Rodríguez Baeza Pereyra, Julio (2017). Salazar Ledesma, Guillermo F. (2017). Zaragoza Grifé, Jesús Nicolás (2017). (https://orcid.org/0000-0002-8780-4401) Interoperabilidad entre sistemas computacionales BIM y de precios unitarios orientados a la construcción. p. 53-66 En: BIM en la construcción / coordinadores: Aurora Minna Poó Rubio y Jorge Rodríguez-Martínez. México: Universidad Autónoma Metropolitana. Unidad Azcapotzalco, 2017. Fuente: ISBN 978-607-28-1305-1. Relación: http://hdl.handle.net/11191/5782 https://www.azc.uam.mx/ https://www.cyad.online/uam/ http://procesos.azc.uam.mx/ https://administracionytecnol http://zaloamati.azc.uam.mx ogiaparaeldiseno.azc.uam.mx/ Excepto si se señala otra cosa, la licencia del ítem se describe como Atribución-NoComercial-SinDerivadas https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ D.R. © 2016. Universidad Autónoma Metropolitana. Se autoriza copiar y redistribuir el material en cualquier medio o formato, siempre y cuando se den los créditos de manera adecuada, no puede hacer uso del material con propósitos comerciales, si remezcla, transforma o crea a partir del material, no podrá distribuir el material modificado. Para cualquier otro uso, se requiere autorización expresa de la Universidad Autónoma Metropolitana. OPUS HONG KONG- GHERY TECHNOLOGIES WEBSITE Dr. Julio Rodríguez Baeza Pereyra Universidad Autónoma de Yucatán – México bpereyra@uady.mx Dr. Guillermo F. Salazar Ledesma, PhD, - DBIA Departament of Civil & Environmental Engineering, Worcester Polytechnic Institute – USA salazar@wpi.edu M. I. Jesús Nicolás Zaragoza Grifé Universidad Autónoma de Yucatán – México zgrife72@uady.mx 04 INTEROPERABILIDAD ENTRE SISTEMAS COMPUTACIONALES BIM Y DE PRECIOS UNITARIOS ORIENTADOS A LA CONSTRUCCIÓN RESUMEN Este trabajo presenta cómo se puede lograr la interactividad entre los sistemas BIM y los sistemas de costos. Se utilizó Autodesk Revit© para desarrollar un modelo de una construcción, establecer objetos y familias derivadas de los tipos básicos y adicionar información extra a la representación gráfica de dichos objetos y exportarla a una base de datos de MS Office©. Se programó una aplicación para poder extraer la información relevante al sistema de costos SINCO Wfi y se convirtió en una base de datos de dicho sistema para su uso en un presupuesto. Con ello se demuestra qué tan flexibles son los sistemas empleados para utilizar de manera integral la información generada en un ambiente BIM. Se entrenó a un grupo de alumnos de la Maestría en Ingeniería que se imparte en la Facultad de Ingeniería de Universidad Autónoma de Yucatán y se les dio un proyecto a realizar. Con entrenamiento básico, los alumnos llevaron a cabo dicho trabajo, cuyos resultados se presentan en este artículo. INTRTODUCCIÓN por la que dicha tecnología no ha sido adoptada es la diferencia entre los conceptos que manejan En un proyecto de construcción, hay espacios vacíos las diferentes partes involucradas en un proyecto. en la comunicación entre los diferentes participantes BIM surgió como la solución al problema de la del proyecto. Tradicionalmente se habla del integración de la información 2D a 3D dinámico, diseñador (arquitecto, ingeniero diseñador, etc.), el extendiéndola a 4D y especificaciones de obra. Con constructor (contratistas, subcontratistas, incluidos dicha integración, los fabricantes de productos BIM los proveedores de materiales), y el dueño (ya sea lograron integrar las tareas de almacenamiento una institución pública o privada). de información y manejo de cuantificación de obra. Todo lo anterior partiendo de soluciones El vacío de comunicación es mucho más evidente arquitectónicas y de diseño (Baeza y Salazar, 2005). en la operación y el mantenimiento de una obra. Cuando se termina una obra, el dueño no obtiene Lo anterior es difícil de extender al mundo de la sólo un edificio nuevo, sino también una plétora administración y gerencia de la construcción. En de información del proyecto en forma de papel y esta área, las soluciones BIM solo tienen