Beneficios de la integración de BIM y GIS

Un hecho desafortunado pero bien conocido en el sector de la arquitectura, la ingeniería y la construcción (o sector AEC) es que se pierden muchos datos críticos entre las distintas fases del proceso de construcción, desde la conceptualización hasta la construcción y el mantenimiento. Este es el resultado de la conversión y traducción de datos entre otras soluciones y formatos de software. Este problema se puede evitar. No es raro que los planificadores, diseñadores e ingenieros tengan que volver a crear manualmente la información desde cero, sobre todo si el interesado necesita datos sobre una determinada fase de construcción.

Esta tendencia del sector se debe principalmente al rápido avance de una nueva norma industrial, el movimiento de la ciencia de la información geográfica (GIS) hacia la tercera dimensión y el modelado en 3D. En el sector del diseño y la construcción se está produciendo un proceso similar: la conocida transición de los modelos 2D a los procesos de modelado de información de construcción (BIM) en 3D. Este es uno de los principales motivos por los que la integración de GIS y BIM debe convertirse en norma lo antes posible.

Complementariedad entre SIG y BIM

Mientras que el propósito de BIM es proporcionar información tanto para el diseño como para la construcción de diversas estructuras singulares como carreteras, puentes, aeropuertos, etc., el GIS es responsable de la correcta planificación y funcionamiento de estas estructuras. La información del GIS puede proporcionar muchos detalles geoespaciales al BIM que pueden influir en la orientación del edificio, los materiales de construcción, la ubicación y mucho más.

Como ya se ha mencionado, también hay una escala completamente diferente entre ambos. BIM consiste en diseñar y construir una única estructura a la vez, mientras que GIS suele operar a un nivel totalmente distinto, como el regional, el urbano, el nacional, etc. La adición de información geoespacial permite que las estructuras creadas en BIM tengan un mejor contexto y sean más conscientes de su entorno e infraestructura, entre otras cosas.

La transición fluida de datos entre GIS y BIM permite reducir o eliminar por completo la redundancia de datos. El contexto geoespacial adicional para BIM significa mejores diseños e incluso menos dinero gastado en el proceso de construcción. Si la información GIS pudiera coexistir en la misma nube que la información BIM, sería mucho más fácil para las partes interesadas gestionar esos datos y darles múltiples usos sin tener que convertirlos una y otra vez.

Hay muchas formas de utilizar la integración de GIS y BIM. Aun así, una cosa está clara: introducir la dimensión espacial en el moderno proceso de construcción, rico en información, aumentaría la eficiencia general de cada proyecto de muchas maneras.

Apoyo a la planificación de la sostenibilidad y la resistencia mediante la integración de SIG y BIM

La mayor ventaja de la integración es que ahora las organizaciones pueden tomar decisiones mucho más precisas y basadas en datos sobre el impacto medioambiental de determinadas estructuras u objetos. Todo lo que vamos a desarrollar a continuación es una extensión de esta única ventaja, hasta cierto punto.

El campo de la evaluación del impacto ambiental se ha revolucionado por completo con la introducción de la integración entre los entornos SIG y BIM. La capacidad de combinar especificaciones detalladas de materiales y metodologías de construcción con las condiciones del emplazamiento, las rutas de transporte y las fuentes de materiales crea oportunidades para un análisis exhaustivo de la huella de carbono, incluidas las emisiones de carbono tanto incorporadas como operativas.

La resistencia de las infraestructuras es otro campo que ha cambiado radicalmente con la introducción de la integración SIG-BIM. Muchos de los retos en este campo se han resuelto utilizando una combinación de modelos de infraestructuras y datos de proyección climática, mejorando la precisión de las estimaciones del impacto potencial de la subida del nivel del mar, los cambios de temperatura y el aumento de las precipitaciones en los edificios, tanto actuales como futuros.

La resistencia a las catástrofes naturales se beneficia enormemente de esta integración. Los datos del terreno, cuando se combinan con información sobre infraestructuras, pueden utilizarse para complejos modelos de riesgo de inundaciones e incluso para la evaluación de la vulnerabilidad sísmica cuando sea necesario. El análisis del impacto del viento es otro cálculo que se beneficia significativamente de la tecnología, e incluso la planificación de la respuesta de emergencia se optimiza significativamente con la combinación de datos estructurales y espaciales.

Las estrategias de diseño adaptativo y la supervisión del rendimiento también contribuyen al éxito de la planificación de la sostenibilidad a largo plazo, ayudando a diseñar sistemas que puedan evolucionar con las cambiantes condiciones medioambientales, el crecimiento de la población, el desarrollo urbano, etc. La capacidad de hacer un seguimiento en tiempo real de los parámetros de rendimiento medioambiental garantiza la mejora continua de todas las estrategias de sostenibilidad.

Incluso la planificación del transporte mejora con estas dos tecnologías, con un análisis más preciso de los sistemas multimodales. Esto puede mejorar la accesibilidad del transporte público, las infraestructuras peatonales y las redes de recarga de vehículos eléctricos, ofreciendo información esencial para el desarrollo de estrategias de reducción de emisiones.

