UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA FACULTAD DE INGENIERÍA DE MINAS, GEOLOGÍA Y CIVIL ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL PROPUESTA DE MODELADO EN OBJETOS BIM PARA AUTOMATIZACIÓN DE METRADOS DE ACUERDO A LA NORMA TÉCNICA APLICADA A UNA EDIFICACIÓN EN HUAMANGA-AYACUCHO-2019 TESIS PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL PRESENTADO POR: BACH. HÉBER HUAMANÍ FERNÁNDEZ ASESOR: MSC. ING. HEMERSON LIZARBE ALARCÓN - UNSCH AYACUCHO - PERÚ 2019 Resumen La incorporación de las metodologı́as BIM dentro de los procesos de diseño y construcción en proyectos de edificación conlleva al modelamiento de una cantidad importante de objetos y que al momento de emplearlas (herramientas BIM) resul- ta igualmente tedioso; asimismo, el proceso de modelado de dichos objeto requiere igualmente de un procedimiento o metodologı́a que se juste al proceso constructivo con el cual se concibió el proyecto siempre y cuando se tengan las herramientas ade- cuadas para modelado. En tal sentido, el presente trabajo se hace hincapié en el diseño computacional, ge- nerativo o paramétrico como alternativa en la reducción del tiempo de modelado de objetos BIM y en los sistemas de clasificación como concepto indispensable dentro del enfoque BIM, que si bien en nuestro paı́s no se tiene (un sistema de clasificación establecido tanto para elementos de la construcción, especificaciones técnicas, reque- rimientos de proyecto, etc) se podrı́a al menos adaptar el reglamento de metrados de obras de edificación como un sistema de clasificación que ayude a clasificar y estan- darizar los proyectos en cualquiera de sus etapas. Finalmente se propone una metodologı́a de modelado de objetos BIM (que siguen el proceso constructivo del proyecto) que al añadir la potencia del diseño computacio- nal se logra modelar la mayor cantidad de objetos BIM en menor tiempo y por ende obtener como consecuencia la cuantificación de unidades de obra (metrados). I Introducción La actividad del metrado o cuantificación de materiales(cantidades de obra) den- tro del ciclo del proyecto desde su gestación hasta incluso en etapas de operación y mantenimiento es una actividad constante y a pesar del avance de las tecnologı́as en el sector construcción (BIM-Building Information Modelling) sigue desarrollándose (en nuestro medio) de manera convencional (rellenando cuadros de hojas excel con infor- mación que se obtiene de manera convencional de planos planos en formato .dwg) que a la fecha consume muchas HH, expuesto a errores e incertidumbre en su determina- ción. La incorporación de las tecnologı́as BIM en la determinación de las cantidades de obra (metrados) no es muy extendido en nuestro medio muy posiblemente(de entre muchas otras causas) debido a que una edificación consta de muchas partes y la creación de esta gran cantidad de partes (objetos BIM) con los software BIM resulta igualmente tedioso, por lo que durante la creación de una cantidad importante de partes (objetos BIM) se deberı́a contar necesariamente con un método adecuado que garantice una creación ordenada de la mayor cantidad de partes de las que consta una edificación (siempre siguiendo el proceso constructivo) ya que por ende los metrados resultan ser una simple consecuencia de un correcto modelado con la información adecuada. II Dedicatoria A Dios, ya que sin el nada es posible. A mis padres y hermanos por su apoyo incondicional. A mi alma mater Universidad Nacional San Cristóbal de Huamanga. III Agradecimientos A mi querida Universidad Nacional San Cristóbal de Huamanga a pesar de todos sus problemas. A aquellas personas que sin saberlo despertaron la curiosidad y me impulsaron a terminar el presente trabajo. A los amigos de toda la vida que como hermanos siempre estuvieron allı́. A Ana Milena por su apoyo incondicional IV Índice general 1. Planteamiento del problema 1 1.1. Descripción del problema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.1.1. Mundial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.1.2. Paı́s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.1.3. Región . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.2. Delimitación del problema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.2.1. Espacial(geográfica) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.2.2. Temporal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.2.3. Temática y unidad de análisis . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.3. Formulación del problema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.3.1. Problema general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.3.2. Problemas especı́ficos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.4. Justificación e importancia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.5. Limitaciones de la investigación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.6. Objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.6.1. Objetivo general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.6.2. Objetivos especı́ficos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2. Marco teórico 9 2.1. Antecedentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 V 2.1.1. Investigaciones internacionales . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2.1.2. Investigaciones nacionales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2.2. Bases teóricas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 2.2.1. BIM, LOD y el modelo BIM . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 2.2.2. Aplicaciones y usos del BIM . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 2.2.3. Automatización de procesos de modelado . . . . . . . . . . . 19 2.2.4. Partidas de edificación y los sistemas de clasificación . . . . . 26 2.3. Marco conceptual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 2.3.1. Variables del trabajo de investigación . . . . . . . . . . . . . 33 3. Método de la investigación 35 3.1. Enfoque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 3.2. Alcance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 3.3. Diseño de investigación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 3.4. Población y muestra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 3.4.1. Población . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 3.4.2. Muestra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 3.5. Hipótesis de la investigación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 3.5.1. Hipótesis general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 3.6. Operacionalización de variables, definición conceptual y operacional . 37 3.7. Técnicas e instrumentos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 3.8. Desarrollo del trabajo de investigación . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 3.8.1. Modelado BIM y software de modelado . . . . . . . . . . . . 38 3.8.2. Recomendaciones para el modelado de objetos BIM . . . . . 43 3.8.3. Automatización en el modelado BIM . . . . . . . . . . . . . 46 3.8.4. Partidas de edificación y su incorporación en un entorno BIM 56 3.8.5. Metodologı́a para automatizar el modelado de objetos BIM . . 60 VI 3.8.6. Aplicación de la metodologı́a a un proyecto de edificación . . 66 4. Resultados 88 4.1. Contrastación de hipótesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 4.2. Análisis e interpretación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 5. Conclusiones 92 5.1. Conclusiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 5.2. Recomendaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 5.3. Trabajos futuros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 A. 98 A.1. Códigos en Dynamo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 A.2. Generador Assembly Code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 A.3. Planilla de metrados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 A.4. Planilla comparación de metrados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166 A.5. Gráficos comparación de metrado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 B. 178 C. 182 VII Índice de figuras 1.1. Porcentaje de contratistas que citan los usos del BIM en su organiza- ción durante las fases de diseño y pre-construcción . . . . . . . . . . 2 1.2. Nivel de usos de aplicaciones BIM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.3. Aplicaciones BIM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2.1. Herramientas para modelado de objetos BIM . . . . . . . . . . . . . 14 2.2. Level of development: Nivel de desarrollo . . . . . . . . . . . . . . . 15 2.3. Autodesk Revit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2.4. MicroStation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2.5. Archicad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2.6. Tekla Structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2.7. AllPlan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.8. Proceso del diseño generativo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2.9. Ejemplo de un entorno de programación gráfica . . . . . . . . . . . . 24 2.10. Generative Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 2.11. Grasshopper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 2.12. Dynamo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2.13. Dassault Systèmes Catia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2.14. MasterFormat. Números y tı́tulos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 2.15. Estructura Uniformat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 2.16. Estructura Omniclass 23 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 VIII 3.1. Jerarquı́a de Elementos Modelo en Revit . . . . . . . . . . . . . . . . 40 3.2. Jerarquı́a de objetos BIM en Revit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 3.3. Algunas Herramientas de la especialidad Arquitectura . . . . . . . . . 41 3.4. Algunas Herramientas de la especialidad Estructuras . . . . . . . . . 41 3.5. Componentes del proyecto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 3.6. Imagen 3D del proyecto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 3.7. Generador Assembly Code.txt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 3.8. Assemly Code generado importado a Revit . . . . . . . . . . . . . . 71 3.9. Librerı́a de materiales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 3.10. Creación de parámetros compartidos . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 3.11. Creación de grillas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 3.12. Creación de niveles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 3.13. Modelado de zapatas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 3.14. Modelado de solado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 3.15. Modelado de columnas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 3.16. Modelado de vigas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 3.17. Modelado de losas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 3.18. Modelado de muros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 3.19. Modelado de sobrecimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 3.20. Modelado de cimiento corrido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 3.21. Modelado de sub cimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 3.22. Modelado de pisos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 3.23. Modelado de columnetas y viguetas . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 3.24. Modelado de puertas y ventanas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 3.25. Modelado de excavaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 3.26. Modelado de rellenos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 3.27. Modelado de encofrados: vigas, columnas y losas . . . . . . . . . . . 81 IX 3.28. Modelado de encofrados: columnetas, viguetas, muros, sobrecimientos 82 3.29. Modelado de encofrado: gradas, sardineles, cunetas . . . . . . . . . . 82 3.30. Modelado de tarrajeos y derrames . