Implantación de metodología BIM en el grado de edificación: modelo de taller integrador en la asignatura de Expresión Gráfica de Tecnologías

See discussions, stats, and author profiles for this publication at: https://www.researchgate.net/publication/314398613 IMPLEMENTATION OF BIM METHODOLOGY IN THE UNIVERSITY DEGREE OF BUILDING. MODEL OF WORKSHOP-INTEGRATOR IN THE SUBJECT OF GRAPHIC EXPRESSION OF TECHNOLOGIES Conference Paper · March 2017 CITATIONS 0 READS 49 5 authors, including: Some of the authors of this publication are also working on these related projects: Análisis de medidas de rehabilitación energética mediante el uso de computación evolutiva View project HBIM PROJECT AND CONSTRUCTION View project Juan Enrique NIETO Universidad de Sevilla 41 PUBLICATIONS91 CITATIONS SEE PROFILE Fernando Rico Delgado Universidad de Sevilla 38 PUBLICATIONS59 CITATIONS SEE PROFILE J. Moyano Universidad de Sevilla 74 PUBLICATIONS156 CITATIONS SEE PROFILE Pablo Díaz Universidad de Sevilla 4 PUBLICATIONS5 CITATIONS SEE PROFILE All content following this page was uploaded by Juan Enrique NIETO on 09 March 2017. The user has requested enhancement of the downloaded file. CONGRESO INTERNACIONAL DE INNOVACIÓN EDUCATIVA EN EDIFICACIÓN - CINIE2017 Implantación de Metodología BIM en el Grado de Edificación. Modelo de Taller-Integrador en la Asignatura de Expresión Gráfica de Tecnologías 1 IMPLEMENTATION OF BIM METHODOLOGY IN THE UNIVERSITY DEGREE OF BUILDING. MODEL OF WORKSHOP-INTEGRATOR IN THE SUBJECT OF GRAPHIC EXPRESSION OF TECHNOLOGIES 1Enrique Nieto; 2Fernando Rico; 3Juan José Moyano; 4Pablo Díaz; 5Daniel Antón 1,2,3,4,5 Graphic Expression and Building Engineering Department. Higher Technical School of Building Engineering. University of Seville. Spain. Abstract The concept of BIM implies a radical change in the way of facing the architectural design and the life cycle process of the project and the building. It is an efficient and open system of communication and cooperation between the different operators within the construction process and, therefore, suitable for its implementation in the Technical Schools of Engineering and Architecture. This paper defends the recognition of the BIM methodology as a collaborative and coordinated tool for its application in teaching, so that the flow of interdisciplinary information is efficient. The experience of the implementation of this methodology in the Degree in Building is described, through a workshop-integrator model in the subject called Graphic Expression of Technologies. Subsequently, educational enquiries derived from the innovation developed are collected, which lead to continue supporting this technological integration. Finally, a series of recommendations for its improvement are provided. Key Words: BIM Methodology, Interdisciplinary Integration, Collaborative Work IMPLANTACIÓN DE METODOLOGÍA BIM EN EL GRADO DE EDIFICACIÓN. MODELO DE TALLER-INTEGRADOR EN LA ASIGNATURA DE EXPRESIÓN GRÁFICA DE TECNOLOGÍAS 1Enrique Nieto; 2Fernando Rico; 3Juan José Moyano; 4Pablo Díaz; 5Daniel Antón 1,2,3,4,5 Departamento de Expresión Gráfica e Ingeniería en la Edificación, Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Edificación. Universidad de Sevilla. España. Resumen El concepto de BIM implica un cambio radical en la manera de afrontar el diseño arquitectónico y el proceso de ciclo de vida del proyecto y del edificio. Se trata de un sistema eficiente y abierto de comunicación y cooperación entre los distintos operadores del proceso constructivo y, por tanto, idóneo para su implantación en las Escuelas Técnicas de Ingeniería y Arquitectura. Esta comunicación defiende el reconocimiento de la metodología BIM como instrumento de trabajo colaborativo y coordinado para su aplicación en la docencia, a fin de que el flujo de información interdisciplinar sea eficiente. Se describe la experiencia de la implantación de esta metodología en el Grado de Edificación, a través de un modelo de taller-integrador en la asignatura de Expresión Gráfica de Tecnologías. Posteriormente, se recogen averiguaciones docentes derivadas de la innovación desarrollada, que llevan a seguir apostando por esta