1. Problema Identificado

Las construcciones de invernaderos presentan ineficiencias en la planificación y secuenciación de sus actividades, lo que con frecuencia se traduce en sobrecostos, retrasos y baja eficiencia logística durante el montaje en obra. Esta problemática se agrava en contextos rurales o universitarios con recursos limitados, donde la optimización de cronogramas y recursos es crucial.

2. Justificación

El uso de Building Information Modeling (BIM) en su dimensión 4D —es decir, integrando el modelo tridimensional con la programación temporal— permite simular de forma visual y anticipada el proceso constructivo. Esta herramienta puede mejorar la toma de decisiones, reducir los errores de planificación, y optimizar la logística de obra, especialmente en estructuras modulares como los invernaderos. Además, su implementación fortalece las competencias técnicas de los estudiantes en tecnologías emergentes.

3. Objetivo General

Desarrollar e implementar un modelo BIM 4D para simular y optimizar el proceso de construcción de un invernadero, a fin de reducir sobrecostos y retrasos asociados a la planificación deficiente.

4. Objetivos Específicos

  1. Levantar un modelo BIM 3D detallado del invernadero (estructura, cimentación, cerramientos).
  2. Integrar el modelo con un cronograma de obra (MS Project o similar) para generar la simulación 4D.
  3. Evaluar diferentes secuencias de construcción mediante simulaciones para identificar el flujo más eficiente.
  4. Validar el modelo en campo mediante comparación con la ejecución real.
  5. Proponer un protocolo estándar de planificación constructiva basado en la experiencia BIM 4D.

5. Método

  • Fase 1: Recolección de información técnica (planos, cronogramas previos, etapas constructivas).
  • Fase 2: Modelado 3D en software BIM (Revit, Archicad, etc.).
  • Fase 3: Integración 4D con software de planificación (Navisworks, Synchro).
  • Fase 4: Simulación de alternativas de montaje y análisis comparativo.
  • Fase 5: Validación con obra piloto y retroalimentación del proceso.
  • Fase 6: Sistematización de resultados y elaboración de la guía metodológica.

6. Fundamentación Técnica: Estandarización de Objetos BIM

La integración BIM 4D —que vincula el modelo tridimensional con el cronograma de construcción— requiere no solo un modelado preciso de los elementos constructivos, sino también una estructura estandarizada de la información contenida en cada objeto BIM. La estandarización es un factor clave para aprovechar plenamente el potencial de esta tecnología en la planificación, ejecución y gestión de proyectos de infraestructura agrícola como los invernaderos.

6.1. Interoperabilidad y Colaboración Multiplataforma

Dado que diferentes actores utilizan distintos entornos BIM (Revit, ArchiCAD, Tekla, Navisworks, etc.), la estandarización garantiza la interoperabilidad entre plataformas. Esto permite un flujo de información fluido y preciso entre diseñadores, planificadores, constructores y operadores, reduciendo errores de interpretación y facilitando la colaboración interdisciplinaria.

6.2. Consistencia, Precisión y Control de Calidad

Una estructura homogénea en la información de los objetos BIM contribuye a:

  • La consistencia del modelo,
  • Una mejor comparación entre alternativas constructivas, y
  • La reducción de errores en el proceso de modelado y planificación.

Esta coherencia es vital para realizar simulaciones 4D confiables, donde el tiempo y la lógica de construcción se superponen con el modelo físico.

6.3. Comunicación y Gestión de Proyectos

Contar con objetos BIM normalizados permite una comunicación más clara entre todos los actores del proyecto, desde la etapa de diseño hasta la supervisión de obra. Esto reduce ambigüedades y favorece una comprensión compartida del proyecto, especialmente útil en ambientes educativos o de investigación aplicada como el de este proyecto.

6.4. Gestión del Ciclo de Vida del Invernadero

Los objetos BIM estandarizados facilitan la trazabilidad de componentes y sistemas del invernadero durante todo su ciclo de vida: desde la construcción hasta la operación, mantenimiento, y eventual renovación o desmontaje. Esta trazabilidad fortalece el vínculo entre el modelo BIM y la gestión eficiente del activo construido.

6.5. Cumplimiento Normativo y Facilitación del Análisis

La estandarización también permite que los modelos se alineen con normativas técnicas y requisitos regulatorios. Adicionalmente, posibilita:

  • La automatización de reportes y documentación,
  • La integración con certificaciones ambientales, y
  • La realización de análisis comparativos y predictivos más precisos.

6.6. Promoción de la Innovación Abierta

Finalmente, al adoptar estándares abiertos (como IFC o COBie), se facilita la creación de bibliotecas compartidas, el desarrollo de herramientas de inteligencia artificial y la replicabilidad del proyecto en otros contextos. En el caso de los invernaderos, esto permitiría adaptar los modelos a distintas zonas agroecológicas del país, respetando condiciones climáticas y constructivas locales.

7. Vinculación con el Proyecto

En el presente proyecto, se desarrollará una biblioteca de objetos BIM estandarizados (estructuras, cerramientos, sistemas de riego, control climático, etc.) adaptados al prototipo de invernadero propuesto. Esta biblioteca será integrada a simulaciones 4D para:

  • Evaluar cronogramas constructivos alternativos,
  • Optimizar recursos y secuencias de montaje,
  • Mejorar la enseñanza de tecnologías de construcción agrícola en entornos controlados.