¿Qué es el «Scan to BIM»?
Scan to BIM corresponde al proceso de modelar un edificio en función de su nube de puntos : la huella 3D generada tras un estudio del interior (y/o exterior) del edificio utilizando tecnologías de escaneo 3D (lásergrametría y/o fotogrametría). Esta metodología permite crear o actualizar el modelo digital de un edificio a partir de una huella representativa de la realidad con precisión centimétrica.
Hay dos tipos principales de usos recurrentes según el proyecto:
- la creación de un modelo digital desde cero, mediante un modelado clásico basado en la huella y las coordenadas de la nube de puntos, que permita deducir dimensiones precisas;
- la actualización de un modelo digital, mediante la importación de la nube de puntos a un modelo existente para detectar las diferencias (también denominadas «choques») entre estas dos representaciones del edificio y realizar las modificaciones necesarias para una actualización de acuerdo con la huella de la nube de puntos, siendo esta última precisa y actualizada desde que se registró en el sitio.
El primer paso: el levantamiento 3D del edificio
Como especificamos anteriormente, las inspecciones de edificios son operaciones realizadas en el campo por operadores equipados con escáneres 3D que capturarán un edificio completo.
Tras este escaneo 3D, los millones de puntos adquiridos por los escáneres se recopilan en forma de nube de puntos, que se entregará al modelador 3D para que pueda iniciar su trabajo de modelado importando la nube de puntos a su software CAD.
Iniciar un proyecto de modelado basado en una encuesta 3D permitirá al modelador beneficiarse de un repositorio actualizado del estado del edificio y común con su cliente, reemplazando o completando así todos los planos, secciones, elevaciones y otros documentos a veces antiguos y erróneos que se le puedan proponer.
Segundo paso: posprocesar los datos escaneados
Una vez que se hayan adquirido los datos de campo (con las diversas tecnologías que le presentamos), deben cargarse en un software como Autodesk Recap Pro, Faro Scène, Leica Cyclone u otro para continuar con la etapa denominada posprocesamiento. Por lo general, se divide en dos partes: ensamblar/recalibrar y, a continuación, limpiar las nubes de puntos.
El primer paso consiste en ensamblar las distintas nubes de puntos capturadas in situ y realinearlas entre sí. Para ello, se pueden utilizar varios métodos:
- realineación entre nubes: implica hacer coincidir las nubes según el número de puntos comunes (tasa de cobertura), el equilibrio (inclinación) y la densidad de puntos;
- realineación mediante planos: en este caso, el objetivo es agregar las nubes de acuerdo con el número de planos verticales y horizontales comunes;
- realineación con objetivos y esferas: generalmente la más precisa, utiliza los distintos objetivos y esferas configurados en el campo para ajustar las nubes entre ellos de forma semiautomática.
Una vez ensambladas las nubes, también es necesario identificar las áreas que deben limpiarse (presencia de espejos, ventanas, personas, etc.) y eliminar los puntos que corresponden a estos objetos en las estaciones en cuestión.
Paso tres: modelar
Luego viene la parte «To-BIM» de este método, durante la cual será necesario utilizar la nube de puntos grabada directamente en el software CAD para modelarla en función de su huella. Para ello, la nube de puntos se reelabora y se desmonta en varios "conjuntos" de datos que representan áreas específicas del edificio (pisos, habitaciones, estructura, redes, etc.) para obtener archivos que sean menos pesados y, por lo tanto, más fáciles de usar en el software de modelado.
Luego se integrará en el software CAD, para usarse como capa de modelado.
La georreferenciación y el norte del proyecto
El primer paso es definir claramente las coordenadas del proyecto (punto topográfico y punto base). Esto permitirá facilitar el intercambio de modelos entre diferentes actores y garantizar el trabajo en el mismo marco.
Creación de niveles
Luego, utilizando la nube de puntos como una "capa 3D", hacemos cortes longitudinales y transversales para definir las alturas de los niveles. Esto nos permitirá trabajar en cada nivel de forma aislada. Luego, debes usar las herramientas de «paredes y losas» del software utilizado (como Autodesk Revit o Archicad de Graphisoft) para modelar. Es importante utilizar las herramientas adecuadas en el software de modelado para garantizar que la exportación .ifc que se puede realizar cumpla con los requisitos del cliente; por ejemplo, un muro generado con la herramienta adecuada se exportará en .ifcwall o.ifcwall o.ifcwallstandardcase. El formato de archivo IFC es un formato orientado a objetos que garantiza la interoperabilidad entre diferentes modelos de software digitales y, por lo tanto, desempeña un papel muy importante en el intercambio de datos.
También podemos indicar si un muro o una losa tiene un papel estructural en el modelo o no, lo que nos permite aislar rápidamente esta parte de los planos.
