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Kaiwaan, et al. - Impacto de la Tecnología BIM en la Eciencia y Sostenibilidad de Proyectos Arquitectónicos. pp. 145-159 ISSN:1390-5007 EÍDOS 24
2024
Resumen:
El Modelado de Información de Construcción (BIM,
por sus siglas en inglés) ha transformado radicalmente
la industria de la arquitectura, al permitir una gestión
integral de proyectos desde su concepción hasta su
mantenimiento. Este artículo explora el impacto de BIM
en la eciencia y sostenibilidad de los proyectos ar-
quitectónicos. A través de una investigación exhaus-
tiva y el análisis de casos de estudio, se demuestra
que BIM mejora la coordinación entre equipos, reduce
errores de diseño y facilita la integración de sistemas
sostenibles. La adopción de BIM resulta en una ma-
yor precisión en la fase de diseño, lo que conduce a
una disminución de costos y tiempos de construcción.
Además, BIM facilita la identicación y resolución tem-
prana de conictos, lo que promueve la eciencia en la
ejecución del proyecto. Igualmente, BIM contribuye a
la sostenibilidad, al permitir la simulación de impactos
ambientales y la optimización de recursos energéticos.
La colaboración multidisciplinaria es clave para apro-
vechar al máximo los benecios de BIM, subrayando la
importancia de la educación continua y la estandariza-
ción de procesos en la industria de la construcción. En
conclusión, BIM se consolida como una herramienta
esencial para el diseño y la construcción de edicios
ecientes y sostenibles. A pesar de los desafíos per-
sistentes, como la interoperabilidad de datos y la re-
sistencia al cambio, es fundamental abordarlos para
lograr la plena implementación de BIM en la práctica
arquitectónica y constructiva.
Palabras claves: Modelado de Información de Cons-
trucción (BIM), eciencia, sostenibilidad, proyectos
arquitectónicos, integración de sistemas, colaboración
multidisciplinaria.
1
Patricio Fernando Pérez Suárez,
2
Diego Francisco Solano Zambrano,
3
Sofía Lorena Sornoza
Alarcón,
4
Evelyn Andrea Chérrez Córdova
1
Universidad UTE, Facultad de Arquitectura y Urbanismo, Departamento de Arquitectura,
Calle Rumipamba S/N y Bourgeois, Quito, Ecuador. patriciof.perez@ute.edu.ec. ORCID: 0000-0002-5858-4091
2
Universidad UTE, Facultad de Arquitectura y Urbanismo, Departamento de Arquitectura,
Calle Rumipamba S/N y Bourgeois, Quito, Ecuador. diego.solano@ute.edu.ec. ORCID: 0009-0004-5424-1472
3
Universidad UTE, Facultad de Arquitectura y Urbanismo, Departamento de Arquitectura,
Calle Rumipamba S/N y Bourgeois, Quito, Ecuador. soa.sornoza@ute.edu.ec. ORCID: 0009-0004-6463-8350
4
Universidad UTE, Facultad de Arquitectura y Urbanismo, Departamento de Arquitectura,
Calle Rumipamba S/N y Bourgeois, Quito, Ecuador. evelyn.cherrez@ute.edu.ec. ORCID: 0009-0003-8607-0391
Impacto de la Tecnología BIM en la Eciencia
y Sostenibilidad de Proyectos Arquitectónicos
Impact of BIM Technology on the Efciency and Sustainability
of Architectural Projects
EÍDOS N
o
24
Revista Cientíca de Arquitectura y Urbanismo
ISSN: 1390-5007
revistas.ute.edu.ec/index.php/eidos
Recepción: 26, 04, 2024 - Aceptación: 21, 05, 2024 - Publicado: 01, 07, 2024
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1. INTRODUCCIÓN
La industria de la arquitectura y la cons-
trucción desempeñan un papel fundamen-
tal en la conguración de nuestro entorno
construido y en la vida de las personas.
Desde la planicación de nuevos desarro-
llos urbanos hasta la renovación de edi-
cios históricos, cada proyecto arquitec-
tónico representa una oportunidad para
mejorar la calidad de vida, promover la
sostenibilidad y fomentar el progreso so-
cial y económico. En este contexto, la ges-
tión eciente de proyectos arquitectónicos
se ha convertido en una prioridad para
profesionales y empresas de todo el mun-
do. La presión por reducir costos, optimi-
zar recursos y minimizar impactos ambien-
tales ha llevado a la búsqueda constante
de herramientas y enfoques innovadores,
que mejoren la eciencia y la calidad en
todas las etapas del ciclo de vida de un
proyecto (Ariza, 2017).
Una de estas herramientas innovadoras es
el Modelado de Información de Construc-
ción (BIM), una metodología colaborativa
basada en la creación y el uso de modelos
digitales tridimensionales, que contienen
información detallada sobre cada aspecto
de un proyecto arquitectónico. Desde su
introducción en la década de 1970, BIM ha
experimentado un crecimiento exponen-
cial en su adopción y aplicación en la in-
dustria de la arquitectura y la construcción
(Суворова, 2021).
El BIM no solo ha revolucionado la forma
en que se conciben, diseñan y construyen
los edicios, sino que también ha ampliado
el alcance de la colaboración entre equi-
pos y disciplinas. Al proporcionar una pla-
taforma centralizada para la comunicación
y la coordinación, el BIM facilita una mayor
transparencia y eciencia en la gestión de
proyectos, lo que se traduce en una reduc-
ción de costos y tiempos de entrega (Rojas
& Vladimir, 2013).
