Modelos BIM y Escáner 3D

¿QUÉ ES BIM?

Hay mucha información disponible en internet para explicarte lo que es BIM (Building Information Modeling),así que intentaremos ser breves, básicamente según la buildingSMART  (asociación sin ánimo de lucro que fomenta la eficacia en el sector AECO) es:

«Una metodología de trabajo colaborativa para la concepción y gestión de proyectos de edificación y obra civil. Dicha metodología centraliza toda la información de un proyecto -geométrica o 3D, tiempos o 4D, costes o 5D, ambiental o 6D, y mantenimiento o 7D- en un modelo digital desarrollado por todos sus agentes. «

Un modelo BIM es mucho más que un modelo 3d. Una de las principales ventajas de este método, es la integración de varias fases de un proyecto en una misma plataforma, sumado a la posibilidad de trabajar muchos actores sobre un mismo modelo colaborativo.

Esto permite ahorros de tiempo, recursos y estimar de una forma más precisa los costes y posibles incongruencias o fallos en un proyecto. Incluso en la fase de mantenimiento, se puede usar este modelo para gestionar el activo.

Esquema de Modelo BIM. Fuente Buildingsmart

Hasta hace relativamente poco la mayoría de la documentación se realizaba en 2D. Primero planos dibujados a mano, luego reemplazados con sistemas CAD 2D que poco a poco se evolucionó a CAD 3D. Ahora con el BIM entramos en una nueva etapa en la que gracias a la informatización del diseño de construcción, nos permite abordar proyectos más complejos de una forma más efectiva.

LEVANTAMIENTO 3D Y «AS BUILT»

Para comenzar un proyecto es imprescindible tener información lo más real y precisa posible. Es decir si vamos a construir o rehabilitar un edificio o una nave industrial, debemos saber primero como es el terreno sobre el que se va a construir, que tamaño,el estado en el que se encuentra, que forma tiene etc…

Nube de puntos 3D, levantamiento para rehabilitación vivienda

SCAN TO BIM

El «scan to BIM» es un proceso de crear un modelo BIM de un edificio existente, basándose en los datos recogidos mediante un levantamiento 3D realizado con un escáner, fotogrametría u otro medio de captura masiva.

El resultado que se obtiene de esta captura de datos masiva es la nube de puntos (conjunto de mediciones realizadas en el espacio tridimensional) dicha nube  puede importarse en un software BIM donde se modelará partiendo de la base de la nube de puntos. Esta nube de puntos es un un gemelo digital 3D del edificio existente.

La tecnología de escaneado 3D es aplicable a distintas industrias. No obstante la adopción en sectores de ingeniería, arquitectura y contrucción no se han aprovechado completamente de los beneficios potenciales de estas tecnologíás,  durante la ejecución de proyectos y mantenimiento de los activos.

PROCESO «SCAN TO BIM»

El proceso consiste en 3 fases principalmente:

1. Fase de toma de datos, o levantamiento 3d.
2. Procesamiento de datos en oficina.
3. Modelado 3D en software BIM

Tanto las fases 1 y 2 son fases que se realizan con rapidez,en la 1 es debido a la velocidad de toma de datos de los escáneres 3D modernos.

En la fase 2, depende en parte del software utilizado. El procesamiento de los datos escaneados es una parte importante, donde se registran las diferentes posiciones del escáner y es lo que define realmente la precisión del trabajo, de cómo el técnico ha procesado la información recibida.

En esta fase se eliminan posibles puntos erróneos provenientes de personas o trabajadores que se encuentren en el momento de la digitalización, y que forman parte del «ruido» y elementos no deseados del levantamiento.

Dependiendo del detalle que se exiga en el modelo BIM y en el LOD que estemos trabajando, la fase 3 de modelado normalmente es la más costosa en tiempo.

MODELADO BIM

El modelado BIM es la parte final de este proceso de «scan to BIM», y que la parte donde menos automatización se dispone. Aunque hayan mejorado las herramientas y plug-ins de detección semiautomática de elementos, necesita una supervisión e interpretación de las mediciones de un modelador BIM.

