¿Qué es una matriz de detección de colisiones? Matriz de colisiones BIM

Introducción

El BIM es una de las tecnologías más críticas en los proyectos de construcción actuales. Es difícil sobrestimar la importancia de BIM y muchas empresas incluso asignan un puesto específico para ocuparse de la mayoría, si no de todos, los problemas relacionados con BIM: un coordinador BIM. Trabajar con enfrentamientos y otros problemas similares es una de las tareas centrales de cualquier coordinador BIM. Aunque la idea que subyace tras el BIM se basa en un modelo único que combina información de diferentes partes interesadas, sigue siendo necesario comprobar si hay choques en la información proporcionada por varios departamentos y partes interesadas.

La detección de colisiones no es un proceso especialmente difícil en un proyecto de construcción actual. Sin embargo, puede resultar algo complicado determinar quién es el responsable de un choque entre distintos modelos y quién tiene que solucionarlo por su parte. El concepto de matriz de detección de colisiones está diseñado para tratar precisamente estas cuestiones.

¿Qué es una matriz de detección de colisiones?

Una matriz de detección de colisiones es una valiosa herramienta de resolución de colisiones que puede simplificar considerablemente la gestión de los resultados del proceso de detección de colisiones. En la mayoría de los casos, la detección de colisiones y la creación de esta matriz son tareas del coordinador BIM y deben realizarse durante la fase de diseño del proyecto. No es infrecuente que se realicen análisis secundarios de detección de colisiones más adelante en el proceso de realización del proyecto para asegurarse de que se han resuelto todos los problemas o con algún otro fin.

El objetivo principal de una matriz de este tipo es proporcionar un marco de visualización relativamente sencillo para todos los choques y otros problemas encontrados durante la detección de choques. Una matriz de detección de colisiones suele adoptar la forma de una tabla jerárquica con diversos grados de complejidad.

Componentes de una matriz de detección de colisiones

Como su nombre indica, una matriz de detección de colisiones se presenta como una matriz de números o símbolos de una forma específica. En aras de la visualización, podemos ofrecer a continuación un ejemplo algo básico de una matriz de este tipo.

• ARC representa diversos elementos arquitectónicos.
• STR representa diversos elementos estructurales.
• HVAC representa diversos elementos mecánicos y el entramado principal de conductos HVAC.
• PLUMB representa la fontanería, los conductos HVAC más pequeños y otros sistemas cuyas posiciones pueden ajustarse con una dificultad de baja a moderada.
• ELEC representa los entramados eléctricos y de protección contra incendios, así como otros sistemas relativamente menores con niveles de dificultad de ajuste relativamente bajos.

Cabe señalar que ninguno de los colores de las celdas de la imagen anterior se ha elegido para mostrar prioridad de algún modo. Sin embargo, se utilizan para distinguir una categoría de otra para una mejor visualización.

Una matriz como ésta puede simplificar significativamente la asignación de prioridades para todos los choques y otros problemas encontrados durante la detección de choques. La lógica precisa que subyace a esta matriz se desarrollará más adelante. Aun así, la explicación más básica es que la matriz muestra los choques entre los distintos grupos de elementos de un modelo BIM, y cuanto mayor sea el número en una celda, mayor deberá ser la prioridad para solucionar esta categoría de choques.

En el ejemplo anterior, podemos ver al menos dos grupos de información diferentes, que vamos a repasar con más detalle:

• Jerarquía del sistema (celdas coloreadas).
• Prioridad de coordinación (números entre las celdas coloreadas).

Jerarquía del sistema

En el contexto del BIM y los procesos de construcción, una jerarquía de sistemas define las categorías específicas de sistemas y elementos constructivos creados durante la construcción. La lógica básica de una jerarquía de sistemas crea una lista clara de prioridades para los sistemas de construcción, que van desde categorías muy difíciles de modificar a categorías que pueden modificarse fácilmente.

