¿Qué son los modelos federados BIM?

En los últimos años, el Building Information Modeling (BIM) ha transformado el sector, introduciendo un enfoque colaborativo y digital en la gestión de proyectos de construcción. Con el BIM, los profesionales pueden crear modelos digitales complejos que no solo representan gráficamente un edificio, sino que integran datos relacionados con el diseño, costes, materiales y gestión post-construcción. Un aspecto crucial del BIM son los modelos federados BIM, que permiten la coordinación entre diferentes disciplinas – como arquitectura, estructuras e instalaciones – garantizando un flujo de trabajo más eficiente y reduciendo errores y conflictos entre los equipos.

El objetivo de este artículo es explorar en detalle qué son los modelos federados BIM, cómo funcionan y cómo pueden ser utilizados para optimizar la gestión de proyectos de construcción. También te mostraré algunos ejemplos prácticos de cómo gestionar un modelo federado BIM utilizando software de modelos federados BIM, ayudándote a entender cómo aplicar esta tecnología para mejorar la coordinación entre los equipos y ahorrar tiempo y recursos.

Modelo federado BIM, definición

Por modelo federado BIM, nos referimos a un conjunto de modelos 3D relacionados con disciplinas específicas (Arquitectura, Estructura, Instalaciones, etc.) que se integran en una sola vista para crear un único modelo digital completo del edificio, multidisciplinar y global.
Por lo tanto, en un modelo federado, converge toda la información relativa a la geometría del edificio, la estructura, el sistema eléctrico, fontanería, calefacción, fuentes renovables, etc.
El modelo federado consiste en componentes interconectados pero distintos que no pierden su identidad o integridad. Esto significa que cualquier cambio en un solo componente del modelo federado no implica un cambio en otros componentes del mismo modelo federado.

Los componentes del modelo federado pueden ser llevados a cabo por el mismo profesional, por miembros separados del mismo equipo o por profesionales que trabajan por separado, cada uno por su propia disciplina.

Generalmente, este proceso comienza con el modelado arquitectónico de la construcción, a partir del cual los otros especialistas, por ejemplo el diseñador estructural, el ingeniero de instalaciones, etc., desarrollan las partes de su respectiva competencia importando el modelo arquitectónico en formato IFC. Las partes individuales fluyen entonces hacia el modelo federado que, una vez completado, constituye la representación digital completa de la edificación.

Herramientas

La federación entre los modelos se puede gestionar mediante el uso de herramientas BIM. Estas herramientas son capaces de coordinar las diferentes disciplinas implicadas y crear una base de información común para los distintos actores implicados. El objetivo es verificar y gestionar los problemas, conflictos e inconsistencias que surgen de la comparación y superposición de los diferentes modelos.
Por lo tanto, la coordinación de estos procesos también prevé el control, gestión y supervisión de los eventuales conflictos entre las partes individuales del modelo federado; por lo que es necesario involucrar a figuras profesionales específicas.

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Ventajas del modelo federado

La disponibilidad de un modelo federado capaz de integrar todos los datos relacionados con las distintas disciplinas tiene un impacto importante en muchos aspectos de gestión de un proyecto BIM.

Por ejemplo, tiene un impacto muy positivo en:

