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BIM aplicado al Patrimonio Cultural. Documento 14. Guía de usuarios BIM. Building SMART Spain Chapter.

Authors:
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BIM aplicado al Patrimonio Cultural
Documento 14
Patrocinador del proyecto
Building SMART Spain Chapter
Coordinador del proyecto
Alberto Armisén Fernández
Coordinadores de los grupos de trabajo
Elsa Soria
Luis Agustín
José Alberto Alonso
Adrián Burgada Ereño
Elena Salvador
Isabel Jordán
Adolfo Soto
Enrique Nieto
Antonio Monterroso
Juan José Moyano
Juan Antonio Herráez
Yessica Espinosa
Javier Leache Aristu
Rafael Martín Talaverano
Ana Mahillo
Jesús González Arteaga
José Ignacio Murillo Fragero
Carlos Ramírez
María Isabel Sardón
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BIM aplicado al Patrimonio Cultural
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Redacción y figuras
Rafael Martín Talaverano y José Ignacio Murillo Fragero
Las figuras del apartado “4. Casos de Estudio” han sido
aportadas por los responsables de cada caso.
Coautores
Alberto Armisén.
Luis Agustín.
Yessica Benitez.
Antonio Coronel.
Luis Pérez de Prada.
José Alberto Alonso.
Elena Salvador.
José Manuel Lodeiro.
Ángel Esteve.
Elsa Soria.
Luis Baena.
Roberto Parra.
Raquel Lara.
Rita Lorite.
Raúl Ortíz.
Roque Angulo Fornos.
Adrián Burgada Ereño.
Manuel Castellano Román.
Félix Escribano.
Yessica Espinosa.
Jesús González Arteaga.
Juan Antonio Herráez.
José Luís Aguilar.
Isabel Jordán.
Javier Leache Aristu.
Ana Mahillo.
Rafael Martín Talaverano.
Antonio Monterroso.
Juan José Moyano.
José Ignacio Murillo Fragero.
Juan Enrique Nieto.
Carlos Ramírez.
Elena Salvador García.
María Isabel Sardón.
Matilde Moro.
Francisco Pastor.
Francisco Pinto.
Adolfo Soto
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BIM aplicado al Patrimonio Cultural
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Prólogo
La asociación buildingSMART tiene como principal objetivo fomentar la eficacia en el sector de la construcción a
través del uso de estándares abiertos de interoperabilidad con la metodología BIM (Building Information Mode-
ling). Para ello, cuenta con una estructura de grupos de trabajo a nivel internacional para abordar diferentes cues-
tiones al respecto.
Sin embargo, en el ámbito del Patrimonio Cultural, no existe en la actualidad una aproximación internacional sobre
el uso de BIM, y es por lo que buildingSMART Spanish Chapter ha puesto en marcha un grupo de trabajo abierto,
denominado LEGENDHBIM, y que está centrado en BIM aplicado al Patrimonio Cultural.
De este modo, buildingSMART Spanish Chapter continua la labor de promover el uso de la metodología BIM a
través de guías como esta, que supone una continuación de las guías uBIM publicadas en el año 2014.
Grupo de trabajo Legend-HBIM
El objetivo principal de este grupo de trabajo ha sido generar una guía específica para la correcta implantación del
método BIM en el ámbito del Patrimonio Cultural, en los sectores de la investigación, de la conservación y de la
comunicación. Para ello, se ha tomado en cuenta la necesidad de un acercamiento singular al patrimonio histórico
que recoge tanto a nivel nacional como regional las leyes, las ordenaciones, los planes y demás herramientas para
su protección.
Los principales aspectos debatidos se han centrado en el edificio histórico desde el marco de la eficiencia y el rigor:
mo documentarlo, cómo modelarlo para incluir esa documentación, cómo desarrollar diagnósticos rigurosos y,
finalmente, cómo, a partir de esta información, organizar su conservación, mantenimiento y difusión. También se
ha debatido sobre los roles profesionales, los flujos de trabajo o los tipos de entregables que un proyecto en clave
BIM debe generar. En cuanto al software ha sido de suma importancia analizar los requisitos de interoperabilidad
y los archivos de intercambio.
El desarrollo de dicha guía estándar se ha llevado a cabo de forma colaborativa, contando con la participación
desinteresada de alrededor de 50 profesionales independientes. En el equipo de trabajo se han integrado miem-
bros de las diferentes Comisiones Sectoriales (Constructoras, Ingenierías, Estudios de Arquitectura, Desarrolla-
dores de Software, Centros de Investigación, Fabricantes de Productos y Materiales, Administraciones Públicas…)
con el fin de obtener fórmulas de integración eficientes en esta metodología. El Grupo de trabajo se ha dividido
en 5 equipos:
SubGrupo de trabajo 1: Creación del modelo BIM (incluyendo el modelado 3D, la organización del
sistema de información, los formatos de trabajo OpenBIM y la interconexión con bases de datos
externas y sistemas GIS).
SubGrupo de trabajo 2: Gestión del proyecto de intervención mediante BIM.
SubGrupo de trabajo 3: Gestión de la obra y control de calidad mediante BIM.
SubGrupo de trabajo 4: Gestión del mantenimiento, la conservación preventiva y la explotación de
bienes culturales mediante BIM.
SubGrupo de trabajo 5: Difusión y divulgación del patrimonio cultural mediante BIM.
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BIM aplicado al Patrimonio Cultural
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Contenidos
1. BIM EN EL MARCO DEL ANÁLISIS, LA TUTELA Y LA DIFUSIÓN DEL PATRIMONIO CULTURAL
1.1. BIM, una breve introducción
1.2. Concepto de patrimonio cultural
1.3. Características del patrimonio histórico construido
1.4. Diferencias entre la edificación actual y el patrimonio histórico construido
1.5. Claves para la adecuación de BIM al patrimonio histórico construido
2. CREACIÓN DEL MODELO BIM ADAPTADO AL EDIFICIO HISTÓRICO
2.1. Sistema de información digital
2.2. Modelado 3D
2.3. Niveles de división y de desarrollo del modelo BIM
2.4. Ventajas del empleo de BIM
2.5. Aspectos a considerar para la licitación BIM
3. USOS DEL MODELO BIM EN EL SECTOR DEL PATRIMONIO CULTURAL
3.1. Investigación y diagnóstico
3.2. Propuestas de intervención
3.3. Ejecución de obras de intervención
3.4. Conservación preventiva
3.5. Difusión cultural
4. CASOS DE ESTUDIO
4.1. Capilla del Sagrado Corazón de la Catedral de Palma, Mallorca
4.2. Iglesia de Santiago de Peñalba, Ponferrada, León
4.3. Claustro de la Catedral de Pamplona
4.4. Cenador de Carlos V en el Alcázar de Sevilla
5. REFERENCIAS
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BIM aplicado al Patrimonio Cultural
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1.1. BIM, una breve introducción
El acrónimo BIM (Building Information Modeling) hace referencia tanto a una metodología como a las herramien-
tas destinadas a crear un sistema de información digital de un edificio asociado a su documentación gráfica, siendo
ésta generalmente un modelo tridimensional del mismo.
BIM es por tanto el conjunto de metodologías, procesos, herramientas y formatos digitales para la gestión de
proyectos y obras de construcción, principalmente de edificación, pero también para obra civil. Es la integración
digital de las características geométricas, físicas y funcionales de un edificio o conjuntos de ellos, total o parcial-
mente, que permite crear, mantener y modificar la información de un modelo digital a lo largo de su ciclo de vida.
El objetivo de la metodología BIM es potenciar el empleo de un modelo de información unificado y completo del
edificio sobre el que desarrollar los distintos procedimientos de trabajo de un modo coordinado, sistemático y
eficiente.
Las herramientas BIM permiten vincular la información de un modo coherente y fácil de gestionar a un tipo de
representación gráfica que denominamos modelo paramétrico. Además, adaptadas en plataformas colaborativas,
las herramientas BIM ayudan al desarrollo de actividades de carácter interdisciplinar.
Existen distintas alternativas para crear modelos BIM, posibilitando tanto la creación del modelo tridimensional a
partir de un diseño (si el edificio no está construido) o de un edificio existente. De este modo, se puede crear una
base de datos asociada a dicho modelo que incorpore información relativa a los materiales, las estructuras y sus
instalaciones. En general, todas estas herramientas han sido diseñadas y creadas con un enfoque dirigido a la
construcción de nuevas edificaciones y a la intervención en arquitecturas contemporáneas. Por ello, el sistema de
información (propiedades, precios, tareas…) suele corresponder a características proporcionadas por cada fabri-
cante según patrones estandarizados.
1.2. Concepto de Patrimonio Cultural
Patrimonio Cultural hace referencia al conjunto de bienes materiales e inmateriales, tangibles e intangibles, pro-
ducto de la creatividad humana (Fig. 1.1). El patrimonio cultural es la herencia cultural propia del pasado de una
persona, mantenida hasta la actualidad y transmitida a las generaciones presentes (UNESCO 2017). La transmi-
sión del Patrimonio Cultural de individuo a individuo y de generación a generación va acompañada de su constante
modificación. Estas transformaciones dejan sus huellas, generando una naturaleza evolutiva que es perceptible.
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BIM aplicado al Patrimonio Cultural
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Fig. 1.1. Celebración de los Decreta de León frente a la fachada de la Real Colegiata de San Isidoro.
Con el fin de ofrecer una correcta conservación de estos objetos producidos a lo largo de la historia, el Patrimonio
Cultural debe ser tratado desde enfoques que reúnan diferentes perspectivas conceptuales, metodológicas y
profesionales. Por esta razón, los proyectos de gestión e intervención en el patrimonio generan amplios conjuntos
de información que abarcan, entre otros aspectos, los referentes a sus características materiales y tecnológicas,
las patologías que sufren y cómo estos aspectos evolucionan a lo largo de la historia.
1.3. Características del patrimonio histórico construido
Los edificios son una producción particular del patrimonio cultural, resultado de la relación con diferentes contex-
tos de tipo social, político y tecnológico de la historia. Esta naturaleza transversal se integra en una red mayor de
edificios y espacios urbanos que definen su función y usos a lo largo de la historia.
Naturaleza evolutiva del patrimonio histórico construido
Los edificios históricos son el producto de una serie de transformaciones que han sucedido a lo largo de su historia.
Por ello, no debemos concebirlo como un objeto fruto de un único impulso constructivo, sino como el resultado
de una secuencia de acciones constructivas, destructivas y transformadoras.
Por lo tanto, no se trata de un edificio, sino de los sucesivos edificios, espacios y usos que han existido durante el
tiempo de vida de estas construcciones. En definitiva, el estado actual de un edifico no es más que el que ofrece
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BIM aplicado al Patrimonio Cultural
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en un momento preciso de su historia, y para conocerlo correctamente deberemos aportar el marco teórico ade-
cuado que nos permita documentar con rigor su visión evolutiva, el eje vertebrador que permite integrar todo el
conocimiento adquirido sobre el bien objeto de estudio.
En este sentido, es de gran ayuda el empleo de marcos metodológicos como el denominado Arqueología de la
Arquitectura, donde se emplea como principal estrategia el estudio de los edificios históricos por medio de su
análisis estratigráfico y tipológico (Fig. 1.2). Gracias a este modelo de análisis podemos organizar la secuencia de
transformaciones que afectan al edificio histórico hasta un grado máximo de detalle que permite presentar de
forma ordenada aquellos elementos menores en los que puede ser dividido el edificio (contextos o unidades es-
tratigráficas). El empleo de estos marcos metodológicos adquiere una connotación mucho más relevante en los
entornos BIM.
Fig. 1.2. Representación del análisis efectuada en el marco de la Arqueología de la Arquitectura de la iglesia de Santiago del Burgo , Zamora.
Aspectos materiales y tecnológicos de las construcciones históricas
El patrimonio construido se caracteriza por el empleo de materiales y técnicas constructivas singulares, en muchos
casos propias de cada edificio (Fig. 1.3). Estos aspectos han ido evolucionando, transformándose e incluso desa-
pareciendo, de modo que la arquitectura actual emplea para su construcción materiales y técnicas muy distintas,
generalmente basadas en elementos estandarizados. Es por lo tanto imprescindible que cualquier trabajo de in-
tervención en el patrimonio construido se haga con un profundo conocimiento de los materiales y técnicas con
los que fue edificado.
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BIM aplicado al Patrimonio Cultural
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Fig. 1.3. Materiales y tecnologías reconocibles en las construcciones históricas.
