Comunicación presentada al III Congreso Edificios Inteligentes:
Autor
- Isaac Sánchez, Técnico de Preventas, Esri España
Resumen
En esta presentación se verá gestión de rutas óptimas, detección de zonas de peligro, análisis de visibilidad o eficiencia energética, son algunos de los retos que la nueva plataforma ArcGIS permite abordar conectando modelos BIM, CAD y GIS. En definitiva, habilitar un entorno de trabajo colaborativo donde arquitectos, ingenieros de proyecto y técnicos GIS puedan gestionar el ciclo de vida de los edificios inteligentes dentro de las SmartCities.
Introducción
La tecnología GIS extiende el valor de la metodología BIM gracias a su capacidad de análisis y visualización de estructuras en el contexto de entornos naturales y edificados. La integración de BIM y GIS proporciona una perspectiva más amplia, no solo para tomar mejores decisiones, también para comunicarlas y entenderlas. Gracias al uso del BIM y GIS junto con información de tiempos, los integrantes en un proyecto pueden entender mejor el impacto de las decisiones que tomen antes, durante y después de dicho proyecto, y de esta forma optimizar recursos y obtener mejores resultados.
GIS
Los Sistema de Información Geográfica (GIS, por sus siglas en inglés) consisten en un conjunto de aplicaciones informáticas y procedimientos que permiten gestionar, representar, editar, analizar y difundir datos espacialmente georreferenciados. Su uso posibilita obtener una comprensión geográfica del fenómeno estudiado y tomar por tanto decisiones correctas desde el punto de vista espacial. Su aplicación se extiende a casi cualquier sector, desde la gestión del territorio al geomarketing, pasando por agricultura, medioambiente, transportes, emergencias, business, suministros o defensa.
Los GIS permiten integrar información espacial procedente de múltiples fuentes y en distintos formatos. De esta manera, un proyecto GIS puede combinar, por ejemplo, información vectorial procedente de un levantamiento topográfico, con datos raster procedentes de un dron o lecturas en tiempo real proporcionadas por un sensor. Esta capacidad de estudiar las relaciones que se dan entre distintas variables espaciales hace que los GIS sean las herramientas apropiadas para el Geodiseño, es decir: una aproximación holística al proceso del diseño en el que la planificación de un proyecto tiene en cuenta su interacción espacial y temporal con el entorno.
A su vez, una plataforma GIS es capaz de crear un entorno colaborativo en la que cualquier agente que participa en el proyecto, sea conocedor o no de la tecnología GIS, puede acceder a la información y funcionalidad geográfica que necesita a través de múltiples dispositivos.
BIM
Por su parte, BIM es el acrónimo de Building Information Modeling, una metodología de trabajo colaborativa para la creación y gestión de un proyecto de construcción que está siendo rápidamente adoptada por el sector debido a sus buenos resultados: ejecuciones más rápidas, menos retrasos o costes mejor presupuestados en proyectos de arquitectura de edificios e infraestructuras.
La metodología BIM evoluciona los sistemas de diseño tradicionales, basados en la creación de planos, incluyendo mejoras en el proceso de diseño, la coordinación del proyecto de construcción o la agilización del proceso de documentación. Para ello se cuenta con herramientas especializadas en el diseño y análisis de modelos 3D detallados, los cuales llegan a incluir información de los materiales empleados, su coste, su consumo, su eficiencia energética o su coste de mantenimiento.
En definitiva, además de la fase de diseño, el uso de BIM abarca la ejecución del proyecto y su mantenimiento, todo ello a través de un proceso optimizado en el que todos los implicados trabajan de forma simultánea y cooperativa a lo largo de su ciclo de vida.
Integración BIM GIS
Comprendiendo las tecnologías GIS y BIM por separado, todo parece indicar que, en el contexto de una Smart City, en el que no tiene sentido afrontar la construcción de infraestructuras de forma aislada, la capacidad de análisis y geodiseño que proporciona el GIS está llamada a completar y mejorar los resultados que se obtienen con la metodología BIM.
En este punto se hace necesario conocer la existencia de distintos niveles de implementación de la metodología BIM. Mientras que el nivel 0 hace referencia al diseño clásico con planos CAD en 2D y sin colaboración alguna, en el nivel 1 encontramos planos 2D y 3D con utilización de formatos estándar para permitir cierta comunicación entre los agentes del proyecto. El nivel 2 implica la utilización de modelos 3D en los procesos de diseño y construcción, así como una mayor colaboración entre los implicados en el proyecto mediante el uso de formatos comunes como IFC (Industry Foundation Class). El nivel 3 conlleva el reto de conseguir una cooperación plena a través de la utilización de un único modelo común que pueda ser utilizado de forma simultánea por todos los agentes del proyecto y que proporcione por tanto un conocimiento integral del proyecto a lo largo de todas sus fases.
El primer paso en la integración BIM-GIS consiste en asegurar el trabajo con datos CAD y BIM en la plataforma GIS. Según la fuente de datos, el nivel de detalle requerido y el análisis que se vaya a llevar a cabo, este proceso abarca desde la utilización de datos KML o Collada, hasta el más habitual uso de IFC.
Para los niveles BIM 1 y 2 el GIS proporciona las herramientas necesarias para poder utilizar la información tanto de la infraestructura como del entorno geográfico y obtener un entendimiento del contexto en el que se desarrolla el proyecto: impacto medioambiental, impacto social, seguridad, movilidad, logística, etc.
Esta conocida capacidad de geodiseño del GIS debe hacer uso de modelos 3D no solo para su representación sino sobre todo para su análisis espacial: análisis de sombras, estudio de potencial solar, modelado de viento, cálculo de rutas de evacuación, etc.
En la aproximación al nivel 3 de la metodología BIM, la tecnología GIS se presenta como un sistema de involucramiento (system of engagement) capaz de generar productos de información de alto valor que combinan información de distintas fuentes y que son capitalizados a través de plataformas de gestión de activos, de análisis de seguridad o de implicación del ciudadano.
Estos productos de información, así como herramientas de desarrollo para su explotación, son ofrecidos a través de portales de datos abiertos y Hubs de Innovación, los cuales pretenden ser plataformas que un entorno abierto para el desarrollo de iniciativas empresariales, la participación ciudadana y la colaboración entre administración y empresa.
Por último, otros aspectos en los que la tecnología GIS contribuye a la Smart City son la utilización de datos provenientes de sensores y dispositivos en la red IoT para la toma de decisiones en tiempo real, la capacidad de explotación y análisis de Big Data, o el uso de tecnología de realidad virtual y realidad aumentada en el diseño de infraestructuras.
Conclusión
Si bien la integración BIM-GIS se encuentra en un estado incipiente que aún debe superar ciertas trabas técnicas y procedimentales, todo apunta a que su consecución aportará numerosos beneficios en el desarrollo de proyectos urbanos, tanto a los sectores directamente implicados (construcción, arquitectura) como a la comunidad en la que se llevan a cabo.
Referencias
Steinitz, C., 2012, A Framework for Geodesign: Changing Geography by Design presents the key concepts, history, and methodology of geodesign.
http://esripress.esri.com/display/index.cfm?fuseaction=display&websiteID=241&moduleID=0.
https://blogs.esri.com/esri/arcgis/2016/04/01/increasing-interest-in-the-fusion-of-gis-and-bim/.
Artículo: https://blogs.esri.com/esri/arcgis/2016/09/22/bim-gis-integration-with-ifc/.