El sector del ascensor y el BIM

Aunque el término BIM (Building Information Modelling) no es nuevo para ninguna persona o empresa que trabaje en el sector de la construcción, el sector del transporte vertical sigue considerando que el uso del BIM es más bien ‘nuevo’, a pesar de ser obligatorio en algunos países para todos los proyectos públicos desde hace algunos años. En este contexto, el BIM no solo ha demostrado ser un facilitador para diferentes actores dentro de la industria de la construcción, sino que los modelos digitales de los ascensores y las escaleras mecánicas están totalmente integrados y coordinados con los arquitectónicos y estructurales desde el inicio del proyecto, lo que permite una aprobación más rápida del diseño y, por tanto, una entrega más rápida para la fabricación. Todo ello, combinado con la reducción de errores en la obra, se traduce en un mayor índice de satisfacción del cliente. En este artículo –presentado durante el 13º Lift & Escalator Symposium de septiembre de 2022– se analiza cómo el BIM puede ayudar al sector del transporte vertical a convertirse en una disciplina más integrada dentro de los proyectos de construcción y cómo el uso de este tipo de procesos puede ayudar a los profesionales del sector a entregar los proyectos con mayor precisión, eficacia y calidad.

En la última década, la evolución de la tecnología ha alcanzado un ritmo increíble que hace que, en ocasiones, tanto a los particulares como a las empresas les resulte difícil mantenerse al día de las últimas tecnologías.

Aunque el de la construcción no es un sector conocido por su eficiencia e innovación, algunas de estas tecnologías se han abierto camino en él. De hecho, el BIM podría haber sido el primer intento del sector de la construcción de digitalizar y agilizar sus procesos, además de aumentar la colaboración entre los equipos de proyecto.

En cualquier caso, hay que tener en cuenta que la entrega de proyectos de transporte vertical mediante BIM sigue un planteamiento diferente al de los arquitectos o los ingenieros de estructuras. Y es que, mientras que la mayoría de estas disciplinas elaboran sus diseños planta por planta, los ascensores y las escaleras mecánicas tienen, inevitablemente, más de una planta a la vez.

El BIM (Building Information Modelling) se define en la norma ISO19650-1 como el “uso de una representación digital compartida de un activo construido para facilitar los procesos de diseño, construcción y explotación con el fin de constituir una base fiable para la toma de decisiones”.

Pese a existir desde hace relativamente mucho tiempo en el sector de la construcción, el BIM se entiende como un término nuevo o incluso desconocido para la mayoría de los profesionales del transporte vertical. Cuando se enfrentan por primera vez a la pregunta ‘¿puede su empresa cumplir los requisitos BIM del proyecto?’, las firmas de transporte vertical empiezan a buscar respuestas –por ejemplo, en su departamento de ingeniería– que les den la confianza suficiente para responder positivamente a sus clientes. Sin embargo, algunas de estas respuestas pueden llevar a estas empresas en la dirección equivocada. En los párrafos siguientes se describe lo que no es BIM:

• BIM no es solo un modelo 3D. Aunque es cierto que se producen modelos 3D como parte de los entregables BIM, el BIM es mucho más. Atrás quedaron los días en los que se desarrollaban los proyectos utilizando enfoques tradicionales basados en 2D y se entregaba solo un modelo 3D al final del mismo. Esta práctica no solo era ineficaz, sino que, además, no cumplía los requisitos de los clientes y las normas.

• BIM no es solo el uso de un nuevo software. También se creía que comprando un software caro e inscribiendo a unos cuantos ingenieros en un curso de una semana en el que se les enseñaría a utilizarlo, la empresa cumpliría los requisitos de BIM. Aunque es habitual que se utilicen nuevos programas informáticos para producir determinados resultados, no hay que olvidar que el BIM no es solo una tarea interna de ingeniería, sino un trabajo en equipo de todos los participantes en un proyecto de construcción.