En cuanto a las certificaciones de edificios ecológicos, un enfoque integrado agiliza los procesos de análisis y la generación de documentación, al tiempo que proporciona un seguimiento automatizado de todos los criterios de sostenibilidad sin olvidar ningún dato del entorno local en el contexto de la documentación de certificación. Incluso mejora la evaluación y documentación de los créditos prioritarios regionales, teniendo en cuenta las condiciones e iniciativas medioambientales locales.

Ejemplos de herramientas de software en el contexto de la integración BIM-GIS

El éxito de la integración de SIG y BIM depende en gran medida de las capacidades del programa que se utilice para tender puentes entre dominios. Aquí nos gustaría presentar varios ejemplos de plataformas clave que permiten una integración eficaz de BIM y SIG. Estas plataformas se dividen en grupos para mayor comodidad:

• Herramientas BIM (Civil 3D y Navisworks)
• Herramientas SIG (ArcGIS y CityEngine)
• Plataformas de integración
• Plataformas especializadas

Herramientas BIM

Autodesk Civil 3D es una herramienta fundamental para la ingeniería civil y el diseño de infraestructuras, que combina un conjunto de funciones BIM con amplias capacidades de ingeniería civil. Permite crear modelos 3D inteligentes utilizando datos dinámicos de ingeniería, lo que permite una excelente precisión y personalización de los proyectos de construcción civil. Civil 3D también destaca en el trabajo con el diseño de infraestructuras y el modelado del terreno manteniendo la precisión geoespacial, lo que supone una ventaja significativa en el contexto de la integración BIM-GIS.

Navisworks es una solución de revisión de proyectos con un excelente conjunto de funciones en un paquete fácil de usar. Permite combinar datos de diseño y construcción en un único modelo, lo que mejora enormemente la cooperación y la interoperabilidad. Sus funciones de detección de colisiones y simulación 4D/5D sin alterar las coordenadas geográficas son algunas de sus mayores ventajas en el contexto de esta integración.

Herramientas SIG

ArcGIS es un programa SIG estándar en el sector que ofrece una plataforma completa para la gestión de datos espaciales. Ofrece sólidas capacidades de integración para datos BIM mediante sus ofertas ArcGIS Pro y ArcGIS para AutoCAD. Es una solución inestimable para la planificación urbana y el desarrollo de infraestructuras gracias a su capacidad para analizar las relaciones espaciales entre los modelos BIM y sus entornos circundantes.

En comparación, ArcGIS CityEngine es una solución más especializada, centrada en tareas de planificación y modelado de entornos urbanos en 3D. Tiende un puente entre las soluciones BIM y GIS al ofrecer la posibilidad de generar modelos detallados de ciudades en 3D que incluyen datos arquitectónicos y geográficos. Esta característica es la razón por la que CityEngine es tan popular en iniciativas de ciudades inteligentes y proyectos de desarrollo urbano.

Plataformas de integración

Revizto es una potente plataforma de colaboración con capacidad para manejar datos SIG y BIM con facilidad. La capacidad de Revizto para facilitar la comunicación entre las partes interesadas, manteniendo al mismo tiempo la integridad de todos los datos del proyecto, es una de sus mayores ventajas. Otras funciones útiles de la solución en este contexto son el seguimiento de problemas, la visualización de muchos tipos de datos, etc.

Bentley OpenCities Map es una combinación de programas CAD, BIM y GIS en un mismo paquete. Funciona mejor con proyectos de infraestructuras que dependen mucho del contexto geoespacial gracias a su capacidad para mantener las relaciones espaciales y la precisión ingenieril de la información mientras gestiona datos 2D y 3D en el mismo entorno.

Feature Manipulation Engine (FME) es una solución de transformación e integración de datos de Safe Software. Desempeña un papel importante en el proceso de integración entre los entornos BIM y GIS gracias a sus sofisticadas funciones de conversión de datos. El hecho de que no sea ni una solución BIM ni una solución GIS no merma su utilidad a la hora de mantener la integridad de los datos en distintos tipos de entornos.

Plataformas especializadas

Infraworks es una solución de diseño y análisis de infraestructuras que ofrece contexto geoespacial y funciones BIM en el mismo programa. Es una solución inestimable en el campo de la planificación y visualización de infraestructuras, ya que permite incorporar datos SIG del mundo real directamente a los procesos de diseño preliminar.

SketchUp es una solución de dibujo y esbozo muy flexible que cuenta además con una amplia biblioteca de extensiones con las que trabajar. La biblioteca también incluye extensiones que sirven de intermediarias entre el contexto geoespacial y el diseño arquitectónico. La capacidad de exportar información a varios formatos y de trabajar con modelos geolocalizados convierte a SketchUp en una gran opción para los flujos de trabajo de integración BIM-GIS.

Cada uno de estos ejemplos aporta sus propias características a la integración de BIM y GIS, y muchas empresas utilizan una combinación de varias soluciones para alcanzar sus objetivos en este sentido. Para que la integración sea un éxito, es necesario comprender claramente cómo las soluciones específicas pueden trabajar juntas en el ecosistema global de una empresa.

Mitos e ideas erróneas sobre la integración de SIG y BIM

Existen muchas ideas falsas y mitos asociados a la integración de GIS y BIM, y muchos de ellos se basan en información obsoleta sobre distintos sectores y tecnologías. Éstas son algunas de las ideas erróneas más extendidas sobre la integración de GIS y BIM:

• Existe un formato de archivo específico creado específicamente para la integración GIS y BIM.

