Definición, relación y evolución entre BIM y VDC

Tener una definición clara entre lo que se entiende por BIM y VDC (Diseño y Construcción Virtual) es fundamental. La mayoría habla del primero para referirse a un proceso inteligente que trabaja a través de modelos 3D y que proporciona a los profesionales del sector AEC (Arquitectura, Ingeniería y Construcción) tanto información como herramientas para diseñar, planificar, construir y gestionar infraestructuras de manera eficiente. El segundo es interpretado por muchos como una nueva dimensión del BIM: un modelo tridimensional que incluye información sobre la programación de tareas y los costes. Conozcamos la verdad sobre esta información. Porque, básicamente, cuando se define el BIM como un proceso, en realidad se debería hablar de VDC.

El origen del Virtual Design and Construction (VDC)
El concepto de VDC fue desarrollado por primera vez por el CIFE – Center for Integrated Facility Engineering de la Universidad de Stanford, California, en 2001, cuando el concepto de BIM apenas había comenzado a entrar en el mercado del software de diseño. La misión del CIFE es ser el principal centro académico de investigación del mundo para el Diseño y Construcción Virtual de proyectos del sector AEC, es decir, su misión es investigar cómo se pueden mejorar los resultados de los proyectos mediante el uso de tecnología BIM, de modo que esta mejora beneficie a todos: al cliente-propietario, a los diseñadores, contratistas y a todos los interesados en el proyecto. Y aquí ya introduzco parte de su definición.
Hoy en día, la metodología del CIFE se ha consolidado como la forma más eficiente de lograr mejores proyectos, en menos tiempo y con menores costes de lo esperado, y con una mayor calidad.

¿Qué es VDC en comparación con BIM?
Si partimos de la definición de VDC en Wikipedia, podemos quedarnos algo confundidos al leerla:
“El diseño y construcción virtual (VDC) es la gestión de modelos de desempeño multidisciplinarios integrados de proyectos de diseño-construcción, incluyendo el producto (es decir, las instalaciones), los procesos de trabajo y la organización del equipo de diseño-construcción-operación, con el fin de apoyar objetivos comerciales explícitos y públicos.”
¿Confuso, verdad? Intentaré explicarlo de forma más comprensible.
Por el acrónimo VDC ya intuimos que se trata de crear un gemelo digital (virtual), es decir, un modelo BIM enriquecido con datos, para que este pueda construirse.
VDC es un proceso que implica principalmente a personas de distintas empresas trabajando juntas en proyectos multidisciplinarios. Y estas personas necesitan una tecnología para crear estos gemelos digitales, que serán el producto final que se entregará al cliente. Además, estos equipos necesitan procesos de producción llamados PPM (Project Production Management), que definen el flujo de trabajo y los recursos necesarios para alcanzar los objetivos definidos del proyecto.
Toda la información y métricas virtuales que se generan tanto en el modelo BIM como en los procesos de producción también convergen en la toma de decisiones, que tiene lugar en sesiones llamadas ICE (Integrated Concurrent Engineering), donde distintos equipos realizan trabajos de diseño simultáneos asistidos por tecnología moderna de visualización.

En resumen
BIM y VDC están estrechamente relacionados, pero no son lo mismo. BIM consiste en construir virtualmente un objeto (como una estructura) con información asociada. VDC, por su parte, utiliza los modelos BIM para planificar el proceso de construcción de principio a fin.

Gemelo digital
El Diseño y Construcción Virtual consiste, esencialmente, en construir todo el proyecto de forma virtual (digital) antes de hacerlo en el mundo real. Es lo que hoy se conoce como gemelo digital, porque con VDC construimos un gemelo del proyecto. Es decir, se construye dos veces.
La diferencia entre un gemelo digital y un modelo BIM radica en la introducción del factor tiempo y del contexto digital: su ubicación real, si está sobre o bajo tierra. El segundo elemento que le falta al BIM es la dimensión del tiempo. Nada es estático en el mundo, todo cambia con el tiempo, especialmente en la construcción. Por eso, estos son los dos elementos clave que diferencian a un gemelo digital de un modelo BIM.