• BIM no requiere más tiempo, esfuerzo y coste que los métodos tradicionales. Al contrario, permite a las empresas de transporte vertical entregar los proyectos con mayor rapidez y precisión. Hay que decir que el viaje BIM no es fácil, y no se implanta de la noche a la mañana, pero, una vez que la empresa ha adoptado el BIM como forma estándar de entregar proyectos de construcción, todos los beneficios se materializarán.

Los equipos de transporte vertical son una parte fundamental del edificio y son varios los actores que pueden beneficiarse del uso del BIM. Entre los principales actores y los beneficios globales –aplicables a todo el proyecto de construcción–, destacan los siguientes:

• Inversores:

- Reducción del número de errores durante la instalación y el funcionamiento.

- Mejor comprensión de la funcionalidad y las limitaciones del edificio.

- Seguimiento más sencillo de los activos y reducción de costes.

- Finalización más rápida.

• Constructor:

- Aprobación más rápida del diseño.

- Reducción de errores en la obra.

- Mayor transparencia.

- Más información sobre el funcionamiento del edificio y las posibles modernizaciones.

• Consultor / Diseñador jefe:

- Coordinación más sencilla para entidades globales.

- Mejor comunicación y colaboración.

- Mayor transparencia de todas las contribuciones.

- Identificación más rápida de errores.

• Gestor de instalaciones:

- Supervisar el estado de los equipos.

- Programación de visitas de mantenimiento.

- Mayor previsibilidad de los costes.

- Más información sobre el funcionamiento del edificio y las posibles modernizaciones.

• Beneficios globales:

- Creación de entregables más rápida y precisa.

- Aprobación más rápida del diseño debido a la alta integración de los equipos de transporte vertical en el edificio.

- Plazos de fabricación más ágiles debido a la aprobación del diseño anterior (gracias a una mejor comprensión de cómo el equipo de transporte vertical interactúa con todas las demás disciplinas).

- Mejor coordinación en la obra.

- Reducción de errores en la obra.

- Utilización de datos coherentes para distintos fines.

- Desarrollo y motivación de los empleados mediante el uso de tecnologías y procesos innovadores.

- Mayor índice de satisfacción del cliente.

El uso del BIM plantea beneficios a lo largo de todo el ciclo de vida del proyecto. Así, en la fase de diseño los flujos de trabajo BIM centran el esfuerzo en el inicio del proyecto e incentivan al equipo a colaborar más abiertamente durante las primeras fases del mismo. Gracias a este proceso de colaboración, los errores pueden identificarse cuando el coste de los cambios de diseño es mínimo, ya que este aumenta exponencialmente a medida que avanza el proyecto.

Al desplazar el esfuerzo de colaboración hacia el inicio del proyecto, los equipos pueden encontrar la solución óptima para las necesidades del edificio de una manera más eficaz. En esta fase, las limitaciones del edificio no están totalmente definidas y las diferentes partes que intervienen en el proyecto pueden poner sobre la mesa propuestas que mejoren su diseño y rendimiento cuando los cambios aún son económica y técnicamente viables.

Esta colaboración es especialmente importante en sistemas complejos como los ascensores y las escaleras mecánicas. Estos equipos necesitan varias interfaces con el edificio y otros sistemas para instalarse y funcionar de forma óptima: entre otras, mecánicas, eléctricas y estructurales. La imagen siguiente representa el planteamiento de un grupo de dos ascensores, cuyo cuarto de máquinas se sitúa debajo, en la parte trasera del hueco del ascensor, y la de poleas se encuentra en la cabecera de los huecos del ascensor.

Mediante un proceso BIM totalmente integrado, los ascensores se sitúan en la localización correcta dentro de la maqueta digital del edificio. En este caso concreto, los ascensores utilizan como referencia los modelos estructurales y arquitectónicos y comunican las necesidades del ascensor a otros componentes, incluidas todas las interfaces necesarias para la correcta instalación de los equipos.

