Experiencia integradora de la tecnología BIM en la ETSIE de Sevilla

DEPARTAMENTO DE CONSTRUCCIONES ARQUITECTÓNICAS organiza entidades colaboradoras EUBIM Encuentro de usuarios BIM 2014 2º Congreso Nacional BIM Editoras Begoña Fuentes Giner Inmaculada Oliver Faubel 2014 EDITORIAL UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE VALÈNCIA Colección Congresos © Begoña Fuentes Giner (editora) Inmaculada Oliver Faubel (editora) © 2014, de la presente edición: Editorial Universitat Politècnica de València www.lalibreria.upv.es / Ref.: 6165_01_01_01 ISBN: 978-84-9048-234-6 (versión impresa) Queda prohibida la reproducción, la distribución, la comercialización, la transformación y, en general, cualquier otra forma de explotación, por cualquier procedimiento, de la totalidad o de cualquier parte de esta obra sin autorización expresa y por escrito de los autores. 2º Congreso Nacional BIM - EUBIM 2014 Encuentro de Usuarios BIM Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Edificación Universitat Politècnica de València Valencia, 23 y 24 de mayo 2014 TITULO EXPERIENCIA INTEGRADORA DE LA TECNOLOGÍA BIM EN LA ETSIE DE SEVILLA ÁREA TEMÁTICA 3.1. Casos reales AUTOR / ES NIETO JULIÁN, Enrique, QUIÑONES RODRÍGUEZ, Rocío, LLORENS CORRALIZA, Santiago, CORTÉS ALBALÁ, Isidro INSTITUCIÓN Universidad de Sevilla Departamento de Expresión Gráfica e Ingeniería en la Edificación DIRECCIÓN Avda. Reina Mercedes s/n, 41012 Sevilla E-MAIL mquino[email protected], [email protected], [email protected] TELÉFONO FAX 954 556 922 954 556 628 257 2º Congreso Nacional BIM - EUBIM 2014 Encuentro de Usuarios BIM Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Edificación Universitat Politècnica de València Valencia, 23 y 24 de mayo 2014 EXPERIENCIA INTEGRADORA DE LA TECNOLOGÍA BIM EN LA ETSIE DE SEVILLA Autores: Nieto Julián, Enrique (1), Quiñones Rodríguez, Rocío (2), Llorens Corraliza, Santiago (3), Cortés Albalá, Isidro (4) (1) Universidad Sevilla, ETSIE, [email protected] (2) Universidad Sevilla, ETSIE, [email protected] (3) Universidad Sevilla, ETSIE, [email protected] (4) Universidad Sevilla, ETSIE, [email protected] RESUMEN Un grupo de profesores del Departamento de Expresión Gráfica en la Edificación de la Universidad de Sevilla, sensibles a la evolución y los cambios detectados en el mercado del software CAD para arquitectura e ingeniería a finales de los años 90, decidimos formarnos y hacer uso de estas nuevas herramientas en el ámbito docente. Programas como Allplan y ArchiCAD se utilizaron inicialmente para modelar maquetas virtuales, producir la documentación gráfica a nivel de proyecto básico de edificación y realizar presentaciones infográficas. Esta fase dio paso a nuevos retos, en los últimos seis años se han puesto en marcha proyectos de investigación en el que han participado equipos multidisciplinares y se ha profundizado en la interoperabilidad de la tecnología BIM. También se ha implicado en este proceso a los estudiantes, animándoles a investigar sobre esta materia en sus Trabajos Fin de Grado y Trabajos Fin de Máster. Por último, para satisfacer la demanda de formación detectada en este campo, realizamos anualmente una oferta de cursos de especialización en el Centro de Formación Permanente de la Universidad de Sevilla dirigida a postgraduados y profesionales. Palabras clave: BIM, docencia, investigación, formación especializada. 1 INTRODUCCIÓN Fue a finales de los años 90, cuando un grupo de profesores del Departamento de Expresión Gráfica en la Edificación de la Universidad de Sevilla -habituales usuarios de Autocadtuvimos noticia de la comercialización en nuestro país de nuevos programas de CAD que partiendo de modelos virtuales elaboradas en 3D, permitían también desarrollar los planos de edificación. Nuestro interés se centraba inicialmente en estudiar las posibilidades de estos programas para diseñar los aspectos constructivos de los edificios sin perder la noción de totalidad, eludiendo el mecanismo tradicional de planta-alzado-sección, que fragmentaba la información, dificultaba el conocimiento de la totalidad del