Creando una ciudad sostenible dentro de un rascacielos a través de BIM y la construcción prefabricada

Por Autodesk Journal

Pero, ¿cómo se puede construir un edificio sostenible que pueda respaldar negocios, tiendas, apartamentos de lujo y un hotel de cinco estrellas? ¿Puede un edificio ser sostenible y opulento? Ubicado en el distrito nuevo de Binhai, en la zona metropolitana de Tianjin (la cuarta ciudad más grande de China), el centro financiero Tianjin Chow Tai Fook es, esencialmente, una ciudad dentro de un rascacielos.

El edificio es el proyecto más grande de China Construction Eighth Engineering Division Corp., Ltd. (CCEED) hasta la fecha, con una altura de 530 metros, 103 pisos de altura y una fachada distintiva de torre curva. Un líder de la industria en sostenibilidad, CCEED conservó recursos y minimizó desperdicios mediante el uso de tecnología BIM y construcción prefabricada fuera del sitio.

El proyecto de la torre, parte de un gran esfuerzo de desarrollo sostenible en el distrito metropolitano de Binhai en Tianjin, apunta a obtener la certificación LEED Gold. Cortesía: Octava División de Ingeniería de Construcción de China.

Con el proyecto, CCEED aspira a ganar dos de los principales premios de construcción e ingeniería de China, el Premio Luban y el Premio Zhan Tianyou, y lograr los estándares de certificación LEED Gold en tres lados de la sostenibilidad: diseño, construcción y mantenimiento / operación del preocupaciones de construcción que afectan todo el ciclo de vida del proyecto. El proyecto ya ganó el primer premio en la categoría de construcción de los Premios de Excelencia AEC 2017 de Autodesk y se estima que estará listo para el otoño de 2019.

Construyendo a través de las fronteras

Para coordinar el diseño del edificio con los vertiginosos requisitos del sistema de una “ciudad dentro de un rascacielos” de uso mixto, el equipo de diseño BIM de CCEED de más de 100 personas creó un modelo centralizado almacenado en un servidor de nube privada. El modelo requirió casi 1,000 modelos BIM y 184,504 componentes, por lo que la creación de una plataforma única permitió un proceso de construcción mucho más eficiente con el equipo global de partes interesadas.

“La construcción del Centro Financiero Tianjin Chow Tai Fook es un proyecto muy internacional porque los diseñadores venían de Estados Unidos, Gran Bretaña, Hong Kong y otros orígenes”, explica Su Yawu, director de proyectos de CCEED, un veterano de la construcción que comenzó su carrera en los rascacielos en 2000.

“Antes usábamos un enfoque de construcción tradicional al unir los archivos de Excel y los archivos del proyecto con otros componentes para la planificación del proyecto”, continúa Su. Pero con un proyecto de esta envergadura, BIM garantiza que los equipos remotos puedan coordinarse con las empresas constructoras locales, leer y comprender el modelo fácilmente y compartir datos en tiempo real con menos errores.

Prefabricado y Sostenible

El proyecto no exigió cambios de diseño, almacenamiento o reelaboración en el sitio de construcción. Para cumplir con la certificación LEED Gold, los desafíos del equipo de diseño de CCEED incluyen equipar el interior de un hotel de lujo de cinco estrellas con 2,000 tipos de materiales dentro de una estructura sostenible. El equipo pudo prefabricar los componentes con precisión de acuerdo con los dibujos, lo que evitó el desperdicio de materiales y eliminó la necesidad de cortar materiales en el sitio.

Para mejorar el seguimiento, el equipo utilizó códigos de respuesta rápida (QR) escaneables, que contienen detalles del equipo, registros de mantenimiento y certificados de materiales. Cada componente del modelo se rastrea con un código QR; 2,950 códigos de seguimiento de equipos principales y componentes de procesamiento prefabricados, todos automatizados y administrados en la nube.

“Con un código QR, los equipos pueden conectar su información de gestión con la información de geometría del proyecto”, precisa Su. “Luego pueden alinear la información, lo que les permite realizar ediciones más fácilmente en la plataforma BIM”.

Imaginando espacios con realidad virtual

Se han puesto a trabajar herramientas y tecnologías sofisticadas, creadas utilizando información derivada del modelo BIM, a lo largo del proyecto. Se utilizaron robots de cableado para ubicar las posiciones de soporte de las tuberías y mejorar la precisión de la instalación, mientras que la realidad virtual (VR) se utilizó para capacitar a 3.000 de los trabajadores del equipo para comprender los riesgos potenciales y aprender a evitarlos.

Las simulaciones de realidad virtual incluyen caídas desde grandes alturas y ser golpeado por objetos grandes, haciendo que la seguridad de la construcción sea importante.

CCEED también usó VR para probar elementos de diseño, como plantillas de decoración para el hotel y el complejo de apartamentos. Esto permite a los diseñadores y propietarios caminar virtualmente por el espacio terminado, experimentando varios materiales y esquemas de diseño.

Manteniéndote sincronizado

La información de construcción del proyecto, desde la fabricación hasta la instalación, está integrada y se mantiene actualizada. En el terreno, el equipo de construcción puede usar escaneo 3D para comparar el sitio de trabajo en vivo con el modelo BIM y luego modificar el modelo si es necesario para alinearse con el seguimiento del Sistema de Información Geográfica (SIG) del sitio físico. Para hacer estos ajustes, los drones capturan imágenes diarias del sitio.

Para el muro cortina del edificio, Dynamo, el complemento de expansión de Revit, ayudó a automatizar los elementos geométricos del proceso de diseño mediante la importación de sus coordenadas 3D, lo que acelera el proceso y mejora la precisión. “Usamos el diseño para elevar los datos de posición y luego generamos la geometría del panel de muro cortina automáticamente”, explica Su. “Luego exportamos esta información a Revit  y la usamos como un parámetro de ensamblaje para generar el modelo BIM para la fachada”.

Una mirada más cercana a los sistemas complejos

El proceso BIM que guió a los equipos de diseño y construcción continuará siendo utilizado para operar y mantener el edificio. “Después de que la torre se haya completado, el equipo le dará el modelo BIM de construcción al propietario del proyecto”, declara Su.

Para hacerlo posible, CCEED utilizó LOD (Nivel de desarrollo) 400, que define la cantidad de detalles disponibles en el modelo BIM. El LOD 400 es más que suficiente para la mayoría de los elementos, pero para algunos sistemas complejos, como mecánicos, eléctricos y de tuberías, el LOD 500 se usó para incluir parámetros operativos.

“Parte del modelo debe estar en el LOD 500 para que el propietario pueda usar la información en el proceso de operación y mantenimiento“, afirma Su. En LOD 500, el modelo se verifica en el terreno y contiene información que los clientes pueden utilizar una vez que se ha completado la construcción, especialmente útil para los diversos negocios dentro de la torre.

Al diseñar tantos tipos de espacios, el equipo, como era de esperar, se enfrentó a muchos desafíos de construcción, pero contar con una plataforma global, hasta ahora, ha permitido que los ajustes se desarrollen sin problemas. Por ejemplo, un piso del sótano es donde “muchos sistemas mecánicos, eléctricos y de bombeo se unen”, dice Su. “Hay más de 100 tipos diferentes de sistemas mecánicos en un solo piso, por lo que el equipo tuvo que alargar el tiempo de construcción”.

El futuro de la construcción

Su cree que en futuros proyectos de construcción, todas las partes interesadas, incluidos los trabajadores de la construcción y los subcontratistas, deberán trabajar con modelos BIM integrados.