Metodología BIM aplicada a la fase de prefactibilidad de un proyecto vial de tercer orden en Colombia

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METODOLOGÍA BIM APLICADA A LA FASE DE

PREFACTIBILIDAD DE UN PROYECTO VIAL DE

TERCER ORDEN EN COLOMBIA

Ing. David Felipe Limas Mendigaño

UNIVERSIDAD SANTO TOMÁS FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL MAESTRÍA EN INFRAESTRUCTURA VIAL

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METODOLOGÍA BIM APLICADA A LA FASE DE

PREFACTIBILIDAD DE UN PROYECTO VIAL DE

TERCER ORDEN EN COLOMBIA

Ing. David Felipe Limas Mendigaño

Trabajo de investigación presentado como requisito para optar al título de:

Magister en Infraestructura Vial

Director:

Ing. MSc Diego A. Gantiva Arias.

UNIVERSIDAD SANTO TOMÁS FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL MAESTRÍA EN INFRAESTRUCTURA VIAL

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Nota de Aceptación

________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________

________________________________________ Firma del jurado

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Dedicatoria

A mis padres y hermana:

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Agradecimientos

Quiero agradecer sinceramente a las personas que me apoyaron en la elaboración y desarrollo de este proyecto de investigación. A mi director de tesis Ingeniero Diego Gantiva Arias (M.Sc.), quien desde su gran formación académica, técnica y experiencia permitió enfocar correctamente los objetivos de este trabajo.

A mi padre Héctor Antonio Limas, Ingeniero Geólogo, quien siempre me ha inculcado el poder de la educación como base de la mejora personal; agradezco también a mi madre Ana Elvira Mendigaño quien con su fuerza y amor me apoyó en el proceso de desarrollo del proyecto.

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RESUMEN

Los proyectos de infraestructura generan un impacto directo sobre la calidad de vida de los habitantes de un país. Por ejemplo, el desarrollo de vías terciarias permite que los residentes de zonas rurales puedan comercializar sus productos (agrícolas y pecuarios) con las ciudades o municipios aledaños, generando dos procesos importantes en la cadena económica: el abastecimiento y la circulación de capital.

Por esto es necesario crear estrategias que hagan más eficiente el desarrollo de vías terciarias en el país, tanto en su diseño como en su construcción. La metodología BIM (Building Information Modeling) aparece como una solución para mejorar los procesos de diseño y elección de alternativas en un proyecto vial. Su base teórica se fundamenta en el uso de herramientas tecnológicas, comunicación entre participantes y flujos de trabajo ágiles, que hacen más efectivo el cumplimento de tiempos, la transparencia en el manejo de recursos y la calidad de las entregas.

Entonces, el presente trabajo de investigación busca adaptar la metodología BIM para la fase de prefactibilidad de vías terciarias en el país, generando una estrategia real que haga más eficaz y transparente los procesos de diseño.

Acompañando a este objetivo principal en cada capítulo del documento se desarrollarán los siguientes aspectos:

 Describir la evolución histórica de la metodología BIM y su incursión en la cultura colombiana, resaltando su uso en proyectos de gran importancia para el país.

 Presentar la base teórica sobre la que se cimienta la metodología BIM, a partir de la recopilación y análisis de información de documentos académicos como tesis y artículos científicos.

 Realizar la implementación de la metodología BIM a la fase de prefactibilidad del proyecto de mejoramiento de una vía terciaria en el municipio de Pesca, Boyacá, utilizando un modelo federado desarrollado a partir de información secundaria en el software Infraworks.

 Elaborar un documento académico que facilite la consulta para posteriores investigaciones que permitan la adopción del BIM en Colombia.

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ABSTRACT

Infrastructure projects generate a direct impact on the quality of the life of one country’s population. For example, the development of tertiary roads allows residents of rural areas to trade their agricultural and livestock products with nearby cities or municipalities, generating two important processes in the economic chain: the supply and the circulation of capital.

Therefore, it is necessary to create strategies that make the development of tertiary roads in the country more efficient, both in its design and in its construction. BIM methodology appears as a solution to improve the design processes and choice of alternatives in a road project; its theoretical basis is the use of technological tools, communication between participants and agile workflows that make transparency and compliance more effective in the management of resources and quality of deliveries.

This research project seeks to adapt the BIM methodology for the pre-feasibility phase of tertiary roads in the country, with the objective of creating a real strategy that makes design processes more efficient and transparent.

Accompanying the main objective, the document show and development the next specifics objectives:

 Describe the BIM methodology´s evolution and the use in the big projects in Colombia.

 Present the BIM´s theory bases from secondary information collection and analysis of scientific articles and academic thesis.

 Develop the BIM´s implementation to the pre-feasibility phase to a tertiary road in Pesca, Boyacá´s town, using a federate model from secondary information whit the Infraworks software

 Elaborate an academic document for the future investigation about BIM in Colombia.

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Contenido

Pág.

RESUMEN ... VI

LISTA DE IMÁGENES ...X

LISTA DE TABLAS ... 13

INTRODUCCIÓN ... 14

CAPÍTULO 1. GENERALIDADES ... 17

1.1 Reseña histórica del Building Information Modeling ... 18

1.2 Building Information Modeling en el Mundo ... 25

1.2.1 Implementación Obligatoria del BIM ... 26

1.2.2 Países con guías recomendadas ... 32

1.2.3 Países con Iniciativas aisladas, Caso Colombia... 36

CAPÍTULO 2. MARCO TEÓRICO ... 45

2.1 Marco Teórico del Building Information Modeling (BIM) ... 45

2.1.1 Nivel de Madurez ... 50

2.1.2 Protocolo BIM ... 53

2.1.3 Requisitos de información del contratista (EIR) ... 53

2.1.4 Planes de Ejecución BIM... 53

2.1.5 Plan Maestro de Entrega (MIDP) ... 60

2.2 Proyectos de Infraestructura Vial en Colombia... 60

2.2.1 Idea (Identificación del proyecto) ... 63

2.2.2 Perfil preliminar (formulación del proyecto) ... 64

2.2.3 Prefactibilidad – ingeniería conceptual o Fase I ... 64

2.2.4 Factibilidad – Ingeniería Básica ... 68

CAPITULO 3. ESTUDIO DE CASO... 69

3.1 Alcance ... 69

3.2 Generalidades... 69

3.3 Marco legal ... 70

3.4 Requerimientos del cliente (EIR):... 71

3.5 Plan de ejecución BIM (BEP) ... 73

3.5.1 Usos BIM para la fase de prefactibilidad en un proyecto de mejoramiento... 73

3.5.2 Organigrama BIM ... 74

3.5.3 Cronograma ... 77

3.5.4 Presupuesto ... 79

3.5.5 Mapas de proceso para uso BIM ... 80

3.5.5.1. Planeación ... 80

3.5.5.2. Modelado de condiciones existentes ... 81

3.5.5.3. Análisis de sitio ... 90

3.5.5.4. Análisis de alternativas ... 93

3.5.6 Definición de niveles de detalle ... 102

3.5.7 Control de Calidad ... 103

3.5.8 Gestión documental y de modelos ... 104

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CONCLUSIONES ... 112

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LISTA DE IMÁGENES

Pág.

