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martes 21 de julio, 2020 | BIM, metodología bim, scan to bim

Si estás ingresando al mundo de la metodología BIM o si ya estás trabajando en esta desde hace un tiempo, habrás escuchado la expresión “Scan to BIM” o “Scan 2 BIM”. Pero, ¿sabés en qué consiste este proceso y cuáles son sus beneficios? En este artículo te contamos qué es, cómo funciona y algunas recomendaciones para trabajar con esta herramienta.

La mayoría de los proyectos implican trabajar a partir de un activo existente, por ejemplo, un terreno. Por ello deberían incluir cierta información de dichos activos para facilitar el desarrollo de las instrucciones del proyecto, y esta información debería estar disponible para los proveedores principales y secundarios que trabajarán en este.

En cierto tipo de proyectos, como reformas o ampliaciones, los activos existentes se incrementan significativamente, en volumen, complejidad e importancia. Hoy en día, el relevamiento de estos activos existentes se puede resolver con velocidad y precisión gracias al escaneo láser y generación de nubes de puntos, mediante tecnología Lidar como la que utilizamos en ESE, gracias a nuestra alianza con Ingeniería 4D (http://www.ingenieria4d.com.uy/).

 

¿Qué es una nube de puntos?

Son millones de puntos digitales geolocalizados mediante coordenadas X,Y,Z precisas que representan a su equivalente en el mundo “real”. Estas nubes recopilan las condiciones existentes de un espacio, de todos los activos que están visibles. Es información valiosa en las diferentes etapas del ciclo de vida de un proyecto.

 

 

¿Para qué sirve?

Principalmente para obtener de forma precisa las condiciones existentes de los activos. Estos activos pueden ser: terrenos, infraestructuras, edificios, equipamientos e instalaciones entre otros.

Otros usos cada vez más frecuentes son monitorear el progreso de una obra o relevar las condiciones finales de esta. Este último caso es necesario cuando se busca gestionar y operar los activos construidos. A partir de la nube se realizan los modelos BIM “As built” que facilitan el uso mencionado.

 

¿Cómo puedo obtener una nube de puntos?

A través de un escaneo láser 3D. Éste puede ser realizado a través de una mochila para peatones (Leica Pegasus:Backpack), de una estación total (Leica RTC 360 o Trimble SX10), de un instrumento móvil de mano (Faro Freestyle3D), de una estación apta para autos (Leica Pegasus: Two), de drones (Leica Aibot CX) o incluso aviones. 

Otra técnica asociada usualmente es la fotogrametría, donde a partir de varias fotos de objeto obtenemos una representación tridimensional de un activo. El escaneo láser se diferencia principalmente en el mayor grado de precisión, aunque suelen ser un insumo complementario importante para el modelado BIM.

 

¿Cómo puedo visualizar una nube de puntos?

Se pueden utilizar softwares de visualización y manipulación de nubes como Recap, Leica Cloudworx, Scene o Cloudcompare o también se pueden insertar directamente en softwares de modelado BIM como Revit, Archicad y Autocad entre otros.

 

¿Cómo es el proceso de “Scan to BIM”?

En el proceso de “Scan to BIM” se utiliza un escáner láser 3D para realizar un relevamiento preciso de las condiciones existentes. Los datos escaneados se importan a un entorno de modelado BIM donde se crean los modelos “As-built”, que en nuestro caso es Revit.

El proceso “Scan to BIM” se puede dividir en 3 partes fundamentales:

1. Recopilación de datos con un escáner láser 3D

Este primer paso se realiza en sitio con el escáner de nubes de puntos. Este puede tener varios formatos, como un escáner fijo a un trípode o un dron, siempre dependiendo el objetivo posterior de la nube de puntos. Estos serán controlados desde un dispositivo independiente que usualmente son aplicaciones para tablets o celulares.

Aquí el escáner analiza mediante un haz láser la distancia hacia los elementos que lo rodean. Esto resulta en el registro de una gran cantidad de puntos que se ubican relativamente al escáner en los ejes X, Y y Z, que son justamente los que le dan el nombre al resultado de la técnica. Mediante otros escaneos en distintas ubicaciones del proyecto, el escáner sincroniza las tomas entre sí para tener una “nube de puntos” de todo el proyecto.

2. Procesado de datos

Luego de realizar los escaneos de datos será necesario tratar sus resultados con el fin de combinarlos y poder trabajar con ellos de la forma más optimizada posible. Esto se realiza usualmente en softwares independientes de cada empresa de escáneres, tales como Leica Cyclone o Faro Scene. También se puede trabajar con ReCap, el software de edición de nubes de puntos de Autodesk. 

En el procesado de datos se debe tener en mente tanto el uso que se le va a dar a la nube de puntos así como la tecnología disponible que vamos a tener para trabajar con la nube. Es muy común que los archivos de nubes de puntos sean muy pesados, por lo que hay que buscar estrategias para que sean manejables. Las más comunes son tanto disminuir la densidad de puntos de acuerdo al uso, como dividir la nube en sectores o niveles para poder trabajar sin tener que cargar siempre todo el proyecto.

3. Modelado BIM

Previo a comenzar a trabajar con la nube de puntos en particular debemos coordinar el ecosistema de trabajo donde desarrollaremos nuestro modelo. Primero se estudiará el proyecto, se analizará la información disponible, y se establecerán los datos base del modelo. Estos se refieren tanto a niveles, grillas como a las vistas de trabajo que utilizaremos al modelar la nube de puntos.