elemento y no posibilitaba la descripción del proceso constructivo. De esos profesores con inquietudes, algunos nos desplazamos a Madrid para recibir un curso de iniciación en Allplan, con el propósito de formarnos en este campo y aplicarlo 258 2º Congreso Nacional BIM - EUBIM 2014 Encuentro de Usuarios BIM Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Edificación Universitat Politècnica de València Valencia, 23 y 24 de mayo 2014 posteriormente en nuestra docencia. Paralelamente, fuimos asistidos por el distribuidor de Graphisoft en la zona quien nos presentó e inició en el uso de su aplicación ArchiCAD. Así fue como comenzamos a trabajar con Allplan y posteriormente con ArchiCAD, estudiando manuales y tutoriales para posteriormente impartir Cursos de Extensión Universitaria para profesores y alumnos de la Universidad de Sevilla de distintas titulaciones, inicialmente con muy buena acogida. La revisión del plan de estudios de la Escuela de Arquitectura Técnica de Sevilla, en el año 1999, permite la introducción de una asignatura cuatrimestral que con el nombre de Ampliación de CAD, inicia a los alumnos en el mundo de la realidad virtual, con los objetivos de realizar el modelado de maquetas, producción de la documentación gráfica a nivel de proyecto básico de edificación y realizar presentaciones infográficas. La compartimentación del saber en rígidas estructuras departamentales que ha dominado la organización de las Áreas de Conocimiento de nuestra Universidad, ha constituido uno de los principales obstáculos para el intercambio de experiencias y puesta en común de conocimientos entre el profesorado. En nuestro caso, comprendimos que para dar el salto a la tecnología BIM era necesario el concurso de especialistas en diversos campos de la edificación. Promovimos varios proyectos de investigación, para los que constituimos equipos multidisciplinares invitando a profesores de otras Áreas de Conocimiento: de Construcción, Mediciones, Estructuras o Instalaciones. Nuestro objetivo era doble: Conocer de primera mano los requerimientos de estas disciplinas en cuanto al desarrollo del proyecto de edificación y fomentar la utilidad de la tecnología BIM en todos los ámbitos de nuestra escuela. La reciente adaptación de nuestras titulaciones al plan Bolonia, con su carácter transversal y educación basada en competencias, permitía avistar un nuevo horizonte para incluir la tecnología BIM como método de trabajo común a varias disciplinas. Aunque es cierto que muchos departamentos han sido reacios a aplicar estas tecnologías en sus programas docentes y las cosas siguen como siempre, sí podemos decir que se ha logrado que algunas asignaturas del área gráfica hayan considerado la posibilidad de iniciar a sus alumnos en el manejo de estas herramientas. También la apertura de los Trabajos Fin de Grado y Trabajos Fin de Máster al campo de la investigación y la innovación, ha facultado que parte del profesorado se haya decantado por este tipo de propuestas, que han tenido muy buena acogida por parte del alumnado. Completan las ofertas de nuestro Departamento en este campo, una amplia oferta de cursos de especialización, tanto presenciales como e-learning, que son promovidos por el Centro de Formación Permanente de la Universidad de Sevilla y dirigidos a postgraduados y profesionales. 259 2º Congreso Nacional BIM - EUBIM 2014 Encuentro de Usuarios BIM Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Edificación Universitat Politècnica de València Valencia, 23 y 24 de mayo 2014 2 CONTENIDO En esta ponencia hemos querido dar a conocer nuestra experiencia a los largo de los últimos quince años en el empleo docente de herramientas digitales innovadoras que están en la vanguardia tanto en estudios de arquitectura como de ingeniería, tales como ArchiCAD y Allplan. Estas herramientas nos permiten aproximar la realidad de la actividad profesional a las aulas. Visto desde la actual perspectiva, ha sido y sigue siendo un recorrido lleno de experiencias gratas y enriquecedoras tanto para nosotros los docentes como para los alumnos, así queda reflejado