Ingenieria portal

Alonso Medina RodriguezJefe del Centro Corporativo de Aprendizaje

Señores del Grupo Graña y Montero:

Esta publicación virtual representa una importante contribución al conocimiento del Grupo Graña y Montero, en ella se presentan los 15 trabajos finalistas del “Concurso Corporativo de Papers”. Como novedad, este año no contamos con categorías y abrimos la competencia a todos los colaboradores del grupo, sin importar especialidad, área de negocio o tema, en búsqueda de los mejores trabajos.

Este año superamos la barrera de los 100 trabajos, lo que nos muestra un crecimiento sostenido del esfuerzo de nuestros colaboradores en capturar el conocimiento. Pero, más allá del número de trabajos, rescatamos el fortalecimiento de nuestra cultura. Cada vez más, nuestros colaboradores se cuestionan, investigan, proponen, implementan e innovan. Hay un mayor compromiso y preocupación por el desarrollo de los trabajos lo que nos muestra el crecimiento profesional de nuestros colaboradores quienes – en muchos casos - se van convirtiendo en referentes en cada uno de los diferentes temas. Este resultado es finalmente uno de los objetivos más importantes de nuestra estrategia de “Aprender a Crecer”, que es crear una cultura de aprendizaje en la organización.

Vale la pena mencionar la calidad de los trabajos presentados este año, muchos de ellos son ejemplo de captura de conocimiento, el cual en circunstancias normales estaría solamente en las personas, haciendo de éste un conocimiento difícil de compartir con el resto de la organización. En otros casos hemos identificado enfoques muy técnicos, con aplicaciones creativas y sustentadas en principios científicos, donde han sido capaces de prever el comportamiento de componentes mecánicos que luego han sido puestos a prueba exitosamente. Además de lo mencionado, y fieles a nuestro ESTILO, hemos identificado una constante preocupación por agregar valor a nuestros clientes más allá de nuestras obligaciones contractuales, ya sea a través de mejoras en nuestros productos, servicios o procesos.

Compartir grandes ideas es siempre una tarea, además de placentera, trabajosa y estoy seguro que cada uno de los participantes lo hace con el mismo profesionalismo con el que se desempeñan diariamente en sus labores. Con ese esfuerzo y con este espacio de reconocimiento es que concluimos esta tercera edición con una gran satisfacción por los avances logrados, con muchas expectativas para la siguiente edición en la cual estamos seguros contaremos con mayor participación y seguiremos fortaleciendo nuestra cultura de aprendizaje que está basada en el conocimiento.

Finalmente quisiéramos agradecer a los participantes del concurso, por su entusiasmo en la participación de los talleres de papers y dedicación al concurso. Este año hemos superado los 40 horas hombre de capacitación en nuestros 23 “Talleres de Elaboración de Papers” dictados. Asimismo, agradecer a los 56 revisores que han participado del comité técnico y a los miembros del jurado, su respaldo y colaboración le da vida a este proceso y demuestra un involucramiento completo de la organización. Por su apoyo y largas horas de discusión, muchísimas gracias.

Atentamente

EVALUACIÓN GEOLÓGICA DE LA FORMACIÓN MESA (“TIGHT SANDS”) PARA UBICAR LAS MEJORES TENDENCIAS DE PRODUCCIÓN Y OPTIMIZAR LA ESTIMULACIÓN DE POZOS DE DESARROLLO EN EL LOTE I 5GMP | Aydeé Chumacaro Domador y Alfredo JP Jimenez Quiroz

“TOP DOWN” Y SU APLICACIÓN PARA LA REDUCCIÓN DEL PLAZO DE CONSTRUCCIÓN 11GyM | David Díaz Chávez

SISTEMAS DE EFICIENCIA ENERGÉTICA PARA LOS NUEVOS CONDOMINIOS DE INTERÉS SOCIAL EN VIVA GYM 18VIVA GyM | Erik Tanaka Concha

ACARREO 2.0 – ROMPIENDO EL PARADIGMA DE LOS PRECIOS FIJOS 27STRACON GyM | Gabriel Pi Ríos y Santiago Gómez Echeandía

COMPORTAMIENTO HIDRÁULICO DEL SISTEMA DE TRAVIESAS EN EL RÍO RÍMAC - MODELO FÍSICO HIDRÁULICO A ESCALA REDUCIDA 36GyM | Jimy Quintana Zavaleta y Max Correa Vigo

IMPLEMENTACIÓN DE CÍRCULOS DE CALIDAD DURANTE LA CONSTRUCCIÓN DE LAS ESTACIONES Y PATIO DE MANIOBRAS DEL TREN ELÉCTRICO LÍNEA 1 – TRAMO 2 46Infraestructura | Jorge Luis Nishihara Alcocer

CONTENIDO

CASO DE ESTUDIO DEL USO DE BIM EN LA ETAPA DE LICITACIÓN DE UN PROYECTO DE EDIFICACIONES 54GyM | José Antonio Taboada y Alessandra Garrido Lecca

METODOLOGÍA PARA LA EVALUACIÓN DE PAVIMENTOS AEROPORTUARIOS EN EL PERÚ 62GMI | José Ygnacio Melchor Areche

SOLUCIÓN DEL ACOPLAMIENTO MECÁNICO PARA REMOLQUE ENTRE DOS TRENES ELÉCTRICOS DE DIFERENTES MARCAS 71CONCAR | Juan Saravia Castilla y Christian Oliva Chirinos

OPORTUNIDADES Y RETOS PARA USAR GAS NATURAL LICUADO (GNL) COMO COMBUSTIBLE EN EQUIPOS DE TRANSPORTE PESADO 79GMI | Juan Carlos Taboada Sinchez

IMPORTANCIA DE LA ADMINISTRACIÓN DE CONJUNTOS RESIDENCIALES ANTE EL CRECIMIENTO INMOBILIARIO 89VIVA GyM | Lenny Adolfo Sellerico Seminario

ANÁLISIS INMOBILIARIO DE EDIFICACIONES DE ALTURA EN EL PERÚ DESDE LA PERSPECTIVA DE LA RENTABILIDAD 96VIVA GyM | Marco Fabio Pineda Romero

OPTIMIZACIÓN DE LA ENVOLVENTE DE PRESIÓN LATERAL EN ENCOFRADOS DE COLUMNAS EJERCIDA POR CONCRETOS DE ALTA FLUIDEZ 106GyM | Pablo Jhoel Peña Torres

ALTERNATIVAS CONSTRUCTIVAS PARA LA MEJORA EN EL ACABADO DE LOS MUROS ANCLADOS 115GyM | Rafael Castro Malarin y Alvaro Ramos Ríos

PLAN DE NEGOCIO EN UNA ENTREGA DE PROYECTO LEAN (LPDS) 121Graña y Montero | Santiago Ruiz Vaca

CONTENIDO

CONCURSO CORPORATIVO DE PAPERS 5

EVALUACIÓN GEOLÓGICA DE LA FORMACIÓN MESA (“TIGHT SANDS”) PARA UBICAR LAS MEJORES TEN DENCIAS DE PRODUCCIÓN Y OPTIMIZAR LA ESTIMULACIÓN DE POZOS DE DESARROLLO EN EL LOTE I.

GMP | Aydeé Chumacaro Domador/ Alfredo JP Jimenez Quiroz

Resumen: El presente trabajo se realiza al Sur del Lote I Cuenca Talara en el Noroeste del Perú para la formación Mesa (Paleoceno Inferior) con el objetivo de obtener un mejor entendimiento técnico geológico de esta formación, teniendo como consecuencia los resultados de mejora de producción de petróleo. Para ello se utilizó estudios de: Coronas, detritos de perforación, secciones delgadas y registros eléctricos de pozos recientemente perforados en la zona. La importancia de hacer este estudio tiene como consecuencia que la Formación Mesa se ha convertido en el principal objetivo en la perforación de pozos de GMP, teniendo como resultado el aporte de más del 50% de la producción de petróleo del Lote I, por lo que es primordial entender el comportamiento geológico de esta. La estrategia de desarrollo ha sido secuencial perforando del centro del bloque levantado hacia los limites estructurales. A partir del año 2012, despues de aplicar los estudios realizados, la produccion en los pozos comienza a ser atractiva, razon por la que se aumenta el numero de pozos por año, con objetivo principal Formacion Mesa.

Palabras Clave: Reservorio, Yacimiento, Caracterizar, Coronas, Permeabilidad, Porosiadad.

INTRODUCCIÓN

El futuro de campos maduros como el Lote I dependerá en gran medida de los avances realizados en estudios geológicos a reservorios de baja permeabilidad llamados “Tight Sands”. Requiere estrategias de exploración y desarrollo adecuados con enfoque de ingeniería para la máxima recuperación de petróleo y gas. A la Formación Mesa se le da esta denominación principalmente por sus características petrofísicas de permeabilidad, que están por debajo de 0.1 mD y porosidades menores a 11%. La recuperación es estimulando con fracturación hidráulica, sin la cual (como muchos yacimientos) no sería económico. Por lo tanto, este reservorio se considera dentro del grupo de «Reservorios

no convencionales» como “play” Estratigráfico (contienen petróleo proveniente de intervalos lutaceos superiores e inferiores ricos en materia orgánica). (Canadian Society for unconventional Resources - CSUR)

OBJETIVOS

• Determinar las características sedimentarias y origen de facies a través de la descripción de coronas convencionales y construir modelos predictivos para la variabilidad lateral y la heterogeneidad de las unidades de depósito.

• Identificar el impacto en la permeabilidad y porosidad que están controlados por el contenido de arcillas

6 Graña y Montero

y variabilidad de diagénesis, para evitar el tratamiento de la formación por métodos que reaccionen negativamente y dañen el reservorio.

• Determinar un modelo geológico detallado de la formación Mesa para generar un plan de desarrollo en todo el lote I, con una adecuada completación, además del cálculo de reservas y mostrar los resultados de Producción, Factores de recuperación, POIS y como estos hacen posible la viabilidad de perforación de pozos en este tipo de reservorios.

METODOLOGÍA DE TRABAJO

Esta basado en flujos de trabajo aplicados al conocimiento de campos en desarrollo de reservorios apretados. La secuencia es la que se describe en los siguientes esquemas:

Figura 2: Modelo sedimentario y estratigráfico de la Fm. Mesa.

Se realizó el modelamiento geológico, estratigráfico secuencial, estructural y petrofísico evaluación del comportamiento productivo de la formación Mesa, realizando el cálculo de reservas, integrando datos de los registros de los pozos con los resultados de laboratorio, llegando a establecer tendencias de desarrollos de arenas y realizar propuestas de perforación de nuevas ubicaciones.

Figura 1: Ubicación del Lote I en la Cuenca Talara.

Figura 3: Secuencia de Interpretación.

La Interpretación Petrofísica se inició con la recopilación de la data de registros eléctricos de los pozos que integran el área en estudio, así mismo se recopilo la data de coronas existentes en el área.

Figura 4: Secuencia de Interpretación Petrofísica.


El propósito de caracterización del reservorio es integrar la información obtenida de estudios de las diferentes especialidades involucradas en estos trabajos basadas en este modelo de caracterización geológica y parte de ingeniería, para generar modelos predictivos que pueden utilizarse durante el ciclo de vida del reservorio. Toda la información debe ser integrada desde los poros hasta el contexto regional.

Figura 5: Cálculo de Reservas del Reservorio.

MODELO GEOLÓGICO DE LA FORMACIÓN MESA

Se ha construido un modelo geológico basado en la reinterpretación estructural del área, definiendo los límites y la geometría del reservorio usando como herramienta principal la correlación estratigráfica de pozos así como secciones estructurales y construcción de mapas estructurales Se realizaron secciones estratigráficas de detalle. Así mismo la interpretación de perfiles, obteniendo valores de porosidad, saturación de agua, datos que han sido calibrados con los resultados que dio el laboratorio de las coronas analizadas.

Figura 4: Sección estratigráfica Fm. Mesa Lote I

Con todos los pozos de Oeste a Este (Sentido de aporte de la Formación Mesa), se muestra los tres miembros de la formación Mesa. Se puede notar un fuerte cambio estratigráfico de las arenas del miembro Superior de la Formación Mesa, hacia el yacimiento de Negritos, adelgazándose los desarrollos arenosos, hasta que desaparecen totalmente. El mejor desarrollo de arenas del Miembro Superior se presenta en el yacimiento Huaco, reflejado en la producción en dicho yacimiento. El miembro inferior es más constante y de mayor extensión en el Lote I, adelgazando hacia el Sur y aumentando potencia hacia el Norte.

Figura 6: Canales Submarinos en el Lote I.

Figura 7: Modelo de depositación de la Fm. Mesa

8 Graña y Montero

Con la información de 38 pozos que se han perforado en el Lote I y en relación a lo interpretado en este trabajo, se concluye que el Lote I tiene los siguientes canales de depositación, todos ellos asociados a un canal submarino principal de aporte de E – W. Dentro de Modelos Regionales, existe un modelo sedimentario realizado (Adrian Montoya 2011) el cual coincide con lo propuesto.

GEOLOGÍA ESTRUCTURAL

Existen dos sistemas de fallas dominadas por le estructura regional de las mismas características, el bloque según este análisis estructural difiere en rumbo y buzamiento de los demás bloques de la formación Mesa.

De acuerdo a la densidad de Pozos perforados se estima que los estratos de la Formación Mesa, tienen un rumbo estimado Norte-Sur y 20° de buzamiento al Este.

Figura 8: Mapa Estructural al tope de la Fm. Mesa

En el Lote I la Formación Mesa forma parte de un gran bloque estructural limitado por las Fallas “Milla 6” y “Gran Falla” hacia el Oeste y hacia el este por las fallas Bodega I,II Y III.

Figura 9: Sección Estructural de la Fm. Mesa

CARACTERIZACIÓN DE RESERVORIO

Se ha construido un modelo geológico basado en la reinterpretación estructural del área, definiendo los límites y la geometría del reservorio usando como herramienta principal la correlación estratigráfica de pozos así como secciones estructurales y construcción de mapas estructurales.

Una vez identificado el tope y la Base de laFm. Mesa e identificar pozos tipos para cada yacimiento se interpretó la petrofísica en cada pozo obteniéndose parámetros de arena neta petrolífera, porosidad e índice de hidrocarburos.


Para la obtención del valor de arena neta petrolífera se ha tenido en consideración los registros convencionales (GR, SP, RSL) y los registros de porosidad (densidad y neutrón), El contorno de los valores de arena neta petrolífera está de acuerdo al control estructural previamente establecido.

Figura 10: Mapa de arena Neta Petrolífera Fm. Mesa

El mapa de IH viene de la relación de porosidad efectiva en el Net Pay, el Net Pay y la Saturación de Hidrocarburos So = (1-Sw), por lo que multiplicada por el área nos dará la estimación de las reservas in situ de hidrocarburos.

HI = H*PHIE*So

Dónde:

IH: Índice de hidrocarburo H: Arena Neta petrolífera PHIE: PorosidadSo: Saturación de aceite

Figura 11: Mapa de Índice de hidrocarburos Fm. Mesa

Se elaboró también un mapa isoproductivo donde se registran pozos antiguos conjuntamente con los pozos perforados por GMP el cual nos indica los trenes de producción que se superponen a los trenes de buen desarrollo de roca reservorio.

Figura 12: Mapa isoproductivo de la Fm. Mesa

También se elaboró una curva donde se muestra la historia de producción de la formación Mesa, donde sobresalen los momentos de mejora en producción, como resultado de los esfuerzos realizados por el área técnica de GMP.

Figura 13: Historia de Producción de la Fm. Mesa

PLANEAMIENTO DE PERFORACIÓN DE POZOS

De los mapas y estudios realizados se ha planteado la perforación de pozos desarrollo de extensión siguiendo los dos trenes principales de depositación y así mismo de acuerdo al cálculo del factor de recuperación

10 Graña y Montero

CONCLUSIONES

• El Modelo Depositacional planteado para la Formación Mesa, es el de un sistema turbidítico, el cual se manifiesta por las variaciones laterales a distancias cortas, encontrados en los distintos pozos perforados por esta formación en el área de estudio.

• De la interpretación de los mapas de arena neta, El mayor desarrollo de roca reservorio y niveles de arena más constantes se atribuyen a la parte norte del área de estudio disminuyendo hacia el sur, desapareciendo algunos niveles de arena según las secciones estratigráficas.

• La presente evaluación concluye con la propuesta de nuevas ubicaciones para perforar siguiendo una orientación preferencial de acuerdo a la calidad del reservorio con objetivo principal la Formación Mesa, y posibles objetivos secundarios a considerar con la elaboración de secciones más a detalle con el propósito de incrementar la producción en el Lote I.

se y teniendo en cuenta el límite del contrato del Lote se plantea perforar a 18 acres. Por tal motivo se ha clasificado los pozos de acuerdo al análisis geológico donde cabe mencionar que el factor estratigráfico es el dominante y a la información de pozos vecinos en pozos probados, probables, posibles.

Figura 14: mapa de trenes de ubicaciones de pozos Lote I

RECOMENDACIONES

• Se recomienda la perforación de ubicaciones de desarrollo para continuar con el desarrollo de la formación Mesa, en los yacimientos en el Lote I.

• Considerar la metodología y los resultados de la presente evaluación para hacer un diseño de completación adecuado tratándose de un reservorio de tipo “Tight Sands”

• Evaluar por separado los miembros de la Formación Mesa, con el objetivo de determinar su continuidad en los yacimientos donde se desarrolla, para la inter-ubicación de nuevos pozos y poder seguir desarrollando la Formación Mesa en el Lote I.

BIBLIOGRAFÍA

• CORNEJO y HECTOR. Estratigrafía del Lote I CAVELCAS DEL PERÚ S.A – 1993.

• Evaluación geológica del cretáceo en la cuenca Talara (A. Montoya 1993).

• Geología del petróleo de la cuenca Talara (Gerardo Pozo – Petrobras 2003).

• Henry Posamentier, Facies Model 2006 - SEPM SP 84.

• Malcolm Rider, Geological Interpretation of Well Logs.

• Petrophysical Reservoir Evaluation.• Hector H. Perez. LITHOFACIES

ELECTROFACIES AND FLOW UNITS.• Rusell B. Travis. Problemas de fallas en

el subsuelo.• William R. Almon. Routine core analysis.• GMP. Caracterización Sedimentológica

de la Formación Mesa.• (SERANNE, M), 1987. Informe

Geológico “Evaluación Tectónica y Sedimentaria de la Cuenca Talara”.


“TOP DOWN” Y SU APLICACIÓN PARA LA REDUCCIÓN DEL PLAZO DE CONSTRUCCIÓN

GyM | David Díaz Chávez

Resumen: En toda obra de edificación, existen tres factores que son principales para la buena ejecución del proyecto y para asegurar la satisfacción del cliente, a saber: el costo, la calidad y el plazo, por lo que continuamente se están implementando mecanismos que permitan controlar y mejorar cada uno de estos factores. Este Paper describe un método que permite la construcción simultánea de la subestructura (bajo la rasante) y de la superestructura (sobre la rasante) reduciendo notablemente el plazo de ejecución (hasta un 30%) y manteniendo la calidad del mismo, sin afectar gravemente al costo. De gran utilidad en los proyectos en los cuales el poco espacio y tiempo son factores que determinaran la rentabilidad del mismo.

Palabras Clave: Plazo, Pilotes, Muro pantalla, Tablestaca, Excavación, “Top – Down”.

INTRODUCCIÓN

El Perú afronta actualmente un boom en la construcción de obras civiles, de infraestructura y de edificaciones, cada mañana al salir por las calles de Lima se pueden observar edificios en construcción aquí y allá. Los inversionistas están interesados en la construcción de sus edificios, algunos son edificios de oficinas corporativas, otros departamentos para alquiler o venta, otros son centros comerciales y/o empresariales, pero todos ellos quieren que sus obras cuenten con buena calidad, un costo razonable y en el menor tiempo posible.

Siendo GyM ‘la más antigua y más grande empresa constructora del Perú’1, está a la vanguardia y es constantemente invitada por estos inversionistas a participar en la construcción de sus obras, debido a que 80

años de experiencia le han dado credibilidad y confianza, gracias al apego constante a sus cuatro valores fundamentales: Cumplimiento (Antes del Plazo), Calidad, Seriedad y Eficiencia.

Para brindar al cliente esa seguridad que ha caracterizado a GyM, es necesaria la constante investigación e innovación en los procesos constructivos, con el fin de reducir el plazo de entrega, optimizar el costo de la construcción y maximizar la calidad de la misma.

OBJETIVO

Este paper tiene como objetivo describir un proceso constructivo llamado “Top – Down” o “De arriba abajo” que permite reducir el plazo de ejecución, especialmente en edificios que cuentan con ambientes bajo el nivel de la calle tales como sótanos, ya que permite

1 Juan Manuel Lambarri – Gerente General GyM.

12 Graña y Montero

que la construcción de la superestructura pueda comenzar casi en simultáneo con la construcción de la subestructura, mediante la utilización de pilotes y muros pantalla.Si bien es cierto que la utilización de cimentaciones especiales puede conllevar al incremento del costo de la construcción, se puede compensar con el acortamiento del plazo de la construcción.

Otro de los objetivos del paper es definir cuan conveniente es la utilización de este proceso constructivo y que beneficios, además del plazo, puede traer.

DESCRIPCIÓN DEL PROCESO CONSTRUCTIVO

El proceso constructivo de “Top Down” (Up Down) comenzó a ser utilizado para la construcción de líneas de metro en los lugares en los que se necesitaba poner en marcha las vías a nivel de rasante casi al mismo tiempo que se construían las estructuras bajo rasante. Airey Taylor Consulting2 desarrolló el uso de esta técnica para el uso general en la industria de la construcción en el Oeste de Australia.

El principio de Top Down consiste en instalar los elementos portantes verticales y el sistema de estabilización usando pilotes y muros pantalla construidos a nivel del terreno antes de la excavación.

El proceso consta de los siguientes pasos a seguir, los cuales pueden tener alguna variación:

1. Vacear pilotes perimetrales y muros pantalla in situ, cuidando que tengan un buen acabado y que estén aplomadas.

2. Instalar los pilotes centrales, los que pueden ser de concreto o de perfiles de acero estructural.

3. Vacear la losa a nivel de terreno para confinar los pilotes y muros pantalla.

4. Comenzar la construcción sobre la superficie.

2 http://www.atconsulting.com.au/


5. Después que la losa de concreto ha alcanzado cierta resistencia, puede comenzar la excavación.

La excavación debajo de la primera losa es similar al proceso minero, el cual requiere equipos de limpieza de sobrecarga baja, una faja transportadora vertical de acarreo sería muy conveniente debido al poco espacio disponible.

6. Continuar con la excavación y construcción de los niveles inferiores hasta llegar a la cota de fondo requerida.

VARIACIONES AL PROCESO

KPFF Consulting Engineers3 modificó el proceso del muro pantalla optando por tablestacas de acero pesado que quedarían como las paredes perimétricas de los sótanos. Estas tablestacas no requieren una cimentación separada para soportar sus cargas tributarias y su propio peso, debido a que ellos llevan la carga axial mediante fricción lateral.

Por otro lado, Skyline Steel4 presenta una alternativa interesante para reemplazar a los pilotes de concreto, utilizando columnas metálicas llamados “Stanchions” que permiten aprovechar el espacio y funcionan bien para el caso de placas, al mismo tiempo que reducen el riesgo de desplome.

El proceso comienza con el hincado del molde provisional del pilote (similar el utilizado en pilotes de concreto), y se realiza la excavación de la tierra dentro del molde.

Luego de lo cual se introduce el pilote metálico y se vacea la cimentación del mismo utilizando concreto.

Es importante indicar que estos pilotes metálicos son fabricados de acuerdo al diseño de la estructura. Se puede ver una animación del proceso propuesto por Skyline al seguir el siguiente link: http://www.youtube.com/watch?v=WDJJRK4EwCo

REDUCCIÓN DEL PLAZO DE EJECUCIÓN

Mientras que con el proceso constructivo tradicional, la construcción de una edificación comienza con el movimiento de tierras, excavación masiva y eliminación de material

3 http://www.kpff.com/4 http://www.skylinesteel.com

Instalación de Tablestacas – Skyline Steel

14 Graña y Montero

Los esquemas anteriores han sido basados en un estudio comparativo que se preparó para la propuesta del Edificio Real 2, con un área techada de 27,948.77 m2 y 13,929.34 m2 de área destinada a oficinas y usos comunes, obteniendo una disminución del plazo de 5 meses.

Mientras que con el método tradicional la construcción de los sótanos iniciaría en el mes 9, con “Top – Down” comienza en el mes 5, además con el método tradicional la construcción de la estructura de la torre (sobre rasante) comenzaría en el mes 11, mientras

excedente, al mismo tiempo que se lleva a cabo la estabilización de los taludes mediante muros pantalla, soil nailing, etc., para luego comenzar con la construcción de la subestructura desde el fondo hasta el final de la superestructura (Bottom Up); utilizando este método constructivo, podemos construir una edificación literalmente en dos direcciones, de arriba abajo (Top – down), en el caso de los sótanos y de abajo a arriba (bottom – up) en el caso de la construcción sobre la rasante (superestructura).

Es importante tener en cuenta que esto significa tener dos frentes de trabajo, lo que aumentaría la cantidad de personal obrero, staff y las obras y servicios provisionales necesarios para ambos frentes.Los siguientes esquemas de planeamiento muestran la diferencia de plazo que existe entre el método tradicional y el “Top – Down”:

Cronograma según método tradicional (22 meses).

Cronograma según método “Up – Down” (17 meses).

Cuadro comparativo: Método Tradicional – “Top – Down”

que con “Top – Down” comenzaría casi al mismo tiempo que los sótanos. Además, se observa que las actividades de excavación y movimiento de tierras con “Top – Down” se retiran de la ruta crítica.

Con lo que se puede demostrar que efectivamente el método descrito reduce el plazo de ejecución de una edificación.

COSTO

Debido a que el proceso constructivo “Top – Down” permite una construcción diferente, las partidas relacionadas con su ejecución, especialmente en Estructuras son diferentes. El estudio mencionado previamente presenta la diferencia del costo entre ambos métodos según el siguiente cuadro comparativo:

Se puede apreciar que el costo directo de la partida de estructuras utilizando “Top – Down” es mayor que con el método tradicional en un 23.75%.

Es importante mencionar que para este estudio se propusieron pilotes metálicos interiores para los sótanos, los cuales se convirtieron en las


columnas finales de los sótanos, reduciendo la cuantía de acero en las mismas.

Debido a la naturaleza particular de este proyecto, la ejecución con el método tradicional requería una Sobre excavación para mantener a los taludes estables, con “Top – Down” no es necesario, debido a que no existen taludes libres.

Este aumento puede llevar a pensar que este método descrito no es económicamente conveniente, sin embargo, analizando el Costo Directo Total se puede obtener una mejor visión de la incidencia en el costo:

Cuadro Comparativo – Presupuesto Edificio Real 2.

Beneficios por Rentas Anticipadas.Gráfico1

Se puede observar un menor costo en las Obras Provisionales y Servicios, atribuido principalmente a la reducción del plazo de ejecución. Sin embargo, esta disminución no es tan notable debido a que se tendrá mayores obras y servicios provisionales por los dos frentes de trabajo antes mencionados, además se debe considerar un sistema de inyección de aire y extracción de monóxido de carbono dentro de los trabajos provisionales.

El costo directo se ve afectado en S/. 3’651,683.23 que representa un +7.15%, utilizando “Top – Down”, sin embargo se observan menos Gastos Generales debido a la Reducción del Plazo, en un -6.28%.

Con todo, lo que obtenemos es un +5.72% equivalente a S/. 3’553,960.13 adicionales utilizando este método.

En Proyectos de Centros Comerciales, Líneas subterráneas y edificios destinados a alquiler, resulta interesante utilizar este método, debido a las rentas provenientes de la puesta en funcionamiento.

Para el caso de Estudio del Edificio Real 2, siendo un edificio destinado al alquiler de oficinas, se consideró un monto de 23 US$/m2/mes, basado en el Reporte de Mercado realizado por Colliers International, para oficinas Prime en Lima para el 2013.

