BIM Methodology in Spanish Public Procurement: an approach to implementation strategies, workflows and information requirements

Abstract

El sector de la construcción está experimentando una transición desde una metodología de trabajo tradicional hacia la adopción de técnicas que incluyen la gestión de los datos, lo que posibilita el análisis de las edificaciones e infraestructuras de forma integral, desde su fase inicial de diseño, pasando por la construcción, hasta su uso y mantenimiento. La digitalización de los procesos, teniendo en cuenta los proyectos y sus datos, no solo mejora la productividad y reduce los tiempos de ejecución, sino que también incrementa la calidad de lo construido, su seguridad y las condiciones de trabajo. Es fundamental, además, para la transformación económica del sector, y posee un gran potencial para impulsar la construcción sostenible. Building Information Modelling (BIM) se encuentra en el centro de esta transformación digital, proponiendo una metodología de trabajo colaborativo que documenta el ciclo de vida de los activos mediante herramientas informáticas y permite gestionar una base de datos útil para todos los agentes involucrados en el proceso. Esta tesis ofrece una aproximación a las diferentes estrategias de implementación, flujos de trabajo y requisitos de información para la adopción de BIM en el ámbito de la contratación pública española. Se presenta como un compendio de publicaciones que ilustran el progreso de la investigación, desde sus etapas iniciales hasta llegar al enfoque final. En una primera fase, se realiza un estudio general sobre la inclusión de BIM en la licitación pública española durante el período 2017-2021, evidenciando un incremento progresivo en la adopción de la metodología. Se detecta una falta de uniformidad en la manera de requerir su uso, debido a la ausencia de un estándar a nivel nacional. Para abordar esta situación, se propone un conjunto de requisitos BIM básicos que sirvan de apoyo a las administraciones públicas en la redacción de sus licitaciones. La segunda fase de esta investigación profundiza en el análisis anterior mediante la consulta a profesionales del sector con experiencia en BIM y conocimiento acerca de la contratación pública española. Estos expertos evalúan los instrumentos para la incorporación de BIM en los contratos, y, a su vez, seleccionan los requisitos BIM más relevantes para los casos prácticos propuestos. Con los resultados obtenidos, se establece un marco para la adopción de BIM, basado en la madurez del órgano contratante, de los potenciales licitadores, y el valor económico del contrato. La tercera fase se centra en el desarrollo de una herramienta para la automatización de procesos de modelado BIM utilizando software libre, al objeto de demostrar la viabilidad de utilizar una metodología con flujos de trabajo abiertos. Esto facilita la colaboración y garantiza el libre intercambio de información entre los agentes involucrados, fomentando la estandarización en los proyectos de arquitectura e ingeniería. Finalmente, en la cuarta fase se lleva a cabo un estudio preliminar sobre la calidad de la información contenida en los modelos BIM procedentes de proyectos disponibles en la Plataforma española de Contratación del Sector Público. Se establecen requisitos de información básicos para evaluar la estructura formal de los modelos y el contenido alfanumérico, y se procede a la validación automatizada de una muestra de modelos en formato IFC utilizando el estándar IDS. Los resultados obtenidos revelan una falta de información específica, lo que pone de manifiesto nuevamente la necesidad de establecer un criterio unificado a nivel nacional para garantizar que los modelos BIM funcionen como verdaderos contenedores de información a lo largo del ciclo de vida de los activos. Este último trabajo promueve el desarrollo de una herramienta propia denominada IDS Toolbox, enfocada a que las administraciones públicas puedan validar y verificar los modelos BIM en base a unos requisitos de información definidos. Por último, y como línea de trabajo en progreso, se aborda la digitalización de los permisos de construcción (Digital Building Permits, DBP), mediante el uso de modelos BIM. Esto ha sido el fruto de la colaboración con la Universidade do Minho, Portugal, en el marco de una estancia predoctoral. Se ha diseñado un conjunto de scripts que permiten comprobar el cumplimiento del índice de edificabilidad (buildability index) de una parcela.

The construction sector is undergoing a transition from a traditional way of working to the adoption of techniques that include data management, enabling the analysis of buildings and infrastructure in an integrated manner, from their initial design phase, through construction, to their use and maintenance. The digitalisation of processes, including projects and their data, not only improves productivity and reduces execution times, but also enhances the quality of construction, safety and working conditions. Furthermore, it is essential for the economic transformation of the sector and holds great potential to promote sustainable construction. Building Information Modelling (BIM) is at the heart of this digital transformation, proposing a collaborative working methodology that documents the lifecycle of assets through digital tools and enables the management of a database that is useful to all stakeholders involved in the process. This thesis provides an approach to the different implementation strategies, workflows and information requirements for the adoption of BIM in Spanish public procurement. It is presented as a compendium of publications that illustrate the progress of the research, from its initial stages to the final approach. In a first phase, a general study is conducted on the inclusion of BIM in Spanish public tenders during the period 2017-2021, which shows a progressive increase in the adoption of the methodology. A lack of uniformity in the way its use is required is identified, due to the lack of a national standard. In order to address this situation, a set of basic BIM requirements is proposed to support public administrations in the drafting of their tenders. The second phase of this research delves deeper into the previous analysis by consulting professionals in the sector with experience in BIM and knowledge of Spanish public procurement. These experts evaluate the instruments for incorporating BIM into contracts and, in turn, select the most relevant BIM requirements for the proposed case studies. The results are used to establish a framework for the adoption of BIM, based on the maturity of the contracting authority, the potential tenderers and the economic value of the contract. The third phase focuses on the development of a tool to automate BIM modelling processes using open source software to demonstrate the feasibility of employing an open workflow methodology. This facilitates collaboration and ensures the free exchange of information among the parties involved, thus promoting standardisation in architectural and engineering projects. In the fourth phase, a preliminary study is carried out on the quality of the information contained in BIM models from projects available on the Spanish Public Sector Procurement Platform. Basic information requirements are established to assess the formal structure of the models and the alphanumeric content, and automated validation of a sample of models in the IFC data schema is performed using the IDS standard. The results obtained reveal a lack of specific information, highlighting once again the need to establish a unified standard at the national level to ensure that BIM models serve as true information containers throughout the lifecycle of the assets. This latest work promotes the development of a tool called IDS Toolbox, which focuses on enabling public administrations to validate and verify BIM models based on defined information requirements. Finally, as a line of work in progress, the digitalisation of construction permits (Digital Building Permits, DBP) through the use of BIM models is addressed. This is the result of a collaboration with the Universidade do Minho, Portugal, in the framework of a pre-doctoral stay. A set of scripts has been designed to check compliance with the buildability index of a site.