Cómo ha revolucionado el método Design to Build la ingeniería civil

Imagina que un arquitecto completa, por fin, el imponente diseño conceptual de un nuevo centro médico. Después, entra en acción el ingeniero civil, pero en vez de usar el trabajo del arquitecto, tiene que empezar desde cero, recreando con cuidado todo el modelo en su propio software especializado para el análisis y el diseño estructural. A medida que van pasando las semanas se une al proceso el modelador que tiene que traducir el trabajo del ingeniero. En este punto, el proyecto ha pasado por muchas manos, dando lugar a errores e inconsistencias.

Es en la fase de construcción en la que el contratista va descubriendo colisiones entre los elementos estructurales y los sistemas mecánicos, errores que eran invisibles en los modelos individuales que se habían usado antes. Al final, el resultado son retrasos, incremento de costos y reelaboraciones.

¿Te suena? Este flujo de trabajo inconexo entre arquitectos, ingenieros y modeladores ha sido un tema sensible en la industria de la construcción, generando fallos que ningún proyecto se puede permitir. Pero ¿y si las cosas fueran diferentes? ¿Y si hubiese una forma de conectar todas estas fases sin problema?

Imagínate un flujo de trabajo digital unificado donde el diseño conceptual de los arquitectos fluyese directamente hacia el análisis del ingeniero civil y el proceso de diseño, y cuyos resultados se integrasen en el trabajo del modelado. Y todo esto sin perder información y sin generar ningún error. Esto no es una utopía, es la promesa del enfoque «design to build» integrado, directo del papel a la obra, que está revolucionando los proyectos actuales. Aquí te explicamos cómo funciona.

Mantener la integridad de los datos entre el diseño arquitectónico y la ingeniería civil es esencial para que un proyecto tenga éxito. Cuando estas disciplinas operan de forma individual, se pierde un tiempo muy valioso en recrear los modelos y los errores se multiplican.

Un enfoque realmente integrado aborda este reto a través de plataformas multidisciplinares que apoyan los estándares abiertos. Esta interoperabilidad implica que los ingenieros civiles usen modelos arquitectónicos que provienen de varios softwares sin tener que empezar de cero. Este flujo de trabajo preserva el diseño arquitectónico y, a la vez, permite que los ingenieros civiles adapten los modelos a sus necesidades.

El resultado es una reducción de errores, mayor exactitud y un notable ahorro de tiempo a la hora de pasar de arquitectura a ingeniería y entregar el producto final bien detallado.

Convertir los modelos arquitectónicos a modelos analíticos estructurales que tradicionalmente requerían una gran cantidad de trabajo de reelaboración. Las herramientas de conversión modernas transforman este proceso automatizando la conversión mientras se les da a los ingenieros control total sobre el resultado.

Los flujos de trabajo avanzados pueden procesar de forma inteligente los modelos arquitectónicos a través de varios pasos clave: borrar el modelo para eliminar los elementos no estructurales, reconocer los elementos estructurales, definir los materiales correspondientes y garantizar la alineación. El resultado —que típicamente toma la forma de un archivo de Formato de Análisis Estructural (SAF por sus siglas en inglés)— ofrece una base excelente para el análisis de ingeniería.

Esta automatización permite a los ingenieros estructurales tener total control de la base de entrada para el proceso de análisis y diseño, al tiempo que elimina el trabajo de modelado repetitivo. Los beneficios van más allá del ahorro de tiempo y consiguen una mayor precisión y coherencia entre la visión arquitectónica y la realidad estructural.

Los retos estructurales actuales requieren enfoques analíticos sofisticados que se integran con fluidez en los procesos de diseño. El análisis estructural moderno transforma el trabajo que consume tanto tiempo en un flujo de trabajo eficiente que mantiene la conexión con el propósito del diseño original.

Las herramientas de análisis efectivas ofrecen una evaluación rápida de estructuras, desde simples hasta complejas, con tecnologías novedosas que permiten a los ingenieros trabajar como prefieran. Los mejores sistemas facilitan un diseño confiable, seguro y económico que permiten a los equipos organizar y revisar todos los aspectos de la estructura.

Al extraer con facilidad el modelo estructural analítico del diseño arquitectónico, los ingenieros pueden pasar directamente a aplicar cargas, definir condiciones límite y realizar análisis, eliminando la necesidad de invertir semanas de tediosa preparación del modelo. Esta conexión directa no solo ahorra tiempo, también garantiza que el proceso de ingeniería siga siendo fiel a la visión original del arquitecto durante la evaluación exacta y eficiente.

La flexibilidad de los sistemas integrados les permite a los ingenieros efectuar tanto un análisis global como local, evaluar las múltiples opciones de diseño y testear varios materiales y configuraciones. Los ingenieros también pueden comparar las opciones materiales para hacer elecciones más sostenibles, evaluando así el impacto medioambiental junto con el funcionamiento estructural. Cuando hay cambios, el modelo analítico se actualiza automáticamente, eliminando los largos ciclos de reelaboración.

