BIM para ingeniería eléctrica: guía completa para ingenieros

¿Qué es BIM y por qué es importante para la ingeniería eléctrica?

El panorama de la ingeniería eléctrica ha cambiado drásticamente con el auge del modelado de información de construcción (BIM). Se trata de una tecnología que va más allá de los planos CAD tradicionales para crear sistemas eléctricos inteligentes y coordinados, capaces de integrarse a la perfección en el diseño general del edificio. Para los ingenieros eléctricos, BIM supone un cambio fundamental, pasando de enfoques de diseño reactivos a una planificación proactiva de los sistemas, capaz de ofrecer resultados superiores.

Comprender el modelado de información de edificios

El BIM crea gemelos digitales (representaciones digitales de edificios existentes) para estructuras físicas que van más allá de la simple visualización en 3D e incluyen también información sobre la programación, el presupuesto, la gestión de las instalaciones y muchos otros campos, centralizando la información procedente de diferentes fuentes. La ingeniería eléctrica no es una excepción, y cada componente eléctrico puede representarse como un objeto inteligente que contiene propiedades, especificaciones y relaciones con otros sistemas del edificio.

En términos generales, el poder del BIM se extiende a varias dimensiones diferentes:

• 3D: modelado espacial, necesario para una colocación y un trazado precisos.
• 4D: integración de la programación, utilizada principalmente para la secuenciación de la construcción.
• 5D: capacidades de análisis de costes para optimizar los presupuestos de diferentes maneras.
• 6D: métricas de sostenibilidad para el rendimiento energético.

Esta lista está lejos de ser completa, y hay al menos otras dimensiones en las que el BIM puede funcionar, pero estas son las más populares en la actualidad, mientras que las dimensiones 7D y 8D son comparativamente menos populares, teniendo en cuenta que cada nueva dimensión tiene que basarse en todas las anteriores, lo que amplía enormemente el volumen total de datos y plantea diversos retos.

Ventajas e inconvenientes del uso del BIM

Importancia del BIM para los ingenieros eléctricos

Los sistemas eléctricos modernos son el «sistema nervioso» de los edificios inteligentes, entornos que conectan diferentes sistemas entre sí y que requieren una coordinación sin precedentes con elementos arquitectónicos, estructurales, mecánicos y de otro tipo. El BIM puede hacer frente a esta complejidad al servir como plataforma colaborativa centralizada en la que los ingenieros eléctricos pueden detectar conflictos y optimizar la integración antes de que se inicien los procesos de construcción in situ.

La gran precisión del BIM elimina por completo las prácticas tradicionales de sobreestimación. Por ejemplo, en ingeniería eléctrica, ahora es posible dimensionar correctamente los sistemas sin comprometer los márgenes de seguridad gracias a la posibilidad de incorporar directamente en el modelo las longitudes reales de los cables y las relaciones espaciales. Así es como la precisión por sí sola se traduce en un ahorro de costes y una mejora de la fiabilidad apreciables.

Cómo está transformando BIM la ingeniería eléctrica

La introducción de BIM ha cambiado radicalmente la forma y el momento en que los ingenieros eléctricos contribuyen a los proyectos de construcción. En lugar de adaptar los sistemas a espacios predeterminados, los requisitos eléctricos ahora influyen en las decisiones arquitectónicas iniciales, lo que eleva la disciplina de una consideración secundaria a un socio integral del diseño.

Esta transformación también permite muchos otros procesos beneficiosos, como la coordinación de la prefabricación, un proceso en el que las mediciones precisas de BIM permiten el montaje fuera de la obra de componentes eléctricos complejos. Las empresas con visión de futuro ya están utilizando este enfoque y han observado reducciones notables en el tiempo de instalación gracias a la prefabricación impulsada por BIM.

Lo más significativo es que BIM puede facilitar la integración de las energías renovables y los sistemas de edificios inteligentes. Las simulaciones muy detalladas del rendimiento de los edificios en diversas condiciones son un ejemplo de cómo se persigue la sostenibilidad en el sector, junto con la optimización de la ubicación de los sistemas fotovoltaicos y la coordinación de redes de automatización complejas con una precisión excepcional.

¿Cómo puede el BIM mejorar la eficiencia en los proyectos de ingeniería eléctrica?

El BIM transforma la eficiencia de la ingeniería eléctrica al centralizar la información del proyecto y automatizar muchas tareas rutinarias. La tecnología tiene como objetivo eliminar las ineficiencias del flujo de trabajo tradicional que afectan a los proyectos eléctricos, creando procesos mucho más ágiles y que ofrecen resultados superiores en menos tiempo.

Mejora de la eficiencia de los proyectos con la tecnología BIM

El BIM funciona como una fuente única de información para todos los datos de ingeniería eléctrica, lo que elimina el tiempo dedicado a buscar en planos y especificaciones que a menudo están dispersos y son difíciles de localizar en los sistemas heredados. La centralización también permite la generación automática de planos de cableado, planos de paneles y listas de equipos que se actualizan instantáneamente tan pronto como se produce cualquier cambio en los diseños.

Las empresas líderes afirman haber conseguido un impresionante ahorro de tiempo en las tareas de documentación gracias a la eficiencia de la automatización BIM. La tecnología también introduce capacidades de diseño paramétrico en las que los componentes eléctricos siguen un conjunto de reglas establecidas: los dispositivos de iluminación se ajustan en función de los requisitos de iluminación, los receptáculos mantienen una separación conforme a la normativa, los disyuntores se dimensionan automáticamente en función de las cargas, etc.