• Coordinación
  • mejora la comprensión del proyecto en todas sus partes
  • garantiza a todos el acceso a la información
  • facilita la toma de decisiones informadas, la coordinación de la planificación,
  • detecta interferencias
  • mejora los procesos de aprobación de proyectos
  • constituye un contenedor de información que puede ser consultado e implementado por todos a lo largo del tiempo
• Detección de interferencias
  • permite detectar los conflictos interdisciplinarios que de otro modo podrían escapar durante la fase de verificación. Por ejemplo, al elaborar el modelo estructural y el modelo de las instalaciones por separado, puede suceder que no pueda resaltar la colisión entre un conducto de aire acondicionado y una viga emergente. Este choque interdisciplinario entre el modelo estructural y el modelo MEP no habría surgido si los modelos no hubieran sido federados. Toda la información faltante, inconsistencias en el diseño, decisiones equivocadas y uso inadecuado de los recursos surgen durante la fase de diseño, antes de comenzar a trabajar. De esta forma, es fácil intervenir, corregir y continuar con el proceso de diseño y construcción de la edificación.
  • ahorra tiempo y recursos que de otro modo se utilizarían para reelaborar nuevas soluciones de diseño, revisiones y variantes en etapas avanzadas del diseño o incluso durante la construcción.
• Estimaciones precisas y realistas
  • proporciona datos consolidados y precisos
  • incluye todos los datos e información gráfica, métricos y geométricos relacionados con los componentes individuales
  • permite obtener estimaciones precisas sobre cantidad, costos y tiempos de realización de las construcciones, permitiendo en base a los datos contenidos en los archivos IFC el cálculo métrico derivado del diseño paramétrico, la programación y verificación del tiempo total de ejecución y de las obras individuales y el control de los costes relacionados.

Componentes de un modelo federado BIM

En el ámbito BIM, un modelo federado es la composición de varios modelos disciplinarios y sus componentes correspondientes que son gestionables por separado, pero al mismo tiempo visualizados y coordinados juntos en una única plataforma con fines de:

• Coordinación BIM, es decir, el proceso de coordinación entre las diferentes figuras que colaboran en un proceso BIM, con el fin de optimizar la gestión de una obra de construcción o infraestructura (desde las fases de diseño hasta el desmantelamiento);
• Detección de conflictos y gestión de conflictos, es decir, la identificación de conflictos entre elementos que colisionan y su gestión y eventual resolución;
• Gestión del proyecto, para proporcionar información siempre actualizada sobre el bien y mejorar así el rendimiento del edificio, reduciendo las intervenciones y los costes de mantenimiento generales;
• Verificación de modelos, es decir, la actividad de verificación y control con fines de validación de los modelos BIM producidos en la fase de autoría.

Los componentes correspondientes a los varios modelos disciplinarios representados conjuntamente a través del modelo federado son:

• modelo arquitectónico;
• modelo estructural;
• modelo de instalaciones (MEP);
• modelo energético;
• modelo del sitio (BIM 4D);
• modelo de costes (BIM 5D)

¿Cómo crear y gestionar un modelo federado?

Como hemos visto en el párrafo anterior, un modelo federado une los diversos modelos disciplinarios (arquitectónico, estructural, de instalaciones, etc.) en un único entorno, recopilando así una considerable cantidad de información para utilizar de manera simultánea en análisis, verificaciones y colaboración de los diferentes interesados involucrados. Pero, ¿cómo se crea y gestiona un modelo tan rico? Veámoslo juntos paso a paso:

1. Planificación y configuración del proyecto
   1. Redacción del BIM Execution Plan (BEP)
      • Reglas sobre: niveles de detalle (LOD), convenciones de nomenclatura, estructura de archivos, estándares IFC, códigos y propiedades.
      • Definición de roles y responsabilidades: BIM Manager, BIM Coordinator, equipos disciplinarios.
   2. Creación de la estructura del Common Data Environment (CDE): división en carpetas (Work In Progress, Shared, Published, Archived) para visualizar, compartir y gestionar online proyectos de construcción e infraestructuras.
2. Creación de los modelos disciplinarios: cada disciplina trabaja en su propio modelo en software nativos, siguiendo sin embargo unas directrices para una fácil federación. Las directrices incluyen el uso de coordenadas compartidas (georreferenciación), modelos bien estructurados y exportación en formatos openBIM.
3. Federación de los modelos
   1. Importación de los modelos en el software de federación, superponiendo los modelos, pero manteniendo su separación lógica;
   2. Verificación de la colocación y la coherencia, es decir, verificación del correcto alineamiento de todos los modelos (mismo origen, escala, orientación).
4. Coordinación y detección de conflictos, es decir, identificación de posibles conflictos entre los elementos del modelo federado y gestión y resolución de los problemas BIM, registrando y haciendo seguimiento de los problemas detectados.
5. Actualizaciones y versionado, los equipos disciplinarios actualizan los modelos según las revisiones acordadas. Los modelos actualizados se vuelven a cargar en el CDE y se vuelven a federar.
6. Compartición y validación, esta fase consiste en exportar el modelo en formato openBIM (IFC) y compartirlo con los diversos interesados para aprobaciones, validaciones, usos 4D (tiempos) o 5D (costes).
7. Entrega final y uso en el sitio o para gestión y mantenimiento.