integración tecnológica, para cuya mejora se aportan finalmente una serie de recomendaciones. Palabras Clave: Metodología BIM, Integración interdisciplinar, Trabajo Colaborativo CONGRESO INTERNACIONAL DE INNOVACIÓN EDUCATIVA EN EDIFICACIÓN - CINIE2017 Implantación de Metodología BIM en el Grado de Edificación. Modelo de Taller-Integrador en la Asignatura de Expresión Gráfica de Tecnologías 2 1. INTRODUCCIÓN La actual coyuntura en que se encuentra España, con la necesaria y urgente implantación de la tecnología BIM en el sector AECO, ya iniciada en países de nuestro entorno, como Reino Unido, exige a todos los agentes educativos a asumir el compromiso de incorporar de inmediato esta metodología en los planes de estudios de los Grados Universitarios de Arquitectura e Ingeniería en sus diferentes especialidades. La misión de las recientes Comisiones Nacionales para la implantación del BIM (Alemania, Francia, España, etc.), está última apelada es.BIM, es involucrar a todos los operadores, sean administraciones, ingenierías, constructoras, profesionales y universidades. Otras iniciativas europeas a una escala más global, como es EU BIM Task Group, persiguen fomentar 'la construcción digital' en obras públicas con el uso común de la tecnología BIM, con el objetivo de optimizar la relación calidad-precio público, la calidad de la hacienda pública y la competitividad sostenible de la industria. Frente a esta inercia emergente de las nuevas tecnologías de modelado con información alfa-numérica, las escuelas técnicas deben promover la revisión de sus planes de estudios. Esta modificación que afecta a áreas departamentales muy distintas, es necesaria, si se quiere un aprendizaje transversal de los contenidos de los títulos de Grados. Además, supone un reciclaje continuo del profesorado y un proceso pedagógico en constante comunicación con el ámbito profesional. 2. EL MODELADO DE INFORMACIÓN DEL EDIFICIO O BIM El concepto de Modelado de Información del Edificio o BIM (Building Information Modeling), implica un cambio radical en la manera de afrontar el diseño arquitectónico y el proceso de ciclo de vida del proyecto y del edificio. El hecho que surja un sistema abierto de comunicación y cooperación entre los distintos operadores del proceso constructivo e ingenieril hace que el BIM se encuentre entre las áreas más destacadas en la comunidad científica. Desde el sector de la Arquitectura, Ingeniería, Construcción y Organización (AECO) se asume como una nueva oportunidad y un reto al exigir la dedicación de importantes recursos tanto técnicos como económicos del equipo humano. De hecho, en la actualidad el término BIM sobrepasa conceptos de sistemas o de tecnologías para acercarse a una nueva concepción de metodología eficiente y colaborativa, incorporando información geométrica (3D), de unidades de tiempo (4D), de costes (5D), sostenibilidad (6D) y de mantenimiento (7D). En las Escuelas Técnicas de Ingeniería y Arquitectura, este avance no debe ser óbice y se tiene que hacer un esfuerzo por implantar sistemas que reconozcan las plataformas BIM como verdaderos instrumentos de trabajo cooperativo entre las diferentes áreas del sector AECO: Técnicas de Construcción, Sistemas de Instalaciones, Análisis Estructural, Análisis Energético, Programación y Organización de Obras. Desde el Centro de Formación Permanente de la Universidad de Sevilla, en el año 2009 se inició un ambicioso programa de cursos de formación en las últimas tecnologías de diseño CAD con el objetivo de realizar una línea específica de modelado de la construcción, empleando herramientas avanzadas (software) que incorporaran el concepto de Edificio Virtual de Información o BIM. Esto ha CONGRESO INTERNACIONAL DE INNOVACIÓN EDUCATIVA EN EDIFICACIÓN - CINIE2017 Implantación de Metodología BIM en el Grado de Edificación. Modelo de Taller-Integrador en la Asignatura de Expresión Gráfica de Tecnologías 3 derivado actualmente en una oferta de formación completa especializada en Metodología Open BIM, que derivará en un título propio de Máster (Fig. 1). Fig. 1: Cursos de formación en Tecnología BIM en ETSIE y CFP de la Universidad de Sevilla. Inicio curso 1999/2000 (Plan 1998) hasta el curso 2015/2016. Cada vez está más asumida la importancia de trabajar coordinadamente para que el flujo de información interdisciplinar en nuestro sector sea eficiente. Los que hemos denominado en la década pasada última tecnología para la representación y gestión de la construcción, entre los que se encuentran profesionales y docentes, ahora la percibimos como un sistema metodológico innovador muy válido para mejorar la educación en el área de la edificación. La actual fase en la que se encuentran las empresas y organizaciones del sector AECO de todos los países europeos es la de adaptación a las nuevas necesidades de una sociedad globalizada, de mejorar los sistemas de producción, la gestión y el mantenimiento de la edificación. En este sentido, la universidad y los centros de enseñanza superior deben adaptarse a una nueva formación. Los contenidos de los planes de estudios tienen que adecuarse a las demandas de la sociedad y sustentados en sistemas con un valor activo. De este modo evitaremos que volvamos a repetir errores pasados causados, más que por una carencia en conocimientos teóricos, por la falta de una metodología colaborativa y coordinada que emplee medios tecnológicos eficaces que mejoren la productividad. El nivel de Implantación de BIM en España sigue siendo muy escaso, motivado principalmente por la crisis económica, que ha dado de lleno en el sector de la construcción. En países como Estados Unidos, Australia y la franja del norte de Europa ya están establecidas estrategias nacionales de implantación de BIM. Y en Reino Unido, a partir del pasado enero del 2016, lo que se inició como una iniciativa gubernamental para el uso del BIM en las obras gestionadas por las administraciones públicas, ha acabado como un reto asumido por todas las CONGRESO INTERNACIONAL DE INNOVACIÓN EDUCATIVA EN EDIFICACIÓN - CINIE2017 Implantación de Metodología BIM en el Grado de Edificación. Modelo de Taller-Integrador en la Asignatura de Expresión Gráfica de Tecnologías 4 empresas, públicas y privadas, del sector. En España, en el año 2015, se constituyó la comisión para la implantación de la metodología BIM. El Ministerio de Fomento asume el liderazgo de esta estrategia, para la que quiere contar con el apoyo de todos los agentes públicos y privados, entre los que se debe encontrar el mundo académico (Universidades y Centros de Estudios Superiores) para que la implantación sea real y efectiva. Es importante destacar en esta estrategia, entre otros objetivos, el aumentar la productividad del sector de la construcción y reducir los costes de las infraestructuras a lo largo de todo el ciclo de vida (Tabla 1). Tabla 1: Principales líneas del Decálogo de la Comisión BIM en España Impulsar la implantación de BIM en la industria de la construcción española. Fomentar el uso de BIM en todo el ciclo de vida de las infraestructuras. Sensibilizar a las Administraciones Públicas en el establecimiento de requisitos BIM en las licitaciones de infraestructuras con el objetivo de reducir sus costes. Establecer un calendario para la adaptación de la normativa para el empleo generalizado de BIM. Desarrollar los estándares nacionales que posibiliten el uso homogéneo de BIM. Realizar el mapa académico de la formación BIM en España y promover su inclusión en planes de estudio. Promover la digitalización de los trabajos derivados del desarrollo de las infraestructuras, desterrando el formato físico, con el consiguiente ahorro económico y medioambiental. Fomentar la aplicación de “Open BIM”, es decir, que todas las operaciones relacionadas con BIM se basen en estándares abiertos y universales, interoperables entre sí. Apoyar un mayor y mejor posicionamiento de la industria española en el mundo a través del empleo de la metodología BIM. Afianzar la participación de España en los foros de decisión internacionales. 