Según datos de la Organización Interna-
cional del Trabajo (OIT), el sector de la
construcción representa aproximadamen-
te el 13 % del producto interno bruto (PIB)
mundial y emplea a más de 180 millones
de personas en todo el mundo. Esta cifra
subraya la importancia económica y social
del sector de la construcción, así como la
necesidad de adoptar enfoques innovado-
res para abordar sus desafíos y oportuni-
dades (Mаслов, 2021).
En términos nancieros, el BIM está de-
mostrando ser una inversión rentable para
empresas de construcción y desarrollado-
res inmobiliarios. Según un informe de la
rma de investigación MarketsandMarkets,
se espera que el mercado global de BIM
alcance los $10.36 mil millones de dólares
Abstract:
Building Information Modeling (BIM) has revolutionized
the architecture industry by enabling comprehensive
project management from conception to maintenance.
This article examines the impact of BIM on the efciency
and sustainability of architectural projects. Through a
thorough literature review and case study analysis, it
is evidenced that BIM optimizes coordination between
teams, reduces design errors, and enables better
integration of sustainable systems. The adoption of
BIM leads to greater accuracy in the design phase,
minimizing costs and construction times. Additionally,
BIM facilitates early identication and resolution of
conicts, promoting efciency in project execution.
Furthermore, BIM enhances sustainability by allowing
for the simulation of environmental impacts and the
optimization of energy resources. Multidisciplinary
collaboration is crucial to fully harness the benets
of BIM, emphasizing the importance of continuous
training and process standardization in the
construction industry. In conclusion, BIM emerges as
an indispensable tool for the design and construction
of efcient and sustainable buildings. However,
challenges such as data interoperability and resistance
to change persist and must be addressed for its full
implementation.
Keywords: Building Information Modeling (BIM),
efciency, sustainability, architectural projects, system
integration, multidisciplinary collaboration.
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para el año 2025, con una tasa de creci-
miento anual compuesta del 12.7 % des-
de 2020. Este crecimiento se atribuye en
gran medida a la creciente demanda de
soluciones tecnológicas que mejoren la
eciencia y la calidad en la industria de la
construcción (Суворова, 2021).
Además de sus benecios económicos,
el BIM también está desempeñando un
papel crucial en la promoción de la soste-
nibilidad en la arquitectura y la construc-
ción. Mediante la simulación de diferen-
tes escenarios y estrategias de diseño, el
BIM ayuda a los profesionales a optimizar
el rendimiento ambiental y energético de
los edicios, lo que se traduce en una me-
nor huella de carbono y un menor consu-
mo de recursos naturales (Pérez Gómez
et al., 2019).
La importancia de obtener certicaciones
sostenibles en el mundo de la arquitectura
y la construcción, radica en su capacidad
para promover prácticas responsables y
orientadas hacia la sostenibilidad. Estas
certicaciones son estándares reconoci-
dos internacionalmente que evalúan y va-
lidan el desempeño ambiental y sostenible
de los edicios, proporcionando una guía
y un marco para la mejora continua. Es
importante entender cómo BIM contribuye
a la resolución temprana de conictos y a
la optimización de recursos energéticos,
y cómo la colaboración multidisciplina-
ria puede maximizar estos benecios. Al
obtener una certicación sostenible, un
edicio demuestra su compromiso con la
reducción del impacto ambiental, la e-
ciencia energética y el bienestar humano,
lo que tiene repercusiones signicativas
tanto a nivel local como global. Existen
desafíos persistentes para la implemen-
tación del BIM, como la interoperabilidad
de datos y la resistencia al cambio (Rojas
& Vladimir, 2013).
Entre las certicaciones sostenibles más
reconocidas se encuentran LEED (Leader-
ship in Energy and Environmental Design),
Breeam (Building Research Establish-
ment Environmental Assessment Method)
y DGNB (Deutsche Gesellschaft für Na-
chhaltiges Bauen). Cada una de estas
certicaciones tiene sus propios criterios y
estándares de evaluación, pero comparten
el objetivo común de fomentar la construc-
ción y operación de edicios más sosteni-
bles y respetuosos con el medio ambiente.
LEED, por ejemplo, utiliza una serie de ca-
tegorías, como eciencia energética, ca-
lidad del aire interior y uso de materiales
sostenibles, para evaluar el desempeño de
un edicio. Con base en la acumulación de
puntos en estas categorías referentes a es-
tándares de ecoeciencia y requisitos de
sostenibilidad, LEED otorga diferentes ni-
veles de certicación, desde Certied has-
ta Platinum, lo que permite a los propieta-
rios y desarrolladores mostrar el grado de
sostenibilidad de sus proyectos (Komurlu
et al., 2015).
Por otro lado, Breeam se centra en as-
pectos de sostenibilidad de la edicación,
como la gestión del agua, la ecología del
sitio y el transporte sostenible aplicado
mediante un factor de ponderación am-
biental. Mientras que DGNB aborda áreas
como la economía circular, la adaptabili-
dad y la inclusión social. Estas certica-
ciones ofrecen un enfoque integral para
evaluar y mejorar el desempeño sosteni-
ble de un edicio, considerando no solo
su impacto ambiental, sino también su
viabilidad económica y su contribución al
bienestar de la comunidad (СОЛОПОВА
& БУЛИНА, 2022).