Ejemplo de modelos federados

Para entender prácticamente qué son los modelos federados BIM, te doy la posibilidad de visualizar y poner a prueba un modelo federado utilizando el sistema integrado usBIM.

Solo necesitas acceder a la página de usBIM e iniciar sesión con las credenciales de tu cuenta ACCA.

Si aún no tienes una cuenta ACCA:

1. 1. ve a la página MyACCA
   2. regístrate ingresando todos tus datos
   3. introduce tu correo electrónico y una contraseña.

Cómo acceder a usBIM

Una vez hecho esto, estás listo para usar uno de los archivos de muestra disponibles en la carpeta «Compartidos conmigo» para experimentar de primera mano todas las características de usBIM.federation.

Los archivos disponibles son:

• Federation of IFC MODELS – una federación de modelos en formato IFC
• Federation of various 3D MODELS: una federación de modelos heterogéneos producidos con Edificius, Revit a los que se agregan nubes de puntos, mallas texturizadas, etc.

Ahora te voy a mostrar específicamente las funciones que puedes aprovechar y las características de una federación de modelos BIM.

Características modelos federados

Para analizar las características de un modelo federado BIM, también empiezo desde el archivo de ejemplo disponible en la carpeta «Compartidos conmigo» de usBIM. De esta manera, abriendo el mismo modelo, puedes seguir mis instrucciones paso a paso.

Para abrir el archivo «Federation of IFC MODELS», haz clic en el icono de pantalla que vez en el lado derecho, correspondiente al archivo elegido.

Al abrir el archivo se puede manejar el modelo con los comandos apropiados de usBIM.browser:

• Cámara para ver el modelo en dos modos distintos Órbita y Primera Persona
• Proyección cámara para elegir entre una vista Ortográficao en Perspectiva
• Anotaciones , asocias notas (enlaces y videos) al modelo y agregar información y datos útiles durante el diseño, mantenimiento y gestión de la edificación.
• Medidas, permite realizar medidas lineales, angulares y de superficie directamente en el modelo
• Aspecto personalizas el estilo visual según el modo: geometría, líneas, Bounding box y geometría 2D
• Sombras gestionas el sombreado del edificio definiendo la fecha (día / mes / año), hora, orientación y latitud / longitud
• usBIM.reality / Real-time rendering & VR  podrás visualizar tu modelo en primera persona y «entrar» en el modelo usando visores de realidad virtual
• Configurar escena para elegir si desea ver el modelo en 2D o 3D
• Pantalla completa permite visualizar el entorno 3D en pantalla completa, aprovechando al máximo el tamaño de la pantalla para visualizar el modelo BIM federado.
• Ayuda para obtener toda la información para la navegación tanto en modo «órbita» como en «primera persona».

Visualización

El modelo que visualizas es una vista en la que se superponen varios modelos en formato IFC:

• arquitectónico – con paredes, puertas, ventanas, etc.
• estructural: compuesto por pilares, vigas y pisos de hormigón armado
• instalación hidráulica – en el que son visibles los tubos de desagüe y de entrada, los elementos terminales, etc.

Sin embargo, es posible ver cada modelo de la federación por separado en su totalidad gestionando la visibilidad de cada objeto.

En particular, puedes:

• «encender y apagar» cada objeto del modelo haciendo clic en el icono de la bombilla presente en cada objeto
• ajustar la transparencia del modelo para observar completamente la superposición de elementos
• gestionar los colores de cada objeto para facilitar su legibilidad dentro de la federación.

