Models digitals aplicats a la indústria de la construcció - Habitatge

​Des dels sistemes CAD, que en arquitectura i enginyeria civil es van popularitzar en els anys 80, i els BDS (Building Description System), fins als models BIM i rèpliques digitals actuals, la construcció ha viscut una intensa transformació respecte a la manera en què es gestiona la informació.

En una primera etapa, el projectista traslladava el resultat (projecte) al client en paper, encara que s'haguera usat un computador per al disseny. La normalització cobria llavors la representació gràfica (forma de les línies, codis, escales, etc.). Com a exemple, la Norma ISO 4068 de 1978 descriu les línies a emprar en els projectes de construcció respecte al gruix, si són contínues o discontínues, etc.

Amb l'aparició dels models digitals, el conjunt d'arxius és el lliurable del projecte, sense necessitat d'enviar caixes de plànols impresos al client. A més, el model es transforma en un element viu, sobre el qual interactuen durant el projecte els diferents especialistes, cobrint des del disseny geomètric fins a l'eficiència energètica, instal·lacions, estructures, etc. El computador deixa de ser un generador de plànols i es transforma en una eina de treball compartit. Sorgeix llavors la necessitat de normalitzar els formats, com per exemple IFC, que es va incorporar al catàleg internacional en 2013 amb Norma ISO 16739.

Aquesta col·laboració entre agents ha anat creixent, passant de ser interna a una organització (els tècnics d'una empresa de projecte o constructora concreta) a uns models comuns sobre els quals interactuen múltiples organitzacions. Aquesta nova forma de treball exigeix comptar amb processos de gestió de la informació coordinats, per a això s'ha desenvolupat la sèrie de Normes ISO 19650.

Amb uns models digitals que responen, cada vegada més, a la realitat construïda (as built), i la incorporació de dades de mesuraments continus, per sensors o altres fonts, emergeix un nou concepte: la rèplica digital (digital twin). El setembre d'enguany s'ha constituït un nou grup de treball europeu per a tractar les rèpliques digitals empleades en l'entorn construït, amb Secretaria UNE.

Els comités

​L'òrgan tècnic que cobreix els models d'informació relatius a l'edificació i l'obra civil (CTN 41/SC 13) és l'espill dels comités europeus i internacionals sobre BIM (CEN/TC 442 e ISO/TC 59/SC 13).

Aquest subcomité està secretariat per l'Institut Espanyol del Ciment i les seues Aplicacions (IECA) i compta amb més de 40 vocalies, que representen a projectistes, constructores, fabricants, centres d'investigació, universitats o administracions públiques.

A més de la seua activitat internacional, ha desenvolupat una norma nacional per a facilitar la transferència d'informació de productes de construcció en la cadena de valor (UNE 41316), sobre la qual es facilita més informació posteriorment. 

Aquest subcomité està evolucionant, amb una actualització del seu camp d'activitat que considere, entre altres aspectes, els bessons digitals.

En paral·lel, altres comités estan treballant en altres aspectes com les plantilles de dades per a incorporar la informació ambiental a  BIM (CTN 198), els aspectes horitzontals sobre bessons digitals (CTN 71/SC 41),o la interacció entre BIM i els sistemes d'informació geogràfica (CTN 148).

Sèrie de normes sobre gestió de la informació en *BIM (UNE-EN ISO 19560)

​Nou WG europeu sobre bessons digitals

Un digital twin vincula lvincula la realitat física amb una representació digital, de manera que s'obté un model virtual dels objectes utilitzant dades al llarg del cicle de vida de l'actiu. Es busca acoblar el sistema físic i el digital, de manera que els canvis d'estat detectats per sensors o altres elements desencadenen processos que generen la mateixa resposta en el bessó digital. Si tots dos sistemes queden sincronitzats, es poden realitzar prediccions que faciliten el manteniment i altres processos de decisió.

Els bessons digitals han tingut un major desenvolupament en sectors com l'aeroespacial o la fabricació industrial, però en el sector de la construcció es troba en fase de prototips i investigació. Malgrat això, forma part de diverses iniciatives públiques, com per exemple la  Declaració A Green and Digital Transformation of the EU, signada pels Estats membre, que explícitament esmenta els bessons digitals com un element a integrar en el Llibre de l'Edifici: Promote the use of a digital twin in the form of a Building Logbook for new public Buildings.