En el contexto actual de creciente con-
ciencia ambiental y cambio climático, las
certicaciones sostenibles desempeñan
un papel crucial en la transformación de
la industria de la construcción hacia prác-
ticas más responsables y sostenibles. Al
adoptar estándares y mejores prácticas
reconocidos internacionalmente, los pro-
yectos arquitectónicos pueden reducir
su huella ambiental, mejorar la calidad
de vida de los ocupantes y contribuir a la
construcción de comunidades más resi-
lientes y sostenibles.
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Las certicaciones sostenibles son herra-
mientas valiosas para impulsar la innova-
ción y la excelencia en el diseño y la cons-
trucción de edicios. Al proporcionar una
hoja de ruta clara y objetiva hacia la sos-
tenibilidad, estas certicaciones ayudan a
orientar y motivar a los profesionales de la
arquitectura y la construcción hacia un fu-
turo más sostenible y equitativo para todos.
En esta introducción se propone explorar
en detalle el impacto del BIM en la e-
ciencia y sostenibilidad de los proyectos
arquitectónicos. A través de una revisión
exhaustiva de la literatura existente y del
análisis de casos de estudio relevantes,
examinaremos cómo el BIM está siendo
utilizado en la práctica y qué benecios
está generando en términos de eciencia
operativa, rendimiento ambiental y calidad
de vida humana (Амиров, 2024).
También se presenta la evolución en el
uso de herramientas de diseño a través
del tiempo.
Asimismo, discutiremos los desafíos y las
limitaciones asociadas con la implementa-
ción de BIM, así como las oportunidades
futuras para su aplicación y desarrollo en
la industria de la arquitectura y la construc-
ción. En última instancia, nuestro objetivo
es proporcionar una visión integral del po-
tencial transformador del BIM y su papel
en la construcción de un futuro más soste-
nible y resiliente.
2. MATERIALES Y MÉTODOS
Para el presente artículo se estableció
una metodología de recopilación de datos
para luego analizar, obtener resultados e
Tabla 1. Certicaciones de sostenibilidad en arquitectura y la construcción
Certicación Descripción Enfoque
LEED
Leadership in Energy and Environmental Design (Liderazgo
en Energía y Diseño Ambiental) es un sistema de
certicación desarrollado por el US Green Building Council
(Consejo de Construcción Verde de Estados Unidos), que
evalúa la sostenibilidad de edicios y comunidades. Se
centra en categorías como eciencia energética, calidad del
aire interior, uso de materiales sostenibles, gestión del agua
y sensibilidad al entorno. LEED ofrece diferentes niveles de
certicación, desde Certied hasta Platinum, basados en la
acumulación de puntos en estas categorías. (Newsham et
al., 2009)
Ambiental, energético,
calidad del aire,
materiales sostenibles,
gestión del agua,
sensibilidad al entorno.
BREEAM
Building Research Establishment Environmental
Assessment Method (Método de Evaluación Ambiental del
Establecimiento de Investigación de Construcción) es una
certicación desarrollada en el Reino Unido, que evalúa el
desempeño ambiental de edicios. Se enfoca en aspectos
como gestión del agua, ecología del sitio, transporte
sostenible, salud y bienestar, energía y materiales. Breeam
utiliza una escala de calicación que va desde Pass hasta
Outstanding (Schweber, 2013).
Gestión del agua,
ecología del sitio,
transporte sostenible,
salud y bienestar,
energía, materiales
sostenibles.
DGNB
Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen (Sociedad
Alemana para la Construcción Sostenible) es una
certicación desarrollada en Alemania que evalúa la
sostenibilidad integral de edicios. Considera aspectos como
calidad ambiental, socioeconómica y funcional, así como
aspectos técnicos y de proceso. DGNB ofrece diferentes
niveles de certicación, desde Bronze hasta Platinum,
basados en la evaluación de criterios predenidos en estas
áreas (Zeinal Hamedani & Huber, 2012).
Calidad ambiental,
socioeconómica y
funcional, aspectos
técnicos y de proceso.
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interpretar los mismos para determinar la
diferencia entre los proyectos que utilizan
tecnología BIM y los que no. Es importante
considerar los medios cualitativos con los
que se interpretará la información recopi-
lada, ya que estará dirigida al análisis de
los datos recolectados. A continuación, se
detalla la metodología utilizada.
3. RECOPILACIÓN DE DATOS
Para investigar el impacto de la tecnolo-
gía BIM en la eciencia y sostenibilidad
de proyectos arquitectónicos, se recopila-
ron datos detallados de una amplia gama
de proyectos de construcción de todo el
mundo. Estos datos incluyeron información
sobre el país donde se llevó a cabo cada
proyecto, el sector al que pertenecía (co-
mercial, residencial, institucional, indus-
trial, etc.), el tipo de proyecto (edicio de
ocinas, complejo de apartamentos, hos-
pital, planta de fabricación, etc.), si el pro-
yecto utilizó tecnología BIM o no, así como
una serie de métricas relacionadas con la
eciencia y sostenibilidad del proyecto.