El siguiente cuadro muestra el cálculo de los beneficios por rentas anticipadas para el caso de Real 2, asumiendo que el utilizando “Top –Down” tenemos 5 meses de plazo ganado con respecto al método tradicional:

Se puede observar que los beneficios por rentas anticipadas son mayores al sobrecosto del método “Top – Down” en S/. 931,287.35.

Por lo que resultaría factible ejecutar una edificación destinada a alquiler utilizando este método, asumiendo que las condiciones son ideales y que se cuentan con todos los equipos necesarios para llevar a cabo las diferentes partidas de este proceso.

16 Graña y Montero

CONCLUSIONES

• El método constructivo “Top –Down” ayuda a reducir el plazo de ejecución de un Proyecto de Edificaciones con respecto al método tradicional, en el caso estudiado llegaría hasta un 22.7% menos.

• Debido a que este método disminuye el plazo de ejecución, se puede tener los recursos (personal obrero, staff, equipos, etc.) disponibles para ser utilizados en nuevos proyectos.

• Utilizando “Top – Down” la construcción de la superestructura (torre) se independiza con respecto a la construcción de la subestructura (sótanos) haciendo que la excavación masiva para los sótanos deje de formar parte de la ruta crítica del Proyecto. Sin embargo se debe evaluar la disponibilidad así como el costo de los equipos de excavación y retiro de material (faja transportadora vertical).

• El proceso constructivo en sótanos requiere mayor controles de Prevención de Riesgos, debido a la naturaleza de la ejecución, siendo necesaria la instalación provisional de sistemas de inyección de aire y extracción de gases.

• Aunque existe un costo adicional al aplicar “Top – Down” debido a los trabajos de pilotaje y muro pantalla, esto es compensado con los beneficios por renta adelantada como en los casos de Centros Comerciales, Líneas Subterráneas (Metro) y Edificios de alquiler o venta, siempre y cuando la contratista esté a cargo de la Ingeniería, Gerencia y la Construcción del Proyecto.

• Por ser un método constructivo innovador, capta la atención del cliente gracias a las ventajas de tiempo y costo que ofrece; no

obstante, aún necesita desarrollarse más profundamente en el Perú.

INFORMACIÓN ADICIONAL

Algunos de los proveedores de Pilotaje, Muros Pantalla, etc., son:

• Pilotes Terratest5Av. Manuel Olguín Nº 373 of. 505 Santiago de Surco, Lima - PerúTelf. (511) 619-3535Fax (511) 619-3530E-mail: [email protected]

• Mota Engil Perú6

Av. Nicolás Ayllón 2634 Ate - Lima 3 PERÚ Telf. (511) 414-3665Fax (511) 414-1012 / 1010 / 1011

• Arcelor Mittal International Peru7

Calle Miguel Dasso 134 Oficina 301Lima 27 PERUTelf. (511) 421-4364Fax (511) [email protected]

AGRADECIMIENTOS

Mi agradecimiento al equipo que realizó el estudio comparativo del Edificio Real 2: los ingenieros César Ramos Salazar, Álvaro López Cuellar y Ronald Díaz Domínguez por la orientación e información brindada con respecto al tema, así como por la absolución de dudas y consultas, y el apoyo constante que me dieron durante el desarrollo del tema.

5 http://www.terratest.com.pe/6 http://www.mota-engil.pe/7 http://corporate.arcelormittal.com/


A Gerencia Técnica por los comentarios y sugerencias constantes brindadas por la Ing. Fiorella Arce.

REFERENCIAS

• Airey Taylor Consulting. (2013). Top-Down Building Construction Design. West Perth, Australia: Airey Taylor Consulting.

• Narong Thasnanipan, A. W. (2000). Practical installation of stanchions for top-down. Bangkok, Thailand: GEOTECH.

• Pilotes Terratest. (2013). Proyecto: Mall Paseo San Bernardo.

• Skyline Steel. (2005). Sistema TopDown Estacionamientos con Tablestaca. Obtenido de YouTube: http://www.youtube.com/watch?v=WDJJRK4EwCo

• Skyline Steel. (5 de Noviembre de 2013). Top Down Excavation. Obtenido de Skyline Steel -Technical Library: http://www.skylinesteel.com/

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SISTEMAS DE EFICIENCIA ENERGÉTICA PARA LOS NUEVOS CONDOMINIOS DE INTERÉS SOCIAL EN VIVA GYM

VIVA GyM | Erik Tanaka Concha

Resumen: Una tarea fundamental para el sector vivienda en el Perú es lograr un crecimiento habitacional de calidad enmarcado en criterios de sostenibilidad, donde no solo sea importante capturar la atención del público sino lograr que este se sienta complacido con su adquisición no solo porque sea ecológico, sino porque a largo plazo percibirá ahorros energéticos que justificarán en demasía el precio que se pagó por él inmueble. VIVA GyM es la primera empresa inmobiliaria en el país que desarrolla sistemas de ahorro de consumo a través de sus sistemas de reutilización de aguas grises en los condominios de interés social y que hoy en día a través de la marca ECOVIVA incentiva el uso de este y otros sistemas en pro del medio ambiente y el ahorro energético.

Palabras Clave: Eficiencia Energética, Reutilización de Agua, Innovación, Vivienda Social, ECOVIVA

INTRODUCCIÓN

El Perú es un pais que se caracteriza por poseer una gran cantidad de recursos naturales. De acuerdo con el informe del Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo (PNUD) publicado en el 2013, el país no los utiliza de manera adecuada. Este mal uso de los recursos va desde problemas en la gestión de los mismos por parte de las autoridades competentes, así como el mal uso por parte de la población que no es consciente del costo asociado a la producción de energia o al costo de la potabilización del agua. Ante esa situación nace el concepto de uso adecuado de los recursos natuales a través del manejo de la eficiencia energetica.

Aplicar criterios de eficiencia energética a la vivienda de interés social es un parámetro de calidad y sostenibilidad, no solo porque

se traduce en un concepto de mejor calidad de vida para las personas, sino también porque contribuye a un desarrollo amigable con el medio ambiente. Es por eso que esta investigación tiene como objetivo describir y comparar los distintos sistemas disponibles bajo estos criterios y los beneficios que pueden otorgar al sector vivienda, específicamente al de interés social.

Para dar inicio a esta investigación se considera necesario pasar a conocer las definiciones de Eficiencia Energética y Vivienda de Interés Social, para luego dar a conocer la posición del Gobierno Peruano ante estos criterios, señalar los distintos sistemas existentes, llegando de esta manera a conocer el trabajo que desarrolla la empresa inmobiliaria VIVA GyM a través de su programa EcoVIVA y finalizando con dar a conocer las conclusiones y recomendaciones sobre la aplicación de


estos sistemas y la generación de valor a través de la aplicación de estas tecnologías en los productos inmobiliarios.

DEFINICIONES

Eficiencia Energética

De acuerdo al Fondo Nacional del Ambiente, la eficiencia energética consiste en conseguir más resultados con menos recursos, lo cual se traduce en menores costos de producción, más productos con menos desperdicios y menores consumos de energía; puntualmente, en lo referente a esta última característica, los sectores industrial, comercial y residencial consumen energía en diversas formas por lo que se deben buscar altos niveles de eficiencia energética en estas actividades.1

De acuerdo a los ultimos estudios de Peru2021, cada vez mas los grupos de interes relacionados a diversos proyectos de construcción exigen la aplicación de conceptos de eficiencia energetica, manteniendo una tendencia hacia la sostenibilidad; siendo este un diferenciador clave en algunos grupos.

Vivienda de Interés Social

Actualmente en el Perú se le denomina Vivienda de Interés Social a aquellos proyectos que se desarrollan para garantizar el acceso a la vivienda propia enfocado a los niveles socioeconómicos (NSE) C y D mediante la participación activa del promotor inmobiliario y del constructor que apuestan por el sector inmobiliario como unidad de negocio. Estos últimos trabajan de la mano con el estado que, a su vez, ofrece diferentes facilidades a los interesados para adquirir estas viviendas

1 (Fondo Nacional del Ambiente - Perú, 2014) http://www.fonamperu.org/general/energia/energetica.php2 http://www.mivivienda.com.pe/3 http://www.infonavit.org.mx/

como el financiamiento con tasas menores a las del mercado y/o bonificaciones al buen pagador, a través de programas como Mi Vivienda2 o Techo Propio.

POSICIÓN DEL GOBIERNO PERUANO

La construcción de viviendas sostenibles y energéticamente eficientes son parámetros en los que el estado Peruano y particularmente el fondo Mi Vivienda vienen trabajando desde hace algunos meses en conjunto con el sector privado; si bien aún no hay un programa que incentive la construcción de viviendas bajo estos criterios, se prevé que el estado podría brindar a futuro mayores facilidades a los compradores interesados en algún programa similar al de Hipoteca Verde del Instituto del Fondo Nacional de la Vivienda para los Trabajadores (INFONAVIT)3 en México, donde con dicho programa, los proyectos que promuevan este tipo de viviendas bajo el marco del uso de ciertos sistemas y tecnologías relacionadas al ahorro energético y la sostenibilidad, puedan brindar una mejor calidad de vida, ofreciendo consumos menores en los recibos de agua y luz, siendo a la vez amigables con el medio ambiente.

SISTEMAS DE EFICIENCIA ENERGÉTICA

El acceso a la energia es un problema a nivel nacional. El Estado peruano reconoce un deficit por cumplir la actual demanda de la población. Por ello, manejar el concepto de Eficiencia Energética es un concepto que aporta valor a la empresa y debería ser promocionado como uno de los diferenciadores principales ante la competencia.

20 Graña y Montero

Iluminación Eficiente

La luz forma parte de nuestra vida, por este motivo es una de las necesidades energéticas más importantes en un hogar, según Osinergmin4, la iluminación puede llegar a representar aproximadamente la quinta parte de la electricidad que consumimos en la vivienda.

Resulta importante aclarar la idea equivocada, pero muy extendida, de asociar la intensidad de luz que proporciona un foco con la cantidad de electricidad necesaria para producirla. Hablamos así de un foco de 50 o de 100 vatios (W) como sinónimos de fuentes de luz que producen una cierta luminosidad, cuando en realidad, el vatio es una unidad de potencia eléctrica y la intensidad de luz tiene su propia unidad de medida, el “lumen” (lm). Esto obliga necesariamente a conocer las características básicas (incluyendo su eficiencia) de las fuentes luminosas disponibles en el mercado, para poder tomar una decisión de diseño informada. Por lo que se recomienda instalar focos de baja potencia, con mayor cantidad de lúmenes por vatio y que presenten una vida útil mucho mayor a las convencionales.

Existen en el mercado gran variedad de focos con estas características que permiten un ahorro hasta de un 70%. Una consideración importante es no usar focos incandescentes o halógenos, estos deben ser remplazados por focos ahorradores o LEDs los cuales proporcionan el mismo nivel de iluminación, consumen entre cuatro a cinco veces menos energía y tienen una vida útil hasta 50 veces mayor que los focos tradicionales; los ahorros generados no solo se representarán en el menor consumo energético sino también en evitar el mantenimiento constante, esto genera un ahorro considerable entre material y mano de obra que deberá de ser evaluado. Una manera eficaz a la hora de seleccionar la fuente de luz es buscar alternativas cuya calificación en la Etiqueta Energética5 sea igual o superior a la B.

Gráfico n°1: Equivalencias entre Tecnologías – MICRO PLUS GERMANY

Gráfico n°2: Valores de consumo de una etiqueta energética que permiten conocer la eficiencia de un producto eléctrico.

Con el fin de comparar algunas de las ofertas en el mercado presentadas en la sección anterior se procedió con el siguiente análisis:

1. Se determinó la similitud de un foco convencional de 100w con un foco ahorrador de 20w y un foco LED de 10w; así como también un foco convencional de 50w, con un foco ahorrador de 15w y un foco LED de 5w bajo la cantidad similar de lúmenes que emiten.

4 http://www.osinergmin.gob.pe/5 http://www.etiquetaenergetica.com/


Gráfico n°3: Elaboración Propia. Gráfico n°6: Elaboración Propia.

Gráfico n°4: Elaboración Propia.


2. Los costos unitarios para la implementación de luces fueron tomados de valores referenciales de la página web de Sodimac.6

COSTOS REFERENCIALES EN SODIMAC(incluye IGV)

foco 100w S/. 1.50foco 50w S/. 1.20foco ahorrador 20w S/. 30.00foco ahorrador 15w S/. 20.00LED 10W S/. 60.00LED 5W S/. 40.00

3. Se determinó el consumo promedio anual a través del consumo eléctrico de las tecnologías analizadas y su requerimiento en cada ambiente de una vivienda típica de 65m2 con tres dormitorios, sala, comedor, cocina, lavandería, dos baños y un estudio; asumiendo un uso promedio de 6 horas diarias.

4. Se determinó la frecuencia de mantenimiento de acuerdo a la vida útil de cada tecnología. (Foco tradicional: 1,000hrs. Foco Ahorrador: 8,000hrs. Foco LED: 50,000hrs.)

5. Luego se procedió a la comparación.

6. A pesar de que el costo de la implementación de un foco convencional en todas las áreas de la vivienda es mínima al inicio, se puede apreciar en el análisis que los cotos de mantenimiento y consumo energético hacen que el acumulado de gasto sea mucho mayor a medida que pasa el tiempo comparado con las otras tecnologías.

7. En cinco años se percibe con los focos ahorradores un ahorro del 34% mientras que con los focos LED un ahorro del 46% comparado con los focos tradicionales.

Instalación de Gas Natural

El Gas Natural (GN) es uno de los combustibles más limpios y económicos que existen en el mercado. Actualmente la empresa Cálidda7 cuenta con la concesión del estado para diseñar, construir y operar el sistema de distribución de gas natural en el departamento de Lima y la Provincia Constitucional del Callao, mientras que la empresa Contugas8 hará lo propio en Ica.

6 http://www.sodimac.com.pe/7 http://www.calidda.com.pe/residencial_ahorro.htm8 http://www.contugas.com.pe/

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Según la gerencia comercial de Cálidda, con el GN se puede ahorrar hasta un 70% en comparación con el uso de otros combustibles. “A más artefactos conectados al gas natural, mayor será el ahorro”.9 es por ello que se recomienda la implementación de este sistema en todos los proyectos cuyas locaciones cuenten con la red de abastecimiento.

Con el fin de demostrar el ahorro mencionado líneas arriba, Cálidda presenta el siguiente análisis actualizada al mes de julio 2014 en publicidad impresa:

USO DE GAS NATURAL EN LA COCINA (*)* El consumo mensual de GLP en la cocina es de 1 balón. El precio del balón de GLP de 10Kg. es de S/. 33.84

USO DE GAS NATURAL EN LA COCINA Y TERMA (**)**Terma de acumulación de 60 lts. usada 45 minutos al dia.

USO DE GAS NATURAL EN COCINA, TERMA Y SECADORA DE ROPA (***)***Secadora de ropa usada 12 horas al mes.

Tipo de cambio (Servicio de Distribución) S/.2.80

De acuerdo al análisis presentado, se puede determinarlo siguiente:

1. El cambio de uso de cocina eléctrica a GN puede generar un ahorro de hasta el 69% en los costos de consumo mensual, pasando de pagar S/.35.67 a S/.16.14

2. Si a dicho cambio se le añade el uso de una terma a gas, el ahorro puede incrementarse hasta en un 70% del consumo mensual, pasando de pagar S/.87.65 a S/.38.14

3. Las viviendas que usen secadora de ropa, y la añadan a la conexión de GN junto con la cocina y terma puede obtener hasta un 70% de ahorro en los costos de consumo, ya que pasarían de pagar un promedio mensual de S/.183.81 a S/.55.31.

Ascensores Ecológicos

Bajo el concepto de sostenibilidad tanto en consumo como en medio ambiente varios fabricantes están trabajando en una oferta de ascensores ecológicos los cuales pueden generar ahorros hasta del 50% cumpliendo las siguientes características:

1. Maquinarias de bajo consumo. No utiliza aceites ya que carecen de engranajes.

2. Cuadro de maniobra con función de desconexión de la Energía. Evita consumos en periodos donde el ascensor no se utiliza. Ejemplo: Nocturno.

3. Desconexión de todos aquellos elementos que desperdician energía como indicadores (displays), luz de cabina y operadores de puertas.

9 Diario El Comercio ‐ Articulo: Gas natural en casa: ¿Cómo puedo acceder a este servicio? ( 03/05/2014)


4. Cumplen normativa RoHS10, no utilizan plomo que es altamente contaminante para el medio ambiente.

5. Posibilidad de acumular la energía sobrante y utilizarla para servicios comunes o devolverla a la línea eléctrica.

Según el Gerente Comercial de Ascensores Andinos11, los ascensores tradicionales tienen un consumo anual aprox. de 2,382 Kw/h; asumiendo el costo de S/.0.15 por Kw/h, este representa un costo promedio anual de S/.357.3 en consumo eléctrico solo en el funcionamiento de un ascensor. Si consideramos reemplazar los ascensores tradicionales por el uso de ascensores ecológicos, el consumo promedio anual podría disminuir hasta un 50% lo cual significa un ahorro anual aproximado de S/.178.65 por ascensor.

SISTEMAS DE AHORRO DE AGUA

La aplicación de tecnologías de uso doméstico para el consumo racional del recurso hídrico tiene un efecto directo en el uso más eficiente de los recursos energéticos involucrados en la extracción, purificación y transporte de agua hacia los centros de demanda.12 Es bajo este concepto que se recomiendan los siguientes sistemas:

Griferías y Sanitarios Ahorradores

En las griferías se recomienda el uso de aireador (A) y/o la válvula limitadora de caudal (B), dispositivos que se instalan

directamente en duchas y/o llaves de lavaplatos y lavamanos (ver ilustración N°2). El limitador de caudal, tal como lo indica su nombre, permite una reducción de éste. El aireador compensa la disminución de caudal mediante la adición de burbujas de aire al flujo de agua justo antes de la boca del grifo. Los indicados dispositivos pueden lograr entre un 30% y un 80% de ahorro en agua utilizada en la ducha y en la grifería de lavamanos y lavaplatos, lo que implica una disminución significativa en el total de agua consumida en el hogar13.

10 RoHS (de las siglas en inglés Restriction of Hazardous Substances) se refiere a la directiva 2002/95/CE de Restricción de ciertas Sustancias Peligrosas en aparatos eléctricos y electrónicos, fue adoptada en febrero de 2003 por la Unión Europea.

11 http://www.ascensoresandinos.com12 Observatorio de Ciudades. Pontificia Universidad Católica de Chile y Dirección General de Aguas (2009).13 Guía de Diseño para la Eficiencia Energética en la Vivienda Social. Santiago de Chile (2009) Pag. 201

Gráfico n°7: Aireador de lavamanos (A) y válvula reductora de caudal en ducha (B).

En el caso de los sanitarios se recomienda el uso de inodoros entre 4.8 y 6 litros con sistema dual de descarga, ya que si solo se necesitan descargar residuos líquidos solo hará el uso del 50% de su capacidad. Muchas familias tienen en sus casas, inodoros de más de 6 litros de agua; ya que éstos se encuentran en buen estado de funcionamiento, sin considerar que pueden ser de 12, 18 o hasta 24 litros. Es decir, cada vez que jalan la cadena utilizan 12, 18 o 24 litros respectivamente.

Actualmente no existen muchos productos ahorradores en el mercado, son poco conocidos o poco confiables, motivo por

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el cual SEDAPAL ha patentado el Sello Producto Ahorrador de Agua, con el fin de que los usuarios finales reconozcan con mayor facilidad los productos ahorradores, tales como inodoros, válvulas, dispositivos, etc. que ahorren entre un 30% y 80% del consumo de agua14.

Gráfico n°8: Sello de Sedapal que reconoce a los productos ahorradores en griferías y sanitarios.


Gráfico n°10: Elaboración propia según los datos estadísticos del Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente de España

Con el fin de comparar la oferta de griferías y sanitarios tradicionales con las opciones ahorradoras se procedió con el siguiente análisis:

1. Se considera una vivienda de 4 habitantes con 3 dormitorios, 1 cocina, 1 lavandería y 2 baños completos, con una dotación de 1,200lts de agua por día.

2. Los costos unitarios para la implementación de sanitarios, duchas y griferías fueron tomados de valores referenciales de la página web de Sodimac.


3. Se asumieron los siguientes porcentajes de consumo de agua:

4. Se determinó el consumo promedio anual asumiendo un costo aprox. de S/.1.45 por m3 de agua y una frecuencia de uso de la ducha 1 vez al día, el inodoro 4 veces al día y el lavamanos 6 veces al día por persona.

5. Luego se procedió con la comparación:

14 http://www.sedapal.com.pe/ahorrodeagua


6. Tan solo en el uso de sistemas ahorradores en duchas, inodoros y lavamanos se percibe un ahorro de más del 50% en consumo de agua.

7. A pesar de que el costo de la implementación de grifería y sanitarios ahorradores puede llegar a ser inicialmente 50% más caro que los tradicionales, se obtiene un retorno de la inversión en el primer año a través del menor consumo de agua que hacen que el acumulado de gasto sea mucho menor comparado con los sistemas tradicionales a medida que pasa el tiempo, llegando a representar un ahorro de hasta S/.213 por año.

Reutilización de Aguas Grises

Las aguas grises provienen del uso doméstico, tales como el lavadero, el lavamanos y la ducha. Estas se diferencian de las cloacales las cuales están contaminadas con desechos provenientes del inodoro, también llamadas aguas negras. Las aguas grises tratadas pueden ser de mucha utilidad en el campo del regadío ecológico ya que representan entre el 50% y el 80% de las aguas residuales residenciales, el reúso de los efluentes tratados es una excelente alternativa para la irrigación de las áreas verdes de los condominios.

Existen muchas tecnologías relacionadas al tratamiento de aguas grises. Una de ellas es el tratamiento tipo Humedal. Este consiste de un filtro de arena sembrado con plantas de pantanales, este sistema permite tratar aguas grises después de su pre-tratamiento, el cual replica las condiciones naturales de un humedal, permitiendo que los microorganismos se encarguen del

tratamiento del agua, logrando que esta pueda ser usada de manera posterior en el riego de plantas ornamentales y árboles.

En el proyecto residencial de Los Parques de Villa el Salvador de la empresa inmobiliaria VIVA GyM, se optó por el uso de este sistema reutilizando solo las aguas grises provenientes de las duchas de los departamentos, para satisfacer el riego de 2,775.27m2 de áreas verdes comunes, el cual requería un volumen promedio de 5,551 litros de agua por día. Asumiendo el costo promedio de S/.1.45 por m3 de agua, se logró percibir un ahorro mensual de S/.241.46 en los costos de mantenimiento de áreas verdes15.

EMPRESA INMOBILIARIA VIVA GYM

VIVA GYM16, es una empresa del grupo Graña y Montero17, dedicada a la promoción y generación de Proyectos Inmobiliarios.

Visión

Ser la empresa de desarrollo inmobiliario en el mercado peruano reconocida como la empresa innovadora en cuanto a los estándares de servicio hacia sus clientes.

Misión

Desarrollar los mejores productos inmobiliarios en todos los segmentos del mercado, cuidando siempre que nuestros productos satisfagan todas las necesidades de los diferentes mercados que atenderemos. Siempre desarrollando una arquitectura de primer nivel.Bajo esta visión y misión es que la empresa inmobiliaria VIVA GyM crea la marca

15 Memoria Descriptiva: “Humedales con finalidad de rehúso en riego en el proyecto de Los Parques de Villa el Salvador” Lycons S.R.L. (2011), Pág. 6

16 http://www.vivagym.com.pe/17 http://www.granaymontero.com.pe/

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ECOVIVA, la cual representa un sistema innovador de reutilización de aguas grises para el riego de áreas verdes de los condominios a través del sistema Humedal.

ECOVIVA

En un mercado tan comoditizado es de altísima importancia ofrecer soluciones innovadores que logren una diferenciación de la competencia y aporten a la sociedad. Es bajo este parámetro qué nace la marca ECOVIVA a través de la reutilización de aguas grises para el riego de áreas verdes en los condominios de VIVA GyM, y que ahora tiene como miras a futuro brindar nuevas soluciones basadas en criterios de sostenibilidad y ahorro energético que sumados a mecanismos de comunicación efectiva generen un diferenciador clave en el mercado.

CONCLUSIONES

De acuerdo a la información presentada:

• El sistema de iluminación más eficiente es el LED con un 46% de ahorro, seguido de los focos ahorradores con un 34%.

• Con el uso del Gas Natural se pueden reducir los consumos de energía hasta en un 70%

• Con el uso de ascensores ecológicos se podría reducir hasta en un 50% en el consumo eléctrico por ascensor.

• Los sistemas de griferías, inodoros y duchas ahorradoras pueden generar un ahorro hasta del 60% en el consumo de agua por familia.

• Tan solo en el riego de las áreas verdes comunes de los condominios, se podría alcanzar un ahorro de hasta S/.241.46 mensual y S/.2,897.52 anual gracias al sistema de reutilización de aguas grises.

• Si comparamos la suma de los consumos promedio anual en tecnologías tradicionales con las tecnologías ahorradoras en electricidad y agua, se podría percibir un ahorro de hasta S/3,227.48 en el consumo familiar.

RECOMENDACIÓN

Si VIVA GyM incorpora los conceptos desarrollados en esta investigación, y los comunica de manera adecuada a sus grupos de interes (accionistas, compradores, etc.) estaría promoviendo la innovación citada en la visón de la empresa, generando un diferenciador potente sobre la competencia.

REFERENCIAS

• Guía de Diseño para la Eficiencia Energética en la vivienda social (2009) Santiago de Chile

• Julio C. Romaní y Victor Arroyo (2012) Matriz Energética en el Perú y Energías Renovables.

• Guía de Orientación del Uso Eficiente de la Energía y de Diagnóstico Energético (2006) Ministerio de Energía y Minas

• Guía Práctica de la Energía. Consumo Eficiente y Responsable, 2da Edición (2007) Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE) Madrid,España.

• www.peru2021.org/

Gráfico n°12: logotipo de la marca ECOVIVA.


ACARREO 2.0 – ROMPIENDO EL PARADIGMA DE LOS PRECIOS FIJOS

STRACON GyM | Gabriel Pi Ríos1 y Santiago Gómez Echeandía2

Resumen: El presente trabajo describe la aplicación de una nueva metodología de valorización y control de costos de las actividades de acarreo desarrollada y aplicada en STRACON GyM (SGyM). Dicha metodología se basa en el análisis de las condiciones reales de operación, el establecimiento de los criterios y consideraciones de valorización en forma conjunta con el cliente y la elaboración de una Matriz de Cálculo que permita obtener montos variables de valorización para las actividades mencionadas.El desarrollo no solo comprende la concepción teórica de la iniciativa sino que también muestra los resultados obtenidos en uno de los proyectos de la compañía.

Palabras Clave: Acarreo, Matriz de Cálculo, Cliente/Socio, Perfil de Acarreo, Flota, Pendiente, Distancia, Precio Fijo de Acarreo, Reclamo.

1 Ingeniero de Minas / Universidad Nacional de Ingeniería / gabri [email protected] Ingeniero Civil / Universidad Nacional de Piura / [email protected]

INTRODUCCIÓN

Hoy en día los sectores de minería y construcción representan un mercado altamente competitivo en Perú y Latinoamérica. La existencia de una grancantidad de empresas que brindan estos servicios con niveles crecientes de eficiencia y calidad nos llevan a la búsqueda de nuevas estrategias que nos permitan atraer la confianza de los clientes y, con ello, lograr la consolidación en el negocio. Una de estas estrategias es el desarrollo y fortalecimiento de una relación Cliente/Socio orientada a la ejecución constante de acciones que garanticen la satisfacción del cliente, la identificación de oportunidades de ahorro para ambas partes (cliente y ejecutor) y, sobre todo, la construcción de una relación

de trabajo potencialmente colaborativa y sostenible.

