Drones al servicio de los procesos BIM: topografía, monitoreo y gestión de la obra

Los drones en apoyo al BIM permiten adquirir datos actualizados del estado de hecho y compararlos con el modelo digital de la obra. A través de levantamientos fotogramétricos o sensores LiDAR es posible producir ortofotos, nubes de puntos y mallas utilizables para la modelación Scan to BIM, el control de lo construido, la actualización del modelo as-built y la planificación del mantenimiento. En este contexto, la integración entre levantamiento aéreo y modelos informativos digitales representa una evolución significativa en los procesos de gestión de lo construido, ya que permite mantener una conexión constante entre la realidad física y su representación digital.

El uso de drones está extendido también en el sector AEC. Los drones en construcción, de hecho, ya son una realidad: se emplean en las fases de levantamiento de terrenos o edificios existentes, en la inspección de lugares o estructuras inaccesibles, en el monitoreo de obras en curso.

Su uso puede ir mucho más allá: pueden ser integrados en los procesos BIM, contribuyendo a aumentar la eficiencia durante todo el ciclo de vida de la obra.

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Cómo integrar el BIM con los flujos de trabajo de levantamiento con drones

El BIM es un proceso de gestión de la información que permite organizar y compartir los datos relativos a una obra mediante modelos digitales. Los drones, equipados con sensores avanzados, pueden adquirir datos geométricos, fotográficos y térmicos útiles para crear, verificar o actualizar dichos modelos.

Es importante precisar que el drone no genera directamente un modelo BIM. El levantamiento produce datos en bruto o elaborados —como fotografías, ortofotos, nubes de puntos y mallas— que deben ser posteriormente interpretados, clasificados y transformados en objetos BIM mediante actividades manuales, semiautomáticas o asistidas por software específicos.

Dado que los drones permiten adquirir información sobre un sitio o una estructura, sin requerir necesariamente el acceso directo del operador, pueden resultar útiles en cada fase de un proyecto de construcción:

1. en fase de levantamiento y diseño, proporcionan datos topográficos y geométricos que pueden ser incorporados en el modelo BIM inicial. La disponibilidad de un estado de hecho confiable reduce el riesgo de errores de diseño, interferencias y posteriores retrabajos;
2. en fase ejecutiva, permiten mantener periódicamente informados a todos los interesados sobre el estado actual de un trabajo. La generación de nubes de puntos, ortofotos o modelos tridimensionales actualizados permite comparar lo construido con el proyecto y detectar posibles desviaciones;
3. en fase de prueba y entrega, los datos adquiridos pueden contribuir a la verificación de la obra ejecutada y a la actualización del modelo as-built;
4. en fase de gestión y mantenimiento, los drones permiten realizar inspecciones visuales o termográficas de cubiertas, fachadas, estructuras e instalaciones de difícil acceso. Las imágenes adquiridas pueden ayudar al técnico a identificar anomalías visibles y a programar verificaciones más profundas. El levantamiento con drone, sin embargo, no reemplaza los diagnósticos estructurales ni las certificaciones realizadas por los profesionales competentes.

Fases de uso de drones en los procesos BIM

Fotogrametría con drones y generación de nubes de puntos para modelos BIM

El levantamiento con dron se basa en los conceptos clave de la fotogrametría y del levantamiento fotogramétrico, es decir, un proceso que permite detectar una construcción y sus características métricas a través de la adquisición y elaboración de imágenes fotográficas.

Cada vez se utiliza más el llamado scan to bim, es decir, el proceso de creación o actualización de un modelo BIM de una obra a partir de los datos adquiridos con técnicas de levantamiento avanzadas.

Se comienza con una serie de fotografías adquiridas según un plan de vuelo definido. Las imágenes son luego procesadas por software fotogramétrico mediante técnicas de Structure from Motion (SfM), que reconstruyen la geometría tridimensional y la posición de las cámaras identificando puntos correspondientes en varias fotografías.

La reconstrucción puede completarse mediante algoritmos de Multi-View Stereo, o MVS, utilizados para aumentar la densidad de la nube de puntos.

El resultado es una nube de puntos que puede ser elaborada aún más para crear modelos tridimensionales en malla. Nubes de puntos y mallas constituyen una representación geométrica del estado levantado, pero no son en sí mismos modelos BIM. Pueden ser utilizadas como referencia para modelar objetos digitales dotados de geometría, clasificación, propiedades e información técnica.

