Coordinación BIM de Elementos No Estructurales: Evitando riesgos por caída de fachadas, redes y mampostería
Introducción
Sin embargo, existe otro grupo de componentes ( coordinación BIM de elementos no estructurales) que también puede representar un riesgo importante durante un sismo:
los elementos no estructurales.
Fachadas, muros divisorios, cielos rasos, tuberías, equipos, ductos, cerramientos y otros componentes pueden sufrir desplazamientos, desprendimientos o daños durante un evento sísmico.
Esto significa que una estructura puede mantener su estabilidad global y, aun así, presentar riesgos importantes debido al comportamiento de sus elementos no estructurales.
Aquí es donde la metodología BIM adquiere un papel estratégico.
La coordinación entre arquitectura, estructura, redes y demás especialidades permite revisar cómo conviven físicamente todos estos componentes antes de llegar a la obra.
¿Qué son los elementos no estructurales?
Los elementos no estructurales son aquellos componentes de una edificación que no forman parte del sistema principal encargado de resistir las cargas estructurales.
Entre ellos podemos encontrar:
- Fachadas.
- Mampostería de cerramiento.
- Muros divisorios.
- Cielos rasos.
- Ductos.
- Tuberías.
- Bandejas portacables.
- Equipos.
- Cerramientos.
- Elementos arquitectónicos.
- Revestimientos.
- Algunos sistemas de fachada y acabados.
Aunque no sean los encargados de soportar la estructura principal, su comportamiento durante un sismo puede ser crítico.
¿Por qué son importantes durante un sismo?
Durante un terremoto, la edificación experimenta movimientos y deformaciones.
Los elementos no estructurales deben ser capaces de acompañar determinados desplazamientos sin desprenderse o generar situaciones peligrosas.
Por ejemplo, un muro de mampostería puede estar sometido a movimientos relativos respecto a la estructura.
Una fachada puede experimentar desplazamientos diferentes a los del sistema que la soporta.
Una tubería rígidamente conectada puede recibir esfuerzos debido al movimiento relativo entre sus puntos de soporte.
Por eso no basta con modelar estos elementos.
Es necesario coordinarlos y definir adecuadamente sus relaciones con el resto del proyecto.
BIM permite ver el problema antes de construir
Una de las principales ventajas de BIM es que permite integrar diferentes especialidades dentro de un entorno digital.
Por ejemplo:
Arquitectura
Estructuras
Redes
Modelo civil
Topografía
=
Modelo coordinado
Esta integración permite identificar situaciones que pueden ser difíciles de detectar en planos independientes.
El problema de trabajar cada especialidad por separado
Imaginemos que arquitectura desarrolla una fachada.
El equipo estructural desarrolla las vigas y columnas.
El diseñador MEP desarrolla las redes.
Cada disciplina puede cumplir individualmente con sus requerimientos.
Pero cuando todos los sistemas llegan a la obra aparecen problemas:
- una tubería atraviesa un elemento de fachada;
- un soporte coincide con una viga;
- una bandeja queda demasiado cerca de un muro;
- una puerta interfiere con una red;
- una fachada no dispone del espacio necesario para su sistema de anclaje;
- una tubería no tiene espacio suficiente para absorber movimientos;
- un muro divisor coincide con una instalación.
El problema no necesariamente está en el diseño individual.
Está en la falta de coordinación entre disciplinas.
Coordinación BIM: pasar de planos independientes a un modelo integrado
La coordinación BIM busca precisamente resolver este problema.
Cada disciplina genera su modelo.
Posteriormente estos modelos pueden integrarse en un modelo federado.
Por ejemplo:
Modelo Arquitectónico
↓
Modelo Estructural
↓
Modelo MEP
↓
Modelo Civil
↓
Modelo Topográfico
↓
MODELO FEDERADO
A partir de este modelo se pueden ejecutar procesos de revisión y detección de interferencias.
El papel de Revit
Revit permite desarrollar modelos detallados de arquitectura, estructura y sistemas MEP.
Para los elementos no estructurales, el nivel de información puede ser especialmente importante.
