Integración de las técnicas BIM en la optimización del ciclo de vida de estructuras de hormigón en edificación

Abstract

[EN] Lately there has been a huge change in the Architecture, Engineering and Construction industry, due to the introduction of new technologies like Building Information Modeling and techniques like Lean Construction or life cicle structure optimization. In this field we plan to investigate the derivated advantages of combining these new trends and its viabil i ty, also we create a new aplication able to optimize reinforced concrete structures that is completely integrated inside a BIM environment. This research it i s done by utilizing one BIM’s Aplication Programming Interface where an isosthatic beam has been mold and using a multicriteria genetic algorithm with four different optimizatio n criteria – economic cost, CO2 emissions, energetic cost and number of reinforcing bars - we are able to get the optimum design. This genetic algorithm has been a djusted using the design of experiments technique . The resulting aplication allowed the inclusion of the structure optimization into a BIM environment completely, being able to have in mind the sustaina b le con struction criteria from the beg i n ning of the de sign stage

[ES] En los últimos tiempo se está llevando a cabo un gran cambio de paradigma en la industría de la Ingeniería, la Arquitectura y la Construcción gracias a la introducción de nuevas tecnologías como el Building Information Modelling y técnicas como el Lean Construction o la optimización del ciclo de vida de estructuras. Se plantea, en este marco, investigar las ventajas que supondría combinar estas nuevas tendencias y su viabilidad, así como la creación de una aplicación de optimización de ciclo de vida de estructuras de hormigón integrada completamente en un entorno BIM. Objetivos: 1) Estudio de viabilidad de la implantación de algoritmos de optimización al entorno BIM en el ámbito de las estructuras de edificación. 2) Definición del entorno BIM y estudio de sus posibilidades. 3) Desarrollo de una aplicación externa capaz de realizar un cálculo optimizado de una viga de hormigón armado isostática. 4) Aprendizaje del funcionamiento de la Aplication Programming Interface(API) del software BIM. 5) Establecer relaciones matemáticas entre los distintos parámetros definitorios de la viga a través de estudio estadísticos

[CA] Als últims temps s’està duent a terme un gran canvi paradigmàtic a la industria de l’Enginyeria, l’Arquitectura i la Construcció gràcies a la introducció de noves tecnologies com el Building Information Modelling i tècniques com el Lean Construction o l’optimització de les estructures . Es planteja, dintre d’aquest marc, investigar els avantatges derivats de la combinació d’aquestes tècniques i estudiar la seua viabilitat, així com la creació d’una aplicació capaç d’optimitzar les estructures de formigó i qué funcione integrada completa ment en un entorn BIM. Aquesta investigació es duu a terme utilitzant la Aplication Programming Interface d’un entorn BIM òn ha sigut modelat un element tipus viga isostàtica i mitjançant un algoritme genètic multicriteri amb quatre criteris d’optimització diferents, cost, emissions de CO 2 , consum energètic y nombre de barres; s’aconsegueix arribar al seu disseny òptim. L’algoritmre ha sigut ajustat utilitzant la tècnica de disseny d’experimments. L’aplicació resultant ha permés l’incorporació de loptimitza ció estructural als entorns BIM d’una manera completa permetent tenir en conte criteris de construcció sostenible fins i tot a la fase inicial del projecte. III