Los levantamientos con drones pueden integrarse con levantamientos realizados con escáneres láser, de modo que se combine la cobertura aérea con datos de mayor detalle adquiridos desde el suelo.

Nube amplia de puntos obtenida por levantamiento fotográfico con dron

Los drones resultan particularmente útiles para detectar áreas extensas, cubiertas, fachadas, infraestructuras y zonas de difícil acceso. La calidad del resultado depende, sin embargo, de la correcta planificación del vuelo, de las características del sensor, de las condiciones ambientales y de los sistemas empleados para la georreferenciación.

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El uso de drones para la inspección y el levantamiento

Esquema de superposición de las fotos realizadas durante el levantamiento con drones

Fotogrametría, LiDAR y escáner láser: ¿cuáles son las diferencias?

La fotogrametría con cámara RGB reconstruye la geometría a partir de las imágenes y permite obtener resultados visualmente detallados. Sin embargo, la calidad de la reconstrucción puede disminuir en presencia de superficies uniformes, reflectantes, transparentes o poco iluminadas.

Un drone equipado con sensor LiDAR mide directamente las distancias mediante pulsos láser. Esta tecnología puede resultar ventajosa en presencia de vegetación, geometrías complejas o condiciones en las que la textura fotográfica no es suficiente.

El escáner láser terrestre ofrece generalmente una alta densidad y precisión sobre las superficies visibles desde el suelo, pero puede requerir numerosos posicionamientos. Por esta razón, en los relevamientos complejos, las diferentes tecnologías se utilizan a menudo de manera complementaria.

Del relevamiento con drone al modelo BIM: proceso paso a paso

El paso del relevamiento con drone al modelo BIM requiere una secuencia de actividades de planificación, adquisición, procesamiento, control y modelado:

1. planificación del relevamiento: se definen el área de interés, la altitud de vuelo, la trayectoria, la distancia de muestreo en el suelo deseada, la superposición longitudinal y transversal de las imágenes, la inclinación de la cámara y las condiciones operativas;
2. georreferenciación y control: en función de la precisión requerida, se pueden utilizar puntos de control en tierra, llamados GCP, puntos de verificación independientes, sistemas GNSS RTK o PPK y un sistema de coordenadas coherente con el proyecto;
3. adquisición de datos: el drone realiza el vuelo planificado y adquiere las imágenes u otros datos del sensor. Durante la operación, es necesario verificar la calidad de las tomas, la cobertura del área y la ausencia de imágenes movidas o sobreexpuestas;
4. procesamiento de datos: el software fotogramétrico alinea las imágenes, reconstruye la posición de las cámaras y genera los productos requeridos, como nube de puntos, malla, modelo digital de la superficie y ortomosaico de alta resolución;
5. verificación de la precisión: antes de utilizar el relevamiento en el proceso BIM, es conveniente controlar los errores planimétricos y altimétricos, analizar el informe de procesamiento y comparar el resultado con puntos de verificación independientes;
6. modelado scan to BIM: la nube de puntos se importa o se vincula a un software BIM. A partir de los datos recopilados, se modelan los elementos de la obra y se asocian las informaciones requeridas por el proyecto, el pliego informativo o los objetivos de gestión;
7. validación y compartición: el modelo obtenido se verifica respecto a las tolerancias establecidas y se comparte en el Common Data Environment, junto con la documentación y los informes de control.

Si deseas profundizar en los pasos del proceso para la creación de un modelo BIM a partir del relevamiento con drone, lee el artículo “Cómo crear un modelo 3D a partir de la nube de puntos”.

Flujo de trabajo del relevamiento con drone a la modelación Scan to BIM

¿Qué formatos se utilizan?

Los datos producidos por los software de relevamiento pueden ser exportados en diferentes formatos. Para las nubes de puntos son comunes, por ejemplo, LAS, LAZ, E57, XYZ y algunos formatos propietarios. Las mallas pueden ser exportadas en OBJ o PLY, mientras que los ortomosaicos generalmente se gestionan como imágenes georreferenciadas, por ejemplo en formato GeoTIFF.

En el proceso BIM, el modelo informativo puede ser intercambiado mediante formatos abiertos como IFC o a través de los formatos nativos de los software utilizados. Antes de iniciar el relevamiento, es por lo tanto conveniente verificar la compatibilidad entre el software fotogramétrico, la plataforma de gestión de nubes de puntos y el software BIM.

Drones y BIM para el monitoreo de la obra

En las obras hay innumerables dificultades que enfrentar, imprevistos y variables que pueden hacer complejo el control de las actividades.