en la ocupación de las aulas en aquellas asignaturas en las que empleamos estas herramientas y en la demanda que año tras año nos lleva a celebrar nuevas ediciones de curso de formación fuera del ámbito puramente académico. A continuación pasamos a detallar de manera cronológica el recorrido natural que hemos realizado en este proceso: el paso del CAD al BIM. 2.1 El Modelado de Información en la docencia de la Escuela de Ingeniería de Edificación de Sevilla La era de la informática ha supuesto un antes y un después en la tecnología gráfica. Dibujar con un ordenador era un cambio abismal e irreal épocas atrás al compararlo con las técnicas tradicionales de dibujo manual. Ahora sería impensable trabajar sin los programas de CAD en cualquier disciplina donde fuese necesario el requerimiento de una documentación gráfica (arquitectura, ingeniería, restauración, arqueología,…), pero si analizamos bien, el operario del software gráfico sigue trabajando como en antaño, en cuanto que la herramienta solamente nos permite una representación vectorial del objeto observado, utilizando las mismas líneas, arcos, tramas, pero de manera muy precisa. En este período transitorio de x+y, se ha ganado en la precisión de la transferencia, agilidad y almacenamiento de los datos. Esto es, utilizar un tablero gráfico o simplemente un ratón electrónico en vez de un lápiz de grafito para introducir las coordenadas que definirán los elementos lineales, como vectores en el espacio, y pasar dichos datos a la pantalla de un ordenador, cuando antes se utilizaba una hoja de papel como soporte de la representación gráfica. El problema principal está en que la documentación con la que se trabaja no conserva ninguna relación entre sus partes. Se intenta representar un objeto definiendo sus tres proyecciones diédricas pero pueden que éstas sean incoherentes entre sí. A estas representaciones en papel, cualquier buen proyectista siempre les ha acompañado una maqueta de cartón o madera, que ha servido inicialmente para comprender el proyecto y facilitar el trabajo posterior, tanto desde la concepción del proyecto, plasmado en los primeros bocetos, como en las últimas fases de revestimientos y color. Pero el CAD evolucionó y llegó la era de la tercera dimensión o 3D, otro gran cambio revolucionario en el campo gráfico pues, además de representar el objeto en sus tres dimensiones, aplica de forma instantánea materiales a las superficies de las caras. Las nuevas maquetas “virtuales” dispondrían también de elementos coherentes entre sí al igual que sus antecesoras maquetas “físicas”. Un gran cambio en el diseño arquitectónico pero que se ha aplicado hasta estos días de manera parcial en los proyectos al dejarse el 260 2º Congreso Nacional BIM - EUBIM 2014 Encuentro de Usuarios BIM Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Edificación Universitat Politècnica de València Valencia, 23 y 24 de mayo 2014 “modelado” para una fase posterior, después de definir las proyecciones básicas del edificio u objeto diseñado. Se recurre, por tanto, a un discurso de merma de productividad en la elaboración de los proyectos, sobre todo arquitectónicos. Y es así por dos motivos principalmente: las aplicaciones que iniciaron este camino en 3D, entre la cuales destacamos Autocad, no han contribuido a facilitar el diseño tridimensional, ya que hacen que la dirección a tomar en el procedimiento sea bastante laborioso. En segundo lugar, el cambio de mentalidad y visión en el espacio utilizando la tercera dimensión es difícil después de haberse formado desde una base en 2D. Hoy son muchos los softwares que nos facilitan esas labores de modelado tridimensional: AutoCAD Architecture, Autodesk 3ds Max Design, CINEMA 4D, Google SketchUp Pro, Rhinoceros (con VisualARQ para arquitectura), Vectorworks,…, y otros específicos para la visualización de la edificación: Artlantis (en sus versiones Render y Studio) y Lumion. Pero actualmente se nos presentan poco eficientes para cumplir con los innumerables exigencias impuestas por las ordenanzas (derivadas muchas de las demandas de promotores