La nueva planeación de las obras Dibujos en cuatro dimensiones
Esta traducción del artículo “Maestros of Design and Construction Render a Virtual Masterpiece” de Harry Goldstein, publicado en www.construction.com, revela cuál es la cuarta dimensión y para qué sirve.
Juan Guillermo Consuegra
5/8/2005
Con sus curvas radicales y fluidas y sus brillantes fachadas metálicas, los diseños orgánicos de Frank O. Gehry exigen mucho de los ingenieros y contratistas. La nueva Sala de Conciertos Walt Disney, sede de la Orquesta Filarmónica de Los Angeles, con 2273 sillas y un presupuesto de 175 millones de dólares, no es una excepción. El proyecto, que debe terminarse a comienzos de 2003, coloca uno de los más dramáticos diseños de Ghery en una densa manzana en el extremo norte del centro de Los Angeles. (Foto tomada de www.disneyhall.org)
En proyectos tan complejos la comunicación efectiva entre los participantes es clave para una ejecución exitosa. Para facilitar la creación y análisis de la programación y generar una atmósfera de equipo, el grupo de proyecto invitó a los investigadores del Centro para Facilidades Integradas de Ingeniería (CIFE por sus siglas en inglés) de la Universidad de Stanford, encabezados por John Haymaker, para construir varios modelos 4D (3D más tiempo).
Haymaker usó software para modelar prototipos 4D como parte de una colaboración que está en curso entre Walt Disney Imagineering Research and Development y el equipo que el profesor Martin Fischer tiene en el CIFE. El pasado marzo Haymaker empezó a desarrollar los modelos 4D y en junio ya había terminado la primera iteración y le presentó la tecnología al contratista general M.A. Mortenson y a los subcontratistas, meses antes de que se hubiera levantado la primera columna.
Con ese tipo de ventajas, el equipo del proyecto pudo visualizar varios posibles escenarios para detectar conflictos antes de que empezara la obra. La herramienta 4D de Imagineering, que tiene una interface intuitiva basada en VRML , permitió visualizar inconsistencias que de otra manera habrían permanecido ocultas en un mar de datos hasta que apareciera el conflicto realmente en la obra. Uno de los principales beneficios de usar 4D en este proyecto ha sido la comunicación de detalles de la programación a los subcontratistas. El Superintendente general de Mortenson dice que la herramienta “definitivamente ha ayudado” a los subcontratistas a entender su papel y a Knutson y sus programadores a identificar conflictos de coordinación.
Fue importante involucrar tempranamente a los subcontratistas en el proyecto, dice Haymaker, y enfatiza que “ fue divertido traerlos y mostrarles los modelos para que el proceso se volviera de colaboración. Existe un acertijo y ellos pueden trabajar juntos para solucionarlo —nosotros trabajaremos aquí, ustedes allá. Realmente vimos que se creaba un equipo”
El equipo utilizó luego el modelo 4D para resolver problemas de formaletas y de izado. Cuando los trabajadores de Permasteelisa USA Inc., Enfield, Conn empezaron a mirar el modelo se dieron cuenta que existían muchos sitios donde ellos no iban a poder anclar el mástil de la grúa, a veces porque no se había terminado el trabajo con concreto y otras porque el acceso sería difícil o imposible. Cuando el modelo reveló los problemas con la grúa, Permasteelisa decidió emplear una diferente.
El modelo 4D le ayudó también a los subcontratistas a detectar problemas de acceso. Dado que el lote queda en el centro de Los Angeles y las calles deben mantenerse abiertas, se modelaron áreas de descargue para garantizar rutas de acceso ininterrumpidas. “Ahora tenemos áreas para colocar el acero, y los contratistas de acabados también tienen las suyas” dice Haymaker. “Cuando planeamos áreas de descargue, creamos esa geometría y la colocamos en el modelo 4D y todo el mundo sabe qué está sucediendo”.
Otro uso obvio para la herramienta de visualización es familiarizar a los participantes con la construcción. Para el proyecto de la Sala de Conciertos Disney, esto incluyó comunicarle los detalles del mismo a la Junta Directiva que se formó específicamente para supervisarlo. Dado que muchos de ellos no estaban familiarizados con los procesos de construcción, la herramienta 4D les ayudó a entender los retos especiales que tenía el lote y la razón por la cual se tomaron ciertas decisiones. Además, Knutson utiliza los modelos 4D en las reuniones mensuales que tiene con los sucontratistas y en otras reuniones de planeación trimestral.