Entre los diversos usos de los drones en el sector de la construcción, el monitoreo y el control de la obra representan una de las aplicaciones más efectivas. Los métodos tradicionales de relevamiento y mapeo pueden requerir tiempo y mano de obra; con los drones, algunas actividades de adquisición pueden realizarse más rápidamente, especialmente en el caso de áreas extensas o de difícil acceso.

A través de vuelos repetidos según trayectorias y parámetros coherentes es posible crear una serie histórica del estado de la obra. La comparabilidad de los datos depende de la correcta georreferenciación y del uso de procedimientos de adquisición homogéneos en el tiempo.

Control periódico de la obra con plataformas de colaboración BIM y datos UAV

Los drones pueden ser utilizados para monitorear la evolución y el estado de la obra durante la construcción. Esto puede ser útil para verificar la real correspondencia entre el proyecto y lo construido.

Las fotografías, los videos y otros datos obtenidos de los drones pueden ser cargados en las plataformas colaborativas BIM, donde se comparten automáticamente entre todos los actores involucrados, según el grado de autoridad que ellos tengan.

Así se aborda una de las mayores dificultades de la gestión de una obra: la actualización constante de la documentación, gráfica y fotográfica, durante los estados de avance de los trabajos, y la rápida compartición de tales datos.

drones para construcción

Tradicionalmente, de hecho, durante los trabajos se tomaban fotos que luego se archivaban de tal manera que dificultaban su exacta colocación, tanto temporal como geográfica, e impidiendo su recuperación rápida incluso con el paso del tiempo.

La gestión no estructurada de los archivos podía además generar duplicados, áreas no documentadas y dificultades para reconstruir la secuencia temporal de las actividades. Conectar las imágenes a coordenadas, fechas, zonas de obra u objetos del modelo permite mantener una documentación más ordenada y trazable.

Con la introducción de drones y de las plataformas BIM es posible compartir tomas aéreas, ortofotos y datos tridimensionales actualizados, facilitando el control a distancia y la coordinación entre los sujetos involucrados.

Mejora de la seguridad en la obra con el monitoreo mediante drones

La adopción de tecnologías innovadoras, como los drones, puede marcar la diferencia en el monitoreo de riesgos y en la prevención de incidentes.

A través de vuelos planificados es posible observar la organización general de las áreas de trabajo, la posición de los medios, el estado de las obras provisionales y la presencia de potenciales críticas visibles desde arriba.

La eventual grabación de trabajadores debe, sin embargo, ser evaluada con especial atención. El tratamiento de las imágenes puede involucrar normas sobre la privacidad, la videovigilancia y el control a distancia de los trabajadores. Es necesario definir finalidades, bases jurídicas, tiempos de conservación, medidas de seguridad y modalidades de información a los interesados, con el apoyo de las figuras competentes.

Los drones ofrecen numerosos beneficios para la seguridad en las obras:

• inspecciones de seguridad: con los drones es posible inspeccionar estructuras y equipos en altura, como techos, andamios y grúas, reduciendo la necesidad de exponer a los trabajadores a riesgos de caída;
• monitoreo aéreo: los drones pueden sobrevolar la obra y adquirir imágenes y videos de alta resolución, proporcionando una visión general del área de trabajo, permitiendo identificar riesgos y peligros difíciles de detectar desde el suelo, como obstáculos en altura, excavaciones no protegidas o áreas de difícil acceso;
• apoyo a las verificaciones de seguridad: las imágenes pueden contribuir a documentar la configuración de la obra, el uso de las áreas operativas y la ubicación de algunos equipos, respetando la normativa aplicable y los procedimientos empresariales;
• detección de anomalías: gracias a sensores térmicos y otras tecnologías, los drones pueden detectar anomalías y situaciones de peligro, como fugas de gas, sobrecalentamiento de instalaciones eléctricas o presencia de materiales peligrosos;
• gestión de emergencias: en caso de accidente o emergencia, los drones pueden proporcionar imágenes en tiempo real del área afectada, ayudando a los rescatistas a evaluar la situación y a planificar la intervención.

Los datos adquiridos representan una herramienta de apoyo y no sustituyen la coordinación de la seguridad, las inspecciones realizadas por las figuras responsables o las verificaciones especializadas previstas por la normativa.

Uso de los datos de drones para la actualización del modelo BIM as-built

Un modelo BIM as-built es la representación digital actualizada del estado de hecho de un edificio o de una infraestructura una vez finalizada la fase de construcción.