El modelo 4D como plataforma de coordinación VDC
Actualmente, la implementación de procedimientos BIM ha ido siguiendo el ciclo de vida de una edificación. Ya existen experiencias BIM en la fase de diseño, pero aún son escasas en la fase de construcción, por lo que es muy importante conocer y establecer los criterios de Nivel de Contenido del Proyecto o Nivel de Desarrollo (LOD), teniendo en cuenta los tres aspectos mencionados al principio: Modelo 3D (3D), planificación (4D) y costes (5D).
En el VDC es donde se crea la cuarta dimensión en construcción. Cuando hablamos del modelo 4D, nos referimos a la incorporación del tiempo como cuarta dimensión del modelo 3D/BIM, es decir, al cronograma del proyecto vinculado al modelo 3D, lo que permite crear una simulación de construcción según la planificación establecida por el equipo que gestiona el proyecto en las sesiones ICE.
Es en la fase de construcción cuando se integran dos modelos de naturaleza muy distinta: el modelo 3D/BIM con su geometría y datos, y el modelo de construcción, con su programación de tareas, recursos, fases y costes.
Los elementos BIM no se comportan como elementos de construcción. Por ejemplo, una columna estructural no se construirá como fue diseñada; se construirá por pisos, tendrá diferentes capas, se ejecutará en distintas tareas, por distintas empresas y en diferentes momentos, y usará diversos recursos.
Aunque el modelador 3D no necesita tener habilidades de planificación, sí debe tener habilidades de modelado para que sus modelos tengan el nivel de desarrollo (LOD) necesario y sean compatibles con las necesidades del planificador, que es quien se encarga de la programación del proyecto.
En esta fase, primero se debe crear el llamado modelo de preconstrucción, un modelo BIM enriquecido con la información necesaria para construir el proyecto y ayudar a vincular el modelo BIM con la planificación.
En segundo lugar, el modelo debe tener un LOD que permita esta conexión, es decir, definir cada elemento que debe construirse en distintas tareas, por distintas empresas y en distintos momentos. Siguiendo con el ejemplo de la columna estructural, debemos modelar por separado la forma de la columna, las barras de refuerzo y el acabado. Si se modela como una única entidad (quizás suficiente en la fase de diseño), será más difícil obtener el valor y las métricas de cada tarea.
Con el modelo 4D vinculado, es decir, habiendo enlazado los modelos de diseño 3D con las tareas asociadas del cronograma, podremos identificar y resolver conflictos espacio-temporales dinámicos y optimizar el rendimiento del proyecto.

Tecnología
Para sincronizar estos modelos 3D/BIM con la planificación, disponemos de aplicaciones BIM que permiten coordinarlos en un único modelo 4D, aunque su función dentro del proceso VDC sea diferente:
Navisworks nos ayudará a revisar de manera integral nuestro modelo en la última etapa de diseño, así como los datos que lo componen. Su objetivo será obtener un control exhaustivo de los resultados del proyecto en el que se está trabajando.
Navisworks es capaz de auditar las interferencias entre modelos de distintas disciplinas para dejar listo el modelo de preconstrucción, y aunque Navisworks TimeLiner permite importar datos de planificación realizados con aplicaciones externas como MS Project o Primavera, las tareas no pueden enlazarse entre sí y no sirve para supervisar el avance de la construcción, solo para revisar el estado actual de un modelo vinculado al cronograma.
SYNCHRO Pro es una herramienta de planificación 4D que permite crear o importar tu propia planificación, vincular tareas y supervisar todo el proceso de construcción. SYNCHRO Pro convierte los objetos 3D en recursos 3D y permite gestionar los costes de las tareas.
Y como su nombre indica, permite la sincronización continua de modelos 3D y planificación a medida que avanza el proyecto sin perder el enlace entre ellos. Con el uso de baselines (instantáneas del modelo 4D planificado) podemos comparar el estado real con el planificado del proyecto.
En resumen, diría que son aplicaciones complementarias: con Navisworks preparamos el modelo de preconstrucción con su potente Clash Detective y realizamos las primeras simulaciones 4D, y en SYNCHRO Pro usamos este modelo para planificar y controlar la ejecución del proyecto. De hecho, existe un complemento de SYNCHRO para Navisworks que permite una interoperabilidad completa.
Planificar un proyecto de construcción es un trabajo basado en la experiencia, la técnica y el conocimiento de los procesos constructivos, y en esta fase el planificador necesitará estas herramientas para crear simulaciones 4D que le permitan definir el mejor escenario para llevar a cabo la ejecución del proyecto, reducir el riesgo económico y hacer que el proyecto avance sin contratiempos. Para ello, debe poder interoperar con la planificación y los modelos BIM que le permitan ejecutar su plan de la forma más eficiente posible.
Gracias al VDC y al uso de esta tecnología, no solo los planificadores obtienen un gran beneficio, todos los actores del proyecto adquieren una nueva y más democrática visión del uso del BIM. Todos tenemos un objetivo común, y desde las primeras etapas de diseño comenzamos a ver los modelos BIM más vinculados a la realidad y a virtualizar la construcción, de modo que podamos tomar mejores decisiones cuando entremos en la fase de construcción y responder a los distintos escenarios del tipo «¿y si…?» de forma más eficiente, porque ya conocemos las distintas alternativas constructivas del modelo y sabemos al instante la repercusión de estos cambios.

Conclusión
El Virtual Design and Construction (VDC) crea esencialmente un gemelo digital: construye todo el proyecto de forma virtual (digital) antes de construirlo en el mundo real. Este proceso permite reducir el riesgo, eliminar conflictos y disminuir el coste del proyecto. El VDC se centra en planificar la construcción del modelo BIM e incluye elementos como el presupuesto, la estimación de costes y la planificación, lo que también se denomina BIM 4D y 5D.
En conclusión, la construcción virtual es un proceso. BIM es la tecnología clave utilizada en este proceso.
Autor: Sergi Ferrater Gabarró, Arquitecto y consultor BIM/VDC. BIM Product Manager en AEC-on Soluciones, S.L. Profesor en Zigurat en el Máster Global de Gestión BIM
Publicación original en Zigurat