relevancia medios electrónicos. Inclusive desde antes de que para diseño y se presta más atención a cuestiones se empiece a construir, el proyecto o porciones del de obtención de volumetrías, que a cualquier mismo deben de concursarse. otro aspecto. En este campo, se ha prestado poca atención en el uso de la tecnología BIM en aspectos Lo anterior significa que ya se deben de tener de costeo, planeación, control y seguimiento de tanto cantidades de obra, como una aproximación obra, a pesar de que muchos de los sistemas BIM al costo de los conceptos a estimar. El trabajo que existentes en el mercado, hasta cierto punto, poseen le queda al dueño es el de darle sentido a toda la capacidades para ser extendidas para englobar la información arquitectónica, procedimientos y aspectos de gerencia de proyectos (Khemlani, especificaciones de construcción y así mismo, costo 2006). tiempo y calidad deseados. No obstante, con el avance de la tecnología BIM, Los teléfonos portátiles y el correo electrónico muchas empresas de software comerciales ya están han influenciado al negocio de la construcción, desarrollando soluciones para hacer accesible así como a la educación tecnológica en ingeniería, la información generada por dichos sistemas y más que a la educación básica. Se habla que las ponerlas a disposición de sistemas de costos, de empresas constructoras ya están aprovechando los programación y control de obra y demás sistemas beneficios del correo electrónico, de la Red Global, gerenciales. Entre estos sistemas se pueden de los sistemas de costeo, de programación de mencionar a los desarrollados por la empresa obra, de CAD, pero en lo que se refiere a tecnología Success Design™, desarrolladores de Success integradora, todavía hay reticencia. Estimator©. Dicha empresa desarrolla sistemas que ligan a Success Estimator© (un sistema para la La tecnología BIM (Modelo Integral de Información estimación y costeo de construcción) con Autodesk’s para la Construcción, por sus siglas en inglés) Revit© (el sistema BIM que desarrolla Autodesk). tiene el potencial de completar los vacíos de la comunicación que existen, pero no se ha logrado Con lo anterior, se pueden extraer los datos de vencer totalmente la resistencia de la industria las bases de datos generadas en Revit y usarlos para incorporar dicha innovación tecnológica en Success Estimator©. Con ello se pueden crear (Méndez, 2006). Una de las principales razones estimados de costos, partiendo de información 56 UNIVERSIDAD AUTÓNOMA METROPOLITANA UNIDAD AZCAPOTZALCO - DIVISIÓN DE CIENCIAS Y ARTES PARA EL DISEÑO de diseño en BIM almacenadas en Revit (USCost. Sin embargo, el solo hecho de contar con dichas com, 2006). utodesk™ recientemente anunció sus capacidades en los sistemas de computacionales, planes para la adquisición de Constructware™, no asegura que la generación actual de gerentes de una de las empresas más avanzadas en la gerencia construcción posean los conocimientos para asimilar de proyectos y desarrolladores de soluciones dicha tecnología cuando se ponga disponible. De sistémicas basados en la Web, así como soluciones hecho, la generación actual de constructores no colaborativas, utilizadas por contratistas, ha comprendido en su totalidad la filosofía que subcontratistas, dueños y gerentes de obra. soporta a las herramientas BIM actuales (Méndez, 2006). Por el momento, las empresas de desarrollo Autodesk no está arriesgándose: las de sistemas de cómputo para la construcción se funcionalidades del software Constructware junto han dedicado al desarrollo de sistemas intermedios con las de Autodesk Buzzsaw©, han mostrado para conectar los sistemas BIM con los gerenciales al mercado norteamericano (Canada y USA) (costos, control de obra, etc.). sto quiere decir que que los diferentes participantes en la industria dichas empresas ya han desarrollado programas que de la construcción pueden trabajar de manera extraen información de un sistema BIM y lo hacen cooperativa, en lugar de fomentar la competencia accesible a otro. Por ejemplo, existen