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 3.31. Modelado de refuerzo en columnas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 3.32. Modelado de refuerzo en columnetas . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 3.33. Modelado de refuerzo en vigas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 3.34. Modelado de refuerzo en viguetas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 3.35. Modelado de Refuerzo en losas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 3.36. Modelado de Refuerzo en zapatas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 3.37. Asignación de parámetro Assembly Code . . . . . . . . . . . . . . . 86 4.1. Tiempo de modelado sin emplear diseño computacional . . . . . . . . 88 4.2. Tiempo de modelado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 4.3. Tiempo de modelado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 4.4. Comparación de metrados: Concreto Simple . . . . . . . . . . . . . . 90 4.5. Comparación de metrados: Concreto Armado . . . . . . . . . . . . . 91 B.1. Vista panorámica del modelo BIM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178 B.2. Vista con acercamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178 B.3. Corte longitudinal 3D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179 B.4. Encofrado en elementos estructurales . . . . . . . . . . . . . . . . . 179 B.5. Elementos estructurales: vigas, columnas, losas y zapatas . . . . . . . 180 B.6. Refuerzo en todos los elementos de concreto armado . . . . . . . . . 180 B.7. Detalle de Refuerzo en elementos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 B.8. Encofrado en sardineles y muros de contención . . . . . . . . . . . . 181 B.9. Encofrado en cuneta pluvial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 C.1. Vista del ingreso al módulo 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182 C.2. Colocado de ladrillo de techo y colocado de acero en viga curva . . . 183 X C.3. Entrada lateral al auditorio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183 C.4. El modelado se hizo teniendo en cuenta que el sistema es aporticado . 184 C.5. Visita a obra gracias al contratista CONSORCIO LIGEM . . . . . . . 184 XI Índice de cuadros 3.1. Operacionalización de variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 XII Acrónimos AIA American Institute of Architects ASTM American Society for Testing and Materials BIM Building Information Modelling CSC Construction Specifications Canada CSI Construction Specifications Institute LOD Level of Detailment ND Nivel de detalle RAE Real Academia Española TE Tiempo empleado promedio para modelar un objeto BIM BIM LOD AIA ND RAE CSI CSC ASTM TE XIII Capı́tulo 1 Planteamiento del problema 1.1. Descripción del problema Una de las actividades repetitivas antes, durante y después de la ejecución de una obra de edificación en cualquier tipo de obra civil vienen a ser los metrados o medi- ciones de las cantidades de obra. Si en esta actividad no se tiene el suficiente cuidado se está propenso a cometer errores de sub o sobre cuantificación, si son llevadas a cabo de manera tradicional (que además de ser una actividad tediosa y lenta), genera incertidumbre y desconfianza. Las nuevas tecnologı́as (modelado de objetos BIM con metodologı́as BIM) están modificando el sector de la construcción, tal el ası́ que lo descrito anteriormente vie- ne siendo mejorado con cierto éxito (acompañado de recelo y escepticismo). En el proceso de modelado de objetos BIM con propósito de metrado todavı́a existe cierto desconocimiento, deficiencias y lı́mites (por parte del usuario, por parte de la herra- mienta, por parte del usuario final, etc) que hacen ”inaplicable” en ciertos casos estas nuevas tecnologı́as. 1 1.1.1. Mundial En muchos de los paı́ses el uso de los modelos de objetos BIM está ”reservado” a etapas de construcción (control y seguimiento) y en muy pocos casos a etapas de pre-construcción (diseño, ”metrados”, generación de planos,etc.) lo que sugiere que el modelamiento en sı́ además de poseer muchas bondades también trae consigo muchas dificultades al momento de ponerlo en práctica lo que explica un bajo porcentaje del empleo de estos modelos de objetos BIM con propósitos de metrado. Según (Construction, 2014), sólo el 30% de las empresas contratistas encuestadas usan los modelos BIM para las mediciones (metrados). Figura 1.1: Porcentaje de contratistas que citan los usos del BIM en su organización durante las fases de diseño y pre-construcción Fuente: (Construction, 2014) (Loyola, 2016), muestra los principales usos del modelado BIM en Chile para usuarios indirectos (aquellos que han usado BIM sólo a través de una empresa externa 2 de modelación o coordinación BIM,): 50% de los usuarios lo usan para informes de conflictos 45% de los usuarios para generación de planos generales y detalles 45% de los usuarios para generación de planos coordinación de especialidades. 43% de los usuarios para modelos de visualización y sólo el 26% de los usuarios para cubicaciones o presupuestos y además concluye que sólo un 20% de usuarios totales encuestados han usado fre- cuentemente para efectos de cubicaciones y presupuestos. 1.1.2. Paı́s En el Perú a pesar del uso de los modelos BIM, la determinación de los metra- dos en la mayorı́a de los proyectos de edificación se siguen realizando de la manera tradicional (excepto empresas privadas con años de experiencia en el uso de estos mo- delos) lo que genera demoras en la culminación de esta actividad, retrasos, perdida de oportunidades, incertidumbre, desconfianza en cualquier etapa donde se requiera. De manera similar a lo que ocurre en otros paı́ses existe la dificultad y el descono- cimiento del proceso de modelado de objetos BIM, ya que las herramientas usadas en este proceso traen consigo sus propias limitaciones que muchas veces desconcierta y desalientan al usuario, obligándolo a usar la información del modelo de forma parcial y con muchas restricciones. El proceso de modelado de objetos BIM con propósito de metrado en sı́ es muy tedioso ya que implica generar geometrı́a(s) con información suficiente susceptible a medición y que sea correspondiente a la normativa peruana. 3 Se conocen casos exitosos del uso de estos objetos BIM con metodologı́as BIM que apenas se mencionan como casos de éxito y/o pertenece al Know How de las empresas que tienen años de desarrollo, lo que nos insta a imitar estas experiencias mejorando y buscando alternativas que hagan menos difı́cil y corrijan algunas deficiencias del proceso de modelado que aún sigue realizándose de manera ”artesanal” desalentando el uso de estos modelos o restringiendo el uso parcial de la información. (Murguı́a Sánchez, 2017), el nivel de usos (alto y muy alto) de los modelos BIM(objetos BIM) para las mediciones (metrados) y presupuesto es de apenas del 16% lo que su- pone valores inferiores a 16% para actividades exclusivas de metrado. Figura 1.2: Nivel de usos de aplicaciones BIM Fuente: (Murguı́a Sánchez, 2017) (Vizcarra Aparicio, 2018), en su Reporte Regional del Building Information Mo- deling (BIM) Cusco 2018 muestra la situación actual de la implementación BIM en el departamento del Cusco donde muestran que las aplicaciones del BIM a la actividad del metrado es de 10.8% 4 Figura 1.3: Aplicaciones BIM (Vizcarra Aparicio, 2018) 1.1.3. Región En nuestro departamento (Ayacucho) si bien puede estar haciendose ”uso” de he- rramientas BIM, no se sabe si se emplean con propósitos de metrado ya que incluso la difusión de la etodologı́a BIM aún es deficiente. 1.2. Delimitación del problema 1.2.1. Espacial(geográfica) El desarrollo del presente trabajo de investigación se realizará en la ciudad de Huamanga-Ayacucho y se aplicará a una obra de edificación ya construı́da. 5 1.2.2. Temporal El trabajo de investigación se realizará en el presente año 2019 1.2.3. Temática y unidad de análisis Temática: Métodos de modelamiento de pre-construcción y diseño virtual. Unidad de Análisis: Partidas de las especialidades de Arquitectura y Estructuras 1.3. Formulación del problema 1.3.1. Problema general Deficiente modelado de objetos BIM con propósitos de metrados en obras de edi- ficación en la ciudad de Ayacucho-2019 1.3.2. Problemas especı́ficos Limitado alcance de modelado con herramientas BIM. Demora recurrente durante el proceso de modelado. Deficiente adaptabilidad de los objetos BIM a la normativa peruana. 1.4. Justificación e importancia Durante las etapas de pre construcción, construcción y post construcción existe una actividad repetitiva pero no menos importante y que si no se toman las precauciones necesarias puede llevar problemas de sub o sobre cuantificación de costos, cantidades, 6 etc. Los metrados de obra es una actividad sencilla pero tediosa que requiere paciencia y orden. Tal como se viene desarrollando (en la mayorı́a de proyectos) trae consigo (implı́citamente) desconfianza y cierto descontrol donde a veces sólo el profesional que interviene en esta actividad ”entiende” las ”operaciones” que realiza, es por ello que actualmente se está haciendo esfuerzos por emplear el modelado de objetos BIM con herramientas y metodologı́as BIM para mejorar esta actividad. El modelado de objetos BIM con propósito de metrado viene resolviendo par- cialmente el proceso de metrado tradicional; sin embargo, existen muchos vacı́os al emplear modelos de objetos BIM ya que en muchos casos se invierte tiempo y dinero en la generación de los modelos y el uso de esta información está limitada de entre muchas al: el desconocimiento del alcance de esta herramienta, el propósito de la ge- neración de estos modelos, la carencia de métodos efectivos de modelado, la tipologı́a del proyecto, la normativa que se aplica, etc. El modelado propiamente dicho también resulta ser tediosa (”artesanal”) y hasta vana si no se aborda con la debida precaución, en tal sentido es importante escudriñar el proceso de modelamiento de objetos BIM con propósito de metrado ya que un co- rrecto modelamiento de la información acorde a la normativa peruana facilitarı́a en gran medida a mejorar el proceso de metrado tradicional. 1.5. Limitaciones de la investigación La presente investigación abarca el modelado de objetos BIM y su automatiza- ción. Serán desarrollados sólo para proyectos de edificación ya que para este tipo de proyectos se tiene reglamentación que organiza de alguna manera la estructura ”fı́sica- financiera” del proyecto. 7 El proceso del modelado objetos BIM y el método propuesto se centrará en la auto- matización para partidas de obra que demandan alto tiempo de modelado a través de rutinas de código para la obtención de información de obra de acuerdo al Reglamento de metrados. El modelado de objetos BIM con propósito de metrado y el método propuesto se desa- rrollará para las partidas de las especialidades de arquitectura y estructuras. 1.6. Objetivos 1.6.1. Objetivo general Proponer un método de modelado de objetos BIM con propósito de metrado en las partidas de estructuras y arquitectura, Ayacucho-2019. 1.6.2. Objetivos especı́ficos Determinar el alcance de las herramientas BIM. Disminuir el tiempo de modelado a través del diseño computacional. Adaptar los modelos de objetos BIM a la normativa peruana, principalmente a las partidas de arquitectura y estructuras. 8 Capı́tulo 2 Marco teórico 2.1. Antecedentes 2.1.1. Investigaciones internacionales Las metodologı́as de modelado están limitadas a la reciente adaptación de estas dentro de los procesos de las empresas y al Know How que diferencia unas de otras (incluso cuando estas ya han adoptado ciertas metodologı́as). Hasta el momento de redacción de la presente se ha encontrado tan sólo estadı́sticas del uso o aplicaciones que se le dan a los modelos BIM, donde el uso de dichas ”me- todologı́as” con propósitos de metrado no superan el 30% y sólo de aquellas empresas encuestadas (ver Sección 1.1). 