y últimos beneficiarios), por la complejidad de incorporar los nuevos sistemas constructivos y la difícil coordinación de multitud de ingenierías en el proyecto arquitectónico. Sabemos que el grado de perfección de una delineación manual puede llegar a asimilarse a la impresión de un plano proveniente de un software de CAD, eso sí, sin tener en consideración el tiempo que se ha empleado en llegar a cada una de ellas. Ambas tienen en común la representación “delineada” o vectorial de una vista del edificio, que en muchos casos son independientes de otras donde se encuentran los mismos elementos, pero vistos desde una perspectiva diferente. Las constantes mejoras de las aplicaciones de modelado para la edificación han ido encaminadas a maximizar la productividad y el aumento del valor de la obra arquitectónica, proporcionando al usuario un modelado flexible y personalizable, la adquisición de una documentación precisa y facilitar el trabajo en equipo. Pero lo que realmente ha diferenciado los softwares que introducen el nuevo concepto de modelado para la construcción de los programas más tradicionales de CAD es que han permitido a los usuarios trabajar con objetos paramétricos. El nuevo Sistema se basa en generar, no sólo dibujos 2D sino un modelo virtual completo del edificio, el cual conlleva toda una base de datos con amplia información constructiva [1]. Tanto Graphisoft con ArchiCAD y Nemetschek con Allplan, las dos empresas que iniciaron el camino de una nueva concepción en el diseño para la industria AEC, hoy comúnmente conocido como sistema o tecnología BIM, han demostrado su gran apuesta por la innovación y la adaptación a las necesidades del mercado. Y son sus softwares los que nos han permitido experimentar y renovarnos en el uso de las nuevas tecnologías en representación gráfica para la construcción. Estas dos décadas anteriores de trabajo intenso de las compañías en investigación y desarrollo de las aplicaciones de diseño gráfico para el sector AEC no sólo ha supuesto un avance en la descripción de la geometría de manera digital, sino ha abierto otros campos igual de necesarios en el sector de la construcción, como es almacenar, presentar y manipular la información que no es gráfica; es decir, los datos alfanuméricos, que son igual de necesarios en cualquier proyecto arquitectónico o de ingeniería. 261 2º Congreso Nacional BIM - EUBIM 2014 Encuentro de Usuarios BIM Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Edificación Universitat Politècnica de València Valencia, 23 y 24 de mayo 2014 fomenta una fragmentación de los conocimientos adquiridos por los alumnos en distintas áreas. El desarrollo del proyecto de edificación requiere la concurrencia de todas las disciplinas propias de la ejecución del mismo, atendiendo a un guion que dependerá del tipo de trabajo a realizar. La preocupación por la coherencia global de todas las partes integradoras de la documentación de los proyectos es la que ha motivado llevar a cabo todas estas iniciativas. Se hace necesaria por tanto una puesta en común, una propuesta multidisciplinar implicando a profesores y alumnos. Actualmente los estudios de arquitectura con proyección de futuro se aprovechan de las posibilidades que ofrecen las nuevas herramientas de tratamientos de la información con sistemas digitales integrados. Programas capaces de proporcionar un modelo virtual del edificio en tres dimensiones y de diferenciar sus componentes constructivos, superando los programas de dibujo asistido, que se limitan a la elaboración en dos dimensiones de los planos de arquitectura. Estos programas permiten el trabajo coordinado entre las distintas disciplinas en tiempo real. Aprovechemos las posibilidades que nos ofrecen y usémoslos en la formación de nuestros alumnos. La intención última de este trabajo es poner el acento en proyectos integradores, que partiendo de los conocimientos obtenidos en cada una de las disciplinas, permita generar la documentación técnica de un proyecto de edificación, utilizando como herramienta de trabajo los programas BIM (Building Information Modeling). En