programas mutua. Constructware está orientado a la que extraen especificaciones de un sistema BIM industria de la construcción norteamericana, a los y lo ponen disponible a hojas de cálculo. También contratistas y los subcontratistas generales y ha existen soluciones que hacen posible intercambiar atraído significativamente al sector público y al la información cuantificable directamente a los de la educación en dichos países, mientras que la sistemas de costo (USCost.com, 2006). principal base de clientes de Buzzsaw está en la edificación residencial. En este trabajo se muestra cómo se puede hacer este tipo de conexión, con el objeto de lograr un La adquisición de Constructware por parte de mayor aprovechamiento de las capacidades del Autodesk sugiere que dicha compañía está sistema Revit, y ponerlas a disposición del programa buscando seriamente su expansión en la industria Sinco Wfi©. Con esto se pretende mostrar cómo se de la gerencia de construcción. puede poner a disposición de la comunidad de la industria de la construcción de una metodología Además, dado que son líderes en el desarrollo de para tener más accesible la información procedente soluciones BIM para arquitectura e ingeniería, de sistemas BIM y hacerla más comprensible para el se espera que dicha empresa pronto desarrolle gremio local. una solución para la estimación de costos, programación y control de obra, partiendo del METODOLOGÍA uso de BIM (Khemlani, 2006). Por lo que se ha mencionado en los párrafos, se puede decir que Autodesk Revit maneja entidades para todas las la siguiente generación de productos BIM podrán familias de componentes de un proyecto, para los contar con medios para poner a disposición de los componentes particulares en un dibujo, incluso gerentes de construcción, además de la información para las vistas de un objeto y para las hojas de gráfica, de datos volumétricos, especificaciones cálculo de características, por mencionar algunos de obra y secuencias de construcción, de la ejemplos. Esto fue heredado de la programación información acerca de programación de obra, orientada a objetos, donde cada concepto parte de costeo, planificación de suministro de insumos, etc. objeto primitivo, del cual se derivan instancias que heredan las particularidades del objeto primigenio DEPARTAMENTO DE PROCESOS Y TÉCNICAS DE REALIZACIÓN - ÁREA DE ADMINISTRACIÓN Y TECNOLOGÍA PARA EL DISEÑO 57 Figura 4.1 Propiedades de los objetos constructivos, agrupados en familias y su almacenamiento la base de datos BIM. Figura 4.3 Sistema de Muro. Figura 4.2 Familia de Muros. 58 UNIVERSIDAD AUTÓNOMA METROPOLITANA UNIDAD AZCAPOTZALCO - DIVISIÓN DE CIENCIAS Y ARTES PARA EL DISEÑO (el cual se le conoce como objeto “padre”). Las de familias y parámetros, en una base de datos instancias del padre pueden tener además de las “BIM”, similar a la de Revit. características heredadas, cualidades propias. Así pues, un objeto “muro” es el padre de todos los Cuando se modifica una familia (como la de muros, tipos de muros que se puedan generarse a partir de por ejemplo), dichos parámetros se agregan en él: muros de block de 15 cm de ancho, muros de la sección “Schedules/Quantities” del proyecto. mampostería de piedra de 30 cm de ancho, sistemas Cada objeto que se incluye es contabilizado en de muros de contención de ancho definido por el dicha sección. Es en esta sección donde también usuario, etc. se pueden agregar parámetros útiles para la manera como cualquier programa de costos puede Cada una de estas instancias se pueden cuantificar utilizarlas. Tómese por ejemplo la sección “Wall de diferente manera: los muros de las edificaciones Quantities by Assembly” (literalmente, “cantidades por lo general se miden por metro cuadrado; los de muros por tipo de ensamble”). Todos los tipos de muros de cimentación se pueden medir ya sea por muros que se han derivado del tipo genérico (padre) metros cuadrados o cúbicos, según lo especifique se encontrarán en esta sección (figura 4.2). El el contrato. Si se consideran las cadenas de sistema de