Reducción de los errores de diseño gracias al BIM

Conflictos espaciales

Los errores de diseño tienen un efecto en cadena que provoca todo tipo de sobrecostes y problemas de instalación. La visualización en 3D del BIM permite detectar fácilmente los conflictos espaciales, incluidos aquellos que pueden pasar desapercibidos en los planos 2D tradicionales. Al mismo tiempo, las capacidades de detección automática de colisiones del BIM permiten identificar de forma sistemática los posibles problemas entre los sistemas eléctricos y otros elementos del edificio.

Normas de espacio libre

Más allá de los conflictos físicos, BIM también puede detectar infracciones de espacio libre, como un espacio de servicio insuficiente alrededor de los paneles o una separación inadecuada entre los cables de datos y de alimentación. Cuando se producen cambios arquitectónicos, se notifica instantáneamente a los ingenieros eléctricos para evitar errores de coordinación derivados de información obsoleta.

Optimización de los flujos de trabajo con programas BIM

BIM también rompe los silos tradicionales, lo que permite trabajar simultáneamente en sistemas interconectados en lugar de una progresión lineal de tareas. La relación bidireccional entre los modelos y la documentación hace que todos los cambios se actualicen automáticamente en los calendarios, las especificaciones, los diagramas, etc.

Los recorridos virtuales permiten a las partes interesadas comprender mejor los diseños eléctricos sin tener que interpretar planos técnicos complejos. El marcado de problemas directamente en los modelos crea registros completamente transparentes de los comentarios de revisión y las resoluciones. Las herramientas de análisis integradas permiten realizar cálculos de iluminación y análisis de carga en el mismo entorno utilizado para el diseño, lo que elimina las fricciones en la exportación de datos.

¿Cuáles son las ventajas de la colaboración BIM para los ingenieros eléctricos?

El diseño de edificios modernos requiere una integración perfecta entre múltiples disciplinas, y BIM contribuye en gran medida a este requisito mediante la creación de un espacio común digital (recursos digitales compartidos) en el que los ingenieros eléctricos pueden colaborar eficazmente con otros participantes en el proyecto, como contratistas, arquitectos, etc. Este entorno colaborativo transforma los procesos de diseño aislados en un marco coordinado capaz de ofrecer resultados significativamente mejores que antes.

Mejora de la colaboración entre arquitectos e ingenieros eléctricos

El BIM disuelve las barreras tradicionales entre ingenieros eléctricos y arquitectos mediante modelos compartidos con visibilidad en tiempo real de los cambios de diseño. Los arquitectos ven inmediatamente todos los requisitos eléctricos que influyen en las decisiones espaciales, mientras que los ingenieros eléctricos tienen acceso a las modificaciones arquitectónicas que afectan a sus sistemas.

Este flujo de información bidireccional permite que las consideraciones eléctricas influyan en las decisiones arquitectónicas desde las primeras fases del diseño. Al planificar las salas eléctricas o las vías de distribución, los ingenieros pueden defender las necesidades espaciales utilizando una visualización precisa en lugar de basarse únicamente en especificaciones abstractas. La comunicación visual es una característica inmensamente útil que trasciende la jerga técnica y crea un entendimiento común que reduce drásticamente la posibilidad de malinterpretaciones.

Uso de BIM para coordinar los sistemas eléctricos dentro de un edificio

BIM destaca en la resolución del proverbial rompecabezas multidimensional que supone coordinar los sistemas eléctricos con otros componentes, como elementos estructurales, segmentos de fontanería, objetos mecánicos, etc. La tecnología puede detectar conflictos que habrían sido imposibles de identificar utilizando los procesos tradicionales de coordinación del flujo de trabajo en 2D. Algunos de los ejemplos más notables de estos conflictos son:

• La coordinación de dispositivos montados en el techo, como difusores, rociadores o iluminación.
• Conductos que entran en conflicto con los conductos de climatización.
• Trayas de cables que atraviesan elementos estructurales.
• Separación adecuada entre las tuberías de agua y los componentes eléctricos.

Además de la detección de colisiones para ayudar a evitar errores y problemas, el BIM también permite la detección de oportunidades, es decir, la capacidad de identificar sinergias en las que los sistemas pueden compartir espacio, soportes o puntos de acceso de forma conveniente.

El papel del BIM en la gestión de equipos de proyecto

Los proyectos eléctricos complejos suelen requerir equipos distribuidos con conocimientos especializados. En estos casos, el BIM puede actuar como un nexo digital que conecta a diversos colaboradores mediante sistemas de permisos avanzados que controlan quién puede ver o modificar los diferentes aspectos del modelo del proyecto.

«With BIM, everyone sees the information and changes in real time and can respond to any alterations needed before the shovel hits the ground. This improves build times, waste, and expensive change orders in the field.»

Patrick MacLeamy, FAIA, presidente de buildingSMART International

Las plataformas basadas en la nube con elementos BIM permiten actualizaciones y notificaciones en tiempo real. Cuando los ingenieros eléctricos modifican los paneles de distribución, los miembros del equipo reciben alertas inmediatas para evitar fallos de coordinación debidos a información obsoleta. El BIM crea registros persistentes de todas las decisiones de diseño y su evolución, actuando como un centro de información invaluable que demuestra su valor a la hora de mantener la responsabilidad o resolver disputas.

¿Cómo ayuda BIM a reducir los costes y los retrasos en los proyectos de ingeniería eléctrica?

BIM transforma la economía de los proyectos al trasladar la resolución de problemas de las costosas fases de construcción al entorno de diseño virtual. Se trata de un enfoque predictivo que ofrece ahorros cuantificables y mejoras en los plazos, lo que justifica la inversión en la implementación de BIM con mejores resultados en los proyectos.

