BIM y diseño digital: El camino de la madera maciza entre la fábrica y la obra
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- Escrito por Eduardo Souza | Traducido por José Tomás Franco
La fascinación de Le Corbusier por el automóvil es evidente en los diversos registros fotográficos del arquitecto, en los que posa con orgullo junto a un automóvil frente a su obra arquitectónica. Según el arquitecto franco-suizo, además de permitir una construcción más eficiente y económica, la industrialización de la arquitectura podría constituir la base de mejores resultados estéticos, de la misma manera que el chasis del automóvil moderno apoya el diseño creativo y moderno de su carrocería. Sin embargo, si bien los vehículos han experimentado cambios impresionantes desde la década de 1930, se podría decir que la arquitectura ha tardado más en adoptar los avances de otras industrias.
Pero esto ha ido cambiando poco a poco. Impulsada por preocupaciones en torno a la sostenibilidad, el uso de recursos fósiles no renovables y la eficiencia –junto a la demanda acelerada de construir nuevos edificios e infraestructuras más accesibles–, la industria de la construcción ha estado incorporando una serie de nuevas tecnologías, incluidas aquellas que han sido adoptadas por otras industrias. Además, materiales renovables como la madera se han identificado como un material de construcción ideal, especialmente cuando se incorporan productos innovadores como el CLT y Glulam, métodos y procesos de diseño como BIM y DfMA, herramientas de visualización como VDC, y herramientas de fabricación como el CNC. Sabemos que son muchas siglas, pero trataremos de aclararlas a lo largo de este artículo.
Design for Manufacture and Assembly (DfMA) es un enfoque de diseño que se centra tanto en la facilidad de fabricación de las piezas de un producto como en el ensamblaje simplificado del producto final. Combina dos metodologías: el diseño para fabricación y el diseño para montaje. Es decir, desde las etapas iniciales de creación, las decisiones se basan en evitar problemas durante la construcción y mejorar la eficiencia.
Este es un enfoque utilizado en muchas industrias, y es particularmente adecuado para la construcción con madera de ingeniería, como el CLT o Glulam. Esto se debe a que, al diseñar y construir con madera de ingeniería, la construcción es mucho más parecida a un ensamblaje de partes y es bastante diferente al diseño y la construcción tradicional. Los paneles, vigas y columnas de madera de ingeniería se fabrican fuera del sitio y se transportan a la obra, prefabricando todos los topes y orificios para acomodar las instalaciones predefinidas, incluido el MEP (mecánico, eléctrico y de plomería). Para que el proceso sea fluido de principio a fin, es fundamental organizarse desde las etapas iniciales del proyecto, permitiendo que diversos equipos se conecten desde el inicio para contribuir al producto final, evitando retrasos y contratiempos en la obra.
Es en este punto, Building Information Modeling (BIM) ayuda mucho en el proceso. BIM se refiere a un conjunto de tecnologías, procesos y políticas que permiten a varias partes interesadas diseñar, construir y operar de manera colaborativa una instalación en el espacio virtual, formando una base confiable para las decisiones a lo largo del ciclo de vida del edificio, desde las primeras ideas hasta la demolición. En otras palabras, para que cualquier proyecto fluya de manera eficiente, es importante que todos hablen el mismo idioma: BIM. Permite la visualización y simulación de todas las partes de una obra, proporcionando una comprensión del montaje y la viabilidad de las soluciones modeladas. También admite una comprensión compartida de la solución de diseño a través del modelo 3D, facilitando la cooperación entre el equipo del proyecto y eliminando el riesgo de errores comunes en la interpretación de dibujos 2D. Además, el modelo se puede exportar a varios otros programas para su análisis estructural y térmico, y también puede generar archivos para su fabricación a través de máquinas de Control Numérico por Computadora (CNC).
Idealmente, un organigrama bien definido, con todos los responsables de cada área manejando sus contribuciones, ayuda a que el proyecto fluya sin problemas. En pocas palabras, esto significa que, una vez que el arquitecto tiene el diseño inicial completo, los ingenieros estructurales y de instalación ya deberían incorporarse para diseñar sus piezas. Luego, el proyecto regresa al arquitecto para la elaboración de más detalles. En cada una de las etapas se involucra a todo el equipo de diseño, incluidos los responsables de la fabricación de piezas o los encargados de su montaje; disciplinas que deben estar bien definidas y detalladas. Se observa que el uso de BIM durante la etapa de diseño reduce el tiempo requerido para convertir los dibujos arquitectónicos en dibujos de fabricación y mejora la coordinación entre el equipo de diseño y las instalaciones de fabricación externa, lo que es muy importante para el éxito de la construcción.
La torre Brock Commons Tallwood House de 18 pisos, en la Universidad de Columbia Británica (UBC), es un ejemplo de un caso exitoso. En este proyecto, se utilizó el Virtual Design and Construction (VDC) de forma intensiva, respaldando el análisis del diseño y la construcción entre los diversos equipos. BIM también permitió describir las propiedades de cada uno de los diferentes elementos del edificio (conectados a una extensa base de datos), incluyendo la creación de un prototipo de proyecto virtual que presenta su desempeño simulado y probado. VDC es un subconjunto de BIM centrado principalmente en la representación geométrica en 3D de una instalación. El modelo VDC facilitó la planificación y la comunicación en varios aspectos de las fases de diseño, preconstrucción y construcción, al proporcionar una representación completa, precisa y muy detallada de la construcción.
En el caso de este proyecto, como se describe aquí, se desarrolló un modelo VDC desde el inicio, abarcando todos los elementos constructivos desde la estructura hasta los acabados interiores, además de los sistemas mecánicos y eléctricos. El proceso fue exhaustivo y todos los detalles y servicios se incluyeron en el modelo. Este modelo ayudó con la toma de decisiones durante el desarrollo del proyecto y permitió a los modeladores trabajar en estrecha colaboración con el equipo de diseño, incorporando rápidamente iteraciones y actualizaciones, notificando al equipo de cualquier problema o conflicto que debían resolverse, y asegurándose de que el modelo siempre fuera preciso y detallado.
Durante la pre-construcción, el modelo VDC fue importante para la creación de un prototipo de dos pisos del edificio, que permitió probar las soluciones desarrolladas para el proyecto y la viabilidad de la construcción. El modelo VDC también fue la base para el modelo de fabricación que fue utilizado directamente por las máquinas CNC y para las pruebas de tensión de los paneles CLT.
Un proyecto cuidadosamente planificado e integrado, con la organización adecuada, conducirá a una construcción mucho más rápida. En el caso de este edificio de 18 pisos, la estructura de madera se completó menos de 70 días después de la llegada de los primeros componentes prefabricados al sitio, lo que representa un importante ahorro de tiempo y, en consecuencia, de dinero para la construcción. Más tiempo en diseño, menos tiempo en construcción. Este es un escenario prometedor, especialmente si consideramos el uso de materiales renovables como la madera.