¿Qué es el CEDEX y cuál es su propósito?
El centro de estudios y experimentación de Obras Públicas es un espacio donde se brinda la oportunidad para investigar la aplicabilidad de la metodología BIM en los sectores de la Ingeniería civil y el medio ambiente.
Su actividad abarca actuaciones relacionadas con la conservación de obra construida, dentro de las competencias atribuidas a los ministerios de Transportes y Movilidad Sostenible y para la Transición Ecológica y el reto Demográfico.
¿Cuál es el ámbito de actuación del CEDEX?
Entre los ámbitos de actuación se encuentran: carreteras, ferrocarriles, puertos, costas, estructuras, hidráulica, hidrología, geotécnia, medio ambiente y patrimonio.
¿Cuáles son los proyectos pilotos del CEDEX?
1. El colapso de una cubierta de grandes dimensiones
En 2021 el Laboratorio Central de Estructuras y Materiales (LCEYM) del CEDEX en colaboración con el Centro de Estudios de Puertos y Costas (CEPYC) realizó el escaneado 3D de la cubierta del laboratorio de Experimentación Marítima, con el fin de inspeccionar y valorar el estado de su estructura, tras el colapso sufrido a principios de ese año a causa de los daños de la borrasca Filomena.
El resultado permitió identificar con precisión la posición y el deterioro de los elementos constructivos, así como valorar las estrategias óptimas de intervención. Por otro lado, sirvió de punto de partida para elaborar las propuestas y ubicar los elementos afectados por las obras.
Cabe destacar que BIM se integró en la fase de redacción y ejecución de la reconstrucción de la cubierta, cuya obra de emergencia supuso un coste mayor de 12 millones de euros. Para ello, se redactó un anexo a la licitación con los Requisitos de Información del Cliente (EIR), donde se definieron los requerimientos técnicos y de gestión, así como las especificaciones sobre objetivos y usos, niveles de desarrollo, equipos y experiencia, entorno común de datos, sistema de calidad, software y formatos; con el fin de obtener un modelo final de la obra as built, que permitirá al CEDEX realizar la gestión integral y eficiente del mantenimiento y la conservación preventiva del inmueble.
2. Monitorización de una presa
La presa en cuestión, está ubicada en el río Salado (Guadalajara), fue construida en 1997 y pertenece a la Confederación Hidrográfica del Tajo (CHT). La investigación, enmarcada en el proyecto base de I+D+i BIM del CEDEX, se inició en 2021 a solicitud de la Dirección General del Agua (DGA) del Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico.
Se obtuvo un modelo BIM vinculado a la realidad construida que permitió centralizar y gestionar toda la información generada durante el ciclo de vida (diseño, construcción y operación) de la obra. Este caso de estudio permitió valorar la aplicabilidad de BIM en infraestructuras hidráulicas.
Actualmente, la investigación avanza en su cuarta fase: la generación del gemelo digital, mediante la integración del sistema de auscultación de la presa, dotado de un protocolo de comunicación en tiempo real, que permita su gestión desde el propio modelo BIM. El uso del gemelo digital en la fase de explotación resulta clave para programar el mantenimiento correctivo y predictivo de la infraestructura, así como tener el control integral de su ciclo de vida.
3.Protección de un tramo de costa
En 2023 la Dirección General de la Costa y el Mar (DGCM) del MITERD realizó un encargo al CEDEX para la innovación aplicada, desarrollo tecnológico e innovación en materias de su competencia. Dentro de las tareas de este encargo, se planteó elaborar un proyecto piloto que estudiará la aplicación de la metodología BIM en obras marítimas a una intervención en zona de costa para permitir visualizar y contrastar las ventajas e inconvenientes de distintas alternativas del proyecto de recuperación de la playa.
El desarrollo de este trabajo se realizó en dos etapas:
- La primera consistió en el levantamiento de la nube de puntos 3D de la playa de Les Deveses mediante fotogrametría aérea con drones.
- En la segunda etapa se generó el modelo digital del entorno con el objetivo de servir de apoyo a la gestión con metodología BIM de la intervención prevista.