Imagen 1. Iván Sutherland utilizando la TX-2 ... 20

Imagen 2. Uso de la Metodología BIM alrededor del mundo... 26

Imagen 3. Crecimiento en el porcentaje de adopción de la metodología BIM en empresas Estadounidenses. ... 28

Imagen 4. Sección transversal de la propuesta realizada por Parson.... 30

Imagen 5. Diseño de Alternativas mediante el Software Infraworks. ... 35

Imagen 6. Invitación al primer encuentro BIM en Colombia ... 36

Imagen 7. Grupo de Trabajo BIM ... 38

Imagen 8. Equipo de Trabajo Metro de Bogotá... 39

Imagen 9. Solicitudes de Diseño del Metro de Bogota ... 40

Imagen 10. Términos de Referencia Convocatoria Corredor Férreo La Dorada - Chiriguaná ... 42

Imagen 11. Curva de MacLeamy. Flujo de trabajo BIM vs Flujo de Trabajo Tradicional ... 47

Imagen 12. Proceso de Implementación BIM ... 52

Imagen 13. Guías y planes de Ejecución BIM ... 54

Imagen 14. Portada Plan de Ejecución BIM Singapur ... 55

Imagen 15. Variación económica en porcentaje por uso BIM ... 56

Imagen 16. Procedimiento de aplicación Plan de Ejecución BIM de Pennsylvania 57 Imagen 17. Usos BIM del Plan de Ejecución de Pennsylvania ... 58

Imagen 18. Mapa de proceso Plan de Ejecución BIM ... 59

Imagen 19. Ciclo de maduración de un proyecto de Infraestructura de Transporte. ... 62

Imagen 20. Diagrama para la Ingeniería Conceptual... 67

Imagen 21. Ubicación del proyecto ... 70

Imagen 22. Organigrama BIM del proyecto ... 76

Imagen 23. Actividades y duración de la imple mentación BIM ... 78

Imagen 24. Presupuesto BIM ... 80

Imagen 25.Curvas de nivel Topografía Pesca, Boyacá. ... 82

Imagen 26.Vista Área Topografía... 82

Imagen 27. Curvas de Nivel exportadas a CIVIL3D. ... 83

Imagen 28, Geología de Boyacá... 84

Imagen 29.Descripción Zona de Trabajo. ... 85

Imagen 30. Descripción Zona de trabajo 2. ... 86

Imagen 31.Descripción Geotécnica Zona de trabajo 3. ... 87

Imagen 32. Predios de Boyacá. ... 89

Imagen 33. Zoom a la zona predial sector de Trabajo ... 89

Imagen 34. Manejo Hidrológico mediante Infraworks ... 90

Imagen 35. Diagrama de Elevaciones en Infraworks. ... 91

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Imagen 37. Análisis de habitabilidad Infraworks. ... 93

Imagen 38. Diseño en planta y perfil mediante Infraworks.... 94

Imagen 39. Secciones transversales de la alternativa mediante Infraworks ... 95

Imagen 40. Mapa de Proceso Uso BIM: Planeación. Fuente: Adaptado del Plan de Ejecución de Pensilvania ... 97 Imagen 41.Mapa de Proceso BIM. Uso: Modelado de las condiciones existentes.

Fuente Adaptado del Plan de Ejecución de Pensilvania ... 98

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13 Maestría Infraestructura Vial

LISTA DE TABLAS

Pág.

Tabla 1. Niveles de Madurez BIM. ... 51

Tabla 2. Requerimientos del Cliente. Adaptado del INVIAS ... 72

Tabla 3. Usos Plan de Ejecución BIM para proyectos de Mejoramiento... 73

Tabla 4.Geología Sector de trabajo.... 86

Tabla 5. Geología sector de trabajo 2 ... 87

Tabla 6. Geología Sector de Trabajo 3. ... 88

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INTRODUCCIÓN

La historia del ser humano ha estado enmarcada por constantes cambios que han renovado su manera de entender el mundo y la relación con el mismo, los cuales son en realidad procesos de reinvención que se han conocido como revoluciones. Estas generan transformaciones en los paradigmas establecidos, modificando así los patrones de comportamiento de una sociedad, pudiéndose observar estos cambios en las áreas culturales, sociales y económicas. La revolución genera que las personas deban crear una gran capacidad de adaptación para aceptar y hacer parte de las nuevas tendencias globales.

Según el World Economic Forum (W.E.F) entidad público–privada de cooperación

internacional sin ánimo de lucro, que tiene la finalidad de generar estrategias que permitan solucionar desafíos de la sociedad, el mundo está inmerso en un momento histórico conocido como la cuarta revolución industrial o también la revolución digital. Esto hace que el internet y el desarrollo tecnológico se conviertan en las bases para esta evolución, según Klaus Schwab, economista, ingeniero y fundador de W.E.F, ha señalado que todas las actividades humanas en el futuro tendrán un componente virtual asociado que las volverá más automatizadas. El sector de la Ingeniería Civil no es ajeno a este nuevo paradigma, pues actividades como la consultoría y la construcción van a tener cambios trascendentales en aspectos relacionados con el uso de tecnología; se va a abrir el paso a nuevo materiales, maquinarias, softwares, pagos virtuales (blockchains) que cambiarán por completo la manera de realizar proyectos. Esto hace que desde la industria y la academia se deban crear estrategias que permitan la adopción rápida, certera y eficaz de estas nuevas tecnologías para mejorar los flujos de trabajo.

La cuarta revolución industrial se da en un momento lleno de desafíos, cuando el mundo espera que entre 2010 – 2030 se duplique el Producto Interno Bruto (PIB), abriendo así espacio a las nuevas inversiones y posibilitando nuevos empleos. Este aumento se dará también en la población global, lo que representa uno de los retos más importantes por parte de los gobiernos, ya que estos tendrán que garantizar la calidad de vida de sus habitantes; mediante gasto público tendrán que desarrollar sistemas de transporte (vías, ferrocarriles), redes eléctricas, redes hidrosanitarias que posibiliten el bienestar social. Para el caso Colombia los retos son los propios de un país en vía de desarrollo, donde las vías de transporte y comunicación están rezagadas, lo que disminuye la capacidad competitiva de los habitantes. Dentro de las acciones a corto y mediano plazo el gobierno colombiano ha presupuestado 44 billones de pesos para inversión en treinta proyectos que buscarán hacer más eficiente los temas de transporte del país.

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serie de procesos y políticas que buscan mejorar la gerencia y gestión de proyectos a través de un concepto que ha revolucionado la industria y que es la construcción virtual.

El presente trabajo de grado que se ha llamado METODOLOGÍA BIM APLICADA A LA FASE DE PREFACTIBILIDAD DE UN PROYECTO VIAL DE TERCER ORDEN EN COLOMBIA busca aportar herramientas teórico-prácticas que permitan el avance y la preparación para la cuarta revolución industrial que se avecina, mediante una adopción de las teorías desarrolladas en países como Alemania, Reino Unido, y Estados Unidos, entre otros. Se quiere ajustar el BIM a la cultura, normas e idiosincrasia del país, para de esta manera tener una fuente documental útil para utilizarla en proyectos de ingeniería civil y estar preparados de los eventos que se avecinan. Para este estudio se ha elegido la fase de prefactibilidad ya que se considera como un punto neurálgico y trascendental en el cual se toman decisiones acerca de la elección de alternativas que se ajusten a parámetros económicos, sociales, técnicos y ambientales. En esta fase los especialistas de las áreas inmersas en el proyecto justifican desde su perspectiva las características de los proyectos de infraestructura vial.