3. MODELO DE TALLER-INTEGRADOR EN LA ASIGNATURA A la espera de que se establezca un nuevo Plan para los Estudios de Grado en Edificación, la asignatura de Expresión Gráfica de Tecnologías ha iniciado en el curso 2015/2016 un proyecto piloto para que el programa se sustente en una metodología más innovadora empleando las nuevas tecnologías de Modelado y Gestión de la información, y cumplir con sus competencias (Tabla 2). Tabla 2: Competencias Específicas de la asignatura Expresión Gráfica de Tecnologías, curso 2015/2016. Adaptación a las nuevas directrices para la Acreditación del Grado de Edificación. COMPETENCIAS ESPECÍFICAS Resultados de aprendizaje Actividades docentes Evaluación E119. Concebir, diseñar, definir, detallar y solucionar técnica y tecnológicamente elementos, procesos y sistemas constructivos. Empleando las nuevas tecnologías de Modelado y Gestión de la información del Edificio o BIM Definir, elaborar y aplicar las herramientas gráficas avanzadas (software CAD-BIM) para un Modelado Paramétrico de los elementos, necesarias para solucionar técnica y tecnológicamente elementos, procesos y sistemas constructivos Clases teóricas, clases prácticas y aprendizaje basado en proyectos técnicos, con el desarrollo de las áreas temáticas hasta un nivel de desarrollo /detalle (LOD) 400 Prácticas desarrolladas por los alumnos y Presentación de Trabajos CONGRESO INTERNACIONAL DE INNOVACIÓN EDUCATIVA EN EDIFICACIÓN - CINIE2017 Implantación de Metodología BIM en el Grado de Edificación. Modelo de Taller-Integrador en la Asignatura de Expresión Gráfica de Tecnologías 5 3.1. Simulación de la Construcción en la fase de Modelado El BIM es una metodología muy eficaz para la simulación del proceso constructivo y su conocimiento, principalmente para el análisis de un edificio existente [ 1 ]. Por ello, constituye una herramienta de visualización y representación fundamental para los alumnos que cursan la asignatura de Expresión Gráfica de Tecnologías del Grado de Edificación. Basándonos en un edificio cercano de arquitectura sencilla como modelo de estudio y análisis, y apoyándonos en la documentación gráfica aportada del proyecto, el alumno lo modela por fases evolutivas, como una simulación de su construcción, siguiendo las unidades temáticas del programa docente (Tabla 3). Tabla 3: Prácticas de la asignatura Expresión Gráfica de Tecnologías, curso 2015/2016. Fase/Práctica 1: Modelo virtual Estructural, conteniendo: losa de cimientos, muro estructural del foso de ascensor, pilares, forjados y escaleras. Fase/Práctica II: Cerramientos, particiones de albañilería y huecos/carpinterías. Fase/Práctica III: Cubiertas y sistemas de instalaciones. Fase/Práctica IV: Finalización del Modelo y gestión de la información (= Innovación). Las principales aplicaciones de modelado arquitectónico que encontramos hoy son AECOsim, Allplan, ArchiCAD y Revit. Cada uno tiene sus ventajas y singularidades, y es difícil escoger con criterio qué software utilizar. Si habláramos de una implantación en nuestra empresa o estudio, se complicaría aún más. Evidentemente, la mejor solución sería que el alumno experimentara con las cuatro plataformas BIM, pero está claro que no se puede impartir en una asignatura cuatrimestral. Al final, se establece que el alumno emplee sólo una y sea de libre elección, ya que todas son válidas para solucionar las prácticas propuestas. Sin embargo, por operatividad, el profesor del grupo propone el software a usar: Grupo 1-3 emplea ArchiCAD y Revit, Grupo 2 opta por Allplan. Actualmente, son varios los profesores de la asignatura que usan software BIM y, por ello, bien conocedores de las herramientas que integran. Recordemos que en la escuela se inició el empleo de aplicaciones de “CAD avanzado” en el curso 1999/2000 [ 2 ]. De este modo, se facilita a los alumnos aplicarlas eficazmente en cada caso y sacarles el máximo rendimiento. Como el alumno, en cada una de las prácticas, va elaborando detalles constructivos a partir del modelo de información general, resulta más eficaz y productivo que utilice las mismas aplicaciones informáticas BIM. Por lo que, a la vez que se modela virtualmente a un nivel de desarrollo/detalle LOD 200 [ 3 ], el alumno se centra en las zonas designadas para elaborar los detalles propuestos en relación con cada área temática, elevando aquí el nivel a LOD 300. La metodología le facilita al profesor un seguimiento progresivo del modelado desarrollado por cada estudiante (trabajo individual), vinculado