La digitalización del área de estudio, que abarca más de 3 kilómetros de longitud, ha supuesto un gran desafío. El modelado de la playa se ha centrado principalmente en crear los elementos topográficos y estructurales necesarios para una definición precisa sobre una base cartográfica georreferenciada.
Además, esta información se ha organizado en diferentes fases constructivas para distinguir entre los elementos existentes en el litoral, como la nube de puntos 3D obtenida mediante drones y la topografía derivada de las curvas de nivel, y los elementos propuestos en el proyecto de recuperación, como los espigones de protección costera y el aporte de arena para regenerar la playa (fases 1 y 2, respectivamente).
Este enfoque ha permitido registrar los estados antes y después de la intervención, facilitando la comparación in situ entre las distintas etapas.
Fortalezas, retos y oportunidades del uso de BIM en infraestructuras civiles.
El CEDEX a través de sus centros identifica varias líneas de oportunidades, beneficios y desafíos en cuanto a estudios y experimentación en obras civiles, los cuales se detallan a continuación:
Desde el Centro de Estudios Hidrográficos (CEH) se propone la integración de BIM en la planificación de saneamiento y tratamiento de aguas residuales para mejorar la sostenibilidad del servicio. El diseño paramétrico permite adaptar infraestructuras a diferentes condicionantes estructurales y escenarios, facilitando la estimación de superficie y costos, así como la justificación de la elección de procesos de tratamiento.
El Laboratorio de Interoperabilidad Ferroviaria (LIF) sugiere el uso de BIM en la infraestructura ferroviaria aplicada a una la red ferroviaria, mejorando la gestión del mantenimiento y la planificación de conservación preventiva mediante el registro centralizado de mapas digitales y el control de activos de señalización.
El Laboratorio de Geotecnia (LG) valora la creación de modelos BIM detallados y precisos que incluyan el historial de actuaciones y datos de monitorización para planificar campañas de reconocimiento y evaluar la estabilidad de las estructuras.
Por otro lado, el Centro de Estudios de Técnicas Aplicadas (CETA) plantea diseñar pasos de fauna en autovías y autopistas con BIM, permitiendo adaptar los diseños a los casos específicos de confluencia entre infraestructuras y el entorno natural.
Por último, el CEDEX, a través del Área de Obras y Mantenimiento de su Secretaría, propone usar BIM para mejorar la gestión documental de los proyectos de intervención y conservación de sus edificios. Esta aplicación permitirá registrar las intervenciones y reparaciones, programar el mantenimiento y gestionar incidencias, extendiendo estos beneficios a la gestión ambiental y documentación del ahorro energético derivado de las intervenciones realizadas.
Estas perspectivas señalan las futuras direcciones para aprovechar al máximo el potencial de la tecnología BIM en la edificación, BIM en la ingeniería y el medio natural.
Conclusión:
El CEDEX (Centro de Estudios y Experimentación de Obras Públicas) desempeña un papel crucial en la investigación y aplicación de la metodología BIM en la ingeniería civil y el medio ambiente. Este centro se dedica a explorar cómo BIM puede mejorar la sostenibilidad y eficiencia de las infraestructuras públicas a través de diversos proyectos piloto, como la reconstrucción de una cubierta colapsada, la monitorización de una presa y la protección de un tramo de costa.
La digitalización y el modelado de estos proyectos permiten al CEDEX centralizar y gestionar información detallada en tiempo real, facilitando la planificación, mantenimiento y conservación de infraestructuras. Además, BIM ayuda en la toma de decisiones informadas mediante la simulación de escenarios y el análisis predictivo.
El CEDEX también explora la integración de BIM en otras áreas, como el saneamiento y tratamiento de aguas residuales, la digitalización de la red ferroviaria y la construcción de pasos de fauna. Estas iniciativas no solo mejoran la gestión y sostenibilidad de los proyectos, sino que también optimizan los recursos y costos asociados.En resumen, el CEDEX, a través de la implementación y promoción de la metodología BIM, está a la vanguardia de la innovación en la ingeniería civil. Su trabajo no solo impulsa la eficiencia y sostenibilidad en las obras públicas, sino que también establece nuevas oportunidades y desafíos en el sector, marcando el camino hacia una gestión más inteligente y avanzada de las infraestructuras.