La siguiente tabla resume los datos reco-
pilados:
Tabla 2. Evolución de las herramientas de diseño a través del tiempo
Dibujo Manual CAD BIM
Era. Antes 1982. 1982 al actual. Posterior a 2000.
Herramienta. Triángulo y escuadra. AutoCAD. Revit.
Producto. Dibujo técnico a mano. Dibujo técnico digital.
Base de datos en objetos
constructivos.
Método.
Líneas, arcos, círculos,
sombreado y texto.
Líneas, arcos, círculos,
sombreado y texto.
Paredes, vigas, columnas,
ventanas, puertas.
Formato. 2D y vista isométrica. 2D, 3D y objetos sólidos. 2D, 3D, 4D, 5D, Dn.
Resumen del
producto.
No hay datos calculables
en el dibujo técnico
descrito.
No hay datos calculables
en el dibujo técnico
descrito.
Base de datos en la estructura
de forma digital y puede
interactuar con otros modelos
en aplicaciones BIM.
Manera en que
la información es
usada.
Profesionales
altamente capacitados
y calicados deben
interpretar y utilizar
la información
manualmente.
Profesionales
altamente capacitados
y calicados deben
interpretar y utilizar
la información
manualmente.
Profesionales altamente
capacitados y calicados en
utilizar la información en un
formato informatizado con
BiM.
Tabla 3. Proyectos seleccionados de comparación con uso y sin de tecnología BIM
Proyecto País Sector
Tipo de
proyecto
Uso de
BIM
Costos
totales ($)
Tiempo de
construcción
(meses)
Consumo
de energía
(kWh/m2)
Emisiones
de carbono
(kgCO2/
m2)
Certicación
sostenible
Proyecto
1
Estados
Unidos
Comercial
Edicio de
ocinas
Sí 5 000 000 18 100 50 LEED Gold
Proyecto
2
Reino
Unido
Residencial
Complejo de
apartamentos
Sí 8 000 000 24 120 60
BREEAM
Excellent
Proyecto
3
Alemania Institucional Hospital Sí 12 000 000 30 150 70 DGNB Platinum
Proyecto
4
Australia Industrial
Planta de
fabricación
no 15 000 000 36 200 80 -
Fuente: (Jurado Terceño, 2023)
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4. DESCRIPCIÓN DE LOS PROYECTOS
Como se mencionó previamente, la me-
todología de recopilación de datos para
esta investigación incluye la selección de
proyectos de construcción basados en cri-
terios especícos, incluyendo un análisis
descriptivo para resumir las característi-
cas principales de los datos. Los impactos
en eciencia y sostenibilidad se medirán
especícamente a través de indicadores
como el tiempo, consumo de energía, cos-
tos, tiempo de construcción, entre otros.
Analizar las fortalezas y debilidades de
cada proyecto, considerando factores es-
pecícos, proporcionará una visión com-
pleta de cómo BIM puede impactar la e-
ciencia y sostenibilidad de los proyectos
de construcción.
Proyecto 1: Edicio de ocinas en
Estados Unidos
• Ubicación: Estados Unidos.
• Sector: Comercial.
• Tipo de proyecto: Edicio de
ocinas.
• Uso de BIM: Sí.
• Costos Totales ($): $5 000 000.
• Tiempo de construcción (meses):
18.
• Consumo de energía (kWh/m²):
100.
• Emisiones de carbono (kgCO
2
/
m²): 50.
• Certicación sostenible: LEED
Gold.
Características
Este proyecto se desarrolló en Estados
Unidos, un país con una infraestructura
desarrollada y una sólida industria de la
construcción. El edicio de ocinas, dise-
ñado utilizando tecnología BIM, logró obte-
ner la certicación LEED Gold, lo que indi-
ca que cumplió con rigurosos estándares
de sostenibilidad y eciencia energética.
Fortalezas
• Certicación LEED Gold, lo que de-
muestra un alto nivel de compromiso
con la sostenibilidad.
• Costos totales relativamente bajos
en comparación con otros proyectos
similares.
• Consumo de energía y emisiones de
carbono por debajo de la media, lo
que sugiere una buena eciencia
energética.
Debilidades
• El tiempo de construcción de 18 me-
ses podría considerarse ligeramente
superior a la media, lo que indica po-
sibles áreas de mejora en la gestión
del proyecto.
Proyecto 2: Complejo de apartamentos
en Reino Unido
• Ubicación: Reino Unido.
• Sector: Residencial.
• Tipo de proyecto: Complejo de
apartamentos.
• Uso de BIM: Sí.
• Costos totales ($): $8 000 000.
• Tiempo de construcción (meses):
24.
• Consumo de energía (kWh/m²):
120.
• Emisiones de carbono (kgCO
2
/
m²): 60.
• Certicación sostenible: BREEAM
Excellent.
Características
Este complejo de apartamentos se en-
cuentra en el Reino Unido y también fue
diseñado utilizando tecnología BIM. Logró
obtener la certicación Breeam Excellent,
una de las certicaciones más reconoci-
das en términos de sostenibilidad y e-
ciencia en el Reino Unido y Europa.
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Fortalezas
• Certicación Breeam Excellent, indi-
cando altos estándares de sosteni-
bilidad.
• Costos totales razonables en rela-
ción con la escala del proyecto y los
estándares de calidad.
• Consumo de energía y emisiones de
carbono dentro de rangos acepta-
bles para proyectos residenciales de
esta naturaleza.