Lograr lo anteriormente mencionado resultafactible siempre y cuando se presente el escenario y condiciones propicias para ello; sin embargo, es lógico que surja la siguiente interrogante: ¿qué hacer cuando las condiciones contractuales y/o metodologías tradicionales de gestión de proyectos enmarcan y limitan el logro de una relación Cliente/Socio? Un claro ejemplo de esto es cuando nos encontramos ante un contrato a“Precios Unitarios” en donde se cuenta con tarifas fijas para cada unidad de avance del proyecto, tarifas que en algún momento pueden no ser las más justas para el cliente o para el ejecutor. En este caso, nuestro objetivo debe enfocarse en la identificación

28 Graña y Montero

de oportunidades que resulten beneficiosas para ambas partes y no caer en letargo o culpar a las circunstancias de los resultados obtenidos a la fecha.

A continuación se da a conocer la aplicaciónexitosa de una nueva metodología de valorización y control de costos para las actividades de acarreo en contratos a Precios Unitarios. Si bien es cierto que dicha iniciativa fue concebida, desarrollada y aplicada dentro de SGyM, y posee una orientación técnica hacia los sectores de minería y construcción, el enfoque puede ser replicado en las demás empresas del Grupo Graña y Montero independientemente del giro del negocio al que pertenezcan.

OBJETIVOS

• Demostrar que el fortalecimiento de la relación Cliente/Socio tiene resultados positivos para ambas partes.

• Plantear y desarrollar nuevas ideas que nos permitan alcanzar los objetivos trazados para un proyecto, rompiendo viejos paradigmas como pensar que una unidad de avance debe tener un precio fijo durante toda la ejecución de un proyecto.

• Desarrollar una nueva metodología de valorización y control de costos que permita una retribución justa (tanto para el cliente como para el ejecutor) y un óptimo control de las actividades de acarreo en una operación minera o un proyecto de movimiento de tierras.

• Dar a conocer a todo el Grupo Graña y Montero la aplicación exitosa de una de las iniciativas desarrolladas en SGyM, a fin de convertir la gestión del conocimiento en una fortaleza corporativa.

DESARROLLO

Generalidades

SGyM es una empresa del área de negocio de Ingeniería y Construcción del Grupo Graña y Montero enfocada en proveer servicios integrales de operación minera en tajo abierto y subterráneo, así como en la ejecución de trabajos de movimiento de tierras masivo. Como parte de este alcance, las principales actividades ejecutadas enlos proyectos de la compañía son las siguientes:• Perforación• Voladura• Carguío• Acarreo• Trabajos Auxiliares (Equipo Auxiliar)

El siguiente gráfico muestra la incidencia de cada una de las actividades antes mencionadas, sumadas al costo indirecto, en el costo total de ejecución de un proyecto.

Gráfico 01 – Incidencia en costos de las actividades en una operación minera

Como se puede apreciar, la actividad másincidente (en un orden del 44 %) es el acarreo. Por tal motivo, tanto el control de los costos de esta actividad como el aseguramiento de una retribución justa representan un factor clave de éxito para la compañía.


Un aspecto importante para el aseguramiento de una retribución justa por las actividades ejecutadas es el tipo de contrato pactado con el cliente. Actualmente SGyM maneja tres tipos de contrato, los cuales se muestran a continuación:

• Contrato Colaborativo – Reembolsables: Contrato en el que el cliente reconoce todos los costos del ejecutor más un porcentaje de los mismos (fee) que representa la utilidad del proyecto. Aquí se busca que las decisiones sean tomadas en forma conjunta (cliente y ejecutor); sin embargo, la decisión final es del cliente.

• Contrato Colaborativo – Alianza:Contrato muy parecido al anterior en el cual el cliente reconoce los costos del ejecutor más un porcentaje de los mismos (fee) que representa la utilidad del proyecto. La diferencia radica en que aquí se establecen, de manera conjunta, metas de producción y costo que promueven la búsqueda del ahorro durante todo el proyecto. En este tipo de contrato, las decisiones en el proyecto son tomadas en consenso por un comité integrado por representantes de ambas partes, es decir, existe una responsabilidad compartida. Además, toda decisión que se tome debe ser unánime.

• Contrato a Precios Unitarios: Contrato más conocido y frecuente en operaciones mineras y de construcción. En este caso, se establece un precio fijo para cada unidad de avance de las partidas contractuales del proyecto y, en base a ello, se presenta la valorización al cliente. Aquí el ejecutor es autónomo

en la toma de decisiones del proyecto dentro del alcance contractual, pero el hecho de contar con precios fijos representa un riesgo durante toda la ejecución.

Resulta lógico pensar que, ante contratos aPrecios Unitarios, la eficiencia es el valor corporativo que más nos acerca al logro de los objetivos económicos del proyecto; sin embargo, para que esta afirmación sea correcta es necesario asegurar una retribución justa en cada partida valorizable. A continuación se exponen todos los componentes del riesgo asociado a la metodología tradicional de valorización de la actividad de acarreo (en un contrato a Precios Unitarios) y la solución aplicada por SGyM dentro de sus operaciones.

METODOLOGÍA TRADICIONAL DE VALORIZACIÓN DETRABAJOS DE ACARREO

Tradicionalmente, en un contrato a PreciosUnitarios, las estructuras de Ítems de Pagoconsensuadas con el cliente incluyen precios fijos por cada unidad de avance. Si aplicamos este concepto a las actividades realizadas en una operación minera y/o movimiento de tierras, podemos decir que, tomando en consideración el tipo de material existente, los costos de perforación y voladura son poco variables a lo largo de la ejecución del proyecto.

Asimismo, dependiendo del tipo de equipos de carga seleccionados, los costos de carguío también suelen mantenerse constantes en el tiempo; sin embargo, es lógico que durante el desarrollo del proyecto los costos de acarreo varíen, ya que estos dependen de las distancias, pendientes, estado de las vías, disponibilidad de botaderos, entre otros factores de alto grado

30 Graña y Montero

de variabilidad. A continuación se muestra un ejemplo de las diferencias existentes entre las condiciones contractuales y la operación.

Gráfico 02 – Diferencias entre las condiciones contractuales y reales de operación (alto grado de variabilidad)

Gráfico 04 – Relación Precio – Tiempo

Gráfico 05 – Incidencia de cambios de Distancias/Pendientes en montos de Reclamo

Gráfico 03 – Relación Precio – Distancia

Una alternativa a la que frecuentemente se recurre a fin de obtener una retribución más justa de las actividades de acarreo es establecer la unidad “m3-km” o “tonelada-km”. Si bien es cierto que en algunos casos esta opción puede ayudar a compensar de algún modo los verdaderos costos incurridos, dicha alternativa no es precisamente la solución óptima ya que, finalmente, el costo de operación no depende directamente de la distancia de la ruta sino del tiempo invertido por el equipode acarreo en recorrer la ruta, tal como se observa en los siguientes gráficos:

Las valorizaciones emitidas al cliente bajo las metodologías tradicionales pueden jugar a favor o en contra de cualquier parte, dependiendo del acuerdo establecido. Adicionalmente, cada vez que se presentan cambios dentro del proyecto, estos se convierten en Adicionales o Reclamos, cuya aprobación muchas veces suele dilatarse por conflicto de intereses de ambas partes y, a la vez, generan roces y desgaste en la relación comercial.

El gráfico anterior no solo muestra la granincidencia de los cambios de distancias ypendientes en los montos de reclamo sino también evidencia que valorizar por “m3-km” o “toneladakm” nos permitiría recuperar solo un pequeño porcentaje (alrededor del 12.00 %) de los verdaderos sobrecostos incurridos.

Otro aspecto importante es que al utilizar un precio fijo para las actividades de acarreo se obtiene un margen de operación


que no refleja en forma precisa la gestión del proyecto. Por ejemplo, simulemos un proyecto durante su fase inicial (primer año de ejecución) que posee las siguientes características:

Tabla 01 – Consideraciones para un proyecto en su fase inicial

Tabla 03 – Resultados Previstos para la operación

Tabla 02 – Resultados Reales para la operación

Tomando en cuenta las características mencionadas y considerando una ejecución del proyecto de acuerdo al Plan de MinadoContractual, los resultados reales se asemejarán a lo mostrado a continuación:

Como puede observarse en la Tabla 02, durante los primeros meses se obtienen porcentajes elevados de utilidad (mayores al 13.00 % establecido para el año) que, de algún modo, ponen de manifiesto una “buena gestión del proyecto”. Sin embargo, al final del primer año de ejecución no se logran las metas económicas planteadas inicialmente (9.23 % de 13.00 %). Si hacemos un análisis de los costos previstosasociados al desarrollo de las rutas de acarreo durante la ejecución, obtendremos lo siguiente:

Luego de este análisis es evidente que la amplia utilidad obtenida durante los primeros meses (mayor al 13.00 % - ver Tabla 02) no garantiza el logro del margen esperado, ya que la utilidad prevista para los primeros meses es aún más elevada (superior al 20.00 % - ver Tabla 03) a fin de compensar escenarios futuros en los que se cuente con mayores distancias de acarreo y, por ende, con mayores costos y menores ganancias.

Metodología de valorización basada en la Matriz de Cálculo

Ante las falencias identificadas en la valorización tradicional de las actividades de acarreo, en SGyM se diseñó una nueva metodología que permite una retribución justa para ambas partes y deje atrás los inconvenientes mencionados anteriormente. Esta metodología se basa en el cálculo de un precio flexible de acarreo en función al tiempo efectivo del ciclo (asociado a las pendientes y distancias reales de las rutas).

El desarrollo de esta metodología contempla los siguientes pasos:• Primero, se obtienen los tiempos

teóricos de viaje por tramo en cada una de las rutas del Plan de Minado

32 Graña y Montero

Tabla 04 – Velocidades Promedio en función de la pendiente

Tabla 07 – Matriz de Cálculo de tiempos efectivos de acarreo

Tabla 05 – Tiempo Fijo por flota

Tabla 06 – Tarifas Contractuales

Contractual (tanto de ida como de retorno), tomando en cuenta las condiciones óptimas de seguridad, tipo de equipos de acarreo, estado de las vías, condiciones climatológicas, entre otras consideraciones, para ello se hace uso de FPC y/o TALCPAC3.

• Posteriormente, se calculan las velocidades promedio en función a los tiempos obtenidos y las distancias de cada tramo.

• Luego de ello se tabulan las velocidades promedio para los diferentes rangos de pendiente.

• Adicionalmente se obtienen los tiempos fijos de acarreo, compuestos por los tiempos de carga, maniobra y descarga. Dichos tiempos son registrados para cada una de las flotas de acarreo existentes en el proyecto.

3 Herramientas informáticas, de Caterpillar y Runge Ltd. respectivamente, diseñadas para la estimación de tiempos de transporte en los distintos perfiles de acarreo de un proyecto de Movimiento de Tierras.

• El siguiente paso es establecer las tarifas contractuales horarias para cada flota de acarreo.

• Finalmente, se diseña una matriz en la cual se ingresarán las distancias y pendientes reales de cada tramo de la ruta y, con la información registrada anteriormente, se obtendrá el monto a valorizar por el transporte del material en la ruta indicada.

De esta manera se obtiene un precio flexible de acarreo que depende del tiempo efectivo invertido por la flota para recorrer el tramo, garantizando una retribución justa para ambas partes.

Asimismo, el uso de la Matriz de Cálculo ofrece al ejecutor la posibilidad de efectuar un mejor y más eficiente proceso de Control de Costos, ya que permite estimar con mayor certeza los costos previstos de acarreo y, posteriormente, identificar las brechas existentes durante la ejecución. Para ello, bastará con actualizar las rutas del proyecto, de acuerdo al Plan de Minado proporcionado por el cliente, y asignar la flota que llevará a cabo la operación.

Aplicación de Matriz de Cálculo en proyectos de SGyM

Actualmente SGyM ha aplicado esta metodología de valorización en sus proyectos a Precios Unitarios. Para ello, se llevó a cabo, de manera conjunta con el cliente, un minucioso análisis de las condiciones de operación y, luego de ello, se consensuaron las consideraciones para


4 Patrick MacLeamy, Director Ejecutivo de la firma global de arquitectura HOK.

la aplicación de la Matriz de Cálculo.

Es importante mencionar que en estos casos se optó por esta alternativa ante la magnitud de los cambios durante la operación y el impacto significativo de los mismos en el resultado de los proyectos.

El proceso mensual de valorización mediante la Matriz de Cálculo se desarrolla tal como se muestra a continuación:

• Ambas partes (cliente y ejecutor) concilian los perfiles reales de acarreo de desmonte y mineral mensualmente.

• Cada perfil de acarreo conformado por tramos contiene lo siguiente:

- Distancia y pendiente por cada tramo. - Material transportado: desmonte o

mineral. - Volumen transportado a través de

dicho perfil de acarreo. - Flota (equipo de carguío y acarreo)

utilizada.

• La distancia de cada tramo se divide entre la velocidad obtenida del cuadro de Velocidades Promedio (en función de la pendiente del tramo), obteniendo así el tiempo efectivo de acarreo (ida y retorno) para dicho tramo. Este cálculo se realiza para todos los tramos de cada perfil de acarreo.

• Se obtiene el tiempo de ida y retorno (en minutos) por perfil de acarreo de la sumatoria de los tiempos de cada tramo que lo compone.

• De acuerdo a la flota usada y material transportado, se incluye el tiempo fijo de acarreo (carga, maniobra y descarga) correspondiente.

• Se calcula el tiempo total de acarreo (en minutos) sumando el tiempo total de ida, el tiempo total de retorno y el tiempo fijo, por perfil de acarreo.

• Para obtener los US$/m3 por perfil de acarreo, se multiplica el tiempo total de acarreo por el precio de US$/m3 – min establecido en consenso con el cliente. Dicho precio depende de la flota utilizada y el tipo de material transportado.

• Luego, se calcula el monto a valorizar por perfil de acarreo del producto entre los US$/m3 obtenidos en el paso anterior y el volumen de material transportado.

• Finalmente, el ratio promedio de US$/m3 de acarreo se obtiene al dividir la suma de los montos (de todos los perfiles) entre el volumen total de material transportado. Este cálculo se realiza para cada tipo de material existente.

Todo el proceso se resume en el registro de los perfiles de acarreo y los volúmenes de operación, los cuales deben estar debidamente aprobados por el cliente para una gestión rápida de la valorización.

Resultados

La aplicación de la Matriz de Cálculo para la valorización de las actividades de acarreo tuvo resultados muy alentadores en los proyectos aplicados. A continuación se muestran las diferencias entre los resultados obtenidos antes y después de la utilización de esta metodología en uno de los proyectos de la compañía:

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5 Estracto del seminario VDC que se llevó a cabo en la Pontificia Universidad Católica dek Perú, el año 2012.

Gráfico 06 – Resultados antes y después de la aplicación de la Matriz de Cálculo (Mayo 2013)

Tabla 08 – Disminución significativa de los montos de Reclamo

Se observa que los resultados operativos mejoraron considerablemente luego de la aplicación de la Matriz de Cálculo, revirtiéndose el resultado acumulado de -5.4 % (en el mes de Abril 2013) a 1.0 % (en el mes de Mayo 2013); sin embargo, los resultados no solo beneficiaron al ejecutor. En la siguiente tabla se muestra el impacto de la nueva metodología en los montos de reclamos presentados al cliente.

Es evidente que una reducción en el monto total de los reclamos presentados al cliente tiene un impacto positivo en los costos del cliente, así como en el afianzamiento de la relación Cliente/Socio. En este caso, dicha reducción representa un 79 % del monto total de reclamo original.

Finalmente, la aplicación de la Matriz de Cálculo también brinda al cliente la posibilidad de proyectar sus costos de acarreo de acuerdo a los planes de minado existentes y así tomar una mejor decisión para el desarrollo de los mismos.

RECOMENDACIONES

• La aplicación de la metodología de valorización mediante la Matriz de Cálculo requiere que el cliente se encuentre totalmente convencido de sus beneficios; de lo contrario, será muy difícil que acceda a la implementación de la misma en el proyecto.

• Asimismo, dicha metodología requiere de un equipo de topografía enfocado


en el levantamiento de las rutas de acarreo, las cuales deberán ser posteriormente aprobadas por el cliente para el cálculo de los montos a valorizar.

• Resulta necesario evaluar la incidencia de las mayores distancias y mayores pendientes en los sobrecostos de acarreo. En este caso, queda demostrado que las mayores distancias representan solo un 12.00 % del sobrecosto, motivo por el cual la aplicación de la metodología tradicional de “m3-km” o “tonelada-km” no lograría compensar los verdaderos costos del proyecto.

CONCLUSIONES

• Queda demostrado que la aplicación de la Matriz de Cálculo para la valorización de las actividades de acarreo resultó en una solución beneficiosa tanto para el cliente como para SGyM.

• La utilización de la Matriz de Cálculo proporciona las siguientes ventajas:

- Obtener una retribución justa por las actividades de acarreo ejecutadas.

- Mejor control de los costos del proyecto mediante una estimación más certera de los costos previstos de acarreo de acuerdo al Plan de Minado.

- Reducir significativamente los montos por concepto de Reclamos presentados al cliente.

- Brindar al cliente la oportunidad de estimar con mayor precisión sus costos futuros de acarreo, según sus planes desarrollados.

• La constante búsqueda de nuevas y mejores formas de hacer las cosas nos lleva a superar prácticas tradicionales que muchas veces no nos conducen a resultados óptimos.

• Siendo el Grupo Graña y Montero el grupo de ingeniería y construcción más importante del país y proyectándose como el más confiable de Latinoamérica, es importante dar a conocer las buenas prácticas de cada empresa y así potenciar aún más las fortalezas obtenidas con el paso del tiempo y la experiencia ganada.

REFERENCIAS

• Caterpillar Performance Handbook – Caterpillar Inc., Peoria, Illinois, U.S.A. - Edición 42 – Enero 2012

• Curso de Entrenamiento TALPAC 9 - Runge Limited Ltd A.C.N. 010 672 321Brisbane, Australia, 2007

• Tutorial en línea FPC (Fleet Production and Cost Analysis Program): http://paulywogbog.net/315/Assignments/truck_and_loader_project.htm

• Hojas de Resultados de proyectos STRACON GyM

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COMPORTAMIENTO HIDRÁULICO DEL SISTEMA DE TRAVIESAS EN EL RIO RÍMAC - MODELO FÍSICO HIDRÁULICO A ESCALA REDUCIDA

GyM | Jimy Quintana Zavaleta y Max Correa Vigo

Resumen: La presente investigación se enfoca en el estudio del comportamiento hidráulico de escolleras dispuestas de manera transversal al cauce del río Rímac, llamado “Sistema de Traviesas”, mediante la aplicación de un Modelo Físico Hidráulico a Escala Reducida. Este análisis experimental nace a raíz del emplazamiento de estructuras importantes en el lecho del río Rímac, siendo estas; El Viaducto del Metro de Lima, el Puente existente sobre la Vía de Evitamiento y los Puentes del Proyecto Vía Parque Rímac, en donde la cercanía y posición dentro del cauce generan una variación negativa en el comportamiento natural del río. Ante esto se optó por la implementación del sistema de Traviesas dentro del cauce, con el cual analíticamente se obtuvo una disminución de la socavación general, disminución de la velocidad del flujo y disminución del diámetro medio del enrocado. Con el fin de verificar los datos teóricos obtenidos, se realizó el estudio hidráulico del sistema de traviesas a través de un modelo físico hidráulico a escala reducida, en donde el primer paso consistió en la calibración de la rugosidad del cauce, obteniendo un valor de 0.022, el cual es muy cercano al valor de 0.0216, que equivale a 0.040, valor considerado en los cálculos matemáticos; el segundo paso fue la construcción del modelo (escala 1/40), donde se representó las estructuras mencionadas anteriormente dentro del lecho del río y como paso final se realizaron los ensayos a diferentes niveles de caudales de acuerdo a las consideraciones de diseño, obteniéndose el buen desempeño hidráulico del sistema de traviesas, logrando controlar la erosión general, es decir la no degradación excesiva que pueda comprometer la cimentación de las estructuras que se desea proteger.

Palabras Clave: Traviesas, Escolleras.

INTRODUCCIÓN

La presente investigación nace debido a la necesidad de verificar la interacción hidráulica entre una estructura diseñada por el hombre en este caso el viaducto del Metro de Lima y un ente natural que viene a ser el Río Rímac, en donde por razones de trazo geométrico, interferencias y expropiaciones propias del

proyecto en mención, se decidió que parte del viaducto elevado se emplace sobre el lecho del río Rímac en una extensión de 750m tal como se muestra en la figura 01, donde además se puede apreciar que en dicha zona también se encuentra el puente existente sobre la vía de Evitamiento llamado Puente Huáscar y dos de los futuros puentes del proyecto Vía Parque Rímac (viaductos 9 y 10).

1 Ingeniero Civil - Ingeniería Consorcio Metro de Lima - Graña y Montero / [email protected] Ingeniero Civil - Ingeniería Consorcio Metro de Lima – Graña y Montero / [email protected]


Fig. 01: Vista de la confluencia del Metro de Lima, Puente Huáscar existente y Puentes del Proyecto Vía Parque Rímac en el Lecho del río.

Debido a la confluencia de estructuras muy importantes en una misma zona del río Rímac y considerando que de estas, la más vulnerables es el puente sobre la vía de Evitamiento, se barajaron varias alternativas para el sistema de reforzamiento hidráulico, verificándose mediante métodos matemáticos que el usos de enrocados convencionales provocaría una excesiva socavación alrededor de los pilares de las estructuras mencionadas, por lo cual se optó por la implementación de una solución innovadora en nuestro país, la cual consiste en la colocación de escolleras dispuestos de manera transversal al cauce del rio Rímac, llamados en el lenguaje de la ingeniería hidráulica “Sistema de Traviesas”. Esta solución fue verificada matemáticamente a través del software Hec-Ras, obteniéndose una reducción considerable de la velocidad del flujo y por ende una disminución de la socavación alrededor de las estructuras mencionadas, además cabe mencionar que se optó por esta solución dado que se tiene como antecedentes a ríos ubicados en la ciudad de Cataluña (España) con características similares al Rio Rímac donde se ha demostrado el buen desempeño de esta solución.

Dado que no se cuenta con registros reales del desempeño hidráulico de esta solución en el río Rímac se optó por la verificación experimental a través de la construcción de un Modelo físico Hidráulico a escala Reducida, con el cual se intenta verificar los resultados matemáticos y viabilizar esta solución. El

presente paper redacta la metodología para la construcción, ensayos y resultados del modelamiento hidráulico a escala reducida, el mismo que fue desarrollado en el Laboratorio Nacional de Hidráulica.

OBJETIVO

El objetivo de la presente investigación es el estudio del comportamiento hidráulico del sistema de escolleras denominado “Sistema de Traviesas” y su interacción con estructuras como el Viaducto del Metro de Lima, el Puente sobre la Vía de Evitamiento y los futuros puentes del proyecto Vía Parque Rímac a través del Modelamiento Físico a Escala Reducida.

DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN

Antecedentes y Análisis Teórico

Río Rímac

El Río Rímac es uno de los ríos más importantes del país, no por el volumen de su caudal, sino porque abastece de agua y electricidad a Lima Metropolitana, la cual es la ciudad donde se concentra más del 30% de la población del país. Según sus características geográficas este rio nace a una altitud aproximada de 5500 msnm, dentro de su recorrido, a los 130 Km se une con rio Santa Eulalia, y ya en la costa, este forma un gran valle en forma de abanico o delta donde se emplaza la ciudad de Lima Metropolitana, para luego desembocar en el Océano Pacifico.

El crecimiento tanto demográfico y de infraestructura de la ciudad de Lima ha ocasionado efectos negativos en el rio Rímac, en donde por el afán de ocupar más espacios y colocar estructuras dentro

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del cauce, se han generado hoy en día zonas vulnerables a inundaciones y deslizamientos, esto debido al poco análisis que se brinda a la interacción entre el rio y las estructuras a emplazar.

En la figura 02 y 03 se muestra el ancho del cauce que tenía el rio Rímac en la época de la colonia y actual respectivamente, donde se puede notar la invasión del cauce debido a la construcción de una vía paralela al rio Rímac, la que hoy en día se conoce como vía de Evitamiento.

Fig. 02: Vista del ancho del Río Rímac en la Epoca de la Colonia donde se aprecia que los 6 vanos del Puente Trujillo son usado por el Río Rímac.

Fig. 04: Vista de la destrucción de unos de los muros de contención por el caudal del Río Rímac en diciembre del 2012.

Fig. 03: Vista del ancho del Río Rímac en la Epoca actual donde se aprecia que solo 4 vanos del Puente Trujillo son usado por el Río Rímac

De la hidrología del río Rímac se resalta que durante los meses de Enero a Marzo, el rio presenta un incremento considerable de caudal, llegando un registrarse históricamente caudales de hasta 220m3/s de acuerdo a la data del Senhami, este caudal es fácilmente transportable por el rio en sus condiciones primitivas, es decir teniendo este un ancho estable, pero por lo expuesto en el párrafo anterior, este ancho ha sido invadido y reducido, generándose

zonas vulnerables a posibles desbordes, ocasionando inseguridad tanto para los pobladores aledaños como para el personal que participa de los diferentes proyectos desarrollados en el cauce del río Rímac, Tal es así que la madrugada del 28 de diciembre del 2012 el rio Rímac sorprendió con en transporte de un caudal 115 m3/s hecho inusual que ocasiono la paralización de una obra en ejecución debido a la ruptura de una estructura de concreto que no soportó la fuerza que transportaba el rio, este hecho no trajo consigo ninguna muerte humana pero si tuvo un alto costo social y político a las autoridades y empresas involucradas (ver figura 04).

Sistema de Traviesas

El sistema de traviesas es un conjunto de enrocados dispuesto de manera transversal a la dirección del cauce, considerándose puntos fijos y en los cuales se logra una erosión general aproximadamente nula.

De acuerdo a lo registrado por los investigadores en los ríos de Cataluña (España) y vías experimentales, la pendiente final del lecho en los tramos comprendidos entre las traviesas es menor a la que tiene el río sin la presencia de estas estructuras. Por tanto, la inclusión de las traviesas en el cauce supone suavizar la pendiente del río.


Fig. 05: Pendiente de equilibrio en el lecho de un cauce, entre traviesas. Fuente: Forneris-Pascale.

Fig. 06: Erosión local a los pies de una traviesa.

La pendiente media actual del lecho del río Rímac en el tramo proyectado es de 1.30%. La pendiente de equilibrio entre traviesas podrá variar, según las fuentes bibliográficas, entre un 30% y un 60% de la anterior. Se asume que, como mínimo, se tendrá una pendiente de 0.30% entre traviesas.

Sin embargo dicha inclusión provoca un efecto desfavorable aguas abajo, dado que se desarrolla una socavación del fondo del cauce al pie de la traviesa, debido a que el agua vierte por encima de la traviesa salvando una diferencia de cotas, con lo cual el chorro de agua incide oblicuamente sobre el fondo y provoca la formación de un foso de erosión.

En dicho foso se disipa energía de manera importante. Es por ello que las velocidades obtenidas en el modelo HEC-RAS, en el que se ha asumido que no habrá erosión (basculación del lecho) son conservadoras de cara al diseño de la escollera de los márgenes. La disipación de energía en el foso, así como la menor pendiente en los tramos de lecho entre traviesas conllevan una reducción de las velocidades, en relación al escenario previo, sin basculación.

Conviene limitar el salto máximo del lecho tras las traviesas. En el proyecto se ha

limitado a unos 0.90 m, para la pendiente mínima de equilibrio esperable (0.30%). El criterio adoptado para la ubicación de traviesas ha sido colocarlas cada 1.20 m en elevación (desnivel entre sucesivos niveles de coronación). Por otro lado, se ha evitado que las zonas de los fosos coincidan con las pilas del viaducto, en vistas a evitar importantes erosiones locales en las mismas.

La magnitud del foso de erosión local está condicionada por el descenso del fondo entre traviesas (escalonamiento o pendiente) que a su vez depende de la distancia entre traviesas. Si la distancia es muy grande podrían llegar a descalzarse las traviesas y consecuentemente quedarían inutilizadas. De ahí la necesidad de conocer la distancia óptima entre traviesas que permita economizar el número de traviesas necesario y a la vez garantizar su estabilidad.

Es importante implantar suficientes traviesas, de cara a minimizar el salto vertical máximo del lecho en las mismas. La profundidad del foso se incrementa de manera importante al incrementarse el salto máximo del lecho en las traviesas. Para un salto máximo de 0.90 m, las distintas formulaciones estiman profundidades del foso “ys” entre 2.00 m y 3.50 m.

