BIM: análisis térmico y confort climático

innovación

BIM:

análisis térmi­co y confort climático

Fotos y gráficos: cortesía Jorge Quiroz

Esta tecnología hace posible el estudio simultáneo de múltiples variables, así como el ajuste de los cambios requeridos de manera rápida. Sin embargo, es la precisión de la información la que permite la resolución de conflictos anticipadamente y consolida proyectos más eficientes en tiempos y presupuestos.

46

Iluminación+Redes 16

innovación

L

a metodología BIM (Building Information Modeling) ha cambiado la forma como se analizan, diseñan, supervisan, construyen, mantienen y operan los proyectos de arquitectura e ingeniería, que hoy alcanzan niveles de complejidad mayores como resultado de una serie de exigencias tecnológicas y arquitectónicas (sistemas y servicios) que deben cumplir.

Como parte de una solución integral, esta herramienta permite, entre otros beneficios, realizar análisis avanzados y detallados de cada uno de los sistemas de una obra, de forma más rápida, eficiente y precisa.

hospital, etc.) y su ubicación geográfica (georreferencia). Asimismo, resulta indispensable obtener los valores climáticos de la zona, datos disponibles en los centros de control y aeropuertos.

edificación. Adicionalmente, es necesario calcu­lar la sumatoria del suministro de aire que los difusores o rejillas de aire acondicionado tienen sobre cada uno de los espacios del proyecto.

Esta información se integra, a través de aplicaciones BIM, con los datos de conductividad térmica (R Value) que tiene cada uno de los materiales por usar en la construcción, para así conocer el nivel de retención/transmisión de calor de la

Los parámetros de confort se definen mediante la agrupación de espacios en múltiples zonas, la cuales compartirán características simi­lares de temperatura, lo que en términos prácticos está definido como un termostato.

SUMINISTRO DE AIRE

El desarrollo de un estudio de confort térmi­ co a través de métodos de Dinámica de Fluidos Compu­ tarizada (CFD, por sus siglas en inglés) es una de las ventajas de esta tecnología que —a través de un análisis compu­tacional en la nube— simu­la la interacción de los líquidos y los gases con las superficies por construir, realizando millones de cálcu­ los por segundo. La información obtenida, que revela las condiciones climáticas del proyecto, es procesada simultáneamente por cientos de servidores, un proceso que tomaría días si se hiciera de la manera tradicional.

Este tipo de análisis permite esencialmente rentar el poder de procesamiento de cientos de compu­tadores por algunos minutos u horas vía Internet, sin la necesidad de comprar una gran cantidad de equipos que realicen un trabajo simi­lar. Aumentar la eficacia, reducir significativamente los costos y poder realizar múltiples variaciones en los diseños como resultado del análisis en menor tiempo son algunos de los beneficios de esta metodología.

GEORrEFERENCIA

Flujo de trabajo En un modelo BIM, el análisis térmi­co y de confort climático inicia tras definir el tipo de edificación por intervenir (oficina, centro comercial, departamento,

Iluminación+Redes 16

47

innovación

Irwin Army Community Hospital (IACH) La División de Ingeniería de Ejército de los Estados Unidos, a través de su Departamento Médico, construyó una nueva instalación de salud con el objetivo de ofrecer servicios médicos a la comunidad militar en Fort Riley, Kansas, con área de 5000 m2 de consultorios internos y 30 000 m2 de consultorios externos.

Este hospital fue diseñado para obtener una certificación LEED Plata y desde su concepción se utilizaron los productos Autodesk Revit y NavisWorks fundamentalmente para la concepción, visualización, diseño, compatibilización, documentación, supervisión y construcción del mismo, permitiendo el claro entendimiento del proyecto desde las fases iniciales de diseño.

El reto Al tratarse de un proyecto fast-track (sistema de gestión de la construcción que ejecu­ ta tareas simultáneas de diseño y construcción), el cliente solicitó el uso de la metodología BIM, herramienta con la cual podían crear cronogramas muy precisos y monitorear los avances de la obra, y así ajustarse al presupuesto, uno de los factores críticos para el cliente.

