Aplicación BIM para puentes: ventajas de un flujo de trabajo openBIM

La aplicación BIM para puentes ha mejorado notablemente los procesos de diseño, construcción y gestión de estos importantes proyectos de infraestructura. Esta metodología avanzada integra diversas tecnologías para optimizar la eficiencia, la colaboración y la sostenibilidad en la realización de los puentes.

Gracias a los estándares openBIM, cada aspecto de la aplicación BIM para puentes se mejora: desde el diseño y la detección de problemas en cada fase de la vida de la infraestructura, hasta la gestión a largo plazo de la misma.

En este artículo, descubriremos cómo el uso de IDS, bSDD e IFC garantiza que toda la información se gestione de manera interoperable y conforme a los estándares. Además, entenderemos cómo esto mejora la colaboración entre los diversos interesados y asegura la conformidad técnica y normativa durante todo el ciclo de vida del puente.

Aplicación BIM para puentes: Ventajas clave del openBIM

El uso del BIM en el diseño y la construcción de puentes, a menudo definido como Bridge Information Modeling (BrIM), se ve significativamente mejorado cuando se asocia con los estándares openBIM, como: IDS, bSDD e IFC. Esto ofrece beneficios en cada fase del proyecto.

1. Diseño y planificación avanzados

El BIM ofrece una visualización 3D mejorada y fomenta la colaboración entre equipos multidisciplinarios. Esto permite a los diseñadores:

• experimentar con diferentes alternativas de diseño;
• identificar conflictos potenciales con antelación;
• y optimizar los proyectos antes del inicio de la construcción.

Además, gracias a la integración de los estándares openBIM, el proceso de diseño y planificación de los puentes se vuelve aún más eficiente. El IFC (Industry Foundation Classes) permite crear modelos tridimensionales detallados que pueden ser compartidos entre diferentes software y equipos multidisciplinarios. Esto garantiza que todos los actores involucrados trabajen con el mismo conjunto de datos actualizado. Además, reduce el riesgo de errores relacionados con la fragmentación de la información. Por otro lado, el uso del IDS (Information Delivery Specification) permite definir claramente los requisitos informativos desde las primeras fases del proyecto. Esto significa que, durante el diseño, es posible verificar de inmediato si el modelo cumple con los criterios establecidos, como: dimensiones, materiales y especificaciones técnicas. De este modo, los estándares openBIM facilitan la identificación y resolución de conflictos ya en la fase de diseño, reduciendo retrasos y costes futuros.

2. Gestión del ciclo de vida

El BIM actúa como un repositorio completo para la información sobre los activos durante todo el ciclo de vida de un puente. Esto incluye la gestión de datos para el mantenimiento y las inspecciones. Una de las principales ventajas del BIM, potenciado por los estándares openBIM, es la gestión efectiva del ciclo de vida del puente. Gracias al uso combinado de bSDD e IFC, los modelos BIM pueden incluir información detallada y estructurada sobre: materiales, condiciones de mantenimiento y planes de inspección. Además, el bSDD (buildingSMART Data Dictionary) permite enriquecer el modelo con información estandarizada y coherente, garantizando que los datos utilizados durante la fase de mantenimiento y gestión del puente sean fiables e interoperables. Esto facilita la integración de tecnologías como sensores IoT o drones para el monitoreo en tiempo real. Por lo tanto, se mejora la predictibilidad de las operaciones de mantenimiento. Por otro lado, los datos almacenados en el modelo IFC pueden actualizarse continuamente para reflejar el estado actual del puente, facilitando un mantenimiento proactivo y alargando la vida útil de la estructura;

3. Eficiencia en términos de costes y tiempos

Finalmente, el uso del BIM puede llevar a ahorros significativos en costes durante la construcción. Esto reduce desperdicios y mejora la eficiencia del proyecto. Además, el BIM optimiza el cronograma general del proyecto desde la planificación hasta la finalización.

Flujo de trabajo openBIM: IDS, bSDD e IFC

Para aprovechar al máximo las ventajas del BIM en el diseño de puentes, es fundamental adoptar un enfoque openBIM basado en estándares abiertos. Tres componentes clave de este flujo de trabajo son la Information Delivery Specification (IDS), el buildingSMART Data Dictionary (bSDD) y el Industry Foundation Classes (IFC).

Information Delivery Specification (IDS)

El IDS es un documento fundamental que define los requisitos informativos necesarios para el intercambio de datos en los proyectos BIM. Desarrollado por buildingSMART, el IDS está diseñado para ser fácilmente legible tanto por humanos como por computadoras, garantizando una comunicación clara y precisa entre las partes involucradas.

El IDS especifica en detalle qué información debe ser proporcionada y cómo debe ser estructurada. Se utiliza para garantizar que los modelos BIM cumplan con las necesidades del cliente. Gracias a herramientas como usBIM.IDS, es posible validar los modelos IFC respecto a las especificaciones IDS, identificando posibles faltas de información y corrigiendo rápidamente los errores​.