Esta función te permite analizar visualmente el modelo y comenzar a evaluar cualquier conflicto y error de diseño, ayudándote con la visibilidad de cada elemento.

Información

El modelo BIM federado no es una simple representación gráfica para visualización 3D, sino un sistema de objetos paramétricos que pueden contener una cantidad infinita de información, datos con características constantemente actualizadas e indispensables para gestionar la construcción y mantenimiento del propio activo.

Al seleccionar cualquier objeto del modelo, por ejemplo una ventana arquitectónica, puedes leer las propiedades en la caja de herramientas de la derecha y conocer los datos geométricos, las características de los materiales, análisis estratigráficos, etc.

Además, también puede optar por agregar nueva información (hojas de datos, imágenes, documentos, etc.) para implementar el sistema de información y actualizarlo con el tiempo.

Cómo leer las propiedades de un objeto de un modelo federado con usBIM

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FAQ- Modelos federados BIM

1. ¿Qué es un modelo federado BIM?

Un modelo federado BIM es la integración de modelos 3D provenientes de diferentes disciplinas (como arquitectura, estructuras e instalaciones) en una única visualización, creando un modelo digital completo del edificio. Este enfoque permite coordinar los datos de múltiples áreas del proyecto, mejorando la gestión colaborativa y reduciendo conflictos y errores entre los equipos.

2. ¿Cuáles son las ventajas de utilizar un modelo federado BIM?

• Mejor coordinación entre las diversas disciplinas.
• Detección de interferencias, permite identificar y resolver conflictos interdisciplinarios.
• Acceso centralizado a la información, facilitando el proceso de toma de decisiones y la compartición entre los interesados.
• Estimaciones precisas y realistas sobre cantidades, costes y tiempos de ejecución, gracias a la centralización de los datos en formatos IFC, RVT y DWG.
• Ahorro de tiempo y recursos, evitando modificaciones tardías y errores costosos durante las fases posteriores del proyecto.

3. ¿Cómo se crea un modelo federado BIM?

El proceso de creación de un modelo federado BIM comienza con la modelación de las diferentes disciplinas (arquitectónica, estructural, de instalaciones, etc.), seguida de la integración de los modelos en una única plataforma. Los pasos principales incluyen:

• Creación del BIM Execution Plan (BEP) y definición de roles.
• Uso de software para la federación de modelos, que permite importar y alinear los modelos en formatos IFC, RVT, DWG y otros.
• Coordinación a través de la detección de conflictos, para identificar y resolver conflictos entre los modelos.
• Compartición y validación del modelo entre los interesados, asegurando que todas las partes estén actualizadas en tiempo real.

4. ¿Cómo puedo detectar y resolver conflictos entre modelos federados BIM?

La función de detección de conflictos integrada en los software BIM permite identificar conflictos entre los modelos, como por ejemplo la interferencia entre estructuras e instalaciones. Esto permite resolver los conflictos antes de iniciar los trabajos en el sitio, evitando modificaciones costosas y retrasos. El uso de un software de federación BIM como usBIM.federation hace que este proceso sea rápido y sencillo.

5. ¿Puedo visualizar un modelo federado BIM en 3D o VR?

Sí, los software como usBIM, ofrecen funcionalidades avanzadas de visualización 3D y realidad virtual (VR). Estas funcionalidades permiten explorar el modelo federado de manera inmersiva, facilitando la comprensión del proyecto y las revisiones en tiempo real, incluso para equipos y interesados remotos.

6. ¿Qué componentes puede contener un modelo federado BIM?

Un modelo federado BIM incluye varios componentes provenientes de diversas disciplinas, como:

• Modelo arquitectónico
• Modelo estructural
• Modelo de instalaciones (MEP)
• Modelo energético
• Modelo del sitio (BIM 4D)
• Modelo de costes (BIM 5D)

Cada componente permanece separado, pero se integra en el modelo federado para una visión global del proyecto.