Las empresas CAPTAE y SIMBIM Solutions han desarrollado el modelo BIM de la Capilla de Sant Rafael en Barcelona mediante escaneado 3D y haciendo uso del estándar IFC.
EL PROYECTO
El proyecto parte de la necesidad de analizar el estado de conservación de la estructura y envolventes de la Capilla de Sant Rafael, situada en el antiguo hospital mental de la Santa Cruz de Nou Barris en Barcelona. El edificio de estilo neoclásico, dejo de funcionar en la década de los 80 y tras ser abandonado, comenzó un lento proceso de degradación.
El cliente, tras la idea inicial de realizar el levantamiento de forma tradicional, acaba apostando por la contratación de una empresa de servicios que elaboraría un modelo BIM fidedigno del estado actual a partir de escaneado 3D.
El equipo encargado está formado por CAPTAE como empresa de escaneado 3D y SIMBIM como empresa de consultoría BIM. Ambas empresas forman parte del Parque Tecnológico Barcelona Norte, lo que facilitó enormemente el desarrollo del proyecto de forma integrada, tanto en el trabajo de campo como de oficina.
En primer lugar, se realizó el trabajo de campo de escaneado 3D. Para ello, tanto CAPTAE como SIMBIM, se trasladaron al lugar con el objetivo de definir el alcance del levantamiento y las características técnicas del mismo (precisión, nivel de detalle y definición) para garantizar que durante la generación del modelo BIM se dispusiese de toda la información métrica necesaria acorde a las especificaciones del proyecto.
El levantamiento se realizó en dos días y consistió en 83 puntos de escaneo de alta resolución, desde los que se capturan millones de coordenadas XYZ de las superficies del entorno. Así como la componente RGB de cada punto medido, gracias a la captura fotográfica digital. Tras esta primera fase, se inicia el trabajo de procesado de datos capturados con el escáner, coordinado con el equipo de modelado para adaptarlo a su flujo de trabajo, garantizando así la fluidez y la optimización del tiempo de oficina.
La entrega de las nubes de puntos procesadas se complementó con un visualizador de vistas esféricas de alta resolución, mediante el que se puede recorrer virtualmente el entorno escaneado. Esto facilitó enormemente el proceso de generación del modelo BIM, ya que permitía al técnico poder entender de forma rápida y precisa qué elementos debían ser incluidos en el modelo.
La generación del modelo BIM se realizó utilizando el software ARCHICAD de GRAPHISOFT. ARCHICAD, como el software pionero en BIM desde 1984, importa directamente nubes de puntos en formatos .E57 o .XYZ, que posteriormente se usan como referencia para la construcción virtual de los distintos componentes del edificio, facilitando así el proceso de generación de un modelo BIM preciso y fiel a la realidad existente.
Cada elemento constructivo se clasificó de acuerdo con su función con el objetivo de poder extraer posteriormente la información en formato IFC (Industry Fundation Classes) para futuros usos. Además, se extrajo documentación 2D (plantas, alzados, secciones…) en formato .DWG previamente procesadas en ARCHICAD, que se entregaron al cliente conjuntamente con un archivo BIMx. Este último permite al cliente visualizar la información 3D y 2D directamente desde dispositivos móviles y en realidad virtual
Figura 4: Planta, sección y alzado a partir del modelo BIM en ARCHICAD
Usos BIM en el proyecto
La captura de la geometría de los elementos constructivos a través de escaneado 3D, permite al equipo de modelado el uso de las nubes de puntos como la referencia más precisa para el propósito del modelado. El modelo BIM en esta fase, incluye la correcta información geométrica de los elementos constructivos y una clasificación correcta y estandarizada. Además del uso del modelo como contenedor de datos geométricos, permite también al equipo técnico del cliente poblar / mapear metadatos relacionados con los materiales constructivos (propiedades físicas). También puede ser usado para el inventariado de elementos, preparación de planos de renovación, análisis energético y futuros usos de gestión de la edificación.
Agentes involucrados en el uso de BIM
Los agentes involucrados en el uso BIM en este proyecto han sido el cliente final, desde la toma de decisión del trabajo en BIM frente a trabajo tradicional, así como la empresa de escaneado 3D y la consultora BIM, estableciendo un flujo de trabajo integrado.
Beneficios obtenidos por el uso de la metodología BIM
Los beneficios del uso del BIM en el proyecto pueden definirse en dos niveles. A priori, el modelado BIM a partir de nubes de puntos permite una generación más precisa y rápida que en los levantamientos tradicionales, especialmente en zonas de difícil accesibilidad o para las que requeriría mayor infraestructura. Además, la generación de un modelo consistente y clasificado, abre enormes beneficios para poder utilizar estos datos como base de actuaciones futuras ya mencionadas, inventariados, rehabilitación, gestión, etc.
Barreras encontradas
Las principales barreras encontradas están relacionadas con la capacidad técnica de los softwares y con la tipología en sí del proyecto. Por un lado, para poder trabajar de forma fluida con el modelo, fue necesario establecer unos claros protocolos técnicos en cuanto al tamaño de los archivos de nubes de puntos y referencia de estos. Por ello, las nubes de puntos se sectorizaron con el objetivo de reducir el tamaño de los archivos a procesar a un mismo tiempo. Por otro lado, dado que la generación del modelo es un proceso manual a partir de las nubes de puntos, la geometría de este tipo de edificación es más compleja de lo habitual y requiere de una capacitación del equipo técnico de modelado avanzada.
Uso de estándares openBIM
La generación del modelo BIM se realizó desde un inicio persiguiendo el objetivo de no modelar únicamente la forma del estado existente, si no de generar una base de datos consistente para futuros usos del modelo, como los ya mencionados. Para ello, se tuvo especialmente en cuenta la consistencia de los elementos generados y su correcta clasificación para exportación en formatos IFC.
Conclusiones
La colaboración entre CAPTAE y SIMBIM como parte del Parque Tecnológico Barcelona Norte, ha permitido establecer a través de este proyecto unos claros protocolos técnicos y flujo de trabajo en el proceso de escaneado 3D para el modelado de información. Esta colaboración, permitió a ambos equipos generar los datos del edificio en un corto periodo de tiempo y con gran exactitud. Además, a través de los sistemas de clasificación y la exportación en IFC, todos los elementos constructivos digitales se traducen a un formato accesible (Open Source) para ser usados en la documentación técnica y diferentes niveles de gestión de información basada en el modelo (4D, 5D, 6D, 7D) en un futuro.