello se ha utilizado un edificio piloto sobre el que se han desarrollados las primeras pruebas: un edificio de oficinas de uso administrativo denominado “2.A.7 – Decanato de Física y Matemáticas”, situado en el campus de Anchieta.
Para llevar a cabo esta tarea se parte de la base de que La Universidad de La Laguna no realiza un mantenimiento preventivo programado de sus infraestructuras. La Oficina Técnica universitaria dispone de los planos CAD de las plantas de los edificios con lo que se gestionan las actuaciones a realizar mediante partes de mantenimiento a solicitud de los centros.
A continuación se detallan las distintas fases del flujo de trabajo para la generación de un Modelo de Información del Edificio destinado a gestionar las tareas de mantenimiento. La Figura 2 refleja en esquema este proceso.
Fase 1: Toma de Datos y Modelado del Edificio
Se han realizado varias visitas al inmueble en las que se han recogido los datos de los usos de los espacios, de la instalación eléctrica, de iluminación y de la instalación de contraincendios. Se disponía de los planos CAD del edificio y sobre ellos se han realizado las anotaciones. Se han tomado fotografías in situ de las dependencias y medidas de los niveles con un distancio-metro láser.
A partir de esta toma de datos se elaboró un Modelo BIM del edificio con el software Revit© de Autodesk. El desarrollo del modelo BIM se planteó con un nivel de desarrollo bajo: LOD 200 (AIA, 2013).El LOD 200 contiene el diseño desarrollado de los sistemas constructivos e instalaciones del edificio, todos ellos con su tamaño, forma, ubicación y orientación. Permite realizar un primer análisis de cantidades y costo de las obras. Consideramos que este nivel de desarrollo era suficiente para el estudio a realizar. Se realizó el levantamiento de las instalaciones de iluminación y de contraincendios como prueba piloto.
Fase 2: Codificación de Espacios y Equipos
Una de las ventajas de los modelos BIM es la facilidad que ofrece para gestionar los espacios y equipos de una infraestructura. Con este objetivo este proyecto ha propuesto el sistema de codificación que se describe en la Tabla I y se refleja en la Figura 3 y 4.
Fase 3: Parametrización de las Tareas de Mantenimiento
En esta tercera fase del proyecto se analizaron las necesidades de mantenimiento que requerían dos de las instalaciones del edificio objeto de estudio: la instalación de iluminación y la de contraincendios, concretamente las luminarias y los extintores. En este trabajo se han identificado las variables a tener en cuenta en la gestión de la instalación, tomando como referencia las especificaciones de los «Product Data Templates (PDT)» (CIBSE, 2015).
En el caso de las luminarias se seleccionaron los siguientes parámetros: IDequipo, Nivel, Estancia, Modelo, Marca, Tipo de luminaria, Fabricante, URL Manual del Equipo, Lámpara, Vida útil, Altura de luminaria, Método de elevación, Método de fijación, Fecha de última revisión, Coste unitario de lámpara, Observaciones.
En el caso de los extintores se seleccionaron los siguientes parámetros: IDequipo, Nivel, Estancia, Presión, Eficacia, Agente Extintor, Volumen, Certificados, Fabricante, URL Manual del Equipo, Empresa Mantenedora, Fecha Última Revisión Trimestral, Fecha Última Revisión Anual, Fecha Última Revisión Quinquenal.
Fase 4: Implementación de un Sistema de Información de Edificios
La cuarta fase consistió en implementar los parámetros en el Modelo BIM del edificio. Se consideró que no se implementarían todos los parámetros en los objetos BIM (extintores y luminarias). Los parámetros susceptibles de estar sujetos a modificación por parte de los operarios de mantenimiento se implementarán en la base de datos externa al modelo. El campo clave que vincula los datos es el Identificador del equipo en todos los casos.
La Figura 5 muestra el esquema de funcionamiento del Sistema de Información de Edificios de la Universidad de La Laguna. Se extraen los datos de los objetos BIM (extintores y luminarias en la prueba piloto) mediante un plugin denominado BIMCoder, que permite obtener los datos en Excel desde las tablas de planificación de Revit. Este software permite realizar una conexión bidireccional, siempre que se mantengan los campos originales. La Hoja de Cálculo se conecta con una Spreadsheet de Google Docs, donde se almacena la información on-line. Se crea una web con Google Sites que recoge los datos mediante unos “scripts” implementados en Gadgets y que la muestra de forma estructurada y con la posibilidad de editarla.
Conclusiones
Actualmente la penetración de la tecnología de Modelos de Información en Infraestructuras se está mostrando como una realidad en proyectos nacionales e internacionales. Existen numerosos ejemplos que reflejan cómo la utilización de modelos BIM produce una mejora en la planificación, la visualización, el aumento de la productividad por la detección temprana de errores y en la mejora de la documentación de los proyectos.
Sin embargo, la integración de la tecnología BIM y las fases de explotación y mantenimiento de edificios está siendo objeto de investigación en los estudios recientes. El trabajo que se muestra en este artículo es un pequeño ejemplo de las posibilidades que tienen los modelos BIM en las operaciones de mantenimiento de los edificios universitarios.
En este proyecto hemos detectado una serie de ventajas que nos aporta el uso de modelos de información:
- En la gestión de los espacios y equipos: el uso de una base de datos conectada con el modelo nos permite automatizar el proceso de codificación de las infraestructuras universitarias, lo que supone un ahorro de coste y tiempo respecto a los sistemas tradicionales.
- En la gestión de activos: podemos disponer ahora de un sistema de gestión organizado y actualizado que puede ayudar a los gestores en la toma de decisiones.
- En la planificación del mantenimiento: ahora se puede disponer de una planificación de las acciones de mantenimiento.
Se trabaja actualmente en el desarrollo del SieULL[i], el sistema web que recoge y permite la planificación de las operaciones de mantenimiento.
Agradecimientos
Este trabajo se encuadra dentro de los Proyectos de Investigación: BIMCanarias: La Tecnología BIM en el impulso de la industria Canaria de la Arquitectura, Ingeniería, Construcción y Mantenimiento (AEC/O) (2015-2017), financiado por la Fundación CajaCanarias y BIMNOTES: Anotaciones de Modelos 3D en el Ciclo de Vida en Entornos BIM (2014-2016), financiado por Ministerio de Economía y Competitividad. Ref.: TIN2013-46036-C3-3-R.
Referencias
- AIA (American Institute of Architecs), 2013, AIA G202-2013 Building Information Modeling Protocol.
- Becerik-Gerber, B., Jazizadeh, F., Li, N., Calis, G., 2011, Application areas and data requirements for BIM-enabled facilities management, Journal of Construction Engineering and Management 138(3), 431–442.
- Brinda, T.N., Prasanna, E., 2014, Developments of Facility Management Using Building Information Modelling. International Journal of Innovative Research in Science, Engineering and Technology 3(4), 11379–11386.
- CIBSE (Chartered Institution of Building Services Engineers), 2015, Product Data Templates.
- Gallaher, M., O’Connor, A., Dettbarn, J., Gilday, L., 2004, Cost Analysis of Inadequate Interoperability in the U.S. Capital Facilities Industry». NIST GCR 04-867. Gaithersburg, MD: National Institute of Standards and Technology, 2004.
- Sabol, L., 2008, Building Information Modeling & Facility Management. IFMA World Workplace, Dallas, Tex., USA.
- Singh, V., Gu, N., Wang, X., 2011, A theoretical framework of a BIM-based multi-disciplinary collaboration platform. Automation in Construction 20(2), 134–144.