Identificación y resolución de conflictos en los sistemas eléctricos mediante modelos BIM

La detección de conflictos ofrece ventajas económicas inmediatas al identificar los conflictos antes de que comience la construcción. Los conflictos no detectados tienden a crear efectos en cadena, desde problemas de asignación de recursos y órdenes de cambio poco realistas hasta retrasos en el calendario y otros problemas.

Las herramientas de coordinación espacial del BIM pueden llevar a cabo sofisticados procesos de detección de colisiones basados en reglas, teniendo en cuenta todas las distancias de seguridad, las separaciones de seguridad y el acceso adecuado para el mantenimiento. Resolver las colisiones durante la fase de diseño suele ser varias veces más barato que hacerlo durante la construcción, lo que a menudo puede suponer un ahorro de miles de dólares por cada colisión en proyectos complejos.

El bucle de detección de colisiones en su forma básica es relativamente sencillo, pero puede complicarse bastante si se utilizan diversas funciones, como las mencionadas anteriormente.

Minimización del desperdicio de material y reducción de los excesos con BIM para sistemas eléctricos

La estimación tradicional incorpora importantes contingencias para las incertidumbres en las cantidades de material. BIM proporciona precisión cuantitativa como contraoferta en este campo, eliminando el desperdicio mediante longitudes exactas de cables, mediciones precisas de conductos y recuentos exactos de componentes.

Esta cuantificación granular pone fin a las prácticas de pedidos excesivos, lo que a menudo supone un ahorro notable en los costes de material para proyectos con una amplia distribución eléctrica. Los modelos coordinados con BIM pueden incluso reducir el desperdicio en la instalación, ya que ofrecen instrucciones de tendido claras y precisas para minimizar el número de modificaciones necesarias sobre el terreno. Los expertos en la materia han señalado que la prefabricación basada en BIM ofrece resultados impresionantes en lo que se refiere a la reducción del desperdicio de material.

Cómo facilita BIM la detección temprana de problemas de diseño eléctrico para evitar retrasos

BIM permite realizar pruebas virtuales mediante herramientas de análisis integradas que revelan problemas de rendimiento antes de la puesta en marcha del sistema. Entre las simulaciones esenciales en este ámbito se incluyen la verificación de la iluminación, el análisis del flujo de carga, los cálculos de caída de tensión (basados en los trazados reales de los cables) y los estudios de coordinación de los dispositivos de protección.

Cada problema identificado durante la evaluación virtual es un posible retraso que se ha evitado con éxito. En instalaciones críticas como centros de datos u hospitales, donde las deficiencias de los sistemas eléctricos pueden retrasar la certificación de ocupación, la detección temprana puede ser una forma inestimable de evitar impactos en el calendario que se miden en semanas en lugar de horas o días.

Optimización de la asignación de recursos y reducción del tiempo de inactividad en proyectos de ingeniería eléctrica con BIM

El 4D BIM merece una mención especial en este sentido. Integra la programación con modelos espaciales, lo que permite a los contratistas eléctricos visualizar exactamente dónde y cuándo deben trabajar los equipos a lo largo de todo el ciclo de vida del proyecto. Estas capacidades de programación de precisión eliminan los costosos tiempos de inactividad, optimizando la composición de los equipos en el proceso.

El hecho de que los trabajadores suelen pasar hasta un tercio de su tiempo de trabajo esperando o reelaborando instalaciones es una realidad lamentable bien conocida en el sector. La programación basada en BIM puede reducir drásticamente este tiempo improductivo, lo que tiene un impacto positivo directo en los costes laborales totales. Más allá de la construcción, BIM también puede ofrecer a los gestores de instalaciones la posibilidad de acceder a información precisa sobre la obra terminada para reducir el tiempo de diagnóstico durante el mantenimiento, lo que transforma horas de rastreo de circuitos en consultas digitales sencillas y claras.

¿Cuáles son las principales ventajas de adoptar BIM en la ingeniería eléctrica?

La adopción de BIM conduce a una transformación sistémica que va más allá de las mejoras individuales de los proyectos para ofrecer un valor añadido a lo largo de todo el ciclo de vida de los sistemas eléctricos. Comprender estas ventajas acumulativas ofrece un contexto esencial para los profesionales que evalúan las estrategias de inversión e implementación de BIM.

Ventajas generales del BIM para los sistemas eléctricos

El BIM mejora drásticamente la calidad del diseño al permitir la visualización en 3D y la simulación del rendimiento, ambas cosas increíblemente útiles para los procesos de optimización iterativos. Los ingenieros pueden analizar los patrones de consumo energético, optimizar el dimensionamiento de los conductores, evaluar las interferencias electromagnéticas y simular situaciones de emergencia, todo lo cual es completamente impracticable con los métodos tradicionales.

El entorno rico en datos transforma la calidad de la documentación al crear un modelo de datos unificado para recopilar información que tradicionalmente se encuentra fragmentada en múltiples conjuntos de planos y especificaciones. Los cambios se propagan automáticamente a todas las representaciones del sistema, lo que reduce en gran medida el número de errores debidos a inconsistencias en la documentación, que solían ser una causa muy común de órdenes de cambio en la construcción antes de la introducción del BIM.

Lo más significativo es que BIM puede preservar el trabajo intelectual a lo largo de múltiples ciclos de vida de los proyectos. Las decisiones de diseño, los cálculos y las soluciones de coordinación siempre quedan integrados en los modelos, en lugar de perderse entre las fases del proyecto, lo que los convierte en activos capaces de aportar valor mucho después de que se haya completado el diseño inicial.