El documento está dividido en cuatro capítulos donde el lector podrá comprender las características que rodean el estudio del Building Information Modeling y por qué se ha convertido en uno de los focos de desarrollo en la construcción. El primer capítulo se denomina Generalidades y permite entender la evolución histórica de esta metodología, partiendo de los primeros investigadores, que desde asociaciones privadas y desde la academia crearon las bases teóricas y prácticas del BIM. Dentro de este ítem se presentará la situación actual en el mundo respecto a la metodología en mención, se nombrará y describirá la forma en la cual países como Estados Unidos, Canadá y el Reino Unido han sacado provecho del Building Information Modeling para mejorar la calidad y competitividad en proyectos de construcción. La última parte estará enfocada a Colombia, a observar y señalar los avances que se han dado desde las entidades privadas y públicas en pro de las tecnologías modernas. Se nombraran proyectos e instituciones que han incursionado con el BIM, como la Dirección Nacional de Planeación (DPN), el ministerio de Vivienda, Camacol, el Metro de Bogotá, la Financiera de Desarrolla Nacional (FDN).

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El tercer capítulo es la aplicación de caso, en el cual se realizará la aplicación de lo descrito en el capítulo dos, para llevarlo a un caso práctico que facilite el entendimiento de las bases conceptuales del BIM. El proyecto a analizar tendrá lugar en el departamento de Boyacá, específicamente en el municipio de Pesca, bajo el contrato MP-SA-004 de 2018 busca la intervención en vías terciarias para mejorar indicadores de movilidad, transporte y competitividad. Mediante la metodología BIM se propone realizar la toma de decisiones en la fases de prefactibilidad; se describirá paso a paso su adaptación basada en el manual del INVIAS, se utilizará como software base el Infraworks que permite el estudio de alternativas con una base gráfica potente, con tiempos de respuesta cortos y una calidad de detalle importante.

Finalmente, el documento termina con las conclusiones, donde se describirán los hallazgos, dificultades, lecciones aprendidas que se encontraron en el proceso de desarrollo de este proyecto de investigación. Se espera que el presente trabajo se emplee como una herramienta teórico-práctica que permita a los lectores comprender acerca del Building Information Modeling y sea una puerta que abra la investigación en esta temática para estudiantes de la Universidad Santo Tomás y en general para las personas que deseen estar a la vanguardia en metodologías que en muchos países ya se han convertido en leyes de estricto cumplimiento. También se espera que sea una muestra para comprender que desde Colombia es posible crear estrategias que faciliten la mejora continua de procesos constructivos y optimización de los rendimientos en diferentes sectores del orden nacional.

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CAPÍTULO 1. GENERALIDADES

Antes de entrar en la teoría propia del presente trabajo de grado, es necesario realizar un acercamiento a la metodología Building Information Modeling (BIM) con la finalidad de comprender su evolución tecnológica a través de los años, además de los efectos reales y significativos de su adopción en diferentes países.

Adicionalmente se resaltará y describirá la situación actual de Colombia donde se espera que el lector observe la viabilidad y las oportunidades que tiene el BIM en el país.

Para cumplir estos objetivos, el capítulo se ha dividido en dos grandes temas: el primero de ellos presenta una Reseña histórica del Building Information Modeling a través de un recorrido por los hitos tecnológicos que revolucionaron el dibujo en lápiz y papel para llevarlo a los modernos programas y aplicativos informáticos (softwares) que se encuentran en el mercado. Se hará referencia a las personas, empresas y grupos académicos que participaron en su progreso, mostrando las razones que los motivaron a apoyar este trascendental cambio.

La segunda parte llamada: Building Information Modeling en el Mundo, mostrara el desarrollo y avance de la metodología en diferentes países alrededor del globo terrestre. Este ítem permitirá resolver preguntas tales como: ¿Cuál es el estado actual de la metodología?, ¿Cómo ha sido el proceso de adopción? y ¿Qué dificultades se han encontrado?

Posteriormente se presentarán varios casos de éxito que se han alcanzado con la aplicación del BIM. Dentro de este numeral se hará énfasis en la situación actual de la metodología en Colombia, esto facilitara la comprensión del BIM como una tendencia global y como se está abriendo capo en el país con la finalidad de mejorar las habilidades en temas como la coordinación, gestión y gerencia de proyectos de construcción.

Para iniciar la inmersión en el mundo del Building Information Modeling lo primero que se debe entender es que es una metodología de diseño de edificaciones y obras civiles que está basada en políticas, estrategias, planes de ejecución, flujos de trabajo, niveles de detalle y entregables; enfocada en una base colaborativa entre las diferentes áreas involucradas en el proyecto.

La implementación del BIM tiene un componente fuerte en el uso de softwares y elementos tecnológicos, estos facilitan su interpretación gráfica y conceptual en las diferentes etapas de la obra civil1.

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El Building Information Modeling ha tenido un desarrollo paulatino, este inició en la década de los 70 cuando se dio el primer acercamiento académico a este tema de la mano de Charles Eastman quien introdujo el concepto de Modelo virtual en las edificaciones. A partir de ese momento ha ido evolucionando tecnológica y teóricamente hasta el punto que su uso se ha convertido en una política de estado en proyectos de construcción públicos en potencias mundiales como Estados Unidos e Inglaterra.

La definición del BIM será tratada con más profundidad en el capítulo siguiente, pero se pretende aclarar desde el inicio que la metodología BIM no puede reducirse a un simple manejo de aplicaciones informáticas o programas (software) pues hay todo un respaldo teórico y práctico para su aplicación en las construcciones modernas.

1.1 Reseña histórica del Building Information Modeling

El desarrollo del BIM, ha estado relacionado directamente con la evolución tecnológica; particularmente con la creación de medios digitales que permitan la representación gráfica de los componentes de la obra civil.

Como se mostrará en capítulos posteriores, uno de los pilares de esta metodología es el uso de herramientas computacionales (hardware y software) que permiten realizar una construcción virtual de elementos de interés para el diseñador tales como: edificios, viviendas, puentes, viaductos, túneles, vías.

Para lograr entender qué es el BIM es necesario conocer las circunstancias que facilitaron su nacimiento, quiénes fueron los abanderados en este tema y cuáles han sido los principales hitos que marcaron su historia. Por este motivo, a continuación se realizará un recuento cronológico de los eventos y personajes trascendentales que han llevado al BIM a lo que es hoy en día.

El BIM inicia su periplo histórico con la aparición del Sketchpad; en el año de 1960, el cual fue creado por Iván Sutherland, quien es conocido como el padre da la computación gráfica. Fue realizado como tesis doctoral en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y tenía por objetivo desarrollar un programa que permitiría una interacción directa e intuitiva entre usuario y máquina, años después este concepto se denominaría Interfaz Gráfica del usuario2.

2019]. Disponible en:

http://web.b.ebscohost.com.bdatos.usantotomas.edu.co:2048/ehost/pdfviewer/pdfviewer? sid=1ba45816-0174-4f7f-873d-358ec033b7cf%40sessionmgr103&vid=1&hid=115

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Para llevar a cabo tan revolucionaria investigación Sutherland utilizó un ordenador con capacidades tecnológicas adelantadas a la época conocida como la TX – 2, que ocupaba un área de 93 metros cuadrados. Esta máquina se encontraba en el Laboratorio Lincoln del MIT; estaba equipado con 320 KiloBytes de memoria interna y un dispositivo de almacenamiento magnético de 8 Mega Bytes, utilizaba un Light Pen o lápiz óptico (precursor del mouse), que permitía el enlace y la interacción inmediata entre hombre – máquina. Fue uno de los ordenadores que sirvió como base de los hardwares o equipos periféricos; su nivel de programación aunque básico y limitado permitió sentar las bases futuras principalmente para elementos como las tabletas electrónicas y los computadores táctiles.

