INSTITUTO DE DISEÑO ARQUITECTÓNICO DE CHONGQING DE CHINA (CQADI)
Sin obstáculos: Cómo BIM ayudó a acelerar un complejo proyecto de intersección en China
INGENIERÍA CIVIL
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BIM contribuye a ofrecer una solución de varios niveles a un proyecto de reconstrucción de carreteras en China
Un importante proyecto de reconstrucción de carreteras en Chongqing se centra en tres autopistas longitudinales que atraviesan la ciudad china. El objetivo de este proyecto consiste en aliviar la congestión de los distritos de la ciudad, así como en mejorar la conexión entre Chongqing y Shanghái, y entre otras ubicaciones de China. El proyecto de intersección de Wutaishan forma parte de esta reconstrucción. Con una longitud de 2,94 kilómetros y un coste de 202,9 millones de dólares, los desafiantes parámetros del proyecto incluyen un plazo ajustado para el diseño y complejos problemas de ingeniería. El Instituto de Diseño Arquitectónico de Chongqing de China hizo frente a estos retos gracias a la tecnología de BIM y Autodesk. A continuación, se explica cómo crearon e implementaron su completo diseño de infraestructura.
Encontrar la solución adecuada para retos de diversos tipos
La reforma de las autovías existentes conlleva numerosas complicaciones. En este caso, el proyecto de intersección de Wutaishan se compuso de una gran cantidad de elementos superpuestos:
- El ensanchamiento de las calzadas elevadas y subterráneas tanto principales como auxiliares.
- La creación de un viaducto.
- La demolición de un puente.
- La excavación de un pasaje subterráneo.
- Carreteras auxiliares para garantizar el flujo ininterrumpido del tráfico al entrar y al salir del puente Taohuaxi.
Además, por si estas dificultades no supusieran ya un reto en sí mismas, los planificadores del proyecto también se enfrentaron a una serie de restricciones relacionadas con la ingeniería:
Puesto que la autopista atravesaba zonas urbanas de gran densidad, el equipo se vio obligado a gestionar minuciosamente varias consideraciones relacionadas con el uso del suelo.
En este proyecto de autopista fue necesario trabajar con una compleja topografía montañosa.
Una autopista de tres niveles con varios puentes, pasajes subterráneos y una variedad de estructuras superpuestas generó diversas interdependencias exigentes en lo relativo a la ingeniería.
El proyecto tenía que adherirse a rigurosos estándares medioambientales en materia de contaminación lumínica y acústica. Además, también debía minimizar el impacto del tráfico ya existente.
"También necesitábamos poder ver los datos multirregionales, así como obtener actualizaciones continuas de todas las partes involucradas en el proyecto", afirma Hao Fue, ingeniero civil del Instituto de Diseño Arquitectónico de Chongqing de China, "[por lo que tuvimos que resolver] el difícil reto de coordinar las diferentes especialidades".
El Instituto de Diseño Arquitectónico de Chongqing de China creó una avanzada solución de BIM para hacer frente a estos retos.
Ampliación del puente del nodo del río Huaxi
Crear un modelo de 3D desde cero
La transferencia del proyecto de infraestructura del mundo real al digital se llevó a cabo en varios pasos.
En primer lugar, el Instituto de Diseño tuvo que generar un modelo 3D preciso. Para conseguir este objetivo, el equipo cargó en Autodesk ReCap un extenso conjunto de fotografías de la inclinación del terreno tomadas con drones. El modelo 3D activo del proyecto de reconstrucción sirvió para explorar y comparar varias alternativas de modelos. La solución Civil 3D también contribuyó al diseño del emplazamiento, la alineación de rutas y la capa base de las carreteras. Tras exportar los datos derivados de los modelos de Civil 3D a Revit, los profesionales de BIM pudieron tener en cuenta las consideraciones de diseño estructural para los puentes y los pasajes subterráneos. Crearon la superestructura del puente usando los datos de coordenadas espaciales de las rutas de diseño propuestas generadas en Civil 3D. Los obstáculos que planteaba el estrecho espacio disponible para la infraestructura requirieron un alto grado de precisión en todas las etapas del proceso.
“Existen numerosas estructuras especiales, y las tuberías se entrecruzan estrechamente unas con otras, por lo que el personal de ingeniería debió ser increíblemente preciso a fin de optimizar el diseño y los análisis.”