Su fiabilidad depende de la calidad de las verificaciones, de la correcta registración de las variantes y del nivel de información efectivamente requerido para la entrega y la gestión de la obra.

Completada la construcción, comienza una nueva fase de la obra, la relacionada con el facility management.

Dado que una obra puede permanecer en funcionamiento durante décadas, su gestión normalmente pasa a través de diferentes sujetos, organizaciones y responsables.

El paso entre diferentes operadores, de constructor a gestor, de gestor a gestor, es tal que causa la pérdida de información y datos relacionados con la construcción, las diferentes intervenciones de mantenimiento realizadas, así como las características mismas del edificio.

Se pierde, en la práctica, la «memoria del edificio«, fundamental para su mantenimiento.

En los procesos tradicionales, los documentos de proyecto no siempre se actualizaban al finalizar la construcción. Incluso las modificaciones arquitectónicas, estructurales o de instalaciones posteriores podían no ser registradas de manera orgánica, complicando más la gestión del inmueble.

usBIM.platform la plataforma colaborativa BIM

El uso de modelos BIM permite tener un modelo actualizado que se puede utilizar en la programación de intervenciones de mantenimiento.

Si se completa y actualiza correctamente, el modelo puede contener información sobre la ubicación de los elementos, las características técnicas, la fecha de instalación, el fabricante, las intervenciones realizadas y los documentos asociados. Sin embargo, la disponibilidad de dicha información depende de los requisitos establecidos y de la calidad del proceso de actualización.

En el modelo BIM se pueden archivar las intervenciones de mantenimiento, todas las fotos, los informes de las inspecciones, de modo que se tenga un archivo actualizado con todos los datos relativos al ciclo de vida completo del edificio.

Los drones en esta fase son herramientas ideales para realizar inspecciones, de forma totalmente segura al estar a distancia, de partes del edificio que son difíciles de alcanzar.

Sin necesidad de recurrir a grúas o andamios, es posible verificar el estado de salud de cubiertas y fachadas y controlar posibles pérdidas térmicas con una cámara termográfica.

Los resultados de las inspecciones pueden estar vinculados a los objetos del modelo BIM o archivados en el sistema de gestión BIM. De este modo, es posible conservar el historial de las anomalías, comparar su evolución y programar las intervenciones de mantenimiento.

También en este caso, las imágenes RGB o térmicas no constituyen automáticamente un diagnóstico. Las anomalías deben ser interpretadas por personal competente y, si es necesario, profundizadas con verificaciones instrumentales o visitas directas.

Ventajas de la combinación de BIM y drones en los proyectos de construcción

Los drones se utilizan para realizar inspecciones detalladas en tiempos muy reducidos, además de realizar mapeos 3D y levantamientos digitales de terrenos y estructuras. Estas herramientas permiten recopilar datos precisos y visualizar el avance de los trabajos desde perspectivas que de otro modo serían difíciles de obtener, proporcionando un panorama claro y actualizado del proyecto.

Entre las principales ventajas de la combinación BIM-dron se encuentran:

• apoyo a la planificación: los datos adquiridos pueden contribuir a la reconstrucción del estado actual y a la evaluación de las condiciones del sitio. Esto ayuda a reducir el riesgo de errores, interferencias y retrabajos, siempre que el levantamiento se realice y verifique según requisitos de precisión adecuados;
• colaboración más efectiva: los sujetos involucrados pueden consultar datos actualizados y compartidos, reduciendo las incoherencias informativas y mejorando la coordinación de las actividades;
• monitoreo del avance y control geométrico: vuelos periódicos realizados con parámetros coherentes permiten crear un registro visual y tridimensional del sitio de construcción. La comparación con el modelo de proyecto puede ayudar a identificar retrasos, elementos faltantes o desviaciones que deben ser verificadas;
• reducción de la exposición al riesgo: el uso de drones para adquirir imágenes de áreas difíciles o peligrosas puede reducir la necesidad de algunos accesos directos, aunque no elimina la necesidad de visitas y controles especializados;
• trazabilidad de la información: fotografías, ortofotos, nubes de puntos e informes pueden organizarse cronológicamente y vincularse a las áreas o elementos del modelo;
• apoyo a la gestión y al mantenimiento: los datos recopilados durante la construcción y el funcionamiento pueden contribuir a actualizar el modelo as-built y a documentar la evolución de las condiciones de la obra.

