Software para arquitectura CAD y BIM

Desde que las herramientas computacionales reemplazaron al dibujo tradicional, los programas empleados para los distintos tipos de dibujo y diseño, han evolucionado con la especialización que esto conlleva. Actualmente el software especializado en trabajo de arquitectura y construcción, se ha vuelto muy distinto del software que se emplea; por ejemplo, para el diseño de piezas mecánicas, productos de consumo o para el dibujo de cartografía. En esta ocasión, analizaremos los usos, ventajas y desventajas de los dos tipos de software que se emplean actualmente para el diseño arquitectónico, el primero y más conocido, CAD, por sus siglas en inglés Computer-Aided Design (Diseño asistido por computadora); y el segundo y cada vez más utilizado, BIM, por sus siglas en inglés Building Information Modelling (Modelado de información para edificación).

El CAD, representa un hito en la evolución de las computadoras, al ser las primeras aplicaciones que permitieron el trabajo con formas gráficas dentro de los sistemas informáticos. Antiguamente, las computadoras sólo podían realizar cálculos matemáticos y almacenar información escrita, pero con el uso de las primeras pantallas a mediados de la década de 1960, fueron capaces de convertir una serie de datos escritos, tales como coordenadas y vectores (líneas que tienen longitud y orientación), en figuras geométricas que pudiesen aparecer en una pantalla y sobre todo, que pudieran almacenarse como un conjunto de datos intangibles, lo que permitió por primera vez crear copias exactas de un mismo dibujo, que pudieran modificarse en cualquier momento.

Sin embargo no fue hasta después de la década de 1980 en que aparece como tal el concepto de diseño asistido por computadora, que para adecuarse a los estándares de la industria se adaptó a las prácticas observadas en el dibujo técnico con instrumentos. Así, los distintos "comandos" de un programa CAD emulan el uso de herramientas tales como el compás, la escuadra y la regla; los programas CAD han ido evolucionando a través de los años en sus interfaces que pueden recibir las órdenes del dibujante de diversas maneras, a través de tabletas digitalizadoras (éste sistema actualmente no es de uso muy común), comandos escritos por el teclado, seleccionando diversos iconos en pantalla, o una combinación de éstas dos últimas maneras, que es el método con que la mayoría de los programas CAD actuales trabajan.

De ésta forma, el CAD es un sistema similar a una hoja en blanco junto a una caja de herramientas con la que podemos tomar medidas y trazar líneas que se conviertan en figuras bidimensionales y superficies, que pueden formar también sólidos tridimensionales, al trabajar en un "universo" de largo, ancho y alto; en otras palabras es un sistema diseñado para dibujar prácticamente cualquier cosa, desde una pieza mecánica hasta una edificación completa por lo que se ha convertido en el núcleo de programas más especializados, de los cuales, el software BIM está completamente enfocado en el diseño arquitectónico.

En la época del uso de técnicas tradicionales para el diseño arquitectónico, tales como dibujo de planos en papel y la elaboración de maquetas reales, existía una serie de técnicas y artículos prediseñados que servían para agilizar el trabajo al simplemente colocar dentro del diseño algunos elementos previamente elaborados y estandarizados, tales como muebles, vehículos, vegetación y toda clase de figuras. En el caso del dibujo bidimensional era común el uso de plantillas que permitían dibujar rápidamente elementos tales como muebles, puertas, círculos, etc. sin tener que hacer todo el trabajo de diseñarlos y construirlos con métodos geométricos. Éste es en si el funcionamiento del software de tipo BIM.

Los programas BIM se asemejan más a un juguete armable, del que tomamos las distintas piezas y en vez de dibujar, hacemos un modelo en vivo de la edificación. El diseño en éste tipo de software tiene su fundamento en el espacio tridimensional y las herramientas para dibujar líneas, círculos o textos tienen un mínimo uso, pues en realidad iremos tomando los diversos elementos para construir la edificación tales como muros, pisos, puertas, ventanas, mobiliario y ambientación. Conforme se va modelando, el programa se encarga automáticamente de generar las vistas en planta, fachada, corte y perspectiva necesarias, por lo que únicamente es necesario modificar una vista para que el cambio se refleje automáticamente en todas las demás vistas.

Además los elementos constructivos tienen ciertos parámetros que podemos personalizar de acuerdo al diseño, tales como tamaño, altura, grosor, acabados, etc. Los elementos más avanzados permiten crear mobiliario integral, ductos, tuberías, cancelería, entre otras formas complejas. También otra característica importante es que trabajar de ésta manera facilita la cuantificación de materiales e insumos, lo cual es una valiosa información para elaborar el presupuesto de la obra.

Una vez que ya vimos la manera de trabajar del software de CAD y el software de BIM, es importante señalar cuáles son sus principales diferencias y en qué aplicaciones es mejor el uso de uno u otro sistema:

• El CAD, al ser un sistema más básico en donde el dibujante debe integrar el diseño línea por línea, permite un control más estricto de lo que se dibuja y en manos de alguien que cuente con los conocimientos necesarios de dibujo puede darle forma prácticamente a cualquier objeto. Es un proceso más rápido que el dibujo tradicional pero más lento que el uso de programas que emplean partes prediseñadas, como los BIM.
• La principal ventaja del sistema BIM es la rapidez con que se puede visualizar la forma de una edificación al construirla con la gran variedad de elementos que el programa ya trae por defecto, listos para que el dibujante los configure con las medidas que requiera. Por contraparte, restringe un poco la libertad creativa del arquitecto, que tiene que construir con elementos prediseñados en vez de darles forma desde un principio como en los programas CAD.
• Actualmente ambos tipos de programas manejan los gráficos tridimensionales, mientras que en CAD estos se hacen a partir de ciertas transformaciones geométricas tales como extrusiones, revoluciones y formas básicas tales como cubos, esferas y cilindros; en BIM, todos los componentes son tridimensionales y se modifican a través de parámetros muy específicos.
• El BIM ofrece un mucho mejor control de cambios en los proyectos, ya que al modificar un elemento, éste se manifiesta en todos los planos y vistas, mientras que en CAD se debe modificar manualmente cada dibujo y revisar que las medidas coincidan.
• El CAD es el sistema más rápido para la maquila de planos; por ejemplo, la planta de una edificación se puede diseñar mediante un programa BIM, y con un programa de CAD se le pueden dibujar encima las instalaciones u otras especificaciones, si por alguna razón el diseño original hecho en BIM se modifica, éste se vuelve a cargar. Es un proceso similar a dibujar con un papel transparente encima del plano original, sin tener que copiar toda la información del plano de abajo.

En resumen, los programas de tipo BIM son mejores para diseñar un proyecto desde cero, pero los programas de tipo CAD son más simples, lo que los hace mejores para dibujar detalles e incluso para retocar planos elaborados en BIM. Existen numerosos programas actualmente de ambos tipos, siendo los principales estándares para BIM, el ArchiCAD, elaborado por Graphisoft; y el Revit, elaborado por Autodesk. En cuanto a programas CAD, el principal estándar es AutoCAD, de la misma Autodesk y Microstation, elaborado por Bentley. Existen también programas muy enfocados en el diseño de gráficos tridimensionales, tales como Sketch Up de Google y 3D Studio MAX de Autodesk; los cuales tienen numerosas aplicaciones no sólo en la arquitectura, lo que merece un análisis aparte. Por último es importante recalcar que estas herramientas han abierto nuevas posibilidades en cuanto a arquitectura y diseño se refiere, siendo ahora el único límite la creatividad del dibujante o diseñador.