Automatización del modelado de infraestructura lineal mediante programación aplicado a un canal de conducción

Abstract

El presente trabajo de investigación se centra en la implementación de la automatización BIM para mejorar el proceso de modelado y gestión BIM de canales de conducción. El proceso de mejora se centra en aumentar la eficiencia del proceso buscando una reducción de tiempos en la ejecución de las tareas correspondientes al modelado y gestión BIM. Por otro lado, se busca aumentar la capacidad de adaptabilidad del proceso mediante la parametrización de tareas a fin de poder adecuar el modelado ante cambios de diseño evitando incurrir en retrabajos. El proceso de modelado y gestión BIM se dividió en 4 etapas, cada una desarrollada en un capítulo específico de la tesis abarcando el modelado paramétrico de la geometría de concreto, el intercambio de información entre herramientas BIM, el modelado paramétrico de armadura longitudinal, transversal y el posicionamiento de elementos puntuales como juntas, finalizando con la gestión del modelo con fines de cálculo de encofrado, extracción de vistas, maquetado de planos, desarrollo de una simulación constructiva y exportación en un modelo federado. Las herramientas BIM utilizadas en el presente trabajo de investigación fueron Civil 3D, Revit, Navisworks e InfraWorks. Respecto a las tecnologías utilizadas para el desarrollo de las automatizaciones, se utilizó el entorno de programación visual Dynamo, los lenguajes de programación Python, C# y JavaScript así como los lenguajes complementarios XAML, HTML y CSS. En total se desarrollaron 19 automatizaciones BIM cuya lógica de programación, instrucciones de uso y resultados de aplicación se presentan en el desarrollo de cada capítulo. Para la aplicación de las automatizaciones se utilizó el diseño de 3 canales de conducción los cuales son parte del proyecto “Paquete 01: Soluciones Integrales de las quebradas San Idelfonso y San Carlos” ubicado en Trujillo, Perú. Finalmente se presentan los resultados de la investigación comparando los tiempos de ejecución mediante la implementación de automatizaciones BIM junto a métodos tradicionales, así como la lista de parametrizaciones desarrolladas finalizando con la lista de tareas que fueron automatizadas.

The present research work focuses on the implementation of BIM automation to enhance the BIM modeling and management process for conveyance channels. The improvement process aims to increase efficiency by reducing the time required for BIM modeling and management tasks. Additionally, it seeks to enhance the adaptability of the process through task parametrization, enabling the modeling to be adjusted in response to design changes without the need for rework. The BIM modeling and management process is divided into four stages, each covered in a specific chapter of the thesis: parametric modeling of concrete geometry, information exchange between BIM tools, parametric modeling of longitudinal and transverse reinforcement, and the placement of point elements such as joints. It concludes with model management for formwork calculation, view extraction, plan layout, construction simulation, and export in a federated model. The BIM tools used in this research work include Civil 3D, Revit, Navisworks, and InfraWorks. In terms of technologies used for automation development, the visual programming environment Dynamo was employed, along with programming languages such as Python, C#, and JavaScript, as well as complementary languages like XAML, HTML and CSS. A total of 19 BIM automations were developed, and their programming logic, usage instructions, and application results are presented in the course of the chapters. These automations were applied to the design of three conveyance channels as part of the " Paquete 01: Soluciones Integrales de las quebradas San Idelfonso y San Carlos " project located in Trujillo, Perú. Finally, the research results are presented, comparing the execution times using BIM automation implementation alongside traditional methods, as well as the list of developed parametrizations, concluding with the list of tasks that were automated.