BIM e Internet de las Cosas (IoT): cómo se diseñaron y operaron los estadios de la FIFA-2018

Por Erika para Autodesk Latam

En lugar de límites físicos y culturales abrazamos nuestra diversidad. Por un momento espléndido, el “nosotros” desata nuestro entusiasmo reprimido por el deporte en lugar de una división aguda.

Tal vez suene idealista, pero podemos tener esperanza.

32 naciones se reúnen en Rusia durante la Copa del Mundo, ofreciendo la oportunidad a aquellos que eligen romper con la geopolítica para los jugadores que representan a estas.

Basado en datos anteriores de la Copa Mundial de la FIFA 2014, más de tres mil millones de espectadores probablemente sintonizarán sus dispositivos móviles, televisores y radios para la Copa del Mundo y alentarán a su selección favorita y silbarán para expresar su insatisfacción. El silbido y el aplauso son universales en el deporte; es una gloriosa Torre de Babel.

¿Está Rusia lista?

64 partidos se jugarán en doce lugares de once ciudades. Para los preparativos, se implementó un programa federal ruso denominado “Construcción y renovación de la infraestructura de transporte” con un presupuesto de 352,5 rublos. En dólares estadounidenses, eso equivale a más de $ 5,600 millones.

Los partidos FIFA-2018 tienen lugar en 12 estadios. Entre ellos se encuentran los nuevos estadios, especialmente construidos para el campeonato, y los antiguos, que debieron rediseñarse y tramitarse de acuerdo con los requisitos de la FIFA. Para esto, echamos un vistazo a cómo se usó BIM en algunos de ellos.

OTKRITIE ARENA y AECOM: examen estatal en el tercer intento, presupuestos ajustados y cronogramas

En 2009 AECOM fue designado para desarrollar el concepto y el diseño del estadio Spartak (ahora conocido como Otkritie Arena) en Moscú. Antes de que se seleccionara AECOM, se presentaron otros dos diseños para el estadio, pero ambos se rechazaron durante la fase de examen estatal debido a algunos problemas técnicos y al incumplimiento de las normas de seguridad contra incendios. Por lo tanto, AECOM necesitaba crear un nuevo enfoque de diseño que abordara estos problemas sin salirse del presupuesto.

Según el plan inicial, el estadio debía acomodar a 35,000 personas. Sin embargo, cuando Rusia ganó el derecho de ser sede de la Copa Mundial 2018, este número aumentó hasta 42,000 según los requisitos de la FIFA. “No fue un problema porque pusimos 7000 asientos adicionales en nuestro concepto como temporales”, explicó Abu Fadel Raymond, Country Manager de AECOM Rusia. – Cuando la tarea cambió, simplemente arreglamos estos asientos”.

El estadio se diseñó utilizando BIM en Autodesk Revit para garantizar que aprobaran el examen estatal, manteniendo el presupuesto. La empresa utiliza Revit desde 2002. Durante este período, se ha acumulado una gran experiencia en diseño BIM y se han establecido todas las conexiones necesarias. “Es importante entender la diferencia entre BIM y Revit”, dijo el Sr. Raymond. “BIM no es un software, es un flujo de datos que necesita ser administrado. Y Revit es una de las herramientas clave para trabajar con esta información”.

No hubo problemas al pasar el examen estatal, y fue posible ahorrar aproximadamente un 20% de tiempo gracias a BIM. Esto se logró asegurando la comunicación entre el modelo BIM y el cronograma de construcción, lo que aseguró que el proyecto se mantuviera a tiempo y se cumplieran los plazos. Cada fase del proyecto comenzó solo después de que se completara la fase anterior, por ejemplo, no se comenzó  a diseñar sistemas de ingeniería antes de la aprobación de la arquitectura y las estructuras.

Tomó menos de un año para la etapa de diseño, y un año y medio para el desarrollo de documentación de diseño detallado. “Ambas etapas, se dividieron en dos partes: ciclo cero y el marco del edificio”, dijo el Sr. Raymond. “Tan pronto como el ciclo cero pasó el examen, comenzamos a trabajar en la documentación detallada y nos preparamos para el examen del proceso. El desarrollo de la documentación detallada fue en etapas, por lo que no pasamos un año y medio en él, pero funcionó de acuerdo con los cambios y requisitos del cliente (propietario del proyecto). El estadio (desde “Spartac” hasta “Otkritie Arena”) exigió un cambio de material de fachada del edificio y trabajo adicional para nosotros”.

PI Arena: seis estadios, tres de ellos en BIM

El Instituto del Proyecto Arena trabajó en estadios para la FIFA 2018 en seis ciudades: Samara, Volgogrado, Ekaterinburgo, Sochi, Nizhny Novgorod y San Petersburgo. Tres de ellos (en Ekaterinburg, Samara y Volgogrado) se crearon implementando BIM. La compañía logró encontrar y eliminar errores en etapas tempranas, reducir tiempo y automatizar el cálculo del volumen de los materiales.

Entre otros proyectos, la Arena Ekaterinburgo es un ejemplo interesante del uso de nuevas tecnologías. Este estadio es un monumento arquitectónico del neoclasicismo estalinista. Su renovación requirió que se conservara la fachada histórica. Entonces, la fachada de la nueva estructura se construyó dentro del viejo estadio. Contenía paneles metálicos perforados, que debían diseñarse con la máxima precisión, y eso solo fue posible gracias a BIM.

Sodis Lab: modelos BIM y sensores IoT para control de operación y seguridad

La compañía equipó los estadios con sistemas de monitoreo estructural. Crearon las redes de sensores que controlan el estado técnico de los objetos en tiempo real y el software que funciona con el equipo instalado, básicamente el sistema de IoT para los edificios. Anteriormente, tales sistemas se crearon para los estadios olímpicos en Sochi y luego se lanzaron a los estadios de la FIFA 2018. SODIS Lab trabajó en los modelos BIM para los siete estadios: Ekaterinburgo, Saransk, Samara, Nizhny Novgorod, Kaliningrado, Moscú (sistemas de ingeniería del estadio Luzhniki) y Sochi.

El trabajo en los sistemas de control comenzó con la recopilación de información operativa disponible, modelos 3D existentes o dibujos. La información sobre los sistemas de ingeniería y la estructura del edificio se agregaron en el modelo. Los sensores se colocaron durante la etapa de construcción: acelerómetros, inclinómetros y sensores geodésicos que controlaban las coordenadas absolutas de las estructuras. Todos los datos se integraron en el modelo BIM basado en el software Autodesk. Cuando comienzó la etapa de gestión, los datos de estos dispositivos se enviaron y se analizaron dentro del mismo modelo de información de construcción.

“Es como un cuerpo humano: sientes cuando te estás enfermando”. Los sensores permiten que el edificio “sienta” que está “enfermo”. En este caso, encienden la señal roja y un operador en la estación de trabajo entiende que algo está mal y necesita “llamar al médico”. En términos reales, estos son varios acelerómetros, sensores de presión y deformación, sensores de inclinación y temperatura. Detectan todo, incluso cambios menores. El algoritmo específico de toma de decisiones se usa para detectar el estado de deformación de las estructuras portantes. Se basa en la comparación de ciertos parámetros controlados que deberían ser determinados por los resultados del modelado matemático de las operaciones de estructuras de edificios”, – dijo Andrey Shakhramanyan, CEO de Sodis Lab.