Cómo el Building Information Modeling contribuye al diseño y la construcción de edificios sostenibles y por qué el modelado BIM es importante para la sostenibilidad

En los últimos años, el tema de la eficiencia energética y el consumo de energía se ha vuelto cada vez más importante a nivel mundial.

Sabemos que el cambio climático depende de muchos factores, entre ellos las ciudades, con sus islas de calor urbano, las fábricas y, en general, las emisiones de carbono de los edificios. Hay que tener en cuenta que más de 1/3 del consumo mundial de energía es atribuible a los edificios y las construcciones, y 1/4 de las emisiones de carbono se deben a edificios construidos tradicionalmente.

En este contexto, es evidente cómo los llamados Green Buildings (edificios verdes) pueden reducir significativamente este impacto y los edificios ecológicos representan una solución válida.

La sostenibilidad se reconoce ahora como uno de los requisitos fundamentales para el desarrollo de la sociedad y las ciudades contemporáneas: por lo tanto, es esencial aplicar estrategias de sostenibilidad en la industria de la construcción para reducir las necesidades energéticas de los edificios y limitar su impacto ambiental.

Entre las estrategias encaminadas a garantizar el diseño sostenible se encuentran los métodos de evaluación de los green buildings (BREEAM, LEED, LCA etc.), que sugieren las acciones necesarias para reducir el impacto ambiental de los edificios.

Para obtener óptimos resultados, también es importante que estas acciones se realicen ya en la fase de diseño preliminar.

Esto parece, sin duda, complejo si se utilizan software tradicionales de diseño 2D, que permiten realizar el análisis energético solo al final del proceso de diseño, limitando la posibilidad de mejorar el rendimiento energético del edificio.

En cambio, se convierte en un sistema óptimo si se utiliza la metodología BIM; el proceso de diseño BIM permite supervisar cada fase del proceso de diseño (y post construcción) e integrar las estrategias de sostenibilidad desde el inicio del proceso de diseño.

Green BIM

Como sabemos, el Building Information Modeling (BIM) es un proceso de trabajo colaborativo que utiliza modelos digitales para respaldar el diseño y la VDC (Virtual Design Construction) que puede optimizar el flujo de trabajo de entrega del proyecto y mejorar el rendimiento del edificio.

El uso del BIM para proporcionar datos para la evaluación del rendimiento energético y la evaluación de la sostenibilidad de los edificios se conoce como Green BIM.

El análisis energético basado en BIM puede ayudar a los equipos de diseño a examinar y crear una eficiencia energética optimizada, prediciendo el comportamiento del edificio para minimizar su impacto en el medio ambiente a lo largo de todo su ciclo de vida.

El Green BIM comprende el BEM (Building Energy Modeling), un método que se basa en la creación de un modelo de análisis energético, derivado de un modelo BIM que, para ello, se exporta primero en un formato de intercambio, generalmente el IFC.

El BIM ayuda a optimizar, en la fase preliminar, la orientación y la forma del edificio, la relación entre paredes y ventanas, los aportes solares y, en la fase ejecutiva, la iluminación natural, la gestión del agua, el rendimiento energético y las opciones de instalaciones, la sostenibilidad de los materiales.

Gracias al BIM y basándose en los principios del diseño sostenible, los proyectos se desarrollan a través de un modelado científico ya durante las primeras etapas del diseño y a medida que se definan las partes.

La luz del día y la energía se estudian durante todo el proceso.
La demanda energética se reduce al mínimo y se buscan estrategias renovables para cubrir las necesidades del edificio.
El uso y el desperdicio de agua se minimizan o eliminan mediante el atento modelado y diseño del edificio y de su entorno.
Los residuos de la construcción se identifican y redirigen como recursos para otros usos y productos.

Todo el proceso de fabricación y construcción se anticipa y se guía controlando lo elementos críticos.

Todos estos aspectos requieren el uso de software que permiten mapear los parámetros y datos a compartir para asegurar interoperabilidad sin pérdida de información; es importante entonces elegir las herramientas más adecuadas para garantizar resultados fiables.

La verificación de las condiciones ambientales y la conformidad del diseño según determinados requisitos y protocolos de sostenibilidad, puede llevarse a través de un proceso de colaboración siguiendo flujos de trabajo específicos; estos flujos garantizan que los criterios medioambientales adoptados se cumplan en el proyecto ejecutivo y resultado final.

La mejora de la calidad en la arquitectura (tanto en la fase de diseño como la de construcción) depende de la capacidad de los proyectistas en controlar todo el ciclo de vida de los materiales y de la voluntad de todos los actores de crear una cooperación virtuosa: cada decisión, independientemente del momento en que se toma, no puede separarse de una cuidadosa evaluación de las repercusiones que tiene sobre todo el sistema.

La cooperación entre las partes interesadas se convierte, por tanto, en un elemento fundamental para alcanzar nuevos niveles de calidad; una cooperación simultánea entendida como proceso secuencial de la actividad de diseño y construcción, se reemplaza por la comparación en tiempo real entre las distintas especialidades.

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¿Por qué es importante el modelado BIM en la sostenibilidad?

Proporciona transparencia en cada fase.
Requiere un profundo conocimiento de la tecnología de los materiales.
Determina un proceso de diseño eficiente in situ y fuera del sitio.
Controla el rendimiento antes y después del trabajo.
Minimiza el desperdicio de materiales y, por lo tanto, ahorra costes.
Mejora las prestaciones de diseño gracias a su funcionamiento integral.

En el sector de la construcción debe existir una tensión continua hacia el diseño sostenible.

Habitualmente, para comprobar que un proyecto cumple con los requisitos de sostenibilidad, se utiliza un software de verificación del consumo energético, que tiene en cuenta varios factores.

En caso de que los resultados de la verificación muestren que el desempeño energético del edificio es inadecuado, los diseñadores tienen la posibilidad de modificar las características de diseño que afectan negativamente los resultados. Sin embargo, la posibilidad de verificación y posible modificación se limita a la fase de diseño.

Por tanto, no se tiene en cuenta que, debido a las actividades de mantenimiento o al estado de funcionamiento del edificio, las características previstas en la fase de diseño podrían sufrir alteraciones, comprometiendo la eficiencia energética del edificio (y en consecuencia su grado de sostenibilidad).

Entre las principales ventajas que se derivan del diseño BIM está la posibilidad de gestionar todas las fases del ciclo de vida de un proyecto (desde la implementación, pasando por la fase operativa hasta la demolición), mitigando tiempos y costes por errores o pérdida de datos.

El uso correcto del BIM no debe concentrarse exclusivamente en la fase de diseño sino que debe ser aplicado por todo el equipo de proyecto en todas las fases de proyecto, sin olvidar la fase de mejora del rendimiento energético de los edificios (Green BIM).