Fig. 07: Foso de erosión aguas abajo de una traviesa. Profundidad del foso “ys”. (Fuente: Martín Vide - Andreatta, 2006)

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La formulación que da resultados mayores para “ys” es la presentada por A. Andreatta, Ingeniero de SENER, en su Tesis Doctoral y en base a ensayos experimentales en modelo reducido y observaciones in situ en ríos de gravas en Cataluña. Ésta estima “ys” en 3.93 veces el salto.

Ello implicaría un foso máximo de 3.5 m de profundidad. Los resultados experimentales mostraron que la longitud total de los fosos en gravas varía entre 5 y 7 veces la profundidad “ys” del foso, es decir, aproximadamente 25.00 m.

Tomando esta consideración, se ha planteado que la profundidad de cimentación (cota de base) de la escollera de protección de los márgenes del tramo encauzado, sea de 2 metros. En los tramos del foso, esta profundidad será de 3.50 m. Con ello se protegen los muros o los revestimientos laterales frente al riesgo de socavación.

Fig. 08: Foso de erosión aguas abajo de una traviesa. Fuente: Lenzi, 2003.

Fig. 09: Vista en planta de la distribucion de las traviesas en la zona de analisis del rio Rímac.

Fig. 10: Vista de la sección trasnversal de la Traviesa.

En la figura 09 se presenta una vista en planta de la zona en análisis donde muestra la distribución de las traviesas a lo largo de la zona en análisis, esta disposición se encuentra de acuerdo a la teoría mencionada anteriormente. En la figura 10 se muestra la sección transversal de la traviesa donde se puede apreciar que este consta de un conjunto de rocas unidas por una mezcla de concreto, para el caso del particular del proyecto Metro de Lima se proyectó que el diámetro medio sea de 1.20m.

Modelo Físico Hidráulico a Escala Reducida

Una gran variedad de los fenómenos que ocurren en la naturaleza y sobre todo dentro del campo de la hidráulica son tan complejos que no es suficiente tratarlos únicamente con métodos matemáticos, por lo que es conveniente recurrir a técnica experimentales. Los modelos matemáticos plantean soluciones con modelos idealizados, lo que permite simplificaciones importantes, los que a su vez causan efectos que deben ser valorados mediante ensayos experimentales. El empleo simultáneo de ambas técnicas permite obtener mejores resultados ya que el modelo matemático toma valores del modelo físico y viceversa, de modo que la interacción nos lleva a acercarnos al comportamiento real del fenómeno analizado.

El uso de modelos físicos a escala reducida, llamados simplemente modelos hidráulicos, implica que estos deben ser semejantes al prototipo (Estructura hidráulica que se va a estudiar), para lo cual debe satisfacer las siguientes leyes de similitud:


Fig. 11: Vista del Huso granulométrico(curvas rojas) obtenido del prototipo y el material a usar en el Modelo(curvas celestes).

• Similitud Geométrica• Similitud Cinemática• Similitud Dinámica

La similitud geométrica implica una relación constante entre cualquier longitud del prototipo y su correspondiente longitud en el modelo. La similitud cinemática se refiere a la comparación entre el prototipo y el modelo con respecto a un movimiento, estas se cumplen cuando las formas de los patrones de flujos homólogos son iguales en cualquier tiempo, es decir hay similitud en el movimiento tanto en el prototipo como en el modelo. Para que el movimiento de un fluido en el modelo y el prototipo sean similares en forma completa no es suficiente con que se cumplan con las similitudes geométricas y cinemáticas, también es necesario tomar en consideración la acción de fuerzas que actúan sobre las partículas del flujo en movimiento, tales como fricción, tensión superficial, gravedad o peso, fuerzas de inercia, etc. Lo anterior implica que la relación de fuerzas homologas también debe ser constante, estableciendo así la similitud dinámica de fuerzas.

De acuerdo con la características del flujo en estudio en el cual se observa la predominancia de la fuerzas de gravedad, se deben de cumplir la igualdad en el modelo y el prototipo de parámetro adimensional de Froude para que se cumpla con la similitud dinámica.

Para la presente investigación ese ha considerado una escala de 1/40, la cual permite obtener los patrones de flujo en las inmediaciones de las estructuras, derivando a partir de esta escala las relaciones siguientes:

Dónde:Lp, Lm: Longitudes en prototipo y modelo.Vp, Vm: Velocidades en prototipo y modelo.Tp, Tm: Tiempo en prototipo y modelo.Qp, Qm: Caudales en prototipo y modelo.

Estudio Experimental

El estudio experimental consistió de dos etapas, la primera para calibrar el material del lecho del modelo y la segunda para la construcción y ensayo del Modelo Hidráulico.

Calibración del Lecho del Modelo

La primera etapa del modelo hidráulico es la calibración del material del lecho, la cual se obtiene realizando un muestreo en diferentes puntos del rio para obtener la granulometría global del material del prototipo, en base a esta y con la similitud geométrica se obtiene una granulometría para el material del lecho del modelo, esto con el fin de obtener una similitud en la rugosidad similar a la del prototipo.

El parámetro usado para este comparativo es el Número de Manning, de donde se tiene un valor de 0.040 para el prototipo y 0.021 para el modelo.

El ensayo de calibración consiste en la representación a escala 1/40 de la parte del rio Rímac en estado nativo, es decir

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Fig. 12: Vista aérea de topografia del área en estudio antes del inicio del Proyecto.

Fig. 15: Vista de las estructuras nuevas y existentes en la zona de análisis.

Fig. 16: Vista de la construcción del Modelo Hidráulico luego de colocar el sistema de enrocados y las estructuras nuevas y existentes.

Fig. 17: Vista de la representación de traviesa aguas abajo del modelo.

Fig. 13: Representacion topografica del modelo en el Laboratorio Nacional de Hidráulica.

Fig. 14: Representación gráfica de los tres ensayos de Calibración que se realizo en el Modelo Hidráulico.

Construcción y Ensayo del Modelo Hidráulico

Una vez calibrado el material de lecho, se prosigue con la construcción de todas las estructuras que se emplazaran en el lecho del río tanto nuevos como existentes. Para este caso se tiene como estructuras nuevas al Viaducto elevado del Metro de Lima, los Viaductos 9 y 10 del proyecto Vía Parque Rímac y el sistema de enrocados y traviesas propuesto en estudio y como estructura existente está el puente sobre la Vía de Evitamiento (Puente Huáscar).

Luego de representado a escala (1/40) todas las estructuras, se somete al modelo hidráulico diferentes niveles de caudales, los mismos que se muestra en la tabla 01.

Tabla 01: Niveles de caudales a los cuales será sometido el modelo hidraulico.

antes de la implantación de cualquier tipo de estructura en el lecho del río. Las características topográficas usadas son las que se encontraron antes de iniciarse el proyecto.


Se ha considerado que durante el ensayo se simule el transporte de sólidos del rio Rímac, en donde la cantidad de sólidos está en función del caudal y su aplicación da una mejor representación de las condiciones reales del flujo.

Durante el ensayo se procedió a registrar los caudales en el tiempo, la velocidad en puntos estratégicos, el patrón de flujo y el registro de los puntos de socavación más resaltantes.

Fig. 19: Vista de la cabezera del modelo para un caudal de 30m3/s.

Fig. 20: Vista del puente sobre la vía de Evitamiento en el modelo para un caudal de 100m3/s.

Fig. 21: Visualizacion de la corriente de flujo para un caudal de 200m3/s.

Fig. 22: Vista de la socavación del modelo para un caudal de 300m3/s.

Fig. 23: Vista de la socavación del modelo para un caudal de 400m3/s.

Fig. 24: Vista de la socavación de las traviesas del modelo para un caudal de 500m3/s.

Fig. 18: Vista del Modelo Hidráulico en compañía del Dr. Juan Jose de la Torre (SENNER – ESPAÑA).

A continuación se presenta una vista fotográfica para los diferentes caudales a los que fue sometido el modelo Hidráulico.

• Caudal Q=30m3/s

• Caudal Q=100m3/s





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CONCLUSIONES

• De las pruebas de calibración se obtuvo un coeficiente de maning de 0.022, el cual es muy cercano al valor de 0.0216, que equivale a 0.040, valor considerado en los cálculos matemáticos mediante el software Hec-Ras

• El empleo de traviesas para controlar la erosión general es una medida que ha producido los resultados esperados a nivel del modelo hidráulico, es decir que no se produzca la degradación excesiva en el cauce como producto de la erosión general y que pueda comprometer la cimentación de las estructuras que se desea proteger, es decir los pilares de la Línea 1 del Metro de Lima, el puente Huáscar existente y los pilares del puentes de la vía parque Rímac. Se espera que si las condiciones son similares cuando ocurran los eventos extremos programados, el funcionamiento se replique en el prototipo.

• No se presentaron movimientos importantes en el enrocado, salvo algunos casos localizado para caudales máximos de diseño, con lo cual se recomienda al cliente del proyecto considerar costos de mantenimiento en el presupuesto.

• Se han producido erosiones localizadas en algunas traviesas para caudales máximos, recomendando la colocación de una enrocado adicional aguas abajo de la traviesa.

RECOMENDACIONES

• En líneas generales la investigación resumida en el presente paper, puede ser una alternativa técnica viable a tener en cuenta, en el caso que se intente emplazar una estructura dentro del área de acción de un rio.

• Con los resultados del modelo hidráulico se recomienda a la Autoridad Nacional del Agua (ANA) y la Autoridad Local del Agua (ALA) que se establezcan políticas de protección del cauce aguas abajo de la zona en análisis y a considerar el sistema de traviesas como una buena solución para los problemas erosión presentado en el rio Rímac en diferentes puntos donde atraviesa Lima Metropolitana.

GLOSARIO DE TÉRMINOS

Traviesas: Elementos conformado de enrocado y mezcla de concreto dispuesto de manera transversal a la dirección del cauce.Escolleras: Agrupación de rocas con una granulometría definida que sirve para la protección de obras hidráulicas.

AGRADECIMIENTO

• Consorcio Metro de Lima por haber gestionado la realización de la presente Investigación.

• A los investigadores del Laboratorio Nacional de Hidráulica.

• Dr. Julio Kuroiwa Zevallos, por el apoyo técnico como director del Modelo.

Fig. 25: Vista de la socavación de las traviesas del modelo para un caudal de 584m3/s



• Dr. Juan Jose de la Torre Sune por el apoyo técnico representando a empresa SENNER España.

REFERENCIAS

• Jimenez Puig P., Bateman Pinzon A. “Estudio sobre Estabilidad de traviesas y Lechos de Escollera con transporte de Solidos” Universidad Politécnica de Cataluña, Barcelona España 2006.

• MartínVide J. P., Andreatta A., “Disturbance Caused by Bed Sills on the Slopes of Steep Streams” Journal of Hydraulic Engineering © Asce / November 2006.

• Army Corps of Engineers “Design and Construction of Grouted Rip Rap”, Department of the Army, US Washington, 1992.

• Consorcio Metro de Lima, “Informe del Estudio de Hidrología e Hidráulico de variante de Trazo Tramo O, Puente sobre Vía de Evitamiento y Puente sobre Río Rímac”. Lima – Perú 2012.

• Consorcio Metro de Lima, “Planos de Estructuras de las Obras Complementarias sobre el Río Rímac”. Lima – Perú 2012.

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IMPLEMENTACIÓN DE CÍRCULOS DE CALIDAD DURANTE LA CONSTRUCCIÓN DE LAS ESTACIONES Y PATIO DE MANIOBRAS DEL TREN ELÉCTRICO LINEA 1 – TRAMO 2

Infraestructura | Jorge Luis Nishihara Alcocer

Resumen: La inercia de las actividades cotidianas que realizamos en nuestros proyectos, generalmente nos conlleva a actuar, enfrentar situaciones y a tomar decisiones con singular similitud a lo que anteriormente veníamos haciendo, y posiblemente estaba resultando. Pero cuánto puede influir ponernos a pensar unos minutos sobre lo que estamos haciendo, y la manera de cómo lo venimos resolviendo. Este paper puede ayudarnos a reflexionar respecto al modo de percibir las tareas que realizamos en nuestros proyectos, y a la vez contribuir con la difusión de algunos tips para que podamos iniciarnos en la gestión de la Mejora Continua.

Palabras Clave: Mejora Continua, Círculos de Calidad, Lecciones Aprendidas, Oportunidades de Mejora, Implementación.

INTRODUCCIÓN

Una buena práctica que cultiva y promueve el Grupo Graña y Montero, es fomentar la Mejora Continua y a raíz de ésta difundir las Lecciones Aprendidas que se obtuvieron en las distintas etapas de los servicios de ingeniería y construcción brindados, ya sea en la determinación del alcance, el diseño, la elaboración de presupuestos o durante la propia ejecución y mantenimiento de los distintos proyectos que tenga adjudicado alguna de las empresas del grupo.

Pero, la difusión de estas Lecciones Aprendidas se da, casi siempre, al finalizar dicho proyecto o al cerrar un proceso del mismo; ocasionando que las posibles soluciones e ideas de mejora, no surjan o no se conozcan hasta el término del proyecto.

Es así que en la obra: “Ejecución de las obras Civiles y Electromecánicas del Sistema

Eléctrico de Transporte Masivo de Lima y Callao Línea 1, Tramo 2 Av. Grau – San Juan de Lurigancho” se llegó a la conclusión que el proceso retrospección de las Lecciones Aprendidas debe realizarse con una frecuencia menor de tiempo, es decir, no esperar hasta el término del proceso constructivo o esperar finiquitar la ejecución de la obra en sí, para tener que difundirlo. Sino por el contrario, mantener latente la esencia de la Mejora Continua.

Si bien es cierto, se sabía lo que se quería, pero lo que aún no estaba claro era el cómo se haría. Fue entonces cuando surgió la siguiente interrogante: ¿Cómo se pueden dar a conocer las Lecciones Aprendidas durante el desarrollo del proyecto, sin tener que esperar hasta la culminación de este?

A raíz de esto se crea y pone en marcha el Programa “Siempre Pensando, Siempre Mejorando”, el cual plantea la realización de


reuniones periódicas con los involucrados directos en las zonas de trabajo (campo), con la finalidad de brindar un breve tiempo a observar, pensar y expresar pequeñas ideas ordinarias que pudieran tener resultados extraordinarios. Naturalmente, en todo momento se buscó la Mejora Continua de nuestras actividades usuales, que ejecutábamos día a día.

Las prácticas de Mejora Continua están inspiradas en las Teorías de Calidad Total, cuyo origen viene desde la II Guerra Mundial, cuando las economías se encontraban en crisis y se vieron en la necesidad de adoptar e innovar los Sistemas de Calidad, logrando como resultado un desarrollo económico sostenido a partir de los años 70.

Hay que entender que la implantación de la Calidad Total, es un proceso largo y complejo, ya que es toda una filosofía de vida. Sin embargo, con el Programa “Siempre Pensando, Siempre Mejorando” reconocemos que sólo se dio el primer paso y se incentivó de manera disciplinada y ordenada la innovación y la creatividad en los trabajadores; teniendo como resultado un equipo de trabajo integrado, motivado y comprometido con el desarrollo del Proyecto.

OBJETIVOS

Los objetivos del presente paper quedan definidos de la siguiente manera:

• Promover la búsqueda permanente de oportunidades de mejora en las distintas actividades que se tienen en los proyectos.

• Generar condiciones que faciliten la implementación de las medidas propuestas de Mejora Continua y el registro adecuado de las mismas.

• Facilitar la capitalización del aprendizaje obtenido con la implementación de las

medidas propuestas de Mejora Continua, en el presente trabajo.

METODOLOGÍA

La metodología empleada fue sencilla. Se coordinó una reunión entre los integrantes del grupo de trabajo (involucrados) en los lugares directos de ejecución y se identificaron las oportunidades de mejora en las actividades rutinarias que veníamos realizando. Se procedió luego con una lluvia de ideas y finalmente se eligió una de ellas; de esta se analizó la causa y efecto de la misma. Posteriormente se plantean las acciones de mejora.

Una vez que se propone y se implementa la idea de mejora, se procedió a evaluar los resultados obtenidos mediante indicadores simples y se realizó una estimación del ahorro que puede estar asociado a la mejora de la productividad, reducción de desperdicios, mejora de la calidad o también a la mejora de la seguridad y cuidado del medio ambiente.

Para uniformizar la metodología, se ha estandarizado el uso de cuatro formatos:

a. Formato para lluvia de ideas. (ver Anexo Nº 01)

b. Formato para el desarrollo de la idea seleccionada (ver Anexo Nº 02)

c. Formato para análisis de causa (Ver Anexo Nº 03)

d. Formato para plan de acción y lecciones aprendidas (Ver Anexo Nº 04)

DESARROLLO DEL PROGRAMA

Descripción General:

Se formaron ‘Círculos de Calidad’ con la misión de identificar oportunidades de mejora, analizar la situación, proponer e implementar las medidas de mejora requeridas.

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Los círculos de calidad son equipos de trabajo formados por 4 a 6 integrantes que realizan una misma actividad, cuya misión es promover la mejora continua de su actividad de manera sistemática.

Estos círculos de calidad, se reúnen periódicamente para identificar oportunidades de mejora, definir las acciones que conllevarán a dicha mejora, planificar la implementación, evaluar los resultados y llevar un registro detallado de lo actuado para su réplica posterior. Las reuniones se desarrollaron cada semana, por espacio de 60 minutos.

Se buscó que las soluciones sean prácticas, las interferencias mayores y que están fuera del alcance de la solución del círculo son derivadas al RP (Ingeniero Jefe de Frente) para su tratamiento en otra instancia.

Proceso de Círculo de Calidad:

Se consideró que para el proceso de análisis y solución de un problema se tendría un plazo de 15 días. Este comprende el desarrollo de dos reuniones en las que los integrantes del Círculo de calidad analizarán y propondrán las medidas para mejorar la situación identificada.

Figura 01: Proceso de Círculo de CalidadFuente: SACPRO – Área de Producción Estaciones CTE

Figura 02: Estructura de la 1º ReuniónFuente: SACPRO – Área de Producción Estaciones CTE

Figura 03: Estructura de la 2º ReuniónFuente: SACPRO – Área de Producción Estaciones CTE

Conformación de los Equipos:

Los círculos se conformaron por:• RP de Producción (Ingeniero Jefe de

Frente).• RS de Producción (Ingeniero de Campo).

Sistemática de las reuniones:

A) Estructura de la 1º Reunión

B) Estructura de la 2º Reunión

Programa de la 1º Reunión DuraciónLluvia de ideas 5 minElección de ideas 5 minAnálisis de ideas (Información y Mejoras) 15 minPlan de acción 5 minTotal 30 min

Programa de la 2º Reunión DuraciónAnálisis de ideas implementadas 15 minAnálisis de ideas nuevas que han surgido eimplementación 15 min

Total 30 min


• RS de Calidad (Ingeniero de Calidad).• JP (Ingeniero Asistente y/o Trainee).• Capataz General y/O de Especialidad.• 3-4 operarios que realizan una misma

actividad.

Registro y Documentación del Conocimiento

A) Durante la 1° Reunión

Tiene como finalidad identificar la idea y definir su posible plan de implementación. Para ello se hizo uso respectivo de los siguientes formatos:

F-1 Formato para lluvia de ideas (Anexo Nº 01), en éste se ordenó y organizó una lista de ideas, se revisaron las propuestas y se verificaron nuevas ideas.

F-2 Formato para el desarrollo de la idea seleccionada (Anexo Nº 02), aquí se plasmó la idea a trabajar empleando criterios y experiencias para priorizar el efecto y facilidad de solución.

F-3 Formato para análisis de causa (Anexo Nº 03), para la idea elegida se realizó el análisis causa-efecto: se usaron las preguntas del formato como desencadenador de ideas y se fueron incorporando las que el grupo fue identificado, el RS preguntó varios ¿Por qué? hasta asegurarse que encontraron las causas raíces.

F-4 Formato para plan de acción y lecciones aprendidas (Anexo Nº 04), Aquí se propuso las acciones para las causas identificadas y para los problemas potenciales que pudiesen aplicar (acciones preventivas). Se completó el Plan de Acción (responsable, fecha límite, recursos, otros).

B) Durante la 2° Reunión

Tiene como fin evaluar el avance y definir acciones complementarias sobre la idea seleccionada.

F-2 Y F-4, es en estos formatos se analizaron las acciones tomadas y se evaluaron si tuvieron resultado: (+) positivo, (-) negativo, (Ø) fue indiferente o aún no se puede evaluar.

Para cada acción se consideraron factores:

• Positivos, los cuales contribuyeron al éxito de la implementación y que deben tomarse en cuenta para una siguiente réplica.

• Negativos, los que dificultaron o impidieron una implementación adecuada.

• En general, todas las que pueden ser mejoradas.

RECURSOS Y MÉTODOS

Para las reuniones se emplearon: formatos, pizarra, plumones, cámara fotográfica, hojas en blanco, lapiceros y bocaditos.

Para el análisis se necesitó: copia de los reportes de productividad (interferencias), mediciones, costos.

Panel de obra con publicaciones de los logros y avances de los grupos, además de colocar stickers en los cascos de los colaboradores, para que los puedan identificar.

EXPERIENCIAS RELEVANTES

Durante el periodo de los Círculos de Calidad se dieron 9 presentaciones mensuales, donde se expusieron los casos más resaltantes de Mejora Continua dados en los frentes de trabajo respectivos, de los cuales se presentan a continuación 3 ejemplos significativos:

50 Graña y Montero

b) Incremento de Alcance del Equipo de Aspersión Durante la Aplicación de Curador Químico:

• Frente de Trabajo: Estación Los Jardines (ELJ)

• Fecha: 16 de marzo de 2013• Actividad: Curado de estructuras de

concreto según procedimiento CTEL-CTE-GEN-QUA-PRO-00107

• Problemática: Se detecta el empleo sobredimensionado de recursos y demoras durante el proceso de curado químico de los muros y columnas de las áreas técnicas, áreas de pasajeros y escaleras de las estaciones que se construyen en el Tramo 2 de la Línea 1 del MDL.

• Descripción de Idea adoptada: Se incrementa el alcance del equipo de aspersión de curado con el empleo de una manguera de 4.50 m de longitud y de un listón de madera de 1’’x1’’x12’; de manera que se pueda alcanzar las zonas superiores de los muros y

a) Embudo para Rellenar Alveolos de los Bloques MacWall:

• Frente de Trabajo: Patio de Maniobras – Cola de Vía

• Fecha: 27 de agosto de 2012• Actividad: Rellenar con confitillo los

alveolos en los muros MacWall.• Problemática: Se detecta el empleo

sobredimensionado de recursos y exceso de tiempo durante la ejecución de la actividad antes mencionada.

• Descripción de Idea adoptada: Se elabora un embudo de madera de 6 unidades, que permita introducir el confitillo en los alveolos de los bloques MacWall de manera rápida y sin dejar residuos en los bordes, de manera que no se deba realizar el proceso de limpieza antes de colocar la siguiente hilera de bloques.

• Resultados: - Ahorro de tiempo en actividad: 30

seg. X bloque - Total de Bloques Colocados: 48,627

und - Ahorro en tiempo: 405 hh - Costo de hh promedio: US$ 6.00 - Total Ahorrado: US$ 2430.00

• Desarrollado por: Equipo de Producción Patio de Maniobras y Cola de Vía.

Foto N° 01: Ejecución de actividad relleno de alveolos MackWall (Créditos: Pedro Escajadillo Iring)

Foto N° 02: Curado de muros de concreto incrementando el alcance del equipo de aspersión


• Frente de Trabajo: Estación Pirámides del Sol (EPS)

• Fecha: 25 de setiembre de 2013• Actividad: Charla Diaria de 15 minutos• Problemática: Se detecta que las

Charlas Diarias de 15 minutos, brindadas al inicio de la jornada, se llevan a cabo en zonas muy distantes de los almacenes de obra, ocasionando que al finalizar dichas dialogas el personal pierda de 15 a 20 minutos en movilizarse (tiempo contributorio) hasta los almacenes, donde deberá aprovisionarse de insumos, herramientas, equipos y documentos necesarios (ATS, Permisos de Trabajo, Hojas de Seguridad, etc.) para poder iniciar sus labores cotidianas.

• Descripción de Idea adoptada: Se reubicó la zona donde se imparten las Charlas de Seguridad, Salud, Medio Ambiente, Ergonomía, etc. De manera que éste nuevo lugar sea lo más próximo posible a los almacenes de obra.

• Resultados: Con la aplicación de esta Idea de Mejora el personal inicia sus labores aproximadamente 15 minutos antes de lo que normalmente venía haciendo, lo que representa ahorrar 0.25 HH.

0.25 HH/día * US$ 8.00/HH = US$ 2.00/díaUS$ 2.00/día * 24 días * 50 obreros = US$ 2400.00

COSTO MENSUAL AHORRADO = US$ 2400.00

El ahorro mostrado se representa en función de la cantidad de personal promedio que tuvo la EPS (50 obreros). Posteriormente ésta idea también se replicó en las demás estaciones y frentes de trabajo.

• Desarrollado por: Equipo de Producción EPS

columnas al aplicar el curador Sika Antisol S, sin la necesidad de contar con una escalera, un andamio o el apoyo de un personal extra.

• Resultados: 1 oficial y un peón 1 peón logran curar 60 m² de muro en condiciones normales, en 1 hora (con empleo de escalera).

0.034HH/m² * US$ 8.00/HH = US$ 0.272 /m²US$ 0.272/m² * 5089.76 m² = US$ 1384.41

COSTO TOTAL POR CURADO ELJ = US$ 1384.41

1 oficial logra curar 45 m² de muro en 1 hora, con el empleo del aspersor modificado

0.022HH/m² * US$ 8.00/HH = US$ 0.176 /m²US$ 0.176/m² * 5089.76 m² = USD 895.80

COSTO TOTAL POR CURADO ELJ = US$ 895.80

Por lo tanto el ahorro generado sería de US$ 488.91 solamente para la Estación Los Jardines. Posteriormente ésta idea se replicó en las demás estaciones.

• Desarrollado por: Equipo de Producción ELJ

c) Reubicación Constante de la Zona de Charlas Diarias en Función de Cercanía al Almacén de Obra:

Foto N° 03: Charla Diaria de 15 minutos cerca de almacén de obra (Créditos: Luis Gonzales/Cesar Palacios)

52 Graña y Montero

RESULTADOS

Durante las fechas que se llevaron a cabo las exposiciones periódicas de los Círculos de Calidad correspondientes al Programa “Siempre Pensado, Siempre Mejorando”, se pudo cuantificar US$ 1 ‘087 ,959 .11 deducidos de los ahorros por implementación y/o aplicación de ideas de mejora, dadas en los diferentes frentes de trabajo de las Estaciones y Patio de Maniobras del Metro de Lima, Línea 1, Tramo 2.

Cabe mencionar que los montos presentados en la tabla anterior representan la cuantificación monetaria de aquellas actividades que inciden en el costo directo y que pueden ser calculadas directamente. Ya que en otras actividades no solo se contribuyó con ahorro de costes, sino con mejoras en la reducción de plazo, mejoras en la reducción de desperdicios, mejoras en la calidad del producto y servicio y mejoras en gestión de la seguridad; que obviamente a la larga, también se traducen en reducción de costos para el proyecto.

CONCLUSIONES

• Se logró promover a través de las reuniones del Círculo de Calidad, la búsqueda permanente de oportunidades de mejora en las distintas actividades que se tuvieron en el Proyecto.

• Se logró generar las condiciones para la implementación de las medidas propuestas de Mejora Continua, el registro y documentación adecuado de las mismas, así como la difusión y resultados de cada una de ellas.

• – Se llegó a canalizar la capitalización del aprendizaje obtenido con la implementación de las medidas propuesta de Mejora Continua; incentivando a la sinergia entre los integrantes de los Círculos de calidad.

• Se consiguió reducir desperdicios, inventarios y retrabajos, buscando siempre maximizar el valor de las actividades ordinarias en pos de una mejora de calidad extraordinaria.

• Observar nos permite innovar, ser creativos.