Patología de las construcciones históricas
Los materiales, las estructuras y sus acabados, por causas que en unas ocasiones podemos atribuir a las condicio-
nes de su entorno y en otras a problemas en la ejecución o en su uso, sufren alteraciones que pueden llegar a
afectar gravemente a las construcciones. Por ello, para lograr una correcta gestión e intervención en el patrimonio
histórico es necesario inspeccionar las lesiones producidas y determinar el origen de los procesos patológicos que
las provocan para poder prescribir acciones correctoras eficaces (Fig. 1.4). Puesto que los procesos patológicos
están íntimamente ligados tanto con la historia del edificio como con sus características materiales, para enten-
derlos adecuadamente es preciso conocer, entre otros factores, su secuencia de transformaciones (su naturaleza
evolutiva), los materiales y técnicas históricas que fueron empleados en su construcción, y las condiciones del
entorno que les rodea (físico, microclimático y humano).
Fig. 1.4. Problemas estructurales y la representación de su análisis en la iglesia de Santa Clara de Córdoba.
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BIM aplicado al Patrimonio Cultural
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1.4. Diferencias entre la edificación actual y el patrimonio histórico construido
Al igual que el resto de manifestaciones materiales del patrimonio cultural, el patrimonio histórico construido pre-
senta características singulares que lo diferencia radicalmente de las producciones contemporáneas. Los edificios
históricos no se conciben y ejecutan del mismo modo que las construcciones actuales de nueva planta y, por ello,
de cara a la adaptación de los protocolos BIM al patrimonio histórico es fundamental tomar en cuenta la siguiente
comparativa:
La construcción actual responde a un proyecto de concepción unitaria que emplea en gran medida
materiales y elementos constructivos estandarizados y prefabricados.
Sin embargo, la arquitectura histórica no se puede entender como un elemento único, ya que es el
resultado de una larga serie de transformaciones. Además, salvo en las construcciones de época
industrial y posteriores, su diseño y edificación no se ha basado en gran medida en patrones están-
dares y elementos prefabricados. Por ello, en general, cada sistema o elemento constructivo cons-
tituye una singularidad y es propio de cada edificio.
El concepto de “estilo” vinculado tradicionalmente a la arquitectura histórica presupone el empleo de elementos y
formas predefinidas que en ocasiones han sido recogidas en tratados históricos y otras han sido establecidos por
la investigación. Sin embargo, esto no corresponde a la realidad, salvo en excepciones, y por lo tanto se debe
evitar catalogar los elementos del edificio en base a su estilo sin considerar las singularidades propias de cada uno.
En resumen, la arquitectura histórica está fuertemente condicionada por su naturaleza evolutiva, ya que se con-
figura mediante la superposición de sucesivos edificios, espacios y usos, es decir, es el resultado de una amplia
secuencia de construcciones, destrucciones y transformaciones a lo largo de su historia.
Por otro lado, el conocimiento de la arquitectura histórica es fragmentario en la práctica totalidad de los casos, ya
que tanto su configuración material y constructiva como su significación cultural, están siempre sujetos a los
avances que sucesivas investigaciones e intervenciones puedan ofrecer.
1.5. Claves para la adecuación de BIM al patrimonio histórico construido
Para determinar la secuencia histórica de un edificio, definir sus estructuras, caracterizar los materiales y sus aca-
bados y determinar las patologías por las que se ve afectado, es necesario activar un proceso de análisis interdis-
ciplinar que integre, entre otros perfiles profesionales, geólogos, arquitectos, ingenieros, arqueólogos, restaura-
dores e historiadores. La coordinación eficiente de estas actividades permite poner en común los procesos de
análisis y los datos obtenidos al respecto, organizar los flujos de trabajo y mejorar la gestión de los entregables
(Fig. 1.5).
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Fig. 1.5. Proceso de análisis interdisciplinar para el patrimonio histórico construido.
La metodología BIM aplicada en contextos de análisis, gestión e intervención sobre bienes muebles e inmuebles
del Patrimonio Cultural ofrece mayor eficiencia en el ámbito de los proyectos, potenciando la interoperabilidad de
la información digital en equipos interdisciplinares de trabajo. Podemos destacar dos claves fundamentales para la
correcta implementación de BIM en el ámbito del patrimonio cultural:
Adecuación y organización del sistema de información de acuerdo a las características específicas
de los bienes culturales y a los ámbitos de conocimiento que intervienen en su análisis, tutela y di-
fusión.
Adecuación del proceso de documentación gráfica y modelado de los bienes culturales de acuerdo
a sus características formales y constructivas.
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BIM aplicado al Patrimonio Cultural
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2.1. Sistema de información digital
Una de las principales características de la metodología BIM es la integración de un sistema de información digital
de un edificio en un modelo 3D paramétrico, por lo que dicho modelo se convierte en el esqueleto vertebrador
del sistema de información, siendo fundamental para su generación, consulta y actualización. La estrecha vincu-
lación entre el modelo 3D y el sistema de información hace necesario que con anterioridad al proceso de modelado
se definan con claridad los tipos de datos que se van a implementar posteriormente. De este modo, la estrategia
de modelado variará dependiendo de si se van a incorporar datos constructivos, patológicos, estratigráficos, etc.
En definitiva, la creación del modelo BIM debe ser un proceso integrado e interdisciplinar.
Organización del sistema de información
Para lograr una herramienta eficiente, es preciso que el sistema de información sea acorde tanto al tipo de ámbitos
de conocimiento del patrimonio cultural (historia, arqueología, arquitectura, arte, etc.) así como al tipo de trabajos
que se desarrollan (investigación, protección, conservación y difusión.). Para ello, la base de datos debe estar
preparada para implementar información de estos tipos. Pero, además, puesto que los objetos del patrimonio
cultural se caracterizan fundamentalmente por su esencia evolutiva, es importante que también el propio sistema
de información esté estructurado en base a la secuencia de transformaciones de dichos objetos. De este modo,
toda la información quedará ordenada de un modo coherente con la propia naturaleza de los bienes culturales,
siendo más sencilla, lógica y eficiente la gestión de dicha información.
Formatos de trabajo
En la actualidad los formatos de información digital de uso generalizado en este sector son variados y deben ser
definidos al comienzo del proyecto en el plan de trabajo:
Informes: .doc, .pdf, .indd, .pages…
Presupuestos: .pzh, .bc3, .xls, .dbd…
Sensores: .csv, .xls, .dat…
Captura digital: .rcs, .rcp, .xyz, .e57…
Imágenes: .jpg, .raw, .tiff, .png, .bmp, .psd…
Dibujos vectoriales: .dwg, .pdf, .ai…
Modelado 3D: .fbx, .obj, .3ds, .skp, .rvt, .pln, .stl…
Video: .mp4, .mov, .avi…
Tablas: .xls, .csv…
Sin embargo, para garantizar la interoperabilidad del sistema de información digital unificado es necesario que la
documentación se presente en entregables con formatos estándar o comunes, independientemente del origen de
los datos.
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En el sector de la construcción existe un formato de datos estandarizado y abierto que permite describir, inter-
cambiar y compartir información de proyectos constructivos entre aplicaciones SW.
Este formato, llamado IFC (Industry Foundation Classes) fue creado por buildingSMART a finales de los años 90 y
registrado como estándar internacional por la International Standardisation Organisation en 2013 como ISO
16739 “Industry Foundation Clasess (IFC) for data sharing in the construction and facility management indus-
tries”. Posteriormente, este estándar ha sido adoptado como Euronorma y está vigente en España desde 2017
como UNE-EN ISO 16739:2016.
Otro formato abierto desarrollado por buildingSMART es BCF (Bim Colaboration File), que permite de forma sen-
cilla comunicar incidencias y revisiones realizadas a ciertos elementos del modelo.
2.2. Modelado 3D
Antes de comenzar con el proceso de modelado de los bienes culturales es fundamental definir claramente los
objetivos y los requisitos que debe cumplir el modelo, así como considerar los recursos disponibles para lograrlo.
Objetivos de la representación gráfica
En términos generales, se pueden destacar dos tipos de objetivos que la representación gráfica del patrimonio
cultural debe considerar. Por un lado, los de carácter general, vinculados a la documentación de los valores cultu-
rales del bien. Puesto que los bienes culturales son objetos de la cultura material, son en sí mismos documentos
históricos que es necesario preservar a través de su documentación gráfica. El levantamiento y representación de
los mismos pueden salvaguardar los valores formales, los valores materiales y constructivos e, incluso, los valores
históricos de su secuencia evolutiva. Por todo ello, es necesario considerar desde un primer momento los valores
culturales del bien y proceder con un método de levantamiento y documentación gráfica acorde a los mismos.
Fig. 2.1. Levantamiento 2D de los elementos conservados en la iglesia de Quintanilla de las Viñas (Burgos) y la propuesta de interpretación
sobre su modelo 3D.
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BIM aplicado al Patrimonio Cultural
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Por otro lado, existen objetivos específicos relacionados con los requisitos de los trabajos que vayan a desarrollarse
a partir de la documentación gráfica generada. Cada uno de los profesionales que intervienen en las tareas de
investigación, protección, planificación estratégica, conservación y mantenimiento o difusión del patrimonio cul-
tural demanda de la representación gráfica una serie de condiciones que afectan a los elementos a representar, a
su nivel de detalle, la precisión, el formato de la documentación, etc. Por ello, es necesario considerar el uso que
se va a hacer de la documentación gráfica para seleccionar los métodos más adecuados (Fig. 2.1). En el caso del
modelado BIM, será preciso estudiar también el tipo de información que se va a implementar en la base de datos,
ya que repercutirá en el proceso de generación del modelo.
Selección de técnicas de levantamiento y documentación gráfica
La selección de las técnicas de levantamiento y modelado tridimensional de los bienes culturales deberá por lo
tanto atender a los objetivos anteriormente mencionados. Sin embargo, también es preciso tener en cuenta los
recursos disponibles para asegurar la viabilidad de todo el proceso (Fig. 2.2).
La representación gráfica y los modelos de los bienes culturales deben ser coherentes con las singularidades for-
males y constructivas de los mismos, ajustando su nivel de definición al nivel de conocimiento disponible y al uso
y finalidad al que estén destinados. Para ello, es necesario tener en cuenta que los bienes culturales poseen un
nivel de estandarización y sistematización de sus elementos constructivos menor que los objetos contemporá-
neos. Además, presentan irregularidades y deformaciones que deben ser analizadas y consideradas de cara a la
elaboración de la representación gráfica y el modelo BIM.
Fig. 2.2. Técnicas de levantamiento y modelado tridimensional de los bienes culturales: mediciones manuales, topografía, foto grametría y
escáner laser
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BIM aplicado al Patrimonio Cultural
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La adquisición de datos para generar un modelo BIM suele combinar tomas de datos con diferente nivel de preci-
sión:
Documentación de menor nivel de precisión como fuentes documentales históricas, descripciones,
referencias, croquis grabados y fotografías.
Documentación de mayor nivel de precisión como planimetrías arquitectónicas realizadas con me-
diciones manuales y/o instrumentales. En este segundo caso, encontramos diversos sistemas de
adquisición de datos digitales, como la fotogrametría terrestre o aérea y el escáner láser. Estos sis-
temas permiten obtener nubes de puntos de alta densidad con los que podemos definir la geome-
tría y la textura del bien a documentar.
En este proceso de toma de decisiones, es importante distinguir los conceptos de precisión y detalle:
Precisión. La precisión de un modelo tridimensional se refiere a la exactitud métrica, es decir, a la
cercanía de la geometría del modelo con las dimensiones reales del objeto. Está relacionado con la
captura o adquisición de la información métrica para el modelo. Pero no siempre será necesario
conseguir una máxima precisión, pues un nivel de exactitud mayor incrementará el presupuesto y
puede que no mejore la eficacia del trabajo. Así pues, una mayor precisión no tiene por qué ser ne-
cesariamente mejor; por ello, debe definirse desde el inicio el nivel de precisión adecuado para los
objetivos planteados.
Nivel de detalle. El nivel de detalle de la representación gráfica se refiere al nivel de conocimiento y
a la cantidad de información incorporada a dicha documentación, pudiendo entonces incluirse con-
sideraciones sobre su materialidad, sistemas constructivos o lesiones. Por ejemplo, un nivel básico
de detalle puede incluir únicamente las aristas que definen la geometría principal del objeto, mien-
tras que un nivel alto también incorporaría la representación de los distintos materiales constructi-
vos, como los despieces de los muros. Una vez más, un alto nivel de detalle no siempre tiene que
ser mejor, ya que al igual que en el caso anterior, suele incrementar el precio.