Este levantamiento 3D y su correspondiente nube de puntos, se puede complementar con información adicional como fotos y videos que dan más información del proyecto. Incluso podemos disponer de visitas virtuales donde poder navegar de forma muy sencilla por todo el edificio.

Este modelado se crea basándose en medidas reales del edificio o parcela, donde conforme se va dibujando se puede indicar que elementos van a perdurar y que elementos pasan a ser de la fase de demolición.

Nube de puntos 3D de estado actual previo a rehabilitación

VENTAJAS DEL USO DEL ESCÁNER 3D EN BIM

El escáner 3D es una herramienta que proporciona una captura de datos espaciales, de una forma rápida y segura. 

Permite el ahorro de tiempo y dinero, ya que realizar las mismas tareas con métodos tradicionales además de que no se capturan.

Cuando se comienza un proyecto BIM y se realiza el escaneado láser, se parte de unos datos confiables del estado actual. Permitiendo adelantar y agilizar toma de decisiones.

Escáner láser 3D, digitalizando instalaciones de Hotel. Comparativa en BIM

CONSEJOS PARA INTEGRAR ESCÁNER 3D Y BIM (NUBES DE PUNTOS)

VectoressssComo hemos comentado anteriormente, el paso de convertir una nube de puntos en un modelo BIM no es una tarea automática, hay que tener una serie de consideraciones y criterios para conseguir de la manera más efectiva un modelo funcional y útil para nuestros proyectos.

1. USO Y NIVEL DE DETALLE:

Lo primero que nos tenemos que preguntar a la hora de encargar el levantamiento por nube de puntos, es el detalle con el que queremos o se nos exige modelar (LOD).

Esto debe de ser previo a la toma de datos, pues definirá la forma en que se realice el levantamiento. El escáner se puede configurar con distintas configuraciones como explicamos en este post. Llegando a tener más o menos calidad en los puntos medidos, y que estos se distancien más o menos. Por ejemplo si queremos modelar instalaciones con tuberías de 20mm y tenemos una resolución de un puntos cada 10mm será excasa para tal fin.

2.OPTIMIZACIÓN:

Al igual que es importante tener una resolución suficiente, tampoco hay que pasarse con esta. Los métodos de escaneado y digitalizado 3D destacan por gestionar millones de puntos de información. Realizar esto sin control puede ser contraproducente a la hora de mover los datos.

La optimización comienza con el técnico que realiza el levantamiento y en su experiencia en la captura, de cada uno de los elementos que definen el edificio. Continua con tratamiento de los datos efectivo, eliminando datos sobrantes, y generando una nube final con la resolución adaptada a las necesidades de cada cliente.

Finalmente la optimización finaliza en el proceso de modelado, la nube de puntos siempre va a ser más compleja que el modelo BIM, ya que esta refleja la realidad con innumerables elementos que no se van a reflejar en el modelo.

3. REFERENCIAR CORRECTAMENTE

 Es importante que si trabajamos con un sistema de coordenadas insertar y trabajar correctamente en el sistema apropiado. Esto cobra más importancia si el trabajo en BIM es colaborativo y se va a importar y exportar elementos, ya que deben coincidir en un único sistema de coordenadas global.

Si el proyecto está georeferenciado es muy recomendable trabajar con coordendas truncadas, ya que los software de modelado en 3D no trabajan bien cuando los decimales comienzan a ser grandes. Esto puede resultar en no ver bien el modelo o que salgan artefactos visuales.

4. USO DE HERRAMIENTAS Y PLUGINS

Usa y estate al día de las últimas actualizaciones de tu software de BIM. Cada vez los distintos paquetes de software elaboran herramientas que facilitan la integración de nubes de puntos, y la gestión de los datos dentro de estas. Como por ejemplo, el sistema de punto caliente, una herramienta que permite coger el punto más cercano de la nube como referencia. O las herramientas de colorear la nube según alturas en Z o según la dirección de los paramentos. Así como ver desplomes, patologías etc…

Si tu proveedor de software no dispone de las herramientas necesarias, puedes acceder a plugins de terceros que potencian tu paquete BIM.

Modelo BIM sobre Nube de puntos 3D