—Hao Fu, ingeniero civil, Instituto de Diseño Arquitectónico Chongqing de China
Los planificadores del proyecto consiguieron dicha precisión gracias a las soluciones de la suite de Autodesk, cuyo funcionamiento conjunto permitió al Instituto de Diseño resolver los complicados problemas de ingeniería.
Cumplir con las estrictas regulaciones medioambientales gracias a BIM
El proyecto de infraestructura tuvo que adherirse a unos estrictos estándares en materia de impacto medioambiental, lo que, unido a la densidad urbana de Chongqing, aumentaba la complejidad del problema.
Al importar todos los modelos en InfraWorks, el equipo realizó simulaciones de la contaminación lumínica y acústica, así como de los cambios en el flujo de tráfico. Esta creación de modelos hipotéticos garantizó que los parámetros de la nueva infraestructura cumpliesen con las estrictas regulaciones medioambientales.
Durante el proyecto, las funciones granulares de BIM ayudaron a los diseñadores a indagar profundamente en busca de la máxima eficiencia. Por ejemplo, las estimaciones de Civil 3D para el volumen y relleno de roca y tierra contribuyeron a calcular los costes del transporte de materiales y reducir al mínimo las interrupciones en el entorno circundante.
Nodo de intersección de la avenida Hengsheng
“La lista de cantidades para la ingeniería estructural generada por Revit ha sustituido a la lista estadística tradicional escrita a mano, lo que mejora la exactitud de los materiales.”
—Hao Fu, ingeniero civil, Instituto de Diseño Arquitectónico Chongqing de China
Colaboración a través de la nube
El proyecto de reconstrucción de la autopista involucró a diversas especialidades de ingeniería, incluidas aquellas dedicadas a los puentes, los túneles, el tráfico, los sistemas de desagüe, el paisaje y la iluminación. Mediante el servicio en la nube de BIM 360, se pudieron recopilar todos los datos y la información de las distintas especialidades generados por los múltiples participantes del proyecto. El uso de un único modelo auténtico también facilitó la revisión del proyecto por parte de varios departamentos gubernamentales.
“Los datos guardados en BIM 360 se pueden suministrar a los participantes del proyecto para que los revisen, lo que mejora enormemente la eficacia comunicativa y el avance del proyecto, reduce los cambios de diseño y agiliza la aprobación de proyectos.”
—Hao Fu, ingeniero civil, Instituto de Diseño Arquitectónico Chongqing de China
En las últimas etapas, los planificadores del proyecto ampliaron las aplicaciones de BIM con Navisworks. La detección de colisiones permitió asegurar que los puentes y viaductos tuvieran la altura correcta. Mediante la realidad virtual, el equipo se sumergió en varios escenarios para comprobar aspectos relacionados del proyecto final. BIM también ayudó a evaluar las soluciones paisajísticas alternativas, así como las posibles repercusiones de las condiciones de iluminación sobre la seguridad de la conducción.
Nodo de intersección de la avenida Hongshi
Ejecución de BIM en entornos extremos
Gracias a la integración de BIM 3D con los procesos de diseño tradicionales, el Instituto de Diseño Arquitectónico de Chongqing de China cumplió con los objetivos del proyecto a tiempo y sin sobrepasar el presupuesto asignado. Además, fue posible definir mejor las relaciones espaciales entre el proyecto propuesto y el terrero circundante.
Los planificadores del proyecto pudieron localizar y rectificar los posibles problemas de diseño con antelación y, de esta forma, ahorrar costes. Por ejemplo, en un primer momento, el diseño del proyecto pasaba por alto una interpenetración de estructuras en la intersección de Hengsheng del pilar 1. Gracias a la creación de modelos visuales y los análisis de BIM, el equipo pudo consolidar el pilar y el pasaje subterráneo. El resultado final cumplía con las nuevas especificaciones de diseño.
Con su diseño, planificación y análisis libres de errores, el proyecto de intersección de Wutaishan se desarrolla según lo esperado para mejorar las condiciones del tráfico en Chongqing. El proyecto de infraestructura fue finalista en los premios AEC 2019 Excellence Awards.
Conclusiones principales
- BIM ayuda a gestionar los proyectos de infraestructura en las regiones montañosas que conllevan consideraciones geológicas y de gradiente.
- BIM permite a los diseñadores concebir escenarios hipotéticos de varias opciones para minimizar la interrupción del tráfico para los ciudadanos.
- La colaboración en la nube contribuye a agilizar los plazos y crear complejas soluciones de diseño.
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