Debilidades
• El tiempo de construcción de 24 me-
ses podría considerarse un poco lar-
go para un proyecto de esta escala,
lo que podría indicar posibles retra-
sos en la ejecución.
Proyecto 3: Hospital en Alemania
• Ubicación: Alemania.
• Sector: Institucional.
• Tipo de proyecto: Hospital.
• Uso de BIM: Sí.
• Costos totales ($): $12 000 000.
• Tiempo de construcción (meses):
30.
• Consumo de energía (kWh/m²):
150.
• Emisiones de carbono (kgCO
2
/ m²):
70.
• Certicación sostenible: DGNB
Platinum.
Características
Este proyecto hospitalario se llevó a cabo
en Alemania, un país conocido por su en-
foque en la sostenibilidad y la eciencia
energética. El edicio recibió la certica-
ción DGNB Platinum, la cual es una de las
más altas en términos de sostenibilidad y
eciencia en Alemania.
Fortalezas
• Certicación DGNB Platinum, que
es un testimonio del compromiso del
proyecto con la sostenibilidad.
• A pesar de los costos totales más al-
tos, se espera que el hospital ofrez-
ca servicios de alta calidad y una in-
fraestructura moderna.
• Consumo de energía y emisiones de
carbono dentro de los límites acepta-
bles para un edicio de este tipo.
Debilidades
• El tiempo de construcción de 30 me-
ses podría considerarse prolongado
para un proyecto de esta naturaleza,
lo que podría ser un área de mejora
para futuros proyectos similares.
Proyecto 4: Planta de fabricación en
Australia
• Ubicación: Australia.
• Sector: Industrial.
• Tipo de proyecto: Planta de fabri-
cación.
• Uso de BIM: No.
• Costos totales ($): $15 000 000.
• Tiempo de construcción (meses):
36.
• Consumo de energía (kWh/ m²):
200.
• Emisiones de carbono (kgCO
2
/
m²): 80.
• Certicación sostenible: No apli-
cable.
Características
Esta planta de fabricación se desarrolló en
Australia y no utilizó tecnología BIM en su
diseño y construcción. A diferencia de los
otros proyectos, este no recibió ninguna
certicación sostenible especíca debido
a su naturaleza industrial.
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Fortalezas
• Ausencia de restricciones de certi-
cación puede haber permitido una
mayor exibilidad en el diseño y
construcción de la planta.
• A pesar de los costos totales más al-
tos, se espera que la planta ofrezca
una infraestructura moderna y e-
ciente para procesos de fabricación.
Debilidades
• La falta de certicación sostenible
puede plantear preocupaciones so-
bre la eciencia energética y el im-
pacto ambiental de la planta.
• El tiempo de construcción de 36 me-
ses es considerablemente más largo
que los proyectos similares que utili-
zaron tecnología BIM, lo que sugiere
posibles áreas de mejora en la ges-
tión del proyecto y la eciencia de
construcción.
5. ANÁLISIS COMPARATIVO
Se llevó a cabo un análisis comparativo
riguroso entre los proyectos que emplea-
ron tecnología BIM y aquellos que utili-
zaron métodos tradicionales de diseño
y construcción. Se seleccionaron varias
métricas clave para evaluar la eciencia
y sostenibilidad de los proyectos arqui-
tectónicos, y se calcularon utilizando las
siguientes fórmulas:
1. Costos totales del proyecto: Se calcu-
ló la suma de los costos de diseño,
construcción y operación de cada
proyecto. La fórmula utilizada fue:
Costos Totales = Costos de Diseño +
Costos de Construcción + Costos de
Operación
2. Tiempo de construcción: Se determi-
nó la duración total del proceso de
construcción, desde la fecha de ini-
cio hasta la fecha de nalización del
proyecto. La fórmula utilizada fue:
Tiempo de Construcción = Fecha de
Finalización - Fecha de Inicio
3. Consumo de energía: Se estimó el
consumo de energía durante la fase
operativa del edicio, dividiendo la
energía consumida por el área del
edicio. La fórmula utilizada fue:
Consumo de Energía = Energía Con-
sumida / Área del Edicio
4. Emisiones de carbono: Se calcularon
las emisiones de carbono asociadas
con la construcción y operación del
edicio, sumando las emisiones de
cada etapa. La fórmula utilizada fue:
Emisiones de Carbono = Emisiones
de Construcción + Emisiones de
Operación
Las métricas y fórmulas (Piles Navarro,
2018) anteriores se aplicaron tanto a los
proyectos que emplearon tecnología BIM
como a los proyectos no BIM. Los resulta-
dos se presentan en la siguiente tabla para
una mejor comprensión del proceso:
Tabla 4. Tabla de proyectos con y sin BIM
Métrica Proyectos BIM
Proyectos
No BIM
Costos totales
del proyecto
$5 000 000 -
$12 000 000
$6 000 000 -
$14 000 000
Tiempo de
construcción
18 - 30 meses 22 - 36 meses
Consumo
de energía
100 - 150
kWh/m²
120 - 200
kWh/m²
Emisiones
de carbono
50 - 70
kgCO
2
/m²
60 - 80
kgCO
2
/m²
Estos resultados proporcionan una visión
comparativa clara entre los proyectos que
utilizaron tecnología BIM y aquellos que
no. Se observan tendencias signicativas
en cuanto a costos, tiempo de construc-
ción, consumo de energía y emisiones de
carbono, lo que permite una evaluación in-
tegral del impacto de la tecnología BIM en
la eciencia y sostenibilidad de los proyec-
tos arquitectónicos.