AGRADECIMIENTOS

A todos los Equipos de Círculos de Calidad que se formaron en las 10 Estaciones y Patio de Maniobras del proyecto: “Ejecución de las obras Civiles y Electromecánicas del Sistema Eléctrico de Transporte Masivo de Lima y Callao Línea 1, Tramo 2 Av. Grau – San Juan de Lurigancho”

Reconocemos también el enorme y desinteresado apoyo del Ing. Rafael Haneda Hueda y de su equipo de trabajo en conjunto, por promover, difundir e inculcar las prácticas de Mejora Continua inspirada en las Teorías de Calidad Total.


REFERENCIAS

• R. Haneda, P. Santillan, W. Torres, E. Rodas (2012). “Siempre Pensando, Siempre Mejorando”, Premio Destaque – Obebrecht, Lima-Perú.

• SACPRO. (2012). “Reseñas: Círculos de Calidad”, Presentación Tren Eléctrico, Lima-Perú.

• Ryu Fukui, Yoko Honda, Harue Inoue, et al. (2003). “Manual de Administración de la Calidad Total y Circulos de Control de Calidad”, Banco Japonés de Desarrollo, Japón.

• Kano, Noriaki. (1996). “Guide to TQM in Service Industries”, Asian Productivity Organization, Tokyo-Japan.

54 Graña y Montero

CASO DE ESTUDIO DEL USO DE BIM EN LA ETAPA DE LICITACIÓN DE UN PROYECTO DE EDIFICACIONES

GyM | José Antonio Taboada y Alessandra Garrido Lecca

Resumen: Debido a los constantes problemas de compatibilización de los planos de ingeniería y al desarrollo de proyectos cada vez más complejos en plazos con menores holguras de tiempo, fue creada el Área BIM (Building Information Modeling) en GyM S.A. a inicios del año 2012. Los objetivos principales del área fueron realizar la detección de interferencias físicas entre diferentes disciplinas, asegurar la compatibilización de la ingeniería, generar un modelo 3D con información de los componentes que conforman un proyecto, obtener automáticamente las cantidades estimadas de sus componentes (metrados) y finalmente, realizar la simulación de la secuencia constructiva del proyecto. Durante el año 2013, el Área BIM trabajó de manera cercana con el Área de Presupuestos, con la finalidad de comparar sus resultados de los metrados obtenidos con el uso de un modelo 3D con aquellos obtenidos de manera tradicional a partir del uso de planos en 2D por el Área de Presupuestos. También para aprobar los criterios que de modelado para contemplar proceso constructivo que permitiría el uso del modelo 3D para el trabajo en campo. El resultado de esta experiencia de trabajo en equipo ha demostrado que es posible obtener una excelente aproximación de metrados y en menor tiempo que con el procedimiento tradicional. El próximo desafío será demostrar el impacto positivo de la aplicación de BIM en la etapa de construcción a nuestros gerentes de proyecto.

Palabras Clave: Presupuesto, estimación de cantidades, metrado, BIM, trabajo colaborativo, flujo de trabajo, modelo 3D, sponsor, estandarización, comparación, integración.

INTRODUCCIÓN

Debido a que la ingeniería recibida durante la etapa de licitación y utilizada para estimar el costo del servicio de construcción, no se encuentra compatibilizada, es frecuente que la oferta técnico económica presente un alcance parcial de la realidad del servicio finalmente ejecutado.

Actualmente, la manera tradicional de trabajo, contempla la obtención de la totalidad de las cantidades de arquitectura y estructuras y algunas partidas incidentes de las

facilidades, a partir de planos en 2D que son cuantificados en hojas de Microsoft Excel y su compatibilización por la superposición de los mismos en un programa de dibujo CAD, lo cual demanda muchas horas hombre de trabajo, cada vez que se actualiza una versión de planos, después de cada ronda de absolución de consultas y que está sujeta a la habilidad de los estimadores, para identificar las omisiones e incompatibilidades de los planos.

A no ser que se cuente con personal altamente entrenado en obtener rápidamente cantidades


confiables de la manera tradicional, se pueden cometer errores presupuestales que merman el margen de la compañía.

Como una preocupación por que los proyectos licitados, de mayor complejidad y mayor tamaño, no presenten errores presupuestales debido a la estimación de las cantidades y en vista de que estos consumían muchas horas hombre de los estimadores, se decidió que podrían obtenerse la mayoría de las cantidades de concreto y encofrado directamente de un modelo 3D, ejecutado con una herramienta más eficiente para estos casos, que el uso de una hoja de cálculo.

Este proceso de implementación demandó un tiempo de adaptación entre el área de presupuestos y el área BIM, pues todo cambio cultural genera una desconfianza inicial. Este período estuvo acompañado de la revisión de los procesos de estimación de cantidades y de la adecuación de las herramientas utilizadas para lograr una comparación efectiva.

Los resultados obtenidos en el primer intento no fueron los más satisfactorios, pero marcaron el inicio de un trabajo colaborativo entre ambas áreas, para los futuros proyectos que le siguieron y para aumentar la confiabilidad en los estimados obtenidos.

Los resultados mostrados en el cuerpo del paper son el resultado del trabajo colaborativo durante un período aproximado de 8 meses. Período en el cual se definió el proceso integrado entre ambas áreas.

Por otro lado, si se busca que la adopción del proceso y de las nuevas herramientas sea sostenible en el tiempo, estás tendrán que ser adoptadas por el área de presupuestos y considerar que existirá una curva de aprendizaje de los estimadores que deberán ser entrenados.

Es importante resaltar que cualquier cambio organizacional que involucre un cambio de procesos, debe tener el apoyo directo de un sponsor convencido de sus ventajas, y más aún en empresas grandes, en donde cada buena iniciativa puede verse diluida entre los diferentes filtros que aprueban dichos cambios, pues en un inicio algún área en particular tiene que asumir los costos que demanda la adaptación al cambio y la aceptación generalizada de los usuarios, posteriormente a la demostración de sus ventajas. Como recomendación, en ese mismo sentido, “…Si la alta dirección de la empresa ve el valor en el proceso de estimación de costos basado en el modelo y lo respalda, es mucho más fácil de implementar en la empresa…” (Tiwari, et al., 2009).

DESARROLLO DEL CUERPO DEL PAPER

Para la elaboración de un buen presupuesto es necesario contar información confiable de su ingeniería, un planeamiento que involucre los plazos del procedimiento constructivo aplicado y los recursos necesarios para ejecutarlo.

En un mercado cada vez más competitivo como el peruano, en donde se valora la eficiencia y el costo del servicio ofrecido, es importante contar con un flujo de preparación de ofertas que refleje esta tendencia y para ello se partió de suponer que era factible mejorar la eficiencia del proceso de estimación de cantidades, aplicando herramientas de modelado 3D, en vez de nuestras tradicionales hojas de cálculo en Microsoft Excel.

Sin embargo, para que esto pudiera ser llevado a cabo, alguien tendría que asumir el costo del uso de nuevas herramientas tecnológicas y la duplicación de esfuerzos en la obtención de resultados, pues fue necesario comparar los resultados obtenidos para la estimación de

56 Graña y Montero

cantidades de concreto y encofrado a través de ambos procesos, para finalmente aceptar las ventajas del uso del proceso propuesto.

El costo fue finalmente asumido por la Gerencia Técnica y con el apoyo del Área BIM de GyM, y en un inicio la intención fue verificar si los programas de modelado 3D que utilizaba el Área BIM, eran capaces de reportar las cantidades que venían siendo obtenidas por el Área de Presupuestos utilizando una hoja de cálculo.

Debido a que no se revisó en conjunto, en un inicio, el proceso de trabajo de ambas áreas, la primera experiencia de trabajo no fue muy alentadora, pero sirvió para identificar el porqué de las fallas, entre las cuales se mencionan:

• Desconfianza: En un inicio, el Área BIM solo tuvo trato directo con la jefe de presupuestos para iniciar la etapa de comparación de cantidades, pero no se tomó la previsión de reunir a los estimadores y explicarles la intención del trabajo en conjunto, por lo que mucha de la información que debió ser entregada por parte de ellos se hizo al finalizar la obtención de las cantidades por ambas partes, con la consecuente dispersión de resultados.

• Falta de una adecuada comunicación: Durante el período de obtención de cantidades por ambos métodos, no se llevaron a cabo reuniones de control y comparación, que hubieran advertido diferencias en las consideraciones asumidas por ambas áreas.

• Falta de estandarización de las consideraciones de obtención de cantidades: En un inicio, ambas áreas algunos casos con consideraciones diferentes para la obtención de cantidades.

• Resistencia al cambio: Los estimadores del Área de Presupuestos, asumieron que el uso de una nueva herramienta implicaría una etapa de aprendizaje y adaptación, en un momento en que se sentían cómodos con el uso de sus herramientas tradicionales.

• Definición de alcance: No se aclaró que el alcance sería obtener las cantidades finales que deberían ir en la oferta económica y no hubo retroalimentación de parte del Área de Presupuestos al Área BIM con la información que se iba recibiendo durante la etapa del concurso.

• Mayor consumo de horas por re-trabajos: Debido a que la información que poseía el Área de Presupuestos no fue entregada oportunamente al Área BIM, se tuvo que realizar cambios al finalizar la etapa de modelado con la finalidad de realizar una mejor comparación.

Para revertir esta situación se tomaron acciones posteriores a la primera comparación y se identificó cómo se tendría que modificar el proceso inicial del Área de presupuestos para la gestión conjunta de estimación de cantidades. Debido a esto, los siguientes resultados mostraron una mejora significativa.

Flujo de Trabajo Inicial del Área de Presupuestos

Antes de la participación del Área BIM en la gestión de obtención de cantidades, el flujo de elaboración de un presupuesto era el mostrado en la Figura 1.

Figura 1 – Flujo Inicial de Elaboración de Propuesta Técnico Económica – Área de Presupuestos (Fuente Propia 2014)


Implementación del uso de herramientas BIM, para la obtención de cantidades

En el área BIM de GyM, se utiliza el programa Autodesk Revit para modelar muchos de los elementos que conforman un proyecto, dentro de los cuales se encuentran aquellos de concreto simple y armado.

Este programa, ha demostrado ser suficiente para la estimación de cantidades en proyectos de edificación y se complementa bien con el uso de hojas de Excel y Access, utilizadas con frecuencia en el Área de Presupuestos.

Por otro lado, de una encuesta interna en el Área de Presupuestos se estimó el tiempo promedio de adaptación al uso de sus herramientas convencionales y se comparó con el tiempo de adaptación al uso de herramientas BIM, con la finalidad de obtener estimaciones confiables de cantidades. El resultado de esta comparación se muestra por disciplina en la Figura 2.

Figura 2 - Curva de Aprendizaje por Disciplinas de las Herramientas de Estimación de Metrados para el Área de Presupuestos y el Área BIM (Fuente Propia 2014)

Estandarización y Automatización

Se pudo notar que a partir de estandarizar la metodología de modelado y la definición de los parámetros a utilizar dentro de los modelos 3D, fue posible obtener cantidades adaptarse a los diferentes formatos de presupuestos que se presentan. El área BIM de GyM definió que es necesario como parte

del proceso de estandarización, realizar lo siguiente:

• Utilizar plantillas predeterminadas por disciplinas: Se cuenta con plantillas para los modelos de las diferentes disciplinas que permiten trabajar bajo un estándar de familias y tipos predefinidos.

• Utilizar una convención de nombres: El trabajar bajo una convención de nombres y criterios comunes al momento de modelar, junto con las familias y tipos predefinidos permite tener una información más ordenada y confiable para poder estimar las cantidades. Es importante respetar la convención de nombres al momento de colocar los diferentes parámetros a los elementos.

• Definir parámetros: Llenar ciertos parámetros que nos permitan agrupar los elementos según lo requerido por las diferentes partidas de presupuestos, que faciliten obtener de manera más sencilla y organizada la información solicitada. Dentro de los parámetros que se han implementado se encuentran: Categoría GyM, Clasificación, Grupo, Nivel de Elemento, Código de Elemento, Tipo de Altura, Structural Material y Factor de Concreto.

• Respetar las técnicas de modelado: Es necesario modelar con técnicas y criterios establecidos previamente entre las partes involucradas, considerándose el proceso constructivo. Por ejemplo, es importante modelar piso por piso y respetar el vaciado horizontal y vertical de los elementos.

• Realizar una auditoría del modelo 3D: Tanto durante el modelado 3D, como al finalizarlo, se realiza una auditoría del mismo, para cerciorarse de que se tiene un modelo con información

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adecuada y completa. El uso de filtros basados en los parámetros, anteriormente mencionados, es de mucha utilidad para esta auditoría.

• Exportar tablas: Una vez obtenido un modelo completo y con información útil para la estimación de cantidades, se realiza la exportación de la base de datos para poder organizarla de tal manera que diferentes partidas del presupuesto del proyecto.

Es importante mencionar que la estandarización es el primer paso para facilitar la automatización de la obtención de las cantidades, directamente del modelo 3D.

Comparación de Resultados

El proceso de comparación de resultados involucró la revisión en conjunto de 6 proyectos de edificaciones, entre los cuales se encontraron edificios de oficinas (4), Centros Comerciales (1) y Vivienda (1). En la Tabla 1 se muestra la clasificación de los proyectos revisados.

Por fines prácticos, solo se compararon las cantidades de concreto y encofrado del presupuesto de estructuras, de aquellos elementos que pudieron ser modelados en Revit. La empresa DPR (EEUU) ha reportado que para el caso de estudio del proyecto Sutter Medical Center, Castro Valley (SMCCV), el 86% del costo estimado de concreto provino directamente de un modelo 3D, pues no todo es modelado (Tiwari, 2009).

La comparación tuvo la intención de verificar si el proceso de estimación de cantidades demandaba menos tiempo (Khemlani, 2006, Sabol, 2008) y era más económico, considerando el costo total del cambio de metodología (Finau and Yong, 2011), al utilizar herramientas BIM.

En relación a la comparación de estimación de cantidades, en la Figura 3 y en la Figura 4, se muestra respectivamente los resultados de los porcentajes de concreto y encofrado obtenidos por el Área BIM, tomando como base los obtenidos por el Área de Presupuestos. En ambos gráficos se decidió descartar la primera comparación, por no haberse realizado un trabajo realmente colaborativo.

Con respecto a la comparación del tiempo empleado para realizar las estimaciones de cantidades de concreto y encofrado, se pudo verificar que utilizar una herramienta BIM consume en promedio un 64% del tiempo empleado al realizar estimaciones con una

Tabla 1 – Identificación de proyectos comparados entre el Área de Presupuestos y el Área BIM (Fuente Propia 2014)

Figura 3 – Comparación de cantidades de concreto entre el Área de Presupuestos y el Área BIM (Fuente Propia 2013)

Figura 4 – Comparación de cantidades de encofrado entre el Área de Presupuestos y el Área BIM (Fuente Propia 2013)


hoja de Excel y planos en 2D. En la Tabla 2, se muestran los resultados de los proyectos comparados.

Con respecto a la comparación del costo invertido por hora hombre en la estimación de cantidades, considerando el perfil del profesional1, el hardware y el software, se verificó que el uso de una herramienta BIM cuesta en promedio 48% más que el método tradicional, tal como se muestra en la Tabla 3. Sin embargo, al combinar el costo unitario por el tiempo empleado, se deduce que el costo total final es prácticamente el mismo para ambos casos.

A pesar de que la comparación del costo total de ambos resultados es similar, es necesario mencionar que existen otras consideraciones a tener en cuenta, como por ejemplo:

• Ventajas de contar con un modelo, para etapas posteriores del proyecto.

• Es posible obtener con menor esfuerzo una mayor cantidad de incompatibilidades e interferencias entre las diferentes disciplinas de ingeniería, que pueden afectar las cantidades estimadas.

• Se logra un mayor trabajo colaborativo e integración entre las partes involucradas en el proceso de elaboración de la oferta.

• El tiempo necesario para el aprendizaje del uso de una herramienta BIM, que permita obtener estimados confiables, es menor que el necesario para obtener un mismo resultado con las herramientas tradicionales.

• “Como la estimación en BIM continua emergiendo, es importante mantener en mente que el costo tradicional de estimación va más allá que obtener metrados y asignar un precio unitario. Este incluye el ‘modelado’ del proyecto de construcción con condiciones y restricciones que impactan en los procesos de construcción…” (McCuen, 2009).

Flujo Integrado de Procesos

En la Figura 5, se muestra el flujo de la etapa de comparación de resultados.

Se debe resaltar que el trabajo colaborativo fue clave para lograr los resultados obtenidos y se logró a través de reuniones, como las de arranque y de revisión de brechas y presupuestos, ver Figura 6, y por la constante comunicación entre las partes.

Tabla 2 – Evaluación comparativa de resultados (Fuente Propia 2014)

Tabla 3 – Costo Comparativo por Hora del Uso de Herramientas Tradicionales y Herramientas BIM (Fuente Propia 2014)

Figura 5 – Flujo Actual de Elaboración de Propuesta Técnico Económica - Área de Presupuestos con Apoyo del Área BIM (Fuente Propia 2014)

1 La diferencia entre los sueldos promedios corresponde a que el perfil de los estimadores de cantidades (metradistas), en el Área de presupuestos es técnico y en el Área BIM es profesional.

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Flujo propuesto de procesos

De la evaluación de los resultados, se propone que en un futuro se tome en cuenta integrar totalmente dentro de los procesos del Área de Presupuestos la estimación de las cantidades de las partidas posibles, a través de herramientas BIM, tal como se muestra en la Figura 7 y aprovechar los beneficios posteriores de contar con un modelo 3D con información.

Lecciones Aprendidas

Basados en nuestra experiencia durante la etapa de comparación de resultados y teniendo como sustento las experiencias del caso de estudio del proyecto SMCCV (Tiwari, 2009, Eastman et al., 2011), podemos resumir las lecciones aprendidas de esta etapa:• El trabajo colaborativo y la comunicación

son necesarios para realizar una comparación confiable de los resultados y lograr un proceso más eficiente.

• Es necesario que las jefaturas conozcan los beneficios del uso de las herramientas BIM y estén dispuestos a utilizarlas, para facilitar su implementación.

• El costo de la implementación debe ser asumido por un área influyente, que

esté dispuesta a asumir, sin conocer si la implementación será ventajosa, el mayor costo del trabajo en paralelo.

• No todas las partidas del presupuesto pueden ser obtenidas directamente de un modelo 3D.

• El proceso de estandarización facilita la automatización de estimación de cantidades.

• Utilizar una nueva herramienta o software no siempre nos garantiza que podremos obtener los resultados esperados. Implementar nuevas tecnologías implica realizar varias pruebas, y que no necesariamente los resultados sean satisfactorios desde la primera vez que se implementan. Es importante el trabajo colaborativo y el desarrollo de las herramientas para poder obtener valores confiables.

CONCLUSIONES

• El costo por hora hombre para la estimación de las cantidades con un programa BIM cuesta en promedio 48% más que la del método tradicional, considerando el perfil profesional, el hardware y el software de cada método.

• El tiempo empleado para realizar las estimaciones de cantidades de concreto y encofrado, utilizando una herramienta BIM es en promedio 64% menor que el tiempo empleado al realizar estimaciones con una hoja de Excel y planos en 2D visualizados en un programa CAD.

• Al combinar el costo unitario por el tiempo empleado, se deduce que el costo total final es prácticamente el mismo para ambos casos, sin embargo, se cuentan con ventajas adicionales en las etapas posteriores del proyecto, por poseer un modelo 3D.

• Si bien, no necesariamente se reduce el costo de la elaboración de un

Figura 6 – Reunión de Revisión de Brechas con Área de Presupuestos (Fuente Propia 2013)

Figura 7 – Flujo Propuesto de Elaboración de Propuesta Técnico Económica Integrando el Uso de Herramientas BIM - Área de Presupuestos (Fuente Propia 2014)


presupuesto, al modificar el proceso de estimación de cantidades con el uso de una herramienta BIM, sí se logra reducir el tiempo de elaboración total de la propuesta técnico- económica, en un porcentaje similar al de aceleración en la estimación de cantidades y con ello conseguir un flujo más eficiente de la elaboración de la oferta. Rundel (2006) indica que “El tiempo empleado por un estimador en metrar varía por proyecto, pero alrededor del 50% al 80% del tiempo necesario para crear un presupuesto es utilizado en metrar…”.

AGRADECIMIENTOS

Para la ejecución de este trabajo conjunto es necesario agradecer el patrocinio de Eduardo Villa Corta Lucchesi, Gerente Técnico de GyM durante la etapa en que se realizó la investigación y la predisposición de Maggie Matsuda Kaneku, Jefe de Presupuestos de GyM. También la participación del equipo del Área de Presupuestos y la del equipo BIM.

REFERENCIAS

• Autodesk (2007) “BIM and Cost Estimating”, Technical Report, 8 pp. (available at http://www.consortech.com/bim2/documents/BIM_cost_estimating_EN.pdf)

• Dean, R.P. and McCledon, S. (2007) “Specifying and Cost Estimating with BIM”, ARCHI-TECH, Article from Web Site (available at http://www.buildings.com/article-details/articleid/3624/title/specifying-and-cost-estimating-with-bim.aspx)

• Eastman, C.M., Teicholz, P., Sacks, R., and Liston, K. (2011) “BIM Handbook: a Guide to Building Information Modeling for Owners, Managers, Designers,

Engineers, and Contractors”, John Wiley and Sons, Hoboken, NJ, pp 275-281 and 431-479.

• Finau, E. and Yong C.L. (2011) “BIM Enabled Lean Construction Faster, Easier, Better and Less Expensive”, Kaiser Capitol Hill Medical Office Building, WA, 16 pp.

• Fuentes, D. (2013). “Influencia de la estandarización en la implementación y uso de Modelos de Información de Edificios (BIM)”, GyM Working Paper, 16 pp.

• Fuentes, D. and Alcántara, V. (2013). “Metodología para la obtención de metrados de las partidas de Estructuras utilizando modelos BIM”, GyM Working Paper, 8 pp.

• Khemlani, L. (2006) “Visual Estimating: Extending BIM to Construction”, AECBytes, Article from Web Site (available at http://www.aecbytes.com/buildingthefuture/2006/VisualEstimating.html)

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METODOLOGÍA PARA LA EVALUACIÓN DE PAVIMENTOS AEROPORTUARIOS EN EL PERÚ

GMI | José Ygnacio Melchor Areche

Resumen: El presente trabajo desarrolla una metodología aplicable en nuestro país para la evaluación de pavimentos aeroportuarios en el Per; la cual es necesaria para determinar la necesidad y tipo de intervención en los mismos, tales como mantenimiento periódico, rehabilitación ó reconstrucción, que conlleven a garantizar las condiciones de seguridad de las operaciones establecidas por los organismos reguladores.

La metodología desarrolla los conceptos de condición superficial, estructural, funcional y de seguridad, correspondientes y compatibles con las consideraciones de diseños y operación de aeropuertos establecidos por el organismo rector en aeropuertos (OACI). En cada caso se identifica la normatividad aplicable y vigente, se describen los equipos requeridos para su aplicación y las consideraciones especiales a tener en cuenta al desarrollar los trabajos en campo, laboratorio y gabinete, así como en la integración final de resultados y la definición de alternativas de intervención en los pavimentos.

Todo lo desarrollado y presentado está basado en experiencias previas en la evaluación de pavimentos aeroportuarios en el Perú, y principalmente en las evaluaciones desarrolladas el presente año por la División de Infraestructura bajo esta metodología.

Palabras Clave: Condición Superficial, Condición Funcional, Condición Estructural, Condición de Seguridad.

INTRODUCCIÓN

La evaluación de pavimentos en el Perú a la fecha no está normada, en base a la revisión de información recopilada del MTC correspondiente a la evaluación de pavimentos de los aeropuertos Talara, Trujillo, Chiclayo, Piura, Ayacucho, Ilo, Juliaca y Cusco efectuados por el MTC a través de la actual Dirección General de Aeronáutica Civil, se pudo establecer que no se contaba

con frecuencia y metodología de evaluación, como consecuencia a lo anterior no se contaba con un plan de mantenimiento y por ende no se ejecutaba el mismo de manera oportuna, las intervenciones eran reactivas y mayormente consistían en rehabilitaciones al ser evidentes y criticas las condiciones de seguridad lo cual era reportado por las propias aerolíneas que operaban en dichos aeropuertos, caso Aeropuerto de Pucallpa, Juliaca y Cusco.

1 Ingeniero Civil – Universidad Nacional de Ingeniería /Email: [email protected]


Desde el inicio del proceso de Concesión de los Aeropuertos en el año 2006, se establecieron en los contratos la evaluación del sistema de pistas aplicando las recomendaciones de la OACI, sin embargo dado el nivel de implementación de equipos e instrumentos en nuestro medio, se emplearon en un inicio aplicables a pavimentos de carreteras tales como: Viga Benkelman, rugosimetro Bump Integrator, rugosimetro Merlin para evaluar la condición estructural y funcional respectivamente; esto en el caso de los aeropuertos de Chiclayo, Trujillo, Cajamarca y Piura.

De acuerdo a lo anterior es necesario contar con una metodología de evaluación de pavimentos que integre los criterios de evaluación vigentes a nivel internacional y que sea aplicable en nuestro medio para determinar las necesidades de intervención en los pavimentos a fin de garantizar la seguridad de las operaciones y por ende el bienestar, confort y principalmente la seguridad de todos los usuarios.

OBJETIVOS

Presentar y desarrollar una metodología aplicable en nuestro medio para la evaluación de un sistema de pistas de aeropuertos que integre los conceptos de condición superficial, estructural, funcional y de seguridad, y que permita establecer la real necesidad y tipo de intervención en los mismos tales mantenimiento periódico, rehabilitación ó reconstrucción, que conlleven a garantizar las condiciones de seguridad de las operaciones aeroportuarias.

Cabe indicar que actualmente dado el nivel de equipamiento y software disponible en nuestro medio resulta factible y aplicable en forma integral la metodología que se desarrolla, dejándose establecido que la

experiencia y criterio del ingeniero evaluador resulta básico y fundamental para la correcta aplicación de la misma.

METODOLOGÍA

La metodología a desarrollar corresponde a caracterizar la condición superficial, estructural, funcional y de seguridad de los pavimentos de un sistema de pistas aeroportuario, conformado principalmente por la pista principal ó de aterrizaje, calles de rodaje, calles de acceso y plataforma de estacionamiento

Efectuado lo anterior se integran los resultados, elaborando una matriz de resultados y definiendo en base a la misma el estado actual del pavimento y el tipo de intervención requerida.

El análisis de la matriz de resultados debe ser efectuado por profesionales especializados dado que las soluciones deben garantizar los requerimientos de operación en el periodo establecido de evaluación y/o análisis.

Lo indicado anteriormente se muestra en forma esquemática en la siguiente figura:

Figura 1. Esquema de Metodología de Evaluación de Pavimentos Aeroportuarios

Condición Superficial

Es el estado actual de la superficie de los pavimentos, su determinación consiste en identificar la presencia de falla tales como fisuras, grietas baches, peladuras etc.

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Figura 2. Fallas características en pavimentos, las mismas que se encuentran en el catalogo de fallas de la norma ASTM D-5340-04ε1.

Figura 3. Relevamiento de fallas, se efectúa por observación directa en cada sección de pavimento

Figura 4. Distribución de ejes en pista principal para el relevamiento de fallas.

Figura 5. Escala de Calificación del Índice deCondición del Pavimento (PCI).

Para determinar esta condición se emplea el concepto de PCI (Pavement Condition Index) cuyo procedimiento en campo y en gabinete esta normado por la ASTM D-5340-04ε1-Standard Test Method for Airport Pavement Condition Index Surveys, la que contiene el manual que describe los deterioros en los pavimentos, indicándose además como identificar los diferentes niveles de severidad asociados a ellos.

En el caso de pavimentos asfálticos se definen 16 deterioros característicos (carpeta asfáltica) y para los pavimentos rígidos 15 deterioros característicos (losas de hormigón), cada uno de ellos tiene asociado un nivel de severidad “leve”, “mediano” o “alto”.

Índice de Condición de Pavimento (PCI)

Es un índice numérico, que fluctúa entre 0 (falla) y 100 (excelente). Su cálculo se basa en los resultados de la inspección visual de los pavimentos, en la cual se identifican los tipos de deterioro existentes así como su severidad y magnitud.

