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Usar BIM en el diseño hidráulico, un enfoque integral en Ingeniería Civil y GIS

La integración del modelado de información de construcción (BIM) en el diseño hidráulico revoluciona la forma en que abordamos proyectos de ingeniería civil y GIS. En este artículo, explicaremos cómo esta fusión tecnológica potencia el diseño hidráulico, centrándonos en alcantarillado y redes de presión, y desentrañaremos los elementos clave, tipos de redes, y las herramientas de modelado líderes en el mercado.


Diseño hidráulico con BIM: Un enfoque integral en Ingeniería Civil y GIS

El diseño hidráulico es un componente esencial en proyectos de infraestructura, abordando sistemas de alcantarillado y redes de presión. Se trata de planificar y modelar la transferencia de fluidos, garantizando eficiencia y sostenibilidad en el transporte y distribución de agua. En este contexto, BIM emerge como un catalizador para mejorar la precisión y eficacia en todas las fases del proyecto.

BIM facilita la incorporación de datos topográficos precisos, mejorando la modelación y evitando problemas potenciales en la ejecución.

Redes de alcantarillado y presión. 

Abordar alcantarillado y redes de presión implica entender las diferentes tipologías. BIM ofrece la capacidad de modelar sistemas complejos y evaluar su rendimiento de manera integral, teniendo en cuenta las especificaciones de cada una.


Tipos de redes de presión.

  • Redes a gravedad: Sistemas de saneamiento. Aprovecha la inclinación natural del terreno para el flujo de agua. 

  • Redes a presión: agua potable. Utiliza bombas y estaciones de bombeo para elevar el agua contra la gravedad.

Para la creación de diseños hidráulicos óptimos se deben tener en cuenta los diferentes estándares y aspectos a tener en cuenta según cada tipología:

  • Normativa local.

  • Selección de materiales.

  • Dimensiones: diámetros mínimos.

  • Longitudes máximas y pendientes mínimas.

  • Distancia entre otras redes.

Software de modelado para el diseño hidráulico

Como responsable BIM especialista en Ingeniería Civil y GIS se deben conocer los alcances y limitaciones de cada software y saber los procesos de interoperabilidad para un flujo de trabajo adecuado. Los softwares de modelado más utilizados son los que se nombran a continuación:


Civil 3D

Permite el diseño 3D de infraestructuras hidráulicas, integrando topografía, redes de alcantarillado y presión.

La modelación de conducciones a presión y a gravedad se pueden modelar con el software CIVIL 3D (Autodesk) debido a la necesidad de creación de perfiles longitudinales y trazados lineales extensos, donde el flujo de trabajo permite utilizar las superficies definidas en el proyecto.

Funcionalidades destacadas 

  • Diseño 3D de Infraestructuras. Facilita la creación de modelos 3D detallados para sistemas hidráulicos y redes de alcantarillado.

  • Análisis de Flujos. Permite evaluar el comportamiento hidráulico, optimizando el diseño para una eficiencia máxima.

Revit

Especializado en modelado de bombeo, optimizando la eficiencia de estaciones y sistemas de presión. Con el software Revit se tiene una mejor gestión de modelos de edificaciones y elementos estructurales como tanques, estaciones de bombeo, donde intervienen diferentes disciplinas y se definen elementos asociados a niveles.

Funcionalidades destacadas

  • Diseño específico de bombeo. Revit facilita la creación de modelos detallados para sistemas de bombeo, optimizando la eficiencia de las estaciones.

  • Análisis de presión. Permite evaluar la distribución de presión en todo el sistema, garantizando un diseño hidráulico robusto.


Istram

Istram se destaca por su enfoque especializado en el modelado de conducciones a gravedad, ofreciendo herramientas específicas para este tipo de redes.

Funcionalidades Destacadas

  • Precisión en redes a gravedad. Istram resuelve el desafío de modelar con precisión sistemas de conducciones a gravedad.

  • Análisis de flujo optimizado. Facilita un análisis eficiente del flujo, proporcionando información crucial sobre el comportamiento del sistema.

  • Interfaz intuitiva. Su interfaz intuitiva hace que el modelado detallado sea accesible para ingenieros de todos los niveles de experiencia.

Cype

Cype no es solo una herramienta, es una suite integral que permite a los ingenieros civiles abordar desafíos específicos del diseño hidráulico.

Funcionalidades Destacadas

  • Modelado complejo. Cype simplifica la creación de redes complejas, garantizando precisión en cada detalle. 

  • Análisis hidráulico. Evalúa el rendimiento hidráulico del sistema, identificando posibles problemas antes de la construcción.

Integración BIM. Colabora eficientemente con otros aspectos del proyecto gracias a su capacidad de integración con entornos BIM.

Metadata en el Diseño Hidráulico

La inclusión de metadata en el diseño hidráulico con BIM proporciona un conjunto integral de información, facilitando la gestión operativa y de mantenimiento. Los datos incluyen identificación, datos geométricos, material, clasificación, geolocalización, operación y mantenimiento, costos, administrativos, observaciones. Esta riqueza de información no solo mejora la toma de decisiones, sino que también optimiza la gestión a lo largo del ciclo de vida del proyecto. 

Beneficios de la integración BIM en el diseño hidráulico

  • Modelado tridimensional preciso. Generación de perfiles longitudinales y transversales detallados para el diseño de redes hidráulicas de alcantarillado y presión.

  • Clash Detection. Esta capacidad es vital para evitar errores costosos durante la construcción y garantizar la integridad del sistema hidráulico.

  • Análisis hidráulico avanzado. Simulación de flujo y la optimización del diseño de sistemas de alcantarillado y redes a presión, mejorando la eficiencia y la capacidad de carga.

  • Documentación integral. Facilita la generación automática de documentación técnica, incluyendo planos, especificaciones y cálculos hidráulicos, lo que simplifica el proceso de revisión y aprobación regulatoria. 

  • Colaboración multidisciplinaria. La interoperabilidad de BIM permite una colaboración efectiva entre profesionales de diferentes disciplinas, mejorando la coordinación de diseño y reduciendo incidencias. 

  • Cumplimiento normativo. Asegura que los diseños hidráulicos cumplan con las regulaciones y estándares específicos de la industria, garantizando la seguridad y la legalidad del proyecto.

  • Eficiencia en recursos. Permiten un diseño más eficiente, contribuyendo a la reducción del consumo energético y la optimización de materiales. 

  • Datos centralizados. Integración de datos en un entorno BIM simplifica la gestión y el acceso a información actualizada, mejorando la toma de decisiones en todas las fases del proyecto.

  • Reducción de costos operativos. La eficiencia en el diseño y la operación de sistemas hidráulicos a largo plazo se traduce en una reducción significativa de los costos operativos, lo que aumenta la rentabilidad del proyecto.

En conclusión, el diseño hidráulico con BIM representa un paso adelante hacia la ingeniería eficiente y sostenible. La combinación de datos precisos, herramientas avanzadas y metadata completa no solo mejora la ejecución del proyecto, sino que también establece un estándar para la gestión a largo plazo, maximizando la utilidad y la sostenibilidad de la infraestructura hidráulica.

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ACERCA DEL AUTOR. ZIGURAT INSTITUTE OF TECHNOLOGY

TRANSCRIPCIÓN: Areli Álvarez Lean Construction México®

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