Asunto 0011 - Coordenadas compartidas en ARCHICAD - La componente Z o Altitud

Este artículo tiene un carácter experimental. Se trata de un procedimiento de configuración de modelos que proponemos sólo para los Modelos de Emplazamiento (ver Asunto 0003 – BIM y estructura multidisciplinaria de modelos vinculados). Pretendemos con ello incorporar la componente Z, es decir, la altitud a un sistema de coordenada de referencia. Aquí esteremos aunando los conceptos de otros Asuntos también, tales como el número 0006 – Compartir coordenadas entre modelos vinculados y, sobre todo, el Asunto 0007 sobre buenas prácticas de BIM y la construcción de una base de datos tridimensional.

El procedimiento nativo de ARCHICAD para ubicar un modelo en cuanto a la altitud, está aportado por una combinación de pasos.

Paso 1

Determinación de la Altitud del proyecto, en el cuadro de diálogo Opciones > Preferencias del Proyecto > Definiciones de ubicación. Para este ejemplo, hemos definido la altitud en 201,00 m sobre el Nivel del Mar. También hemos desarrollado una malla topográfica en la que hemos definido un punto de referencia cuya elevación es 1300 mm sobre el nivel +/-0,00 del proyecto. Para señalar este punto hemos usado el objeto 3D, Cotas Coordenadas Universales para ver en planta, sección y 3D la altitud de este punto medida sobre el Nivel del Mar.

Paso 2:

En el cuadro de diálogo Opciones > Preferencias del Proyecto > Niveles de Referencia, veremos que, consecuentemente, el Nivel del Mar está indicado a -201000 mm. Es decir, con respecto al origen interno del modelo (la pequeña cruz con coordenada X,Y,Z = 0,0,0), el nivel del mar queda a 201000 mm (las unidades empleadas en el modelo) por debajo.

Paso 3: 

Observemos los parámetros de elevación de esta malla, que se muestran en la figura siguiente:

Vemos que el espesor de la malla fue fijado arbitrariamente en 1000 mm y que, con respecto al piso de origen de la malla (que es el nivel anfitrión del objeto malla, en este caso “0 . Nivel 1 – Planta baja”), se encuentra a -200 mm. En una sección constatamos los mismos datos:

Es decir, la cota de elevación del punto de referencia es 202,30 m (202300 mm), porque está a 1300 mm por sobre el nivel +/-0,00 del proyecto, el que a su vez está definido en la elevación 201,00 (paso 1).

Paso 4:

Consideremos que estos -200 mm son un error, y corrijamos este valor llevándolo a 0 mm.

La sección cambia consecuentemente:

ARCHICAD ha conservado el espesor total de la malla. Ahora, la malla topográfica está 200 mm más arriba (nótese que el objeto Cota Coordenadas Universales no se ajusta automáticamente porque no queda “anclada” a la geometría, y su posición debe corregirse manualmente). La corrección de esos -200 mm de desfase inferior de la malla, mueve la malla 200 mm hacia arriba y las cotas de nivel ya no coinciden con la realidad topográfica del terreno. La cota del punto de referencia ha cambiado a 202500. Esta nueva lectura del símbolo es errónea por lo que hay que corregir el valor de Altitud (Nivel del Mar) en el cuadro de diálogo Ubicación del proyecto, y restándole los 200mm.

Otras formas de visualización de estos mismos parámetros según el nivel de referencia arrojarán: Según Cota Cero del Proyecto, será

Según Desplazamiento de Altura y de Origen, será

Según Nivel del Mar, será

¿Qué tiene esto de malo? Este es el comportamiento que se espera de componentes de un edificio (suelos, vigas, etc.), pero no del terreno. El terreno, en relación con el nivel del mar, no debe cambiar. La explicación de todo esto es que en ARCHICAD (pero también en otros softwares, como es el caso de Revit), los niveles operan como un contenedor de objetos. La malla topográfica está contenida en su “piso de origen”, y la posición vertical de ella está referida a este nivel, independientemente de que el reporte del valor de elevación esté referido al nivel del mar. En principio, todo es controlable desde los parámetros de ARCHICAD, pero causa preocupación que estos parámetros puedan cambiar y el modelo de la malla sea arrastrado a una posición errónea debida a cualquier otro ajuste de su piso de origen.

