Diseño con previsión: metodología BIM + IA + simulación flujo de personas

En el proyecto de investigación BEYOND se combinan la metodología BIM (Building Information Modeling), IA y las simulaciones de flujo de personas para mejorar la toma de decisiones en los primeros diseños.

Diseñar bien, entre otras cosas, significa también anticiparse a cuestiones determinantes, aunque estén lejanas en el tiempo. El problema es que, en las primeras fases de diseño, la información que se tiene para las decisiones importantes suele ser todavía escasa. Esto se refiere no sólo a los conocimientos sobre el comportamiento físico de la estructura en funcionamiento, sino también a su calidad ergonómica. La forma en que las personas interactúan con la estructura o cómo se mueven en grupo en ella es difícil de predecir, pero desempeña un papel importante sobre todo en situaciones extremas. Las decisiones erróneas pueden dar lugar a restricciones de uso y a elevados costes de replanificación y reconversión.

El proyecto BEYOND, financiado por el programa mFUND del BMVI, pretende remediar esta situación. Según el programa, su objetivo es "la optimización basada en IA en las primeras fases de diseño de los edificios con la ayuda del análisis de los flujos de personas en modelos de edificios inteligentes". Para ello, se están desarrollando métodos y tecnologías que utilizan una combinación de la metodología BIM (Building Information Modeling), IA y simulaciones de flujos de personas para ayudar a los arquitectos e ingenieros en la planificación y optimización de estaciones. Así, la digitalización no sólo mejora los procesos durante la planificación, sino que también aumenta la calidad del edificio.

© accu:rate

Experto en simulación de flujos de pasajeros: accu:rate

El consorcio del proyecto está formado por accu:rate GmbH, la Universidad Técnica de Múnich (TUM), DB Netz AG con el proyecto principal 2nd Munich Main Line y SSF Ingenieure AG. La contribución innovadora de accu:rate es especialmente destacable: la start-up, fundada como filial de la TUM, es experta en la simulación de flujos peatonales y ha desarrollado un software (crowd:it) que simula el movimiento de los peatones basándose en el modelo de pasos óptimos (‘Optimal Step Model’ u OSM). "Mapeamos el comportamiento humano en función de las condiciones de cómo se mueve una persona en el espacio, qué propiedades cognitivas y motoras posee y cómo se comporta en la interacción con su entorno", explica la Dra. Angelika Kneidl, Directora General y fundadora de accu:rate.

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Método para la comprobación rápida de variantes de modelos BIM

Gracias a la integración de este método de simulación, en BEYOND se desarrollan estructuras de datos, algoritmos y procedimientos técnicos para la comprobación rápida de variantes de modelos BIM a partir de un modelo de estación prototípico. Esto incluye procedimientos que faciliten la aplicación de la simulación de personas para el diseño y la planificación de estaciones, así como una metodología para su parametrización. La base para la extracción automática de datos relevantes para la simulación del flujo de personas a partir de modelos BIM ya se ha creado en un proyecto de investigación anterior (AHEAD). También, se desarrollan procesos basados en IA y - a través de buildingSMART International - una extensión del IFC para incluir "normas de seguridad contra incendios". La normalización pretende servir de acelerador para la optimización de los procesos de aprobación.

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Implementación con la plataforma colaborativa BIM Allplan Bimplus 

El uso de Bimplus es de vital importancia para la ejecución técnica del proyecto. La plataforma colaborativa BIM basada en la nube garantiza una gestión de datos fluida y una colaboración óptima entre todas las partes implicadas. El flujo de trabajo BIM previsto con BEYOND es el siguiente: un modelo de edificio se carga en Bimplus y desde allí se transfiere a un modelo crowd:it (utilizado para simular automáticamente el flujo de personas). El resultado se presenta como visualización 3D, cuyos datos se devuelven al modelo del edificio a través de Bimplus. Esta profunda integración de las simulaciones en los modelos digitales de edificios permitirá una fuerte mejora de la fiabilidad de la planificación y, en última instancia, la construcción de edificios más seguros en el futuro.

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