Tesis doctoral Sr. Gonçal Costa

Integration of building product data with BIM modelling: a semantic-based product catalogue and rule checking system

Autor: Costa Jutglar, Gonçal 

Director: Dr. Madrazo Agudín, Leandro

Codirector: Dr. Pauwels, Pieter

Fecha:  20 de octubre de 2017

Hora: 10.30 AM

Tribunal: Dr. Jakob Beetz, Dr. Joaquim Narcís Moya Sala, Dr. Raúl García Castro

Resumen: En la industria AEC (Arquitectura, Ingeniería, Construcción), es cada vez más necesario automatizar el intercambio de información en los procesos en los que interviene la tecnología BIM (Building Information Modelling). Los expertos que participan en estos procesos (arquitectos, ingenieros, constructores, etc.) utilizan diferentes tipos de aplicaciones para llevar a cabo tareas específicas de acuerdo a su ámbito de conocimiento y su responsabilidad. Aunque cada una de estas aplicaciones, separadamente, cumple su función, la interoperabilidad entre ellas sigue siendo un problema a resolver.

En estos procesos se requiere acceder a datos de fuentes diversas y distintos formatos, para integrarlos y hacerlos accesibles a las aplicaciones BIM. En esta tesis se investigan las dificultades que subyacen en estos dos ámbitos –la interoperabilidad entre aplicaciones y la integración de información de múltiple fuentes y formatos en el contexto de los procesos basados en tecnologías BIM– y se proponen soluciones para superarlas.

En primer lugar, se han examinado las ineficiencias que actualmente existen en el intercambio de información entre sistemas y aplicaciones utilizados en proyectos AEC que emplean la tecnología BIM. Una vez identificadas, se plantea su superación a través de la aplicación de tecnologías de la Web Semántica. Para ello, se analiza la capacidad de estas tecnologías para integrar datos heterogéneos de diferentes fuentes y ámbitos mediante ontologías.

Finalmente, se considera su aplicación en el desarrollo de proyectos AEC. A partir de este estudio previo, se ha podido concluir que las soluciones para mejorar la interoperabilidad entre BIM y otras aplicaciones a partir de las tecnologías semánticas están lejos de proporcionar una solución definitiva al problema de la interoperabilidad.

Con el fin de proponer soluciones basadas en la Web Semántica para la integración de datos en procesos en los que intervienen las tecnologías BIM, se ha acotado la investigación a un caso de estudio: la creación de un catálogo de componentes prefabricados de hormigón con tecnologías de la Web Semántica y compatible con la tecnología BIM.

En el contexto de este caso de estudio se han desarrollado métodos y herramientas para: 1) integrar datos de componentes y productos constructivos en un catálogo con contenido semántico accesible a aplicaciones BIM, y 2) aplicar reglas de inferencia semántica para examinar los componentes incluidos en un modelo BIM y proporcionar productos compatibles extraídos del catálogo.

La viabilidad de los métodos y herramientas se ha demostrado en un caso de aplicación: pre-dimensionado de elementos constructivos que cumplen las normativas de seguridad estructural y búsqueda automatizada de componentes alternativos en el catálogo.

A pesar de demostrar el beneficio potencial de las tecnologías de la Web Semántica para mejorar los procesos BIM integrando datos externos, todavía hay algunos retos a superar, entre ellos, la escasez de datos en formato RDF y la dificultad en mantener los enlaces entre datos cuando estos cambian. Los resultados obtenidos en esta investigación podrían continuar desarrollándose en dos direcciones:

1) ampliando el catálogo a nuevos productos e incorporando nuevas fuentes de datos relacionadas con los mismos

2) creando herramientas que faciliten la creación y el mantenimiento de reglas de inferencia.