Tendencias futuras: drones, BIM, inteligencia artificial y gemelo digital

Entre las principales Tendencias BIM 2026 y las principales tendencias sobre drones, está sin duda la integración con tecnologías avanzadas como la inteligencia artificial (IA) y el machine learning.

Con esta integración, los drones no solo recopilan datos: los software pueden analizar imágenes y nubes de puntos para clasificar elementos, reconocer anomalías, comparar campañas de levantamiento anteriores y señalar condiciones que requieren la atención del técnico.

Entre las aplicaciones en desarrollo o adopción progresiva se encuentran:

• reconocimiento automático de elementos y defectos visibles;
• segmentación y clasificación de las nubes de puntos;
• comparación automática entre el modelo de proyecto y el construido;
• estimación del avance en función de los elementos detectados;
• análisis de la evolución temporal del sitio de construcción;
• integración de los datos adquiridos con gemelos digitales y plataformas IoT.

Otra tecnología cada vez más utilizada es la imágenes térmicas. Los drones equipados con cámaras termográficas pueden adquirir mapas de temperatura útiles para identificar posibles pérdidas de calor, discontinuidades del aislamiento o sobrecalentamientos. Sin embargo, las imágenes térmicas deben ser recopiladas en condiciones ambientales adecuadas e interpretadas por personal competente, ya que la temperatura exterior, la radiación solar, el viento, la humedad y las características de los materiales pueden influir en el resultado.

La evolución futura no dependerá solo de los sensores o algoritmos, sino de la capacidad de integrar los datos en procesos informativos estructurados, interoperables y verificables. El valor de los drones en apoyo al BIM proviene, de hecho, no solo de la adquisición de imágenes, sino de la posibilidad de transformar esos datos en información confiable, compartida y útil para la toma de decisiones.

Para gestionar, visualizar y valorar de manera efectiva las nubes de puntos y los datos adquiridos por drones dentro de los procesos BIM, puedes probar usBIM.pointcloud: una herramienta diseñada para transformar los levantamientos en información realmente operativa, accesible y compartida a lo largo de todo el ciclo de vida de la obra.

FAQ – Drones en apoyo al BIM

¿Cómo se utilizan los drones en el BIM?

Los drones adquieren imágenes y datos tridimensionales del estado real de un terreno, de una obra o de un edificio. Estos datos pueden transformarse en ortofotos, nubes de puntos y mallas para ser utilizados en la creación o actualización del modelo BIM y en la comparación entre el proyecto y lo construido.

¿Un drone puede crear directamente un modelo BIM?

No. El drone adquiere datos mediante cámaras, LiDAR, termografías u otros sensores. La transformación de los datos en objetos BIM requiere una actividad posterior de procesamiento, interpretación, modelado y asociación de la información.

¿Cuál es la diferencia entre nube de puntos y modelo BIM?

La nube de puntos es un conjunto de coordenadas tridimensionales que representan las superficies detectadas. El modelo BIM, en cambio, contiene objetos digitales clasificados, como muros, losas, puertas o instalaciones, a los cuales se les pueden asociar propiedades, relaciones y documentos.

¿Cuán preciso es un levantamiento fotogramétrico con drone?

No existe un valor válido para cada levantamiento. La precisión depende del sensor, de la altitud de vuelo, del GSD, de la superposición de imágenes, de la georreferenciación, de los puntos de control y de las condiciones ambientales. La precisión debe ser verificada mediante puntos independientes e informes de control.

¿Cuándo es preferible utilizar un drone LiDAR?

El LiDAR puede resultar ventajoso en presencia de vegetación, geometrías complejas, superficies con escasa textura fotográfica o cuando es necesario adquirir directamente información métrica mediante pulsos láser. La elección debe hacerse en función del objetivo, de la precisión requerida y del presupuesto disponible.

¿Es posible controlar el avance de la obra en tiempo real?

En la mayoría de los flujos fotogramétricos, el control es periódico o casi en tiempo real, porque los datos deben ser adquiridos, procesados y publicados. El control realmente en tiempo real requiere sistemas específicos de transmisión y procesamiento.

¿Cuáles son las principales ventajas de los drones en apoyo al BIM?

Las principales ventajas son la rapidez de adquisición, la posibilidad de detectar áreas de difícil acceso, el monitoreo periódico de la obra, la comparación entre el proyecto y lo construido, el apoyo a la actualización del modelo as-built y una mejor trazabilidad de la información.