Este planteamiento era relativamente plausible con los flujos de trabajo clásicos de integración empresarial, cuando un formato o una tabla podían asignarse correctamente a otro formato o tabla, lo que permitía la traducción automática de información entre distintos sistemas o tecnologías. Por desgracia, el progreso tecnológico general del sector ha hecho que la mayoría de los flujos de trabajo de información modernos no puedan gestionarse con el enfoque heredado de transmisión de datos.

La mayoría de los formatos de archivo que implican algún tipo de integración de tecnologías masivamente diferentes (como BIM y GIS) deben adaptarse y racionalizar una cantidad abrumadora de información en ambas direcciones. El volumen de datos es tan masivo que resulta extremadamente difícil realizar el intercambio de información a una velocidad adecuada cuando los datos siguen almacenados en formatos de archivo heredados.

También está el hecho de que el mapeo general de datos es relativamente pobre en distintos ámbitos complejos, y las normas del sector cambian y evolucionan tanto que cualquier formato de archivo quedaría obsoleto en poco tiempo. Tanto el GIS como el BIM deben tener la capacidad de ser flexibles y responder por sí solos, y crear un formato o un modelo de datos que pueda incluir todo lo que tanto el BIM como el GIS son capaces de hacer es un proceso casi imposible, ya que sería demasiado lento o demasiado complejo.

• El contenido BIM no puede utilizarse directamente en programas GIS.

Otra idea errónea muy extendida es que el contenido BIM no puede utilizarse en programas GIS por motivos que van desde la escala de los activos hasta la complejidad semántica. El argumento antes mencionado sobre los formatos de archivo integrados suele utilizarse para reforzar esta opinión. Sin embargo, muchas soluciones GIS pueden trabajar directamente con datos BIM en la actualidad, y ArcGIS es uno de los muchos ejemplos de este tipo de programas.

• La información BIM puede almacenarse íntegramente en programas GIS sin ningún problema.

Dado que la documentación BIM se considera a menudo una alternativa al registro legal de un edificio, que contiene información necesaria para el análisis de defectos, la evaluación fiscal, las demandas judiciales y muchas otras tareas, es natural suponer que los GIS podrían servir como una especie de base de datos para los modelos BIM. Por desgracia, esto dista mucho de ser alcanzable en este momento, ya que la complejidad de vincular los activos GIS a los repositorios BIM y los sistemas legales que podrían supervisar y normalizar dichos sistemas son increíblemente complejos y se tardarían años, si no décadas, en empezar a utilizarlos con regularidad.

• BIM ya incluye funciones GIS

Un concepto erróneo habitual sobre BIM desde el punto de vista de una persona ajena a la empresa es que un modelo BIM ya preparado de un activo específico es igual al mismo objeto de la vida real y puede aplicarse con el proceso de construcción. En realidad, un modelo BIM puede carecer de los datos cartográficos o de análisis geoespacial necesarios para que el modelo se convierta en realidad.

Uno de los principales requisitos para una correcta integración de GIS y BIM (especialmente en lo que respecta a los datos necesarios para futuros flujos de trabajo GIS) es definir qué es exactamente lo que hay que recopilar y estructurar para fines GIS lo antes posible en el proceso de realización de BIM. Este proceso es muy similar a la forma en que se realizaba originalmente la integración de CAD y GIS: validando los datos CAD necesarios antes de que puedan conservarse en algo útil para fines GIS.

• BIM sólo es útil para una tarea muy específica

Muchos especialistas en GIS sólo consideran que el BIM es útil para un fin específico, como la visualización, la gestión de instalaciones o el modelado 3D. Por supuesto, BIM puede utilizarse en todas estas tareas, y en muchas otras, por lo que esta suposición es incorrecta por defecto.

Se puede decir que BIM ahorra recursos (tanto dinero como tiempo) al optimizar y sincronizar los procesos de diseño y construcción. Un modelo BIM en 3D es sobre todo una consecuencia de los procesos BIM, que necesitan un único modelo unificado para todo tipo de tareas diferentes, desde el diseño original hasta la evaluación de los costes de demolición. La visualización tridimensional del proyecto también es esencial para comprender mejor el aspecto del diseño propuesto, ya sea desde un punto de vista estético o técnico.

También se está intentando utilizar los datos BIM para la gestión de activos en los flujos de trabajo operativos, y muchos países ya estandarizan sus requisitos BIM. Por tanto, integrar BIM con GIS no es tan sencillo como coger un modelo 3D de un programa BIM y abrirlo en un programa GIS, ya que tanto BIM como GIS aportan distintos tipos de contexto a la misma tarea, ya sea un edificio normal, un activo para infraestructuras, etc.

Cómo beneficia la integración de SIG y BIM a ciudades e instalaciones

No es raro que hoy en día las ciudades experimenten diversos problemas de sostenibilidad y resistencia en lo que respecta a carreteras, puentes y otras instalaciones. Para intentar siquiera resolverlo, todas estas construcciones necesitarían mejores diseños, y esto, a su vez, requeriría la optimización del intercambio de datos entre BIM, CAD (diseño asistido por ordenador) e información geoespacial de GIS.