Mejora de la coordinación en proyectos de ingeniería eléctrica

El BIM puede incluso abordar los fallos de coordinación habituales, que suelen ser la principal causa de las modificaciones en las instalaciones eléctricas, gracias a sus capacidades multifacéticas que van más allá del conjunto básico de herramientas de verificación de conflictos previos a la construcción. La coordinación temporal con la ayuda del BIM 4D puede ayudar a los ingenieros a planificar las instalaciones con una precisión sin precedentes, evitando situaciones en las que sea necesario modificar el trabajo eléctrico para actividades de construcción posteriores.

La optimización interdisciplinar permite oportunidades sinérgicas en las que la iluminación se integra con elementos arquitectónicos o la distribución de la energía se coordina con los sistemas estructurales para vías compartidas. Las ventajas de la coordinación pueden extenderse incluso a la logística de la construcción, ya que la información precisa del modelo permite programar la entrega de materiales de acuerdo con las secuencias de instalación, lo que se traduce en una reducción de los costes de manipulación y almacenamiento in situ.

Ventajas a largo plazo de la adopción del BIM en el sector

Como se ha mencionado anteriormente, el BIM crea activos de conocimiento compuestos que pueden utilizarse en proyectos posteriores. Las organizaciones desarrollan bibliotecas de componentes estandarizadas y plantillas de diseño que incorporan las mejores prácticas y se vuelven cada vez más valiosas a través de múltiples proyectos. Las empresas líderes informan de una reducción considerable del tiempo dedicado a elementos repetitivos, lo que es posible gracias a las bibliotecas de activos maduras de proyectos anteriores.

Otra contribución sustancial del BIM es la capacidad de formar una memoria institucional que trasciende los equipos de proyectos individuales. Los conocimientos de los ingenieros pueden quedar parcialmente capturados en plantillas, normas y bibliotecas, lo que reduce el impacto de los posibles cambios de personal en la empresa. En cuanto a la industria en general, la adopción generalizada facilita los avances en la estandarización, ya que los fabricantes proporcionan datos de productos compatibles con BIM, lo que elimina el modelado manual de componentes y mejora la precisión al mismo tiempo.

¿A qué retos se enfrentan los ingenieros eléctricos al implementar BIM?

La implementación de BIM presenta una serie de retos importantes que requieren expectativas realistas y una planificación estratégica para superarlos. El éxito exige algo más que la simple adquisición de un programa: requiere cambios fundamentales en las habilidades, los procesos e incluso la cultura organizativa. Un conocimiento detallado de estos obstáculos puede ayudar a las empresas a desarrollar hojas de ruta de implementación eficaces, al tiempo que se establecen expectativas adecuadas desde el principio.

Obstáculos comunes en la adopción de la tecnología BIM

El principal obstáculo para la implementación es la considerable inversión inicial, que va más allá de la licencia del programa e incluye también los gastos de formación, las actualizaciones de hardware y el impacto en la productividad, que es inevitable durante los periodos de transición. Para las empresas más pequeñas, estos costes iniciales pueden parecer completamente prohibitivos en comparación con todos los beneficios distribuidos que se acumulan con el tiempo y tras múltiples proyectos.

La mayoría de las opciones de programas BIM del mercado tienen curvas de aprendizaje pronunciadas. A diferencia de los sistemas CAD tradicionales, que básicamente digitalizan los procesos de dibujo manual, las plataformas BIM requieren que los usuarios piensen en sistemas y componentes de construcción en lugar de símbolos o líneas. Se trata de un cambio conceptual drástico que supone un reto especial para los diseñadores experimentados con flujos de trabajo eficientes basados en programas CAD convencionales.

Las limitaciones técnicas específicas de la ingeniería eléctrica también influyen en esta cuestión. Si bien el modelado arquitectónico ha madurado considerablemente a lo largo de los años, es habitual que la funcionalidad eléctrica se quede atrás en la escala evolutiva. Entre los problemas más comunes se incluyen:

• Bibliotecas de componentes inadecuadas
• Soporte limitado para diagramas esquemáticos y representaciones de una sola línea
• Dificultad para modelar sistemas complejos de gestión de cables
• Problemas de rendimiento en el modelado de redes de distribución extensas

Las complejidades legales y contractuales presentan otra capa de desafíos para la implementación. Los contratos tradicionales rara vez tienen la capacidad de abordar los entregables BIM, la propiedad de los modelos, la responsabilidad por la precisión de los modelos o la responsabilidad por los conflictos de coordinación. Las empresas deben navegar por marcos legales en constante evolución, al tiempo que establecen protocolos claros para el control de versiones, el intercambio de modelos y la distribución de la responsabilidad entre todas las partes interesadas del proyecto.

Las preocupaciones por la seguridad de los datos y la propiedad intelectual son una cuestión importante para muchas empresas y profesionales de la ingeniería eléctrica. Los modelos BIM contienen información muy detallada sobre los sistemas eléctricos, las especificaciones de los equipos y las metodologías de diseño que algunas empresas pueden considerar confidencial. Las preocupaciones sobre el control del acceso, la propiedad de los datos y la posible exposición de ventajas competitivas pueden ser motivo para ralentizar la adopción del BIM, especialmente cuando se trata de plataformas basadas en la nube.