El Light Pen era usado para dibujar directamente en el monitor del ordenador; el usuario tenía la capacidad de crear diseños mediante elementos geométricos básicos como líneas puntos y círculos. Algo innovador del Sketchpad era que todos los dibujos se realizaban a mano alzada; después de aparecer en la pantalla el programa tenía la capacidad de parametrizarlos, es decir aumentarles o disminuirle el tamaño, volver la líneas ortogonales entre sí, borrar o unir componentes y lo más asombroso para la época era la posibilidad de hacer ampliación (zoom) a los elementos de interés3. Este programa fue el principal precursor de lo que más adelante se conocerá como Dibujo Asistido por Computador (CAD).

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Imagen 1. Iván Sutherland utilizando la TX-2

Fuente: SUTHERLAND Ivan Edward, 2003.

En el mismo año (1960), aparece Douglas C. Engeltbart, un arquitecto visionario que desarrolló el primer intento para conceptualizar lo que más adelante se conocería como BIM. En varios documentos académicos señalaba que en el futuro los diseños arquitectónicos iban a estar enfocados a la manipulación de objetos (lo que más adelante se conocerían como objetos paramétricos) que permitieran al diseñador, en este caso el arquitecto, asociarle características como altura, grosor, longitud, ubicación, entre otras, con la finalidad de representar la realidad del proyecto.

Los procesos de investigación en el tema de diseño virtual llevaron a que en el año de 1973 desde la academia se generaran proyectos que buscaban la representación de sólidos mediante modelos matemáticos. Estos servirian como soporte teórico para programas con la capacidad de realizar diseños en tres dimensiones.

En este escenario de modelación 3D se destacaron dos tendencias de representación de elementos tridimensionales.

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Una segunda vertiente es el Constructive Solid Geometry (CSG) o Construcción de geométrica sólida, en la que se logra una percepción diferente en cuanto a la conceptualización y diseño de elementos en tres dimensiones. La base de esta representación está dada por elementos conocidos como primitivas; los cuales son elementos sólidos: una esfera, un cubo y un cilindro, estos sólidos en teoría permiten diseñar cualquier figura tridimensional, aplicándole operadores booleanos correctos (Los operadores booleanos son operaciones como unión, intersección). Estas dos tendencias de representación de objetos han sustentado la programación de softwares gráficos hasta la actualidad.

En el año de 1975, aparece la figura de Charles M. Eastman uno de los personajes más influyentes y relevantes en la historia del BIM ya que introdujo una metodología de trabajo llamada Building Description System , basada en el uso de diseños paramétricos para realizar modelos de construcción. La particularidad de esta metodología está en el uso de bases de datos que permitían desarrollar análisis cualitativos y cuantitativos de los materiales que se van a utilizar.

Eastman es un arquitecto graduado de la universidad de Berkeley y ha sido uno de los académicos que más ha investigado acerca del uso de la unión entre software y diseño de edificaciones. A lo largo de su vida ha realizado diversas publicaciones en las que se destacan “The use of computers instead of drawings in building desing” y An outline of the building descrption Sistems”, este último realizado en la Universidad Carnegie-Mellon en Pittsburgh, es de gran utilidad para comprender aporte a la historia del BIM. En el artículo su enfoque está dirigido a destacar el diseño en ordenador como la base de la representación gráfica de edificaciones. En la actualidad dicha afirmación suena lógica pero vale la pena resaltar que a inicios de los años sesenta las computadoras eran costosas, de gran tamaño y no se sabía del alcance comercial de las mismas; fue hasta inicios de los años ochenta que compañías como Apple y Microsoft empezaron a vislumbrar la posibilidad de uso masivo de los ordenadores.

Eastman señala que los elementos gráficos del diseño, para su época los planos, eran los principales medios de comunicación con clientes, constructores e interventores y por esta razón era trascendental generar herramientas y estrategias que facilitaran tal interacción4. A partir de la anterior conjetura nace la segunda gran contribución que realiza Charles M Eastman que ha servido de cimiento para desarrollos posteriores, referente a la descripción detallada del diseño de un programa que permitiera realizar construcciones virtuales.

Para realizar su investigación Eastman inicia mencionado cuatro (4) características que deben cumplir los softwares de construcción:

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a) Debe tener una interfaz gráfica que permita el diseño de todo tipo de elementos.

b) Tener un lenguaje gráfico interactivo y casi orgánico para que el usuario pueda editar, borrar y cambiar las características de los elementos.

c) El software debe permitir una interpretación gráfica de alta calidad, en el que se tengan la oportunidad de generar vistas y perspectivas para entender el diseño.

d) Debe tener la capacidad de clasificar los elementos dibujados en diferentes aspectos por ejemplo el tipo de material, el proveedor, el color y diferentes tipologías que faciliten un análisis por parte del diseñador.

En el desarrollo de su investigación, Eastman buscaba resolver problemas que aun en la actualidad no se han solucionado en su totalidad. El principal que menciona Eastman, es que los planos se desarrollan en dos (2) dimensiones, pero las construcciones están en tres (3) dimensiones, lo que hace que se deban representar varias veces un mismo elemento para poder entenderlo y construirlo; señala que estas limitantes dimensionales hacen que el constructor deba ajustar los diseños ya que ocasiones no son coherentes con la realidad.

Para mejorar estas deficiencias y dificultades Eastman ideó un concepto denominado Building Description System (BDS) o ajustándolo al español, Modelo Descriptivo para Edificios (predecesor del BIM) donde buscaba mejorar la forma en la que se desarrollaban los diseños de época mediante una base de datos que permitiera un desarrollo geométrico-espacial de elementos para la construcción, adicionando la capacidad de conocer características puntuales de cada uno como por ejemplo el material, el proveedor y facilitando la edición de cada uno. Otra facilidad que Eastman desarrolló fue la de generar vistas, perspectivas y despieces de los diferentes sitios de interés en un periodo de tiempo menor y a bajo costo. Adicionalmente, él introdujo un tema trascendental y es el de utilizar el diseño para las diferentes fases de vida de la edificación; a través de base de datos y las características de los materiales es posible hacer un mantenimiento preventivo o un cambio total a los elementos que hacen parte del edificio5.

Para el año 1982 la empresa Graphisoft, creada por Gabor Bojar en la Hungría comunista, fue pionera en el desarrollo de software con una base paramétrica de elementos que permitían realizar diseños arquitectónicos en dos y tres dimensiones.

Bojar fue designado para desarrollar un software que permitiera el modelado de tuberías y ductos industriales para la planta nuclear de la ciudad de Paks, ubicada en el centro de Hungría. Adicionalmente, el programa debía facilitar el tema de documentación de los diseños.

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Dando un poco de contexto histórico en el año 1982 aún existía la “Cortina de Hierro”, que fue un cerco diplomático y geográfico entre los países capitalistas y los países comunistas del que hacía parte Hungría. Lo anterior se señala debido a que era un reto realizar un software de tales características con la tecnología disponible en ese momento, debido al veto comercial entre bloques económicos.