Los trabajos en campo corresponden en identificar y cuantificar por inspección directa las fallas en los pavimentos en función al manual antes indicado y luego efectuar el procesamiento de la data para cada sección de acuerdo a las relaciones y gráficas establecidas en la norma de referencia, definiendo el valor de PCI en cada sección evaluada.

Criterios de Evaluación

La norma de referencia presenta una escala para calificar el estado actual del pavimento en función al valor de PCI determinado en cada sección del pavimento


Figura 6. Reporte de Resultados de Índice deCondición del Pavimento (PCI).

Para cada sección la condición del pavimento puede variar desde excelente a colapsado, se muestra como ejemplo el reporte de PCI para una pista principal evaluada según la configuración mostrada en la Figura 4.

Condición Funcional

Es el estado de la regularidad superficial de los pavimentos, su determinación consiste en medir la rugosidad de los pavimentos en ejes preestablecidos.

Figura 7. Esquema de distribución de ejes para medición de perfiles longitudinales.

Perfil de rugosidad: La FAA define el perfil de rugosidad como el perfil de desviaciones de la superficie presentes sobre una porción de la pista que provocan aumento en la fatiga en componentes de aviones, reducción de la acción de frenado, perjudican las operaciones de cabina, y/o causan molestias a los pasajeros. La respuesta depende del tamaño de la aeronave, el peso y velocidad de operación.

El procedimiento para la determinación de la regularidad superficial está regido por la circular AC N°150/5380-9 “Guidelines and Procedures for Measuring Airfield Pavement Roughness, el cual contiene los criterios

para definir las secciones de evaluación, el software requerido para el procesamiento y los criterios de aceptación.

Para el caso de los aeropuertos evaluados en nuestro medio se definió en base al tipo de aeronaves en operación cinco (05) secciones longitudinales distribuidas de la siguiente manera: 01 en el eje, 02 a 3.0 m a cada lado del eje y 02 a 5.2 m a cada lado del eje, según se muestra en la siguiente gráfica:

Para la toma de datos del perfil longitudinalde las secciones definidas se ha utilizado elperfilómetro portátil de superficie 5051Mark IV de Dynatest (Road Surface Profiler,RSP) que se muestra a continuación.

Para la determinación de la rugosidad se haempleado el software “ProFAA”, cuya salidade datos se muestra a continuación:

Figura 8. Distribución transversal y longitudinal de ejes para medición de regularidad en pista principal.

Figura 9. Equipos empleados para la medición de regularidad superficial (Perfilometro Laser).

Figura 10. Reporte de Software PROFAA para el cálculo del BBI.

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La siguiente gráfica muestra las zonas de evaluación aceptables, excesivas, e inaceptables en términos de BBI. Cuando el valor de BBI es inferior a 1,0, el criterio Boeing Bump Index está en la zona aceptable. Valores de BBI mayores que 1,0 caen en cualquiera de las zonas excesivas o inaceptables.

Para cada eje evaluado se tiene que verificar si el BBI se encuentra en la zona aceptable, restringida o inaceptable, se muestra como ejemplo el reporte de BBI para una pista principal evaluada según el criterio indicado

Condición Estructural

Es el comportamiento estructural del pavimento ante las solicitaciones de tráfico, carga y condiciones climáticas.

Se determina efectuando una evaluación no destructiva que consiste en medir las deflexiones en los pavimentos ante la

Figura 11. Criterios de Aceptación de Índice BBI.

Figura 12. Reporte de resultados de BBI

aplicación de una carga estándar en ejes establecidos de acuerdo a la Advisory Circular No:150/5370-11B “Use of Nondestructive testing in the Evaluation of Airport Pavements”.

Para el caso de los aeropuertos evaluados en nuestro medio se definió en base al tipo de pavimento (06) secciones longitudinales distribuidas a cada lado del eje: 01 a 3 m del eje, 01 a 6 m del eje y 01 a 20 m del eje, según se muestra en la siguiente gráfica:

Para la medición de deflexiones en los ejes definidos y en las frecuencias indicadas en la figura 12, se empleó el deflectómetro de impacto HWD por sus siglas en inglés (Heaving Weight Deflectometer), que se muestra a continuación:

El procesamiento de las deflexiones se efectúa aplicando el procedimiento establecido en la AASHTO 93 y mediante el software, el principio es determinar en cada

Figura 13. Distribución transversal de ejes para medición de deflexiones en pista principal.

Figura 14. Frecuencia de medición de deflexiones en pista principal

Figura 15. Equipo empleado en la medición de deflexiones


Figura 18 Tipo de aeronaves y su efecto en pavimentos de baja capacidad estructural.

Figura 19. Categoría de Subrasante para Pavimento Flexible.

Figura 20. Categoría de Subrasante para Pavimento Rígido.

punto de medición el modulo resiliente de subrasante y el de las capas granulares del pavimento (software BAKFAA) lo que nos permitirá modelar y efectuar la sectorización en tramos con comportamientos estructurales homogéneos

Se muestra como ejemplo el reporte de lasdeflexiones máximas obtenidas para unapista principal.

Luego del procesamiento de deflexiones se efectúa el cálculo del Número Clasificador del Pavimento (PCN) que se define como un número que indica la resistencia de un pavimento, para utilizarlo sin restricciones.

Para esto es necesario definir el tipo de aeronaves y la frecuencia de operación de los mismos en el aeropuerto en evaluación.

Figura 16. Esquema para el procesamiento de datos

Figura 17. Deflectograma típico en eje de pista principal

El PCN de un pavimento se reporta como un número con cuatro códigos que son ordenados y separados por barras inclinadas, los mismos se indican a continuación:

a. Valor numérico del PCNb. Tipo de Pavimento (Rígido/Flexible)c. Categoría de la subrasante (A,B,C,D)d. Presión de llantas permisible(W,X,Y,Z)e. Método (Técnico ó Experimental).

Para el cálculo del PCN se emplea el procedimiento establecido por la FAA: Advisory Circular No:150/5335-5B Standardized Method of Reporting Airport Pavement Strength – PCN, el cual contempla el uso del software COMFA 3.0, cuyo reporte se muestra continuación:

Figura 21. Reporte de Software para el cálculo del PCN

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Criterios de Aceptación

La Macro textura (CDR) debe ser mayor a 1.0 y la Micro textura (C. de Fricción) mayor 0.45. Estas condiciones aseguran la seguridad de las operaciones.

INTEGRACIÓN DE RESULTADOS YDEFINICIÓN DE ALTERNATVAS DEINTERVENCIÓN

La integración de los resultados obtenidos en las evaluaciones de condición es efectuada en una matriz como la que se muestra y en base a la cual el ingeniero especialista definirá las alternativas de intervenciòn para el sistema de pistas

Por ejemplo en base al análisis de los resultados mostrados se plantean:

Alternativa 1. Efectuar recapeo en la pista principal de rodaje y acceso, con lo cual además de recuperar el valor de PCN, se atenderá el incumplimiento en la condición de seguridad. En este caso dado el tipo de solución corresponde efectuar el tratamiento de fisuras dado el nivel de PCI reportado.

Alternativa 2. Efectuar el fresado de la capa de superficie y posterior reposición con lo cual se evitará el tratamiento de fisuras, sin embargo se debe tener en cuenta que el espesor de reposición será mayor respecto al recapeo directo debido a la eliminación de parte de la estructura de pavimento


Para determinar el comportamiento estructural se compara el valor del PCN calculado con el valor del ACN de la aeronave de mayor peso o frecuencia de operación en el aeropuerto en evaluación.

Si se cumple que PCN>ÁCN el pavimento presenta suficiencia estructural para soportar la operación de la aeronave sin limitación de carga y presión, caso contrario requerirá mejorar su capacidad estructural.

El ACN es definido como un número que indica el efecto relativo de una aeronave sobre un pavimento, para determinada resistencia normalizada del terreno de fundación.

Condición de Seguridad

Es el estado actual de las condiciones de lasuperficie que inciden directamente en la operación segura de las aeronaves como laresistencia al deslizamiento y el coeficientede fricción, que se determinan con la normaMTCE 1004-2000 y MTCE 1005-2000.

Figura 22 Reporte de Software - Cálculo del PCN

Figura 23. Equipos para medir la Macro y Micro textura

Figura 24 Reporte de Software para el cálculo del PCN


existente.

Alternativa 3. Colocación de geotextil para evitar el reflejo de fisuras y recapear. En esta alternativa se deberá verificar en la data de campo los niveles de fisuramiento para ratificar la aplicabilidad de la solución.

Finalmente la alternativa a aplicar será definida en base a las condiciones de obra que se tendrán tales como ventanas de trabajos (la alternativa de fresado y recapeo es mayor a la de recapeo y tratamiento de fisuras y mayor al recapeo con geotextil), generación de desniveles, cambios de perfiles transversales, así como si el espesor de pavimento permite intervenciones tales como efectuar el fresado.

CONCLUSIONES

La metodología propuesta requiere se evalúen necesariamente las condiciones superficial, funcional, estructural y de seguridad, a fin de poder tener en forma integral el juicio del estado real del pavimento.

Las evaluaciones de condición deben ser efectuadas cumpliendo en forma estricta las normas de referencia, así como equipos calibrados y personal especializado, a fin que la matriz de resultados sea altamente confiable y permita el planteamiento de las alternativas requeridas en cada caso.

En el caso de la evaluación estructural, ésta debe ser complementada con la excavación de calicatas y extracción de testigos de carpeta asfáltica, por lo cual los trabajos de campo deben ser programados en función a las ventanas de tiempo de cada aeropuerto a fin de no interrumpir la operación del aeropuerto.

La medición de deflexiones y regularidad

superficial, preferentemente se puede efectuar en horario nocturno, dado que la toma de datos es automática, mientras que la relevamiento de fallas y determinación de la macro y micro textura deben efectuarse durante el día por ser ensayos que requieren de observación directa.

A partir de la matriz de resultados el ingeniero especialista definirá las alternativas de intervención requeridas, debiendo esta ser compatibles con las condiciones de operación, tipo de pavimento, periodo de diseño y tipo de aeronaves que operan en cada aeropuerto en particular.

RECOMENDACIONES

Mantener actualizadas las normas y circulares que rigen las evaluaciones dado que la FFA en forma periódica efectúa la actualización de las mismas.

Mantener calibrados los equipos empleados en las evaluaciones tales como el HWD, Perfilometro, Péndulo de Fricción y Equipos de Laboratorio.

Capacitar al personal profesional y técnico a cargo de las evaluaciones en campo, laboratorio y gabinete.

Identificar si el aeropuerto a evaluar es alterno a otros a fin de poder aproximarnos en forma real al tiempo de duración de los trabajos en campo.

GLOSARIO DE TERMINOS

• FAA: Federal Aviation Administration• OACI: Organización de Aviación Civil

Internacional• PCI: Índice de Condición del Pavimento• BBI: Boeing Bump Index• PCN: Número Clasificador del Pavimento

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• ACN: Número Clasificador de Aeronave• HWD: Heavy Weigth Deflectometer

AGRADECIMIENTOS

• A la Gerencia de la División de Infraestructura quien tomo la decisión de participar en la elaboración de este tipo de estudios en el rubro aeropuertos

• Al equipo de trabajo quien asumió el reto de manejo de nuevos equipos, normas y software, como por su invalorable apoyo y compromiso en las diferentes etapas del proyecto.

BIBLIOGRAFÍA

• ASTM D 5340-04ε1 Standard Test Method for Airport Pavement Condition Index Surveys.

• FAA: Advisory Circular No: 150/5380-9 Guidelines and procedures for Measuring Airfield Pavements Roughness.

• FAA: Advisory Circular No: 150/5370-11B Use of Nondestructive testing in the Evaluation of Airport Pavements

• FAA: Advisory Circular No: 150/5335-5B Standardized Method of Reporting Airport Pavement Strength – PCN.

• OACI: Circular 329 AN/191 Evaluación, mediciones y notificación del estado de la superficie de la pista.

• OACI. Manual de Proyecto de Aeródromos, parte 3 pavimentos.

• AASHTO Guide for Design of Pavement Structures 1993.


SOLUCIÓN DEL ACOPLAMIENTO MECÁNICO PARA REMOLQUE ENTRE DOS TRENES ELÉCTRICOS DE DIFERENTES MARCA

CONCAR | Juan Saravia Castilla y Christian Oliva Chirinos

Resumen: En los planes de contingencia de todo los sistemas de metros de transporte masivo de pasajeros a nivel mundial, es que independiente de las marcas de fabricación y avance tecnológico de los trenes, estos deben acoplarse mínimo mecánicamente para brindarse auxilio de remolque mutuo, frente a una eventual falla que podría surgir durante la prestación del servicio diario, debiendo ser esta operación de remolque de segura para garantizar la preservación de los bienes de la empresa y seguridad de los pasajeros.

En la línea 1 del Metro de Lima antes del inicio de la explotación ferroviaria con los diecinuevetrenes nuevos de marca Alstom se detectó que estos no podían acoplarse mecánicamente con los cuatro trenes antiguo de marca Ansaldo que operaban en dicho momento, así mismo no obtendríamos la autorización de operar los trenes nuevos de parte del estado peruano si este problema no fuera solucionado.

Para cumplir con este objetivo se buscó antecedentes en otros metros, información de diseño los fabricantes, análisis del sistema de acoplamiento de ambos marcas de trenes, análisis de estructural de los diseños propuestos y análisis costos beneficios, que en conjunto se logró obtener la mejor propuesta para su implementación y desarrollo. El desarrollo del diseño se realizó en base a una planificación, ejecución, pruebas finales y seguimiento –control satisfactoriamente que como etapa final se recibe la aprobación de parte del estado peruano.

Palabras Clave: tren eléctricos, remolque, sistema de acoplamiento mecánico, análisis estructural, análisis de costos beneficio, diseño, planificación, ejecución, pruebas finales, seguimiento – control.

INTRODUCCIÓN

La seguridad ferroviaria a nivel mundial es uno de los aspectos importantes en una explotación de servicio de transporte masivo de pasajeros, sin embargo las estadísticas o acontecimientos de accidentes o fallas a nivel mundial, han hecho hoy en día que las empresas ferroviarias elaboren protocolos de pruebas antes del inicio de una operación

y elaboración de planes de contingencia para cualquier acontecimiento que pudiese ocurrir sin ocasionar mayores riesgos; esto es muy aparte de la exigencia en el control y seguimiento de los procesos de mantenimiento de los equipos en un sistema, a ferroviario para asegurar su operación segura.

Es así que en una de las cláusulas del contrato de concesión del estado peruano

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exigía que antes del inicio de una operación y elaboración de planes de contingencia para cualquier acontecimiento que pudiese ocurrir sin ocasionar mayores riesgos; esto es muy aparte de la exigencia en el control y seguimiento de los procesos de antes de poner en operación los nuevos trenes de marca Alstom1, estos deben acoplarse con los trenes existentes de marca Ansaldo2

mínimo mecánicamente.

Al no poder acoplarse mecánicamente ambos tipos de trenes no podíamos realizar los siguientes actividades de operación:

• Ante una falla en uno de los dos tipos de trenes, estos no podían remolcarse entre sí ocasionando retrasos en el servicio de transporte y malestar en los pasajeros por demoras.

• Ante un descarrilamiento de uno de los tipos de trenes que puede ocurrir en diferentes zonas del sistema ferroviario no se podrían acoplar para ayudar a encarrilar.

• Ante la necesidad de maniobras en Patio Taller de Villa el Salvador, para trabajos de mantenimientos programados (pruebas), incrementa los tiempos de mantenimiento hasta que llegue un tren de su propia marca.

• Ante el remolque con los equipos de material rodante auxiliar tampoco podían realizarse cuando se desarrollan trabajos de mantenimiento programado.

OBJETIVO

Elaborar e implementar una solución para el acoplamiento mecánico para remolque entre dos trenes eléctricos de marca Ansaldo y Alstom.

1 Empresa española de fabricación de trenes eléctricos. Año de fabricación 2013.2 Empresa italiana de fabricación de trenes eléctricos. Año de fabricación 1990.

Esta solución de diseño debe ser Confiable, Versátil, Mantenible y Segura, para cualquier necesidad dentro de la operación ferroviaria.

DESCRIPCIÓN FUNCIONAL

La función que tiene el acoplador (enganche) automático es acoplar / desacoplar vehículos ferroviarios de forma fácil y segura.

Este acoplamiento se efectúa a baja velocidad sin asistencia manual. La unión resultante es rígida, sin holgura mecánica y está totalmente bloqueada. Además, posee un dispositivo de centrado integrado que permite variaciones horizontales y verticales de la vía.

Dentro de los subsistemas de un tren eléctrico, el enganche automático, que esta ubicado en los extremos de las cabinas de conducción de un tren, son los elementos de menor utilización en una explotación tipo Metro pero es un componente critico debido a necesidad operacional ante una emergencia.

Acoplador mecánico

El cabezal de acoplador consta de superficies de guiado en su cara frontal, en forma de embudo y cono. Esto permite alinear y centrar automáticamente los acopladores que se acoplan al reunirse.

Para disponer de un área de ensamblado superior al área de las caras del cono, un tubo guía (9) está incluido en la cara frontal inferior del acoplador. Esto adapta las caras del acoplador al área de las caras del cono.

En su placa frontal, el cabezal de acoplador está provista de un borde ancho y plano que absorbe los impactos y las cargas de


compresión. Se transmiten las cargas de tracción mediante la varilla de acoplamiento (2) y la placa con gancho (8) con el amortiguador y el anclaje pivotante. Una caja protectora integra estos elementos durante el acoplamiento.

La siguiente figura muestra la disposición del acoplador mecánico listo para acoplarse.

Después del acoplamiento, las varillas de acoplamiento y las placas con ganchos(8) forman un paralelogramo, que transfiere la fuerza de tensión al cuerpo principal del acoplador mediante el pasador principal (4). En esta posición, los dos cabezales de acoplador forman una unión rígida, sin holgura mecánica y segura.

En el desacoplamiento mecánico el pasador principal (4) gira y, por lo tanto, hace girar la placa con ganchos (8) hasta una posición desenganchada. La rotación de la placa con ganchos empuja la varilla de retén (6) por el

orificio lateral de la caja del acoplador. Cuando el acoplador se separa, el gatillo (4) vuelve a su posición original y permite a la varilla de retén (6) agarrar el lado de la caja del acoplador.

PROPUESTAS PARA LA SOLUCIÓN DEL PROBLEMA

Se desarrollaron tres propuestas

Propuesta diseño adaptador portátil marca DELLNER3

La empresa DELLNER, propuso una solución a nuestra problemática que consistía en fabricar un adaptador portátil, para su acoplen ambos acopladores. Este adaptador consistía de tres partes, la primera era un cabezal mecánico de forma de SOCIMI4, la segunda un cabezal mecánico de forma de DELLNER, y la tercera una placa que une ambos cabezales.

El sistema tendría un peso aproximado de 26 Kg y sería almacenado en un armario ubicado en los trenes Ansaldo. Este adaptador portátil acoplaría mecánicamente entre ambos coche.

Propuesta de fabricación de un Acople postizo

Se realizó el diseño de un adaptador que permitirá acoplar a nivel mecánico ambos

3 Fabricante de los acopladores de los trenes Alstom.4 Fabricante de los acopladores de los trenes Ansaldo

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trenes, el cual se denominó “acople postizo”. El diseño del acople postizo contempla un elemento que estructuralmente a nivel mecánico tiene un diseño similar a los propios enganches de los trenes ALSTOM y ANSALDO por lo que no se prevé ningún tipo de riesgo en las operaciones de auxilio de un tren de distinto tipo.

La siguiente figura muestra el diseño en 3D del acople postizo

El diseño consta de dos cabezales geométricamente compatibles con los acoples DELLNER y SOCIMI con un aditamento empernado en el centro que permite remolcar un tren a baja velocidad. Los ejes de cada cabezal no son coloniales sino que se diferencian en altura para compensar el desnivel entre ambos trenes.

La figura muestra el detalle de ambos tipos de trenes con el acople postizo.

Análisis de Fuerzas

Para poder definir un diseño estructural apropiado era importante conocer las fuerzas a las cuales estaría sometida el sistema durante el remolque de un tren por otro.

Teniendo en cuenta la masa total de la unidad ANSALDO (siendo este tren más pesado que el tren de marca ALSTOM) de 164 000 kg y considerando que para arrastrar la unidad en una vía horizontal (sin pendiente) se emplea una fuerza de 30 N/t(1), tenemos:

30 x 164 = 4 920 N

Si consideramos el caso de la unidad a operar en la gradiente máxima del 35 ‰, necesitaremos además vencer la componente del peso de la unidad según el plano de la vía:

m.g.sen(0.03) = 164 000 x 9.81 x 0.035 = 56 309 N

Todo ello totaliza:

4 920 N + 56 309 N = 61 229 N ≈ 62 000 N ≈ 6.25 t

A fin de cubrir alguna otra incertidumbre o consideración no tomada en cuenta aplicamos un factor de seguridad de 1.5

FS = σLIM / σEQ

Entonces:

1.5 = σLIM / 6.25 t; σLIM = 9.375 t

Dónde:FS: Factor de seguridad.σLIM: Esfuerzo límite de trabajo.σLIM: Esfuerzo equivalente de trabajo.

Aceleración equivalente: La fuerza de tracción F = 92 000 N sobre la barra, equivale a la aplicación sobre la masa de la unidad, de


una aceleración de:92 000/164 000 = 0.560 m.s-2

Análisis de Esfuerzos del material

Los componentes que constituyen el mecanismo de Acople postizo son:

1. Carcasa 2. Palanca3. Gancho de acople 4. Pin de Palanca5. Husillo

Los diferentes materiales que constituyen el conjunto del mecanismo de postizo, así como las características mecánicas de cada uno están detallados en la siguiente tabla.

Para el análisis y simulación de este mecanismo se utilizó el método de elementos finitos (FEM), asistido por el software de simulación para ingeniería ANSYS.

El mecanismo fue analizado bajo los el siguiente escenario de trabajo:• Carga de tracción.• Carga a máxima pendiente.• Carga con curva de radio mínimo (R =

198 m).

Se analizó el valor máximo de esfuerzo obtenido en cada uno de los elementos que

conforman el mecanismo y se comparó con su esfuerzo en el límite elástico.

Tensiones equivalentes en PalancaValor máximo en palanca:96.25 N/mm2 < 690 N/mm2

Tensiones equivalentes en HusilloValor máximo en el husillo:528 N/mm2 < 885 N/mm2

Tensiones equivalentes en la CarcasaValor máximo en la carcasa:190 N/mm2 < 250 N/mm2

a planos, recomendaciones del fabricante, y estudios de diseño, se decidió esperar la llegada del primer tren Alstom para analizar concretamente y la toma de decisiones.

Al llegar el primer tren ALSTOM a lima, se

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inició a analizar físicamente la parte externa e interna del acoplador DELLNER, para constatar si los componentes internos eran diferentes a los SOCIMI, sin embargo a pesar que en apariencias y medidas eran iguales, faltaba realizar las pruebas en un banco que se tenía como parte de la implementación de equipos al taller.

Consideraciones y pruebas realizadas en las modificaciones de los acopladores

En el análisis y solución se tuvieron dos consideraciones a solucionar en ambos tipos de acopladores:

a. Acoplador automático SOCIMI.

Se realizaron las medidas del diámetro de los conos guía que alojan las varillas de acoplamiento de ambos modelos.

Día. Cono SOCIMI = 208 mmDía. Cono DELLNER = 209 mm

Al realizar el acople mecánico, ambos cabezales se encuentran frontalmente, de tal manera que el cono SOCIMI encajará en el alojamiento DELLNER y viceversa. Al analizar las medidas anteriores, se observa una interferencia de 0.5 mm entre el cono SOCIMI y su respectivo alojamiento DELLNER.

La interferencia hallada no permite el acople directo de ambos cabezales, esta razón obligó a mandrinar el alojamiento SOCIMI hasta un diámetro de 210 mm. Con este nuevo valor se obtiene una holgura de 1 mm, suficiente para permitir un correcto acople entre ambos cabezales (SOCIMI – DELLNER)

Luego de tener el cabezal SOCIMI modificado, se montaron los acopladores automáticos DELLNER y SOCIMI en el banco de pruebas para acopladores.

La prueba se llevó con éxito pudiendo comprobar el enganche perfecto entre la varilla de acople y la ranura de la placa con ganchos. El conjunto fue sometido a una tracción y compresión de 10 t (en concordancia con el análisis de fuerzas calculada para el acople postizo) para verificar el correcto funcionamiento del mecanismo.

b. Acoplador automático DELLNER

Al intentar acoplar los cabezales DELLNER– SOCIMI con sus respectivos tubos guía originales, se obtuvo una interferencia considerable entre el tubo guía DELLNER y la cara frontal del cabezal SOCIMI. La interferencia hallada no permitía que los cabezales se alineen verticalmente de manera correcta, siendo imposible mecánicamente que la punta de los conos y sus respectivos


alojamientos se encuentren.

La corrección de la interferencia implicaba diseñar un nuevo tubo guía que debería trabajar en el cabezal del acoplador automático DELLNER y que permitiese un correcto autocentrado vertical con el cabezal SOCIMI.

Para el diseño del tubo guía se levantó información de la geometría de la cara frontal del cabezal SOCIMI y se estableció dimensionalmente la zona de interferencia. Además, las dimensiones e inclinaciones del tubo guía fueron tomadas de un tubo guía SOCIMI original. Luego de su fabricación se procedió a rebajar el área de interferencia, mecanizando la superficie cónica del tubo.

Para validar tanto la geometría como la funcionalidad del tubo guía, se procedió a montar los acopladores DELLNER y SOCIMI en el banco de prueba de acopladores, teniendo éste último, el alojamiento para cono ya modificado a 210 mm. La prueba se realizó reemplazando el tubo guía orinal DELLNER por el modificado, mientras que en el acoplador SOCIMI se trabajó con su tubo guía original.

Pruebas en campo

Si bien es cierto, las pruebas en el banco habían sido satisfactorias tanto en alineamiento como en carga, debía cumplirse una prueba en condiciones reales con ambos acopladores montados en sus respetivos trenes y efectuando un enganche y posterior

remolque.

CONCLUSIONES

• Con la tercera propuesta de Mandrinado del alojamiento de guía de conos y fabricación de Tubo Guía modificado, se llegó a acoplar mecánicamente ambos tipos de enganche. Logrando así cumplir con el objetivo establecido.

• Al analizar el los costos que originaron su diseño e implementación de cada una de las propuestas se concluye que la tercera propuesta es la más económica

Item Descripcion de PropuestaCosto del diseño e

implementacio

1 Propuesta diseño adaptador portátil marca DELLNER

S/. 116,000.00

2 Propuesta de fabricación de unAcople postizo

S/. 45,000.00

3Propuesta de Mandrinado alojamiento de guia de conos y fabricación de Tubo Guía modificado

$ 14,000.00

• La propuesta seleccionada cumple con la Confiabilidad, Mantenibilidad, versatilidad y seguridad para la operación, debido a que no se realizó modificaciones del funcionamiento del sistema de acople. Sin embargo el diseño del tubo guía es fácil de instalar cuando se requiera su uso, asi como el plan de mantenimiento se sigue realizando de acuerdo a lo recomendado por el fabricante.

• Esta propuesta permitió poder acoplar con los demás equipos de material rodante auxiliar con el mismo procedimiento para los trenes, reduciendo los tiempos de maniobras para el mantenimiento programado.

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• La implementación de esta propuesta en el sistema ferroviario ha pasado las pruebas reales de remolque que han suscitado durante la operación entre julio 2013 a la actualidad. Siendo .

• En vista que el fabricante de trenes Alstom y fabricante de acopladores no han tenido experiencia con estos tipos de acoples, se les hizo de conocimiento esta solución, siendo asi aprobados por ellos y tomados en consideración si se suscitase un mismo caso en otros metros del mundo, asi como servir de metodología para sus soluciones.

GLOSARIO

• Material rodante auxiliar: Equipo móvil autopropulsado que sirve para apoyo de maniobras en los mantenimientos de los trenes.