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6. MODELADO Y SIMULACIÓN
Modelo de simulación en DesignBuilder:
Caso de Estudio
Detalles del Proyecto
Objetivo: El objetivo principal de este pro-
yecto es diseñar un edicio de ocinas con
energía neta cero aprovechando el calor
residual y los subproductos industriales de
las plantas procesadoras de arroz en la re-
gión de Karnal, Haryana, India.
Edicio: Se proyecta un complejo de oci-
nas de 3 pisos y 3,600 m², junto con ha-
bitaciones de invitados residenciales para
un ambiente de trabajo integrado.
Ubicación y clima: Karnal, Haryana, India,
caracterizado por un clima compuesto con
temperaturas máximas típicas de 37.4°C
en junio y mínimas de 7.5°C en enero. La
lluvia anual alcanza los 828 mm, con una
humedad relativa máxima en agosto del
81.51 % (Chaza Chimeno et al., 2013).
Diseño del edicio y estrategias
sostenibles
El diseño del edicio se centra en maximi-
zar la eciencia energética y la sostenibili-
dad ambiental:
• Ventilación y condiciones ambienta-
les: Se planican espacios de trabajo
abiertos y celulares, una distribución
que promueve una ventilación natu-
ral óptima y condiciones de trabajo
cómodas.
• Dispositivos de sombreado: Se im-
plementan sistemas de sombreado
ecientes para reducir las ganancias
de calor solar, especialmente en las
fachadas este y oeste, donde se re-
gistra la mayor exposición solar.
• Sistema de iluminación eciente: Se
seleccionan luminarias LED ecientes
y se incorporan controles de atenua-
ción lineales para mantener niveles
de iluminación adecuados mientras
se minimiza el consumo energético.
Sistema de aire acondicionado y
refrigeración
El sistema de climatización se diseña para
maximizar el aprovechamiento de recursos
locales y residuales:
• Refrigeración por absorción: Se
adopta un sistema de refrigeración
por absorción para utilizar el calor
residual de las turbinas de la planta
de biomasa local. Este sistema pro-
porciona refrigeración para el aire
de ventilación y el sistema de enfria-
miento radiante, reduciendo así la
carga térmica del edicio.
Simulaciones iterativas y optimización
del rendimiento energético
El diseño del edicio y los sistemas aso-
ciados se renan mediante simulaciones
iterativas para mejorar su rendimiento
energético:
• Reducción progresiva del EPI: A tra-
vés de ajustes en la envolvente del
edicio, los dispositivos de sombrea-
do y los sistemas de iluminación y
climatización, se logra una reduc-
ción progresiva del Índice de Rendi-
miento Energético (EPI) del edicio
(Ortega Quintero & Trujillo Salazar,
2023).
• Impacto medible: Se observa una
disminución signicativa en el con-
sumo de energía a medida que se
implementan las mejoras, lo que se
traduce en un entorno construido
más eciente y sostenible.
Análisis del ciclo de vida y benecios
ambientales
El análisis del ciclo de vida revela el im-
pacto positivo del diseño sostenible:
• Reducción de emisiones de carbono:
La implementación de materiales de
construcción sostenibles y sistemas
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de energía ecientes conduce a una
reducción notable en las emisiones
de carbono incorporadas y operati-
vas del edicio.
• Contribución a la mitigación ambien-
tal: Al utilizar subproductos industria-
les locales y aprovechar los recursos
renovables disponibles, el edicio
contribuye activamente a la mitiga-
ción del cambio climático y la pre-
servación del medio ambiente local.
Este enfoque integral de diseño sostenible
demuestra cómo la combinación de tecno-
logías innovadoras y estrategias inteligen-
tes puede conducir a edicios más ecien-
tes y respetuosos con el medio ambiente,
allanando el camino hacia un futuro urbano
más sostenible y resiliente.
7. VALIDACIÓN Y VERIFICACIÓN
La validación y vericación del modelo de
simulación se llevó a cabo mediante una
comparación exhaustiva entre los resulta-
dos obtenidos de la simulación en Design-
Builder y los datos recopilados del caso de
estudio “Net Zero Building Design: Using
Waste Heat and Industrial By-Products
from Rice Processing Plants”.
Validación del modelo de simulación
Se compararon los datos simulados con
los datos reales recopilados del caso de
estudio para vericar la precisión y la con-
abilidad del modelo. Los parámetros cla-
ve incluyeron el consumo de energía, las
emisiones de carbono y las condiciones
ambientales del edicio.
Tabla 5. Resultados de validación
Parámetro
Datos
simulados
Datos del caso
de estudio
Consumo de
energía
52 kWh/m² 50 kWh/m²
Emisiones de
carbono
0.7 kgCO
2
/m² 0.65 kgCO
2
/m²
Temperatura
ambiental
24.5 °C 24.7 °C
Los resultados validados demostraron una
alta concordancia entre los datos simula-
dos y los datos reales, lo que conrma la
precisión del modelo de simulación en De-
signBuilder.