En particular en esta imagen, las cavidades estructurales necesarias para la instalación de las vigas, los canales de anclaje y las argollas de elevación son claramente visibles y se comunican a otros componentes a través del modelo. Los ingenieros estructurales solo tendrán que vincular los modelos de ascensor a sus modelos y confirmar la viabilidad de la propuesta. En caso de duda, se puede organizar una reunión de coordinación BIM y plantearlas ambas partes para encontrar la solución más adecuada para cada aplicación.

La coordinación durante la fase de diseño se ha facilitado con el uso de herramientas como BIM Track, que permiten a los participantes plantear dudas, problemas, etc. a otras partes, de modo que los conflictos o desajustes de diseño pueden resolverse de forma colaborativa utilizando los modelos. Esta práctica hace que el proceso sea más ágil y que los conflictos se resuelvan en unos minutos en lugar de en semanas de comentarios de ida y vuelta en dibujos 2D.

Para hacer el mejor uso posible de estas herramientas, el proveedor de transporte vertical debe estar plenamente integrado en el proceso BIM y asegurarse de que no solo los ingenieros, sino también los gestores de proyectos e instalaciones, estén formados para utilizar y comprender tanto las herramientas como el proceso.

Una vez coordinado el diseño entre todas las partes, comienza la ejecución. En esta fase del proyecto, el BIM puede utilizarse en varias áreas.

La combinación de modelos de ascensores y de edificios permitirá a los ingenieros producir dibujos 2D totalmente precisos para los equipos de instalación que reflejen el estado actual del edificio, ya que las dimensiones del hueco del ascensor y los acabados arquitectónicos se obtendrán directamente de los modelos estructurales y arquitectónicos vinculados. Como los 2D se obtienen directamente de los modelos 3D BIM, estos estarán actualizados y, si se produce algún cambio en el modelo del edificio, el equipo del proyecto podrá detectar posibles conflictos en tiempo real. El proceso de colaboración, una vez más, garantiza que estas posibles discrepancias no se encuentren ‘in situ’, sino en los modelos digitales, donde se pueden debatir y acordar soluciones en lugar de solucionarlas en obra, lo que puede resultar costoso y requerir mucho más tiempo y recursos.

Cuando el proyecto esté más cerca de su finalización, es posible que otros servicios del edificio necesiten interactuar con los ascensores o los espacios relacionados con estos, como el cuarto de máquinas. La siguiente imagen muestra cómo se han coordinado todos los servicios relacionados en el cuarto de máquinas utilizando modelos BIM. El aire acondicionado, la iluminación, los equipos eléctricos, las bandejas de cables y los equipos contra incendios, entre otros, se coordinan utilizando modelos BIM. Esta práctica agiliza el proceso, ya que todos los participantes pueden sentarse en torno al mismo modelo virtual y elegir la ubicación más adecuada para cada equipo y realizar todo el trabajo de preparación con precisión y puntualidad, de modo que cuando el equipo llega a la obra, los equipos de instalación pueden empezar sus tareas de inmediato.

Otra utilidad que los modelos BIM pueden aportar al proyecto es la gestión de la obra. Los modelos BIM pueden vincularse a tareas para hacer un seguimiento, por ejemplo, del estado de instalación de todo el proyecto o de ascensores concretos. Estas tareas se rigen por un diagrama de Gantt típico de gestión de proyectos y proporcionan una visión general del estado de la instalación, la puesta en servicio y los ascensores en BBU (Builders Beneficial Use). La ventaja de este método es que los modelos y el diagrama de Gantt están vinculados y, mientras el gestor del proyecto mantenga actualizado el diagrama de Gantt, con un simple clic para actualizar la fuente de datos, el modelo se actualizará automáticamente y mostrará el estado correcto de este.

La imagen 4 muestra la huella de un edificio con varios ascensores y el diagrama de Gantt del proyecto. Los nombres de los ascensores y escaleras mecánicas y la duración del proyecto se han ocultado intencionadamente.