2.1.2. Investigaciones nacionales (Barrionuevo Cuestas, 2014), ”En el sector construcción los problemas que afron- tan son conocidos: incumplimiento de plazos y costos, entre los más recurrentes, con- secuencias de una inadecuada planificación y la obtención de metrados erróneos y 9 consecuentemente presupuestos no compatibles con el trabajo a realizar...Estos docu- mentos contienen la cantidad de trabajo a ejecutar y su respectivo presupuesto, siendo el tiempo para revisarlos lo estrictamente necesario, sin embargo la verificación de los metrados requiere mucho cuidado por lo que la aplicación de una metodologı́a más eficiente resulta de vital importancia, ya que errores en los metrados conducen a pre- supuestos deficientes ocasionando mayores costos y plazo de entrega del proyect...” y concluye: ”La metodologı́a BIM necesita de un modelo adecuado y eficiente para que los cálculos arrojados por el programa puedan ser efectivos...” y recomienda: ”...una metodologı́a eficiente para minimizar las deficiencias producidas en la obtención de los metrados para evitar cambios en el costo y plazo de entrega del proyecto...”. (Fuentes Hurtado y Alcántara Rojas, 2013), desarrolla un método de modelado pa- ra la obtención de metrados de las partidas de estructuras a partir de modelos BIM, dicha metodologı́a se aplicó a 03 proyectos de edificación donde lograron modelar sólo el 55% de las partidas correspondientes a la especialidad de estructuras debido a las limitaciones de las herramientas herramientas BIM, alta demanda de tiempo en el modelado de las partidas restantes, nivel de conocimiento del modelador, necesi- dades, etc. Los resultados de la aplicación de esta metodologı́a es concluyente en dos aspectos: Confiabilidad de metrados: - brechas de 0-4% del metrado tradicional respec- to del obtenido con modelos BIM en la mayorı́a de partidas - brechas de 5-78% debidas principalmente a la falta de coordinación en otras partidas Tiempo de modelado vs tiempo de metrado tradicional - El tiempo empleado 10 en el modelado requiere menor cantidad de horas que las empleadas para los metrados tradicionales. 2.2. Bases teóricas Lo que se pretende con la presente investigación es proponer un método de mode- lado de objetos BIM que ayude a reducir los tiempos de modelado haciendo uso del diseño computacional para el tratamiento de datos con fines de metrado en obras de edificación, para lo cual es fundamental tener el fundamento teórico que sirva de base para el desarrollo del presente trabajo de investigación. 2.2.1. BIM, LOD y el modelo BIM Tanto el BIM - Building Information Modelling (modelo de la información de la construcción) como el LOD - Level of detailment (nivel de desarrollo) tienen como factor común a el ”modelo” (modelo BIM, objeto BIM) y es a partir de la utilidad del ”modelo” que tanto los modelos BIM como el LOD(elementos modelo u objetos BIM) cobran senti. (Ramos, 2011) hace una descripción acertada sobre la utilidad de los modelos y que al mantenerlo presente dentro de cada proceso BIM nos permitirán ”modelos” adecuado a nuestras necesidades y de calidad en información. ”...Los mo- delos son útiles, dado que a menudo permiten hacer estudios sobre objetos que de otra forma serı́a difı́cil realizar, ya sea porque aún no existen (aviones, barcos, etc.), o por que no son observables directamente (moléculas). Sin embargo, los modelos fı́sicos y matemáticos están limitados al ámbito de su utilidad, de forma que para analizar un nuevo problema normalmente se requiere un nuevo modelo. Se ha intentado paliar este inconveniente dando a los modelos un carácter de generalidad. Tradicionalmente ha 11 sido el dibujo técnico quien mayor éxito ha tenido como técnica de propósito general para describir modelos, ya que los planos se pueden utilizar para extraer informa- ción de diversas clases, incluyendo los datos para la formación de modelos fı́sicos y matemáticos. Sin embargo, con la llegada de los sistemas informáticos el dibujo técni- co ha sido desplazado por los modelos informáticos, que debido a su dinamismo y universalidad superan con creces a cualquier otro tipo de modelado.” (Ramos, 2011). En la actualidad se está incorporando los conceptos BIM y LOD (que basan su utilidad en ”el modelo”) en el sector construcción cada vez con mas fuerza y es nece- sario resaltar algunas definiciones ya que al respecto no existe un definición absoluta y mas bien depende muchas veces del punto de vista del que lo emplea y el uso que se le quiera dar. Resalto aquellas que de alguna manera se han ajustado a su uso en mi experiencia. 2.2.1.1. BIM-Building Information Modelling (Eastman et al., 2011) en su glosario de términos define al BIM como ”..herra- mientas, procesos y tecnologı́as facilitadas por la documentación digital, legible por una máquina, sobre un edificio, su rendimiento, su planificación, su construcción y, posteriormente, su funcionamiento. Por lo tanto, BIM describe una actividad, no es un objeto. Para describir el resultado de la actividad de modelado, usamos el término ”modelo de información de la construcción”, o más simplemente ”modelo de cons- trucción”..” Según el buildingSmart (https://www.buildingsmart.es) se define como ”..una metodologı́a de trabajo colaborativa para la creación y gestión de un proyecto de cons- 12 https://www.buildingsmart.es trucción.” Según el comité BIM del Perú (http://www.comitebimdelperu.com) se des- cribe como ”BIM no es un software en particular, sino más bien un proceso que invo- lucra el uso de múltiples aplicaciones y establece una nueva metodologı́a a la hora de desarrollar proyecto. Este proceso permite el intercambio y reutilización de informa- ción coordinada del proyecto en tiempo real, y como consecuencia de ello incrementa la comunicación entre los arquitectos, ingenieros y constructores.” 2.2.1.2. Elementos Modelo y LOD Los Elementos Modelo(según AIA E-202) se define como una porción del Modelo de Información de la Construcción que representa un componente, sistema o conjunto dentro de la construcción o lugar de la construcción. Los Elementos Modelo se deno- minarán de aquı́ en adelante objetos BIM (debido a que su uso es mas extendido dentro de los procesos BIM). El nivel de parametrización, el comportamiento geométrico, el tratamiento de datos (ingreso y salida de datos) y demás caracterı́sticas de los objetos BIM están sujetos a las herramientas que proporciona el fabricante del software BIM siendo muy variados y sofisticados. 13 http://www.comitebimdelperu.com Figura 2.1: Herramientas para modelado de objetos BIM Fuente: Archicad Software De entre los objetos BIM de casi todos los fabricantes de software podemos men- cionar los mas comunes: Wall: muros Door: puerta Window: ventana Column: columna Beam: viga Slab: losa Stair: escalera Roof: cubierta Shell: membrana Skylight: lucernario o tragaluz Curtain Wall: muro cortina Morph: amorfo Object: objetos Zone: zona Mesh: malla etc. Durante el modelado de los objetos BIM, se puede caer (en casi todos los casos) en cierta incertidumbre al preguntarnos: ¿Qué precisión requiere el objeto BIM para representar lo que se pretende?, tal motivo hizo necesario definir el término LOD que 14 trae consigo el proceso BIM. Figura 2.2: Level of development: Nivel de desarrollo Fuente: LOD Spec 2019 For Building Information Models-Part I El comite BIM-Perú presenta una definición del LOD-Nivel de detalle-(”El Ni- vel de Detalle (ND) describe la cantidad de trabajo que se ha desarrollado dentro del modelo ası́ como sus requisitos mı́nimos. El Nivel de Detalle es acumulativo y debe avanzar de un nivel a otro”) cuya traducción quizás no corresponde con la definición que hace la AIA(American Institute of Architects) en su documento E202-2008 por lo que es necesario realizar algunas aclaraciones al respecto. El acrónimo LOD tiene dos traducciones: LOD (Level of detail-Nivel de detalle) Se refiere a la cantidad de información que posee un objeto BIM o un modelo BIM, aunque el nivel de detalle de este último no sea fácil de determinar. Esta clasificación en niveles de detalle o grado de detalle es usado generalmente en procesos tradicionales (podrı́a hacerse un sı́mil en nuestro medio con : idea de proyecto, anteproyecto, proyecto definitivo, etc.). A manera de ejemplo, las normas y publicaciones anglosajonas (PAS 1192-2/3/4 y BS 8541.2011) definen como niveles de detalle: esquemático, conceptual y definido. 15 LOD (Level of development-Nivel de desarrollo) Según la AIA Document E202 en sus artı́culos 1.2.2 se define como ” El Nivel de Desarrollo (LOD) describe el nivel de madurez al cual un objeto BIM es desa- rrollado”, es decir, no sólo implica la cantidad de información si no la calidad y la fiabilidad de la información asociado al objeto BIM. De aquı́ en adelante cada vez que empleemos el término LOD estaremos haciendo referencia a la definición acuñada por la AIA Document E202. 2.2.2. Aplicaciones y usos del BIM Existen muchas aplicaciones y usos del BIM que depende del usuario y de los ob- jetivos a los cuales está orientado. Las aplicaciones que se le dan al BIM en el Perú son variadas con diferentes nieles de adopción, de acuerdo a (Murguı́a Sánchez, 2017) en el ”Primer estudio de adopción BIM realizado en Lima y Callao” y (Vizcarra Aparicio, 2018) en ”Reporte regional del Building Information Modelling realizado en Cuzco”, siendo las muestras representativas, se puede destacar las siguientes aplicaciones y usos: Visualización de modelos 3D Diseño colaborativo Compatibilización de estructuras Compatibilización de instalaciones Planos 2D a partir de modelos 3D Metrados y presupuestos 16 Prefabricación de componentes Simulación de la construcción (4D) Control de avance de obra Control de calidad Restauración de edificios o monumentos arquitectónicos Análisis (estructural, lumı́nico, solar, flujo aire, etc.) Planificación urbana 2.2.2.1. Software de propósito BIM Entre sobre los software BIM mas utilizados podemos resaltar algunos como: Autodesk Revit Figura 2.3: Autodesk Revit Fuente: https://www.autodesk.com Bentley AECOsim 17 https://www.autodesk.com Figura 2.4: MicroStation Fuente: https://www.bentley.com Graphisoft Archicad Figura 2.5: Archicad Fuente: https://www.graphisoft.com Tekla Structures Figura 2.6: Tekla Structures Fuente: https://www.tekla.com Nemetschek Allplan 18 https://www.bentley.com https://www.graphisoft.com https://www.tekla.com Figura 2.7: AllPlan Fuente: https://www.allplan.com etc Para los propósitos del presente trabajo de investigación se optó por usar el software Revit de Autodesk. 2.2.3. Automatización de procesos de modelado Los proyectos de construcción en la actualidad se vuelven cada vez mas complejos y demandantes tanto tiempo, calidad, etc. y a pesar de contar con herramientas BIM sofisticadas, estas herramientas, como tal no resultan suficientes para lo requerido por el dueño del proyecto y es aquı́ donde surge la necesidad de automatizar muchos pro- cesos dentro de la metodologı́a BIM y que en este caso nos referiremos a la automa- tización del modelado que se llevará acabo desarrollando herramientas que aumenten las capacidades de las herramientas BIM y existentes. Todas las herramientas dentro de los software BIM tienen cierto lı́mite que sirven para cierto propósito; sin embargo, es necesario extender las capacidades de dichas herra- mientas automatizándolas, ya que cada vez los proyectos son mas complejos y poseen muchos mas requerimientos. La extensión de las capacidades de las herramientas BIM trae consigo necesariamente conceptos como el Diseño Paramétrico, Computacional o Generativo, que son casi tan 19 https://www.allplan.com antiguos como el concepto BIM. 2.2.3.1. Modelado Parámetrico El software BIM se fundamenta en el modelado paramétrico y que se podrı́a des- cribir como las relaciones entre los elementos de una construcción que permite la coordinación y el control de cambios, lo que implica que los objetos que conforman el modelo también son paramétricos. 2.2.3.2. Parámetro Según la RAE se define como ”Dato o factor que se toma como necesario para analizar o valorar una situación”, en el ámbito matemático se define como ”Variable que en una familia de elementos sirve para identificar cada uno de ellos mediante su valor numérico”. La definición de parámetro utilizado en varios términos del enfoque BIM tiene mucho que ver con el término variable, lo que me lleva a inferir lo siguiente: Si se varı́a el valor del parámetro ya sea dentro de un modelo u objeto paramétrico lo siguiente que sucede es un cambio dentro de todas relaciones donde esté inmersa el valor del parámetro. 