En cualquier caso, es necesario evaluar los objetivos iniciales para establecer los requerimientos de precisión y
detalle del modelo tridimensional de un modo acorde a los recursos disponibles. Además, es importante subrayar
que el levantamiento está íntimamente ligado con el análisis del bien representado.
Estrategias para el modelado tridimensional
La definición de los objetivos y los requisitos de precisión y detalle permitirán establecer la estrategia y herra-
mientas de modelado. En general, el proceso de modelado se podrá basar en dos tipos de datos: bidimensionales
y tridimensionales.
Modelado a partir de proyecciones bidimensionales. Los datos bidimensionales pueden provenir de
plantas, secciones y alzados del bien cultural. Es conveniente que dicha documentación esté repre-
sentada a una escala conocida y geométricamente relacionada entre sí. Dado que se trata de pro-
yecciones planas en cada una de las direcciones principales del espacio, para abordar el modelado
será conveniente colocarlas en su posición espacial correspondiente. A partir de aquí, mediante
operaciones de extrusión o similares se podrá construir un modelo que generalmente tenderá a
simplificar en mayor o menor medida las irregularidades y deformaciones del bien cultural.
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BIM aplicado al Patrimonio Cultural
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Modelado a partir de datos tridimensionales. Los datos tridimensionales son nubes de puntos o
mallas obtenidas mediante dispositivos topográficos, técnicas de fotogrametría o escáner láser.
Una vez más, es fundamental asegurar la coherencia métrica de todos los datos, unificándose en
un único sistema de referencia. A partir de aquí, el modelado puede desarrollarse mediante distin-
tas estrategias, apoyándose en todos los casos en los puntos de la nube o en los vértices de la ma-
lla. En función de los objetivos planteados, se podrá optar por un modelado más o menos ajustado
a la forma real del objeto, incorporando sus irregularidades y deformaciones o simplificándolas. Del
mismo modo, habrá que decidir el nivel de detalle, el empleo de mallas o de elementos paramétri-
cos, así como el uso de geometrías superficiales o de elementos masivos.
Es conveniente destacar que en la actualidad no se han desarrollado herramientas eficaces de división y modelado
automático a partir de nubes de puntos o mallas. Por ello el proceso de modelado no deja de tener una compo-
nente subjetiva que demanda el conocimiento del objeto por parte del modelador.
2.3. Niveles de división y de desarrollo del modelo BIM
La combinación de los datos de partida, la técnica de modelado empleada, y el grado de precisión y detalle alcan-
zados ofrece como resultado modelos con un nivel de desarrollo específico (LOD). En el caso de los modelos BIM
de edificaciones actuales, se definen los siguientes (AIA, Instituto Americano de Arquitectos, E202-2008: Building
Information Modeling Protocol Exhibit):
LOD 100: Modelo conceptual para definir todo el edificio en conjunto incluyendo volúmenes y
áreas básicas.
LOD 200: Modelo en desarrollo de diseño, tamaños, formas, ubicación, etc.
LOD 300: Modelo de pre-construcción. El nivel de detalle aumenta para poder llegar a definir
costes.
LOD 400: Instalaciones y elementos de construcción precisos, incluyendo la geometría y los datos
para subcontratar.
LOD 500: Modelo As Built, detallado y definido para su mantenimiento y conservación preventiva
necesaria.
Es importante no confundir el nivel de detalle de la representación, que se refiere a la cantidad de información
gráfica incorporada a dicha documentación, con el nivel desarrollo final que puede alcanzar el modelo. Los distintos
niveles de desarrollo están clasificados en función de la información que contienen y son un aspecto a definir al
comienzo del proceso de modelado.
Propuesta de niveles de desarrollo (LOD) para el patrimonio histórico construido
La adaptación de la metodología BIM a su uso en el patrimonio histórico construido requiere de una revisión del
concepto de niveles de desarrollo (LOD) en función de las características singulares de estas construcciones, las
cuales se han mencionado anteriormente. Además, hay que tener en cuenta que mientras que el BIM de obra
nueva se refiere generalmente a un objeto que va a ser construido, el BIM aplicado al patrimonio construido ha de
manejar elementos ya existentes en los que puede (o no) llevarse a cabo una intervención.
Los niveles de desarrollo de un modelo BIM se estructuran en base al nivel de subdivisión del mismo. En paralelo,
se pueden establecer categorías referentes al grado de simplificación geométrica (es decir, la desviación respecto
de la geometría real del objeto) asumido durante el proceso de modelado.
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BIM aplicado al Patrimonio Cultural
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Por ello, la aplicación del BIM al patrimonio histórico construido requiere el empleo de una conveniente estrategia
de subdivisión del modelo en las partes necesarias para posteriormente asociar los distintos tipos de datos del
sistema de información que esté planificado implementar. Los principales niveles de división del modelo se rigen
por dos criterios: la configuración constructiva y su secuencia de transformaciones (su naturaleza evolutiva, re-
sultado de su análisis estratigráfico). Los dos criterios son complementarios, y la división se aplica siempre que así
lo indique uno de los dos, si bien en muchas ocasiones la división constructiva es a su vez una división generada a
lo largo de su secuencia de transformaciones y viceversa. De este modo, se establecen cuatro niveles de desa-
rrollo:
LOD 100: Modelo sin subdivisión alguna (elemento unitario). Generalmente se trata de mallas di-
rectamente obtenidas de levantamientos con escáner láser o fotogrametría. Corresponde al mí-
nimo nivel de división, siendo el que posee menos ventajas para la gestión de la información, aun-
que es el que requiere una menor cantidad de recursos para su creación.
LOD 200: Modelo dividido según sus cuerpos constructivos fundamentales (las principales partes
en las que se divide el edificio, por ejemplo, sus bloques, alas, pandas, torres, etc.) y su secuencia
de transformaciones genérica (fases, etapas, periodos históricos).
LOD 300: Modelo dividido según sus elementos constructivos (por ejemplo, cimentaciones, mu-
ros, estribos, vanos, bóvedas, tejados, etc.) y su secuencia de transformaciones entre los grados
genéricos (fases, etapas, periodos) y los de mayor detalle (actividades y unidades estratigráficas).
LOD 400 (Fig. 2.3): Modelo dividido según sus materiales constructivos (por ejemplo, sillares,
mampuestos, carpinterías, losas, etc.) y su secuencia de transformaciones entre los grados genéri-
cos (fases, etapas, periodos) y los de mayor detalle (actividades y unidades estratigráficas).
Fig. 2.3. Modelo LOD 400 gestionado sobre la plataforma PetroBIM de la iglesia de Santa Cristina de Lena (Asturias). Vista
con búsqueda con Fases Históricas
LOD 500: Modelo dividido según sus materiales constructivos (por ejemplo, sillares, mampuestos,
carpinterías, losas, etc.) y su secuencia de transformaciones con el grado de mayor detalle (unida-
des estratigráficas). Corresponde al máximo nivel de división, siendo el que ofrece mayores venta-
jas para la gestión de la información. Sin embargo, es el que requiere una mayor cantidad de recur-
sos para su creación.
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BIM aplicado al Patrimonio Cultural
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En paralelo a esta división de niveles, es necesario considerar el nivel de conocimiento existente sobre el bien
cultural. Así, esta clasificación debería complementarse con el nivel de conocimiento patrimonial sobre el bien
cultural.
2.4. Ventajas del empleo de BIM
Un sistema de información unificado
El uso de la metodología BIM aporta ventajas tanto en el proceso de análisis como en el de intervención, conser-
vación y gestión del bien cultural. La unificación de toda la información del edificio en un único modelo favorece
un registro y un acceso más ágil y eficiente a los datos, del mismo modo que evita la pérdida o duplicidad innece-
saria de los mismos. En definitiva, permite estructurar de un modo coherente y sencillo las grandes cantidades de
datos que se manejan en el ciclo completo de vida del edificio y que en la actualidad no siempre están convenien-
temente organizados.
Interoperabilidad en tiempo real de todos los usuarios
Por otro lado, se posibilita una interoperabilidad en tiempo real de todos los agentes involucrados en el proceso
de trabajo, ya que generalmente se trata de modelos y sistemas de información implementados en plataformas
online accesibles por distintos tipos de usuarios, con distintos niveles de accesibilidad en función de su perfil. De
este modo, es posible desarrollar un trabajo colaborativo real y eficiente, con flujos constantes de información
entre los profesionales participantes en el mismo. La información puede ser por lo tanto implementada, consul-
tada, compartida y actualizada en tiempo real por los usuarios, potenciándose la interdisciplinariedad profesional
entre los miembros de los equipos de trabajo, entendida como la búsqueda de soluciones a preguntas y problemas
comunes desde la aportación complementaria del ámbito de especialización de cada uno.
Optimización de los flujos de trabajo
A su vez, la interoperabilidad proporciona una mejora continua en los procesos de trabajo, ya que se pueden de-
tectar interferencias con mayor facilidad, se evitan duplicidades de tareas y, en definitiva, se optimizan los recursos
para la consecución de los objetivos.
Mayor precisión en las mediciones y presupuestos
Por otro lado, el empleo de la metodología BIM permite realizar mediciones y obtener presupuestos con una
mayor rapidez y precisión. Puesto que la propia creación del modelo BIM implica la definición completa y precisa
de todos los elementos del modelo, se evitan partidas sin definir o no contempladas en los presupuestos. Esto
reduce la aparición de imprevistos en la intervención o en la realización de tareas de conservación planificadas y
los consiguientes precios contradictorios, optimizándose los recursos económicos para la ejecución de las mismas.
Potenciación de la visualización y difusión
Finalmente, dado que el uso de BIM generalmente conlleva el empleo de modelos tridimensionales de los edificios,
se potencia en gran medida su visualización y difusión, especialmente hacia públicos no especializados. Con BIM
se amplían las posibilidades de comprensión de los modelos digitales mediante representaciones 3D, imágenes y
renderizaciones y entornos de Realidad Virtual y Realidad Aumentada.
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BIM aplicado al Patrimonio Cultural
Documento 14
2.5. Aspectos a considerar para la licitación BIM
Los informes del Observatorio de licitación BIM (es.BIM, 2018) señalan que “La inclusión de cláusulas BIM en los
pliegos no es un fin en sí mismo” sin embargo recogen que “cuanto mayor sea la calidad del pliego mayores serán
las posibilidades de obtener los objetivos de la licitación”. Por ello, los pliegos de las licitaciones BIM deben definir
con precisión los objetivos, los usos y los requisitos que demandan.
Determinación de los objetivos y los usos de BIM
El primer aspecto a definir son los objetivos para los que se quiere implementar BIM, los cuales están directamente
relacionados con los usos a los que se va a destinar. Los usos BIM se definen según los modos de aplicación de la
metodología BIM durante el ciclo de vida del edificio para conseguir determinados objetivos, los cuales han de ser
previamente definidos. En este sentido, los usos más comunes son los relativos a:
Coordinación de las distintas disciplinas profesionales.
Visualización del modelo 3D con su información asociada.
Gestión de la información digital.
Obtención de mediciones y presupuestos.
Simulación y análisis de las distintas hipótesis constructivas.
Gestión de la explotación y el mantenimiento.
Determinación de los requisitos
En función de los objetivos y los usos de BIM, se podrán establecer los requisitos que se van a solicitar en los
pliegos. En concreto, el informe de la Comisión BIM señala los siguientes como posibles aspectos para ser reque-
ridos en los pliegos de licitación:
Niveles de información: se trata de la referencia relacionada con la cantidad mínima y el tipo de in-
formación que debe contener cada elemento del modelo.
Entregables: son los productos que se elaboran y entregan al cliente, los cuales deben estar defini-
dos con claridad para que puedan ser verificados y evaluados.
Uso de formatos abiertos y estándares BIM: permite el desarrollo de un trabajo colaborativo
abierto y transparente, independientemente de la aplicación informática que cada uno de los pro-
fesionales intervinientes emplee. Además, el uso de estándares BIM es fundamental para asegurar
la compatibilidad de los distintos tipos de información a lo largo del ciclo de vida del bien cultural.
Requisitos de colaboración: dado que la intervención en el Patrimonio Cultural debe abordarse
desde una perspectiva interdisciplinar, la colaboración entre los distintos profesionales apoyada en
la metodología BIM es un factor importante para el éxito de las actuaciones.