Debido a la naturaleza vasta y variada de la industria de la construcción, el orden específico de los elementos puede diferir de una categoría de proyecto a otra. Sin embargo, la línea de base para la mayoría de los proyectos debería parecerse a la siguiente imagen:

La imagen presenta los cinco grupos diferentes de elementos de construcción ya mencionados en la matriz de detección de colisiones: arquitectónicos, estructurales, mecánicos, de fontanería y eléctricos.

Estos elementos se sitúan en la jerarquía del sistema en orden ascendente, representando la secuencia en la que se implementan en un proyecto de construcción. Cuanto más bajo esté el aspecto en esta jerarquía, más difícil será modificarlo para resolver problemas.

En consecuencia, los conflictos que afectan a los elementos estructurales o arquitectónicos suelen tener prioridad sobre los demás problemas. Estos elementos suelen considerarse inamovibles. Cada situación que requiera la modificación de cualquier elemento arquitectónico o estructural sería un problema importante que requiere la implicación de muchos profesionales, incluidos los diseñadores del proyecto.

El siguiente grupo de elementos constructivos abarca los componentes mecánicos directamente correlacionados con habitaciones específicas de un edificio (los aseos son el ejemplo más directo) y, por lo tanto, también son difíciles de mover en la mayoría de los casos. El conducto principal de climatización también pertenece a esta categoría, principalmente por su gran tamaño y la cantidad de espacio que ocupa.

Los grupos de objetos más pequeños son los siguientes de la lista, compuestos principalmente por elementos HVAC más pequeños y sistemas de fontanería. En la mayoría de los casos, estos objetos son relativamente fáciles de modificar o mover, por lo que ajustarlos no debería plantear demasiados problemas.

A pesar de su aparente importancia, sistemas como la protección contra incendios y los armazones eléctricos se consideran los menos importantes de esta lista. La razón principal de ello se debe a que estos sistemas se componen de elementos más pequeños que son muy fáciles de modificar o desplazar en caso de choque.

Por supuesto, la imagen anterior no es la única forma de visualizar la jerarquía del sistema entre los elementos de construcción. El orden ascendente tampoco está grabado en piedra. Los únicos aspectos posibles de esta lógica que son difíciles de modificar son las correlaciones entre los propios elementos, como el hecho de que los elementos estructurales y arquitectónicos tengan siempre la máxima prioridad en cualquier proyecto de construcción. La lógica aquí es que éstas son las partes más fundamentales de cualquier edificio y son extremadamente difíciles de modificar una vez construidas.

Lógica de la prioridad de coordinación

Los números de las distintas celdas de nuestro ejemplo de matriz de colisiones BIM significan el orden en que se realiza el proceso de detección de colisiones. El proceso sigue a grandes rasgos la lógica de jerarquía del sistema que hemos comentado anteriormente. Es importante recordar que cada línea específica de la matriz representa toda una categoría de objetos y elementos, no sólo un único objeto o sistema.

Los números rojos significan choques y problemas entre diferentes partes del mismo grupo de elementos. Aún así, no pueden producirse con elementos individuales, ya que se trataría de un descuido técnico en lugar de un choque (las situaciones de este tipo también se detectan y resuelven mucho antes).

El mencionado orden de las comprobaciones de detección de colisiones también significa la prioridad para la resolución de errores. Por ejemplo, si se detecta un choque entre un elemento arquitectónico y un elemento estructural, debe resolverse antes de realizar cualquier otra operación en el departamento de detección de choques.

En algunos casos, todo el proceso de detección de colisiones puede detenerse si se encuentra un error tan profundo en el orden de prioridades, simplemente por el hecho de que la resolución de una colisión de alto nivel podría modificar una parte importante de los parámetros geométricos existentes en el proyecto. No es infrecuente que todo el proceso de detección de colisiones se inicie una segunda vez después de que se hayan resuelto algunos de sus problemas más significativos.

La misma lógica se aplica al resto de la matriz, aunque con medidas algo menos drásticas. Cuanto menor sea el número en la celda, mayor será la prioridad del problema detectado durante el proceso de detección de choques.