Poder situar un proyecto de construcción diseñado digitalmente en el contexto de su ubicación geográfica real elimina la mayoría de los riesgos que surgen al diseñar y construir otra carretera o puente. También está el hecho de que la mayor parte del tiempo que se dedica a los grandes proyectos de infraestructuras se emplea en diversas evaluaciones, como las económicas, sociales, medioambientales y otros tipos de impacto.

Estas evaluaciones se realizan utilizando los mismos datos geoespaciales que proporciona el GIS, lo que permite a ingenieros y planificadores ver cosas como mapas de llanuras aluviales, servicios subterráneos, etc. Al integrar este tipo de información en el proceso, los equipos pueden reducir considerablemente el tiempo necesario para estas evaluaciones, lo que beneficia a todas las partes implicadas.

Y no sólo en la fase de construcción: la integración entre BIM y GIS tiene el mismo impacto en las estructuras ya construidas. Disponer del modelo completo que se utilizó para crear una estructura específica, en lugar de sólo un conjunto de datos posteriores a la construcción creados manualmente, permite al cliente reutilizar los datos varias veces a lo largo de toda la vida útil de la estructura.

Ciudades inteligentes y bucle de datos

El ciclo de vida más bien tradicional de un activo combina varios pasos realizados en una secuencia estricta uno tras otro: planificación, diseño, construcción y, a continuación, mantenimiento. En este contexto, los datos fluyen de una etapa a otra en beneficio de la actual y de las siguientes, pero esta explicación se queda corta.

Lo cierto es que cada activo forma parte de una infraestructura mayor, ya sea para una organización o para toda una ciudad. Ambos necesitan disponer de datos para gestionar sus niveles de infraestructura, incluida la creación de nuevos activos, la mejora de los existentes e incluso el desmantelamiento de activos obsoletos.

No es de extrañar que la integración entre GIS y BIM sea también muy beneficiosa para el sueño mutuo de las «ciudades inteligentes» que persigue la humanidad. Estas «comunidades inteligentes» intentan satisfacer las necesidades de todos los ciudadanos realizando sus procesos de toma de decisiones basándose en información sobre los entornos construidos y naturales. Entornos ricos en datos como estos hacen que los datos sean accesibles a muchas partes diferentes, al tiempo que apoyan la seguridad pública y siguen todas las normas relacionadas con la privacidad.

Las organizaciones y comunidades se esfuerzan por conseguir este tipo de intercambio de datos entre los distintos niveles de planificación y operaciones cuando impulsan la integración BIM-GIS. Los datos espaciales sobre todos los activos son necesarios para los futuros esfuerzos de planificación e inversión, haciendo posible que las infraestructuras se adapten al crecimiento de las distintas comunidades y a sus necesidades.

A grandes rasgos, podemos separar las distintas partes del intercambio de datos GIS-BIM en cuatro: Diseñar, Construir, Gestionar y Planificar. El diseño y la construcción están directamente relacionados con el BIM y son responsables de la creación de un único activo a mayor escala. Posteriormente, esta información se introduce en el GIS, que incluye las partes Gestionar y Planificar, dedicadas a la gestión de los activos existentes (Gestionar) y a los planes relativos a la infraestructura global (Planificar).

Uno de los principales objetivos de cualquier comunidad rica en datos es detectar diversos cambios en ella, ya sea por medios pasivos o activos. El uso de los servicios públicos, las necesidades de transporte, los niveles de ruido, etc., pueden representar estos cambios. Estas comunidades llevan tiempo trabajando con datos GIS. Muchas de ellas están trabajando en la investigación o integración de BIM en sus datos GIS, ya que la combinación de GIS y BIM con un flujo de datos más racionalizado puede facilitar mucho el mantenimiento de los activos de infraestructura, la financiación de nuevos proyectos comunitarios y la planificación en general.

Tomemos como ejemplo los vehículos autónomos, que utilizan datos geoespaciales muy detallados para ser conscientes de su entorno, y las carreteras y otras instalaciones de mayor calidad permiten a estos vehículos recopilar los datos pertinentes de los lugares por los que se desplazan.

Esta información puede transmitirse a los diseñadores y planificadores de la ciudad, lo que les permite crear diseños y planes basados en la información real sobre la ciudad, haciendo que todo el proceso sea más fluido y eficiente que antes.

Aplicaciones para el sector público

La agilización del cumplimiento de la normativa y la mejora del compromiso público son algunas de las ventajas más significativas de la integración de GIS y BIM en el sector público, transformando por completo los enfoques existentes de gestión y planificación de infraestructuras.

El primer tema que merece la pena mencionar aquí es el cumplimiento normativo: las organizaciones del sector público están sometidas al escrutinio constante de complejos requisitos reglamentarios. Por suerte, la integración de las tecnologías BIM y GIS ofrece capacidades de evaluación en tiempo real de parámetros como los requisitos de retranqueo, las restricciones de altura de los edificios, las normativas de densidad y otros requisitos que tienen un contexto geográfico detrás.