Gabor Bojar tuvo la capacidad de superar estas limitantes y creó el programa “Radar CH” un software intuitivo y amigable con el usuario en el que podía realizar diseños tridimensionales de elementos y adicionalmente, era posible crear listados de materiales. Radar CH, fue el precursor de ArchiCAD, en este se redefinió la forma de realizar diseños de edificación, se incluyó el concepto de Virtual Building que buscaba no solamente tener una representación gráfica de los elementos, sino que buscaba que estos tuvieran características que facilitaran procesos de inventario, caracterización de materiales y que fueran totalmente funcionales para las fases posteriores; puntualmente para la construcción6.

A la par del desarrollo realizado por Graphisoft, apareció una de las actuales potencias en software de construcción del mundo: AutoCAD; un programa informático creado por la empresa Estadounidense Autodesk que permitía el dibujo de elementos en dos dimensiones los cuales, podían ser modificados por el usuario mediante opciones paramétricas.

Debido a la acogida de la herramienta dentro del sector de la construcción Autodesk en el año de 1985, lanzo la versión AutoCAD 2.0 en la que incluyo dos grandes avances: la posibilidad de crear elementos en tercera dimensión abriendo la posibilidad de diseños ajustados a las condiciones reales de los proyectos y el otro avance fue creación de una plataforma abierta que permitió que programadores del mundo tuvieran la posibilidad de conocer los códigos informáticos que servían de base para el funcionamiento de la herramienta tecnológica, esto abrió paso a la creación autónoma de nuevas decodificaciones que resolvían problemas puntuales.

Los finales de los años ochenta e inicios de los noventa fueron trascendentales en la evolución de los softwares de diseños arquitectónicos e ingenieriles.

6

WANG Xiangyu, Integrated Building Information Modeling [en línea]. Department of Construction Management Curtin university, Australia. 2017. [Consultado en 2018].

Disponible en:

https://books.google.ca/books?id=Q_ouDwAAQBAJ&pg=PA4&lpg=PA4&dq=Radar+CH+ Gabor+bojar&source=bl&ots=kUGP9MipkZ&sig=ACfU3U3dbrvg_14va4meu0G4Mc_7G1c 8mA&hl=es&sa=X&ved=2ahUKEwig8cPE_trjAhXFXM0KHRXpAngQ6AEwDHoECAkQA Q#v=onepage&q&f=false.

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Desde la academia se crearon organizaciones que impulsaban estos cambios vanguardistas, en el año de 1988 se fundó el Center for Integrated Facility Engineering (CIFE), en la universidad de Stanfort por el Ingeniero civil Paul Teicholz. El objetivo de este centro fue desarrollar, investigar y mejorar procedimientos para hacer más eficiente el diseño de edificaciones. Para llevarlo a cabo el CIFE se dividió en dos grupos; el primero se encargó de generar y programar herramientas tecnológicas para múltiples disciplinas como: estructuras, instalaciones eléctricas e instalaciones de tubería. El segundo grupo se enfocó en la creación de modelos que permitieran la simulación real de los proyecto de construcción. Estos esfuerzos sirvieron de base investigaciones futuras.

Uno de los mayores aportes realizados por las instituciones de educación superior fue la definición formal del BIM, esta se propuso por los investigadores Van Nederveen y Tolman del Departamento de Ingeniería Civil de la Delft University of Technology de los Países Bajos, ellos fueron los primeros en definir que la metodología BIM se sustenta en principios de interoperabilidad entre los especialistas y un software paramétrico para su visualización, tal hecho ocurrió en el año 1992 y desde ese momento empieza formalmente el Building Information Modeling (BIM).

Posterior a la entrada formal de la metodología BIM se ahondaron esfuerzos en su investigación por parte de entidades públicas y privadas, en 1994 se fundó la International Alliance of Interoperability (IAI), consorcio de empresas para el desarrollo integrado de aplicaciones enfocadas en las edificaciones, estas desarrollaron un formato de intercambio denominado IFC el cual abrió un amplio espectro para cumplir uno de los objetivos BIM llamado integración, la cual permite una constante interacción y comunicación entre los equipos de trabajo de las especialidades que se desempeñan en los proyectos de construcción.

Continuado con este recuento histórico de los hitos que marcaron la evolución de los softwares de construcción y la metodología BIM se abre la puerta a los avances que se presentaron en el siglo XXI. En el año 2000 nació REVIT, un programa para diseño de edificaciones basado en elementos paramétricos con una serie de características particulares que permitían al usuario editar, copiar y borrar componentes en el dibujo. Este es el primer software canónicamente BIM debido a que permitió la creación de elementos en tres dimensiones y la lectura de archivos con extensiones diferentes (de otros programas) esto hace que cumpliera con las condiciones de: modelado ajustado la realidad, intercambio entre profesionales e integración de archivos.

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1.2 Building Information Modeling en el Mundo

El BIM desde su creación ha estado enfocado principalmente al desarrollo de proyectos verticales (edificaciones); sin embargo desde el año 2012 se han dado avances para su implementación en proyectos viales, pero no ha sido del todo posible debido a aspectos como la complejidad de los proyectos, el desconocimiento de tecnologías y la reticencia por parte de los profesionales.

A pesar de lo anterior gobiernos como Estados Unidos, Reino Unido y Australia han creído en su funcionalidad y mediante leyes han incluido al BIM en todas las obras públicas, lo cual ha generado que las empresas capaciten a sus empleados para mantener y mejorar su competitividad. La Imagen 2; presenta el estado actual del Building Information Modeling alrededor del mundo.

De color violeta se muestran los países o regiones que optado por usar la metodología BIM como política obligatoria para desarrollar proyectos públicos, en color amarillo están los países que han desarrollado una serie de guías BIM que permitan la implementación de la metodología, pero sigue siendo opcional su uso para proyectos contratados por el estado. De color naranja se presentan los países donde el BIM es incipiente y hasta el momento solo se han generado una serie de iniciativas aisladas por parte de entidades públicas o privadas. Finalmente de color azul, están las zonas del planeta donde el BIM no hace parte del sector de la construcción.

Como se puede notar en la imagen países como Estados Unidos, Australia, Dinamarca, Finlandia, Reino Unido y Singapur han tomado el camino de uso obligatorio del BIM en proyectos públicos, mientras que en países como Canadá, Portugal, Alemania, Francia se han adelantado guías recomendadas para el desarrollo de proyectos de construcción bajo la metodología del Building Information Modeling.

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Imagen 2. Uso de la Metodología BIM alrededor del mundo

Fuente: CÁRDENAS Margarita, 2016.

1.2.1 Implementación Obligatoria del BIM

Como se puede evidenciar en la Imagen 2 los países industrializados han adaptado y adoptado esta metodología para el desarrollo de proyectos, esto en busca de ser más eficientes en temas de gestión, gerencia y adicionalmente como una estrategia de lucha anticorrupción.

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1.1.1.1 Estados Unidos

Dentro del ámbito global, Estados Unidos ha sido la nación abanderada en el tema del BIM para la construcción, tanto así que para el año 2007, GSA2 empresa financiera e inmobiliaria del estado exigió la metodología para la entrega de todos los proyectos importantes que reciben financiación a partir del año 20077, esto abrió el camino para afianzar el Building Information Modeling como política pública. Su adopción nacional tomo fuerza cuando el National Institute of Standards and Technology realizo un informe en el que indico que el sector económico de la construcción perdía aproximadamente $ 15.8 billones al año por manejos inadecuados de información en los proyectos, esto debido a la deficiencia en temas como: comunicación entre especialidades, control de cambios, entornos de trabajo común8.

Basados en estudios realizados por la Universidad de Stanford donde se reportó beneficios explícitos de BIM frente al sistema tradicional de construcción, como un 40% más de exactitud en la estimación de cantidades de obra y costos9 se determinó por parte del gobierno Norte Americano que el BIM se convirtiera en política de estado.