este sentido, cabe destacar dos de las experiencias más ambiciosas que hemos realizado en nuestro centro:  Proyecto de Investigación: Integración de Materias de Ingeniería de Edificación. Convocatoria 2009. Proyecto de Investigación Docente en el marco de la convocatoria correspondiente a la línea de acción 6 del I Plan Propio de Docencia de la Universidad de Sevilla (acuerdo 6.1/CG 28-10-08), con la pretensión de conseguir el Objetivo Estratégico III “Disponer de la metodología adecuada”. Dptos. Expresión Gráfica e Ingeniería en la Edificación /Construcciones Arquitectónicas II /Mecánica de los Medios continuos, Teoría de Estructuras e Ingeniería del Terreno. [9]  Proyecto de Investigación: Integración de Materias de Ingeniería de Edificación. Convocatoria 2010. Proyecto de Investigación Docente en el marco de la convocatoria correspondiente a la línea de acción 6 del I Plan Propio de Docencia de la Universidad de Sevilla (acuerdo 6.1/CG 28-10-08), con la pretensión de conseguir el Objetivo Estratégico III “Disponer de la metodología adecuada”. Dptos. Expresión Gráfica e Ingeniería en la Edificación /Construcciones Arquitectónicas II /Mecánica de los Medios continuos, Teoría de Estructuras e Ingeniería del Terreno. [10] Los resultados obtenidos en estos proyectos de investigación nos permiten afirmar que la creación de grupos multidisciplinares en el ámbito de la investigación y la docencia, en el área de la Arquitectura y la Ingeniería de Edificación, supone una decidida apuesta por la construcción del Espacio Europeo de Educación Superior en nuestra universidad. Enriquecen enormemente los procesos de enseñanza-aprendizaje, desde su planteamiento inicial marcado por un enfoque abierto y plural, pasando por un dinámico y eficaz desarrollo de los mismos en los que el debate y la reflexión colectiva son sus principales motores, 268 2º Congreso Nacional BIM - EUBIM 2014 Encuentro de Usuarios BIM Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Edificación Universitat Politècnica de València Valencia, 23 y 24 de mayo 2014 hasta concluir con la obtención de resultados beneficiosos para todos, que favorecen su mejora continua. 4 REFERENCIAS [1] Nieto Julián, E. (2012): “Generación de modelos de información para la gestión de una intervención de rehabilitación: La cárcel de la Real Fábrica de Tabacos de Sevilla”. Virtual Archaeology Review. VAR, Vol. 3, nº 5. Disponible en: http://www.varjournal.es/doc/varj03_005_12.pdf [2] El concepto de Virtual Building® o Edificio Virtual de ArchiCAD ha estado presente desde su versión 6.5, comercializada en España en el año 2000. [3] Hoy la asignatura Infografía y Maquetación Virtual se imparte en dos grupos dentro del 1º cuatrimestre, con la posibilidad de cursarla en un tercer grupo en el 2º cuatrimestre. [4] Centro de Formación Permanente de la Universidad de Sevilla. http://www.cfp.us.es/ [5] Memoria anual 2012/2013 Centro de Formación Permanente de la Universidad de Sevilla. Disponible en: http://www.cfp.us.es/gestor/paginas/memoria12/Flash/index.html [6] Nieto Julián, E., Marín, D., Rico, F., Moyano, J.J (2012): “La interoperabilidad del modelo virtual de información”. Libro de Actas del XI Congreso internacional de Expresión Gráfica Aplicada a la Edificación, Valencia, pp. 743-750. Disponible en: http://riunet.upv.es/handle/10251/19180. [7] http://institucional.us.es/bimarchitecture/ARQUITECTURA_TECNOLOGIA_BIM/Presenta cion.html [8] Ardizzone, Paolo. y Rivoltella, Pier Cesare (2004). Didáctica para e-learning. Métodos e instrumentos para la innovación de la enseñanza universitaria. Pág. 39. Ediciones Aljibe, Colección aulae. [9] Cortés, Isidro, Llácer, Rafael, Montes, Mª Victoria, Quñones, Rocío, Llorens, Santiago (2010). Proyecto de Investigación: Integración de Materias de Ingeniería de Edificación. Vivienda Unifamiliar. Autoedición. [10] Cortés, Isidro, Llácer, Rafael, Montes, Mª Victoria, Quñones, Rocío, Llorens, Santiago (2011). Proyecto de Investigación: Integración de Materias de Ingeniería de Edificación. Vivienda Plurifamiliar. OCE, S.A. I.S.B.N. 978-84-694-9602-2. 269