Además, la capacidad de automatización de estos entornos permite detectar posibles infracciones sin intervención humana, lo que reduce drásticamente el tiempo y el coste de los recursos necesarios para realizar comprobaciones manuales. La misma lógica funciona también para las zonas de conservación histórica y otras áreas similares con protecciones medioambientales. Los datos GIS pueden ofrecer límites visuales precisos y requisitos de protección en modelos BIM, asegurando que tanto los nuevos desarrollos como las modificaciones se adhieran a las directrices de preservación requeridas.

La capacidad de comunicar propuestas de desarrollo complejas a las partes interesadas de la comunidad ha sido un problema durante relativamente mucho tiempo. La integración de los entornos SIG y BIM ofrece una solución viable en forma de visualizaciones interactivas en 3D basadas en contenidos geográficos reales.

Comprender mejor el impacto de los nuevos proyectos en los barrios es una enorme ventaja para los ciudadanos de a pie, mientras que las empresas del sector público pueden hacer mucho más eficaces sus evaluaciones de impacto en la comunidad utilizando el mismo tipo de datos geográficos en un contexto BIM.

Otra ventaja que debemos mencionar aquí es la elaboración de políticas basadas en pruebas que utilizan el reconocimiento de patrones en el uso del suelo y el rendimiento de los edificios para desarrollar mejores normativas y directrices más eficientes para futuros proyectos de construcción. La mejora de la precisión de las previsiones de consumo de recursos también es una ventaja en este sentido, ya que aumenta en gran medida la coherencia de los planes futuros para las infraestructuras existentes (así como los planes para nuevos proyectos de construcción en la misma zona).

En cuanto a la seguridad pública, la integración de BIM y GIS puede mejorar la planificación de la respuesta a emergencias al ofrecer información crucial sobre la disposición de los edificios y los posibles materiales peligrosos a los primeros intervinientes con todo el contexto geográfico necesario. Estas mismas ventajas ayudan a prepararse para futuras catástrofes con planes de evacuación más precisos, mejores evaluaciones de riesgos, etc. La capacidad de modelar diversos escenarios de emergencia facilita el desarrollo de estrategias de respuesta eficaces utilizando tanto información relacionada con los edificios como información geográfica.

Principales ventajas de la integración de SIG y BIM

Los temas de GIS y BIM son bastante amplios por sí solos, y la integración entre ambos hace que la información sea aún más abundante. Para que resulte más fácil de digerir, a continuación se enumeran algunas de las principales ventajas de la integración de GIS y BIM:

• Ahorro de dinero y reducción de costes
• Transferencia fluida de datos entre las distintas fases de los procesos de diseño y construcción.
• Facilitar la reutilización de datos para todas las partes implicadas
• Eliminación de datos redundantes y duplicados
• Ayudando a crear diseños mejores y más eficientes
• Eliminar la conversión de datos de la ecuación
• Añadir un contexto geoespacial muy detallado a BIM como proceso
• Facilitando la gestión de datos gracias al almacenamiento en la nube, y mucho más.

La integración BIM-GIS también puede ofrecer muchas ventajas específicas. Por ejemplo, estas son las ventajas de la integración GIS & BIM en el contexto de las operaciones de gestión de servicios públicos subterráneos:

• Información detallada sobre materiales
• Compartición automatizada de datos
• Automatización de la predicción de colisiones de servicios públicos
• Capacidades de gestión de instalaciones
• Tomada de cantidades automatizada
• Actualizaciones de diseño sin fisuras en todos los ámbitos

Ventajas de los flujos de trabajo automatizados en una integración BIM-GIS

La integración de BIM y GIS crea potentes oportunidades para la automatización de los flujos de trabajo, reduciendo el esfuerzo manual total e impulsando al mismo tiempo la coherencia y precisión de todos los proyectos. Existe toda una gama de procesos automatizados generados por el trabajo conjunto de GIS y BIM, que transforman la forma en que los equipos de construcción y gestión de instalaciones realizan su trabajo.

Los cálculos cuantitativos automatizados son una de las ventajas más significativas de la integración de BIM y GIS, ya que transforman incontables horas de cálculos manuales con dibujos 2D en un proceso automatizado. Los cálculos automatizados utilizan datos de un modelo BIM que contiene información detallada sobre los materiales y componentes de un futuro edificio, mientras que los sistemas GIS proporcionan los datos contextuales necesarios sobre la infraestructura existente, las condiciones del emplazamiento, el terreno, etc. Esta combinación no sólo genera cálculos cuantitativos precisos para el edificio, sino que también cubre los requisitos específicos del emplazamiento, como las conexiones de servicios públicos o los volúmenes de movimiento de tierras.

Las actualizaciones de la información de materiales también pueden automatizarse con un entorno de este tipo, lo que permite la propagación sin fisuras de cualquier cambio de especificación a través de cada pieza relevante de documentación o análisis. Esta automatización también va mucho más allá de los calendarios básicos de materiales, gracias a la capacidad de realizar cálculos complejos de implicaciones de costes, requisitos logísticos e impacto medioambiental basados en la ubicación geográfica existente del emplazamiento y otra información procedente de los sistemas GIS.