Una de las razones por las cuales se ha dado este boom en EEUU fueron las facilidades e incentivos tributarios que permitieron a las empresas privadas capacitar a sus profesionales. Adicionalmente se impulsó la creación de proyectos piloto para observar la capacidad de la metodología en un contexto real, edificios Federales de San Francisco sirvieron para la implementación del BIM, se concluyó que era posible realizar edificaciones óptimas en los tiempos estipulados y con los recursos asignados para cada actividad10

7

EASTMAN Chuck. BIM HandBook: A guide to Building inforation Modeling for Owners, Managers, Designers, Engineers and Contractors. Hoboken. New Jersey. 2007.

[Consultado en 2018]. Disponible en :

https://www.academia.edu/3183272/BIM_handbook_A_guide_to_building_information_m odeling_for_owners_managers_designers_engineers_and_contractors

8

ULLOA Román Karen. Mejoras en la implementación de BIM en los procesos de diseño y construcción de la empresa MARCAN.[en línea]. Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas. Perú.2015. [Consultado en 2018].disponible en línea, http://repositorioacademico.upc.edu.pe/upc/bitstream/10757/528110/1/Tesis+Salinas+-+Ulloa.pdf

9

MONFORT Carla , Impacto del Bim en la Gestión del proyecto y la obra de arquitectura, Universidad Politécnica de Valencia , disponible en línea https://riunet.upv.es/bitstream/handle/10251/55201/MEMORIA_TFG_MONFORT_PITAR CH,CARLA_14411406249496792971937922144995.pdf?sequence=3

10

WONG Andy. Attributes of building information modeling implementations in various countries. [En línea]. Polytechnic University. Hong Kong. 2015. [Consultado en 2018].

Disponible en:

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Como se mencionó previamente cada país adapta la metodología BIM de acuerdo a sus necesidades particulares, en EEUU La General Services Administration (G.S.A) institución encargada de establecer lineamientos acerca del uso e implementación de la metodología BIM ha desarrollado estándares que permiten la adaptación en edificaciones, los excelentes resultados han llevado a que sea obligatorio en proyectos públicos. La aplicación de la metodología BIM es tan fuerte y ha mostrado tan buenos resultados que Universidades como la Pennsylvania State University han realizado esfuerzos en temas de investigación que permitan mejorar y crear nuevas estrategias en el componente llamado Plan de Ejecución BIM o BEP por sus siglas en inglés, este es un documento académico en el que se presentan objetivos, flujos de trabajo, alcances, niveles de detalle, entregables y otros elementos que permiten facilitar la implementación.

Imagen 3. Crecimiento en el porcentaje de adopción de la metodología BIM en empresas Estadounidenses.

Fuente: ULLOA Román Karen, 2015.

A continuación se mencionaran algunos casos de éxito que han sido desarrollados bajo la metodología BIM e Estados Unidos.

 Caso de Éxito utilizando la metodología BIM: Reemplazo del Viaducto de Seattle

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buscar soluciones para su reemplazo y así recobrar paulatinamente la normalidad en cuanto a movilidad.

La Administración federal contrato una empresa de ingeniería llamada Parson Brinckerhoff la cual tenía la misión de desarrollar una serie de alternativas para reemplazar la estructura. La contratista Parson genero un abanico de opciones basados en la metodología BIM que cumplieran con parámetros de seguridad y estética para solucionar la situación.

Basados en un enfoque multidisciplinar se realizaron mesas de trabajo para validar las alternativas técnicamente, apoyados en varios softwares desarrollaron modelos que facilitaban la interpretación visual de las posibilidades, se utilizó AutoCAD civil 3D para diseñar y generar materiales, con el software Revit dibujaron los diferentes elementos arquitectónicos y 3ds max para el diseño de alumbrado en las propuestas. Luego de tener los diseños de las diferentes especialidades, se realizaban reuniones que permitían tomar una decisión común, se aplicó el entorno común de trabajo del BIM para crear un modelo único, esto fue llevado a cabo mediante el software Naviswork. Como resultado se determinó que la opción más viable era la construcción de un túnel ya que mejoraba de gran manera factores de movilidad, confort y estética para la ciudad de Seattle. Desde la parte de gestión se destacó la velocidad e la creación de alternativas de solución, la mejora en los procesos de comunicación y toma de decisiones entre cliente-empresa consultora y la aproximación presupuestal dada la fase del proyecto11.

11

PARSONS BRINCKERHOFF. Reemplazo del Viaducto de Seattle. [En línea]. Departamento de Transporte del Estado de Washington. Seattle. 2010. [Consultado en

2018]. Disponible en:

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Imagen 4. Sección transversal de la propuesta realizada por Parson.

Fuente: PARSONS BRINCKERHOFF. 2010.

2.1.1.1 Reino Unido

Es el país europeo con más interés y desarrollo real en el tema del BIM. La British Standards Institution BSI, organismo creado en 1901 como comité de Normas de Ingeniería fue designado por el gobierno británico para generar las estrategias de implementación BIM, mediante normas y documentos de referencias que hagan más fácil y orgánica su aplicación teniendo en cuenta los aspectos culturales, tecnológicos de la región.

La evolución BIM se ha dado con una intervención significativa del gobierno del Reino Unido, mediante el documento Government Construction Strategy (GCS) 2016 – 2020 donde se indica la necesidad de mejorar los procesos en el área de construcción debido a que es un sector de vital importancia para la economía del país.

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esto implica que se debe trabajar en un entorno 3D colaborativo con datos adjuntos en medios intercambiables y basado en un Plan de ejecución definido, donde se incluyen estándares, roles, procedimientos y alcances.

Dentro del desarrollo del documento se presenta la necesidad de llegar al nivel 3 de madurez mediante un proceso gradual ya que por experiencias en proyectos como el Hospital de Liverpool se observó que una inmersión en el BIM puede llevar a reducir los costos y el tiempo. Alcanzar el nivel 3 presenta grandes desafíos, destacando un cambio de mentalidad entre los participantes (contratistas, estado, fabricantes), creación de un nuevo marco contractual para proyectos, capacitación de usuarios, entre otras12.

La directriz realizada por el gobierno de Reino Unido ha hecho que las empresas privadas inviertan en desarrollo en el ámbito BIM con la finalidad de ser competitivos. Una de estas estrategias realizadas tiene que ver con la NBS

National BIM Library donde fabricantes de tuberías, elementos sanitarios, pinturas, puertas, ventanas, pisos, muros han creado objetos y familias BIM para su uso en proyectos, estos elementos poseen propiedades geométricas, de materiales y precios que permite llegar al nivel de madurez 2 exigido por los Británicos.

3.1.1.1 Finlandia

Desde el año 2007 BIM es una realidad en este país, el primero de octubre de este año se creó una política de estado para su implementación obligatoria en proyectos públicos13. Igual que lo ocurrido en Reino Unido se ha exigido un nivel de madurez 2 para la entrega de los proyectos. En la Common BIM Requirements 2012 se estipularon los requisitos para la implementación de esta metodología.

Paralelo a la implementación BIM en estos países una serie de grupos a lo largo del mundo grupos integrados por asociaciones, instituciones y usuarios crean conocimiento alrededor del BIM, desarrollando documentación, descripciones y objetivos asociados a flujos de trabajo, organigramas, entregas, alcances.