Per a potenciar l'ús d'aquestes tecnologies amb el suport de les normes tècniques, va llançar la proposta de nou WG en CEN sobre digital twins in the built environment, que ha tingut la seua primera reunió al juny d'enguany. Equesta proposta ha comptat amb l'impuls de la Building Digital Twin Association (BDTA), sent el seu coordinador el president d'aquesta associació europea.

Els productes

Els productes faciliten, quan estan coberts per una norma harmonitzada, una declaració de prestacions (DoP), mitjançant la qual el fabricant assumeix la responsabilitat de la conformitat del producte amb la informació que conté. A més, les prestacions s'han avaluat conforme a normes europees comunes i els Estats han d'atorgar-li presumpció de conformitat.

Aquestes característiques fan de la DoP la font d'informació més important respecte a productes i materials, però actualment s'entrega en paper o  en pdf (un format digital però no estructurat).

A fi de digitalitzar aquesta informació d'una manera coherent amb els Reglaments Europeus aplicables, naix el concepte Smart CE: un arxiu XML amb el contingut de la DoP. Al setembre de 2020, UNE va publicar la Norma UNE 41316, que defineix aquest format. Des de llavors, s'han publicat els formats particulars del ciment i la pedra natural, estant en projecte altres com a àrids, acer estructural i prefabricats de formigó.

La necessitat d'incorporar també la informació ambiental ha portat al desenvolupament de la Norma UNE-EN ISO 22057, que defineix les plantilles de dades per a les declaracions ambientals de producte (DAP). Aquesta norma compta amb un annex que inclou la correspondència d'aquestes plantilles amb el concepte Smart CE.

Comptar amb arxiu estructurats, amb un format normalitzat a nivell europeu, permetrà múltiples aplicacions com a recepció en obra, catàlegs en múltiples idiomes, incorporació al Llibre de l'Edifici, etc.

És el moment

El Reglament Europeu de productes de construcció (RPC) es troba en revisió. Aquest reglament pretén contribuir a la transició ecològica i digital, promovent l'eficiència en la cadena de valor. Entre altres aspectes, planteja incorporar la informació ambiental de les DAP a la DoP, així com crear un sistema per a emmagatzemar les dades d'aquestes declaracions. Per a tots dos aspectes, serà necessari comptar amb formats digitals estandarditzats, compatibles amb BIM.

Al nostre país, l'Administració està treballant a través de la Comissió Interministerial BIM i diversos organismes públics han incorporat requisits BIM en els seus plecs.

En la normalització, Espanya està ben posicionada, exercint la Secretaria d'un grup de treball del  CEN/TC 442 (digital twins) i liderant la definició de plantilles de dades a través de les normes de Smart CE.

Per tot l'anterior, és el moment d'acompanyar la digitalització de la indústria de la construcció amb les normes tècniques nacionals europees i internacionals, de manera que s'assegure una implantació eficient.

Opinió

​Eficacia, eficiència y sostenibilitat

Jesús Manuel Gómez

Subsecretari de Transports, Movilitat y Agenda Urbana. Ministerio de Transports, Movilitat i Agenda Urbana. Mitma

Per al MITMA, BIM és un vector per a canalitzar i impulsar la innovació i transformació digital i sostenible del sector de la construcció i de l'entorn construït, i una eina per a la consecució dels objectius d'eficàcia i eficiència i sostenibilitat de la despesa en la contractació pública. Des d'aquest convenciment, el MITMA treballa per a la implantació de BIM de manera decidida, en conjunt amb la resta de Departaments, des de la Comissió Interministerial BIM. L'Observatori de Licitacions Públiques BIM estima que té un ús potencial que ascendeix al 23% del pressupost total de licitació de les Administracions públiques.

Considerant les previsions d'estalvi que pot suposar BIM (un 10% segons recull el EUBIM Task Group en el seu manual), aquest ús potencial de BIM podria suposar una eficiència de costos d'uns 2.400 milions d'euros per al conjunt de les Administracions públiques. Aquestes xifres prenen com a referència el volum total de licitacions de 2021 publicades en la Plataforma de Contractació del Sector Públic.