El mantenimiento de instalaciones en tiempo real abarca una selección de flujos de trabajo que pueden automatizarse para aportar mayor valor a los usuarios y reducir al mismo tiempo el tiempo dedicado a tareas repetitivas y monótonas. Las tareas en cuestión son

• Generación de tickets de mantenimiento basados en parámetros preexistentes
• Monitorización de los sistemas del edificio mediante sensores IoT
• Predicción de fallos potenciales mediante la combinación de factores geográficos y datos históricos
• Seguimiento del historial de mantenimiento teniendo en cuenta un contexto espacial preciso
• Programación de mantenimiento preventivo basado en condiciones ambientales y patrones de uso

Muchos de estos flujos de trabajo de mantenimiento automatizado se están volviendo aún más potentes con la adición del contexto geográfico. Por ejemplo, los patrones meteorológicos locales, los datos sobre la calidad del aire y las variaciones estacionales pueden ser el motivo de que un sistema ajuste automáticamente los programas de mantenimiento sin que sea necesaria intervención humana alguna.

Hay que tener en cuenta que para que este tipo de integración tenga éxito se requiere una planificación y normalización cuidadosas. Deben establecerse protocolos claros y concisos para las medidas de control de calidad y los resultados automatizados, los procedimientos de formación y gestión de cambios, la recopilación y validación de datos, los puntos de activación del flujo de trabajo y los puntos de integración entre los entornos BIM y GIS.

Aplicaciones de la integración BIM-SIG para ahorrar costes

La integración de los entornos BIM y GIS ofrece una drástica capacidad de ahorro de costes en prácticamente todas las fases principales de la construcción. Las funciones automatizadas de detección de colisiones reducen considerablemente los gastos imprevistos y evitan que se incumplan los plazos de construcción. Los cálculos de cantidades de material que sustituyen a los métodos tradicionales garantizan la precisión en los pedidos de material, lo que reduce al mismo tiempo el exceso de existencias y el desperdicio de material.

Cuando se trata de la fase operativa del proceso de construcción, la integración BIM-GIS ofrece datos en tiempo real sobre los programas de mantenimiento, el estado de los activos, etc. El hecho de que todos estos sistemas estén automatizados evita la influencia del factor humano, y los datos ayudan a agilizar las tareas de gestión de las instalaciones.

Con la ayuda de los datos del SIG dentro de los modelos BIM pueden tomarse decisiones más informadas sobre la selección del emplazamiento y el diseño del proyecto. Además, el uso de información geoespacial en la fase de planificación también reduce gastos innecesarios al ayudar a optimizar el diseño.

Por último, pero no por ello menos importante, el acceso directo a un modelo de datos unificado para cualquier parte interesada en un proyecto elimina la comunicación redundante y garantiza las actualizaciones en tiempo real. Ambos factores afectan directamente a las probabilidades de que se produzcan excesos presupuestarios en proyectos a gran escala, debido a la importante reducción de retrasos e incidentes de falta de comunicación.

Principales retos de la integración SIG-BIM

Ahora que los beneficios de la integración están claros, también sería una buena idea repasar todos los retos a los que se enfrenta de un modo u otro. Algunos de los ejemplos más comunes de estos retos son:

• Problemas de interoperabilidad de datos, con diferentes formatos de datos, sistemas de coordenadas y estructuras semánticas entre los entornos BIM y GIS.
  • Esto puede mitigarse o resolverse con la implementación de CDE, soluciones de middleware, herramientas de traducción de datos personalizadas o la implementación de protocolos o formatos de intercambio de datos estandarizados.
• Problemas de rendimiento al procesar grandes volúmenes de datos.
  • Esto puede mitigarse o resolverse mediante soluciones de procesamiento basadas en la nube, técnicas de optimización de datos, métodos de compresión de datos, técnicas de carga progresiva y estrategias eficientes de indexación de datos.
• Importante inversión inicial necesaria para la implantación, la formación y la propia tecnología.
  • Esto puede mitigarse o resolverse mediante la exploración de modelos de suscripción basados en la nube, un análisis detallado del rendimiento de la inversión para justificarla, un enfoque gradual de la implantación para distribuir los costes, asociaciones con proveedores de tecnología y el uso de incentivos o subvenciones públicas cuando sea posible.
• La falta de personal cualificado en las tecnologías SIG y BIM.
  • Esto puede mitigarse o resolverse mediante asociaciones con instituciones educativas, programas de formación exhaustivos, la creación de documentación detallada, el desarrollo de programas internos de intercambio de conocimientos y la contratación de especialistas con conocimientos de integración.
• Problemas de integración de flujos de trabajo, que requieren una personalización adicional para adaptar los flujos de trabajo existentes a los nuevos procesos integrados.
  • Esto puede mitigarse o resolverse con la recopilación periódica de comentarios de los usuarios finales, el desarrollo de una documentación clara de los procesos, la mejora continua basada en las lecciones aprendidas, el análisis cuidadoso de los flujos de trabajo existentes y una transición gradual a los procesos integrados.
• Preocupación por la seguridad de los datos, que gira en torno a la protección de la información sensible en entornos integrados.
  • Esto puede mitigarse o resolverse con auditorías de seguridad periódicas, protocolos de seguridad sólidos, copias de seguridad programadas, sistemas de control de acceso basados en funciones y el uso de cifrado para el almacenamiento y la transmisión.
• Gestión del cambio, que generalmente aborda la resistencia a nuevos procesos o tecnologías.
  • Esto puede mitigarse o resolverse con formación periódica, reconocimiento de los primeros en adoptarlas, comunicación clara de objetivos y beneficios, métricas de éxito mensurables y suficiente participación de los usuarios en la planificación de la implantación.