Estructuración de la información: la organización del sistema de información es otro aspecto clave
para su adecuada gestión y debe realizarse de un modo coherente con la naturaleza evolutiva y las
especificidades materiales y estructurales del Patrimonio Cultural.
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BIM aplicado al Patrimonio Cultural
Documento 14
Intervenir en el patrimonio cultural tiene como principal premisa contar con un riguroso conocimiento del bien
antes de efectuar cualquier toma de decisiones. De este modo, todo proceso ha de comenzar con una investiga-
ción que permita alcanzar un nivel de conocimiento adecuado, elaborar un diagnóstico certero y, a partir de aquí,
proponer las intervenciones necesarias.
El estado actual del conocimiento sobre el patrimonio histórico construido es el resultado de un largo proceso de
investigación que por lo general presenta un carácter multidisciplinar resultado de inventarios, evaluaciones y
análisis formulados por diferentes perfiles profesionales. Sin embargo, estos estudios presentan un notable des-
equilibrio tanto cuantitativo como cualitativo. Esta circunstancia, entre otras razones, la propicia un ambiente de
trabajo en el que no se promueven de forma efectiva actividades interdisciplinares. Entre otras razones, por la
necesaria especialización de los profesionales que intervienen en estos equipos de trabajo y por los modelos de
contratación que promueven actuaciones independientes. Sin embargo, en el sector no hay duda de que debemos
avanzar hacia modelos interdisciplinares poniendo en marcha programas de investigación que permitan analizar el
bien conjuntamente desde diferentes perfiles profesionales, con preguntas comunes, de forma complementaria y
evitando los compartimentos estancos.
En este sentido, el entorno BIM ofrece tanto una metodología sistematizada como herramientas que facilitan el
registro y el desarrollo coherente, ordenado y eficaz de todos los trabajos asociados al conocimiento, conservación
y difusión del patrimonio cultural. Sus principales valores radican en ofrecer un sistema de información unificado,
fácilmente accesible y actualizable por todos los profesionales e investigadores. Una vez recabado el conocimiento
necesario con una participación activa de todos los agentes implicados se podrán llevar a cabo tomas de decisiones
consensuadas. Trabajando en este sentido alcanzaremos cuotas de efectividad mayores para su conservación y
para la redacción de cualquier proyecto de intervención en el edificio histórico.
La metodología BIM ayuda a sistematizar el desarrollo de investigaciones, tareas de conservación preventiva y
proyectos de intervención en el patrimonio construido, con un programa de ejecución y entregables preestable-
cido. Para ello, es necesario emplear plataformas de comunicación centralizadas que permitan implementar un
sistema de información digital sobre modelos 3D paramétricos. De este modo, los entregables se prescriben,
ordenan y presentan con características comunes, siendo además revisables. Se pretende así evitar lagunas de
conocimiento, la repetición de actividades, la existencia de contradicciones futuras y mejorar los tiempos de ac-
tuación. De este modo se persigue reducir considerablemente la necesidad de reformados y, por ello, de sobre-
costes. También se podrá realizar un registro y un análisis entre los proyectos de intervención y las memorias de
la intervención finalmente ejecutada y su justificación e idoneidad.
Contemplando esta propuesta e introduciendo los principios de la metodología BIM en el programa de actuación
en el patrimonio cultural, podemos estructurar los trabajos en distintos tipos, los cuales se detallan a continuación.
El orden de las acciones no tiene por qué seguir el aquí mostrado; es cierto que inicialmente se deben realizar los
trabajos de investigación y diagnóstico para, a partir de aquí, decidir cuáles serán los siguientes trabajos a desa-
rrollarse y en qué orden (intervención, conservación preventiva, difusión, etc.).
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BIM aplicado al Patrimonio Cultural
Documento 14
3.1. Investigación y diagnóstico
Fase 1: Definición de objetivos y planificación
La identificación de necesidades, la definición de objetivos, la consideración de los recursos y la correspondiente
planificación preliminar de los trabajos a realizar es un paso previo fundamental a cualquier intervención en el
patrimonio cultural. Es en este momento inicial cuando se tomarán las decisiones relativas a las posteriores accio-
nes a acometer, que no siempre tienen que conllevar una intervención arquitectónica, pudiendo dar paso también
a la realización de protocolos de mantenimiento, acciones de conservación preventiva, procedimientos de segui-
miento de condiciones ambientales, investigaciones más profundas, o planes de difusión y puesta en valor del
edificio, entre otras acciones.
Para implementar el uso del BIM en este ámbito es necesario establecer un protocolo de actuación que nos per-
mita coordinar las distintas fases de trabajo para alcanzar los objetivos planteados. Por ello, la definición inicial de
los objetivos determinará el alcance de las intervenciones y, en relación con el modelo BIM, su nivel de desarrollo
(LOD), su precisión, su nivel de detalle y el tipo de información que se ha de implementar. En este sentido, la
herramienta BIM que se emplee debería estar dotada de una estructura que no impida la posibilidad de una mayor
complejidad y complementación futura.
La confección de una matriz de trabajo en la que se establezcan las fases y tareas correspondientes con el alcance
de cada una de ellas, los agentes intervinientes y un calendario de desarrollo ayudará a asignar a cada tipo de tarea
un documento de resultado final (entregable) y unos requisitos BIM (tipos de archivos de trabajo, archivos cola-
borativos y archivos entregables, estructura del proyecto HBIM, planimetría mínima y escalas establecidas), per-
mitiendo de este modo establecer la coordinación entre cada uno de los agentes según la fase en que se encuen-
tren. Este documento se denomina Plan de Ejecución BIM (PEB).
Fase 2: Análisis interdisciplinar
Supone la puesta al día del estado del conocimiento del edificio histórico desde las disciplinas necesarias. Este
conocimiento previo deberá ser integrado en la plataforma de comunicación centralizada para su control y co-
rrecta difusión entre los diferentes miembros del equipo que se establezca. Cualquier labor deberá comenzar
desde la revisión crítica de los análisis precedentes. En esta fase se deberán coordinar actividades entre ellas
complementarias, como pueden ser la documentación gráfica del bien cultural, su análisis evolutivo, estructural,
material, patológico, del medio circundante, de su uso, etc.
Es importante estructurar el proyecto en el navegador de la plataforma BIM teniendo en cuenta los agentes in-
tervinientes en el equipo multidisciplinar, pues la documentación requerida variará en función de la especialidad:
arqueología de la arquitectura, evolución histórica, análisis de materiales y sistemas de construcción, patologías,
restauración de revestimientos, etc.
Fase 3: Generación del modelo BIM
El modelado BIM precisa de tres actividades previas para poder ser llevado a cabo del modo más eficaz posible.
En primer lugar, precisa de unos objetivos de conocimiento y actuación (conservación preventiva, restauración,
intervención arquitectónica...) preestablecidos que permitan definir su nivel de desarrollo (LOD) y el tipo de infor-
mación a implementar (fase 1). En segundo lugar, ha de realizarse un levantamiento y una documentación gráfica
adecuada a dichos objetivos, para lo que se usarán las técnicas más convenientes según el caso (fase 2). Y, final-
mente, es necesario contar con un conocimiento lo más completo y riguroso del edificio histórico para llevar a
cabo tanto la división del modelo BIM como la implementación de la información asociada (fase 2).
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BIM aplicado al Patrimonio Cultural
Documento 14
Con estos elementos, siempre basados en unos objetivos y planificación claros, se creará el modelo BIM y su
sistema de información asociado, preferentemente en plataformas online que permitan una accesibilidad en
tiempo real y un trabajo colaborativo.
Hay que tener presente desde el primer momento que el modelo BIM será el contenedor de toda la información
asociada al edificio histórico. Es por ello muy importante estructurarlo bien e identificar todos los elementos de
una manera lógica para generar una base datos actualizada y flexible, es decir, un inventario fiel del patrimonio
construido y de todos los bienes muebles e inmuebles que contiene.
Fase 4: Diagnóstico
Una vez alcanzado el adecuado conocimiento del bien cultural e implementada la información en el modelo BIM,
se abordará el diagnóstico del mismo. Puesto que éste ha de realizarse desde un punto de vista transversal a todas
las disciplinas que intervienen, ha de ser un proceso interdisciplinar, donde desde cada perspectiva se analicen
unas mismas cuestiones comunes para obtener respuestas consensuadas a los problemas del bien cultural.
El empleo de herramientas BIM supone en este caso una gran ventaja, ya que la información no sólo está disponible
en tiempo real para todos los agentes, sino que se posibilita el análisis cruzado de distintos tipos de información.
Por ello, el trabajo interdisciplinar real y colaborativo se facilita, permitiendo la obtención de resultados más
rigurosos.
3.2. Propuestas de intervención
El desarrollo de las propuestas de intervención en bienes culturales, al igual que sucede en las obras de nueva
planta, puede enmarcarse en distintos niveles, como son el anteproyecto, el proyecto básico o el proyecto de
ejecución. La planificación inicial (fase 1) habrá definido el alcance y contenidos de cada uno de ellos. Los miembros
del equipo técnico redactor desarrollarán un proceso interdisciplinar aunando diferentes ópticas de conocimiento
que permitan decidir las soluciones más adecuadas en cada caso.
El empleo de BIM, como ya se ha mostrado en casos anteriores, facilita la colaboración interdisciplinar de los
distintos agentes a través de un sistema de información unificado, ordenado y accesible. Pero, además, permite
simular distintas propuestas de intervención más allá de su configuración geométrica, obteniéndose con facilidad
sus mediciones, presupuestos y otras repercusiones para el bien cultural. De este modo, el análisis de alternativas
y la toma de decisiones se pueden realizar con mayor fundamento. Finalmente, puesto que el modelado BIM
requiere un alto nivel de definición de cada uno de sus elementos, el proyecto de ejecución resultará altamente
definido, lo que repercutirá en un mejor desarrollo de la posterior ejecución de la obra.
3.3. Ejecución de obras de intervención
Considerando que la mayor parte de la restauración sobre el Patrimonio en España tiene un promotor público o se
rige por las normas establecidas para los Contratos del Sector Público, aunque el promotor sea privado, parece
conveniente establecer el comienzo de la ejecución en el proceso de licitación, una vez concluida la redacción del
proyecto de intervención. Y según esta propuesta, considerar como final la recepción de los trabajos, incluyendo
la entrega de la memoria de la intervención realizada (distinta al proyecto), un plan de uso y mantenimiento y su
incorporación al registro de documentación del edificio.
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BIM aplicado al Patrimonio Cultural
Documento 14
Podemos considerar varias fases dentro de la ejecución de trabajos de actuación, las cuales se detallan a
continuación.
Fase 0: Análisis, revisión y uso de la información del proyecto
Esta fase se desarrolla principalmente durante el proceso de licitación, entendiendo que comienza en el momento
en que el promotor decide acometer un proyecto. Cuando tratamos de bienes culturales, dependiendo del estado
de conservación y de la evolución más reciente, el elemento ha podido sufrir variaciones que obliguen a replantear
el alcance de la intervención. Además, suele suceder que dicho proyecto ha sido redactado con mucha antelación,
a menudo varios años, respecto al momento en que se decide acometer su ejecución. Por todo ello es responsa-
bilidad del promotor realizar o encargar la revisión y actualización del mismo antes de proceder a su licitación.
Al emplearse la metodología BIM, esta revisión se facilita en gran medida, ya que la información está centralizada,
ordenada y es accesible en cualquier momento, independientemente de lo que haya sucedido en el tiempo desde
que se redactó el proyecto, evitándose la pérdida de datos. Todas las modificaciones que surjan podrán ser im-
plementadas en el modelo BIM mediante la actualización de su geometría y/o sistema de información.
Fase 1: Actualización de la información del proyecto durante la ejecución de la obra
Se trata de las sucesivas actualizaciones del modelo BIM durante la fase de ejecución, en la que los agentes res-
ponsables son los miembros del equipo técnico redactor. De los continuos descubrimientos y de la multitud de
decisiones que se han de tomar durante la ejecución de los trabajos de intervención se debe tomar buena nota de
forma sistemática, de cara a incorporar las consecuentes variaciones o matizaciones sobre el proyecto.
Estas actualizaciones pueden derivar tanto por necesidades administrativas como técnicas, pero en la mayoría de
los casos bastará con documentar la trazabilidad de las variaciones y de la toma de decisiones por parte del equipo
técnico redactor, con el objeto de su incorporación al modelo BIM. De este modo, se consigue llevar un registro
actualizado de todas las modificaciones de un modo ordenado y sistemático, lo cual debe ser responsabilidad del
equipo técnico redactor.