2.2.3.3. Diseño paramétrico o Diseño generativo El diseño paramétrico también denominado diseño generativo, trae consigo cierta confusión ya que no se tiene una definición única y ni el momento en que se empezó a usar por los diseñadores. 20 (Davis, 2013) describe una breve historia sobre el diseño paramétrico: ”El término paramétrico se origina en las matemáticas, pero existe un debate sobre cuándo los diseñadores comenzaron a usar la palabra inicialmente. David Gerber, en su tesis doctoral Parametric Practice, acredita a Maurice Ruiter por usar el término por pri- mera vez en un artı́culo de 1988 titulado Parametric Design. 1988 fue también el año de Parametric Technology Corporation (fundada por el matemático Samuel Geisberg en 1985) lanzó el primer software de modelado paramétrico comercialmente exitoso, Pro / ENGINEER pero Robert Stiles sostiene que la verdadera procedencia de pa- ramétrico fue unas décadas antes, en los escritos del arquitecto Luigi Moretti en la década de 1940 quien escribió extensamente sobre .arquitectura paramétrica”, que él define como el estudio de los sistemas de arquitectura con el objetivo de ”definir las relaciones entre las dimensiones que dependen de los diversos parámetros”. Moretti utiliza el diseño de un estadio como un ejemplo para explicar cómo la forma del esta- dio puede derivar de diecinueve parámetros relacionados con cosas como los ángulos de visión y el costo económico del concreto. Las versiones de un estadio paramétri- co diseñado por Moretti se presentaron como parte de su exposición de Arquitectura paramétrica en la Duodécima Trienal de Milán.” El diseño paramétrico por el simple hecho de llevar el término paramétrico podrı́a llevarnos a cierta confusión ya que de acuerdo a la definición de parámetro cualquier objeto BIM podrı́a ser producto de un diseño paramétrico, aunque falso tampoco es; sin embargo, resaltamos las aclaraciones acerca del diseño paramétrico según (Davis, 2013) ”...para cada uno de estos autores, la afirmación de que ”todo el diseño es paramétrico”se deriva de la observación de que todo diseño implica necesariamente parámetros como el presupuesto, el sitio y las propiedades del material. Si bien esto 21 es indudablemente cierto, la parte fundamental de una ecuación paramétrica no es la presencia de parámetros, sino que estos parámetros se relacionan con los resulta- dos a través de funciones explı́citas. Esta conexión explı́cita no existe para todos los parámetros involucrados en un proyecto de diseño. Tı́picamente las relaciones entre parámetros y resultados son correlaciones; el presupuesto tiene un efecto notable en el resultado del diseño, pero normalmente el mecanismo que vincula el presupuesto con el resultado es, en el mejor de los casos, ambiguo. Por lo tanto, el interpretar pa- ramétricamente significa, literalmente, diseñar a partir de parámetros, estos autores restan importancia a las relaciones explı́citas con el modelado paramétrico y, en su lugar, basan su definición de paramétrico en la interfaz observable con el modelo” De acuerdo a la señalado por (Davis, 2013) y con la cual concuerda el desarrollo del diseño paramétrico en la actualidad es necesario resaltar la importancia que tiene las relaciones entre los parámetros mas que los parámetros en si y es en base al cual se centra el desarrollo de software de diseño paramétrico y que al incorporar dentro de las herramientas BIM extienden las capacidades de estas. Actualmente el diseño paramétrico adopta un término mas acorde al sector AEC (Arquitectura, Ingenierı́a y Construcción) que es el diseño generativo y para cuya ”de- finición” podrı́amos citar muchos autores sin embargo, resaltamos la definición de Lars Hesellgren: ”Generative design is not about designing the building – Its’ about desig- ning the system that builds a building.” (Diseño generativo no es diseñar un edificio, es diseñar el sistema que diseña un edificio). La idea básica del diseño generativo o paramétrico se podrı́a resumir en: un método que genera resultados(Output) automáticamente a partir de la modificación de los va- 22 lores de ingreso(Input) o de las funciones que controlan el proceso (podrı́a hacerse un analogı́a con el campo matemático con una función de varias variables o función de función de varias variables), sólo que en este caso tanto los parámetros de ingreso o salida pueden corresponder a caracterı́sticas de: elementos geométricos, audio, video, etc. Figura 2.8: Proceso del diseño generativo Fuente:(Bohnacker et al., 2009) 2.2.3.4. Programación gráfica La programación gráfica es un lenguaje de programación de alto nivel creado en primera instancia para el control de instrumentos ya que facilita el control y operación de estos ası́ mismo el personal de operación no requiere conocimientos de programa- ción (estructura de datos, bucles, etc). 23 Figura 2.9: Ejemplo de un entorno de programación gráfica Fuente: Grasshopper software Entre los primeros programas para diseño paramétrico fue GenerativeComponets y GrassHopper con entornos y metodologı́as de trabajo muy distintas y a la fecha debido a la incursión de nuevas plataformas han ido adaptando su entorno a la programación gráfica. Las instrucciones dentro de una programación gráfica se le denomina algorit- mos gráficos o algoritmos generativos. 2.2.3.5. Software de programación generativa Dentro de los software de programación generativa podemos resaltar: Bentley Systems Incorporated • Plataforma : Microstation • Programa : GenerativeComponents • Scripting : C# 24 Figura 2.10: Generative Components Fuente: https://www.bentley.com Robert McNeel and Associates • Plataforma : Rhinoceros 3D • Programa : GrassHopper • Scripting : RhinoScript, Python Figura 2.11: Grasshopper Fuente: https://www.grasshopper3d.com Autodesk: • Plataforma : Revit, Vasari • Programa : Dynamo • Scripting : Python 25 https://www.bentley.com https://www.grasshopper3d.com Figura 2.12: Dynamo Fuente: https://www.dynamo.org Gehry Technologies • Plataforma : Digital Project (CATIA) • Programa : Digital Project • Scripting : Visual Basic for Applications (VBA) Figura 2.13: Dassault Systèmes Catia Fuente: https://www.3ds.com 2.2.4. Partidas de edificación y los sistemas de clasificación 2.2.4.1. Partidas de edificación De acuerdo a la Norma Técnica: ”Metrados para obras de edificación y habilita- ciones urbanas”, una obra de edificación se organizada en partidas y la definen como: ”Cada uno de los productos o servicios que conforman el presupuesto de una Obra. Las partidas pueden jerarquizarse de la siguiente manera: 26 https://www.dynamo.org https://www.3ds.com Partidas de primer orden.- Agrupan partidas de caracterı́sticas similares. Pueden ser llamadas Partidas Titulo. Partidas de segundo orden.- Agrupan partidas genéricas, que nombran una labor en general o sin precisar detalle. Estas pueden ser llamadas Partidas Sub-tı́tulos o Partidas Básicas. Partidas de tercer orden.- Son partidas especı́ficas que indican mayor precisión de trabajo. Estas pueden ser llamadas Partidas Básicas. Partidas de cuarto orden.- Son partidas para casos excepcionales, de mayor es- pecificidad.” Una partida de edificación de acuerdo a nuestra normativa se compone de los siguien- tes campos para quedar totalmente definida: Descripción.- Viene a ser el desarrollo descriptivo de la partida, que indica los trabajos, servicios u objetos que lo compone. Unidad de medida.- Es una cantidad estandarizada de una determinada magni- tud fı́sica. Forma de Medición.- Es la manera en que el encargado de metrar debe de medir los productos o servicios que componen una obra de edificación o habilitación urbana. Es necesario aclarar que el término metrado (aunque sólo denominado como tal en el Perú) se define según el Reglamento de la ley de Contrataciones del estado como: ”cálculo o la cuantificación por partidas de la cantidad de obra a ejecutar.” 27 De aquı́ en adelante se usará el término metrado para expresar la cantidad de obra (en otros paı́ses también es denominado cómputo de obra o cuantificación de obra). 2.2.4.2. Sistemas de clasificación En todo proyecto u obra de edificación es indispensable la clasificación de los ele- mentos que la componen. En el Perú se ha clasificado y organizado los componentes de las edificaciones siguiendo una estructura económica y por especialidad dejando de lado la clasificación por procedimiento constructivo. Un sistema de clasificación se puede entender como un intento o una una estrategia que clasifica un entorno construido o por construir. Al emplear los modelo BIM en un proyecto de construcción la necesidad de clasificar los elementos que la componen representa quizás la parte central o core de toda la me- todologı́a BIM ya que sin un sistema de clasificación el modelo serı́a sólo un modelo 3d digital. Existen varios sistemas de clasificación que se viene utilizando independientemente de si se adopta o no las metodologı́as BIM y que combinados se potencia sustancialmente. Los más comunes y usados son los siguientes: Masterformat.- Es un estándar de especificaciones técnicas u otra informa- ción escrita para construcciones comerciales o institucionales. Muy utilizado en América del Norte y producido por el Construction Specifications Institute (CSI) y Construction Specifications Canada (CSC). MasterFormat se utiliza en toda la industria de la construcción para dar forma- to a las especificaciones de los documentos de contratos de construcción. El propósito de este documento es proporcionar información de manera consisten- 28 te. La información contenida en MasterFormat está organizada en un formato de esquema estandarizado dentro de 50 divisiones. (Autodesk, 2016) Figura 2.14: MasterFormat. Números y tı́tulos (Autodesk, 2016) Uniformat.- Es un estándar de clasificación para especificaciones de construc- ción, estimación de costos y análisis de costos y organizada en torno a las partes fı́sicas de una construcción conocida como elementos. Los elementos son com- ponentes principales comunes a la mayorı́a de los edificios y se puede utilizar para brindar consistencia en la evaluación económica de proyectos de construc- ción. Este estándar ha sido ampliamente aceptado como un estándar ASTM. UniFormat se originó en América del Norte y es producido por Construction Specifications Institute (CSI) y Construction Specifications Canada (CSC). (Au- todesk, 2016) 29 Figura 2.15: Estructura Uniformat (Autodesk, 2016) Uniclass.- Es un sistema de clasificación unificado para todos los sectores de la industria de la construcción del Reino Unido. Clasificando elementos de todas las escalas; desde instalaciones como un ferrocarril, hasta productos como pla- cas de anclaje, revestimientos de humos o lámparas LED.Autodesk (2016) En el Reino Unido, el Comité de Información de Proyectos de la Industria de la Construcción (CPIC) creó Uniclass como un sistema de clasificación unificado para todos los sectores de la industria de la construcción del Reino Unido. Lan- zado originalmente en 1997, Uniclass permite que la información del proyecto se estructure en un estándar reconocido. BIM, ahora y en el futuro.(Autodesk, 2016) Omniclass.- El Sistema de Clasificación de Construcción OmniClass (OCCS- 30 OmniClass Construction Classification System), generalmente denominado ”Om- niClass”, es útil para muchas aplicaciones desde la organización de materiales, literatura de productos e información de proyectos. Incorpora otros sistemas de clasificación actualmente en uso como base de muchas de sus tablas: MasterFor- mat para resultados de trabajo, UniFormat para elementos y EPIC (Cooperación de información electrónica de productos) para productos.