Gestión avanzada de riesgos

La gestión de riesgos en proyectos de construcción e infraestructuras ha cambiado significativamente desde la introducción de la integración BIM-GIS. La combinación de datos geográficos exhaustivos e información estructural detallada facilita considerablemente la identificación, evaluación y mitigación de todo tipo de riesgos con niveles extremos de eficiencia y precisión.

Identificación de riesgos

Si bien es cierto que los propios modelos BIM deberían poder servir de punto de origen para las evaluaciones de riesgos, la introducción de datos SIG proporciona perspectivas extremadamente importantes sobre las condiciones geológicas, los peligros medioambientales e incluso los factores de riesgo regionales.

La capacidad de hacer que los riesgos medioambientales sean mucho más claros y manejables es una ventaja sustancial en sí misma, debido a la imprevisibilidad general del medio ambiente sin el contexto de la información geoespacial. Además, la evaluación de los riesgos específicos del emplazamiento también puede mejorarse con este tipo de integración, haciendo posible analizar la estabilidad del suelo y las condiciones del subsuelo y ofreciendo una imagen mucho más completa de los retos de la construcción en la fase de diseño.

Predicciones del impacto de la construcción

Otro aspecto interesante de los datos de los SIG es la posibilidad de utilizarlos para predecir cómo pueden afectar las actividades de construcción a la infraestructura o el medio ambiente circundantes. La combinación de datos espaciales, estructurales y temporales permite generar calendarios de construcción mucho más precisos, teniendo en cuenta todos y cada uno de los factores medioambientales y las condiciones del emplazamiento posibles. Las mejoras en la previsión reducen al mínimo las perturbaciones en las estructuras circundantes, al tiempo que realizan un cierto grado de optimización en la asignación de recursos.

Riesgos sociales y económicos

La potencia combinada de los datos BIM y GIS da vida a algunas de las evaluaciones más complejas de los riesgos sociales y económicos. La información detallada sobre costes procedente de los modelos BIM en combinación con los factores específicos de la ubicación procedentes de los datos GIS mejora drásticamente la precisión de las evaluaciones de riesgos financieros, incluidas las condiciones del mercado regional, los costes de transporte de materiales y la disponibilidad de mano de obra.

Mitigación de riesgos

Lógicamente, todas las demás ventajas que hemos mencionado anteriormente también se traducen en una mejora general de las capacidades de mitigación de riesgos en todos los ámbitos. Poder evaluar alternativas de diseño con contexto geográfico es increíble para la toma de decisiones en general, y la comprensión detallada de las condiciones del emplazamiento y los sistemas de construcción simplifica la planificación de contingencias.

Sería justo decir que los datos geoespaciales permiten transformar la gestión de riesgos en un proceso mucho más proactivo y basado en datos gracias a la capacidad de realizar ensayos digitales de los procedimientos de mantenimiento y las secuencias de construcción, entre otras ventajas que ya hemos esbozado.

Casos prácticos

Como prueba más definitiva de las ventajas que proporciona la integración de BIM y GIS, también podemos presentar una serie de casos de estudio como ejemplos prácticos de la amplia y diversa cartera de Revizto:

Modernización del Centro de Tratamiento de Aguas de Durleigh por Wessex Water

Wessex Water fue responsable de la modernización del centro de tratamiento de aguas de Durleigh, en Somerset, por valor de 50 millones de libras esterlinas, mejorando su capacidad total y resolviendo al mismo tiempo los problemas de calidad del agua bruta. Este fue el primer proyecto de Wessex Water que se realizó con el estándar BIM de nivel 2, destacando el uso completo de modelos 3D colaborativos con datos de activos e información del proyecto incrustados.

Se estableció un entorno de datos común para almacenar toda la información de diseño en la misma ubicación en la nube, lo que simplificó la colaboración de alto nivel a lo largo de toda la cadena de suministro del proyecto. El modelo BIM 3D también logró incorporar datos in situ procedentes de escaneados láser, levantamientos con drones y radares de penetración en el terreno.

Un cilindro Igloo Shared VR permitió que hasta 12 personas realizaran un recorrido virtual utilizando el modelo del proyecto, lo que facilitó una mejor revisión del diseño y una mayor participación de las partes interesadas. El enfoque BIM mejoró la coordinación del diseño, ayudó a encontrar y resolver más de 100 conflictos estructurales ya en la fase de diseño y también supuso un ahorro potencial de unos 300.000 euros gracias a la racionalización del diseño tanto de la instalación de tratamiento de aguas residuales como de la estación de bombeo de baja elevación.

Centro de operaciones y mantenimiento Este de Sound Transit, por Stantec

La ampliación de los servicios de metro ligero de Sound Transit ha sido una respuesta al rápido crecimiento de Seattle, que ha hecho necesario un centro de operaciones y mantenimiento completamente nuevo. Stantec fue responsable de este proyecto, con un innovador proceso BIM que integraba múltiples herramientas BIM en un único marco: Revit, Civil 3D, Navisworks y Revizto. Este entorno se utilizó para coordinar el diseño del edificio, incluidos sus sistemas externos, entornos internos y superficies del emplazamiento.

