Dynamo para Civil 3D : Programación Visual y BIM en Obra Civil

Abstract

RESUMEN: Las herramientas informáticas empleadas en proyectos de ingeniería civil están sufriendo una transformación motivada por la implantación de la metodología BIM. De entre las nuevas tendencias se encuentra la Programación Visual vinculada a entornos de modelado 3D. En el contexto del modelado de obra civil -más específicamente, obra lineal- el programa Autodesk Civil 3D lanza en octubre de 2019 su extensión para Programación Visual en el entorno Autodesk Dynamo. Dynamo es una plataforma de diseño computacional paramétrico que se vincula a otros entornos (Revit y Civil 3D) y desarrolla para ellos rutinas y algoritmos. La capacidad de aplicación de Dynamo para Civil 3D en proyectos BIM viene determinada por los flujos de trabajo BIM en torno a Civil 3D y la situación de IFC actual. Los flujos de trabajo en BIM están definidos por un conjunto de modelos virtuales generados por softwares de múltiples disciplinas -modelado 3D, cálculo estructural, planificación de obra, presupuestos…- que logran trabajar colaborativamente gracias a su unificación en un Modelo Federado. El Modelo Federado interpreta todos los modelos virtuales a través de IFC, pero no es capaz de editarlos o llevar a cabo modificaciones. Esto se realiza en cada modelo virtual. El modelo virtual, entonces, debe ser capaz de adaptarse a cambios y mantenerse actualizado durante todo el ciclo de vida del proyecto -concepción, diseño, licitación, construcción y operación- en acorde con el Modelo Federado. Este escenario impulsa la aplicación de Dynamo en Civil 3D a través de dos casos de estudio. El primer caso de estudio analiza, desde la perspectiva de la fase constructiva del proyecto, la discretización de obras lineales en tramos vinculados a la planificación de obra y sus certificaciones. Se crean dos algoritmos en Dynamo que permiten segmentar la obra lineal y gestionar la distribución de los tramos a lo largo de la obra lineal. Los algoritmos se basan en programación del API.NET de Civil 3D a través de lenguaje Python en Dynamo. El segundo caso de estudio trata la exportación de movimientos de tierras de Civil 3D a través de IFC2.3. Se ejemplifica la exportación a Presto a través de Cost-It para asignar -dinámicamente- partidas presupuestarias a los movimientos de tierras. Se observa que para conseguir la exportación a IFC 2.3 es necesario generar en Civil 3D sólidos que conformen el volumen del movimiento de tierras. Para ello se crea un algoritmo parametrizado que genera automáticamente los sólidos y exporta además las mediciones a Excel. El desarrollo se basa en la Programación Visual de Dynamo. Con todo, se representa la situación y la interacción de un entorno de Programación Visual y el desarrollo de proyectos BIM en obra civil.

ABSTRACT: The computer tools used in civil engineering projects are undergoing a transformation due to the implementation of the BIM methodology. Among the new trends is the Visual Programming linked to 3D modeling environments. In the context of civil works modeling - more specifically, linear works - the Autodesk Civil 3D program launches in October 2019 its extension for Visual Programming in the Autodesk Dynamo environment. Dynamo is a parametric computer design platform that links to other environments (Revit and Civil 3D) and develops routines and algorithms for them. Dynamo's application capability for Civil 3D in BIM projects is determined by the BIM workflows around Civil 3D and the current IFC situation. BIM workflows are defined by a set of virtual models generated by software from multiple disciplines - 3D modeling, structural calculation, work planning, budgeting... - that manage to work collaboratively thanks to their unification in a Federated Model. The Federated Model interprets all the virtual models through IFC, but it is not able to edit them or carry out modifications. They are done in each virtual model. The virtual model, then, must be able to adapt to changes and keep updated during the whole project life cycle -conception, design, bidding, construction and operation- in accordance with the Federated Model. This scenario drives the application of Dynamo in Civil 3D through two case studies. The first case study analyzes, from the perspective of the construction phase project, the discretization of linear works in sections linked to the work planning and its certifications. Two algorithms are created in Dynamo that allow to segment the corridor and to manage the distribution of the sections along the corridor. The algorithms are based on Civil 3D API.NET programming through Python language in Dynamo. The second case study deals with the export of Civil 3D earthworks through IFC2.3. It is exemplified the exportation to Presto through Cost-It to assign - dynamically - budget items to the earthworks. It is observed that, to achieve export to IFC 2.3, it is necessary to generate in Civil 3D solids that make up the volume of the earth movement. For this purpose, a parameterized algorithm is created to automatically generate the solids and also exports the measurements to Excel. The development is based on Dynamo's Visual Programming. However, it represents the situation and interaction of a Visual Programming environment and the development of BIM projects in civil works.