Para crear un IDS efectivo:

1. identificar la información necesaria para el proyecto del puente;
2. utilizar herramientas como usBIM.IDSeditor para crear el documento IDS;
3. estructurar el documento incluyendo introducción, requisitos informativos, formato de los datos y responsabilidades;
4. validar el archivo IDS para asegurarse de que cumple con los requisitos del proyecto.

buildingSMART Data Dictionary (bSDD)

El bSDD es un diccionario en línea que recopila clases, propiedades y valores estandarizados. Este tiene como objetivo garantizar la calidad y la coherencia de la información en los modelos BIM. De hecho, permite enriquecer los modelos con información precisa y coherente, facilitando la clasificación de los elementos estructurales y garantizando que toda la información sea accesible e interoperable.

Para utilizar eficazmente el bSDD:

1. acceder al bSDD a través de herramientas como usBIM.bSDD;
2. seleccionar las clasificaciones y propiedades relevantes para el proyecto del puente;
3. definir los requisitos informativos para cada elemento del proyecto;
4. organizar los elementos en hitos o fases del proyecto.

Industry Foundation Classes (IFC)

El IFC es el formato de intercambio abierto más utilizado en el mundo BIM. La integración del IFC en los procesos BIM para puentes mejora la colaboración entre los diversos actores involucrados, reduciendo errores y ambigüedades en los datos. Este estándar:

• facilita la interoperabilidad entre diferentes plataformas de software,
• permite una gestión eficiente de los datos durante todas las fases de un proyecto, desde el diseño hasta el mantenimiento.

Aplicación BIM para puentes: Implementación del flujo de trabajo openBIM

Un flujo de trabajo openBIM eficiente para puentes sigue un proceso bien definido que aprovecha al máximo las ventajas ofrecidas por los estándares IDS, bSDD e IFC. Los pasos de este proceso son:

• creación de un IDS: la creación del IDS comienza con la definición de los requisitos informativos del proyecto, seleccionando las clases y propiedades relevantes a través del bSDD. Cada elemento del proyecto, como pilas o tramos, se asocia a una entidad IFC apropiada​;
• validación del modelo IFC: una vez creado el IDS, el modelo IFC se valida a través de herramientas como usBIM.IDS, verificando que todas las propiedades requeridas estén presentes y sean conformes​. Cualquier error puede ser corregido utilizando un editor IFC en línea, como usBIM.editor, que permite modificar los valores del modelo en tiempo real;
• gestión de los datos durante el ciclo de vida: una vez completado y verificado el modelo, este se utiliza durante todas las fases del ciclo de vida del puente, incluida la manutención, gracias a la rica cantidad de información proporcionada por el estándar IFC​.

Caso práctico: el Puente Musmeci en Potenza

Un ejemplo concreto de aplicación de los estándares openBIM es el proyecto del Puente Musmeci en Potenza. Durante la sesión «openBIM^® Seeing is Believing» de la IHEEP Conference 2024 presentada por Min Song de buildingSMART USA, se ilustró cómo es posible gestionar un modelo IFC del puente a través de herramientas avanzadas de openBIM​.

Min Song e Ian Howell de buildingSMART USA: un caso estudio innovador que destaca el potencial de interoperabilidad en el mundo del openBIM integrado con el GIS.

Fase 1

El proceso comienza con la creación de una Information Delivery Specification (IDS) a partir de las especificaciones proporcionadas por el buildingSMART Data Dictionary (bSDD).

Creación del archivo IDS tomando las propiedades de las entidades del bSDD de buildingSmart International

Fase 2

A continuación, a través de la plataforma usBIM.geotwin, se abre el modelo IFC del puente para clasificarlo y añadir las propiedades requeridas utilizando usBIM.bSDD.

Inserción de las propiedades de las entidades del puente utilizando usBIM.bSDD

Fase 3

Después de completar la clasificación, el modelo se verifica con usBIM.IDS. Durante la validación del modelo, se informa un error relacionado con una propiedad faltante por usBIM.IDS.

Validación de las propiedades extraídas del building SmartData Dictionary (bSDD) a través de las especificaciones establecidas en un archivo IDS

Fase 4

Este problema se resuelve rápidamente con el uso de usBIM.editor, actualizando el modelo para hacerlo conforme a los requisitos.

Modificación, adición y eliminación de propiedades que no corresponden a los requisitos del archivo IDS a través de usBIM.editor

Conclusión

Este caso de estudio demuestra de manera concreta el valor de la metodología openBIM a través de estándares como IFC y herramientas como bSDD e IDS. De hecho, muestra cómo estos pueden ser aplicados para mejorar la gestión de los proyectos de infraestructura y la colaboración.

Mira el video completo sobre «Cómo aplicar el openBIM en puentes: una guía al flujo de trabajo openBIM con estándares IDS, bSDD e IFC»