El proceso de sincronización de los modelos con Revizto se realizaba cada noche mediante la publicación de los archivos de los modelos directamente en la solución, lo que permitía a cualquier parte interesada realizar tareas de visualización desde cualquier lugar. De este modo, se identificaron y resolvieron muchos problemas desde el principio, ahorrando muchos recursos en retrasos en la construcción y posibles órdenes de cambio.

Este tipo de enfoque BIM colaborativo hizo posible una coordinación eficiente entre múltiples equipos, asegurando que el resultado final del proyecto fuera capaz de satisfacer las crecientes demandas del área metropolitana de Seattle.

Tendencias futuras en la integración de entornos BIM y GIS

Las tecnologías que apoyan la integración entre estos dos entornos siguen evolucionando a un ritmo impresionante, con una serie de tendencias emergentes dignas de mención que están listas para remodelar toda la industria en un futuro próximo. He aquí algunos ejemplos de estas tendencias y desarrollos:

Integración de ML e IA

Al igual que muchos otros campos tecnológicos, la introducción de la inteligencia artificial y el aprendizaje automático seguramente revolucionará las integraciones GIS-BIM utilizando el reconocimiento de patrones para la selección óptima del sitio, la programación predictiva del mantenimiento, la detección y clasificación automatizadas de características e incluso la capacidad de automatizar tanto el control de calidad como la validación de los conjuntos de datos integrados.

Capacidades de integración de Blockchain

Tanto la integridad de los datos como la trazabilidad son importantes en el tema de la integración de datos entre entornos altamente complejos como GIS y BIM, y la tecnología blockchain podría ser la solución emergente a este problema que necesita el sector. Puede ofrecer un seguimiento seguro de los cambios en los conjuntos de datos integrados, una mayor seguridad para los datos sensibles, un registro transparente de la información del ciclo de vida de los activos, una verificación automatizada del cumplimiento de la normativa, etc.

Evolución de la tecnología de gemelos digitales

El concepto de gemelos digitales existe desde hace varios años. Un gemelo digital es una copia exacta de una estructura futura o presente en forma de modelo BIM, lo que abre muchas posibilidades para la detección de colisiones, el mantenimiento, la gestión de instalaciones y otras tareas. También hay muchas áreas en las que pronto mejorará aún más, con características como:

• Actualizaciones dinámicas de la información sobre activos
• Modelado predictivo del rendimiento de las infraestructuras
• Sincronización de datos en tiempo real entre activos digitales y físicos
• Integración de sensores IoT para ofrecer una supervisión y recopilación de datos continuas
• Capacidades de simulación mejoradas para la gestión de infraestructuras y la planificación urbana

Aplicaciones de realidad ampliada

Las tecnologías de realidad virtual, aumentada y mixta han creado una abundancia de posibilidades para la integración BIM-GIS, con muchas más opciones por descubrir en breve. Los ejemplos más comunes de esta tecnología son

• Entornos virtuales de formación para tareas como el mantenimiento o la gestión de instalaciones.
• Capacidades de visualización inmersiva con el contexto de la información geográfica
• Capacidades de superposición en tiempo real de estructuras del subsuelo en operaciones sobre el terreno
• Acceso in situ a datos BIM-GIS integrados con la ayuda de la RA

Opciones de integración nativa en la nube

Recientemente, la computación en nube ha ido ganando terreno en el campo de los SIG-BIM, gracias al intercambio de datos y la colaboración sin fisuras entre distintos equipos de proyecto, el procesamiento en tiempo real de grandes volúmenes de información espacial y de construcción, y un mejor control de las versiones de todos los datos. Otras capacidades que han experimentado mejoras significativas en los últimos años son la escalabilidad de los recursos informáticos para análisis complejos, la mejora de la accesibilidad de los conjuntos de datos integrados en distintos dispositivos y ubicaciones, etc.

Conclusión

Por supuesto, éstas no son las únicas ventajas que existen, pero está claro por qué la integración de GIS y BIM es tan vital para la industria en general, tanto en el sentido comercial como en el evolutivo. En la base de todo este proceso está la importancia de la innovación y la necesidad de crecer y evolucionar. La integración entre BIM y GIS podría ser el siguiente gran paso para toda la industria AEC mundial en su conjunto.

La combinación de GIS & BIM es una gran manera de generar resultados más eficientes y productivos para las comunidades inteligentes y proyectos específicos más precisos y detallados para los proveedores de servicios AEC. Sin embargo, para alcanzar este nivel de integración se necesitaría algo más que la colaboración de los proveedores de programas: también debería haber especificaciones muy detalladas para los datos BIM con el fin de incluir atributos GIS en un modelo BIM lo antes posible en la realización de cada proyecto, de modo que pudiera utilizarse para flujos de trabajo posteriores relacionados con la gestión.

Habría que establecer múltiples normas para distintos tipos de proyectos en las principales zonas urbanas, como arquitectura, servicios públicos, transporte, etc. Correspondería a todos los proveedores de programas GIS del sector ofrecer un acceso normalizado a los datos BIM, así como su uso y relevancia durante las distintas fases de realización de un proyecto BIM.