Fase 2: Planificación y seguimiento de la intervención
Esta tarea corresponde al Contratista, que antes de comenzar la ejecución debe hacer una previsión de los trabajos
a realizar, de sus rendimientos y de sus costes. La incorporación de la dimensión temporal en BIM se adapta
perfectamente para planificar la ejecución y realizar los correspondientes seguimientos, aunque debe comple-
mentarse con el seguimiento mensual de los costes (certificación). La metodología BIM permite mejorar la gestión
de la construcción, con una simulación virtual vinculada a la programación de partidas de obras con costes.
Fase 3: Identificación y trazabilidad de los controles de calidad, ensayos e informes complementarios
Este conjunto de tareas deberá ser desarrollada por todos los agentes transversales que, en función de las nece-
sidades de los trabajos, deban intervenir durante la ejecución. Algunas, como la realización de fotografías o ter-
mografías que documenten el desarrollo de los trabajos, pueden ser realizadas e incorporadas al modelo BIM por
especialistas fotógrafos o por el propio técnico restaurador. Otras, deberán ser realizadas e incorporadas al mo-
delo BIM por especialistas según la materia (analíticas de materiales, fotogrametría, topografía, instrumentación
y medida de parámetros físicos y ambientales, etc.). Los momentos concretos de la incorporación de los datos al
modelo BIM deberían corresponderse a las actualizaciones del mismo.
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BIM aplicado al Patrimonio Cultural
Documento 14
Hay que tener presente desde el primer momento que el modelo BIM será el contenedor de toda la información
asociada al edificio histórico. Es por ello muy importante estructurarlo bien e identificar todos los elementos de
una manera lógica para generar una base datos actualizada y flexible.
Fase 4: Generación del modelo “As Built”
Se trata de la actualización del modelo BIM, donde se especifica el estado final tras la intervención. En ella deben
colaborar todos los agentes implicados, incorporando toda la información desarrollada durante la intervención. Es
conveniente que exista una figura que coordine esta actualización del modelo (lo más lógico sería que fuese el
equipo técnico redactor, aunque también podría desempeñar esta función el promotor).
Además de perseguir la finalidad documental de la intervención, este modelo “As Built” debería incorporar una guía
de conservación y mantenimiento del bien restaurado, algo parecido a lo que supone el Libro del Edificio en el caso
de la arquitectura de nueva planta, un compendio de los aspectos descubiertos en las fases anteriores que sean
relevantes de cara a la conservación/uso de la obra. Esta guía podrá servir de base para desarrollar el Plan de
Mantenimiento.
Sin duda, el empleo de la metodología y herramientas BIM supone una gran ayuda para la generación del modelo
“As Built”, ya que al haberse ido recogiendo las sucesivas actualizaciones, la obtención del mismo es más ordenada
y menos costosa.
3.4. Conservación preventiva
El texto del Plan Nacional de Conservación Preventiva (Comisión del Plan Nacional de Conservación Preventiva,
2011) establece que “la conservación preventiva es una estrategia de conservación del patrimonio cultural que
propone un método de trabajo sistemático para identificar, evaluar, detectar y controlar los riesgos de deterioro
de los objetos, colecciones, monumentos y por extensión cualquier bien cultural, con el fin de eliminar o minimizar
dichos riesgos, actuando sobre el origen de los problemas, que generalmente se encuentran en los factores ex-
ternos a los propios bienes culturales”. Esta propuesta guía el denominado Plan de Conservación Preventiva (PCP)
de un bien cultural o conjunto de bienes, método de trabajo se basa en el siguiente esquema:
Documentación.
Análisis de Riesgos.
Diseño e implantación de procedimientos y protocolos.
Verificación.
Según el esquema metodológico anterior, la utilización de una herramienta BIM puede representar un gran soporte
interactivo en cada una de las fases del PCP, incluyendo las siguientes tareas:
Recopilación e incorporación de datos, imágenes y esquemas sobre el inmueble, su historia mate-
rial, sus características materiales y su estado de conservación; incorporación de datos, gráficos y
esquemas sobre su entorno; y recopilación de datos sobre su uso y gestión.
Incorporación de datos y esquemas sobre la identificación y evaluación de los riesgos de deterioro.
Programación de acciones para la eliminación de riesgos.
Programación de protocolos de seguimiento y control de los riesgos no eliminados.
Programación y seguimiento de protocolos de mantenimiento del inmueble y sus instalaciones.
Planificación de acciones en situaciones de emergencia.
Verificación de la realización y de la idoneidad de los protocolos.
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BIM aplicado al Patrimonio Cultural
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Algunos de los entregables relacionados con las acciones de Conservación Preventiva pueden ser:
Informes de los protocolos de seguimiento y control de los riesgos de deterioro y de los protocolos
de mantenimiento que pueden ser realizados por empresas externas.
Informes de estado de conservación mediante elaboración de bases de datos abiertas que permi-
tan introducir datos, imágenes y esquemas y elaborar diagnósticos.
Registro de mediciones: humedad relativa, humedad de condensación, temperatura, iluminación,
etc. Informes formateados de históricos de datos, gráficos y esquemas.
Registro incidencias y daños mediante levantamiento de actas y registro fotográfico vinculados a
los protocolos de seguimiento y control y de mantenimiento. Vinculación automática con los res-
ponsables de evaluación de las incidencias y la toma de decisiones.
Archivo de documentación: movimientos de fondos, informes de restauración, informes de con-
servación preventiva, proyectos, seguros, transporte, investigaciones, etc.
Registro fotográfico de los objetos, especialmente de aquellos expuestos a daños o pérdidas irre-
versibles vinculados a los protocolos de seguimiento y control de riesgos de deterioro y protocolos
de mantenimiento.
3.5. Difusión cultural
Los contenidos BIM y su representación 3D son indudablemente un valor enriquecedor del marco actual de la
difusión.
Ventajas del empleo del BIM en la difusión del patrimonio cultural
Tradicionalmente se ha enseñado el patrimonio cultural con una visión artística, estilística o monumental, catalo-
gando los distintos bienes en periodos históricos o estilos artísticos concretos y únicos, respondiendo esta apro-
ximación a lo que se conoce como el “objeto modelo”. Sin embargo, la realidad del patrimonio cultural es bien
distinta, pues es el resultado de una serie de transformaciones que acontecen a lo largo de su historia, modificando
el bien cultural desde su momento de creación hasta nuestros días. Esta aproximación al “objeto real” es mucho
más rigurosa, pero también más didáctica, ya que muestra la transformación a través de los distintos periodos y
las distintas sociedades que han usado y modificado el bien cultural. Por ello, es preciso que la difusión del patri-
monio cultural se aborde desde su secuencia de transformaciones, haciendo de este modo posible entender las
distintas sociedades y culturas que nos precedieron y que configuran los valores identitarios de nuestra sociedad
actual. El empleo de modelos BIM articulados en base a esta secuencia de transformaciones del bien cultural
permite abordar una difusión más enriquecedora de sus valores culturales.
Las herramientas BIM unifican la información gráfica y documental en base a un modelo 3D, lo cual supone una
gran ventaja, ya que actualmente la información se encuentra dispersa, está incompleta, tiene distintos formatos
y se requiere mucho tiempo para recopilar y sintetizar la información para el desarrollo de materiales divulgativos.
Además, existen visores 3D-4D de sencillo manejo, que facilita la comprensión de los valores culturales del bien
por parte del usuario, tanto durante la visita presencial como de forma remota. El empleo de modelos 3D facilita
el entendimiento del objeto por parte de usuarios no especializados, mejorando y haciendo más atractiva la ex-
periencia del conocimiento. Finalmente, es posible reutilizar y adecuar el BIM para la difusión, lo cual evita la ne-
cesidad de realizar un modelo 3D específicamente para la divulgación.
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BIM aplicado al Patrimonio Cultural
Documento 14
Aplicación de modelos BIM a la difusión del patrimonio cultural
Son varias las posibilidades de aplicación del modelo BIM en la difusión de los valores culturales del patrimonio:
Visitas virtuales y videos promocionales de patrimonio inaccesible, desaparecido o lejano.
Apoyo para la visita presencial a los bienes culturales, accesible mediante dispositivos móviles (in-
fografías, paneles, mapas turísticos, audioguía).
Divulgación del proceso de intervención en el bien cultural.
Divulgación de la degradación de los elementos frágiles para sensibilizar a los gestores de la nece-
sidad de desarrollar una conservación preventiva y de controlar y gestionar las visitas masivas, así
como al visitante de cumplir las normas de conducta durante la visita.
Para ello, a partir de los modelos BIM se pueden obtener los siguientes materiales de apoyo a la difusión:
Modelo 3D del estado actual del bien patrimonial.
Sección del sistema constructivo y simulación 4D de la técnica constructiva.
Simulación 4D de la evolución histórica del edificio y el entorno. (Realidad Virtual y Aumentada).
Divulgación de los valores singulares (decorativos, funcionales, arquitectónicos…).
Catálogo virtual de los bienes muebles.
Divulgación de los riesgos y amenazas y las medidas de conservación apoyadas en modelos 3D y
realidad virtual y aumentada.
Mientras que para el uso técnico y profesional el modelo BIM puede incorporar en detalle el sistema constructivo,
su secuencia de transformaciones y el registro de las intervenciones ejecutadas sobre un modelo de geometría y
texturas reales, para la divulgación es necesario adaptar y simplificar dicho modelo. Así, tanto su geometría, su
textura o su nivel de detalle se simplificarán, del mismo modo que se reducirá y adaptará la información asociada,
siempre teniendo en cuenta los objetivos de la comunicación y los mensajes que se vayan a ofrecer. Se debe
controlar el peso de los archivos resultantes para que no den problemas en su visualización online.
Con el objetivo de que este tipo de presentaciones virtuales se lleven a cabo como un trabajo intelectual técnica
y metodológicamente riguroso se deben tomar en cuenta guías como
The London Charter
(2009) donde se han
definido principios para el uso de los métodos de visualización computarizada en relación con la integridad inte-
lectual, fiabilidad, documentación, sostenibilidad y acceso del patrimonio cultural. De cara a su mejor implantación
en el campo específico del patrimonio arqueológico también se deben considerar en este sentido los Principios de
Sevilla (2011).
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BIM aplicado al Patrimonio Cultural
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4.1. Capilla del Sagrado Corazón de la Catedral de Palma, Mallorca
La Catedral, gran edifico de planta basilical construido de sillería, comienza su construcción en el siglo XIII. A sus
naves laterales se abren siete capillas de planta cuadrada, de las cuales la segunda del lado meridional corresponde
con la actualmente denominada del Sagrado Corazón. Este espacio ha sido el elegido para poner en marcha un
programa de actuación BIM en la catedral impulsado por el Cabildo Catedralicio y el estudio de Arquitectos Gui-
llermo Reynés.
4.1.1. Objetivos del uso de BIM
Se trata de un proyecto en el que principalmente se pretende realizar una:
Intervención directa de forma aislada sobre la arquitectura de la Capilla del Sagrado Corazón.
Intervención directa de forma aislada sobre el retablo y patrimonio mueble del interior de la Capilla.
La incorporación de documentación patológica y de intervención generada.
Y definir un Plan de mantenimiento correctivo y preventivo.
4.1.2. Desarrollo del proyecto
El desarrollo del proyecto se ha realizado sobre la plataforma PetroBIM (Fig. 4.1), un recurso tecnológico que ha
permitido:
Poder trabajar con un archivo único para gestionar el modelo y los datos, incorporando la informa-
ción existente del proyecto hasta la fecha y la obtenida en los diferentes trabajos posteriores.
Generar consultas vinculadas del modelo y los datos con acceso según nivel de intervención y per-
misos por gremios.
Incorporar el proceso metodológico BIM en el Plan Director de La Catedral de Palma de Mallorca
en su totalidad.
Y gestionar y planificar la difusión de las intervenciones con un programa Abierto por obras” de 4
años de duración.
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BIM aplicado al Patrimonio Cultural
Documento 14
Fig. 4.1. Imagen y Modelado 3D integrado en plataforma PetroBIM del caso de estudio de la capilla del Sagrado Corazón de la Catedral de
Palma, Mallorca.
Para la primera fase se ha asignado a cada uno de los elementos individualizados una serie de atributos temporales
o constructivos facilitando la elaboración de secuencias constructivas desde el origen de la construcción hasta la
actualidad.
De este modo, ahora se pueden realizar múltiples consultas que permiten visualizar y analizar de una manera
rápida y sencilla la historia constructiva de la Capilla.