Además de ser una ayuda para la planeación, la herramienta 4D también sirve como archivador de información y se utilizó intensivamente para entrenar a un programador nuevo cuando el primero renunció al proyecto.
Los modelos de computador son apenas tan buenos como la información que se utiliza para hacerlos, y para que el modelo 4D continúe siendo una herramienta efectiva de planeación, Knutson y sus programadores tienen que actualizar mensualmente, o inclusive semanalmente, los cronogramas que lo alimentan. Pero en un agitado sitio de obra, frecuentemente otras preocupaciones tienen prioridad. “Algunas veces estamos tan ocupados que es difícil ejecutar estas actividades adicionales” admite Knutson, y agrega “Aquí nos estamos volviendo más disciplinados, pero a veces andamos atrasados”.
CONSTRUYENDO EL PROYECTO EN EL ESPACIO VIRTUAL Cuando sus puertas se abran, la Sala de Conciertos Walt Disney se habrá construido una vez en Grand Avenue y numerosas veces en el espacio virtual. Los modelos 3D fueron construidos por el equipo de Ghery utilizando el paquete de software CAD/CAM/CAE denominado CATIA, de Dassault Systemes, que puede crear formas geométricas muy complejas. Este paquete interactuó con el software 4D de Disney Imagineering y le permitió a Haymaker crear un modelo 4D muy robusto.(Foto tomada de www.disneyhall.org)
El mayor reto fue correlacionar los objetos dibujados en el modelo 3D con las 7.200 actividades que aparecían en el programa de construcción que Mortenson había montado en Primavera Project Planner. El programa ya se había creado, la geometría también y los dos no estaban sincronizados" explica Haymaker. " El programa tenía ciertas actividades que requerían una geometría que venía de diferentes archivos, y la forma como el arquitecto despiezó la geometría era diferente de la forma como el programador despiezó el proceso", todo lo cual creó graves problemas de nomenclatura porque Ghery podía haber denominado a un elemento en particular como " elemento cinco", por ejemplo, mientras que el contratista se refería a lo mismo como "pared sur". Estos conflictos obligaron a Haymaker a reconciliar la forma como arquitectos, ingenieros y contratistas despiezaban el edificio.
“Uno debía trabajar con el modelo 3D y con la programación yendo y viniendo. Divide y vencerás...” dice Haymaker. “Era necesario frecuentemente sentarse con el programador tratando de sacar de su mente lo que él quería decir. ……. buena parte del proceso de construir el modelo 4D consiste en extractar la película que el programador tiene en su mente para podérsela mostrar a otra gente .... Uno deber sacarla y definirla geométricamente, en un proceso que no solamente vuelve explícito el programa para todo el mundo sino que, además, le ayuda al programador a ser muy riguroso cuando define, por ejemplo, el límite de un elemento contra otro”.
Dennis Shelden, director de cómputo de Gehry, enfatiza que 4D es “…..una pequeña parte de un entorno mucho mayor, un conjunto general de herramientas descriptivas para construcción basadas en 3D” que usa Gehry. Este conjunto de herramientas incluye una porción de lo que Shelden llama una aproximación global al modelaje 3D que tiene más afinidad con la forma como se diseñan carros y aviones que a la forma como se elaboran la mayoría de los planos arquitectónicos. Esto también significa que Gehry puede suministrar, y de hecho lo hace, información detallada a cada miembro del equipo de proyecto, desde los propietarios hasta los fabricantes y los sub contratistas.
Sin embargo, crear el modelo no fue fácil. Algunas veces Haymaker debía completar los detalles: Ghery modelaba únicamente las superficies para la piel metálica, que requiere soportes que no estaban modelados pero debían instalarse. Otras veces el modelador 4D tenía que editar los datos hasta un nivel de abstracción manejable. Por ejemplo, el fabricante del acero entregó un modelo que incluía todas las perforaciones y tuercas, información que realmente no necesitaba el modelo 4D.
Shelden dice que el modelo 4D es una herramienta importante de visualización y planeación, especialmente útil para los contratistas generales. Sin embargo, en última instancia es apenas una herramienta de alta tecnología entre muchas que se requieren para traducir fielmente la visión única de Frank Gehry desde su libreta de apuntes al lote en Grand Avenue, donde un halo de titanio se eleva para coronar la Ciudad de los Angeles.
Este artículo fue publicado el 2 de mayo de 2001.
Más información: www.disneyhall.org