• Protocolos de Prueba: Conjunto de actividades que deben realizarle satisfactoriamente para dar conformidad antes de la puesta en operación un tren.

• Adaptador Portátil: Objeto mecánico externo al tren, que sirve para unir dos tipos de acoples diferentes.

• Confiabilidad: Capacidad de un componente para realizar una función requerida bajo condiciones dadas para un intervalo de tiempo.

• Mantenibilidad: capacidad de un componente para realizarle actividades de conservación en un tiempo cortó sin riesgos al personal.

• Versatilidad: Capacidad de un componente o elemento de utilizarse fácilmente sin riesgos al personal.

BIBLIOGRAFÍA

• Manual de Entrenamiento “Dinámica de Trenes” - ENAFER PERÚ S.A.

• Sección B - capitulo 5 ENGANCHES ALSTOM. 2013

• Plano AED 0000141325 DIAGRAMA COCHE ALSTOM Ma1 y Ma2. 2013

• Plano 132288 FIGURÍN UNIDAD DE TRACCION ANSALDO M20-M21. 1990

• Sección 2-3 ACOPLADOR / MANUAL DE USO Y MANUTENCION ANSALDO PARTE MECANICA - CAJA. 2. 1990

• Catalogo N° 3021 ACOPLADOR / MANUAL DE PARTES ANSALDO. 1990


OPORTUNIDADES Y RETOS PARA USAR GAS NATURAL LICUADO (GNL) COMO COMBUSTIBLE EN EQUIPOS Y TRANSPORTE PESADO

GMI | Juan Carlos Taboada Sinchez

Resumen: El alcance de esta Trabajo es exponer el valor concreto del Gas Natural Licuado (GNL) como una solución alternativa de uso como combustible, en comparación con los combustibles convencionales (Gasolina, Diesel). Con esta solución se podría lograr una diferencia real en los costos de operación y en las reducciones de las emisiones de metano y otros contaminantes peligrosos al Medio Ambiente. Se basa en información técnica de las tecnologías de GNL existentes, con un foco especial de posible aplicación en el Noroeste del Perú (Talara), donde hay una fuente de gas natural que se puede utilizar para obtener GNL con una Planta de pequeña escala y que se podría adaptar en las Operaciones Petroleras, para utilizarlo como combustible para el transporte pesado y en aplicaciones como en las operaciones de Perforación y Servicios a Pozos, e incluso en el transporte marítimo en campos Offshore (propulsión de naves); así como otras aplicaciones industriales como la Generación Eléctrica de pequeña escala.

Palabras Clave: Gas Natural Licuado, Tecnología de GNL, Alternativa a uso de combustibles líquidos, Gas Natural Vehicular, GNV, Conversión de Equipos a Gas Natural.

INTRODUCCIÓN

El gas natural está sufriendo una transformación sin precedentes, debido a los adelantos tecnológicos que en materia de transporte han permitido su globalización. Muy pronto su transacción será tan fluida, como es hoy la del petróleo, debido a que cada vez es más posible llevarlo desde los diferentes yacimientos hasta los grandes consumidores.

Cada día es mayor la demanda global de generación y utilización de energías limpias, así como el incremento en el uso del gas natural en Naciones que han dependido del petróleo por no poseer reservas de

gas, ya que hasta hoy ese mercado estaba circunscrito a aquellos países que poseían reservas o podían importarlas a través de gasoductos.

El gas natural es más económico que el petróleo crudo y será la fuente de energía primaria de mayor crecimiento mundial en los próximos 20 años. Se espera que el uso del petróleo a escala global se incremente aproximadamente 2-3% anualmente, mientras que el consumo del gas natural aumentará de 6% a 7%. En el Perú, se espera un consumo inicial de gas natural en el orden del 6-8%.

En este sentido, el Perú con el descubrimiento

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del Yacimiento Camisea, que posee grandes reservas de gas en la Selva Sur, luego de una etapa sin avances; desde el 2004 se ha logrado desarrollar el Proyecto de tal forma que se ha permitido llevar el gas natural y los líquidos condensados a la costa del país, y específicamente con ello, desarrollar el mercado en gas natural en Lima, Callao e Ica.

La licuefacción del gas natural se está convirtiendo rápidamente en una alternativa para su transporte, gracias a los recientes avances tecnológicos. Esta tecnología permite almacenar el gas natural de manera líquida para luego ser transportado a grandes distancias entre el centro de producción y los sitios de consumo.

En general, la puesta en marcha de proyectos de Gas Natural Licuado (GNL o LNG por sus siglas en inglés) requiere la construcción de una planta de licuefacción, sistemas de transporte eficientes (ej. puertos y buques, si el transporte es marino) y una planta de regasificación en el lugar donde llega el producto. Para proyectos de GNL se necesitan millonarias inversiones y reservas mínimas de dos a tres trillones de pies cúbicos de gas para que sean rentables. Sin embargo, de acuerdo con los recientes logros, en la tecnología y equipos, los costos de licuefacción han descendido a un nivel tal que hace viable las Plantas de GNL de menor tamaño y tecnología diversa.

En el Perú; con los proyectos de Masificación del Uso del Gas Natural a nivel Nacional; se han otorgado Concesiones que incluyen el diseño, financiamiento, construcción, operación y mantenimiento de la infraestructura necesaria para prestar el servicio de Distribución de Gas Natural. El objetivo es extender el uso del gas natural a nivel nacional, es decir a localidades ubicadas fuera del área de Lima, Callao e Ica, ciudades que fueron las

primeras en aprovechar las ventajas de este combustible amigable al medio ambiente.

En el presente trabajo, en un escenario donde se prevé la disponibilidad de contar en un corto plazo con GNL en el Norte del País; se expondrán las oportunidades y los beneficios claves que se obtendrían con el desarrollo del GNL como un combustible alternativo, así como los retos que se necesitan resolver, como los logísticos, fuentes de suministro, estructura comercial, apoyo Estatal, etc.

DESCRIPCIÓN GENERAL

Definición de Gas Natural Licuado (GNL)

El Gas Natural Licuado (GNL ó LNG -Liquefied Natural Gas- por sus siglas en inglés) es el gas natural, principalmente metano, el cual ha sido enfriado hasta el punto que se condensa a su estado líquido, lo cual ocurre a la presión atmosférica y a una temperatura de aproximadamente -260 °F (- 162.2°C), el punto de ebullición - boiling point- del metano.

La Licuefacción del gas natural significa una reducción de volumen de aproximadamente 600 veces, haciendo así que el GNL sea una transportable y compacta energía que es fácil para transportar independientemente de los gasoductos.

El GNL no tiene olor o color, no es corrosivo ni tóxico, y no es cancerígeno y desde que el GNL no tiene olor, la detección de fuga requiere instrumentación especial. Sin embargo, como cualquier material gaseoso, el gas vaporizado del GNL puede causar asfixia en un lugar sin ventilación. En la fase vaporizada (mezclado con aire), el GNL puede sólo encender (inflamar) si la concentración del metano gaseoso está en


el rango de 5-15%. Ni el GNL ni su vapor pueden explosionar en un medio ambiente liberado. El GNL es un líquido criogénico, por lo que el contacto físico o derrame constituye un peligro para la persona y los equipos.

El GNL se transporta y almacena en unas condiciones de presión atmosférica y temperatura de -161 °C (estado criogénico), para que los recipientes sólo tengan que soportar la presión hidrostática. Se conoce con el nombre de estado criogénico a aquel en el que se encuentra un fluido a muy baja temperatura, manteniendo esta situación por el propio frío que genera la evaporación que es reconducida de nuevo al recipiente contenedor, y parte a una antorcha exterior. El proceso comúnmente utilizado para licuación del gas natural consiste en enfriarlo en etapas sucesivas mediante agentes frigoríficos y posterior sub-enfriamiento mediante una expansión.

Composición del Gas Natural y GNL

El gas natural está compuesto principalmente por metano, pero también contiene etano, propano e hidrocarburos más pesados. Pequeñas cantidades de nitrógeno, oxígeno, dióxido de carbono, compuesto de azufre y agua también pueden ser encontrados en el gas natural.

El proceso de licuefacción del gas natural envuelve el pre-tratamiento del gas a fin de remover el oxígeno, dióxido de carbono, compuestos de sulfuro, agua y gases de petróleo con número de carbono mayores de uno. La presencia de nitrógeno es generalmente limitada a casi 1%. Se requiere la extracción de algunos componentes como el agua y el dióxido de carbono para evitar que se hagan sólidos cuando el gas es enfriado a la temperatura del GNL (-161 °C).

Como resultado, el GNL está compuesto en su mayoría de metano (95%).

El GNL es simple para regasificar y entregar metano casi puro al usuario final, en contraste al gas natural que contiene típicamente casi 90% de metano, algo de etano, propano e hidrocarburos más pesados.

La Tabla No.1 muestra que la densidad de energía del GNL por volumen (MJ/l) es más alta que cualquier combustible alternativo de base gaseosa, y ofrece un rango que es más o menos 2.5 veces más grande que el GNC. La tabla también muestra que el GNL tiene casi 60% de la densidad de energía del diesel combustible.

Tabla 01 – Densidad de Energía de combustibles vehiculares comunes comparados con el gas natural.

OPORTUNIDADES Y RETOS PARA USAR GNL COMO COMBUSTIBLE EN EQUIPOS Y TRANSPORTE PESADO

Hasta ahora la masificación del gas natural, entendido ésta como el proceso de incorporación creciente de los consumidores del sector residencial al suministro del hidrocarburo, está circunscrita a algunos distritos de Lima y muy recientemente a Ica, donde se ha hecho posible la convergencia de factores que facilitan las conversiones domiciliarias al gas natural.

Sabemos que el relativo éxito de la masificación del gas natural en Lima es un acicate para otras regiones del país

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que demandan con urgencia disponer de gas natural para dinamizar su desarrollo económico y social y dar así mejores posibilidades a los sectores más vulnerables de su población. Pero esta legítima aspiración no puede ser atendida en el corto plazo por medios de gasoductos convencionales.

De ahí se desprende la importancia de facilitar el desarrollo de sistemas no convencionales de transporte de gas natural a otros consumidores. Dentro de esta línea de acción, en un primer momento y mientras no se desarrollen los gasoductos de transporte; se puede hacer un desarrollo ‘virtual’ para “universalizar el acceso al gas natural” en otras regiones de Sur y Norte del país. Es decir, mediante el transporte del gas natural por camiones en forma líquida (GNL) o comprimida (GNC) (propuesta de “gasoductos virtuales”).

Con la aplicación de estas tecnologías (GNC/GNL) se podrá generar un programa para la masificación del consumo de gas, en las Regiones distantes del alcance del Gasoducto.

Particularmente para el caso del GNL, se tendrá disponibilidad de gas natural en Regiones distantes de los sistemas de transporte y distribución de gas, mediante la alternativa de producir gas natural en estado líquido (licuefactado), el mismo que luego de ser transportado (vía “gasoductos virtuales”) y regasificado será entregado a los usuarios finales como Gas Natural.

Actualmente en el Perú se pueden presentar dos posibilidades para implementar proyectos para producir y/o consumir Gas Natural Licuado. La primera, usando el GNL que se transportará desde la Planta de GNL de Melchorita a ciudades del Norte y Sur del País, bajo los Contratos de Concesión del

Proyecto de Masificación del Gas Natural; y la segunda si se concreta el desarrollo de algún Proyecto de Inversión para instalar una Planta de GNL de pequeña escala, particularmente en los campos petroleros de Talara.

Estas dos alternativas de suministro de GNL, que pudieran ser complementarias, crearía un escenario ideal para contar (oferta) con el gas natural licuado (GNL) y dejaría la posibilidad de usarlo como combustible para vehículos de transporte pesado, que es una alternativa que aún es desconocida en nuestro País, sin embargo se conoce que decenas de flotas de camiones circulan con GNL por las carreteras de Estados Unidos, Europa o China.

Identificación de las fuentes de Gas Natural en el Perú

Las fuentes de gas natural actualmente reconocidas son los campos del Noroeste (Talara), los campos de Aguaytía y el gran Yacimiento de Camisea.

El desarrollo del gran e importante Proyecto de Camisea fue diseñado en etapas que culminaron satisfactoriamente, permitiendo que en Agosto del 2004, se pueda disponer de gas natural en la Costa peruana y en la ciudad capital, así como de importantes volúmenes de combustible líquidos para el consumo interno y para la exportación. Estas crecientes reservas de gas natural serán utilizadas al máximo nivel en el Perú para el consumo doméstico e industrial y para la exportación.

Es importante resaltar el potencial petrolero de Talara por cuanto el gas natural que se produce en la zona es en su mayor parte gas asociado. Es conocido que un volumen importante de gas natural es


venteado, quemado o reinyectado por no poder realizarse en el mercado, siendo desaprovechado.

Identificación de los mercados y usos del GNL en el Perú

Actualmente, en el país, el gas natural se utiliza mayormente en la generación de energía eléctrica, desplazando a otros combustibles como el petróleo, el GLP y el carbón para generarla, con resultados positivos para todos los usuarios finales. Igualmente ha beneficiado al sector industrial, residencial y transporte, ya que como combustible es más barato que los otros que existen en el mercado, generando mayor ahorro y/o utilidades.

Por estas razones el mercado de gas natural ha evolucionado rápidamente. El número de consumidores y su demanda crecen en la medida que se expande la red de distribución, consolidándose el desarrollo de esta industria.

Cuando se habla de GNL, típicamente pensamos en los grandes proyectos de exportación y/o importación, tal como el desarrollado por Perú LNG (exportación del gas de Camisea) o en las tradicionales plantas “peakshaving” de las compañías de gas de los Estados Unidos y muchos otros lugares en el mundo.

A diferencia de las grandes compañías de energía que están manejando trenes de licuefacción de 450 MMSCFD (3 millones de toneladas métricas por año), este articulo se centra en los mercados más pequeños y para aplicación en el interior del País, mediante la aplicación de Plantas de GNL de pequeña escala, generando una oportunidad de negocio que la vemos técnica y económicamente viable.

Las principales aplicaciones del GNL las encontramos tanto en el ámbito industrial como en el vehicular. El gas natural licuado se puede utilizar cuando la red de gas natural no llega al punto de consumo en los sectores industrial y doméstico (hoteles, poblaciones…) y en aquellos casos en que se necesita en forma líquida como combustible para vehículos terrestres (camiones de GNL) y marinos (barcos)”.

En el sector industrial y doméstico, el GNL se almacena en plantas de regasificación cuya función, como su nombre indica, es volver a conseguir gas a partir del líquido.

Para el empleo del gas natural como combustible para hacer funcionar el vehículo (GNV), el gas natural se puede expedir en forma comprimida o en forma líquida, en función de las características de uso de los vehículos, es decir, la autonomía y la regularidad. El uso de gas natural comprimido (GNC) es característico de vehículos ligeros, mientras que su versión licuada (GNL) es la única alternativa al Diesel para el transporte pesado por carretera, éstas ofrecen interesantes ventajas económicas y mejoras medioambientales.

El uso de vehicular del GNL será novedoso en nuestro país, pero no lo es en países como EEUU, China o países de Europa entre otros, donde se utiliza desde hace más de 20 años.

Hablando de aplicaciones para vehículos terrestres (camiones ligeros y pesados, camiones mineros, etc.) se puede decir, sin necesidad de concretar una cifra, que “el potencial es enorme”, y que la velocidad de desarrollo estará directamente vinculada al desarrollo de puntos de suministro de gas natural en estaciones de servicio y al incremento de la oferta de vehículos de

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gas natural por parte de los fabricantes. Concretamente, el GNL es especialmente atractivo para las empresas que realizan transporte por carretera o consumen grandes volúmenes de combustible en motores de máquinas de potencia.

Aunque aún no existan mercados en el País, ciertos nichos de mercado para el GNL se pueden desarrollar o tendrán posibilidades para aplicaciones en un futuro mercado.

Entre los mercados de desarrollo para el GNL se tienen en cuenta los siguientes:

• Como combustible para vehículos (reemplazo de Diesel).

- Flotas de transporte pesado. - Flotas de transporte público

centralizadas (buses). - Corredor Vehicular de GNL. - Estaciones duales de GNL/GNC. - Camiones Mineros.

• Como combustible para la Industria Petrolera o Minera.

- Equipos de Perforación, Servicios de bombeo a presión, etc

- Aplicaciones de alta potencia, como ferrocarriles, minería

- Generación de Energía Eléctrica de pequeña a mediana capacidad

• La Captura de usuarios finales, altamente dedicados:

- Industria de Papel. - Industria Azucarera. - Industria Pesquera.

Factibilidad de un proyecto de Planta de GNL para el mercado interno

En los mercados en desarrollo como el nuestro, donde el acceso de gasoductos está limitada por retos geográficos, económicos y socio ambientales; el gas natural puede

llegar a los consumidores aislados del País, a través de su transporte por “gasoductos virtuales”, usando:

• Plantas de GNL a pequeña escala• Camiones de GNL• Camiones de GNC

Un modelo desarrollado, y que no forma parte de este artículo; fue evaluado bajo el concepto de transportar GNL por carretera desde una Planta de Licuefacción de gas hasta las Plantas de regasificación, para abastecer a ciudades y pueblos que no cuentan con gas natural, y con ello soportar el consumo de gas de una Planta Industrial remota, un sistema de distribución de gas satélite o con el mismo impacto el abastecimiento de Estaciones de gas vehicular alejadas.

El modelo se centró en analizar el desarrollo del mercado de gas natural para la Zona Norte del País (Talara); y se ha evaluado un Proyecto de Factibilidad para instalar una Planta de producción de GNL de pequeña escala de entre 5 y 15 MM SCFD, el cual se haría viable si ciertas condiciones se llegan a materializar. Esta planta de pequeña escala, son fabricadas en talleres en forma modular, requieren de un menor CAPEX para su capacidad instalada y el diseño propone componentes “off-the-shelf”, con lo que reducen al mínimo los posibles requerimientos de energía y partes móviles. Esta Planta puede reducir las diferencias de precios y atender a los mercados de pequeño volumen de consumo.

Uso de GNL como combustible

El GNL es la forma de gas natural que consigue una mayor densidad y, como consecuencia, ofrece una mayor autonomía al vehículo como combustible. No requiere


depósitos o tanques preparados para resistir altas presiones (como el caso del GNC), pero tienen que estar equipados con un importante aislamiento térmico para reducir la vaporización incontrolada del GNL (boil off).

Los costos de reabastecimiento de estos vehículos son más bajos que los de gas natural comprimido, y tienen mayor autonomía, pero presentan una importante limitación relacionada con el tiempo máximo de parada de los vehículos, que no puede ser superior a algunos días sin que se produzca una vaporización que obligue a despresurizar parcialmente el depósito o tanque de almacenamiento. Por este motivo esta tecnología es aplicable solamente a flotas de utilización regular no aleatoria.

Así mismo, el uso del GNL como combustible, ayuda a los usuarios industriales a reducir los costos de combustible, a través de la distribución, almacenamiento y regasificación en el sitio.

Uso de GNL en el sector petrolero de Talara

Particularmente el uso del GNL como combustible en la Zona Norte del País, se puede usar en el Sector Petrolero (Talara) en Equipos de perforación y Servicios de pozos, en el Sector Industrial y Sector Minero (Piura, Cajamarca); reduciendo costos de combustible y las emisiones perjudiciales. El uso del GNL y/o el GNC como combustible (GNV), aportará beneficios ambientales y económicos pues puede suponer un ahorro de casi 30% en la factura del combustible.

En el sector petrolero, para los equipos de perforación, se puede desplegar un equipo móvil de almacenamiento de GNL y regasificación adyacente a un equipo

de perforación con motores o equipos de generación dedicada a gas natural o bi-fuel, proporcionando una fuente confiable de gas natural. Adicional a su uso en plataformas de perforación, también se puede atender servicios de bombeo a presión (fracturamiento), y a camiones de servicio pesado.

En la industria de perforación de pozos de petróleo de Estados Unidos, tras diversas pruebas y mejoras, y la creciente infraestructura y amplia colaboración de la industria con respecto a la viabilidad de usar gas natural; las operaciones de perforación con alimentación de gas natural se ha convertido en una realidad para varios operadores, en forma paralela a la más amplias tendencias en el sector del transporte EE.UU. y el creciente movimiento para convertir los camiones de flota pesada y los vehículos de la flota del Diesel y gasolina al gas natural.

En el sector industrial, se puede transformar las instalaciones industriales a plantas de GNL mediante la conversión de las calderas, secadoras, calentadores, generadores de energía y otras grandes máquinas industriales para funcionar con gas natural licuado.

En el Sector minero, ya hay experiencias que han convertido con éxito vehículos de remoción de distancia (mine-haul), calderas, secadores y otros equipos de

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minería para funcionar con gas natural licuado, permitiendo un importante ahorro de combustible.

Otras aplicaciones de alta potencia para este suministro de GNL incluyen la generación de energía eléctrica en sitios distantes, e incluso la posibilidad de uso en ferrocarriles.

Oportunidades y retos para usar gas natural licuado (GNL) como combustible

Existe la expectativa de que el Proyecto de Masificación del Gas Natural, permitirá tener disponibilidad de gas natural en Regiones distantes de los sistemas de transporte y distribución de gas, a menores precios que otros combustibles. Así mismo con los recientes avances en la tecnología de infraestructura de Plantas de GNL de pequeña escala, se presenta la posibilidad de construir y operar una Planta de GNL en Talara, para atender a los mercados de energía de pequeño volumen, como podría ser la zona Norte del Perú.

Lo indicado, generará oportunidades y retos, tanto para los posibles usuarios finales, como a los potenciales proveedores de GNL, y es interés de este documento, señalar los factores que promuevan o dificulten el crecimiento del GNL como uso como combustible alternativo al Diesel o Residual.

Sin embargo, a pesar de los aparentes beneficios proporcionados por el GNL, los

potenciales usuarios finales podrían estar reacios a seguir adelante con la conversión de sus equipos actuales. Su reticencia de deberá principalmente a la actual carencia de infraestructura de GNL necesaria para satisfacer sus necesidades.

Por otro lado, los potenciales proveedores de GNL, podrían carecer de los conocimientos técnicos y el capital necesario para apoyar el desarrollo de la infraestructura de gas natural licuado necesaria para satisfacer al mercado local. También, la falta de economías de escala que prevalece en los mercados pequeños hace que sea poco práctica y poco rentable para los potenciales proveedores de GNL, justificar las grandes inversiones en infraestructura necesarias para servir a estos mercados.

Sin embargo, las expectativas de que la Masificación del gas natural proporcionará una alternativa de combustible “barato” puede fortalecer los esfuerzos para sustituir el Diesel, residual y gasolinas con GNL como combustible.

La propuesta de valor de GNL, considera que en muchos casos, los beneficios macroeconómicos, ambientales, comerciales y geoestratégicos de la utilización de gas natural licuado como combustible para vehículos de transporte pesado, pueden superar significativamente los beneficios derivados de la utilización del Diesel u otros derivados del petróleo.

Conocido los beneficios proporcionados por el gas natural, así como la potencial evolución de los mercados de gas natural licuado; ahora resumiremos los desafíos que enfrentarán los productores de GNL a pequeña escala.

Cada jugador en la cadena de valor del


GNL se enfrenta a un conjunto único de oportunidades y desafíos. Para que el GNL sea viable en la posibilidad de que sea usado como combustible, los incentivos de sustitución deben ser asignados entre todas las partes claves interesadas. Es por tanto importante comprender los incentivos y riesgos que estos actores clave enfrentarán.

A continuación, vamos a señalar los beneficios y los retos de los compradores de GNL a pequeña escala, la de los proveedores de gas natural licuado, la de los transportistas, y la de los propietarios / operadores de infraestructura (Plantas de producción de GNL).

• Oportunidades y retos para los Compradores de GNL:

- Beneficios derivados del ahorro del costo de combustible

- Beneficios derivados del ahorro en eficiencia

- Retos relacionados con la oferta - Retos relacionados con la

infraestructura

• Oportunidades y retos para los Proveedores de GNL:

- Oportunidades Económicas - Retos relacionados con Infraestructura

• Oportunidades y retos para los Transportadores de GNL:

- Características del transporte de GNL - Retos y oportunidades para el

transporte marítimo de GNL

• Oportunidades y retos para los Terminales de Regasificación:

- Características de los Terminales de Regasificación de GNL

- Retos y oportunidades para los Terminales de Regasificación de GNL

• El papel del Gobierno. Además de las consideraciones logísticas y de suministro, la función del Gobierno es esencial para la conversión de GNL en la posibilidad de uso como combustible.Los Gobiernos Regionales deben estar predispuestos a intervenir y apoyar la conversión a gas natural, teniendo en cuenta que el País posee grandes reservas de gas y que Regiones y Comunidades enteras están desconectadas de la red eléctrica o de redes de tuberías.

El Gobierno, actualmente, está ofreciendo incentivos para que el gas natural se masifique de manera más amplia a fin de satisfacer la demanda interna. Sin embargo, los Gobiernos Central y Regional, también pueden retardar el desarrollo de infraestructura de Gas Natural Licuado y gas natural a través de los extendidos procesos para los Permisos Ambientales o por tardar en instalar los marcos regulatorios que apoyen el transporte y la adopción del gas natural; con consecuencias adversas para la línea de tiempo, el costo y la viabilidad de los proyectos.

En todos los escenarios, el papel del Gobierno es clave para la financiación de proyectos de infraestructura de gas natural licuado y proporcionar los marcos normativos y regulatorios que apoyan el éxito de la conversión a gas natural licuado.

CONCLUSIONES-RECOMENDACIONES

• Relacionado al Proyecto Masificación del Uso de Gas Natural a Nivel Nacional, el Ministerio de Energía y Minas, adjudicó en julio de 2013, dos

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Concesiones que abastecerán de Gas Natural el Norte y el Suroeste del Perú.

• El abastecimiento se realizará mediante transporte virtual (transporte terrestre) de gas natural en estado líquido (GNL) desde la Planta de licuefacción de gas de Pampa Melchorita de la empresa Perú GNL, ubicada a 170 kilómetros al sur de Lima, hasta las ciudades por abastecer. Esto permitirá contar además de GNC con GNL para su uso como combustible para vehículos (GNV) como para otros usos industriales.

• Es conocido que una fuente de producción de gas natural son los campos del Noroeste del Perú (Talara), por lo que la factibilidad de instalar una Planta de GNL de pequeña escala es bastante viable, lo que posibilitaría el desarrollo de nichos de mercado para el GNL en estos departamentos no cubiertos por la actual Concesión del Norte.

• Particularmente el uso del GNL como combustible en la Zona Norte del País, se puede usar como combustible para vehículos (reemplazo del Diesel) en flotas de transporte pesado, en el Sector Petrolero (Talara) en Equipos de perforación y Servicios de pozos, en camiones mineros y en otras aplicaciones industriales.

• Hacer que el transporte públ ico y el transporte pesado opere esencialmente con gas natural vehicular (GNV) es un imperativo económico, social y ambientalmente factible, si se considera la alta competitividad de este combustible con relación a sus sustitutos y si se establecen los mecanismos que inclinen la preferencia y decisión de los transportistas a favor de unidades mediante GNV (GNC y GNL).

• El reforzar la infraestructura de carga de GNV (GNC y GNL) que redunde en una mayor demanda de vehículos propulsados a gas natural, no sólo debe corresponder a los Distribuidores de GNV. En este sentido, para avanzar con el Proyecto de Masificación del Gas Natural, una de las claves reside en el apoyo que puedan ofrecer el Estado Peruano mediante incentivos fiscales, tanto a fabricantes como a Operadoras de flotas, para adoptar la tecnología de GNV (GNC y GNL).

• Se trata de orientar esfuerzos del sector estatal y del privado, para que en una etapa de corto y mediano plazo, se logre reemplazar el volumen creciente de Diesel importado por GNC/GNL.

• Es necesario reducir la dependencia del diesel y para ello se debe privilegiar el uso del GNV (GNC y GNL) ya que esta tecnología es ambientalmente responsable y tiene abastecimiento garantizado por más de 40 años.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

• Paper GAS-4-JT-03, Gas Natural Licuefactado (LNG) una alternativa para el desarrollo del gas natural en el mercado nacional, INGEPET 2005, Lima, Perú.