El passat 31 de maig, el Ple de la Comissió Inter-ministerial per a la incorporació de la metodologia BIM en la contractació pública va acordar iniciar l'elaboració del Pla d'incorporació de la metodologia BIM en la contractació pública de l'Administració General de l'Estat i els seus organismes públics, i entitats de dret públic vinculats o dependents; que serà aprovat en Acord de Consell de Ministres, i on s'establiran les actuacions per a la incorporació gradual i progressiva i els llindars mínims per a l'obligatorietat de la seua aplicació, segons indica el Reial decret 1515/2018.

La Comissió Interministerial per a la incorporació de la metodologia BIM espera contribuir de manera decisiva a l'esforç col·lectiu del sector públic i privat per a aconseguir el potencial esperat d'implantació de BIM i aconseguir els seus beneficis esperats quant a l'eficàcia i eficiència i sostenibilitat de la despesa pública.

Opinió

​Bessoons Digitals aplicats a construcció

Eduard Loscos

Convenor CEN/TC 442/WG 9. Digital twins in the built environment. R&D Manager en IDP i President de BDTA

Existeix un debat molt interessant en l'estandardització dels bessons digitals en camp de la construcció. El concepte de bessó digital, d'una banda, és massa nou -el que dificulta trobar definicions i requisits consensuats- i, per un altre, necessita un marc normatiu per a una aplicació menys confusa. Totes dues visions persegueixen el mateix objectiu, un desenvolupament sòlid d'aplicació del concepte del bessó digital aplicat al sector de la construcció, en forma no sols d'una millora del sector, sinó fins i tot l'aparició de nous nínxols de mercat i models de negoci disruptors, però discrepen en el termini.

Però quin és l'estat actual? Servisca d'exemple la publicació de la Norma Internacional ISO 23247-1-2021, que proporciona un marc d'aplicació i els principis generals del Bessó Digital per a la manufactura. Aquesta norma suposa un clar punt de partida que permeta harmonitzar definicions per a una futura agregació intersectorial. És important destacar en aquest sentit la importància de l'agregació entre bessons digitals com mig multiplicador del seu potencial.

En paral·lel, l'associació BDTA  va proposar el grup de treball europeu sobre bessons digitals en l'entorn construït, recentment creat en CEN amb Secretaria UNEIX. En ell busquem consensuar unes directrius i terminologies comunes mínimes que ens permeten reduir la confusió actual en la qual és difícil distingir el que és un bessó digital del que no ho és, a partir del treball realitzat en el projecte H2020 SPHERE.

Opinió

​​Ajudant a l'adopció dels estàndards BIM

Sergio Muñoz

President CTN 41/SC 13. President buildingSMART Spain

Una de les bases de la metodologia BIM és la creació col·laborativa d'una representació digital d'un edifici o infraestructura (actiu construït), que es constitueix en una base de dades d'informació de confiança (model d'informació), que pot ser utilitzada per a aconseguir que les ciutats i infraestructures responguen a les necessitats de la societat, mantenint l'equilibri amb l'entorn natural. És precisament la col·laboració entre agents en un entorn digital el que exigeix establir una sèrie d'acords, que denominem normes tècniques o estàndard.

Actualment, existeix un marc normatiu sobre la metodologia BIM que defineix aspectes com els processos de gestió de la informació (serie UNE-EN ISO 19650), l'intercanvi d'informació (UNEIX EN-ISO 16739-1) o el nivell d'informació necessari que han de tindre els diferents elements que componen el model d'informació.

En buildingSMART Spain defensem l'adopció d'aquests estàndards; però, al mateix temps, entenem que a vegades no és senzill canviar els processos i maneres de treballar d'una organització. Per això, desenvolupem guies, manuals i recomanacions, que serveixen d'ajuda al fet que el sector espanyol adopte els estàndards BIM. Es tracta de publicacions elaborades de manera col·laborativa, per professionals amb àmplia experiència que representen a tota la cadena de valor.

Entre aquestes publicacions val la pena destacar la Guía d'Introducció a la serie UNE-EN ISO 19650, el Manual de Nomenclatura de Documents al utilitzar BIM, la Guia de Sistemas de Clasificació, els Manuals d'Entrega d'Informació o les recomanacions per a l'intercanvi d'informació entre eines BIM.