Creación del techo
Entonces, se trata de modelar el techo. Dependiendo del nivel de detalle solicitado por el cliente, el marco puede estar representado o no.
Integración de redes MEP
Luego, se pueden modelar las redes eléctricas, de plomería y de ventilación. Una vez más, la nube de puntos se utiliza como una capa 3D y las distintas secciones de cables, conductos o tuberías se encuentran directamente en la nube. Dependiendo de la solicitud del cliente, también se pueden modelar los distintos equipos de control (válvulas, aletas, etc.).
Por lo tanto, la captura multitecnológica tiene mucho sentido en este caso y entendemos la ventaja de tener un escáner fijo además de un escáner dinámico si se deben identificar y modelar redes con diámetros inferiores a 1 cm ubicadas a una altura de más de 15 m. Hay que tener en cuenta que, según el tipo de edificio, se pueden modelar otras redes, como las de rociadores, de extracción de humo, de aire comprimido, etc.
Además, dependiendo de la complejidad del edificio, pueden surgir dos opciones en relación con las redes. La primera consiste en modelar solo las redes visibles, la segunda en identificar todas las redes y, en este caso, la campaña de escaneo debe ser mucho más completa (levantar los falsos techos, aprovechar los avances técnicos, mejorar las losas técnicas, etc.) y, en este caso, también podemos modelar las redes «ocultas». Cabe señalar que, incluso si se selecciona la segunda opción, además de las nubes de puntos, a menudo se requieren planes del DOE para modelar todas las redes.
Elementos de acabado del trabajo de acabado
Según las necesidades, también se pueden integrar revestimientos de suelos, paredes u otros. Es entonces necesario prestar atención a la forma en que se lleva a cabo el modelado (por ejemplo, mediante el uso de paredes multicapa para identificar claramente el volumen de cada material: hormigón, aislamiento, placa de yeso y acabado), esta cuestión es fundamental en la definición inicial de modelado.
Otras ventajas de usar una nube de puntos durante la fase de modelado
Además de explotar la nube de puntos en el software CAD, el modelador también puede navegar por la nube de puntos en un visor 3D para explorar el edificio y así inspeccionar elementos o componentes que puedan estar sujetos a dudas, sin tener que viajar.
En My Digital Buildings, también estamos impulsando este uso al ofrecer una visita virtual. Vía Google Street View, accesible desde la web, mediante el ensamblaje de un conjunto de fotografías de 360° que nuestros escáneres recopilan sistemáticamente, además de datos 3D durante nuestra intervención in situ. Por lo tanto, los modeladores se benefician de un entorno fotorrealista para eliminar todas sus dudas durante la fase de modelado. Además, este recorrido virtual fotorrealista sincronizado con el plano 3D y 2D permite muchos otros usos para valorizar los datos capturados: mantenimiento, seguridad, auditoría y diagnóstico, asistencia en la valoración de activos, formación a distancia, etc.
Además de ofrecer enlaces directos a puntos de vista fotorrealistas (desde el modelo BIM hasta el espectador), también es posible utilizar el Plugin NavVis para Revit lo que le permite ver el gemelo digital del edificio directamente en el software.
¿Cómo promueven las nuevas tecnologías de escaneo 3D del escaneo al BIM?
La aparición de escáneres dinámicos que permiten escanear grandes espacios de forma rápida, o los más recientes NavVis VLX, que utilizamos en My Digital Buildings, contribuyen a la democratización y facilitan los proyectos de Scan to BIM.
De hecho, la posibilidad de capturar datos de edificios en 3D con mayor rapidez no solo nos ha permitido reducir los costos asociados a las operaciones de escaneo, sino que también nos ha permitido reducir el tiempo de intervención in situ y, por lo tanto, la interrupción asociada, que puede ser clave en el sector industrial o durante una intervención en un sitio en construcción.
Por otro lado, esta capacidad de capturar grandes volúmenes también ha democratizado ciertos usos. Por ejemplo, se simplifican las sucesivas encuestas sobre los sitios en construcción. De este modo, los directores de proyectos pueden comparar con regularidad una nube de puntos de construcción registrada in situ en una fase determinada del proyecto con el modelo de diseño digital. De este modo, es posible, en primer lugar, aplicar medidas correctivas basadas en los «choques» detectados entre los objetivos de logro y los objetivos reales, a fin de reducir los costes generados por errores de construcción no identificados durante la fase de construcción. Luego, este proceso permite actualizar el modelo digital del edificio a lo largo del proyecto para avanzar hacia una versión del modelo «tal como se construyó», es decir, hacia un modelo representativo del edificio tal como se construyó, listo para ser explotado al máximo en una organización de trabajo BIM.
Por último, la visita virtual permite tener un soporte accesible para todos simplemente a través del navegador y colaborar en torno a un proyecto y a los datos espaciales del edificio.