De estas organizaciones se destacan el EU BIM Task Group, proyecto cofinanciado por estados miembros: Dinamarca, España, Dinamarca, Estonia, Finlandia, Francia, Alemania, Islandia, Irlanda, Italia, España, Suecia, Países

12

UNITED KINGDOM GOVERNMENT. Infraestructure and Project Authority. Government Construction Strategy:2016-2020. [En línea].United Kingdom. 2016. [Consultado en 2018]. ]. Disponible en: https://www.gov.uk/government/publications/government-construction-strategy-2016-2020.

13

WONG Andy. Attributes of building information modeling implementations in various countries. [En línea]. Polytechnic University. Hong Kong. 2015. [Consultado en 2018].

Disponible en:

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Bajos, Noruega, Portugal y el Reino Unido, donde su objetivo principal es desarrollar un manual que contenga los principios BIM a considerar en las administraciones públicas, se resalta la idea de crear un documento integrador para sus miembros.

La BUILDING SMART es una organización internacional sin ánimo de lucro que impulsa el cambio de paradigmas en la construcción, esta impulsa el cambio de los sistemas tradicionales al Open BIM que es el escalafón más alto de la implementación de esta metodología en donde se destaca sistemas de intercambio de información eficiente entre las disciplinas, trabajo desde un repositorio común, un Plan de Ejecución claro y otras características que facilitan la interoperabilidad y gestión de proyectos14

1.2.2 Países con guías recomendadas

Los países con guías recomendadas son aquellos que han desarrollado grupos de trabajo desde el ámbito privado y público con apoyo estatal para definir las directrices de uso de la metodología BIM. Se puede decir que estas naciones están en proceso de adaptar la implementación del Building Information Modeling para sus proyectos de construcción.

China

1.2.2.1.

En el gran país asiático están al tanto de las diversas metodologías y tecnologías en el mundo, siendo una nación que siempre apunta a la innovación. Por esta razón el BIM ha hecho parte de la industria de la construcción desde el año 2011, año en el cual se presentaron los primeros estándares que pretendían unificar la forma en la cual se construía.

La entidad encargada de regular su uso y aplicación es la Unión BIM de China que tiene un componente estatal y ha sido aprobada por el Ministerio de Ciencia y Tecnología desde el año 2013. Desde ese año se ha buscado desarrollar una normativa unificada para la aplicación BIM; una serie de guías para la aplicación de Software e intercambio de datos y por último unas de diseño para la construcción de modelos con BIM.

La limitante que tiene este país es la reticencia de algunos sectores económicos que no están de acuerdo con el uso para todas las fases del ciclo de vida de los proyectos, únicamente lo ven viable para la fase de diseño. En el momento que se llegue a un acuerdo respecto a este tópico esta metodología va a ser una realidad en todas las obras civiles de China.

14

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El panorama mostrado previamente permite entender que el BIM es una realidad y que es necesario adaptarlo para mejorar los procesos en el desarrollo de proyectos de construcción. El mundo y la tecnología avanzan muy rápido por este motivo se deben generar estrategias que estén acorde a los procesos de globalización actual.

 Caso de Éxito utilizando la metodología BIM: China – Shangai: exploración y aplicación de la tecnología BIM en proyecto de ingeniería hidráulica.

En el ámbito de la ingeniería hidráulica hasta el año 2015 no se había implementado la metodología BIM: Esta fue una oportunidad para Shanghái Changxing lo llevara a cabo.

Las razones para usarla fueron principalmente la facilidad para modificar elementos propios de este tipo de ingeniería además de que era necesario garantizar un gran grado de precisión.

El proyecto consistía en diseñar y mejorar un rompeolas sumergido en las costas de Shanghai. La construcción se iba realizar en un área total de 300 km 2. Para el diseño eligieron el software REVIT el cual generaba satisfacción en el modelado de los elementos de la construcción todo en cuanto a precisión y eficiencia además se realizó una gran base de datos en la que se recopilo información pertinente de otros proyectos similares.

El modelo se realizó en tramos de 10 metros en los cuales se tenía en cuenta la interoperabilidad entre las secciones del muro de hormigón y la tubería de desagüe. Las ventajas que encontraron al usar esta metodología fueron en gran parte la facilidad de simulación día tras día de la estructura, lo que les permitió tomar decisiones inmediatas acerca de la capacidad operativa del rompeolas, contribuyendo a que se hiciera una gestión adecuada del proyecto.15

Noruega

1.2.2.2.

La metodología BIM ha estado inmersa en los procesos de construcción en este país nórdico desde el año 2011, aunque no es exigencia para realizar proyectos estatales se ha desarrollado por parte de la Asociación Noruega de Constructores un manual BIM, este está dividido en tres partes. La primera parte fue publicada en el año 2013 y tiene descrito y desarrolladas las exigencias y requisitos para implementar BIM en una empresa, adicionalmente los procesos para hacer proyectos MEP que es el acrónimo usado para realizar instalaciones

15

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eléctricas e hidráulicas. Para el año 2015 se publica un tratado completo para BIM de diseño, este recopiló los requisitos para temas ingenieriles y arquitectónicos. A pesar de no hacer estrictamente parte de la unión europea este país está alineado con algunos objetivos que aquí se presentan, por ejemplo que para el año 2022 la metodología BIM sea obligatoria para proyectos estatales.

 Caso de Éxito utilizando la metodología BIM: Uso de BIM para la planificación de proyectos de Transporte e Infraestructura por la empresa Multiconsult A.S

La administración noruega de vías públicas (NPRA) inicio un proyecto para mejorar una importante carretera ubicada a 30 kilómetros de la ciudad de Oslo, se busca ampliar a cuatro carriles y construir un PUENTE sobre el rio Glomma. La NPRA contrato a Multiconsult AS una empresa con más de 100 años de experiencia desarrollando proyectos importantes en Noruega. Esta firma había usado softwares como AutoCAD civil 3D y Autodesk Revit, pero para el año 2011 implementa el uso de InfraWorks para desarrollar diseños. La inclusión de la metodología BIM apoyada en el novedoso Software permitió la visualización de diferentes alternativas en tres dimensiones en un tiempo corto, lo que hizo que la toma de decisiones entre contratista y cliente sean más lo que en consecuencia lleva a optimizar los tiempos de diseño16.

16

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Imagen 5. Diseño de Alternativas mediante el Software Infraworks.

Fuente: MULTICONSULT, 2013.

Canadá

1.2.2.3.

Este país ubicado en el norte de América ha incentivado por muchos años la investigación en el tema de las metodologías de gestión de infraestructura.

En el año de 2010 se creó formalmente el instituto para el BIM en Cañada (IBC) y es la entidad encargada de desarrollar los documentos técnicos referentes a la implementación en el país. El IBC está conformado por diferentes entidades públicas y privadas como la asociación de constructores canadienses, empresas consultoras de ingeniería, asociación de arquitectos, Autodesk, BIM one Inc.

En su proceso de investigación ha generado tres manuales prácticos específicos para su aplicación en Canadá. Se estima que estos manuales están siendo utilizados por un 31% de la industria de la construcción ya sea parcial o totalmente. Es cuestión de tiempo para que la metodología BIM sea implementada de manera obligatoria ya que desde el gobierno se han venido adelantando acuerdos políticos para su adopción total17.

17

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1.2.3 Países con Iniciativas aisladas, Caso Colombia

Para el caso particular de Colombia se observa que aunque se han generado estrategias de uso de la metodología BIM, esta es incipiente y aislada. Estas se han desarrollado por iniciativa privada, en la que su principal objetivo es capacitar acerca del uso de software y no en el BIM propiamente dicho.