muros tal como se presenta en la Figura cimentación, de enrase, las plantillas cimentación 1.3 se puede ver desglosado en la sección “Wall y demás conceptos, como parte de los tipos de Quantities by Assembly” de la siguiente manera: muros, dichos conceptos se cuantificarían por metro lineal. Figura 4.4 Wall Quantities by Asembly, una vista de los tipos y cantidades de muros. En este caso Así pues, cada elemento del tipo muro estará se tiene las columnas que se muestran son “Wall conformado por diferentes características que un Assembly”, “Length”, “Area”, “Volume”, “Wall programa externo tendrá que identificar, según el Type”, “Description” y “Coments”. La manera como contexto en que se está trabajando. Sin embargo, se despliegan las columnas se puede modificar por para Revit, todos los tipos de muro conformaran el usuario y es en esta sección donde se pueden una “familia”, con las mismas características. Cada agregar parámetros extras. Por principio de cuentas, familia que se usa en un modelo, está cuantificada para tener acceso al desplegado de columnas, bajo una misma clase. se hace necesario invocar al editor de la tabla, mediante el botón derecho del ratón. Tómese el siguiente modelo de ejemplo: En este modelo se pueden apreciar diferentes tipos de muros en el proyecto. Los más evidentes son los muros de cimentación y los muros de block de 15 cm., pero para este proyecto también se han definido las plantillas de cimentación, las cadenas de cimentación, los cerramientos y los enrases como subtipos de la familia de muros, pero con diferentes características. Revit tiene la capacidad de ser extendido para incluir características extras, llamadas “parámetros” a los que por defecto el sistema ofrece. La siguiente Figura muestra de manera esquemática la organización de alrededor Figura 4.4 Wall Quantities. DEPARTAMENTO DE PROCESOS Y TÉCNICAS DE REALIZACIÓN - ÁREA DE ADMINISTRACIÓN Y TECNOLOGÍA PARA EL DISEÑO 59 Figura 4.5 Propiedades de los Elementos. Figura 4.6 Instancia de muro, con sus propiedades geométricas En la sección “Other” se puede editar las Para el caso del objeto que se muestra es un muro siguientes propiedades: “Fields”, “Filter”, “Sorting/ construido a partir de bloques de 0.15 de ancho Grouping”, “Formatting” y “Appearance” A cada por 0.20 de alto, por 0.30 m de largo. El concepto familia que se utilice en un proyecto se le pueden correspondiente es una descripción detallada agregar propiedades que se le pueden añadir de la de los componentes para ser costeados. Un características que no se encuentren listadas concepto como el que el que se ha ejemplificado entre las columnas (Fields) a mostrar. Así mismo se quedaría descrito como sigue: pueden escoger qué características se van a mostrar en un Schedule (figura 4.5). Clave: 5CAD1520 Descripción: Muro de Bloques de 15 x 20 x 30 cm Lo básico es mostrar es la descripción del objeto Unidad de medida: M2 (la familia de la cual procede). Así pues el objeto que se resalta en la (figura 4.6), además de sus Los valores de cada campo se pueden programar en características geométricas posee características el software para además incluir en cada objeto las que son propias de un presupuesto. Entre estas siguientes propiedades: se puede mencionar la obra a la cual pertenece, la partida (la clasificación que se le asigne en • Presupuesto del cual proviene el presupuesto), el frente de obra que se le es • Obra a la cual pertenece asignado en el programa de obra y el concepto (lo • La partida de la cual proviene. que es contabilizado). • El frente de obra que se le ha asignado al concepto. 