Integración de criterios ambientales y económicos en fases tempranas de diseño de edificaciones a través de Building Information Modeling

Abstract

A pesar de que la industria de la construcción se orienta cada vez más a la sostenibilidad y al uso de la metodología BIM, aún existe una falta de integración entre ambos conceptos. Además, los profesionales involucrados en las etapas tempranas de diseño de edificaciones usualmente presentan dificultad para comprender el uso de las herramientas de Análisis de Ciclo de Vida (LCA por sus siglas en inglés). Esto conlleva grandes inconvenientes, si se tiene en cuenta que precisamente en las etapas tempranas es donde se toman las decisiones que mayores impactos generan en el ciclo de vida del proyecto. El objetivo de esta investigación es integrar criterios ambientales y económicos de sostenibilidad en las primeras fases de diseño de edificaciones a través de un flujo de trabajo Building Information Modeling (BIM) que pueda ser aplicado en Chile, con el fin de facilitar la toma de decisiones a los diseñadores y reducir la huella ambiental de proyectos de construcción. Para la concreción de los objetivos, (1) se analizaron los principales procesos de interoperabilidad entre BIM, las bases de datos y herramientas LCA, los criterios de sostenibilidad más utilizados en Chile y el estándar BIM nacional. En base a esto, (2) se desarrolló la conceptualización de un flujo de trabajo y se propuso una programación informática para la implementación, utilizando la base de datos de la herramienta de ecoeficiencia Ábaco-Chile (emisiones de gases de efecto invernadero, energía incorporada y costo económico unitario), Autodesk Revit, Dynamo, PowerBI y Excel. Posteriormente, (3) se validó la integración propuesta con un grupo de profesionales del sector de la construcción expertos y no expertos en la materia, mediante un caso práctico. En el mismo ejercicio se les pidió evaluar la sostenibilidad (ambiental y económica) en etapas tempranas de diseño de un proyecto arquitectónico, comparando distintas opciones de diseño de envolvente (muros y ventanas). Finalmente, mediante una encuesta aplicada a los participantes, se midió la integración propuesta en términos de tiempo, aplicabilidad, escalabilidad y facilidad de comprensión. Los resultados muestran que la integración desarrollada, permite a los diseñadores evaluar el impacto ambiental y económico considerando distintas opciones de diseño de manera simplificada y rápida en etapas tempranas de diseño, facilitando la toma de decisiones en base a criterios de sostenibilidad sin la necesidad que el profesional (proyectista), sea experto en el uso de herramientas avanzadas de LCA. Los hallazgos sugieren la existencia de una brecha entre las hojas de ruta de sostenibilidad a nivel país y el Estándar BIM, haciendo necesario seguir trabajando en su integración. Por otro lado, se identifica una contradicción respecto a los requisitos para el desarrollo de un análisis de ciclo de vida y las afirmaciones que sustentan que su implementación, en fases tempranas de diseño permiten reducir la huella ambiental, dado que, en la práctica, la información de sostenibilidad necesita mayor nivel de detalle, y en el proceso de diseño en fases tempranas, se trabaja con volumetrías simples y con poco nivel de detalle. En cuanto a la conceptualización y la programación informática desarrollada, se considera que la prueba de concepto es válida y que podría seguir desarrollándose.