En vista de los grandes beneficios que se ha generado con la adopción de la metodología BIM en los países donde su implementación es obligatoria, la Cámara Colombiana de la Construcción CAMACOL ha decidió impulsar su uso en el país, y en el año 2018 llevó a cabo el primer BIM FORUM COLOMBIA, con el objetivo de llegar a más empresas, consultores, ingenieros, arquitectos y todas las especialidades que están inmersas en el sector de la construcción. Esto es un aliciente para que desde la academia se adelanten investigaciones que apoyen esta estrategia.

Imagen 6. Invitación al primer encuentro BIM en Colombia

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En esta iniciativa las empresas y particulares que han sido convocados encabezadas por CAMACOL buscaban generar estrategias que facilitaran la implementación de BIM mediante estándares comunes en el sector de la construcción. También sirvió como un espacio de intercambio de ideas y experiencias por parte de los invitados, quienes concluyeron la necesidad de adoptar la metodología en el país mediante la democratización del conocimiento para de esta manera promover el potencial que tiene el país en torno al diseño, la construcción y la operación de proyectos de construcción.

BIM Fórum Colombia tiene como meta aumentar el nivel de acceso de BIM en la industria de la construcción hacia estándares cercanos al 50% de usuarios regulares para el año 2020, así como aumentar el porcentaje de empresas que usan BIM en más del 80% de sus proyectos, del 16% al 30%.”18

En el ámbito académico El BIM ha despertado un interés y se han venido desarrollando diversas investigaciones, estas se han dado desde dos enfoques principales. El primero de ellos agrupa propuestas de esquemas de trabajo, diagramas de flujo y metodologías de implementación de BIM en el medio colombiano, de corte teórico, basados en la recopilación de la información. El segundo enfoque, propio de los grupos de investigación, se soporta en los esfuerzos prácticos de implementación de alguna metodología BIM que conlleve a la generación de modelos paramétricos con diferentes alcances (3D, 4D y 5D) documenta todo el ciclo de vida de la edificación, haciendo uso de herramientas informáticas con el fin de generar un repositorio único con toda la información útil para todos los agentes que participan en él y durante todo su ciclo de vida.

Un estudio de productividad y riesgos sectoriales realizado por Camacol y McKinsey&Co en 2017, evidenció que las empresas líderes del país adoptan en promedio 6 de cada 10 mejores prácticas aplicadas en la industria a nivel global. De este resultado, la mayor brecha existe en las prácticas relacionadas con la adopción de tecnología, donde el resultado dejó en evidencia que solo se adoptan 14% de las tecnologías disponibles en el mundo. Esto indica un déficit en el uso de herramientas innovadoras en el país lo que genera pérdida de competitividad en el mercado global de la construcción, es una oportunidad para desarrollar desde la academia soluciones que permitan salir del rezago del país.

Una oportunidad de avance trascendental en la transformación de las prácticas de construcción impulsada por el gobierno nacional se inició en el año 2015 mediante una estrategia de cooperación con el Reino Unido.

Mediante este pacto el país ha recibido asistencia técnica en el sector de la construcción, particularmente en la adopción de la metodología BIM. Este apoyo

18

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internacional ha tenido la representación de la empresa MOTT MACDONALD, la cual ha dirigido la hoja de ruta para convertir el Building Information Modeling en una política púbica.

El Departamento Nacional de la Planeación (DNP), ha sido designado por el gobierno para acompañar, definir y aprobar los avances macro que se generen en el proceso de implementación BIM. La Imagen 7 hace parte de la presentación realizada por el DNP para el evento de transparencia BIM que fue llevado a cabo en el mes de octubre en las instalaciones de la Universidad Santo Tomas. En esta se puede observar que se ha adelantado un organigrama claro en el cual se definen los roles y responsabilidades de las entidades gubernamentales encargadas de la construcción.

Imagen 7. Grupo de Trabajo BIM

Fuente: DEPARTAMENTO NACIONAL DE PLANEACIÓN, 2019.

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realizado esfuerzos importantes en la materia debido a la gran acogida que ha tenido la metodología BIM en grandes potencias mundiales como Reino Unido.

A continuación se nombraran dos casos en los que los términos de referencia explícitamente exigieron el BIM como parte de su desarrollo.

 BIM en el Metro de Bogotá

Uno de los proyectos más importantes y polémicos de los últimos años es el diseño -construcción – operación de la primera línea del metro de Bogotá. El proceso de estructuración integral estuvo a cargo de la Financiera de Desarrollo Nacional (FDN). Como muestra la Imagen 8 el equipo de trabajo fue encabezado por la empresa Metro de Bogotá, seguida jerárquicamente por la FDN y sus consultores en la parte Financiera, técnica y legal.

Imagen 8. Equipo de Trabajo Metro de Bogotá

Fuente: FINANCIERA DE DESARROLLO NACIONAL,2018.

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descrita en el documento CONPES 3882: metro elevado de 24 kilómetros con 16 estaciones19. Andrés Escobar Uribe Gerente de la empresa Metro de Bogotá presentó los diseños señalando que mediante la metodología BIM se espera un ahorro de 5 % en la fase de construcción.

Los términos de referencia que se exigió al consultor por parte de la entidad Metro de Bogotá se resumen en la Imagen 9, destacando el desarrollo de un modelo por especialidad, la creación de un modelo federado.

Imagen 9. Solicitudes de Diseño del Metro de Bogotá

Fuente: FINANCIERA DE DESARROLLO TERRITORIAL, 2019.

19

FINANCIERA DE DESARROLLO NACIONAL. Estructuración técnica de la primera línea del metro de Bogotá. [En línea]. Bogotá, Colombia. 2018. [Consultado en 2019].

Disponible en:

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 Corredor Férreo entre los municipios de La Dorada y Chiriguaná

Entre el año 2012–2017 se realizaron convenios para reactivar el desarrollo ferroviario en el país; con apoyo del Banco Interamericano de desarrollo y el gobierno británico se estipularon objetivos para impulsar esta alternativa de transporte.

Entre los proyectos más relevantes esta la recuperación de los corredores férreos de La Dorada- Chiriguaná y el corredor férreo Bogotá-belencito, estos hacen parte del Plan Maestro de Transporte Intermodal (PMTI) y se espera con su intervención mejorar las condiciones de competitividad de la región optimizando los tiempos de entrega de carga y disminuyendo el impacto ambiental.

Particularmente el corredor La Dorada-Chiriguaná está catalogado como el eje de la red ferroviaria de Colombia ya que conecta el centro del país y la costa Atlántica, en este momento el proyecto está en proceso de estructuración técnica a nivel de ingeniería básica, donde uno de los alcances generales estipulados por la FDN es “implementar BIM como parte del proceso de Diseño” según el ingeniero Juan Camilo Pantoja profesional de la entidad señala que se incluyó este ítem, debido a los buenos resultados que ha tenido la metodología en Gran Bretaña en el cálculo de cantidades de obra, flujos de trabajo, interoperabilidad entre los grupos de trabajo y una razón principal fue el tema de transparencia.

En la convocatoria pública No.FDN-VE-01 2019, denominada “estructuración Técnica a nivel de ingeniería básica avanzada-Factibilidad del corredor férreo comprendido entre los municipios de La Dorada, en el departamento de Caldas y Chiriguaná en el departamento del cesar con sus respectivos ramales” se hicieron