No se trata solamente de representar:
“una pared”.
El modelo puede contener información sobre:
- ubicación;
- dimensiones;
- material;
- sistema;
- tipo;
- relación con otros elementos;
- soportes;
- conexiones;
- parámetros.
Esto permite que el modelo sea utilizado para coordinación y no solamente para generar planos.
El papel de Civil 3D
En proyectos de infraestructura, el entorno civil también tiene un papel fundamental.
Civil 3D permite desarrollar y gestionar información relacionada con:
- superficies;
- corredores;
- alineamientos;
- perfiles;
- redes;
- estructuras;
- movimientos de tierra.
Cuando una edificación o infraestructura interactúa con el terreno, es fundamental que las coordenadas y elevaciones sean coherentes.
Una mala referencia topográfica puede provocar errores posteriores en la ubicación de elementos.
Por eso la coordinación BIM debe comenzar desde una base geométrica correctamente definida.
Navisworks y la detección de interferencias
Una herramienta fundamental en este flujo de trabajo es Navisworks.
Los diferentes modelos pueden integrarse para realizar análisis de interferencias.
Por ejemplo:
Tubería vs. estructura
Fachada vs. estructura
Bandeja vs. muro
Mampostería vs. instalaciones
Equipo vs. espacio de mantenimiento
No todas las colisiones representan necesariamente un error.
Aquí aparece un concepto muy importante:
Una interferencia no siempre es un problema
Por ejemplo, una tubería puede atravesar un muro exactamente donde debe existir una penetración diseñada.
Eso no necesariamente es un clash problemático.
Por el contrario:
Una tubería que atraviesa accidentalmente una viga estructural sí puede representar una interferencia crítica.
Por eso la coordinación BIM requiere criterio técnico, no solamente software.
Hard Clash vs. Clearance Clash
Una clasificación muy útil es diferenciar entre:
Hard Clash
Dos elementos ocupan físicamente el mismo espacio.
Ejemplo:
Una tubería atraviesa una viga de concreto.
Clearance Clash
No existe necesariamente una intersección física, pero no se respeta un espacio mínimo necesario.
Ejemplo:
Un equipo dispone de muy poco espacio para realizar mantenimiento.
Este segundo tipo puede ser especialmente importante para elementos no estructurales y sistemas MEP.
El problema de las fachadas
Las fachadas pueden estar compuestas por múltiples elementos:
- paneles;
- anclajes;
- subestructuras;
- perfiles;
- vidrios;
- revestimientos;
- fijaciones.
Durante la coordinación BIM se debe revisar cómo estos elementos se relacionan con:
- columnas;
- vigas;
- losas;
- muros;
- instalaciones;
- juntas;
- espacios de mantenimiento.
Una fachada correctamente modelada permite detectar conflictos antes de fabricar o instalar sus componentes.
Mampostería: un elemento que merece atención
Los muros de mampostería pueden parecer simples desde el punto de vista geométrico.
Pero en un proyecto coordinado deben revisarse aspectos como:
- ubicación;
- encuentros con estructura;
- vanos;
- puertas;
- ventanas;
- instalaciones;
- juntas;
- soportes;
- tolerancias;
- pasos de redes.
Especialmente en zonas sísmicas, la interacción entre la mampostería y la estructura debe ser considerada por los profesionales responsables del diseño.
Redes y tuberías
Las instalaciones son otro punto crítico.
Una red puede necesitar atravesar:
- muros;
- losas;
- fachadas;
- cuartos técnicos;
- estructuras;
- elementos arquitectónicos.
Si estos pasos no están coordinados, pueden aparecer modificaciones durante la construcción.
Y cada modificación en obra puede significar:
más tiempo + más costos + más riesgo de error.
BIM permite detectar muchos de estos problemas antes de ejecutarlos físicamente.
El anclaje: el elemento que no debe olvidarse
Uno de los errores más comunes al representar elementos no estructurales es concentrarse únicamente en la geometría visible.
Pero un sistema real necesita:
elemento + soporte + conexión + espacio + tolerancia.