(Autodesk, 2016) Aunque OmniClass está diseñado para que se pueda utilizar para la clasificación de copias impresas, el poder real de OmniClass depende de su implementación en la tecnologı́a informática (generalmente bases de datos relacionales u orien- tadas a objetos), utilizando la capacidad de esa tecnologı́a para relacionarse. información desde una variedad de perspectivas y para producir informes des- de todas las perspectivas. El resultado es una herramienta de administración de información que es más flexible y poderosa que cualquier sistema simple de al- macenamiento de archivos planos.(Autodesk, 2016) Omniclass consiste en 15 tablas y puede ser usad independientemente de la cla- sificación particular del tipo de información. Estas tablas son: • Table 11 – Construction Entities by Function • Table 12 – Construction Entities by Form • Table 13 – Spaces by Function • Table 14 – Spaces by Form • Table 21 – Elements 31 • Table 22 – Work Results • Table 23 – Products • Table 31 – Phases • Table 32 – Services • Table 33 – Disciplines • Table 34 – Organizational Roles • Table 35 – Tools • Table 36 – Information • Table 41 – Materials • Table 49 – Properties Figura 2.16: Estructura Omniclass 23 (Autodesk, 2016) 32 2.3. Marco conceptual Según el objetivo y la bases teóricas expuestas podemos caracterizar y definir va- riables y conceptos que delimitan el desarrollo del presente trabajo. 2.3.1. Variables del trabajo de investigación Variable evaluativa : Modelado de objetos BIM con propósito de metrado, resal- tando el concepto fundamental modelado de objetos BIM Modelado de objetos BIM.- para entender este concepto es necesario definir el significado de ”objeto BIM”. De acuerdo a Richard McPartland (editor 2015-2018 de NBS-National Building Specification) significa: ”Un objeto BIM es una combinación de muchas cosas: Es información detallada que define el producto y la geometrı́a (la geometrı́a representa las caracterı́sticas fı́sicas del producto)...” Para (Hjelseth, 2010), un objeto modelado con información es sugerido deno- minarse Objeto BIM. Aunque no exista consenso a la hora de definir un objeto BIM, compartimos la definición de Richard McPartland, en consecuencia, el Modelado de objetos BIM significa modelar, reproducir, representar, etc. digitalmente geometrı́as con información útil. Variables de calibración: • Nivel de desarrollo de elementos modelo Nivel de desarrollo o LOD (Level of depelovement), viene a ser el nivel o grado de aproximación y madurez (tanto geométrica como de información) 33 del modelo digital respecto del objeto a representar. • Automatización del proceso de modelado de objetos BIM No tiene una definición consensuada, mas bien deriva directamente del proceso de modelado de objetos BIM a través de rutinas de programación y está directamene relacionado con el concepto de diseño paramétrico. La automatización del modelado BIM se realiza a través del diseño parmétrico el cual tiene como objetivo mejorar el proceso codificando las decisiones de diseño a través de un lenguaje de programación. 34 Capı́tulo 3 Método de la investigación 3.1. Enfoque El enfoque es cuantitativo porque seguirá un proceso secuencial riguroso (se puede redefinir alguna fase mas no ”saltar o evadir” el proceso secuencial), (Sampieri et al., 1998). 3.2. Alcance El alcance de la investigación es aplicativo ya que busca la aplicación de los cono- cimientos que se adquiere a un problema práctico inmediato. (Supo, 2014) 3.3. Diseño de investigación El diseño de investigación es experimental ya que se busca conocer el aporte de la metodologı́a propuesta para la automatización de metrados en obras de edificación. 35 3.4. Población y muestra 3.4.1. Población La población considerada dentro del estudio viene a ser: las partidas que confor- man el expediente técnico del proyecto:”Ampliación Y Mejoramiento Del Servicio Educativo De La Escuela De Formación Profesional De Ingenierı́a De Minas - Unsch, Distrito De Ayacucho, Provincia De Huamanga - Región Ayacucho”. 3.4.2. Muestra La muestra a analizar viene a ser las partidas de las especialidades de Arquitectura y Estructuras del módulo 2 (auditorio) del proyecto: ”Ampliación Y Mejoramiento Del Servicio Educativo De La Escuela De Formación Profesional De Ingenierı́a De Minas - Unsch, Distrito De Ayacucho, Provincia De Huamanga - Región Ayacucho”. 3.5. Hipótesis de la investigación 3.5.1. Hipótesis general Debido al enunciado y al propósito que se persigue, la investigación no tiene hipótesis ya que no se busca verificar o constatar el enunciado. (Supo, 2014) 36 3.6. Operacionalización de variables, definición concep- tual y operacional Cuadro 3.1: Operacionalización de variables Variables de calibración Indicadores Valor final Tipo de variable Nivel de Modelado (LOD) de elementos constructivos Nivel de detalle (LOD) 100-500 continua Automatización de procesos de Modelado de objetos BIM Cantidad de partidas automatizadas 0%-100% continua Variable evaluativa Indicadores Valor final Tipo de variable Modelado de objetos BIM con propósito de metrados Cantidad de partidas modeladas 0%-100% continua Fuente: elaboración propia 3.7. Técnicas e instrumentos Se han de utilizar como técnicas: Observación (visitas a oficina técnica) Análisis documental Análisis de contenido Se han de utilizar como instrumentos: Diario de campo, fichas, grabaciones y fotografı́as Fichas, Internet y páginas web 3.8. Desarrollo del trabajo de investigación El desarrollo del presente trabajo de investigación lo dividiremos en tres seccio- nes, la primera sección describiremos lo concerniente al modelado BIM, software de 37 modelado BIM y las recomendaciones para un modelado BIM. 3.8.1. Modelado BIM y software de modelado El modelado BIM de una construcción es un actividad que consiste en represen- tarlos elementos de la construcción que la componen, con información necesaria y útil según el propósito deseado. Para el desarrollo del modelo BIM emplearemos el soft- ware Revit par lo cual se requiere conocer las herramientas y conceptos que trae este software. 3.8.1.1. Software de modelado Revit es un software de modelado BIM perteneciente a la em- presa Autodesk. Se ha optado por este software porque es uno de los pocos software que engloba dentro de una sola plataforma varias disciplinas (Arquitectura, Estructu- ras, Sistemas mecánicos, eléctricos ,y sanitarios) además de: proporcionar formación continua online, posee herramientas potentes de trabajo colaborativo y proporcionar licencias educativas gratis anuales. 3.8.1.1.1. Los elementos (familias) en los modelos Revit Todo aquello que existe en Revit es un elemento o comúnmente llamado familias que se denominan Clase Ele- mento: Model (modelo), Datum (datos) y View Specific (vistas especı́ficas), asimismo las Clases se clasifican en sub-clases: Host&Components (Anfitriones&Componentes) y View specific (vistas especı́ficas) y esta última a su vez se clasifica en Annota- tion&Detail Items (Anotaciones&Elementos de detalle). Debido al propósito de la investigación ahondaremos en el concepto Clase: Elementos 38 Modelo, ya que los otros tipos de elementos tiene propósitos gráficos y de etiquetado. 3.8.1.1.2. Tipo de Elementos (familias) Modelo La clase Elementos Modelo, son elementos de tres dimensiones que son visibles en vistas 2D y 3D, a su vez estos pueden ser del tipo: Host(Anfitriones) y Components (Componentes). Elementos Anfitriones (Familias de Sistema o System family).- Son aquellas cuya definición, comportamiento y algunas caracterı́sticas están predefinidos por el software y no pueden ser cambiadas por el usuario: Walls, Roof, Floor, ano- tation, etc. Elementos Componentes (Familias componentes o Component Family).- Son elementos cuya definición, comportamiento y caracterı́sticas pueden ser modi- ficados por el usuario: Columns, Beams, Door, Window, etc, y pueden crearse dentro de un mismo archivo o fuera de este y cargarlo al proyecto. Estos elemen- tos también pueden ser alojados por elementos anfitriones. 3.8.1.1.3. La jerarquı́a de los elementos en Revit Todos los elementos en Revit obedecen a una jerarquı́a que la hace idónea al momento de organizarlos. 39 Figura 3.1: Jerarquı́a de Elementos Modelo en Revit Fuente: Elaboración propia Category (Categorı́a) Es una lista ”pre definida” donde se clasifican todos los objetos en Revit, esta clasificación está basada en las caracterı́sticas comunes que reúne cada objeto. Cualquier tipo de objeto que exista en el modelo (objetos 3D, 2D, vistas, texto, cotas, etc) pertenece una categorı́a. Las categorı́as no se pueden crear ni eliminar ya que vienen pre definidas por Revit. Una categorı́a controla la organización, visualización, representación gráica, y las opciones de programación en un proyecto desarrollado en Revit. Family (Familia) Es una conjunto de información 2D y / o 3D que representa elementos construcción y/o documentación y son creadas a partir de las herra- mientas del mismo nombre(o creadas por defecto). Toda familia existente en Revit pertenece a una categorı́a Type (Tipo) Es una representación especı́fica en una familia, con sus propios parámetros, gráficos y documentación que la hacen única respecto de otras fa- 40 milias. Instance (Ejemplar) Es una representación única de un Tipo en un proyecto. Figura 3.2: Jerarquı́a de objetos BIM en Revit Fuente: https://www.modelical.com/es/gdocs/jerarquia-de-datos-de-revit/ 3.8.1.1.4. Las herramientas de modelado Algunas herramientas para el modela- do de elementos de la especialidad de estructuras y arquitectura. Figura 3.3: Algunas Herramientas de la especialidad Arquitectura Fuente: software Revit Figura 3.4: Algunas Herramientas de la especialidad Estructuras Fuente: software Revit 41 https://www.modelical.com/es/gdocs/jerarquia-de-datos-de-revit/ Wall: Muro Paint: Pintura Door: Puerta Window: Ventana Component: Componente Genérico Column: Columna Roof: Techo Ceiling: Cielorraso Floor: Piso, Entrepiso Curtain System: Sistema Cortina Railing: Baranda Ramp: Rampa Stair: Escalera Beam: Viga Beam System: Sistema de Viga Truss: Cercha, Reticulado Connection: Conexiones Fondation Isolation: Cimentación Aislada Foundation Wall: Cimentación Co- rrida Slab Foundation: Platea de Cimen- tación Rebar: Refuerzo Toposurface: Superficie Topográfi- ca Site Component: Componentes de Sitio Buiding Pad: Plataforma de Cons- trucción Graphical Algorithm: Algoritmo Gráfico(Algoritmos realizados en Dynamo) El desarrollo de los Elementos Modelo dentro de un Modelo BIM, depende de muchos factores como el grado de conocimiento sobre las herramientas, el grado de adopción e implantación de la tecnologı́a, etc. donde existen tantos criterios de mode- lado como modeladores existen, sin embargo haremos algunas recomendaciones que han sido determinadas en base a la experiencia del tesista y la tipologı́a de la edifica- 42 ción(Sistema estructural: pórticos de concreto armado). 3.8.2. Recomendaciones para el modelado de objetos BIM Se tiene vasta información sobre el modelado de un modelo BIM con aciertos y desaciertos y lo que se pretende en este acápite es dar las recomendaciones necesarias que hagan útil el modelo BIM incluso hasta etapas de ”control y seguimiento de obra”. Las recomendaciones dadas aquı́ han sido adaptadas a edificaciones de tipo aporticado. Para mayor claridad de lo que se va a señalar a continuación es necesario que el lector tenga conocimientos básicos sobre las herramientas del software Revit y los conceptos dearolados en el capı́tulo anterior. Establecer un nivel LOD que concuerde con los objetivos del proyecto o las necesidades del dueño del proyecto. Representar los elementos constructivos lo mas cercano posible a como se cons- truye, claro está que, la representación de los elementos constructivos (Objetos BIM) está sujeto al nivel LOD establecido. • Entorno o Site.- Se recomienda modelar el entorno(situación topográfica actual) con la herramienta Topography o importando desde archios .dwg. • Ejes o Planos de referencia.- Se recomienda modelar los ejes (y planos de referencia de ser necesario) del modelo que servirán de referencia en el modelado de vigas, columnas y fundaciones. • Excavaciones.- Es fundamental su modelado, se recomienda usar la he- rramienta Buildind Pad en el caso de cortes masivos. Para excavaciones en zapatas, cimientos, subcimientos y otros no se recomienda porque su 43 modelado demanda mucho tiempo. • Rellenos.