4.1.3. Beneficios del empleo de BIM
Construida la maqueta virtual, desde el visor se puede navegar e interactuar con el modelo y su información
asociada por medio de secciones virtuales, consultas gráficas y aplicando filtros de visualización. El uso de estas
herramientas, entre otras cosas, ha facilitado localizar el origen de las humedades en la cubierta practicando una
sección a la altura de las gárgolas de desagüe.
La visualización tridimensional del estado de alteración de cada elemento con su información asociada (Fig. 4.2)
ha permitido:
Desarrollar la toma de soluciones para la redacción de proyectos de restauración de otras capillas,
donde adquieren gran importancia las consultas gráficas relativas a las mediciones de las acciones
a ejecutar y la duración de las mismas.
Su posterior control durante la obra, calculando de forma precisa las diferentes unidades de obra
empleadas.
Y elaborar el futuro plan de conservación.
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BIM aplicado al Patrimonio Cultural
Documento 14
Fig. 4.2. Gestión de la información paramétrica del modelo 3D en la plataforma PetroBIM de la capilla
Además, el uso de la metodología BIM a través de la plataforma PetroBIM permite administrar la información del
proyecto estructurándolo en fases de intervención. Se puede acceder fácilmente y en tiempo real a los datos de
monitorización, además de la información gráfica y documental. La disposición de tanta información fácil de con-
sultar en un solo archivo gráfico acelera el proceso de toma de decisiones y por lo tanto reduce costes indirectos.
Por lo tanto, los técnicos responsables de velar por la gestión y mantenimiento de los bienes culturales interveni-
dos cuentan con un completo entregable donde, finalizadas las labores de conservación/restauración, se integra
un plan de mantenimiento recogido dentro del proyecto de restauración.
4.2. Iglesia de Santiago de Peñalba en Peñalba de Santiago, Ponferrada, León
La iglesia de Santiago de Peñalba (Peñalba de Santiago, León) constituye un importante hito de la arquitectura
mozárabe hispana (Fig. 4.3). Construida en el siglo X, es Monumento Histórico-Artístico Nacional desde 1931.
Consta de una nave principal, dividida en dos tramos de planta cuadrada, rematada dos ábsides contrapuestos. El
tramo oriental de la nave se flanquea por dos habitaciones de planta cuadrada ofreciendo al conjunto una planta
en cruz. Incluye una singular decoración escultórica con modillones polilobulados en los aleros de la iglesia, y pin-
turas murales originarias bien preservadas.
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BIM aplicado al Patrimonio Cultural
Documento 14
Fig. 4.3. Ortofoto de la fachada meridional de la iglesia de Santiago de Peñalba.
4.2.1 Objetivos del uso de BIM
Este significativo edificio ha sido objeto tanto de estudios de distinta índole (documentación gráfica, lectura de
paramentos, estudios histórico-artísticos, estudios patológicos, etc.), así como de trabajos de restauración y con-
servación del monumento. Todo ello ha generado una gran cantidad de información relativa a los distintos aspec-
tos de su conocimiento, conservación, gestión y difusión que la Junta de Castilla y León, a través de su Dirección
General de Patrimonio Cultural, tiene la intención de gestionar mediante el uso de una plataforma BIM especiali-
zada en el ámbito de la arquitectura histórica.
El objetivo fundamental de la implementación de la información digital existente relativa la iglesia de Santiago de
Peñalba (Peñalba de Santiago, León) en una plataforma BIM es mejorar la gestión de dicha información, y con ello
optimizar los futuros trabajos de investigación, conservación, gestión y difusión de este bien cultural por parte de
la Dirección General de Patrimonio Cultural de la Junta de Castilla y León.
4.2.2. Desarrollo del proyecto
De este modo, el proyecto ha consistido fundamentalmente en la creación de un modelo BIM adaptado a las
singularidades del edificio histórico y su implementación en la plataforma PetroBIM de acuerdo a las siguientes
fases de desarrollo:
1. Creación de un modelo 3D del edificio a partir de la documentación gráfica existente, consti-
tuida por un levantamiento fotogramétrico tridimensional del exterior ya realizado y un levanta-
miento del interior actualmente en desarrollo (Fig. 4.4). El modelado incluye tanto el exterior como
el interior del edificio, realizándose en base a los siguientes criterios:
Un nivel de detalle suficiente para caracterizar geométricamente los distintos elementos
constructivos.
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BIM aplicado al Patrimonio Cultural
Documento 14
Un nivel de división del modelo en distintos elementos geométricos atendiendo a dos aspectos:
por un lado, en relación con los elementos constructivos diferenciados y, por otro, en lo relativo
a su división en unidades estratigráficas (UE) derivadas de la lectura de paramentos realizada
en el exterior del edificio (Fig. 4.5).
Fig. 4.4. Modelado a partir de proyecciones planas. Situación de las proyecciones y creación del modelo.
Fig. 4.5. Modelado de elementos geométricos constructivos y estratigráficos: agujeros históricos en la portada meridional de la iglesia y el
relleno de los huecos.
2. Recopilación y organización de la información existente en la Dirección General de Patrimonio
Cultural de la Junta de Castilla y León relacionada con el edificio.
3. Implementación de la información mencionada en la plataforma PetroBIM a través de los módulos habilitados
a tal efecto en la aplicación informática, configurándose cada uno de ellos en base a la información específica que
se va a implementar. En concreto, se ha implementado la siguiente información:
Lectura de paramentos del exterior (Arqueología de la Arquitectura).
Excavación arqueológica del interior.
Estudios histórico-artísticos del edificio.
Estudios patológicos del edificio.
Intervenciones recientes en el edificio.
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BIM aplicado al Patrimonio Cultural
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4.2.3. Beneficios del empleo de BIM
Gracias a este proyecto, se ha conseguido elaborar un modelo BIM estructurado en base a la secuencia evolutiva
del edificio, de tal modo que toda la información está directamente relacionada con sus correspondientes activi-
dades y etapas históricas. Este enfoque en la organización de la información es coherente con la naturaleza de la
arquitectura histórica y permitirá gestionar de un modo más racional y eficaz tanto los datos existentes como los
que se implementen en el futuro.
Por otro lado, la creación de un modelo con un nivel de división alto (se han diferenciado cada una de las unidades
estratigráficas y cada uno de los elementos constructivos) ha permitido implementar la información de un modo
preciso y riguroso, lo cual facilitará la búsqueda de los datos y la interpretación de los mismos (Fig. 4.6).
Finalmente, el hecho de disponer el sistema de información en una plataforma unificada y accesible online reper-
cutirá en una mayor eficacia en los trabajos de conservación, gestión y difusión del edificio.
Fig. 4.6. Vista exterior e interior del modelo resultante
4.3. Claustro de la catedral de Pamplona
La catedral de Pamplona se considera una de las realizaciones cumbre del gótico navarro. En sus solemnes pro-
porciones y en la calidad de la ornamentación se reconoce la influencia de la arquitectura coetánea francesa, con
connotaciones normandas.
La restauración del claustro de la catedral de Pamplona (Fig. 4.7) es una obra promovida por la Dirección General
de Cultura Institución Príncipe de Viana del Gobierno de Navarra y financiada en convenio con el Arzobispado
de Pamplona Tudela, la Fundación bancaria La Caixa, Fundación bancaria Caja Navarra y Fundación para la Con-
servación del Patrimonio Histórico de Navarra.
32
BIM aplicado al Patrimonio Cultural
Documento 14
Fig. 4.7. Fachada del claustro durante el proceso de obra.
4.3.1 Objetivos del uso de BIM
Unificar en un único sistema toda la información correspondiente a los distintos ámbitos relativos a
las características materiales y constructivas, la intervención, etc.
Mejora de las consultas de información gracias a los distintos módulos en que está organizada, vin-
culándola a las diversas fases de trabajo, integrando además los archivos de documentación e imá-
genes en el dosier de cada proyecto.
Generar un sistema de lectura y actualización a disposición del cliente en la nube que pueda ser
consultado en todo momento, editable y revisable para futuros proyectos, además de poder incluir
recordatorios para el mantenimiento del claustro.
4.3.2. Desarrollo del proyecto
La restauración del claustro se desarrolla en 11 fases, entre 2016 y 2019; durante la séptima fase del proyecto,
correspondiente a siete tramos de las pandas Este y Sur, la empresa Sagarte ha contado con la metodología BIM
para los trabajos de restauración. Por tratarse de un edificio histórico con singularidades específicas respecto a la
arquitectura contemporánea se ha utilizado la herramienta PetroBIM. En la creación del modelo BIM de los tramos
del claustro han intervenido los modeladores 3D de la empresa Sagarte en estrecha colaboración con Control BIM
S.L y Gea Asesoría Geológica.
La elaboración del modelo 3D ha sido posible gracias a la combinación de técnicas distintas. La mayor parte del
conjunto, como muros interiores y bóvedas se obtuvieron a partir de láser escáner. Dicho proceso consistió en la
33
BIM aplicado al Patrimonio Cultural
Documento 14
captura de nubes de puntos de coordenadas XYZ que posteriormente se editaron para obtener una malla más
sencilla mediante el uso de retopología y softwares como Meshlab o InstantMeshes. Por su parte, las zonas de
tracería interior y exterior, así como el sobreclaustro, fueron modeladas a partir de la documentación planimétrica
de los archivos de la catedral y, por último, los elementos singulares como el sepulcro de Gajes (Fig. 4.8), los
capiteles y las esculturas en el antepecho del tramo sur se realizaron a partir de fotogrametría.
Fig. 4.8. Proceso de virtualización del sepulcro del Conde de Gajes en la crujía occidental del claustro.
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BIM aplicado al Patrimonio Cultural
Documento 14
El siguiente proceso consistió en aunar las diversas técnicas en un modelo único mediante el modelado en Blender,
donde también se procedió a corregir errores en las mallas (Fig. 4.9). Cuando el modelo estuvo por fin constituido,
comenzó el proceso de individualización de cada uno de los elementos para poder dotarlos así de toda la infor-
mación según los distintos módulos en la plataforma PetroBIM (Fig. 4.10).
Fig. 4.9. Generación modelo único en Blender.
Con el modelo correctamente individualizado y alojado en la plataforma, la siguiente fase consistió en el volcado
de toda la información hasta ahora recogida en 2D al modelo tridimensional, convirtiendo así los mapas de trata-
mientos individuales en un conjunto interrelacionado que permite una visualización total del conjunto.
Fig. 4.10. Modelo de elementos individualizados de la fachada del claustro con la información correspondiente de las zonas a intervenir sobre
la plataforma PetroBIM.
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BIM aplicado al Patrimonio Cultural
Documento 14
4.3.3. Beneficios del empleo de BIM
Frente a la representación 2D tradicional, la representación tridimensional con vínculos a una base de datos pro-
porciona una información muy visual, completa y versátil (Fig. 4.11). Además de la representación gráfica de la
intervención, esta información se complementa con mediciones y precios, muy útil para la elaboración de presu-
puestos, así como la posibilidad de realizar búsquedas personalizadas y comparar los resultados.
Fig. 4.11. Modelo de la galería del claustro con la información correspondiente de las zonas a intervenir sobre la plataforma PetroBIM.
4.4. Cenador de Carlos V en el Alcázar de Sevilla
El Cenador de Carlos V, también conocido como de la Alcoba, está asentado en los Jardines del Real Alcázar de
Sevilla, donde anteriormente existía un cementerio de los emires almohades. La organización estructural del Ce-
nador es muy similar a la “cubba” musulmana al estar rodeada de galerías perimetrales y por su posición central en
la huerta circundante, sirviendo de oratorio o “Musalla” en la necrópolis real al igual que los cementerios nazaríes
de Granada.
El actual edificio es de estilo renacentista, erigido a mediados del siglo XVI. Actualmente muestra bastantes sín-
tomas de deterioros en los revestimientos exteriores, motivado especialmente por una falta de mantenimiento,
circunstancia que hace necesario un urgente proyecto de restauración. Dispone, a su vez, de dos cualidades apro-
piadas: ser un modelo arquitectónico con altos valores patrimoniales, y disponer de una escala idónea para su
máxima exploración en un tiempo prudencial. Por ello, fue seleccionado como modelo de investigación a través
del Proyecto HBIM.
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BIM aplicado al Patrimonio Cultural
Documento 14
Fig. 1. Sección al modelo HBIM y exploración virtual del interior del Cenador del Carlos V.