Otro elemento importante a establecer previo a comenzar el modelado es el alcance de este, tanto en entidades a modelar como en su nivel de detalle. Estará condicionado en gran parte por el uso BIM que le demos al modelo, aunque es algo que se debe coordinar en esta etapa.

Finalmente, y una vez que tenemos nuestro archivo vinculado al software de modelado, utilizamos la nube de puntos para generar la geometría del modelo “as-built”. A dicho modelo es que enriqueceremos con las características y atributos de toda la información recibida (tanto física, como la nube de puntos; como complementaria, como marcas y modelos de los equipamientos o fotos y videos que nos den información visual del proyecto). Todo deberá ser debidamente incorporado dentro del producto final, así como correctamente organizado y estructurado, para que sea fácilmente legible desde cualquier otro software BIM y no solamente por un experto en el rubro.

 

Beneficios del “Scan to BIM”

  • Crea una representación digital tridimensional de alta precisión de los activos (terrenos, infraestructuras, edificios, etc.) en un tiempo reducido.
  • Elimina el grado de error de los procesos tradicionales de relevamiento. 
  • Incrementa la fiabilidad de la documentación conforme a obra.
  • La información se puede compartir de forma más eficiente.
  • Los equipos solo necesitan visitar el sitio una vez para recopilar datos.

 

¿En qué situaciones puede pensar en implementar “Scan to BIM”?

  • Modelado BIM de activos existentes de arquitectura, estructura, sanitaria, mecánica, eléctrica, incendio, solar y topografía.
  • Seguimiento de obra.
  • Certificaciones de avance de obra en BIM.
  • Modelado BIM “As Built” para la gestión y operación de activos.
  • Relevamiento de instalaciones sanitarias, mecánicas, eléctricas y de incendio.
  • Relevamiento de plantas industriales.
  • Relevamiento de infraestructuras civiles.
  • Relevamiento de depósitos logísticos.
  • Planos para habilitaciones y proyectos de incendio.

 

Recomendaciones para trabajar con nubes de puntos

  • Trabajar con 2 monitores resulta de especial utilidad. Colocar el visor de imágenes 360 u otro insumo en uno de ellos, y el software de modelado con la nube insertada en el otro.
  • Conviene solicitar toda la información existente (informes, planos, memorias, etc.). Muchas veces no está disponible, pero si lo está, el modelado se realizará con mayor rapidez, precisión y disminuirán los re-trabajos.
  • Una base robusta de imágenes y/o videos es muy importante para facilitar la comprensión de los activos y, por lo tanto, del modelado. Se debe solicitar al equipo encargado de hacer el relevamiento que entregue, además de los archivos de nubes, las imágenes 360 de cada escaneo realizado. Hay varios formatos según el software de procesado de datos, por lo que se debe coordinar cuál va a ser el formato final recibido y el software con el que se podrán visualizar (.RCP y .RCS de ReCap, .LGS de Leica, etc.).
  • Las densidades de puntos son variables según el uso y el activo. Se recomiendan:
    • Grillas de 100 x 100 cm para proyectos LiDAR.
    • Grillas de 30 x 30 cm para proyectos de infraestructura.
    • Grillas de 3 x 3 cm para proyectos de edificios.
    • Grillas de 1 x 1 cm para proyectos con gran nivel de detalle, como monumentos u ornamentos.
  • Al recibir las nubes de puntos, es bueno alivianarlas. Una buena opción es utilizar el add-in Undet (https://www.undet.com/purchase-undet-for-revit/). Este add-in nos ha permitido reducir nubes de 300gb a 9 gb.
  • Comprender la lógica de los sistemas antes de comenzar. Por ejemplo, identificar los patrones estructurales o el funcionamiento del sistema de desagües, mecánica e incendio. Al realizar hipótesis del funcionamiento de las ingenierías que progresivamente se van validando o ajustando, el modelado se hace más fluido.
  • Comprender los usos y objetivos del modelo BIM solicitado antes de comenzar. Esto va a definir el nivel de información necesario y la granularidad de las entidades. Por lo tanto, optimizar el uso de los recursos de tiempo y económicos. Recomendamos validar el BEP con el cliente previo a comenzar.
  • Se recomienda estructurar correctamente los archivos de un proyecto. Suele ser importante dividir por conjuntos de disciplinas (arquitectura y estructura por un lado, y MEP por otro). Una vez se llegó a un avance alto de los modelos, se puede subdividir en más disciplinas, ya que se van a reconocer de mejor forma los sistemas.
  • Comenzar el modelado desde lo más grande y claro, e ir aumentando la precisión (dimensiones, aislaciones, pendientes, etc.) de forma progresiva, a medida que se va adentrando en el proyecto.

 

Scan to BIM en Estudio ESE

 

 

En 2019 Estudio ESE realizó una alianza estratégica con Ingeniería 4D para modelar las condiciones existentes de los proyectos a partir de la información obtenida con los escáneres láser y traducida en las nubes de puntos.  

Con esta alianza buscamos mantenernos a la vanguardia tecnológica y otorgar un servicio integral para las distintas etapas del ciclo de vida en BIM. Así aumentamos la calidad y la consistencia de nuestro trabajo. Además le otorgamos la posibilidad a nuestros clientes de obtener relevamientos de las condiciones existentes de alta precisión.

Ingeniería 4D aporta toda su experiencia en datos LiDAR, mientras que Estudio ESE desarolla los modelos de información BIM de los cuales se podrá obtener los recaudos gráficos necesarios.

Por consultas sobre estos servicios escribinos a estudio@estudioese.com.uy

 

Este artículo fue realizado por el Arq. Sebastián Sanabria y el Arq. Nicolas Martínez y editado por la Lic. Maria Florencia Hernandez.