De esta forma, el constructor tuvo que involucrarse en el desarrollo del proyecto desde las fases tempranas del

48

Las herramientas BIM fueron utilizadas para el diseño del sistema de ventilación para minimizar los flujos de aire presentes en las zonas críticas del hospital. Esto evita la difusión de infecciones que pueden ser fatales para los pacientes.

diseño y entregar la programación de las actividades de excavación y cimentación antes de finalizar el modelo base de la obra. Del cumplimiento de esta planeación, sumado a la coordinación de todos los sistemas y servicios MEP, dependía el éxito del proyecto.

La solución Las instalaciones médicas, y en especial las de Gobierno, tienen un alto nivel de complejidad y requerimientos de programación espacial que incluyen corredores, salas de consultorios, depósitos,

Iluminación+Redes 16

innovación

El uso de la metodología BIM en un proyecto fast-track garantiza el cumplimiento de los cronogramas y el presupuesto, factores críticos para el cliente.

salas de espera, quirófanos, accesos, entre otras zonas. El trabajo en conjunto de los ingenieros y constructores a través de plataformas BIM permitió la ejecución exitosa de las particu­laridades de cada zona, y mitigó los inconvenientes producidos por incompatibilidades con anticipación.

El uso del software Revit MEP fue fundamental para esta tarea, pues a lo largo del proceso, los profesionales a cargo podían evaluar, casi de manera inmediata, el impacto de cambios efectuados en los sistemas de ventilación, presión, agua y contraincendios, mediante las herramientas de análisis de los programas. Y como valor adicional, los análisis lumínicos y de incidencia solar en los diferentes ambientes del hospital impulsaron el proceso de certificación LEED.

de forma sencilla con el sistema electrónico de mantenimiento y de operaciones, superaron las expectativas de la empresa encargada de la puesta en funcionamiento (Commissioning Agent). Estos son los resultados que esta estrategia arrojó: ­- Se mejoró la eficiencia anual en el consumo de energía de los equipos mecánicos del sistema de HVAC en un 5 %. ­- Los cambios en el diseño permitieron que las zonas comunes utilicen más luz natural, reduciendo aproximadamente en un 2 % el consumo anual de energía eléctrica. ­- Se disminuyó la cantidad de conexiones del sistema de agua, lo que mantiene de manera constante la presión y así redu-

ce la frecuencia de los mantenimientos de las bombas hidráulicas. ­- Se agruparon subsistemas del sistema general contraincendios, lo que redujo costos de materiales y equipos en un 3 %.

• El tiempo de obtención de metrados y presupuestos se redujo en un 70 %, los cuales tenían una aproximación de +/- 2 %, si se compara con métodos tradicionales. Esto una resulta una ventaja significativa durante el desarrollo de un proyecto fast-track.

• Se solucionaron más de 6500 interferencias de manera electrónica y se levantaron más de 2300 observaciones de errores y omisiones, antes del inicio de la obra.

• El costo del proyecto se mantuvo de acuerdo con el estimado original y no se presentaron cambios por adicionales.

• Se superaron los plazos en la entrega final del proyecto, lo cual permitió iniciar las operaciones seis semanas antes de lo planeado.

Jorge Quiroz Gerente General DCV Consultores www.dcvconsultores.com informes@dcvconsultores.com

Los resultados La construcción del hospital se inició aproximadamente un año antes de que el diseño final fuera entregado y aprobado por el Departamento Médico de la División de Ingeniería de Ejército de los Estados Unidos, y fue finalizada seis semanas antes de lo estipu­lado en el cronograma.

En un informe de auditoría realizado luego de la entrega final del proyecto se llegó a las siguientes conclusiones: • El uso de herramientas para el análisis de los diferentes sistemas y servicios del hospital, las cuales se integraron

Iluminación+Redes 16

49