Una fachada, por ejemplo, no debería analizarse solamente como una superficie.
Debe considerarse el sistema que permite que esa fachada permanezca conectada a la estructura.
Lo mismo ocurre con:
- tuberías;
- bandejas;
- equipos;
- ductos;
- cielos rasos;
- elementos suspendidos.
BIM permite revisar la constructibilidad
Una buena coordinación BIM debe responder una pregunta fundamental:
¿Lo que diseñamos realmente se puede construir?
Por ejemplo:
¿Existe espacio para instalar el anclaje?
¿Puede acceder el operario?
¿Hay espacio para montar la tubería?
¿Se puede instalar el elemento sin desmontar otro?
¿Existe espacio para mantenimiento?
¿Las tolerancias de fabricación y montaje son compatibles?
Estas preguntas convierten al modelo BIM en una herramienta de constructibilidad.
Del modelo BIM al replanteo en obra
La coordinación no termina en la pantalla.
El modelo debe poder traducirse correctamente al terreno.
Aquí adquieren importancia los servicios de:
- topografía de precisión;
- georreferenciación;
- replanteo;
- control geométrico;
- levantamientos As-Built.
El objetivo es mantener una cadena coherente:
Diseño
↓
Modelo BIM
↓
Coordinación
↓
Replanteo
↓
Construcción
↓
Control
↓
As-Built
¿Qué ocurre si el modelo está coordinado pero la obra no está bien ubicada?
También existe este riesgo.
Un modelo perfectamente coordinado puede fracasar si la materialización en campo se realiza con referencias incorrectas.
Por eso el componente topográfico es fundamental.
La topografía establece:
- coordenadas;
- niveles;
- ejes;
- alineamientos;
- puntos de control.
La metodología BIM utiliza esta información para posicionar correctamente el proyecto.
Coordinación BIM y sismo resistencia
En proyectos ubicados en zonas sísmicas, la coordinación BIM debe entenderse como parte de una estrategia más amplia.
La estructura principal debe diseñarse conforme a los criterios normativos aplicables.
Pero también deben considerarse los elementos no estructurales y sus interacciones.
BIM puede ayudar a visualizar:
- sistemas de soporte;
- anclajes;
- ubicación;
- conexiones;
- espacios;
- interferencias;
- relaciones entre disciplinas.
No sustituye el cálculo ni el diseño estructural.
Su función es ayudar a que las soluciones diseñadas sean coherentes entre sí y puedan ser verificadas espacialmente.
Matriz de interferencias: una herramienta clave
En proyectos complejos, no es recomendable ejecutar detecciones de interferencias sin una estrategia.
Es mejor establecer una matriz.
Ejemplo:
| Disciplina | Revisar contra | Prioridad |
|---|---|---|
| Arquitectura | Estructura | Alta |
| Arquitectura | MEP | Alta |
| Estructura | MEP | Muy alta |
| Fachada | Estructura | Muy alta |
| MEP | MEP | Alta |
| Civil | Estructura | Alta |
| Redes enterradas | Cimentaciones | Muy alta |
Esto permite concentrar el esfuerzo en los conflictos que realmente pueden afectar la construcción.
Tolerancias: no todo debe quedar a cero
En coordinación BIM existe una idea equivocada:
“Todo clash debe eliminarse.”
No necesariamente.
En construcción existen:
- tolerancias de fabricación;
- tolerancias de montaje;
- tolerancias geométricas;
- espacios funcionales;
- juntas;
- holguras;
- requerimientos de mantenimiento.
Por eso una coordinación profesional debe definir qué constituye una interferencia real y qué corresponde a una tolerancia aceptable.
El modelo federado como centro de coordinación
El modelo federado permite integrar la información de diferentes disciplinas sin necesariamente convertir todos los modelos en uno solo.
Esto permite mantener:
- Modelo Arquitectónico
- Modelo Estructural
- Modelo MEP
- Modelo Civil
- Modelo topográfico
y coordinarlos dentro de un entorno común.
Esta metodología facilita la trazabilidad de los problemas y la gestión de cambios.
¿Qué pasa cuando aparece un cambio?