4.4.1 Objetivos del uso de BIM
Las últimas técnicas gráficas y de gestión de la información que están a nuestro alcance hacen que nos replan-
teemos una metodología de trabajo distinta a la actual en el campo patrimonial. El objetivo del uso del sistema
metodológico BIM es obtener modelos geométricos que nos sean útiles para analizar y conocer verdaderamente
el proceso de actividades relacionadas con la arquitectura y la arqueología en el Patrimonio. Sustentados en una
plataforma contrastada por todos los intervinientes, que nos asegure una interoperabilidad real de los modelos
tridimensionales.
Cada agente interviniente- arqueólogo, arquitecto, ingeniero, historiador y restaurador- necesita de unos reque-
rimientos que varían considerablemente dependiendo de la especialidad, y es por lo que, ahora más que nunca, se
hace necesario de una herramienta que permita ese flujo de trabajo de colaboración abierta. Con el modelo virtual
se recupera una parte del edificio de manera perceptiva para el mejor conocimiento del patrimonio cultural here-
dado por parte del ciudadano; pero, lo más transcendental, es que ese modelo de información le facilitará al in-
vestigador-conservador una base técnica y herramienta indispensable en el trabajo científico.
En el transcurso de la investigación, se ha querido corroborar la eficacia de unas hipótesis de partida con el pro-
pósito de alcanzar unos objetivos concretos:
Establecer una estructura operativa acorde con las características del patrimonio arquitectónico y arqueológico a
investigar, que defina las fases sucesivas de actuación y se acomode a los niveles de especialización necesarios
para una intervención eficaz.
Proponer una metodología en la toma de datos de acuerdo con las últimas tecnologías de levantamiento geomé-
trico e implementarla con los modelos BIM.
Generar una plataforma flexible de datos alfanuméricos y técnicos que permita resolver las conjeturas presenta-
das inicialmente o de las que se puedan derivar del análisis realizado desde los campos disciplinares.
Una gestión útil y concreta de todos los datos, generados en el modelo gráfico y de información, iniciada desde
las diferentes disciplinas participativas en el proceso de intervención en el Patrimonio.
Concluir con la fiabilidad del modelo de información aplicándolo a casos reales de intervención en el patrimonio. Un
Modelo flexible y operativo que estará disponible como documento vivo y que recogerá todas las investigaciones
37
BIM aplicado al Patrimonio Cultural
Documento 14
cometidas en sus facetas histórica, arqueológica, arquitectónica y artística. Una base fundamental para los
posteriores trabajos de mantenimiento y futuras intervenciones en el edificio histórico.
4.4.2. Desarrollo del proyecto
El método y proceso de construcción del Proyecto HBIM se sustenta en la plataforma BIM ArchiCAD de Graphi-
soft, para organiza la información del modelo definiendo fases de construcción, filtrando datos y visualizando las
estructuras de forjados, muros, y cubiertas del edificio histórico.
La planificación del trabajo implica la organización de la información a través de un protocolo creado simultánea-
mente con la construcción del modelo virtual y el análisis histórico y físico-constructivo. En esta primera etapa,
los datos históricos, tales como objetos geométricos, policromías, deformaciones de la construcción, se reúnen
con los elementos de revestimientos en suelos y muros: baldosas, azulejos, …. Como segundo paso, todos los
elementos se organizan en categorías y se insertan en el modelo. El software BIM empleado -ArchiCAD- ofrece
una serie de funciones para definir piezas de construcción geométrica y proporciona una amplia biblioteca de
objetos y materiales paramétricos. A su vez, se emplean una serie de capas relacionadas con una categoría de
construcción y adaptadas a las peculiaridades del edificio. Estas capas servirán como simples contenedores de
elementos agrupados por características que incluyen dimensiones, materiales y su función real en el edificio. Sin
embargo, en ocasiones es necesario ordenar estos elementos dentro del grupo por su ubicación espacial o parti-
cularidades detectadas. De esta manera, la clasificación en categorías (tipología, función estructural, posición y
estado de rehabilitación) de cada elemento mostrado en el modelo constituirá progresivamente el Proyecto HBIM.
Posteriormente, se lleva a cabo la identificación de cada objeto paramétrico. Se aplica un identificador de carac-
terísticas (ID) relacionado con las piezas de construcción clasificadas. Su objetivo es identificar y agrupar los ele-
mentos de las listas de las diversas disciplinas en restauración para representarlas en los planos de construcción.
Es fundamental un proceso de filtrado
para mostrar la información del modelo
en etapas de la evolución histórica o de
construcción del edificio. Este proceso se
lleva a cabo utilizando herramientas es-
pecíficas de filtrado del software Archi-
CAD, que promueve el intercambio de
datos gráficos entre los profesionales del
equipo de trabajo multidisciplinario.
El diagrama de flujo de la Figura 3 mues-
tra la justificación del proyecto HBIM
como modelo de información para la
gestión del patrimonio arquitectónico. La
propuesta principal establece tres niveles
38
BIM aplicado al Patrimonio Cultural
Documento 14
de acción: la auscultación del edificio histórico para ajustar el modelado a las medidas reales del escaneado, y el
texturizado del modelo con imágenes rectificadas por fotogrametría; la identificación y catalogación de piezas
irregulares; y finalmente la gestión de la información por un equipo interdisciplinar. El proyecto HBIM que se pre-
senta, apoyado en un levantamiento geométrico preciso y el sistema BIM, permitirá un flujo retroactivo de los
datos por los agentes participantes.
Fig. 3. Justificación de la propuesta del Proyecto HBIM.
La gestión de listados -Esquemas- ha facilitado la clasificación por familias de elementos en el modelo: por su
posición, por su estado de rehabilitación, entre otras. Las piezas insertadas se identifican en azulejos y baldosas, y
luego se crea un registro de unidades estratigráficas (ya identificadas en el estudio arqueológico) (Fig.4). También
es posible enumerar las patologías y deformaciones presentes en ciertos elementos del Pabellón: vigas afectadas
por filtraciones de aguas, abombamientos en los muros alicatados y desprendimientos de azulejos.
Fig. 4. Los Sub-elementos “azujelos” del paño alicatado son identificados y clasificados portipologías. https://polipapers.upv.es/in-
dex.php/var/article/view/4349
39
BIM aplicado al Patrimonio Cultural
Documento 14
Finalmente, se obtienen tablas vinculadas al modelo para el inventario y la exploración de los elementos del pro-
yecto HBIM, mostrando las piezas identificadas (Fig.5).
Fig. 5. Inventory chart of the pieces in the interior flooring. https://polipapers.upv.es/index.php/var/article/view/4349
En el caso del pavimento interior del Cenador, la hoja de inventario contiene información sobre las baldosas y
cenefas. Otros datos de interés para que el especialista en restauración complete la hoja aparecen en el resto de
las columnas, e incluyen cronología, datación, estado de conservación y agresiones -atmosférica, biológica, me-
cánica y química- (Fig. 6,7,8).
Fig. 6. La ortofoto del pavimento ha sido segmentada en piezas para su posterior identificación y catalogación por tipos.
40
BIM aplicado al Patrimonio Cultural
Documento 14
Fig. 7. Planta vectorizada mostrando las etiquetas identificativas de las baldosas.
Fig. 8. Tabla inventario de las baldosas del pavimento interior del Cenador, vinculada al modelo HBIM de modo recíproco. https://polipa-
pers.upv.es/index.php/var/article/view/4349
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BIM aplicado al Patrimonio Cultural
Documento 14
4.4.3. Beneficios del empleo de BIM
Los resultados de esta investigación demuestran que la plataforma BIM (ArchiCAD de Graphisoft) tiene una serie
de herramientas disponibles para modelar geometrías complejas que son típicas del patrimonio arquitectónico, de
manera similar al software tradicional para edición 3D. El modelo actual alcanza la calidad gráfica y el nivel de
detalle de un prototipo de base para un análisis efectivo de los revestimientos.
Se confirma que el sistema BIM genera un modelo gráfico de entidades paramétricas para clasificar y administrar
correctamente los datos recopilados. El software BIM -ArchiCAD-, en sí, facilita la gestión de los datos gráficos y
alfanuméricos, evitando la necesidad de utilizar otras plataformas externas. La caracterización realizada de pare-
des y pisos para identificar piezas para un análisis o restauración, se relaciona luego con los esquemas diseñados
para cada especialista: inventarios de piezas para restauración de pisos y azulejos. Estos esquemas o tablas se
pueden configurar de acuerdo con cada disciplina al incluir elementos esenciales para los profesionales involucra-
dos. Cada cambio en las características de una pieza de construcción dentro del modelo BIM se muestra inme-
diatamente en el diseño del registro.
Además, un inventario preciso clasificado por tipologías de construcción se completa con los datos geométricos
y las propiedades intrínsecas de los elementos en el modelo de información, tales como arcos, trabajos de carpin-
tería, columnas y vigas de la estructura de las logias y el techo artesonado.
Finalmente, el Proyecto HBIM incorpora listados de elementos para que se pueda obtener la Tabla de Cantidades.
Este documento puede vincularse a bases de datos de costos en el mismo software o exportarse a programas de
administración de tiempo y costos (4D y 5D, respectivamente) para obtener el presupuesto de restauración.
Aunque, en principio, la creación del modelo está a cargo de especialistas en software BIM, los usuarios no califi-
cados pueden implementar registros de datos en el modelo, con la exportación de tablas de datos en archivos
Excel y su posterior relleno de ítem específicos para ser importados de nuevo al Proyecto BIM. En este sentido,
cualquier usuario puede incluir información histórica, los materiales empleados o su estado de conservación. Por
lo tanto, la catalogación de elementos como objetos con ID permite la identificación automática de las piezas para
revestimientos y pisos, y por lo tanto facilita el proceso de intercambio de datos.
Además, vale la pena mencionar que las mediciones globales del edificio se contrastaron con la información deri-
vada de la técnica de escaneo láser 3D para lograr un modelo BIM preciso. En el presente estudio de caso, la
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BIM aplicado al Patrimonio Cultural
Documento 14
metodología de modelado se basa en referencias a la nube de puntos tridimensionales, de modo que el sistema de
construcción del edificio se represente correctamente.
4.4.4. Conclusiones:
En este trabajo de investigación se destaca el potencial de las plataformas BIM en los registros de datos para el
patrimonio construido. El uso de aplicaciones que incluyen entidades paramétricas (GDL) se ha convertido en un
punto de inflexión en la obtención de documentación gráfica y la gestión de datos intrínsecos esenciales para la
creación de listados específicos de información, destinados a catalogar los elementos analizados. No solo los datos
dentro de sus parámetros de definición estarán disponibles en el modelo de información de construcción para los
profesionales que intervienen, sino también para otros investigadores que puedan necesitar acceso.
43
BIM aplicado al Patrimonio Cultural
Documento 14
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http://informesdelaconstruccion.revistas.csic.es/index.php/informesdelaconstruccion
Destacamos los siguientes monográficos:
1993: “Construir el Pasado” (I y II, Vol. 45, Núm. 427 y 428) Antoni González (coord.).
1995: “Leer el documento construido” (Vol. 46, Núm. 435) Luis Caballero y Pablo Latorre
(coord.).
Virtual Archaeology Review
Universidad Politécnica de Valencia
https://polipapers.upv.es/index.php/var
Article
Built heritage documentation involves the 3D modelling of the geometry (typically using 3D computer graphics, photogrammetry and laser scanning techniques) and information management of semantic knowledge (i.e., using Geographic Information System (GIS) and ontology tools). The recent developed Building Information Modelling (BIM) technique combines 3D modelling and information management. One of its modern application is heritage documentation and has generated a new concept of Historic/Heritage Building Information Modelling (HBIM). This paper summarises the applications of these information techniques on the built heritage documentation. We utilise Web of Science Collection to monitor the publications on built heritage documentation. We analyse the research trend in heritage modelling by comparing the attention paid by researchers before and during the 2010s. The results show that photogrammetry is always the most popular method in heritage modelling. More and more works in heritage modelling have begun to use laser scanning, computer science, GIS and especially BIM techniques. Ontologies and 3D computer graphics are traditional ways for heritage documentation. Moreover, we pay attention to the roles of BIM on heritage documentation and conduct a detailed discussion on how to extend the HBIM capabilities by integrating with other techniques. The integration provides possible enhanced functions in HBIM, including accurate parametric modelling from computer graphics, automatic semantic segmentation of 3D point cloud from reality-based modelling, spatial information management and analysis by GIS, and knowledge modelling by ontology.