También hay que señalar que la lógica de prioridad sirve para otro propósito vital: identificar qué rama o parte interesada es responsable de solucionar el problema. Debido a la naturaleza de la jerarquía del sistema, el elemento más móvil del choque se convierte en el responsable de solucionarlo.

En el ejemplo anterior, podemos ver que no sólo la parte interesada Mecánica – HVAC es responsable de resolver los choques entre sus elementos, sino que también es responsable de resolver los problemas entre HVAC y los elementos estructurales o arquitectónicos (resaltados en azul). El hecho de que HVAC sea el más flexible de estos tres grupos de elementos de construcción es la razón principal por la que resolverá problemas en las tres categorías.

¿Cómo puede ayudar una matriz de colisiones BIM a los coordinadores BIM?

Puede que la matriz no parezca muy valiosa. Aun así, puede ser una herramienta útil en las manos adecuadas, sobre todo después de rellenarla con la información obtenida en el proceso de detección de colisiones (algunas soluciones de detección de colisiones deberían ser capaces de formar grupos de problemas por sí mismas, mientras que otras podrían requerir una introducción manual).

Ser capaz de leer e interpretar una matriz de detección de colisiones es tan importante como ser capaz de crearla correctamente. Una matriz de colisiones BIM generada adecuadamente y rica en información puede ayudar en las siguientes tareas:

• La asociación directa entre grupos de choque y disciplinas responsables simplifica drásticamente el proceso de asignación de tareas de resolución de choques en cada situación.
• Fácil visualización de las prioridades de los choques para comprender qué problemas deben resolverse en primer lugar.

Creación de su propia matriz de detección de colisiones

Una matriz de colisiones BIM es una herramienta increíblemente valiosa, pero puede parecer demasiado generalizada, especialmente para proyectos de construcción grandes y complejos. En estos casos, muchos coordinadores BIM utilizan lo que se denomina una «matriz de detección de colisiones detallada».

Matriz detallada de detección de colisiones

El objetivo principal de una matriz de detección de colisiones detallada es ampliar la matriz original con más detalles sobre cada categoría de elementos. Estas matrices utilizan cada elemento de todos los grupos de choque (los relevantes para el proyecto en cuestión) para visualizar mejor qué elementos chocan.

Podemos tomar como ejemplo teórico un choque entre un sistema de fontanería y un sistema estructural (el número 9 de la matriz de ejemplo anterior). En nuestro caso, no utilizaremos todos los elementos posibles de ninguno de los dos sistemas, sino que nos centraremos sólo en tres de cada uno por motivos de visualización.

Como puede ver, hemos desglosado nuestros grupos de elementos en elementos específicos para simplificar la identificación de qué choca exactamente con qué. Este tipo de detalle puede realizarse para «celdas» de colisión concretas o para matrices de detección de colisiones completas (aunque las haga más difíciles de leer). No vamos a mostrar toda la tabla en su forma detallada, principalmente por los problemas de legibilidad, pero podemos mostrar cómo va a quedar parte de ella:

Aquí puede ver que cada gran categoría tiene varias subcategorías para cada elemento de construcción. Los choques entre elementos también son mucho más fáciles de visualizar ahora, así que los hemos cambiado a decimales para mostrar que siguen perteneciendo a grupos prioritarios específicos.

Una matriz de colisiones detallada es más eficaz cuando se utiliza en proyectos grandes y complejos que requieren un nivel de control muy preciso. Muchas estructuras altamente especializadas, como los edificios médicos, se basan en matrices detalladas para garantizar que el equipo especializado no interfiere consigo mismo de diferentes maneras para asegurar un funcionamiento correcto tras la construcción.