a cada fase del proceso virtual-constructivo del edificio. Ello permite que sea evaluado gradualmente a la vez que realiza las prácticas programadas durante el curso. Cuando el alumno llegue a la última práctica habrá finalizado el modelo gráfico tridimensional, siendo el arranque para una clasificación de los elementos integrantes: forjados, pilares, muros, cubierta, carpinterías y revestimientos (Fig. 2). CONGRESO INTERNACIONAL DE INNOVACIÓN EDUCATIVA EN EDIFICACIÓN - CINIE2017 Implantación de Metodología BIM en el Grado de Edificación. Modelo de Taller-Integrador en la Asignatura de Expresión Gráfica de Tecnologías 6 3.2. Práctica de Innovación. Gestión de la información del modelo El objetivo de cualquier trabajo de investigación es adquirir conocimientos y dar a conocerlos mediante su divulgación y transmisión. En años anteriores, se había propuesto como última práctica de curso un trabajo de investigación, pretendiendo que el alumno adquiriera y reforzara una serie de capacidades como la capacidad de trabajar en equipo (Competencia G.07), la capacidad de análisis y síntesis (Competencia G.05), y en la búsqueda, análisis y presentación de los conocimientos adquiridos sobre un tema concreto de índole históricoarquitectónica, constructiva o tecnológica. A partir del curso académico 2015- 2016 percibimos que era el momento idóneo para sustituir el término de Investigación por uno más acorde con los tiempos, como es el de Innovación. En esta última fase del proyecto docente buscamos que el alumno pueda consumar el proceso de estudio de los sistemas constructivos empleados en el edificio en base a una representación gráfica-interactiva. La circunstancia de implementar la tecnología BIM en la metodología de la asignatura nos trasfiere un valor añadido a la tradicional grafía de planos acotados y de distribución del hecho constructivo. El alumno percibe de este modo una docencia acorde con los progresos tecnológicos que le envuelven en su día a día, fundamental para que se vea más conectado y participativo. Finalizada la maqueta, obtienen de manera sencilla y flexible (motivados por revisiones o cambios sustanciales) las vistas de plantas y secciones acotadas del modelo, y los detalles propuestos a LOD 300 para el análisis de sistemas constructivos (Fig. 3, 4, 5 y 6). Conocedores del limitado tiempo que dispone el alumno para elaborar una documentación completa, proponemos una distribución equitativa entre todos los grupos de los Listados o Esquemas de datos del modelo BIM, agrupándolos en categorías (Tabla 4). Tabla 4: Listado de datos asociados al modelo BIM representado. Práctica IV de EGTE, 2015/2016. Listado de volúmenes de hormigón en: losa de cimentación, pilares y forjados. Listado de Superficies (áreas) útiles y construida. Listado de Carpinterías: puertas, ventanas y ventanales. Listado de muros: cerramientos y divisiones interiores. Listado de superficies de los revestimientos de muros y techos Fig. 2: Modelado del edificio, empleando el software BIM Allplan. Explorado en archivo 3D.pdf. CONGRESO INTERNACIONAL DE INNOVACIÓN EDUCATIVA EN EDIFICACIÓN - CINIE2017 Implantación de Metodología BIM en el Grado de Edificación. Modelo de Taller-Integrador en la Asignatura de Expresión Gráfica de Tecnologías 7 Fig. 3: Arranque y desembarco de la escalera, con el análisis del reparto de las armaduras. Detalles Axonométricos realizados con ArchiCAD 19. Alumno autor: Jesús Verdugo. Fig. 4: Arranque y desembarco de la zanca de escalera, con disposición de las armaduras. Detalles Axonométricos realizados con ArchiCAD 19. Alumno autor: Marta Sánchez. CONGRESO INTERNACIONAL DE INNOVACIÓN EDUCATIVA EN EDIFICACIÓN - CINIE2017 Implantación de Metodología BIM en el Grado de Edificación. Modelo de Taller-Integrador en la Asignatura de Expresión Gráfica de Tecnologías 8 Fig. 5: Análisis de sistemas de divisiones, falsos techos e Instalaciones en la zona de aseos. Detalles Axonométricos realizados con ArchiCAD 19. Alumno autor: Marta Sánchez. Fig. 6: Análisis de sistemas de divisiones, falsos techos e Instalaciones en la zona de aseos. Detalles Axonométricos realizados con ArchiCAD 19. Alumno autor: Jesús Verdugo.