Y lo que es más importante, este enfoque integrado les da a los ingenieros más tiempo para centrarse en la optimización. En vez de invertir tiempo en la creación y la gestión del modelo, los ingenieros pueden barajar más opciones y comparar distintas posibilidades de material para hacer elecciones más sostenibles. Esto permite desarrollar de forma más eficiente soluciones que equilibren el rendimiento, la sostenibilidad y la rentabilidad.

Un flujo bidireccional de información es esencial para los proyectos modernos de construcción. A diferencia de los flujos de trabajo tradicionales unidireccionales donde los datos van del papel a la obra, los casos de éxito de hoy requieren datos que fluyan sin problemas en ambas direcciones a lo largo de todo el ciclo de vida del edificio.

Por ejemplo, los requisitos para el armado procedentes del diseño y análisis estructural se pueden volver a transferir directamente al modelo estructural como objetos nativos y totalmente editables. Si es necesario, los datos del armado se pueden incluso combinar con el modelo arquitectónico, creando una representación digital completa de la estructura.

Ahora los equipos también están más dispersos que antes. La colaboración basada en la nube es por eso esencial, ya que garantiza que todos los participantes tengan acceso a la información actualizada independientemente de dónde se encuentren. Las herramientas de gestión de documentos optimizan la entrega de proyectos con una fácil distribución de dibujos, conversión de formato automática, seguimiento de revisiones y disponibilidad continua.

Los estándares abiertos sientan las bases de este intercambio, garantizando una accesibilidad a los datos a largo plazo, que es especialmente importante para los activos de la infraestructura con una vida útil medida en décadas. En vez de bloquear los datos del proyecto en formatos de propiedades, los enfoques abiertos mantienen la integridad de los datos en cada punto de transición.

El entorno de datos común (CDE por sus siglas en inglés) sirve como eje central del proyecto, ofreciendo una única fuente de datos donde la información del proyecto reside y permanece accesible para todos los miembros del equipo.

La fase de modelado de la ingeniería civil —donde lo abstracto se convierte en algo tangente— a menudo consume recursos significativos. Un enfoque «Design to build» integrado transforma esta fase crítica a través de un flujo de información automático y continuo.

Los flujos de trabajo del modelado efectivos permiten a los ingenieros desarrollar rápidamente modelos de armado exactos, conexiones específicas y secuencias constructivas. Los sistemas modernos permiten que la generación automática de los planos de fabricación y los planos de emplazamiento ahorren una gran cantidad de tiempo y eliminen los errores manuales. Los planos se pueden crear de acuerdo con los estándares y prácticas locales, comunicando de manera efectiva la intención del diseño a los contratistas o fabricantes. Esta presentación estandarizada ayuda a evitar interpretaciones erróneas muy costosas y reelaboraciones durante la fase constructiva.

Los procesos de detallado modernos deberían ser compatibles con la gran cantidad de materiales constructivos, incluyendo el hormigón armado, los prefabricados y el acero estructural con funciones especiales para cada tipo de material. El apoyo para el Design for Manufacturing and Assembly (DfMA) también es esencial aquí, lo que permite a los equipos crear modelos optimizados para una prefabricación y montaje eficientes en la obra. Para las estructuras de hormigón, el modelado del armado automático representa un ahorro de tiempo significativo, generando automáticamente los informes de doblado de barras, los diagramas de emplazamiento y la extracción de mediciones basados en los resultados de análisis.

Esta efectividad se traduce directamente en un ahorro de costes. Los procesos de modelado enfocados a la metodología BIM reducen los costes de construcción con un cálculo de mediciones más exacto, tareas constructivas de identificación temprana y el uso optimizado del material. Las herramientas avanzadas pueden ayudar a mejorar la precisión del modelado, permitiendo a los ingenieros y modeladores crear una documentación lista para la construcción con pocos fallos y omisiones.

La combinación de la documentación detallada, la precisión y la constructibilidad mejorada y el control de costes crea beneficios tangibles para todos los participantes del proyecto.

La realidad actual de la construcción es muy compleja, por lo que un enfoque integrado de diseño no solo es beneficioso, es esencial para que los proyectos cumplan con las fechas de entrega, los presupuestos y los requisitos de sostenibilidad, que son cada vez más exigentes. Transforma la ingeniería estructural que había pasado por una fase de desconexión en un flujo de trabajo cohesivo y eficiente al unir el diseño arquitectónico, el análisis y el diseño de ingeniería estructural y la producción de documentación de construcción detallada. Al vincular perfectamente cada fase del ciclo de vida del edificio, se crea un proceso potente y unificado que da vida a los proyectos con precisión y eficiencia.