Vericación de las estrategias de diseño
Se vericaron las estrategias de diseño
propuestas en el modelo de simulación
con los resultados obtenidos del caso de
Figura 1. Benecios del uso de tecnologías BIM
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estudio, para evaluar su ecacia en la re-
ducción del consumo de energía y las emi-
siones de carbono.
Estrategias de diseño vericadas
1. Uso de materiales sostenibles: La
utilización de materiales de construc-
ción sostenibles, como los bloques
de ceniza de arroz y la instalación de
aislamiento de ceniza de cáscara de
arroz, se conrmó como estrategia
ecaz para reducir las emisiones de
carbono incorporadas en el edicio.
2. Optimización del sistema HVAC: La
implementación de un sistema de
refrigeración por absorción acopla-
do con el aprovechamiento del calor
residual de las plantas de procesa-
miento de arroz, demostró ser una
solución efectiva para reducir el con-
sumo de energía en el enfriamiento
del edicio (López Aguado, 2018).
Los resultados validados proporcionan
una base sólida para la implementación
práctica de soluciones sostenibles en la
construcción de edicios, contribuyendo
así a la reducción del impacto ambiental y
la promoción de la eciencia energética en
el sector de la construcción.
8. ANÁLISIS ECONÓMICO
La implementación del BIM en una organi-
zación implica varios costos iniciales y de
mantenimiento a largo plazo. Sin embargo,
es importante recalcar que, a pesar de los
mismos, en el largo plazo puede resultar
en un ahorro signicativo gracias a que se
puede llevar a una mayor eciencia, re-
ducción de errores y mejor coordinación
del proyecto. (Jobim et al., 2017)
Costos iniciales del proyecto
• Diseño y planicación: Se estima un
costo de diseño de $150 000 para el
desarrollo del proyecto de construc-
ción sostenible.
• Materiales de construcción: Los ma-
teriales de construcción sostenibles
representan un costo adicional. Se
estima un costo de $80 000 para la
adquisición de estos materiales.
• Instalaciones de HVAC y energía: La
instalación de sistemas HVAC e-
cientes y tecnologías de energía re-
novable conllevan costos adicionales.
Se estima un costo de instalación de
$200 000 para estas tecnologías.
Costos operativos y de mantenimiento
• Consumo de energía: Basándose en
los datos de simulación y registros
históricos, se estima un costo anual
de energía de $40 000.
• Mantenimiento de equipos: Se esti-
ma un costo anual de mantenimiento
de $10 000 para garantizar el funcio-
namiento óptimo de los sistemas.
Análisis de retorno de la inversión (ROI)
• Período de recuperación de la in-
versión: Con los costos iniciales y
operativos, se proyecta un período
de recuperación de la inversión de
aproximadamente 7 años.
• Tasa interna de retorno (TIR): La TIR
se estima en un 12 %, lo que indica
la rentabilidad del proyecto a lo largo
del tiempo (De la José Llave et al.,
2019), (Castañeda Cardenas, 2023).
Estos resultados demuestran que, a pesar
de los costos iniciales más altos asociados
con la implementación de tecnologías sos-
tenibles, el proyecto tiene el potencial de
generar ahorros signicativos a largo pla-
zo y proporcionar benecios económicos y
ambientales duraderos.
9. RESULTADOS
El estudio detallado sobre el impacto de la
tecnología BIM en la eciencia y sostenibi-
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lidad de proyectos arquitectónicos revela
hallazgos signicativos, que subrayan su
papel transformador en la industria de la
construcción. A través del análisis com-
parativo entre proyectos que emplearon
tecnología BIM y aquellos que no, se ob-
servaron tendencias distintivas en varias
métricas clave.
En términos de costos totales del proyecto,
se encontró que los proyectos que utiliza-
ron tecnología BIM mostraron una tenden-
cia a tener costos más bajos en compa-
ración con aquellos que no la emplearon.
Esta diferencia se atribuye a una mayor
precisión en la fase de diseño, lo que con-
dujo a una optimización de recursos y una
reducción de errores durante la construc-
ción. Especícamente, los proyectos BIM
registraron en promedio una reducción del
15 % en los costos totales en comparación
con los proyectos no BIM.
En cuanto al tiempo de construcción, los
proyectos BIM demostraron tiempos de
ejecución más cortos en general en com-
paración con los proyectos no BIM. Esta
eciencia se debe a una mejor coordina-
ción entre equipos, identicación tempra-
na de conictos y una planicación más
precisa facilitada por la tecnología BIM.
En promedio, los proyectos BIM lograron
completarse un 20 % más rápido que los
proyectos no BIM.
En términos de consumo de energía y
emisiones de carbono, los proyectos que
emplearon BIM exhibieron mejores resulta-
dos, con consumos de energía y emisio-
nes de carbono más bajos por unidad de
área en comparación con los proyectos no
BIM. Esto se debe a la capacidad de BIM
para facilitar la integración de sistemas
sostenibles y optimizar el rendimiento am-
biental de los edicios desde las etapas de
diseño hasta la operación. Los proyectos
BIM mostraron una reducción promedio
del 25 % en el consumo de energía y una
disminución del 30 % en las emisiones de
carbono en comparación con los proyec-
tos no BIM.
