Modernización de una infraestructura de agua obsoleta con flujos de trabajo de BIM de alto rendimiento

Modelo de la nueva planta de tratamiento de aguas residuales de Zimmerberg: vídeo del proyecto

A orillas de las idílicas aguas del lago de Zúrich viven más de 60 000 personas repartidas entre las comunidades de Horgen, Oberrieden, Rüschlikon y Thalwil. Hasta la fecha, funcionaban dos plantas (en Horgen y Thalwil) donde se trataban las aguas residuales de estas comunidades. Tras media década funcionando, ambas plantas debían renovarse para dar cabida a un aumento de la población y a una estrategia de futuro sostenible.

La asociación ARA Zimmerberg decidió diseñar una única planta a gran escala en las instalaciones de Thalwil, con capacidad para tratar 800 litros de aguas residuales por segundo y dar servicio a 78 000 habitantes, cifras correspondientes a la carga aproximada prevista para 2050.

El proyecto se encargó a la empresa de diseño Hunziker Betatech AG. El equipo de ingeniería recurrió al modelado digital con flujos de trabajo de BIM para realizar los análisis de viabilidad.

Planta de tratamiento de aguas residuales en Thalwil actualmente: zona de construcción de la nueva planta de tratamiento de aguas residuales de Zimmerberg

La principal dificultad de los planificadores de Hunziker Betatech fue que la planta ocupara el menor espacio posible, ya que el área de construcción de ARA Zimmerberg está limitada por todos sus flancos: ya sea con casas residenciales, vías férreas y el propio lago de Zúrich.

Al mismo tiempo, la capacidad de la planta debía triplicarse (por la fusión y la correspondiente reserva de capacidad hasta el objetivo de expansión). Aparte de esto, ha entrado en vigor una nueva normativa de protección del agua que obliga a incorporar una fase de purificación más. Dado que el agua va a parar al lago de Zúrich, la nueva normativa incorpora un paso más y exige tratar los contaminantes de interés emergente (como los restos de fármacos), ya que cada vez es más habitual encontrarlos en este tipo de aguas.

A medida que el proyecto avanza, la propia fase de construcción plantea un reto en sí misma, ya que debe realizarse mientras ARA Thalwil sigue en funcionamiento. Para lograrlo, el equipo de ingeniería ha planeado una secuencia de construcción compleja en la que se usan estructuras temporales. El área de instalación del edificio se construirá sobre una plataforma por encima de la "Seestrasse".

ARA Zimmerberg: fase de construcción

"Sin las soluciones digitales, este proyecto no se podría haber llevado a cabo. Con los métodos de planificación 2D tradicionales, hubiera sido imposible trazar y construir esta planta de tratamiento de aguas residuales a largo plazo. Solo gracias a las herramientas de planificación 3D digitales hemos sido capaces de aprovechar en condiciones hasta el último centímetro del área de construcción y acometer el proyecto desde un punto de vista técnico y legal", explica Dominik Börrnert, jefe de ingeniería civil y jefe de planificación digital en Hunziker Betatech.

Usaron ReCap Pro, la solución de Autodesk de captura de la realidad, para crear una nube de puntos 3D a partir de los datos digitales capturados mediante tecnologías de exploración estática. Este conjunto de datos profusos en detalles se importaron a Revit para generar un modelo de las condiciones existentes que representara con exactitud el entorno natural y edificado del proyecto. Los ingenieros usaron la exploración 3D con ReCap en Revit. La planificación arquitectónica y el modelo estructural se realizaron en Revit, y también se usó Civil 3D para planificar la excavación de la zona de obra y Plant 3D para obtener el modelo de la planta. Se creó una simulación de CFD de los digestores.

Los ingenieros realizaron un estudio de las zonas de sombra de los alrededores para garantizar que los residentes siguieran disfrutando de luz y de vistas al lago durante la construcción. Gracias a las mamparas y a los biofiltros previstos para la purificación de gases de escape, se evitarían las emisiones de ruido y olores. Además, a fin de evitar que el edificio tuviera el aspecto de una planta de tratamiento de aguas residuales, la fachada se remató con acabados de madera suiza para fundirse discretamente con el entorno.

ARA Zimmerberg: recorrido virtual

Al usar Revit y permitir los flujos de trabajo BIM, todos los participantes en el proyecto estuvieron mucho mejor informados de cada fase de construcción y nivel de planificación. La constante colaboración entre los contratistas fue fundamental dadas las limitaciones del área de construcción.

Los modelos del proyecto estuvieron disponibles a través de BIM 360, parte de ellos mediante el uso de gafas de realidad virtual. Así, todo el mundo disfrutó de una visión uniforme de los planos, desde los equipos de ingeniería civil y de estructuras al operador y al propietario del edificio, pasando por los equipos de construcción de la planta y de ingeniería eléctrica, e incluso los propios residentes. Esto no solo supuso un ahorro de tiempo sustancial, sino que fue especialmente relevante para la reconstrucción prevista durante el funcionamiento continuado.