60 UNIVERSIDAD AUTÓNOMA METROPOLITANA UNIDAD AZCAPOTZALCO - DIVISIÓN DE CIENCIAS Y ARTES PARA EL DISEÑO Figura 4.7 Proceso de intercambio de información entre sistemas BIM y de Costeo Una vez que el software está programado para genere, filtre y transforme en el formato compatible tener estas propiedades, se debe de pensar cómo el con la aplicación de costos. La (figura 4.7) muestra software de costos tiene estructurados sus objetos. de manera esquemática cómo se desarrolló dicho Con ello se puede programar una rutina de que proceso. pueda tomar dicha información y convertirla en datos que el software de costos y control de obra RESULTADOS puede manejar. En la implementación de la metodología expuesta Para el caso de este trabajo, se eligió que Revit anteriormente, se les presentó a los alumnos de exportase los datos de sus objetos en formato la materia de “Temas especiales de sistemas de de base de datos de Microsoft Access, que es el información: Integración del Diseño y Construcción” formato que muchos de los sistemas de costos o de un modelo para su desarrollo. Dicho modelo fue control de obra pueden manejar. proporcionado en formato AutoCad. Los alumnos desarrollaron una versión tridimensional, a la cual Para manipular los datos procedentes del registro de se le añadieron los parámetros presupuestales objetos gráficos, se utilizó el programa SincoWfi© descritos anteriormente a cada familia de objetos para manejar costos y control de obra, no sin antes constructivos. La versión gráfica de dicho modelo se transformar la información gráfica exportada muestra en la siguiente (figura 4.8). por Revit© a MSAccess© en una base de datos Para agilizar el trabajo de los alumnos, los manejable. Para ello se diseño una aplicación que catedráticos que impartieron dicha materia pudiera tener acceso a la base de datos que se proporcionaron una plantilla prediseñada, con las DEPARTAMENTO DE PROCESOS Y TÉCNICAS DE REALIZACIÓN - ÁREA DE ADMINISTRACIÓN Y TECNOLOGÍA PARA EL DISEÑO 61 Figura 4.8 Modelo 4D del proyecto de ejemplo. A B C D E F Figura 4.9 Modelo 4D del proyecto por etapas. 62 UNIVERSIDAD AUTÓNOMA METROPOLITANA UNIDAD AZCAPOTZALCO - DIVISIÓN DE CIENCIAS Y ARTES PARA EL DISEÑO características tanto geométricas como y no ortogonales, así como la colocación de los arquitectónicas de cada concepto de construcción elementos correspondientes a la fase (Baeza y a modelar. Dichos conceptos fueron compatibles Salazar, 2005). Una vez creados los elementos con las prácticas constructivas de la localidad. Para gráficos, los alumnos procedieron a agregar la fines prácticos de este curso, dicha plantilla sólo información referente a costeo. En la figura 4.10 se tiene personalizado los siguientes conceptos: muestra parte de los listados que contienen dicha información. En muchos de los casos, esta se repite • Plantilla de Cimentación debido a que sólo se estudió un ejemplo, pero esto • Muro de Cimentación de Piedra Hilada, se puede hacer extensivo a otros proyectos. • Dados de Cimentación de 30 x 30 cm • Cadenas armadas de 15 x 15 cm. La información presentada en dicha Figura no • Firme de Concreto contiene valores de costos. Para obtener el costo • Muros de Block de 15 cm, de un concepto, es necesario hacer un análisis de • Castillos armados de 15 x 15 cm los costos materiales, mano de obra, maquinaria, • Cerramientos etc., por lo que dicho análisis se deja para cuando • Cadenas de Enrase. se manipule el software de costeo. Sin embargo, se • Losa de techumbre. puede en los listados anteriores se puede extraer • Ventanas y Puertas. información volumétrica de dichos conceptos. No está demás recalcar que debido a la cantidad de Cabe aclarar que dicha plantilla se enfocó a las información procedente de dichos listados, el uso de propiedades geométricas de los elementos. Los una rutina automatizada que extrae la información alumnos se avocaron a la tarea de crear el modelo relevante se hace necesario. 