BIM para infraestructura: El BIM a servicio de las infraestructuras lineales con IFC Rail (ferrocarriles), IFC Road e IFC Tunnel

Veamos las potencialidades del BIM para infraestructura a través del caso estudio de la estación Central de Nápoles y del tramo de ferrocarril Nápoles-Roma

La integración entre BIM, las plataformas colaborativas de intercambio de datos (CDE) y la funcionalidad de renderizado en tiempo real ha ampliado enormemente el campo de aplicación de las herramientas digitales al sector AEC. Las herramientas de digitalización se pueden aplicar, de hecho, con la misma filosofía y beneficios desde el diseño de interiores y el diseño y construcción de edificios, hasta las grandes infraestructuras (carreteras, ferrocarriles, acueductos y túneles).

Los entornos virtuales son particularmente ventajosos, especialmente en grandes proyectos de infraestructuras, ya que pueden detectar problemas de diseño incluso antes de la construcción real. En los proyectos de infraestructura, algunas cuestiones relacionadas con el proyecto adquieren una enorme importancia, como por ejemplo el presupuesto, la planificación y, sobre todo, la seguridad.

La digitalización de las infraestructuras ofrece la posibilidad de recrear simulaciones reales en un entorno virtual, lo que permite realizar una serie de evaluaciones preventivas en el modelo digital (digital twin).

Gracias a BIM, es posible asociar elementos físicos con los homólogos elementos virtuales a través del levantamiento en campo para vincular el entorno físico con el modelo virtual. Además, gracias a los sensores y al IoT es posible recrear toda una serie de escenarios.

La gestión, a través de un entorno apropiado de datos comunes (CDE) con capacidad de mostrar, consultar y administrar los modelos IFC federados en formato abierto, permite realizar una planificación y administración eficientes de la infraestructura.

La Realidad Virtual permite prevenir errores e inconsistencias en el proyecto y el consiguiente aumento de costes y tiempos.

Modelo BIM de la Estación Central de Nápoles

IFC Rail el proyecto buildingSMART International

buildingSMART International está estudiando cómo implementar el estándar abierto IFC aplicado a infraestructuras lineales.

Las infraestructuras lineales son aquellas obras (ferrocarriles, túneles, carreteras, acueductos) en las que una dimensión prevalece claramente en comparación con las otras. Estas obras se pueden estudiar, calcular y diseñar dividiendo la línea/red completa en varias secciones con características homogéneas.

En 2018, en ocasión de la cumbre internacional en París, buildingSMART International lanzó el proyecto "IFC Rail" gracias a un acuerdo firmado entre varios representantes de la industria. Esto también dio lugar a la "railway room" a través de la cual este complejo proyecto se coordinó con éxito y se desarrolló un proceso cada vez más colaborativo entre todos los miembros del equipo de trabajo.

En marzo de 2019, el equipo del proyecto “IFC Rail” presentó con éxito el progreso alcanzado en la cumbre BSI en Düsseldorf, a la que también asistió ACCA.

El potencial del BIM y del IFC también se extiende al sector vial (IFC Road) y al diseño/construcción de túneles (IFC Tunnel).

La Estación Central Garibaldi de Nápoles

Para optimizar las intervenciones de mantenimiento, gestión y potenciación de la estación central de Nápoles en Piazza Garibaldi se creó un modelo BIM - IFC muy complejo y detallado en el que los millones de objetos que la constituyen no son simples objetos 3D ya que también contienen información, hojas de datos, fichas técnicas, datos estructurales/térmicos y mucho más.

La gestión de un modelo, y por lo tanto de un proyecto, de dimensiones tan grandes fue posible solo gracias al uso de la plataforma colaborativa usBIM.platform en la que los diferentes actores involucrados pudieron compartir documentos, información y datos relacionados con cada elemento.

Estación Garibaldi: modelo IFC

Una gran ventaja de usBIM.platform es la que permite visualizar un modelo tan complejo incluso en un normal navegador (Google Chrome, Internet Explorer, etc.) ya que el modelo se carga en la Nube.

En el caso específico, es posible acceder al mismo modelo también directamente desde el GIS Open BIM cargado en la plataforma.

El modelo final BIM de la estación es compuesto por la federación de 50 modelos IFC, con un nivel de detalle muy alto para cada objeto presente. Se trata de entidades IFC, cada una con sus propiedades y características específicas.

Estación Garibaldi: modelo IFC

Además de la visualización en 3D del modelo BIM, también es posible navegar en primera persona y aprovechar todo el potencial que ofrece el renderizado en tiempo real y la realidad virtual inmersiva, gracias al uso de gafas especiales. Esta modalidad hace que la navegación en modelos complejos sea fácil e intuitiva.

También es posible modificar el proyecto actualizando automáticamente también el modelo.

Realidad virtual inmersiva y railway

A través de la realidad virtual inmersiva, se recrea un entorno completo, introduciendo el espectador en un nuevo escenario completamente virtual.