La imagen 5 muestra el proyecto en un momento determinado y pretende evidenciar cómo puede crearse una simulación del proyecto. Los ascensores que se están instalando en ese momento se representan en verde y los modelos sólidos indican los ascensores instalados, puestos en servicio y en funcionamiento, mientras que los ascensores coloreados en morado están en BBU.

BIM también se puede utilizar para producir modelos de realidad aumentada (RA) con soluciones listas para usar que permiten a los equipos de proyecto revisar los diseños mediante dispositivos móviles, en cualquier lugar –ya sea en la oficina, en la fábrica o incluso ‘in situ’–, para superponer estos diseños sobre el hueco real del ascensor y validar que la instalación se ha ejecutado correctamente.

Una de las informaciones más importantes, y normalmente olvidada, es la denominada información ‘As-Built’. Todos los entregables BIM, tras la instalación y la puesta en servicio, deben actualizarse para reflejar las condiciones actuales del emplazamiento. Una vez actualizados los modelos, todos los entregables asociados (por ejemplo, dibujos 2D, metadatos, listas de materiales, etc.) se actualizan automáticamente.

Anteriormente se mencionaba que uno de los mitos en torno a BIM era que se trata solo de un modelo 3D. El análisis realizado ha demostrado que un modelo BIM es mucho más que geometría 3D. La producción de información ‘As-Built’ precisa es crucial para la mayoría de los clientes que utilizan BIM en todo su potencial. Estos modelos contienen lo que generalmente se conoce como metadatos –información sobre componentes y sistemas–. Cuando los modelos se configuran correctamente y todas las partes contribuyen a incluir los metadatos apropiados que solicita el cliente, los modelos pueden ser la base de un sistema de gestión de instalaciones que permita al operador del edificio disponer de un modelo preciso que contenga los componentes adecuados con la información correcta incrustada en ellos.

La imagen 7 muestra la información incorporada para la gestión de las instalaciones. El cliente definió la información más importante de todos los componentes del edificio –incluidos ascensores y escaleras mecánicas– y la información pertinente se incorporó al modelo. Una vez elaborada toda la información ‘As-Built’, este modelo se convirtió automáticamente en un Modelo de Información de Activos y se entregó al operador del edificio.

Uno de los mayores retos del sector del transporte vertical es la modernización de los equipos existentes. Las inspecciones ‘in situ’ son un trabajo muy especializado que requiere una amplia experiencia en ascensores y profundos conocimientos para garantizar que las dimensiones se toman de forma segura y correcta en el limitado tiempo de que disponen los ingenieros para realizar la inspección.

Los escaneados láser 3D pueden ayudar a producir nubes de puntos a partir de las cuales los ingenieros pueden tomar dimensiones muy precisas desde la comodidad de su oficina. Estas nubes de puntos pueden servir de base para los posibles nuevos modelos BIM creados para la modernización de equipos existentes.

La imagen 8 ilustra el resultado de un escaneado láser realizado desde la parte superior de una cabina de ascensor utilizando un escáner 3D.

El software puede procesar la nube de puntos y permitir a los ingenieros comprobar las dimensiones deseadas con precisión milimétrica desde su oficina mientras el ascensor vuelve a estar en funcionamiento.

El uso de nubes de puntos es una práctica bien conocida en otros ámbitos de la industria de la construcción. El sector del transporte vertical no ha adoptado este método como forma estándar de realizar estudios de obra, mientras que otras disciplinas ya cuentan con equipos especializados que realizan estudios con escáneres láser 3D e incluso drones para cartografiar grandes extensiones como túneles ferroviarios o minas. El sector del transporte vertical podría aprender mucho de estas prácticas para garantizar que los estudios sean más precisos y se ofrezca a los clientes una solución mejor y más eficaz, reduciendo el tiempo de inactividad de los ascensores existentes mientras se realizan los estudios.