Article
Full-text available
El acercamiento al edificio histórico como el conjunto de construcciones y transformaciones que se han ido produciendo a lo largo de su historia permite entender con rigor la naturaleza evolutiva del mismo. En este sentido, la metodología de la Arqueología de la Arquitectura, basada en el análisis estratigráfico, aporta el marco teórico adecuado para el análisis de la secuencia evolutiva de los edificios existentes. El presente artículo ofrece una metodología novedosa para el estudio de las construcciones históricas que integra el análisis patológico en la secuencia estratigráfica. Gracias a ella, se obtiene una visión evolutiva de la estructura y de sus problemas patológicos, alcanzándose una mejor comprensión de los mismos. Además, permite obtener unos resultados más rigurosos, eficaces y respetuosos con los valores patrimoniales, potenciándose la optimización de los recursos para la conservación del patrimonio cultural. Esta propuesta se centra en el caso de estudio llevado a cabo en la antigua mezquita y ahora iglesia del convento de Santa Clara (Córdoba), donde la integración interdisciplinar ha proporcionado las bases para el desarrollo de este trabajo.
Conference Paper
Full-text available
Building Information Modelling (BIM) appears to be the best answer to simplify the traditional process of design, construction, management and maintenance. On the other hand, the intricate reality of the built heritage and the growing need to represent the actual geometry using 3D models collide with the new paradigms of complexity and accuracy, opening a novel operative perspective for restoration and conservation. The management of complexity through BIM requires a new management approach focused on the development of improve the environmental impact cost, reduction and increase in productivity and efficiency the Architecture, Engineering and Construction (AEC) Industry. This structure is quantifiable in morphological and typical terms by establishing levels of development and detail (LoDs) and changes of direction (ReversLoDs) to support the different stages of life cycle (LCM). Starting from different experiences in the field of HBIM, this research work proposes a dynamic parametric modeling approach that involves the use of laser scanning, photogrammetric data and advanced modelling for HBIM.
Article
Full-text available
Building Information Modelling (BIM) is a collaborative system that has been fully developed in the design and management of industries involved in Architecture, Engineering and Construction (AEC) sectors. There are, however, very few studies aimed at managing information models in the field of architectural and cultural heritage interventions. This research therefore proposes an innovative methodology of analysis and treatment of the information based on a representative 3D graphic model of the flooring and wall tiling of a historic building. The objective is to set up a model of graphic information which guarantees the interoperability of the aforementioned information amongst the diverse disciplines intervening in the conservation and restoration process. The Pavillion of Charles V, a Renaissancecharacterised building located in outdoor areas of the Alcazar of Seville, Spain, was selected for the study. This work constitutes a project of intervention based on Heritage or Historic Building Information Modelling, called the “HBIM Project”.
Article
Full-text available
The Building Information Modeling (BIM) has now become a collaborative system that greatly benefits the industries involved in the AEC sector. The essence of BIM is to be a container core with graphic and alphanumeric information, where each discipline participatory dump their knowledge to suit the peculiarities of the building in coordination with the other agents involved. If this same scenario is moved to Heritage, we see that the needs are the same; archaeologist, architect, historian, restorer or engineer are at the same crossroads when it comes to passing on their assumptions and subject to debate before approval. The article will present an effective methodology to implement the stratigraphic study of surfaces. The intention is to dump the information gathered in Phase auscultation in a single graphical model, operating from different disciplines and allows inter operationalize avoiding unnecessary data duplication and contradictory. An intervention project supported by an information model of the Historic Building, which we can call HBIM Project (Historic Building Information Modelling Project) is established.
Article
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La eficacia de los modelos de información de edificios (BIM) para la gestión de la información arquitectónica sugiere el desarrollo del Modelado de Información Patrimonial (HIM) como aplicación específica. Tomando como punto de partida los requerimientos documentales para la protección jurídica de un monumento, se construye un HIM de la Iglesia de San Pedro de Arcos de la Frontera (Cádiz, España). El HIM proporciona no sólo las salidas de información requeridas para el expediente administrativo, sino que revela las obsolescencias del mismo y se muestra como una eficaz herramienta para la gestión integral de la tutela patrimonial.
Thesis
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Over the past twenty years applications designed to shape building elements and systems have been used in the field of Architecture 3D computer have improved considerably the visualization and understanding of architecture, with the addition that we can explore the interacting model virtually and in real time. What is widely sought nowadays is the implementation of a new concept of work based on a data model represented, focusing on incorporating new factors such as management and information transmission, and as internationally established lately with the completion of BIM technology. In the dynamic environment in which we currently operate, where we are required to work more coordinately, productively and fully effectively, the BIM technology can help us develop more vigorously in a technological field that requires constant evolution and well-systematized multidisciplinary teams. The Information Model or BIM for Construction has now become a collaborative system that greatly benefits the industries involved in the AEC sector. The essence of BIM is to be a core container with graphic and alphanumeric information, where each part-taking discipline dumps knowledge to meet the peculiarities of the building in coordination with the other agents involved. Applying the same principles to the field of Heritage, we see that archaeologists, architects, historians, restorers or engineers find themselves at the same crossroads when communicating their assumptions and submitting them to discussion before reaching a meditated acknowledgement. Moreover, the latest lifting techniques and digital image manipulation that are within our reach make us adopt a methodology different from the present work. It is imperative to use the latest advances in data acquisition techniques, essential for the correct representation of the built heritage and for analysis and diagnosis in subsequent interventions. Society is gaining interest in these cultural values inherited from our ancestors, what is forcing researchers to be more efficient in technical knowledge, conservation, and heritage protection. And this is where we must emphasize the importance of good documentation, especially graph, which is constantly updated and never to leave false data in the interventions, be them current or future. But we must add another consideration, which is the requirement in recent years by some entities and agencies of an efficient and productive work in the field of construction, which in the case of architectural and historical heritage in general means using systems knowledge, conservation and more effective protection. These first steps involve establishing a new pattern that places the BIM system at the bottom of these objectives and to govern the future of the building in all its facets at the turn of the XXIst century. Given the above, the work of the present thesis will focus on creating an information model intended for Heritage, using existing innovative technologies for the acquisition of geometric information from the historic building, its external aspects and physical properties of the materials used. The goal is to put all the information gathered in the survey and auscultation phases in a single graphical model, operative from different disciplines and which allows inter-operationalization, avoiding unnecessary and sometimes contradictory data duplication. Therefore, an intervention project supported by a model Information Historic Building, that we can call HBIM Project (Historic Building Information Modelling) is established. The project HBIM consists of an integrated information system, with a virtual model of the historical building and a database linked to it. We will facilitate effective management of surveying constantly updating their views, and an inventory of all constituent elements, structured by listing categories and interactive diagrams. Keywords BIM, Building Information Modeling, digitization, architectural graphic expression, photogrammetry, interoperability, inter-operationalize information, three-dimensional geometric lifting, lifting architectural drawing, archaeological survey, laser scanner virtual model, information model, orthophoto, virtual reality, photogrammetric restitution, geographic information system, GIS, asset information, SIP. Síntesis: En el campo de la arquitectura se lleva más de veinte años trabajando con aplicaciones que desde un primer momento fueron pensadas para modelar elementos y sistemas constructivos. Los modelos infográficos 3D han facilitado bastante la visualización y el entendimiento de la arquitectura, con el añadido de que podemos explorar el modelo interactuando de manera virtual y en tiempo real. Hoy en día, lo que se persigue es implantar de manera generalizada un nuevo concepto de trabajo basado en un modelo de datos representado, enfocado a incorporar nuevos factores como la gestión y la transmisión de información, y que se ha establecido a nivel internacional en los últimos años bajo el nombre de tecnología BIM. En el entorno dinámico en que nos movemos actualmente, donde se nos exigen trabajos mejor coordinados, productivos y totalmente eficaces, la tecnología BIM nos puede ayudar a desenvolvernos de forma más vigorosa en un campo tecnológico en continuo avance y que requiere de equipos multidisciplinares bien sistematizados. El Modelo de Información para la Construcción o BIM se ha convertido actualmente en un sistema colaborativo que beneficia enormemente a las industrias involucradas en el sector AEC. La esencia del BIM es ser un núcleo contenedor con información gráfica y alfanumérica, donde cada disciplina participativa vuelca sus conocimientos para adaptarse a las peculiaridades del edificio de forma coordinada con los demás agentes intervinientes. Si este mismo escenario lo trasladamos al Patrimonio, veremos que las necesidades serán las mismas; el arqueólogo, el arquitecto, el historiador, el ingeniero o el restaurador se encuentran en la misma encrucijada a la hora de trasmitir sus suposiciones y someterlas a debate antes de llegar a un asentimiento reflexivo. Por otro lado, las últimas técnicas de levantamiento y manipulación de la imagen digital a nuestro alcance hacen que nos replanteemos una metodología de trabajo distinta a la actual. Estamos obligados a hacer uso de los últimos avances en técnicas de adquisición de datos, imprescindibles tanto para la correcta representación del patrimonio construido como para el análisis y diagnóstico en las posteriores intervenciones. La sociedad va tomando un mayor interés por los valores culturales heredados de nuestros antepasados, lo que obliga a los investigadores a ser más eficientes en las técnicas de conocimiento, conservación y protección del patrimonio. Es aquí donde hay que enfatizar la importancia de disponer de una buena documentación, sobre todo gráfica, constantemente actualizada y que no deje falsos vestigios en las intervenciones, sean actuales o venideras. Pero habría que agregar otra consideración, como es la exigencia en los últimos años por algunas entidades y organismos estatales de un trabajo eficiente y productivo en el campo de la construcción, que en el caso del patrimonio arquitectónico e histórico en general se traduce en emplear sistemas de conocimiento, conservación y protección más eficaces. Estos primeros pasos suponen el establecimiento de un nuevo patrón que coloca al Sistema BIM en el centro de estos objetivos y que regirá el devenir de la construcción en todas sus facetas en el arranque del siglo XXI. Teniendo en cuenta las consideraciones expuestas, el trabajo de la Tesis se centrará en generar un modelo de información destinado al Patrimonio, empleando las tecnologías existentes más innovadoras para la adquisición de información geométrica del edificio histórico, sus aspectos externos y las propiedades físicas de los materiales empleados. La intención es volcar toda la información recabada en la fase de auscultación y levantamiento en un único modelo gráfico, operativo desde las diferentes disciplinas y que permita interoperacionalizar datos evitando duplicaciones superfluas y en ocasiones contradictorias. Por tanto, se constituirá un proyecto de intervención sustentado por un Modelo de Información del Edificio Histórico, que podemos llegar a denominar Proyecto HBIM (Historic Building Information Modelling). El Proyecto HBIM equivaldrá a un sistema de información integrado, con un modelo virtual del edificio histórico y una base de datos enlazada a él, que nos facilitará una gestión eficaz de la planimetría, con una actualización constante de sus vistas, y un inventariado de todos los elementos constituyentes, estructurados por categorías mediantes listados y esquemas interactivos. Palabras Clave BIM, HBIM, Historic Building Information Modeling, digitalización, expresión gráfica arquitectónica, fotogrametría, interoperabilidad, interoperacionalizar información, levantamiento geométrico tridimensional, levantamiento gráfico arquitectónico, levantamiento arqueológico, láser escáner, modelo virtual, modelo de información, ortofoto, realidad virtual, restitución fotogramétrica, sistema de Información geográfica, SIG, sistemas de información patrimonial, SIP.
Data
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a b s t r a c t Historic Building Information Modelling (HBIM) is a novel prototype library of parametric objects, based on historic architectural data and a system of cross platform programmes for mapping parametric objects onto point cloud and image survey data. The HBIM process begins with remote collection of survey data using a terrestrial laser scanner combined with digital photo modelling. The next stage involves the design and construction of a parametric library of objects, which are based on the manuscripts ranging from Vitruvius to 18th century architectural pattern books. In building parametric objects, the problem of file format and exchange of data has been overcome within the BIM ArchiCAD software platform by using geometric descriptive language (GDL). The plotting of parametric objects onto the laser scan sur-veys as building components to create or form the entire building is the final stage in the reverse engi-neering process. The final HBIM product is the creation of full 3D models including detail behind the object's surface concerning its methods of construction and material make-up. The resultant HBIM can automatically create cut sections, details and schedules in addition to the orthographic projections and 3D models (wire frame or textured) for both the analysis and conservation of historic objects, structures and environments. Ó 2012 International Society for Photogrammetry and Remote Sensing, Inc. (ISPRS) Published by Elsevier B.V. All rights reserved.