Los proyectos reales cambian constantemente.
Una modificación estructural puede afectar:
- arquitectura;
- fachadas;
- redes;
- mampostería;
- instalaciones;
- cantidades;
- construcción.
Por eso la coordinación BIM debe incluir procesos de:
revisión → detección → asignación → corrección → aprobación → actualización.
No basta con detectar un clash.
Hay que cerrarlo correctamente.
El rol del Coordinador BIM
El Coordinador BIM no debería limitarse a abrir Navisworks y ejecutar una prueba de interferencias.
Su función requiere comprender:
- diseño;
- construcción;
- topografía;
- estructuras;
- arquitectura;
- instalaciones;
- tolerancias;
- secuencia constructiva;
- estándares BIM.
Debe ser capaz de determinar:
qué problema es crítico,
quién debe solucionarlo,
qué impacto tiene,
qué alternativa es técnicamente viable
y
cómo verificar que fue solucionado.
¿Cómo trabaja CGO Ingeniería y Topografía?
En CGO Ingeniería y Topografía, la coordinación BIM puede integrar la información geométrica y técnica de diferentes disciplinas para mejorar la calidad de los proyectos.
Nuestra experiencia en:
- Modelamiento BIM en Revit
- Modelamiento en Civil 3D
- Coordinación BIM en Navisworks
- Topografía de precisión
- Georreferenciación
- Replanteo y control de obra
- Levantamientos As-Built
- Procesamiento de nubes de puntos
- Control geométrico
permite conectar el modelo digital con la realidad física del proyecto.
La finalidad no es simplemente producir un modelo 3D.
El objetivo es desarrollar información coordinada, verificable y útil para diseño, construcción y operación de infraestructura.
Conclusión
Una estructura puede estar correctamente diseñada y cumplir su función principal durante un sismo, pero eso no significa que todos sus elementos no estructurales estén libres de riesgo.
Fachadas, mampostería, tuberías, ductos, bandejas, equipos y otros componentes necesitan soluciones adecuadas de soporte, conexión y coordinación.
La metodología BIM permite anticipar muchos de estos problemas.
- Revit Se pueden desarrollar modelos detallados.
- Civil 3D se puede gestionar la información civil y topográfica.
- Navisworks se pueden federar modelos y revisar interferencias.
Y mediante una adecuada metodología de coordinación se puede pasar de:
“cada disciplina funciona por separado”
a:
“todas las disciplinas funcionan como un proyecto integrado”.
La verdadera utilidad de BIM aparece cuando el modelo ayuda a tomar decisiones antes de que los problemas lleguen a la obra.
Y en proyectos de infraestructura y edificaciones sometidos a acciones sísmicas, esa capacidad de anticipación puede convertirse en una herramienta importante para mejorar la constructibilidad, reducir reprocesos y controlar los riesgos asociados a los elementos no estructurales.
❓ Preguntas frecuentes
¿Qué son los elementos no estructurales?
Son componentes de una edificación que no forman parte del sistema estructural principal, como fachadas, mampostería, cielos rasos, tuberías, ductos, bandejas y determinados equipos.
¿Por qué los elementos no estructurales son importantes durante un sismo?
Porque pueden experimentar desplazamientos, daños o desprendimientos y representar riesgos para las personas, instalaciones y funcionamiento de la infraestructura.
¿Cómo ayuda BIM a controlar los elementos no estructurales?
Permite integrar modelos de diferentes disciplinas, revisar sus relaciones espaciales, detectar interferencias y verificar aspectos de constructibilidad antes de ejecutar la obra.
¿Qué software se utiliza para coordinación BIM?
Dependiendo del proyecto pueden utilizarse herramientas como Revit, Civil 3D y Navisworks, además de otros programas y formatos de interoperabilidad.
¿Qué es un Hard Clash?
Es una interferencia física en la que dos elementos ocupan el mismo espacio de manera incompatible.
¿Qué es un Clearance Clash?
Es una interferencia relacionada con un espacio libre insuficiente, por ejemplo para mantenimiento, operación o instalación.
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