La resistencia al cambio por parte del personal experimentado es un reto cultural que va más allá de la formación técnica. No es raro que los ingenieros eléctricos sénior que han alcanzado el éxito con métodos tradicionales consolidados cuestionen el valor de aprender nuevas tecnologías como BIM. El escepticismo de estos expertos puede manifestarse en una resistencia interna que socava los esfuerzos de implementación, especialmente cuando se combina con preocupaciones sobre la disminución inicial de la productividad durante el período de aprendizaje.

Al mismo tiempo, uno de los mayores obstáculos que se interponen en el camino de una implementación BIM adecuada es la coordinación de todos los procesos necesarios entre las múltiples partes interesadas. Incluso cuando las empresas eléctricas adoptan fácilmente BIM, a menudo trabajan con clientes, arquitectos o contratistas que tienen niveles de sofisticación con BIM muy diferentes. Esta desafortunada realidad conforma un panorama desigual en el que es mucho más difícil obtener todos los beneficios de la implementación.

Estrategias para superar los retos de la implementación BIM

Las implementaciones BIM exitosas requieren un enfoque estratégico bien pensado que aborde los retos técnicos y organizativos del proceso. Las implementaciones eficaces requieren una combinación de expectativas calibradas y un enfoque por fases, ya que la mayoría de los intentos de transformación completa tienen muy pocas posibilidades de éxito.

Establecer objetivos claros adaptados a la ingeniería eléctrica ofrece un enfoque muy necesario. En lugar de perseguir una implementación BIM genérica, las empresas inteligentes identifican procesos específicos, como el diseño de paneles o las secuencias de coordinación de la iluminación, en los que BIM genera un valor inmediato tras su implementación. Las implementaciones específicas como estas pueden generar beneficios visibles para el proceso desde el principio, lo que impulsa una adopción más amplia en el futuro.

Todas las barreras de costes requieren, como mínimo, una gestión creativa de la inversión:

• Comenzar con proyectos piloto para demostrar el retorno de la inversión.
• Colaborar con socios para compartir recursos.
• Utilizar plataformas en la nube para reducir los requisitos de hardware.
• Intentar una implementación por fases para repartir los costes a lo largo de los ejercicios fiscales.

Los retos de la curva de aprendizaje responden bien a una formación estructurada que combine la instrucción formal con la aplicación práctica y la tutoría. Los enfoques más exitosos combinan la formación inicial con la aplicación inmediata en proyectos reales y diversas oportunidades de refuerzo de las habilidades.

Algunas empresas de ingeniería eléctrica también están desarrollando sus propias soluciones personalizadas para ampliar las capacidades estándar del BIM si las funciones integradas se convierten en una limitación técnica. Esto incluye bibliotecas de componentes personalizados, complementos de análisis especializados o rutinas automatizadas que se encargan de las tareas repetitivas. Aunque todos estos elementos personalizados requieren una inversión inicial adicional al coste de la implementación del BIM, a menudo aportan un valor sustancial a largo plazo al abordar los retos específicos del modelado eléctrico.

Deben establecerse protocolos BIM claros desde el principio del proceso de desarrollo de los marcos contractuales, con la participación proactiva de asesores jurídicos y las partes interesadas en el proyecto. Se recomienda que cualquier empresa de este ámbito elabore un lenguaje contractual estándar para abordar los resultados del modelo, las expectativas de precisión, las responsabilidades de coordinación y el reparto de responsabilidades. Las organizaciones del sector ofrecen cada vez más plantillas de contratos que las empresas pueden adaptar a sus necesidades específicas sin necesidad de redactar todo desde cero.

Las estrategias para la gestión del cambio que se dirigen específicamente a la resistencia del personal incluyen una comunicación clara sobre los motivos de la implementación, la participación de los miembros escépticos del equipo en la selección de proyectos piloto y el establecimiento de programas de tutoría que emparejen a los defensores del BIM con los usuarios reacios. En algunos casos, también pueden funcionar los programas de reconocimiento e incentivos para recompensar el desarrollo de la competencia en BIM. En términos generales, el objetivo principal es crear una cultura de colaboración, un tema que merece una sección aparte más adelante.

Crear una cultura de colaboración en torno al BIM

La transformación cultural representa quizás el reto más difícil, ya que requiere cambios drásticos de mentalidad, además de competencia técnica. La creación de culturas colaborativas que fomenten el intercambio de información es un elemento esencial para aprovechar todo el potencial de la implementación del BIM.

Una transformación exitosa comienza con un compromiso claro por parte del liderazgo. Cuando los ingenieros sénior demuestran su compromiso personal con el BIM, en lugar de simplemente delegarlo al personal técnico, señalan su importancia estratégica y legitiman la inversión de tiempo para el desarrollo de habilidades.

El establecimiento de comunidades de práctica acelera el cambio cultural a través de foros de intercambio de conocimientos y la resolución colaborativa de problemas. Estas comunidades crean un ambiente propicio para el intercambio de experiencias, el abordaje colectivo de los desafíos y el desarrollo conjunto de normas.

En última instancia, una cultura BIM colaborativa requiere un claro reconocimiento del hecho de que el mayor valor surge de la integración y no de la optimización de las disciplinas individuales. Las empresas de éxito asumen su papel dentro del ecosistema de la construcción en sentido amplio, buscando activamente oportunidades para compartir información y formas de contribuir al resultado colectivo.

Aplicaciones del BIM en proyectos de diseño e ingeniería eléctrica

El modelado de información de edificios ha pasado de ser una herramienta de diseño especializada a convertirse en una plataforma esencial para la ejecución de proyectos de ingeniería eléctrica en diferentes tipos y escalas de edificios. Sus aplicaciones se extienden a lo largo de todo el ciclo de vida del proyecto, desde la planificación conceptual hasta la construcción e incluso la gestión continua de las instalaciones. El impacto más significativo se produce cuando el BIM se aplica de forma integral, en lugar de a tareas específicas y aisladas. Esto establece un hilo conductor digital continuo que mejora prácticamente todos los aspectos de la entrega de los sistemas eléctricos.