Lo que ocurre aquí es que, en este aspecto, la base de datos BIM de nuestro Modelo de emplazamiento no está bien constituida. Se viola uno de los principios fundamentales de una base de datos, que hemos analizado en el Asunto 0007, a saber, que “La información debe ser verídica”, y no transformada por una operación que depende de otros datos de la base de datos. Es decir, para la construcción de esta malla topográfica no se reproduce la realidad ni se introduce el dato topográfico definitivo, sino una ubicación relativa con respecto al piso de origen. Evidentemente, el parámetro Altitud (Nivel del Mar) siempre puede ser corregido, pero el hecho de que éste opere como un parámetro, introduce incertidumbre en el dato. Esto se hace aún más complicado, cuantas más veces el nivel de la malla topográfica deba ajustarse para empalmar con un nivel de piso terminado que se ha hecho coincidir con la cota +/-0,00 del modelo.

Propuesta de solución:

Empleemos el nivel 0,00 del proyecto como una elevación absoluta. Esto significa que el Nivel del Mar y el nivel Cota Cero del Proyecto, serán el mismo. En otras palabras, la idea es prescindir del parámetro Altitud (Nivel del Mar) como una referencia de desplazamiento con respecto al origen vertical del sistema de coordenadas y, en cambio, referir todas las cotas de nivel al 0,00 del proyecto convirtiendo a este nivel en el piso de origen de la malla topográfica. Esto implica lo siguiente:

·         La “Altitud (Nivel del mar)” del modelo debe tener valor 0,00 (cuadro de diálogo Ubicación del proyecto)

·         La “Elevación” del Punto Topográfico debe ser 0,00 (sólo para el Modelo de Emplazamiento).

·         El piso del nivel +/-0,00 del proyecto “Modelo de Emplazamiento” será el anfitrión de la malla topográfica y, al mismo tiempo, el “verdadero” Nivel del Mar.

Ajustamos la malla topográfica de modo que sus parámetros de Desplazamiento de Altura y de Origen, sean:

Y ajustamos los pisos y los nombres de pisos según el siguiente concepto: el nivel +/-0,00 (origen del proyecto) se llamará ahora Nivel del Mar, y tendrá una altura de piso de 201,50m (o 201500 mm). Esto define la altitud de un nuevo piso 2, que renombramos como Nivel Ref-1, que estará a una cierta cota de elevación que nos resulte conveniente (en este caso, a 201500 mm).

La nueva sección se verá un tanto bizarra, dado el enorme espesor de la malla topográfica. Esto, sin embargo, desaparece con el enmarcamiento de las vistas, y aunque estéticamente molesto, es irrelevante.

Sin embargo, obtenemos con esta configuración las siguientes ventajas:

1)      Con esta disposición, todas las cotas de nivel de la malla y todos sus puntos intermedios y de contorno tendrán como elevación la cota sobre el nivel del mar, indicada por el topógrafo, expresada en valor absoluto positivo, en las unidades de trabajo del modelo.
 
2)      El Nivel de Ref-1 es el nivel de trabajo o mejor, el piso de origen para alojar como contenedor todos los objetos del modelo relacionados con el entorno (cercos, pavimentos, obras exteriores). El ajuste de la elevación de este piso de origen solo afectará a esos objetos, y no a la malla topográfica.
 
3)      Para emplazar los edificios como modelos vinculados (ver Asunto 0003), lo que más nos conviene es crear un nuevo nivel de referencia, independiente, que denominaremos, por ejemplo, N.P.T.1 (por Nivel de piso terminado 1). Este nuevo nivel deberá coincidir con el nivel +/-0,00 del modelo del edificio vinculado. Si por alguna razón debemos luego ajustar la elevación de este nivel (subir el nivel de piso terminado, por ejemplo), sólo deberemos ajustar la elevación de este nivel sin afectar ningún otro objeto del modelo de emplazamiento.
 
4)      La elevación de la malla topográfica, es decir, su ubicación espacial en el sistema de coordenadas del modelo será fácilmente verificable y siempre coincidirá con la “realidad”. Será la misma, en cualquiera de los sistemas de referencia “Cota Cero del Proyecto” o “Nivel del Mar”, es decir el desplazamiento inferior debe ser valor 0. Y en el caso de “Desplazamiento de Altura y de Origen”, el valor del desplazamiento inferior debe ser siempre el valor de altitud de referencia, en nuestro caso 201000 mm.
 

En síntesis, este procedimiento adapta una forma de operar natural de ARCHICAD, concebida originalmente para edificios, a otra más apropiada para la topografía y al concepto de BIM como base de datos.