3D y añadir las propiedades correspondientes a los costos y procesos constructivos. Como La base de datos del proyecto se extrajo utilizando puede apreciarse del proyecto es que el nivel de la opción se exportación a ODBC (Open Data complejidad arquitectónica implica un mayor Base Connectivity, por sus siglas en inglés), que el trabajo en el desarrollo de los objetos gráficos. software trae interconstruida. Para que se exporten Sin embargo, partiendo de un conjunto de objetos dichos datos usando esta opción se requiere de predefinidos, la tarea de los alumnos fue ágil. un puerto de origen de datos (DSN, Data Source Name por sus siglas en inglés). El asistente de Por ejemplo, en el transcurso de la primera semana exportación agiliza la creación de dichos archivos. del curso, los alumnos ya pudieron realizar diversas En ellos se configuró el formato de salida a base tareas previas al desarrollo del proyecto. El resto de datos de MS-Access©. Así mismo, se exporta del desarrollo se concentro en la implantación del toda la información contenida en el proyecto. Esto esquema de exportación de costos. Para ello se los incluye tanto información geométrica, cuantitativa alumnos implantaron las propiedades económicas y y añadida por el usuario. de planeación a los objetos que se desarrollaron en modelo. La aplicación que se desarrolló extrajo los datos necesarios para crear un archivo compatible con el Con la información anterior, los alumnos sistema de costeo. Los datos que se muestran en la procedieron al desarrollo del modelo 4D del figura 4.9 y 4.10 fueron convertidos en información proyecto. En cada fase del proceso (Figura 4.10), compatible con el sistema SincoWfi (figura 4.11). El se añadió la información específica de cada etapa resultado de la extracción de dicha información se constructiva, como la creación de ejes ortogonales puede ver en el reporte que se muestra en la figura DEPARTAMENTO DE PROCESOS Y TÉCNICAS DE REALIZACIÓN - ÁREA DE ADMINISTRACIÓN Y TECNOLOGÍA PARA EL DISEÑO 63 Figura 4.10 Información de costos por cada etapa Figura 4.11 Exportación a sistema de base de datos, usando controladores ODBC de Windows. Programa de depuración de información de una base de datos para alimentar al sistema de costos 64 UNIVERSIDAD AUTÓNOMA METROPOLITANA UNIDAD AZCAPOTZALCO - DIVISIÓN DE CIENCIAS Y ARTES PARA EL DISEÑO Figura 4.12 Sistema de costeo con resúmenes de cantidades extraídas de la base de datos, el costo es cero porque no se ha establecido aun. 12. Toda la información contenida en el proyecto. aplicaciones. Lo más importante quizás sea el hecho Esto incluye tanto información geométrica, de que los alumnos, con entrenamiento básico en BIM cuantitativa y añadida por el usuario. desarrollaron el proyecto presentado en este trabajo. CONCLUSIONES BIBLIOGRAFÍA A lo largo de este trabajo se pudo constatar que Baeza Pereyra, Julio R., and G.F. Salazar Ledezma el uso de la tecnología BIM facilita el hecho de (2005). “Integración de Proyectos Utilizando implementar detalles específicamente orientados a el Modelo Integrado de Información para la costos. La tecnología orientada a objetos permite Construcción (Integration of Projects Using the que se puedan crear familias que después puedan Building Information Model for Construction).” generar instancias con los atributos de costeo. Ingenería Revista Académica, Septiembre - Con ello se expande las posibilidades del uso de Diciembre, Volumen 9, Número 3, Universidad BIM a otras ramas tal como la de programación Autónoma de Yucatán, Mérida, México, de obra, mediante el uso de fases constructivas inherente en Revió. No hay que olvidar que para se Khemlani, Lachmi (2006), “Visual Estimating: obtengan los resultados antes presentados, tanto Extending BIM to Construction”, AECbytes http:// el sistema BIM como el de Costeo tienen que tener www.aecbytes.com/buildingthefuture/2006/ los mismos campos y estar en sincronía. Será en VisualEstimating.html. un trabajo posterior en el que se pueda desarrollar una aplicación que extraiga directamente de la Mendez, Ronald O. (2006), “The Building base de datos de BIM, en lugar de tener que utilizar Information Model in Facilities Management”, Tesis comandos de nivel ODBC. Con ello se facilitará aun de Maestría, Worcester Polytechnic Institute, Mayo más el proceso de interoperabilidad entre dichas 2006. DEPARTAMENTO DE PROCESOS Y TÉCNICAS DE REALIZACIÓN - ÁREA DE ADMINISTRACIÓN Y TECNOLOGÍA PARA EL DISEÑO 65 USCost.com (2006), “Success Design Exchange, Effortlessly Links BIM to Success Estimator”, http:// www.uscost.com/designexchange.asp 66