Nuevos proyectos

En los nuevos proyectos de construcción, el BIM permite a los ingenieros eléctricos participar en las decisiones de diseño iniciales, que antes precedían a su participación. La posibilidad de modelar rápidamente estrategias alternativas de distribución eléctrica durante el diseño conceptual permite a los ingenieros tener una mayor influencia en la distribución espacial y las configuraciones arquitectónicas antes de que se conviertan en constantes fijas en el modelo del proyecto. Esta participación proactiva suele dar lugar a sistemas eléctricos más eficientes y a una reducción de los requisitos espaciales para los equipos eléctricos.

Rehabilitación y renovación

Los proyectos de renovación y rehabilitación se benefician a su manera de la capacidad del BIM para integrar las condiciones existentes con los nuevos elementos de diseño. La existencia de tecnologías de captura de la realidad ayuda a los ingenieros a crear modelos precisos de la infraestructura eléctrica existente, que puede haber sido documentada de forma mucho más deficiente en los planos antiguos. Esta precisión reduce la incertidumbre que suele aumentar los costes imprevistos en los proyectos de renovación, al tiempo que minimiza las interrupciones de las operaciones en curso durante la construcción.

Instalaciones sofisticadas

Las instalaciones complejas con sistemas eléctricos de misión crítica, como las instalaciones industriales, los hospitales o los centros de datos, aprovechan el BIM para validar la resiliencia y la redundancia de los sistemas. Al modelar no solo los escenarios de fallo, sino también los procesos de recuperación y el funcionamiento normal, los ingenieros pueden verificar que los sistemas de energía de emergencia funcionarán según lo previsto en todo tipo de situaciones inusuales, como cortes de suministro. Estas simulaciones pueden incluso identificar vulnerabilidades que podrían haber permanecido ocultas hasta que se produjeran emergencias reales, evitando así fallos potencialmente catastróficos.

Iniciativas de diseño sostenible

Las iniciativas de diseño sostenible obtienen un gran apoyo de las funciones analíticas del BIM. Los ingenieros eléctricos pueden modelar la integración de la luz natural con los controles de iluminación artificial, optimizar la disposición de los sistemas de energía renovable e incluso simular el consumo de energía en todo tipo de escenarios operativos. Este enfoque basado en datos puede convertir la sostenibilidad de un objetivo puramente aspiracional en métricas de rendimiento cuantificables que pueden verificarse a lo largo del desarrollo del diseño.

Características y herramientas esenciales del programa BIM para electricidad

La eficacia del BIM para la ingeniería eléctrica depende en gran medida de la selección del programa adecuado, con capacidades adaptadas a los requisitos únicos de la disciplina. Muchas plataformas BIM de uso general pueden proporcionar funciones básicas, pero solo las herramientas eléctricas específicas ofrecen capacidades especializadas que pueden mejorar drásticamente la precisión y la productividad.

Autodesk Revit MEP (Mechanical, Engineering, Plumbing) es un buen ejemplo de una de estas herramientas, siendo Revit en sí mismo el estándar de facto del sector para muchas tareas BIM.

A pesar de sus limitaciones, Revit sigue siendo la plataforma BIM más utilizada debido a su sólida interoperabilidad, sus amplias herramientas de modelado y su gran compatibilidad con la coordinación multidisciplinar.

Conocer las características más importantes de estas herramientas facilita enormemente a las empresas la toma de decisiones tecnológicas informadas que respalden las necesidades específicas de sus proyectos.

Características específicas del sector

Las bibliotecas completas de componentes eléctricos son la piedra angular de una implementación BIM eficaz. Estas bibliotecas deben incluir no solo representaciones geométricas, sino también inteligencia paramétrica, es decir, características eléctricas, requisitos de espacio libre y especificaciones de conexión. Las bibliotecas más valiosas también incorporan datos específicos del fabricante, lo que permite a los ingenieros seleccionar productos reales en lugar de utilizar objetos genéricos durante el desarrollo del diseño.

Las capacidades de gestión de circuitos distinguen las herramientas BIM centradas en la electricidad del software de modelado genérico. La capacidad no solo de analizar circuitos eléctricos, sino también de crearlos y modificarlos (con la protección contra sobrecorrientes, los cálculos de carga y el dimensionamiento de conductores adecuados) es lo que convierte un modelo de una representación espacial en un sistema funcional. Las plataformas avanzadas también pueden realizar comprobaciones de cumplimiento de la normativa de forma automática, señalando posibles infracciones para su revisión posterior.

La integración del análisis puede proporcionar información crucial durante el proceso de diseño. En este caso, no importa mucho si la integración es nativa o si es posible gracias al intercambio fluido de datos con herramientas especializadas. Los análisis esenciales incluyen estudios de cortocircuitos, cálculos de caída de tensión, verificación de la coordinación selectiva y simulaciones del rendimiento de la iluminación. El flujo bidireccional de información entre los entornos de análisis y modelado mencionados anteriormente garantiza que las decisiones de diseño reflejen los requisitos de rendimiento cuando sea necesario.