A través del uso de visores y mandos especiales, el usuario se aísla de la realidad y se sumerge en un modelo virtual dentro del cual puede moverse e interactuar con los objetos presentes.

Con la integración dinámica entre el diseño arquitectónico BIM y la realidad virtual inmersiva, se abren nuevas fronteras a las experiencias de diseño y la accesibilidad del modelo BIM por parte de los diversos actores que participan en el proceso de creación y mantenimiento del modelo digital.

Surgen implicaciones muy interesantes en la interacción con el cliente que puede participar directamente en la toma de decisiones durante la fase de diseño, a partir de decisiones simples como aquellas relativas a los acabados, hasta llegar a elecciones arquitectónicas y funcionales más exigentes.

Estación Garibaldi de Nápoles: navegación VRI

Los #TagBIM para el sector railway

Una característica muy interesante ofrecida por las plataformas colaborativas es el #TagBIM que permite "etiquetar" objetos de una manera simple e intuitiva. Los #TagBIM son cadenas alfanuméricas estructuradas que contienen atributos (#Tag) que permiten identificar de forma única una partida del cuadro de precios.

Se trata de "etiquetar" los productos de construcción (evidenciando determinadas propiedades) presentes en cualquier cuadro de precios, pero también caracterizando cualquier objeto presente en cualquier modelo BIM: de esta manera resulta fácil darse cuenta de la correspondencia inmediata entre los objetos presentes en un modelo BIM y aquellos listados en cualquier lista de precios de referencia.

En resumen, podemos decir que utilizando una cadena #TagBIM tenemos muchas ventajas:

es un formato abierto, se puede escribir con cualquier editor de texto y puede ser leído e interpretado fácilmente tanto por el ordenador como por el hombre
se puede almacenar en cualquier DB (incluso en SQL) y se puede administrar fácilmente con cualquier software
es extremadamente flexible y escalable (no requiere estructuras predefinidas y rígidas)
ofrece métodos de búsqueda e indexación muy modernos con el uso de #Tag (ver Google, Facebook, etc.)
se puede integrar fácilmente en cualquier cuadro de precios sin la necesidad de "revoluciones" de los usos y costumbres actuales, y, al mismo tiempo, es una herramienta poderosa para la "evolución" de los datos hacia el mundo BIM.

El BIM para las infraestructuras lineales

Además del modelo BIM de la estación Garibaldi, se creó un modelo de todo el tramo ferroviaria Nápoles-Roma.

En este modelo se ha alcanzado un nivel de detalle muy alto, tanto para cada objeto que conforma el tramo del ferrocarril como para todos los elementos de señalización. Todos los elementos ingresados son objetos IFC con información, como por ejemplo fichas de datos técnicos.

Tramo Nápoles-Roma: modelo IFC

También en este caso es posible navegar en primera persona en el modelo en VRI (realidad virtual inmersiva) o en Real Time Rendering.

Gracias a estas metodologías de visualización del modelo IFC, es posible crear simulaciones reales que proporcionan un gran valor añadido a los modelos IFC.

Tramo Nápoles-Roma: navegación VRI

Gracias a la plataforma se abre un mundo: todo esto es el futuro para la representación de modelos de infraestructura IFC.

La plataforma colaborativa para el BIM: usBIM.platform

La primera plataforma de colaboración BIM italiana creada para responder a los estándares nacionales e internacionales (ISO 19650 y UNI 11337).

usBIM.platform ofrece las siguientes ventajas:

infraestructura en la nube: escalable, accesible en cualquier momento y desde cualquier lugar por todos los operadores con cualquier terminal
asignación de roles y responsabilidades: para permitir la adopción del principio de Segregation of Duties (SoD) con el fin de proteger el conjunto de información, la seguridad de la información, la prevención de fraudes y los errores
flujo de trabajo: para la aplicación de procesos y procedimientos para la revisión/validación de la documentación del proyecto, favoreciendo el control y la puesta a disposición de las versiones más actualizadas de toda la documentación
registro de accesos y auditoría: para realizar un seguimiento de las acciones realizadas y garantizar la evidencia de la sucesión histórica de revisiones y cambios realizados en los datos compartidos
accesibilidad a través del procedimiento de inicio de sesión y acceso a los diferentes Directorios disponibles dentro del CDE regulados por el nivel de acceso asignado a cada usuario (solo lectura, modificación, control completo y descarga)
disponibilidad de un visor IFC: para leer archivos intercambiados en formato estándar IFC
gestión de las comunicaciones y notificaciones: tanto internas al CDE como externas (correo electrónico).
garantía de confidencialidad y seguridad de la información: gestionada por protocolo https.
sistema automático de recuperación de datos: para garantizar la recuperación de datos en caso de pérdida parcial o total de datos debido a eventos excepcionales (Disaster Recovery).