- Es factible usar la herramienta Floor, pero para rellenos en zapa- tas, cimientos, sobrecimientos, etc no se recomienda porque su modelado demanda mucho tiempo. • Zapata Aislada.- Usar la herramienta Isolate Foundation y si son geometrı́as complejas hacer uso de la herramienta Model in-Place y asignar la cate- gorı́a correspondiente (Structural Foundation). • Cimiento Corrido.- Usar la herramienta Wall Foundation en caso no se tenga un sub cimiento, caso contrario se recomienda modelar con la herra- mienta Wall y usar la herramienta Wall Foundation para el sub cimiento. • Sobrecimiento.- Se recomienda usar la herramienta Wall y asociado úni- camente al muro que soporta. Evite usar los Muros compuestos o Stacked Walls. • Columnas.- Modelar con la herramienta Structural Column. Se recomienda para construcciones de mas de un nivel, modelarlas en cada nivel, con el objetivo de tratar los datos por nivel. Si se tratara de columnas de sección compleja se recomienda crear tantas familias como diferentes secciones diferentes se tenga. • Vigas.- Se recomienda modelar con la herramienta Beam y modelarlas en- tre ejes, ie, una viga cada dos apoyos(el apoyo pueden ser columnas o vigas). • Losas.- Se recomienda modelarlas con la herrmienta Floor: Structural. • Columnetas.- Se recomienda modelarlas en cada nivel, con el objetivo de 44 tratar los datos por nivel. Si se tratara de columnetas de sección compleja se recomienda crear tantas familias como diferentes secciones diferentes se tenga. • Viguetas.- Se recomienda modelarlas entre apoyos(el apoyo pueden ser columnetas u otros elementos constructivos). • Refuerzo.- Usar la herramienta Structural Rebar para columnas y vigas y escaleras y la herramienta Structural Area Reinforcement para losas y muros. • Encofrados.- No se recomienda modelar con las herramientas del software Revit. Demanda demasiado tiempo • Muros y acabados.- Se recomienda usar la herramienta Wall y evitar el uso de muros compuestos (stacked wall) o incluir en el objeto muro todos los acabados, ie, si el muro tiene acabados, este deberá modelarse por separado y por niveles, con el objetivo de un mejor filtrado, selección y agrupación de objetos BIM. • Mamparas.- usar la herramienta Curtain Wall. • Pisos.- usar la herramienta Floor: Architectural y modelarlas tantas veces como capas tenga. • Pinturas.- No se recomienda modelar con las herramientas del software Revit. Demanda demasiado tiempo. • Puertas, Ventanas.- Usar las herramientas Door y Window respectivamente • Bruñas.- Usar la herramienta Wall Reveal • Zócalo y contrazócalo.- Se recomienda usar la herramienta Wall tantos ti- 45 pos como tipos de zócalo se tenga. En casos muy especı́ficos se podrı́a usar la herramienta Wall Sweep. • Cerrajerı́a.- No es necesario su modelado. salvo exista variedad de tipos. • Vidrios.- No es necesario su modelado ya que vienen incluidos en las fa- milias al cual pertenecen. Todas estas recomendaciones son para modelar cualquier Elemento modelo (aun- que este no incluye la incorporación de información), ya cualquier elemento constructivo es posible a ser modelado; sin embargo, a la hora de modelar gran cantidad de elementos estas recomendaciones pierden cierto pragmatismo ya que se ven limitadas por las herramientas del software Revit, en tal sentido es necesario recurrir una conjunto de nuevas herramientas de modelado y que a través de una metodologı́a automatice los procesos de modelado. 3.8.3. Automatización en el modelado BIM Debido a la complejidad y alta demanda de muchos proyectos constructivos las he- rramientas BIM resultan insuficientes, siendo imprescindible extender las capacidades de las herramientas BIM y es ahı́ donde el diseño paramétrico a través de los software de diseño paramétrico cobra importancia. 3.8.3.1. Software de diseño paramétrico.- Dynamo, es un software para diseño o modelado paramétri- co, desarrollado por Autodesk, originalmente creada para Vasari de Autodesk(Simulaciones de flujos, condiciones climáticas, etc.) que fue descontinuado en 2015 pasando a ser posteriormente un Add-On (extension) para Revit y complementar las funciones de 46 este. Es una herramienta open source ideal para la generación de ”scripts visuales” . Dynamo permite programar a través de elementos visuales (nodos) donde nosotros enlazamos diferentes nodos y a partir de relaciones y secuencias establecidas se logra componer algoritmos personalizados. Dynamo también soporta lı́neas de código habi- tuales (Design Script-lenguaje nativo de Dynamo) como lenguaje Python. Se opta por esta herramienta debido a que es de código abierto (open source), es decir, que es construı́do y mejorado por toda la comunidad de usuarios. Cada vez se va potenciando con nuevos nodos potentes y gratuitos. 3.8.3.1.1. Desarrollo de programas en Dynamo El modelado de algunos de los elementos constructivos dentro de un proceso de construcción convencional en nues- tro paı́s no se ajustan a las herramientas estandar ofrecidas por el software Revit y son justamente estos elementos constructivos los que demandan mucho tiempo durante su modelado ya que implican numerosos objetos; actualmente este proceso de modela- do se sigue realizando ”artesanalmente” es decir, se modela elemento por elemento (prácticamente uno a uno), lo que hace que, al llevar a cabo el desarrollo de un pro- yecto de construcción con estas herramientas resulta contraproducente. Los elementos constructivos que tienen la dificultad de modelado antes mencionada son: Excavaciones Rellenos Columnas de secciones atı́picas Refuerzo longitudinal en Vigas(rectas y curvas) y columnas 47 Refuerzo transversal(estribos) en vigas (rectas y curvas), columnas y placas Encofrados Tarrajeos Estos elementos constructivos comprenden gran parte de los items de metrados esta- blecidos en la Norma técnica; por lo tanto, es necesario usar el diseño paramétrico para extender y optimizar el modelado de estos elementos constructivos. Para el presente trabajo de investigación se han desarrollado rutinas de diseño pa- ramétrico para el modelado de: Excavaciones Nombre de la rutina: Excavation 3 Elements Columnas de secciones complejas Nombre de la rutina: CreateStructuralColumn By Close Curve Refuerzo transversal(estribos) en vigas (rectas y curvas) Nombre de la rutina: Reinforcement Stirrup Start End Medium BeamCurves Encofrados Nombre de la rutina: Encofrado General 3 Elements A continuación presentamos de manera resumida las cuatro rutinas mas resaltantes que automatiza el modelado de los elementos constructivos señalados anteriormente. Para mayor claridad de las rutinas generadas se adjunta en el Anexo: código en Dynamo, en formato legible, además de los links de video donde se puede aclarar el funcionamiento de cada rutina. 3.8.3.1.2. CreateStructuralColumn By Close Curve 48 Objetivo El objetivo de la presente rutina es la generación de columnas o colum- netas de cualquier forma que tengan la misma altura sin importar la sección de este a partir de una región (equivalente al comando hatch de Autocad). Esta rutina es prefe- rible en proyectos no estándar y cuando sea necesario transportar proyectos hechos en Autocad hacia un modelo BIM. Variables Elemento Región Altura de Columnas Prefijo de Nombre de elemento Contador del elemento Desarrollo En primer lugar se definen las variables de ingreso que define el en- torno. Luego se filtra el elemento región ( en el caso haya una selección de otros elementos que no sean elementos región) y se separan en caras (superficies) que corresponden a cada columna o columneta Finalmente se extruye las caras en la dirección Z+ hasta la altura deseada. 49 PLANO: TESIS: FECHA: PLANO N° ESCALA: 1 2 1 2 abc UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA FACULTAD DE INGENIERÍA DE MINAS, GEOLOGÍA Y CIVIL ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL PROPUESTA DE MODELADO EN OBJETOS BIM PARA AUTOMATIZACIÓN DE METRADOS DE ACUERDO A LA NORMA TÉCNICA APLICADA A UNA EDIFICACIÓN EN HUAMANGA- AYACUCHO-2019 TESISTA:Bach. HÉBER HUAMANÍ FERNÁNDEZ 12/06/2019 S/EASESOR: Mg. Sc. HEMERSON LIZARBE ALARCÓN CreateStructuralColumn_By_Curve CODE_1 3.8.3.1.3. Encofrado General 3 Elementos Objetivo El objetivo de la presente rutina es la generación de encofrados (super- ficies) para un conjunto de tres elementos que estén relacionados. Variables Elementos 1 Prefijo de nombre de Elementos 1 Elementos 2 Prefijo de nombre de Elementos 2 Elementos 3 Prefijo de nombre de Elementos 3 Desarrollo En primer lugar se definen las variables de ingreso que define el en- torno, en este caso el elemento 1 puede referirse a las losas, elemento 2 a columnas y elemento 3 a vigas. Luego se unen los tres elementos en una sola geometrı́a, seguidamente se realiza la operación la sólidos (”intersection”) de cada elemento con el elemento de una sola geometrı́a obteniendo ası́ el encofrado para cada elemento y finalmente se le asignan el parámetro ”Área” a cada elemento y su respectivo valor. 51 PLANO: TESIS: FECHA: PLANO N° ESCALA: 1 2 1 2 abcd UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA FACULTAD DE INGENIERÍA DE MINAS, GEOLOGÍA Y CIVIL ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL PROPUESTA DE MODELADO EN OBJETOS BIM PARA AUTOMATIZACIÓN DE METRADOS DE ACUERDO A LA NORMA TÉCNICA APLICADA A UNA EDIFICACIÓN EN HUAMANGA- AYACUCHO-2019 TESISTA:Bach. HÉBER HUAMANÍ FERNÁNDEZ 12/06/2019 S/EASESOR: Mg. Sc. HEMERSON LIZARBE ALARCÓN Encofrado_General_3_Elements CODE_2 Este mismo código se puede usar para modelar los elementos como tarrajeo y derrames. Para mayor detalle sobre la utilización del código puede revisar el video en: https://www.youtube.com/watch?v=7XZXEtufETM&t=9s 3.8.3.1.4. Excavation 3 Elements Objetivo El objetivo de la presente rutina es la generación de excavaciones (geo- metrı́as) para un conjunto de tres elementos constructivos que estén relacionados. Variables Elementos 1 Elementos 2 Elementos 3 Para mayor detalle sobre la utilización del código puede revisar el video en https: //www.youtube.com/watch?v=atxntzyXCb4 Desarrollo En primer lugar se definen las variables de ingreso que define el en- torno, en este caso el elemento 1 puede referirse a las zapatas, elemento 2 a cimientos corridos y elemento 3 a los pisos. La rutina propuesta primero realiza la selección de la cara inferior de cada elemento. Continúa con la extrusión de cada cara inferior la altura correspondiente al nivel de desplante formándose ası́ sólidos de excavación al cual faltarı́a realizar los correspon- dientes descuentos debido a la superposición de sólidos seguidamente, los tres ele- mentos constructivos de ingreso se unen en un único sólido al cual se le realiza las operaciones de intersección con las geometrı́as de excavación generadas. 53 https://www.youtube.com/watch?v=7XZXEtufETM&t=9s https://www.youtube.com/watch?v=atxntzyXCb4 https://www.youtube.com/watch?v=atxntzyXCb4 Finalmente se le asignan los parámetros, Marca, Área, Volumen, etc. a los elementos de excavación resultantes. 