Revizto

Otro ejemplo que nos gustaría utilizar aquí es Revizto y plataformas de colaboración similares. Revizto puede mejorar el flujo de trabajo BIM al proporcionar capacidades de coordinación basadas en la nube para salvar la brecha entre diferentes plataformas de programas. Aunque Revizto se centra principalmente en la colaboración y las comprobaciones de colisiones en 3D para reducir el trabajo de reelaboración, también sirve como una valiosa plataforma de integración donde los ingenieros eléctricos pueden coordinar su trabajo con otras disciplinas.

La capacidad de la plataforma para centralizar la comunicación del proyecto, realizar un seguimiento de los problemas en tiempo real y proporcionar acceso móvil a la información del modelo la hace especialmente útil para los contratistas eléctricos y el personal de campo que necesitan acceder a los datos BIM in situ durante la fase de instalación. En esta página puede encontrar uno de los muchos casos prácticos de un contratista eléctrico que se pasó a Revizto para optimizar los procesos internos, la comunicación y la coordinación de proyectos. Además, la captura de pantalla superior muestra la interfaz de Revizto al interactuar con conflictos específicos, mientras que las capturas de pantalla inferiores muestran otros aspectos del trabajo con esta herramienta.

Documentación y asistencia

La automatización de la documentación ofrece importantes mejoras en la eficiencia cuando se implementa correctamente. Entre sus características principales se incluyen la generación automática de programaciones de paneles, directorios de circuitos y cálculos de carga que se actualizan dinámicamente cuando cambia el modelo. La capacidad de producir tanto documentos gráficos como informes tabulares a partir de la misma fuente centralizada reduce en gran medida las inconsistencias que han afectado a los métodos de documentación tradicionales durante mucho tiempo.

Las funciones de asistencia a la construcción también desempeñan su papel, ya que sirven de puente entre la intención del diseño y la implementación sobre el terreno. Entre ellas se incluyen herramientas específicas para crear:

• Planos de instalación detallados
• Instrucciones de prefabricación
• Listas de adquisición de materiales

Algunas plataformas incluso admiten aplicaciones móviles que permiten al personal de campo acceder a la información del modelo in situ, lo que reduce el número de solicitudes de información y mejora la precisión del modelo.

Normas y protocolos BIM para ingeniería eléctrica

La implementación exitosa del BIM eléctrico depende en gran medida de normas y protocolos establecidos que garanticen la coherencia, la calidad y la interoperabilidad no solo entre proyectos, sino también entre disciplinas. Estos marcos ofrecen una base estructural que permite una colaboración eficaz entre ingenieros eléctricos, plataformas de programas y otros profesionales de la construcción. Comprender y adoptar las normas adecuadas es importante para aprovechar todo el potencial del BIM y evitar errores costosos, como incompatibilidades de datos o problemas de coordinación.

Normas y directrices del sector

El panorama BIM para la ingeniería eléctrica se rige por varias normas internacionales y específicas del sector que definen las estructuras de datos, la organización de los modelos y los protocolos de intercambio de información. ISO 19650 (siglas de Organización Internacional de Normalización) es la norma internacional general para la gestión de la información a lo largo de todo el ciclo de vida de los activos construidos mediante BIM. Ofrece directrices completas para los procesos de gestión de la información que los ingenieros eléctricos deben comprender y aplicar correctamente.

«Anyone who graduated around 2000, as an architect or an engineer, understands the value of digital transformation in the sector… BIM training introduces you to the concepts and principles of Building Information Modelling in line with ISO 19650 and provides sufficient skills and knowledge of the BIM process, standards and guidelines that support the digitalization of the construction industry.» 

Nicoleta Panagiotidou, Arquitecto y especialista en ISO 19650, fundador de BIM Design Hub.

Otro buen ejemplo es la norma Construction Operations Building Information Exchange, o COBie. Aborda específicamente los requisitos de datos para la gestión de instalaciones, garantizando que toda la información sobre los sistemas eléctricos creada en las diferentes fases del proyecto siga siendo accesible y utilizable a lo largo de las diferentes operaciones del edificio. Para los ingenieros eléctricos, esto significa modelar los componentes con campos de datos adecuados que permitan las actividades de mantenimiento y operación a largo plazo.

También existen directrices específicas para el sector, elaboradas por organizaciones como el National Institute of Building Sciences o el Building Industry Consulting Service International. Ofrecen normas detalladas para el modelado eléctrico y también se utilizan para establecer enfoques coherentes para la clasificación de componentes eléctricos, las convenciones de nomenclatura e incluso la atribución de datos.

Formatos de archivo y requisitos de interoperabilidad

El éxito del BIM eléctrico depende del intercambio fluido de datos entre las diversas plataformas de programas y las partes interesadas. El formato Industry Foundation Classes (IFC) sirve como estándar abierto principal para el intercambio de datos BIM, lo que permite que los modelos eléctricos creados en una plataforma de software puedan ser interpretados con precisión por otras aplicaciones sin depender de formatos propietarios.

Sin embargo, existen algunos retos específicos de la electricidad en las implementaciones IFC, ya que los componentes y propiedades eléctricas pueden no traducirse correctamente entre plataformas. Cualquier ingeniero eléctrico competente debe conocer estas limitaciones de interoperabilidad, lo que le ayudará a tomar decisiones informadas sobre cuándo utilizar formatos de archivo nativos frente a estándares abiertos, especialmente cuando es necesario trabajar con programas especializados en análisis eléctrico.

Los formatos COBie desempeñan su propio papel en la documentación de los sistemas eléctricos, ya que ofrecen enfoques estandarizados para proporcionar los programas de equipamiento, los datos de mantenimiento y la información sobre garantías que los gestores de instalaciones necesitan para las operaciones en curso.