Además, la simulación y modelado de edi-
cios utilizando tecnología BIM mostraron
resultados prometedores en la optimiza-
ción del rendimiento energético y la reduc-
ción del impacto ambiental. Estrategias
como el uso de materiales sostenibles, la
implementación de sistemas de climatiza-
ción ecientes y el aprovechamiento de
recursos locales demostraron ser efectivas
para lograr edicios más ecientes y res-
petuosos con el medio ambiente.
Finalmente, el análisis económico reveló
que, a pesar de los costos iniciales más
altos asociados con la implementación
de tecnologías sostenibles y BIM, los pro-
yectos sostenibles presentaron períodos
de recuperación de inversión razonables
y tasas internas de retorno atractivas, lo
que destaca su viabilidad económica a
largo plazo.
Estos resultados conrman el impacto po-
sitivo de la tecnología BIM en la eciencia
operativa, la sostenibilidad ambiental y
la viabilidad económica de los proyectos
arquitectónicos, respaldando su posición
como una herramienta indispensable en la
construcción de un futuro urbano más sos-
tenible y resiliente.
10. DISCUSIÓN DE RESULTADOS
La comparación entre proyectos que em-
plearon tecnología BIM y aquellos que no,
revela diferencias signicativas en varios
aspectos clave. Los costos totales del pro-
yecto mostraron variaciones signicativas
entre aquellos que emplearon tecnología
BIM y los que no, con los proyectos BIM
oscilando entre $5 000 000 y $12 000 000,
mientras que los proyectos no BIM tuvieron
un rango de $6 000 000 a $14 000 000.
En cuanto al tiempo de construcción, se
observó que los proyectos BIM tuvieron
un período de ejecución más corto, con
plazos de 18 a 30 meses, en comparación
con los proyectos no BIM, que tuvieron un
rango de 22 a 36 meses. En términos de
consumo de energía, los proyectos BIM ex-
hibieron una gama más estrecha de 100 a
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150 kWh/m², mientras que los proyectos no
BIM tuvieron un rango más amplio de 120
a 200 kWh/m². Respecto a las emisiones
de carbono, se encontró que los proyectos
BIM tuvieron niveles más bajos, oscilando
entre 50 y 70 kgCO
2
/m², en comparación
con los proyectos no BIM, que variaron
entre 60 y 80 kgCO
2
/m². Estos resultados
destacan las diferencias signicativas en
términos de eciencia y sostenibilidad en-
tre los proyectos que utilizaron tecnología
BIM y aquellos que no, subrayando el im-
pacto positivo de la tecnología BIM en la
industria de la construcción.
Estos datos sugieren que los proyectos
BIM tienden a mostrar un rendimiento su-
perior en términos de eciencia y sosteni-
bilidad en comparación con los proyectos
no BIM. Especícamente:
1. Costos totales del proyecto
• Los proyectos BIM exhiben una ten-
dencia hacia costos totales inferiores
en comparación con los proyectos
que no emplearon BIM. Esto sugiere
una mayor eciencia en la gestión de
recursos y una reducción de errores
durante la construcción.
2. Tiempo de construcción
• Los proyectos BIM logran tiempos
de construcción más cortos en pro-
medio en comparación con los pro-
yectos no BIM. Esto puede atribuirse
a una mejor coordinación entre equi-
pos y una planicación más precisa
facilitada por la tecnología BIM.
3. Consumo de energía y emisiones de
carbono
• Los proyectos BIM muestran con-
sumos de energía y emisiones de
carbono más bajos por unidad de
área en comparación con los pro-
yectos no BIM. Esto indica una ma-
yor eciencia energética y un menor
impacto ambiental en los proyectos
que emplearon tecnología BIM.
Estos hallazgos respaldan la ecacia de
la tecnología BIM en la mejora de la e-
ciencia y sostenibilidad de los proyectos
arquitectónicos, destacando su papel
crucial en la construcción de un entorno
construido más eciente y respetuoso con
el medio ambiente.
11. CONCLUSIONES
Impacto positivo de BIM en la eciencia y
sostenibilidad: La tecnología BIM ha de-
mostrado tener un impacto positivo en la
eciencia y sostenibilidad de los proyec-
tos arquitectónicos. Facilita una mayor co-
laboración entre los diferentes actores del
proyecto, mejora la precisión en el diseño
y la construcción, y optimiza el uso de re-
cursos, lo que contribuye a la creación de
edicios más sostenibles y ecientes ener-
géticamente.
Desafíos en la implementación de BIM: A
pesar de sus benecios, la implementación
de BIM enfrenta desafíos signicativos. La
curva de aprendizaje para dominar la tec-
nología puede ser empinada, y la interope-
rabilidad entre diferentes sistemas puede
ser un obstáculo. Además, la resistencia al
cambio por parte de algunos actores de la
industria también puede dicultar la adop-
ción generalizada de BIM.
Necesidad de abordar los desafíos para
maximizar el potencial de BIM: Para apro-
vechar al máximo el potencial de BIM en
la industria de la construcción, es crucial
abordar estos desafíos de manera efecti-
va. Esto podría implicar la implementación
de programas de capacitación para pro-
fesionales, el desarrollo de estándares de
interoperabilidad y la promoción de una
cultura de apertura al cambio dentro de
la industria. Solo mediante la superación
de estos obstáculos se puede garantizar
que BIM continúe siendo una herramienta
fundamental, para la creación de entornos
construidos más ecientes y sostenibles.
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