Dibujar una matriz de detección de colisiones

La creación de una matriz de detección de colisiones requiere una importante preparación previa y un largo proceso de gestión de la información una vez finalizada la matriz. Aunque algunas partes del proceso pueden diferir de un caso a otro, existe una especie de marco general que funciona en la mayoría de las situaciones:

1. Defina el alcance del proyecto para determinar qué elementos y objetos se incluirán en el análisis de detección de colisiones. Recuerde que no es necesario realizar dicho análisis en toda la estructura a la vez.
2. Identifique de antemanoqué categorías de colisiones espera encontrar para facilitar y acelerar los esfuerzos de resolución de problemas específicos.
3. Establezca límites de tolerancia adecuados para cada categoría de choques. Hay tres tipos de choques, y sólo uno es un «choque» en el sentido literal de la palabra.
4. Inicie el proceso de detección de col isiones utilizando un programa de detección de colisiones independiente o una función de su solución BIM. La mayoría de estos sistemas funcionan de forma similar y suelen diferir más en el conjunto de funciones que acompañan a las capacidades de detección de colisiones.
5. Documente la información recopilada durante el proceso de detección de colisiones de forma manual o automática. Esta información puede incluir la ubicación de un choque, su gravedad y la parte responsable de resolverlo.
6. Asigne responsabilidades para la resolución de los choques y supervise su cumplimiento. Una matriz de detección de choques puede ser una herramienta excelente para hacer un seguimiento del estado actual de dichos choques.

Una matriz de detección de choques con toda esta información debe revisarse regularmente con otros equipos del proyecto para garantizar que la resolución está en marcha y que los problemas encontrados durante la detección de choques se resuelven a tiempo.

Revizto y la detección de colisiones

Muchas aplicaciones de software BIM actuales ofrecen importantes funciones de detección de colisiones, agrupación inteligente de colisiones y otras valiosas herramientas. Estas funciones pueden beneficiar a los coordinadores BIM al simplificar el trabajo necesario para exportar manualmente la información del programa a la matriz.

Revizto es uno de estos programas que ofrece un amplio control tanto del proceso de detección de colisiones como del procesamiento posterior de la información. He aquí algunas de sus capacidades más comunes:

• La capacidad de elegir grupos y categorías específicos de elementos del proyecto para los que ejecutar la detección de colisiones.
• La posibilidad de elegir tipos específicos de colisiones que se van a encontrar.
• La opción de añadir agrupaciones manuales personalizables para los choques en función de la proximidad, la sala, la zona, el nivel, etc.
• La capacidad integrada de seguimiento de incidencias también actualiza automáticamente los resultados de la detección de colisiones y permite a los usuarios realizar otras múltiples acciones, como fijar plazos, asignar responsables, establecer prioridades y etiquetar.
• Los choques por separado también pueden revisarse manualmente a posteriori e importarse al gestor de incidencias integrado.
• Cada choque puede revisarse por separado utilizando el propio modelo del proyecto.

En definitiva, es fácil ver cómo el uso de un programa con funciones de detección de colisiones y seguimiento de incidencias, como Revizto, puede simplificar enormemente el proceso de análisis de los resultados de la detección de colisiones.

Conclusión

Es esencial mencionar que tanto la «jerarquía del sistema» como la «matriz de detección de colisiones» son sólo conceptos, no reglas ni normas industriales. Como tales, no es raro que ambos conceptos cambien y se adapten en función de cada situación. La idea importante de esta información es que una matriz de colisiones BIM es una herramienta que puede modificarse para adaptarse a las necesidades de su usuario, y no al revés.

También hay que decir que una matriz de detección de colisiones no es el método definitivo para resolverlas. Es fácil ver cómo algunas personas pueden considerarlo un inconveniente, sobre todo teniendo en cuenta lo masiva que puede llegar a ser la matriz en proyectos de mayor envergadura. Por suerte, existen muchas otras opciones en este sector, como utilizar un mapa de calor para identificar visualmente los lugares más problemáticos antes de centrar sus esfuerzos de resolución de choques en estas zonas.

El objetivo principal de este artículo era introducir el concepto de matriz de detección de colisiones y sus matices. Esperamos que nuestros esfuerzos en este sentido hayan tenido éxito, ya que hemos conseguido mostrar no sólo la definición y el objetivo principal de las matrices de colisión BIM, sino también algunos ejemplos, conceptos internos como la jerarquía del sistema e incluso el proceso de creación de su propia matriz de detección de colisiones para un proyecto de construcción específico.