Protocolos de intercambio de datos y organización de modelos

La implementación eficaz del BIM eléctrico requiere el establecimiento de protocolos de intercambio de datos claros que definan cómo fluye la información eléctrica entre las partes interesadas del proyecto. Estos protocolos deben especificar la frecuencia de intercambio de modelos, los procedimientos de control de versiones y las matrices de responsabilidad que eviten conflictos de coordinación y garanticen que todas las partes trabajen con información actualizada.

Las especificaciones del nivel de detalle de los componentes eléctricos (y de otro tipo), también conocidas como LOD, son otra parte fundamental del protocolo. Los sistemas eléctricos requieren progresiones LOD cuidadosamente calibradas desde el diseño conceptual hasta la documentación de la construcción, con definiciones claras de los detalles geométricos y los atributos de los datos necesarios para cada fase importante del proyecto. El exceso de modelado en las primeras fases del diseño crea una complejidad innecesaria para los procesos futuros, mientras que el modelado insuficiente durante la construcción puede dar lugar a fallos de coordinación importantes.

Las normas de organización de modelos establecen enfoques coherentes para la categorización de los sistemas eléctricos, incluida la agrupación de equipos, la organización de circuitos y la navegación espacial. Estos enfoques facilitan la navegación eficaz por los modelos y la extracción de información. Estas normas resultan especialmente útiles en proyectos de gran envergadura con sistemas eléctricos extensos, en los que una mala organización puede tener un impacto significativo en la productividad y la eficiencia de la coordinación.

Conclusión

El modelado de información de construcción es más que una mejora tecnológica para la ingeniería eléctrica: es una transformación fundamental en la forma en que se conciben, diseñan y entregan los sistemas eléctricos dentro del ecosistema de la construcción en general. En este artículo exhaustivo, hemos visto cómo el BIM permite a los ingenieros eléctricos pasar de la resolución reactiva de problemas a la optimización proactiva de los sistemas, creando oportunidades para una colaboración sin precedentes, un ahorro de costes y una mejora del rendimiento.

La capacidad de la tecnología para crear una fuente única de información veraz, al tiempo que automatiza las tareas rutinarias, detecta conflictos antes de la construcción y facilita la colaboración fluida entre disciplinas, posiciona al BIM como una herramienta esencial para la práctica moderna de la ingeniería eléctrica. Si bien los retos para su implementación pueden ser considerables, desde los costes de inversión iniciales hasta la necesidad de una transformación cultural drástica, las estrategias y soluciones descritas demuestran que estos obstáculos pueden superarse con una planificación adecuada, enfoques por fases y un liderazgo comprometido.

A medida que el sector de la construcción continúa su evolución hacia una mayor integración, sostenibilidad y sofisticación tecnológica, los ingenieros eléctricos que adoptan BIM se sitúan a la vanguardia de este proceso de transformación. Los beneficios combinados de la adopción de BIM crean ventajas competitivas a largo plazo que van más allá del éxito de proyectos individuales.

Para las empresas de ingeniería eléctrica que contemplan esta transición, la cuestión no es si adoptar BIM, sino cómo implementarlo de forma rápida y eficiente para aprovechar todo el potencial transformador de la tecnología. La guía completa que hemos presentado aquí proporciona la base para tomar decisiones informadas y desarrollar estrategias de implementación exitosas que definirán el futuro de la práctica de la ingeniería eléctrica en una industria cada vez más conectada y colaborativa.

Puntos clave

• El BIM permite un diseño proactivo de los sistemas eléctricos mediante la visualización en 3D, la detección de colisiones y la simulación del rendimiento.
• El éxito de la implementación depende de la planificación estratégica y de abordar los costes iniciales, la formación y los retos culturales.
• La colaboración interdisciplinar es donde el BIM ofrece el mayor valor para los proyectos de ingeniería eléctrica.
• El cumplimiento de las normas ayuda a garantizar la coherencia del proyecto y el intercambio eficaz de datos entre las partes interesadas.

Preguntas frecuentes

¿Cómo apoya específicamente el BIM el diseño de sistemas eléctricos?

El BIM ayuda en el diseño de sistemas eléctricos al permitir la visualización en 3D de redes de distribución complejas, lo que facilita una colocación más precisa de los equipos y el tendido de los cables, al tiempo que detecta automáticamente los conflictos espaciales con otros sistemas del edificio. Más allá de sus capacidades de visualización, el BIM puede proporcionar un análisis cuantitativo de los parámetros de rendimiento eléctrico, como la caída de tensión y la capacidad de cortocircuito, lo que permite a los ingenieros optimizar los diseños basándose en geometrías reales en lugar de aproximaciones simplificadas.

¿Qué tipos de componentes eléctricos se pueden modelar con BIM?

Las plataformas BIM modernas admiten el modelado de prácticamente cualquier componente eléctrico imaginable, desde la infraestructura de distribución hasta los dispositivos finales y todo lo que hay entre medias. Las implementaciones avanzadas también incluyen sistemas de gestión de cables, sistemas de seguridad y equipos especializados con los requisitos de espacio libre y conexión asociados.

¿Cómo puede ayudar BIM en el cálculo de cargas y el análisis energético de proyectos eléctricos?

BIM transforma el cálculo de cargas y el análisis energético al proporcionar un entorno rico en datos en el que los cálculos se basan en las especificaciones reales de los equipos, las relaciones espaciales y los parámetros operativos. Este alto nivel de precisión permite a los ingenieros dimensionar correctamente la infraestructura eléctrica, optimizar el consumo de energía y simular el rendimiento en diversos escenarios, como picos de demanda, ocupación parcial y operaciones de emergencia.