54 PLANO: TESIS: FECHA: PLANO N° ESCALA: 1 2 1 2 abc UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA FACULTAD DE INGENIERÍA DE MINAS, GEOLOGÍA Y CIVIL ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL PROPUESTA DE MODELADO EN OBJETOS BIM PARA AUTOMATIZACIÓN DE METRADOS DE ACUERDO A LA NORMA TÉCNICA APLICADA A UNA EDIFICACIÓN EN HUAMANGA- AYACUCHO-2019 TESISTA:Bach. HÉBER HUAMANÍ FERNÁNDEZ 12/06/2019 S/EASESOR: Mg. Sc. HEMERSON LIZARBE ALARCÓN cde 3 3 Excavation_3_Elements CODE_3 Todas las rutinas aquı́ mostradas pueden modificarse a necesidad e incluso ser am- pliadas para tareas especı́ficas, representando ası́ en conjunto una herramienta muy potente que tiene pocos lı́mites en la automatización de cualquier proceso de modela- do. 3.8.4. Partidas de edificación y su incorporación en un entorno BIM La Norma Técnica: Metrados Para Obras De Edificación y Habilitaciones Urbanas (de aquı́ en adelante Norma Técnica) establece 192 y 193 partidas entre las especiali- dades de Arquitectura y Estructuras respectivamente (desde el primer hasta el quinto orden)que, al aplicar a cada proyecto de construcción estará sujeto a la particularidad de esta; sin embargo, debemos ajustarnos a la Norma Técnica lo mas que se pueda ya que de alguna manera estandariza el producto o servicio (haciendo más legible a pesar de que la norma no abarque la totalidad de productos o servicios dentro de una obra de construcción). La partidas de edificación establecidas en nuestra Norma Técnica representa hoy por hoy el único sitema de clasificación de elementos constructivos que se tiene y que a la hora de implementar dentro de un modelo BIM resulta tedioso y se pierde el ”objetivo” BIM dentro del modelo desarrollado debido a que los software BIM traen objetos cuya clasificación no es la que pretendemos usar, en tal sentido es necesario daptar nuestro sistema de clasificación de tal manera que sea legible por el software BIM. 56 3.8.4.1. Código en VBA-Visual Basic para hacer legible cualquier sistema de clasificación Este código desarrollado en Visual Basic hace posible exportar en formato .txt cualquier sistema de clasificación de tal manera que sea legible por el software Revit. Sub Generador_Estructuras() i = 0 Index1 = 0 Do While Cells(9 + i, 2) <> "" If Cells(9 + i, 2).IndentLevel = 0 Then Index1 = Index1 + 1 Index2 = 0 Cells(9 + i, 1) = "OE." & Format(Index1, "") ’Create Assembly Code Cells(9 + i, 4) = "1" If Cells(9 + i, 6) = "p" Then Cells(9 + i, 1).Font.Color = RGB(0, 0, 0) Cells(9 + i, 2).Font.Color = RGB(0, 0, 0) Else Cells(9 + i, 1).Font.Bold = True Cells(9 + i, 1).Font.Color = RGB(255, 0, 0) Cells(9 + i, 2).Font.Bold = True Cells(9 + i, 2).Font.Color = RGB(255, 0, 0) End If ElseIf Cells(9 + i, 2).IndentLevel = 1 Then Index2 = Index2 + 1 Index3 = 0 Cells(9 + i, 1) = "OE." & Format(Index1, "") & "." & Format(Index2, "") Cells(9 + i, 3) = "OE." & Format(Index1, "") ’Create Assembly Code Cells(9 + i, 4) = "2" If Cells(9 + i, 6) = "p" Then Cells(9 + i, 1).Font.Color = RGB(0, 0, 0) Cells(9 + i, 2).Font.Color = RGB(0, 0, 0) Else Cells(9 + i, 1).Font.Color = RGB(0, 0, 255) Cells(9 + i, 2).Font.Color = RGB(0, 0, 255) End If ElseIf Cells(9 + i, 2).IndentLevel = 2 Then Index3 = Index3 + 1 Index4 = 0 Cells(9 + i, 1) = "OE." & Format(Index1, "") & "." & Format(Index2, "") & "." & Format(Index3, "") Cells(9 + i, 3) = "OE." & Format(Index1, "") & "." & 57 Format(Index2, "") ’Create Assembly Code Cells(9 + i, 4) = "3" If Cells(9 + i, 6) = "p" Then Cells(9 + i, 1).Font.Color = RGB(0, 0, 0) Cells(9 + i, 2).Font.Color = RGB(0, 0, 0) Else Cells(9 + i, 1).Font.Color = RGB(0, 255, 0) Cells(9 + i, 2).Font.Color = RGB(0, 255, 0) End If ElseIf Cells(9 + i, 2).IndentLevel = 3 Then Index4 = Index4 + 1 Index5 = 0 Cells(9 + i, 1) = "OE." & Format(Index1, "") & "." & Format(Index2, "") & "." & Format(Index3, "") & ". " & Format(Index4, "") Cells(9 + i, 3) = "OE." & Format(Index1, "") & "." & Format(Index2, "") & "." & Format(Index3, "") ’Create Assembly Code Cells(9 + i, 4) = "4" If Cells(9 + i, 6) = "p" Then Cells(9 + i, 1).Font.Color = RGB(0, 0, 0) Cells(9 + i, 2).Font.Color = RGB(0, 0, 0) Else Cells(9 + i, 1).Font.Color = RGB(102, 15, 30) Cells(9 + i, 2).Font.Color = RGB(102, 15, 30) End If ElseIf Cells(9 + i, 2).IndentLevel = 4 Then Index5 = Index5 + 1 Cells(9 + i, 1) = "OE." & Format(Index1, "") & "." & Format(Index2, "") & "." & Format(Index3, "") & ". " & Format(Index4, "") & "." & Format(Index5, "") Cells(9 + i, 3) = "OE." & Format(Index1, "") & "." & Format(Index2, "") & "." & Format(Index3, "") & ". " & Format(Index4, "") ’Create Assembly Code Cells(9 + i, 4) = "5" If Cells(9 + i, 6) = "p" Then Cells(9 + i, 1).Font.Color = RGB(0, 0, 0) Cells(9 + i, 2).Font.Color = RGB(0, 0, 0) Else Cells(9 + i, 1).Font.Color = RGB(0, 32, 0) Cells(9 + i, 2).Font.Color = RGB(0, 32, 0) End If End If i = i + 1 Loop End Sub 58 Sub Export_txt() ’declaring variables Dim FileName, sLine, Deliminator As String Dim LastCol, LastRow, FileNumber As Integer ’Location and file name FileName = "C:\Users\PC\Desktop\ExceltoText.txt" Deliminator = " " LastCol = ActiveSheet.Cells.SpecialCells(xlCellTypeLastCell). Column LastRow = ActiveSheet.Cells.SpecialCells(xlCellTypeLastCell). Row FileNumber = FreeFile ’creating and overwriting a text file Open FileName For Output As FileNumber For i = 9 To LastRow For j = 1 To 3 If j = 3 Then j = 4 sLine = sLine & Cells(i, j).Value Else sLine = sLine & Cells(i, j).Value & vbTab End If Next j Print #FileNumber, sLine sLine = "" Next i Close #FileNumber MsgBox "Exportado al Escritorio" End Sub Funcionamiento de la hoja Generator Assembly Code.xls Rellena en el campo PARTIDAS partir de B9, B10,...etc. todas las partidas ne- cesarias, ya sean tı́tulos, sub tı́tulos, partidas o sub partidas, dando la sangrı́a correspondiente para distinguir la jerarquı́a de unas sobre otras. Rellenar en el campo IDEN.PARTIDA a partir del campo F9 hacia abajo con la letra p sólo aquellas filas del campo PARTIDAS que corresponden a una partida propiamente dicha. No será necesario rellenar el campo ITEM, Keynote Root ni Assembly Root ni 59 establecer los colores. Presionar el botón para generar los items, formato de colores, los códigos del sistema de clasificación(Assembly Code), los códigos para asignar keynotes(también llamadas notas Clave). Presionar el botón para exportar el sistema de clasificación (Assembly Code) a formato legible por el software Revit. 3.8.5. Metodologı́a para automatizar el modelado de objetos BIM La presente metodologı́a que se propone está alineada al objetivo que pretende el trabajo de investigación para lo cual es necesario: comprender las capacidades que añade el diseño generativo, las recomendaciones de modelado de objetos, la expe- riencia del modelador en procesos constructivos y los objetivos que busca el proyecto siempre y cuando se tega un sistema de clasificación de calidad acorde al tipo de obra. 60 LOD: 100, 200, etc SIST. CLASIFICACIÓN: Uniformat, Masterformat, Uniclass, Omniclass, Other SIST. CODIFICACIÓN: Keynotes, Comments LIBRERÍA MATERIALES: Acero, Madera, Concretos, Acabados, Mamposteria, etc Zapatas Ejes, Niveles Columnas Vigas Losas Muros, Retención Solados Falsa Zapatas Sobrecimi entos Cimientos Subcimie ntos Pisos y otros Viguetas Columnet as Puertas Ventanas Rellenos Excavacio nes Encofrado s Derrames Tarrajeos • Planos CAD • Coordinación Diseñadores • Agrupación elementos • Clasificación elementos • Asignación Materiales • Asignación Codificación • Refuerzo • Conectores • Uniones • Detalles • Otros Cunetas Otros • Tablas de metrados • Exportación formato .txt • Importación a formatos .xlsx • Desarrollo de algoritmos en Dynamo para elementos complejos DIAGRAMA DE PROCESO: MODELADO DE OBJETOS BIM CON PROPÓSITO DE METRADOS Fuente: Elaboración propia Creación parámetros compartidos Terreno 1. Fuente de datos Se refiere al tipo de fuente con que se cuenta antes del inico del modelado, pudiendo ser: Planos (extensión: .dwg, .pdf, imagenes, bocetos, etc) Coordinación con diseñador (es). 2. Algoritmos para modelado de objetos complejos En un modelo BIM en Revit existen muchos elementos que tienen diferente gra- do de dificultad a la hora de modelar, en tal sentido, es necesario identificar aquellos elementos que de por si tomarı́a demasiado tiempo modelarlos con las herramientas que trae por defecto Revit y estos son: Excavaciones, Rellenos, Encofrados, Tarrajeos, Derrames, Refuerzo transversal en vigas y columnas (es- tribos) y otros elementos muy particulares; en tal sentido es necesario desarrollar algoritmos de modelado que agilicen el modelado de los elementos ya mencio- nados. Para las Excavaciones se ha desarrollado el algoritmo: Excavation 3 Elements Para los Rellenos se ha desarrollado el algoritmo: Fill Para los Encofrados, Tarrajeos y Derrames se ha desarrollado el algoritmo: Encofrado General 3 Elementos Para el Refuerzo transversal en vigas y columnas se ha desarrollado el al- goritmo: Reinforcement Stirrup MaximSpacingColumn y Reinforcement Stirrup MaximSpacing Beam respectivamente Se deben tener los algoritmos de esta etapa muy bien definida antes de iniciar (de preferencia) el proceso de modelado ya que este etapa bien definida y aplicada 62 en cada fase reducirá significativamente los tiempos de modelado. 3. Condiciones Iniciales Establecer un LOD para cada elemento a modelar. Establecer un Sistema de clasificación. Establecer un Sistema de codificación. Establecer una librerı́a estándar de materiales. 4. Modelado El proceso de modelado que se plantea se subdivide en 4 fases donde se reco- mienda seguir el orden establecido por las lı́neas de color rojo(Ver diagrama de modelado) 5. Modelado fase 1 Se sugiere el orden de modelado establecido en esta fase y tomar en cuenta ”las Recomendaciones para un correcto modelado de objetos BIM” a) Creación de parámetros compartidos b) Modelado de Terreno c) Modelado de Ejes d) Modelado de Niveles e) Modelado de Zapatas f ) Modelado de Solados 63 g) Modelado Falsa Zapatas h) Modelado de Columnas i) Modelado de Vigas j) Modelado de Losas k) Modelado de Muros, Muros de contención l) Modelado de Sobrecimientos m) Modelado de Cimientos n) Modelado de Subcimientos ñ) Modelado de Pisos o) Modelado de Otros elementos 6. Modelado fase 2 Se sugiere el orden de modelado establecido en esta fase y tomar en cuenta ”las Recomendaciones para un correcto modelado de objetos BIM” a) Modelado de Columnetas b) Modelado de Viguetas c) Modelado de Puertas d) Modelado de Ventanas e) Modelado de Cunetas f ) Modelado de Otros 7. Modelado fase 3 Se sugiere el orden de modelado establecido en esta fase y tomar en cuenta ”las Recomendaciones para un correcto modelado de objetos BIM” 64 a) Modelado de Excavaciones b) Modelado de Rellenos c) Modelado de Encofrados d) Modelado de Derrames e) Modelado de Tarrajeos f ) Modelado de Otros 8. Modelado fase 4 Se sugiere el orden de modelado establecido en esta fase y tomar en cuenta ”las Recomendaciones para un correcto modelado de objetos BIM” a) Modelado de Refuerzo b) Modelado de Conectores de refuerzo c) Modelado de Uniones de acero d) Modelado de Detalles e) Modelado de Otros 9. Proceso B”I”M En esta etapa es necesario agrupar los elementos de acuerdo a la necesidad del proyecto y/o facilidad del modelador pudiendo buscar los siguientes objetivos: a) Codificación de los elementos.- Dependerá de lo que se requiere (tanto en planos como en las planillas de metrados) b) Clasificación de los elementos.- Puede usar los sistemas de clasificación 65 como: Uniformat, Masterformat, UniClass u otro sistema predefinido (ejem- plo: Norma Técnica). c) Asignación de materiales, etc.- Se puede asignar los materiales a los ele- mentos del modelo, y dotar de cualquier otra información relevante según las necesidades del proyecto, necesidades del dueño, del cliente, etc. En este proceso nos centraremos en la CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMEN- TOS de acuerdo a la Norma Técnica. 10. Salida Una vez que se haya modelado, codificado y clasificado los elementos en Re- vit, la obtención de metrados es automática y se pueden filtrar en las tablas de cuantificación que trae por defecto el software o de lo contrario exportar a formatos excel predefinidos a preferencia del cliente o usuario. Para un ma- yor detalle del funcionamiento de estas tablas puede ver el siguiente enlace https://www.youtube.com/watch?v=6nhRlLTeaUs o ver la salida de da- tos a través de la exportación a planillas excel con formato predefinido en el siguiente enlace https://www.youtube.com/watch?v=4zY7rZv1WRo 3.8.6. Aplicación de la metodologı́a a un proyecto de edificación 3.8.6.1. Descripción del proyecto Antes de aplicar la metodologı́a propuesta haremos una breve descripción del pro- yecto al cuál se aplicará la metodologı́a: Datos Generales del Proyecto 66 https://www.youtube.com/watch?v=6nhRlLTeaUs https://www.youtube.com/watch?v=4zY7rZv1WRo 1. Nombre del proyecto:”Ampliación Y Mejoramiento Del Servicio Educativo De La Escuela De Formación Profesional De Ingenierı́a De Minas- Unsch , Distrito De Ayacucho, Provincia De Huamanga - Ayacucho” 2. Ubicación: Ciudad Universitaria-Huamanga-Ayacucho 3. Entidad Ejecutora: Universidad Nacional San Cristóbal de Huamanga 4. Modalidad de ejecución : Suma Alzada 5. Presupuesto Viabilizado: 8’407,390.39 6. Presupuesto Base: 8’407,390.39 7. Presupuesto Contratado: 8’407,390.39 8. Costo Directo: 6’258,491.58 9. Gastos Generales: 565,367.98 10. Utilidad: 301,047.55 11. IGV(18%) 1’282,483.28 12. Contratista: Consorcio LIGEM 13. Supervisión: Consorcio El Sol 14. Plazo de Ejecución: 365 dı́as calendario Componentes del proyecto 67 Figura 3.5: Componentes del proyecto Fuente: elaboración propia Todos los edificios está considerado con un sistema de pórticos de concreto ar- mado formado por vigas, columnas, muro de Cº Aº, y losas aligeras, en el caso de la escaleras y rampa formado por columnas, vigas, losas macizas. El acabado en pórticos, losas y muros será con mortero de cemento y acabado final con pintura, en pisos con acabado cerámico según se detalla en los planos. Geometrı́a 3D del proyecto 68 Figura 3.6: Imagen 3D del proyecto Fuente: Expediente Técnico 3.8.6.2. Aplicación de la metodologı́a 1. Fuente de datos a) Se cuenta con archivos con extensión .dwg Se analizaron 12 archivos .dwg del módulo 1 y 6 archivos .dwg del Módulo 2 de la especialidad estructuras. Se analizaron 05 archivos .dwg de los módulos 1 y 2 de la especialidad arquitectura. b) Coordinación con diseñador(es): No fue necesario. El expediente técnico ya estába definido y en ejecución de obra. 2. Algoritmos par modelado de objetos complejos Se usaron los siguientes software de licencia educativa: a) Modelo BIM: Revit 2019. b) Diseño paramétrico: Dynamo 1.3.3. 69 c) Package desarrollados en Dynamo como: Dynamo Rebar, Springnode, Lunch- Box, Clockwork d) Rutinas desarrolladas en Dynamo para el modelado de: Excavaciones, re- llenos, encofrados, derrames, tarrajeos y refuerzos. 3. Condiciones Iniciales a) Establecer una LOD para cada elemento a modelar Para la presente, debido a que en nuestro medio no se tiene un LOD defi- nido o normado y basándonos en lo que recomienda el comité BIM-Perú a grandes rasgos: Elementos: todos (excepto encofrados y tarrajeos) LOD 300 Elementos: encofrado, tarrajeos-LOD 100 b) Sistema de clasificación. En el paı́s lo más cercano a un sistema de clasificación es la codificación hecha por la Norma Técnica, en tal sentido, usaremos la codificación de acuerdo al presupuesto del expediente técnico el cual se genera con la hoja excel ”Generador Assembly Code.xlsx”. 70 Figura 3.7: Generador Assembly Code.txt Fuente: elaboración propia Figura 3.8: Assemly Code generado importado a Revit Fuente: elaboración propia c) Establecer codificación para Objetos BIM 71 La codificación lo ceñiremos a lo establecido en el expediente técnico: Zapatas: Z-1, Z-2, Z-3,... Columnas: C-1, C-2,... Vigas: V211, V212, V213... Otros: d) Establecer una librerı́a estándar de materiales Crear materiales de acuerdo al proyecto Figura 3.9: Librerı́a de materiales Fuente: elaboración propia 4. Modelado fase 1: a) Generación de Parámetros compartidos 72 Figura 3.10: Creación de parámetros compartidos Fuente: elaboración propia b) Generación de ejes Figura 3.11: Creación de grillas Fuente: elaboración propia c) Generación de niveles 73 Figura 3.12: Creación de niveles Fuente: elaboración propia d) Modelado Zapatas Figura 3.13: Modelado de zapatas Fuente: elaboración propia e) Modelado de Solados a través de código generativo 74 Figura 3.14: Modelado de solado Fuente: elaboración propia f ) Modelado de Columnas Figura 3.15: Modelado de columnas Fuente: elaboración propia g) Modelado de Vigas 75 Figura 3.16: Modelado de vigas Fuente: elaboración propia h) Modelado de Losas Figura 3.17: Modelado de losas Fuente: elaboración propia i) Modelado de Muros 76 Figura 3.18: Modelado de muros Fuente: elaboración propia j) Modelado de Sobrecimientos Figura 3.19: Modelado de sobrecimiento Fuente: elaboración propia k) Modelado de Cimientos Corridos 77 Figura 3.20: Modelado de cimiento corrido Fuente: elaboración propia l) Modelado de Sub Cimientos Figura 3.21: Modelado de sub cimiento Fuente: elaboración propia m) Modelado de Pisos 78 Figura 3.22: Modelado de pisos Fuente: elaboración propia 5. Modelado fase2: a) Modelado de Columnetas y Viguetas Figura 3.23: Modelado de columnetas y viguetas Fuente: elaboración propia b) Modelado de Puertas y Ventanas 79 Figura 3.24: Modelado de puertas y ventanas Fuente: elaboración propia 6. Modelado fase 3: a) Modelado de Excavaciones a través de código Figura 3.25: Modelado de excavaciones Fuente: elaboración propia b) Modelado de Rellenos a través de código 80 Figura 3.26: Modelado de rellenos Fuente: elaboración propia c) Modelado de encofrados en Columnas, losas y vigas a través de código Figura 3.27: Modelado de encofrados: vigas, columnas y losas Fuente: elaboración propia d) Modelado de encofrados en Columnetas, viguetas, muros y sobrecimientos 81 Figura 3.28: Modelado de encofrados: columnetas, viguetas, muros, so- brecimientos Fuente: elaboración propia e) Modelado de encofrados en gradas, sardineles, cunetas, tubos de bajada, etc. a través de código Figura 3.29: Modelado de encofrado: gradas, sardineles, cunetas Fuente: elaboración propia f ) Modelado de tarrajeo y derrames a través de código 82 Figura 3.30: Modelado de tarrajeos y derrames Fuente: elaboración propia 7. Modelado fase 4: a) Modelado de Refuerzo Longitudinal, transversal en Columnas y Columne- tas a través de código Figura 3.31: Modelado de refuerzo en columnas Fuente: elaboración propia 83 Figura 3.32: Modelado de refuerzo en columnetas Fuente: elaboración propia b) Modelado de Refuerzo Longitudinal y Transversal en Vigas y Viguetas a través de código Figura 3.33: Modelado de refuerzo en vigas Fuente: elaboración propia Figura 3.34: Modelado de refuerzo en viguetas Fuente: elaboración propia c) Modelado de Refuerzo en Losas 84 Figura 3.35: Modelado de Refuerzo en losas Fuente: elaboración propia d) Modelado de Refuerzo en Zapatas Figura 3.36: Modelado de Refuerzo en zapatas Fuente: elaboración propia 8. Proceso B”I”M Se asignó la clasificación (estructura de clasificación del proyecto) Assembly Code a cada elemento a pesar de que no esté acorde lo establecido en la Norma técnica. 85 Figura 3.37: Asignación de parámetro Assembly Code Fuente: elaboración propia 9. Salida La salida de datos se puede realizar de dos maneras: a) Tablas de cuantificación Es la herramienta de Revit para obtener las cuantificaciones. Para la apli- cación se usó únicamente la herramienta: Schedule Quantity; a través de esta herramienta se obtienen las cuantificaciones de acuerdo al sistema de clasificación los elementos por cada categorı́a que representa o combinar las categorı́as (esta última-Multicategory Schedule) siempre y cuando no incluya familias del sistema(Wall, Floor, Roof, Stair, Handrail, Rebar, Cei- ling, Wall Foundation). Se crearon tantas tablas de cuantificacion (ScheduleQuantities) como fami- lias de sistema y una sola Tabla Multi categorı́a(Multicategory) que unifica las cuantificaciones de elementos: Beam, Column, Isolate Foundation y Generic Model. Los formatos dados en las tablas de Revit (Schedule Quantities) deberán acondicionarse de acuerdo al formato deseado por el usuario antes de ex- portar al formato .txt. La organización de las tablas a los formatos de sali- 86 da resultan si y solo si existe una asignación ordenada del parámetro As- sembly Code y es donde radica la potencia de un modelos BIM. b) Exportación a archivos .txt La tablas de cuantificación se pueden exportar a archivos .txt y estas impor- tarse a un archivo excel automáticamente en algún formato pre-establecido. Se importa los archivos .txt a formatos excel debidamente configurados. Para un mayor detalle del funcionamiento de estas tablas puede ver el siguiente enlace https://www.youtube.com/watch?v=6nhRlLTeaUs o ver la salida de datos a través de la exportación a planillas excel con formato predefinido en el siguiente enlace https://www.youtube.com/ watch?v=4zY7rZv1WRo 87 https://www.youtube.com/watch?v=6nhRlLTeaUs https://www.youtube.com/watch?v=4zY7rZv1WRo https://www.youtube.com/watch?v=4zY7rZv1WRo Capı́tulo 4 Resultados 4.1. Contrastación de hipótesis El propósito de la investigación no pretende verificar o constatar la hipótesis. 4.2. Análisis e interpretación EL modelo contiene 7767 elementos generados, de los cuales 7018 elementos fueron generados a partir de código generativo y 749 con herramientas que trae por defecto el software. Si todos estos elementos se hicieran sin hacer uso del diseño computacional el modelado podrı́a tardar mas de lo previsto. Figura 4.1: Tiempo de modelado sin emplear diseño computacional Fuente: elaboración propia 88 El TE ha sido calculado cronometrando el tiempo que demora modelar un ele- mento no estandar, el cual puede disminuir o aumentar dependiendo de la des- treza del modelador, hardware usado, factores fı́sicos y/o condiciones externas; es decir, las herramientas BIM (teniendo en cuenta la rapidez del modelado) sólo nos permitirı́a modelar 749 elementos de 7767 en total representando apenas un 9.64% Con el uso del diseño computacional se ha logrado modelar un total de 7018 elementos y 749 elementos con herramientas propias del software. Figura 4.2: Tiempo de modelado Fuente: elaboración propia Para mayor detalle del tiempo empleado por cada elemento a la hora de modelar revisar el Anexo: Cuadro comparación de metrados. El asociar cada objeto modelado al ”sistema de clasificación” del expediente técnico nos permite clasificar y cuantificar: partidas modeladas, partidas que pueden determinarse sin necesidad de modelarlas y que partidas no son necesa- rias de modelar. 89 Figura 4.3: Tiempo de modelado Fuente: elaboración propia Para mayor detalle del cuadro anterior revisar el Anexo: Cuadro comparación de metrados. A manera de ejemplo se muestran dos gráficos donde se puede ver la diferencia de metrados obtenidos a través de un modelo BIM y el procedimiento conven- cional Figura 4.4: Comparación de metrados: Concreto Simple Fuente: elaboración propia 90 Figura 4.5: Comparación de metrados: Concreto Armado Fuente: elaboración propia Para mayor detalle del cuadro anterior revisar el Anexo: Gráfico comparación de metrados. 91 Capı́tulo 5 Conclusiones 5.1. Conclusiones Se propuso un método de modelado de objetos BIM que fue posible gracias al uso de diseño computacional y permitió para el ejemplo de aplicación un mode- lado del 93.18% de las partidas de metrado de las especialidades de estructuras y arquitectura. Se determinó a través de la experiementación (uso de herramientas BIM) que las que traen consigo todos los software BIM no son suficientes para el propósito que se busca y es necesario recurrir al diseño computacional como alternativa de solución. Se ha logrado disminuir el tiempo de modelado tradicional haciendo uso del diseño paramétrico y que para el ejemplo de aplicación se ha logrado modelar 7018 elementos de un total de 7767, lo que representa el 90.35% del total. en un lapso de 6.78 h. A pesar de que nuestro ”sistema de clasificación” es deficiente en muchos as- 92 pectos se logró adaptar el ”sistema de clasificación” (Organización de la Norma Técnica) a un formato legible (equivalente, en cuanto al formato, al sistema Uni- format) por el software Revit. El Nivel de desarrollo(LOD) determinado para nuestra aplicación fue: Elemento: todos (excepto encofrados y tarrajeos) LOD-300 (según Protocolos- BIM del comité BIM-Perú) Elemento: encofrados LOD 100 (según Protocolos-BIM del comité BIM-Perú) Para el ejemplo de aplicación la clasificación de todos los objetos modelados se hizo en base a la estructura del presupuesto a pesar de que dicha estructura no se ajusta a la Norma Técnica. Se modeló el 93.18% de las partidas del presupuesto y por ende se obtuvo el 93.18% de los metrados que demora lo que tarda en exportar y dar formato a las hojas en excel. Del modelo de aplicación se desprende: un 27.27% de las partidas del módulo 2 de las especialidades de estructuras y arquitectura han sido sobre estimadas y un 32.53% en las mismas especialidades han sido sub es