• Dr. Tariq Schkri, Foster Wheeler, UK. Hidrocarbon Engineering – February 2004.

• Brian C. Price, Hydrocarbon Processing, January 2003.

• Página Web de Prometheus Energy: http://www.prometheusenergy.com/about/


IMPORTANCIA DE LA ADMINISTRACIÓN DE CONJUNTOS RESIDENCIALES ANTE EL CRECIMIENTO INMOBILIARIO

VIVA GyM | Lenny Adolfo Sellerico Seminario

Resumen: El crecimiento inmobiliario en el Perú viene generando comunidades que conviven en espacios privados y a la vez comunes, que son llamados conjuntos residenciales y que poseen bienes esenciales para su buen funcionamiento, donde los poseedores deberán organizarse correctamente y contratar a una empresa especializada en administración de conjuntos, quienes deberán resguardar y mantener adecuadamente la propiedad encomendada.

Palabras Clave: Administrador Inmobiliario, Mantenimiento, Ley 27157, Gestión Social.

INTRODUCCIÓN

La administración de conjuntos residenciales se ha convertido en tema de actualidad a nivel mundial y el Perú no escapa de este desarrollo, esta revolución inmobiliaria ha hecho que proliferen empresas que aprendieron por el paso de los años sobre el manejo y funcionamiento de los conjuntos residenciales, pero no se formó a través del estado una política que fomente, regule y estimule el crecimiento de este mercado.

El último estudio de PLAM 2035 (Plan Metropolitano de Desarrollo Urbano) menciona que solamente Lima tiene un déficit de 385 mil viviendas, esto muestra cómo podría crecer aún más este mercado, generando cambios en nuestra sociedad que si no se organiza, reflejará en cada conjunto una sensación de caos.

VIVA GyM dedicado al negocio inmobiliario tanto en el sector medio y alto, aporta con

el desarrollo ordenado de este crecimiento inmobiliario, otorgando a sus clientes un valor agregado que consiste en apoyar a los nuevos residentes en la organización, convivencia y la administración de su conjunto.

Este trabajo de investigación busca dar a conocer la importancia de la administración de conjuntos residenciales sobre todo en este momento donde se viene dando el crecimiento inmobiliario.

DESARROLLO DE PAPER

El éxito de las empresas inmobiliarias no solo se basa en construir y entregar su producto, se debe capacitar a los nuevos propietarios en esta etapa de convivencia común, sobre todo para dar a conocer que el vivir en un conjunto residencial conlleva a respetar normas, cumplirlas y sobre todo pagar una cuota de mantenimiento que le servirá para cumplir con los gastos comunes del conjunto.

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Para entender más claro el tema, vamos a definir brevemente algunas definiciones:

Administrador Inmobiliario

Nos remontaremos a definir el concepto de administrador de fincas:

“Aunque ha crecido exponencialmente desde los años 30, la administración de fincas sigue siendo en esencia una profesión de servicio personal. Las relaciones de individuo a individuo, con propietarios e inquilinos, imponen al administrador competente la necesidad permanente de superación y adhesión a un estricto código ético.” 1

Desde tiempos atrás se muestra la importancia de la labor del administrador inmobiliario, el estar en contacto directo con los propietarios sería un común denominador de sus labores.

“El administrador es por tanto el experto que identifica, analiza, recomienda y pone en práctica todo proyecto importante de mantenimiento o remodelación. Como es además el responsable último de esta actividad, y no ha de ser necesariamente un experto en todos los campos que requieren su atención, deberá apoyarse en el asesoramiento de personal o proveedores merecedores de su confianza.” 2

La responsabilidad del administrador siempre fue relevante para la conservación de la propiedad, su organización dependía de un buen plan de trabajo y del apoyo de las personas adecuadas para el cumplimiento de sus funciones.

1 Fundamento de Administración de Fincas en Estados Unidos – Institute of Real Estate Management. Pág. 37.2 Fundamento de Administración de Fincas en Estados Unidos – Institute of Real Estate Management. Pág. 39.

Mantenimiento

Como lo manifiesta la Real Academia de la Lengua Española, “mantenimiento es el conjunto de operaciones y cuidados necesarios para que instalaciones, edificios, industrias, etc. Puedan seguir funcionando adecuadamente”

Esta breve definición nos dice en pocas palabras, lo importante que es mantener de manera adecuada cualquier activo.

Ahora describiremos lo más importante de reglamentación de la ley 27157.

Ley 27157:“Ley de Regularización de Edificaciones, del Procedimiento para la Declaratoria de Fábrica y del Régimen de Unidades Inmobiliarias de Propiedad Exclusiva y de Propiedad Común”

De la reglamentación de esta ley solo mencionaremos lo concerniente al Administrador general y a sus funciones.

Artículo 151°.-El Administrador GeneralToda edificación sujeta al presente reglamento, deberá contar con un Administrador General, quien velará por el adecuado funcionamiento y conservación de los bienes y servicios comunes.La designación será efectuada por la Junta de Propietarios y podrá recaer en:a) El presidente de la Junta.b) Cualquiera de los poseedores de las secciones de propiedad exclusiva, propietario o no.c) Cualquier persona natural o jurídica especialmente contratada para tal función.


Artículo 152°.-FuncionesEl Administrador General cumplirá las siguientes funciones:a) Velar por el adecuado manejo de los bienes y servicios comunes, su mantenimiento, limpieza y preservación.b) Cobrar las cuotas de los gastos comunes.c) Cuidar que los pagos de los servicios comunes estén al día.d) Llevar las cuentas de la administración y/o libros contables cuando estos sean exigibles por ley.e) Realizar previo aviso, visitas periódicas a las secciones de propiedad exclusiva, con el objeto de verificar que no se realicen acciones contrarias a las establecidas en el Reglamento Interno o que afecten los servicios comunes.f) Elaborar y proponer el presupuesto anual de ingresos y gastos ante la Junta de Propietarios, para su aprobación.g) Llevar los libros de actas al día, asumiendo las funciones del Secretario de la Junta.h) Cumplir y hacer cumplir los acuerdos de la Junta de Propietarios y ejercer todas las funciones que la Junta o el Reglamento Interno le asignen.i) Las demás que establezca el Reglamento Interno

Proyecto de Ley 2622/2013 – CR

El congresista Carlos Bruce elaboró un Proyecto de Ley que regula la Administración Inmobiliaria donde propone mejoras para la administración de conjuntos residenciales y un adecuado mantenimiento de la propiedad, que a la fecha no ha tenido aprobación y que dentro de todo lo que se propone cabe resaltar:

• En conjuntos donde se tenga una gran cantidad de viviendas, se debe contar con 2 o más administradores.

• En conjuntos pequeños y que se encuentren continuos, se contrate un administrador para el manejo de todos estos conjuntos, sobre todo para viviendas de intereses social.

• Que si por motivos de fuerzas mayor y que sea comprobado, un propietario no pueda pagar su cuota de mantenimiento, los demás propietarios deberán subvencionar la cuota de éste.

• Abrir una cuenta corriente para la recaudación de las cuotas de mantenimiento.

Este proyecto es interesante pero sería importante agregar lo siguiente:

• Que la obligación de pago de la cuota de mantenimiento, nace cuando el propietario recibe su propiedad y aun cuando no viva en ella.

• La cuota deberá contar con un fondo obligatorio para gastos imprevistos.

• Se debe establecer la profesión de Administrador de Propiedad Horizontal, como diplomado dictado en universidades o instituciones acreditadas y que esté al alcance de todo el público. Solo estos profesionales podrían ejercer la administración de los conjuntos residenciales.

• Fomentar el uso de sistema integrados para el mejor control de las cuotas e información de los departamentos.

Luego de definir los conceptos de administrador inmobiliario y la ley de propiedad horizontal 27157, pasaremos a mencionar como ha ido evolucionando el crecimiento de esta profesión en el Perú y la labor que viene realizando VIVA GyM con el área de gestión social y su apoyo durante la administración provisional.

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ADMINISTRACIÓN DE CONJUNTOS RESIDENCIALES EN EL PERÚ

En los años 60 y durante el primer gobierno de Belaunde, se crearon los primeros conjuntos residenciales, la residencial San Felipe, de 1600 departamentos y Residencial Santa Cruz, de 490 departamentos. Luego en los siguientes gobiernos se desarrollan políticas que tenían como finalidad otorgar vivienda a los trabajadores a través de programas como el FONAVI y ENACE, construyéndose cientos de departamentos en conjuntos como: las torres de San Borja, las torres de Limatambo, Julio C. Tello, Marbella, etc. Donde los propietarios no sabían que tenían que cumplir con gastos comunes, por lo tanto aprendieron empíricamente a administrar sus conjuntos residenciales.3

Luego se crea la ley 27157, que norma a los Edificios de departamentos a contar con un reglamento interno y a que toda unidad inmobiliaria deberá contar con un administrador general, pero que es poco difundida.

Actualmente la población del Perú es más de 30 millones de habitantes con diferentes tipos de culturas y costumbres, solo en Lima viven más de 8 millones de personas, lo que nos demuestra el crecimiento poblacional solamente en Lima, además de este total, el 22.5% son adultos jóvenes (fuente INEI), que buscan una mejor calidad de vida, para sí y para los suyos.

Muchos de los adultos jóvenes buscan la vivienda propia, y la mejor opción es la de adquirir un departamento, que se adecue a sus necesidades. Es aquí donde se chocan con una lectura que pocos conocen, la de

3 El Estado y el problema de la Vivienda, 1945 – 2005. 50 años de vivienda en el Perú, Adolfo Córdova Valdivia. Pág. 5

vivir en comunidad, y que existe una ley que regula el uso de zonas comunes, el cumplimiento de deberes, respeto al derecho de los demás y sobre todo, pagar una cuota de mantenimiento de carácter obligatorio.

La cuota de mantenimiento comprende los servicios de guardianía, limpieza, jardinería mantenimiento de equipos, servicios de luz común, agua común, agua de consumo, fondo de contingencias y los servicios de un administrador profesional que supervise, organice, maximice y por sobre todo que tenga como objetivo preservar y generar la revalorización de la propiedad.

Gestión Social

Es una de las áreas de VIVA GyM encargada de la sub áreas AYNI, Atención al Cliente y Administración de Conjuntos, donde estas actúan luego de la entrega de los departamentos, por lo que se les pueden llamar áreas de soporte.

Al inicio, en el año 2009 se creó el Programa de Acompañamiento Social (PAS), con la finalidad de dar a conocer como es la convivencia en un conjunto residencial, que normas la amparan y sobre todo generar sostenibilidad social y económica entre sus integrantes. Este programa se hacía llegar a los nuevos residentes a través de talleres antes de la entrega de su propiedad, talleres como de Reglamento Interno, Manual de Convivencia, de Administración Provisional, entre otros; luego y durante la convivencia se refuerzan con talleres para guiar lo aprendido, generar sentido de pertenencia y observar la replicabilidad entre las juntas.


ADMINISTRACIÓN PROVISIONAL DE CONJUNTOS RESIDENCIALES

VIVA GyM, como promotor inicial y mientras se forma la junta de propietarios (esto cuando se entregue la mayoría de departamentos), designa a una empresa para que se encargue de la administración del conjunto residencial, de manera provisional, y asuma el mantenimiento de las áreas comunes, así como la guardianía y la limpieza, con la finalidad de llevar adecuadamente el conjunto, luego de la etapa provisional la Junta debidamente elegida puede conservar a la misma empresa o realizar un proceso de selección para contratar a la que se ajuste a las necesidades del conjunto. Toda meta de las empresas de administración provisional es permanecer administrando, demostrando su nivel de aceptación alcanzado.

VIVA GyM ha desarrollado distintos proyectos en diversas zonas de la ciudad, tanto como viviendas de interés social y viviendas tradicionales, designando en cada una de ellas a una empresa de administración de conjuntos, las que son supervisadas para su correcto funcionamiento; actualmente se han realizado proyectos en los siguientes distritos:

• El Agustino.- 12 conjuntos con más 3,700 departamentos, dejando las bases de la administración y actualmente son administrados por los profesionales de los conjuntos.

• Cercado de Lima.- 2 conjuntos, Parque Garezon que cuenta con 476 departamentos, donde la junta decidió continuar con la empresa que estuvo a cargo de la administración provisional; y Parque Central, que se puede considerar el conjunto más grande del país con

2112 departamentos, quienes además aprendieron de la administración y hoy en día han desarrollado empresas dedicadas a la administración de conjuntos residenciales.

• Villa El Salvador.- 1 conjunto de 660 departamentos, además de dejar la pautas de la administración el conjunto fue un ejemplo en el cumplimiento de las cuotas dejando un activo muy considerable, permitiéndole al conjunto realizar mejoras en beneficio de todos los propietarios.

• Carabayllo.- 1 conjunto de 288 departamentos, aquí los administración y actualmente es un conjunto seguro y tranquilo.

• San Martín de Porres.- 1 conjunto de 508 departamentos, los residentes vienen trabajando en la administración de su conjunto, también se dejó un activo importante gracias al pago de sus cuotas.

• Miraflores.- 1 conjunto de 116 departamentos, luego de la etapa provisional la junta decidió seguir contando con la empresa de administración.

• San Isidro.- 2 conjuntos, uno de 133 y otro de 21 departamentos, en ambos conjuntos continúan las empresas de administración que estuvieron en la etapa provisional.

En resumen este apoyo realizado a los múltiples clientes fue constante y adecuándose a los tiempos de los propietarios, mostrando preocupación por informar siempre sobre la importancia de la administración; muy aparte en esta etapa de administración provisional se consiguió lo siguiente:

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Para con los propietarios:• Cultura de pago de puntual• Generar las bases para futuras

administraciones• Formar una administración que

resuelva los conflictos sociales• Atención personalizada con cada uno

de los propietarios• Conocimiento de los equipos del

conjunto residencial mediante capacitaciones, su importancia y mantenimiento organizado

• Modelo de administración

Para con el entorno:• Generó diversos puestos de trabajo,

en la mayoría de casos requiriendo personal del mismo distrito o de lugares cercanos.

• Reconocimiento del conjunto para con las entidades externas

• Desarrollo de planes de trabajo que involucran a vecinos de los alrededores

Para con la misma empresa• Establecer ratios de consumo de

servicios de luz y agua, además del ratio de costo de jardinería, limpieza y vigilancia en relación al metro cuadrado

• Canal de comunicación idóneo• Medición del nivel de satisfacción del

cliente para aplicar acciones de mejora

Una lección que resalta en el trabajo de la administración provisional, fue la de dar las recomendaciones para que los mismos propietarios del conjunto de viviendas de interés social sepan cómo administrar su conjunto, muestra de ello se recoge lo manifestado por la propietaria y Presidenta de la Junta de los Fresnos de Los Parques de el Agustino, Claudia Porras.

“..La administración de nuestro conjunto lo llevamos nosotros como junta directiva, eso sí todos los delegados de cada torre apoyan

bastante, porque se sienten comprometidos por el bien del conjunto, cada uno es responsable de exigir a que sus vecinos paguen las cuotas de mantenimiento, no existiendo morosidad…el tener puntual nuestros pagos nos da la tranquilidad de pagar nuestros servicios de agua y luz, también administramos el alquiler de nuestro local comunal, generando un ingreso adicional y sumado al pago puntual del mantenimiento nos permitió poner mayólicas en nuestros ingresos de cada torre, mejorar nuestra caseta de vigilancia, agrandar la vereda de las áreas comunes y otras cosas adicionales…ahora nuestro Surco y vamos a seguir trabajando de la misma manera”


CONCLUSIONES

Se define administración de conjuntos residenciales a llevar la administración correcta y efectiva de los bienes que posee un conjunto de departamentos, siendo distintas unas de otras por lo que se requiere profesionales cada vez más especializados o propietarios concientizados en tomar seriamente la administración inmobiliaria como profesión.

El desafío está en hacer conocer más sobre la administración de conjuntos, sobre todo hoy en día que está en crecimiento el mercado inmobiliario, y que el estado fomente una cultura de información, minuciosa y detallada sobre la importancia de contar con una empresa de administración para lograr el objetivo de tener una comunidad sólida y bien mantenida.

RECOMENDACIONES

La solución para la mejora de la administración de conjuntos no es muy complejo, VIVA GyM ya lo viene realizando con la supervisión que se le da a cada uno de sus proyectos, dando la ayuda necesaria y las herramientas a los residentes para que luego de la etapa provisional puedan llevar su conjunto de la manera más apropiada.

Existen megaproyectos de mayor densidad poblacional y el estado debe de generar un plan de mejora de la ley 27157 con miras no solo a dar la opción de adquirir una vivienda sino también a que estas viviendas se conserven y sean duraderas tanto socialmente como administrativamente, de la mano también impulsando la profesión del Administrador de Conjuntos así como en Colombia con el Colegio de Administradores de Propiedad Horizontal de Bogotá y Uruguay, Argentina, Paraguay, Brasil, Venezuela, España, etc.

Además de existir el compromiso de las empresas de administración de conjuntos residenciales en realizar un trabajo óptimo para ser más atractivo este mercado y competente.

REFERENCIAS

• Fundamentos de Administración de Fincas, Institute of Real Estate Management

• El Estado y el problema de la Vivienda, 1945 – 2005. 50 años de vivienda en el Perú, Adolfo Córdova Valdivia.

• Ley 27157• plam2035.gob.pe• inei.gob.pe

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ANALISIS INMOBILIARIO DE EDIFICACIONES DE ALTURA EN EL PERU DESDE LA PERSPECTIVA DE LA RENTABILIDAD

VIVA GyM | Marco Fabio Pineda Romero1

Resumen: Los “edificios de altura” son el símbolo del capitalismo, desarrollo económico y cultural, sus inicios se remontan desde fines del siglo XIX y se asienta firmemente a lo largo del siglo XX hasta la actualidad, es así que este tipo de edificaciones deben analizarse cuidadosamente desde el punto de vista técnico-económico-cultural. Enmarcándonos en el Perú, existen varios intentos por diseñar-construir y promover “edificaciones de altura”, es así que a lo largo del presente trabajo se mostrarán las consideraciones generales a tomarse en cuenta en el diseño y también se mostrará el panorama del mercado peruano en cuanto a la comercialización de los proyectos la cual constituye una variable/condicionante fundamental para el análisis inmobiliario como negocio económico. Finalmente se harán comparaciones en mercados de países desarrollados y se concluirá si el Perú, desde el punto de vista de la rentabilidad, está preparado para promover “edificaciones de altura” y se propondrá una altura óptima adaptada a nuestra realidad.

Palabras Clave: Diseño edificaciones de altura, Inmobiliario, Mercado, Negocio, Comercialización, Altura.

INTRODUCCIÓN

Una de las directrices del desarrollo económico de una nación o país se ve reflejada a través del crecimiento del sector inmobiliario, dentro de este se activan muchas industrias relacionadas al sector (construcción, producción de insumos, alquileres, etc.); las “edificaciones de altura” son una muestra de esto y prueba de ello, basta con mirar hacia el horizonte de Europa, Asia y USA donde las “edificaciones de altura” son una tendencia de las principales potencias económicas desde inicios del siglo XIX.

Es así que las “edificaciones de altura” conllevan a un cambio en el urbanismo,

gestión de diseño, política gubernamental y perspectiva cultural de un país y por tanto es fundamental conocer sus características, consideraciones, variantes y condicionantes principales de tal manera que estos proyectos logren ser exitosos desde todas sus perspectivas: inversionista o promotor, urbanismo, ingeniería, político-cultural y social.

Debido al crecimiento económico en Latinoamérica se está incursionando en la promoción, comercialización, diseño y construcción de “edificaciones de altura”, tenemos algunos claros ejemplos de edificios terminados como la recientemente inaugurada “Gran Torre Santiago” del complejo Costanera Center en Chile, Trump Ocean Club

1 Ingeniero Civil PUCP-Área de Proyectos Viva GyM E-Mail: [email protected]


International Hotel & Tower en Panamá, Torre Mayor en México, Titanium La Portada en Chile, etc.

Entonces pasamos a realizar la más sencilla e intrigante pregunta: ¿Por qué construir “edificaciones de altura”?

• Crear un hito que influirá en un mayor crecimiento económico del país/zona/región.

• Crear un ícono de la marca del propietario/promotor con el objetivo de lograr una gran publicidad.

• Costo del suelo extremadamente alto.• Nuevo enfoque de planificación urbana

debido a la densificación de las ciudades de la mano con el desarrollo de los servicios.

• Reflejo de riqueza y status de ocupantes, propietarios/cuidad/país.

• Controlar el cambio climático del efecto

Realmente las respuestas del “¿Por qué?” pueden ser múltiples y dependerá del contexto de cada cuidad y de la realidad situacional a la que se enfrenta en su propio contexto político-social.

Otra de las preguntas que la mayoría de personas se realiza es: ¿A partir de que altura se considera una “Edificación de Altura”? y ¿cuál es el criterio válido para considerar altura de edificación?

No hay una definición absoluta con lo cual se constituye o determina una “Edificación de Altura”, ésta es una edificación que sobresale en altura de acuerdo a las siguientes categorías:

a) Altura relativa al contexto urbanístico

No es solo considerar la altura como un número de metros sino ver la altura sobre

el contexto en el que existe. Así, mientras que un edificio de 14 pisos no se puede considerar un edificio alto en una ciudad de gran altura, como Chicago o Hong Kong, pero en una ciudad europea provincial o un suburbio esto puede ser claramente más alta que el resto de edificaciones.

b) Proporción

Tal y como se dijo en el primera categoría, la denominación de un “edificio de altura” no es solo por su altura sino por su proporción. Existen edificios que no son particularmente altos pero son suficientes para dar la apariencia de un edificio alto esbelto, especialmente en una zona urbana de edificios bajos.

Por el contrario existen edificios de gran área huella los cuales son bastante altos pero su dimensión de área de planta versus su tamaño los deja fuera de la clasificación de “edificios de altura”.

c) Tecnología

Si un edificio contiene tecnologías que puedan atribuirse como un producto de “altura” (por ejemplo, tecnologías específicas de transporte vertical, reforzamiento contra fuerzas de viento estructural resultado de la altura, etc), entonces este edificio puede ser clasificado como un edificio alto.

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Aunque el número de pisos es un mal indicador de la definición de un edificio de altura debido al cambio de altura libre entre piso-piso dependiendo del uso (p.e residencial vs oficinas), un edificio de 14 o más pisos tal vez podría ser utilizado como un umbral para considerarse como un “edificio de altura”.

Respondiendo a la última cuestión acerca del criterio de medición, según el CTBUH (2) existen tres categorías:

1. Altura hasta última planta ocupada2. Altura total arquitectónica (vanity height (3)).3. Altura hasta la punta

ESTADISTICAS INTERNACIONALES

A continuación en la Figura 1 se muestra datos estadísticos de interés que detalla la evolución a lo largo de los años de las “edificaciones de altura” a nivel mundial mayores a 200 m.

En la Figura 2 se puede apreciar las “edificaciones de altura” por locación mundial. Al inicio del siglo XX la mayoría de “edificaciones de altura” estaban ubicadas en USA, específicamente en Chicago y New York, con el pasar de los años Asia, Europa y Medio Oriente han empezado a desarrollar proyectos de gran altura que van de la mano con la recuperación económica post 2da Guerra Mundial en Asia y Europa y posteriormente terminando el siglo con la incursión de los países del medio oriente debido al auge de la explotación del petróleo.

Figura 1. Total Edificaciones de Altura mayores a 200m.

Figura 2.Tallest Building by Location 1930-2012


Figura 3.Tallest Building by Function 1930-2012

Figura 4.Tallest Building by structural material 1930-2012

La Figura 3 representa la incursión de los diferentes usos de los “edificios de altura”. Inicialmente las usos más comunes para este tipo de edificaciones eran de oficinas y hotel pero con el transcurso de las décadas, el uso residencial ha ido tomando fuerza así como también el uso mixto con grandes ventajas desde el punto de vista económico, energético y de las emisiones de CO2 (4).

Finalmente en la Figura 4 se muestra los diferentes materiales con los que están construidas las estructuras de los “edificios de altura”. Como se puede apreciar en el gráfico el acero fue el material que predominó por muchas décadas, luego con la evolución de la tecnología de materiales, el concreto y los materiales compuestos y mixtos han sido utilizados con éxito en este tipo de estructuras.

Conociendo las estadísticas y las tendencias mundiales pasamos a revisar los principales retos que involucran diseñar las edificaciones de altura, estos son:

• Regulación Gubernamental• Costo, Plazo y eficiencia para la

edificación• Financiamiento• Ciclos Económicos (Mercado)• Opinión Pública

Se ha mencionado algunos retos involucrados en las “edificaciones de altura”, a continuación nosotros vamos a centrarnos en “costo, plazo y eficiencia para la edificación” y en los “ciclos económicos (mercado)”.

FACTORES CLAVES EN EDIFICACIONES DE ALTURA

Costo

Es importante no considerar una “edificación de altura” como una superposición o extrusión de una edificación de altura regular (15 a 25 pisos); en sí toda “edificación de altura” incrementa su costo notablemente debido a los siguientes criterios:

• Incremento de la carga sísmica o vientos por tanto una estructura más robusta y/o dispositivos especiales (outriggers, disipadores o una composición de estos (5)).

• Incremento del número, capacidad y velocidad de ascensores.

• Necesidad de mayores espacios para las instalaciones eléctricas, mecánicas y sanitarias

• Reducción de la eficiencia de la planta

(4) Ver Sky Cities: http://en.broad.com/uploads/pdf/tkcswsm201307.pdf(5) Ver Viscous Dampers: http://www.structurearchives.org/article.aspx?articleID=688

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• Aumento del Ratio del Muro Cortina.• Alta calidad en el diseño y materiales

propios de la creación de un icono.• Incremento de izajes en la construcción.• Incremento de la eficiencia del

equipamiento para lograr una adecuada eficiencia energética.

Existe bibliografía sobre estudios de proyectos de “edificaciones de altura” en Londres, donde se determinan los impactos de los costos en cada partida general. La información es bastante interesante ya que nos da una referencia importante de la relación de los costos de una edificación de altura con respecto a una edificación de altura regular.

Figura 5. Elemental Costs for 45 storey building (baselinecosts for 15 storey building) @ Davis Langdon LLP/KPF

Figura 6. Incremento de Costos de edificios de 30,45 y 60 pisos tomando como base el costo de un Edificio de 15 pisos y 1944 m2 GEA (6)

Figura 7. Aumento de cargas en relación con número de pisos

Las Figuras 5 y 6 son estrictamente referenciales porque obedecen a una realidad muy diferente a la nuestra, por ejemplo, en la cuidad de Londres la exigencia de construcción de sótanos es mucho menor a la exigencia por norma en Perú, esta diferencia se debe a que tienen un sistema de transporte público mucho más desarrollado y funcional en comparación con el Perú. Otra variante es la tecnología constructiva desarrollada debido a la gran utilización de prefabricados y herramientas de gestión e informáticas en 3D para la etapa de diseño y construcción.

a) Estructuración

Como se indicó anteriormente las cargas sísmicas o de viento aumentan considerablemente debido a la altura (Ver Figura 7), entonces sin duda el incremento del costo en la partida de estructuras es bastante importante por lo que se debe tener particular cuidado en el estudio de las soluciones estructurales que se puedan plantear, por tanto, la opinión del ingeniero estructural va a ser fundamental desde la etapa de diseño de concepto arquitectónico.

Tal y como nos muestra la Figura 8, si tenemos un diseño con una huella irregular y con un núcleo excéntrico a la planta, los costos indudablemente pueden incrementarse en un 30%.

(6) GEA: “Gross External Area”, área techada de edificación medida a cara exterior de muros.


Figura 9. Estructuraciones Proyectos de Altura Internacionales

También revisando la experiencia internacional, lo más recomendable en proyectos de “edificaciones de altura” es que las plantas sean simétricas y con núcleos rígidos centrados. Ver Figura 9.

También la elección de los materiales para la estructuración dependerá de la altura, en la Figura 10 se pueden observar las posibles soluciones estructurales según el tipo de materiales.

Figura 8. Incremento de costo por irregularidad de la planta.

Figura 10. Tipo de Estructuraciones según la altura. (CTBUH, 1980)

Dispositivos para el control de desplazamientos también deben ser evaluados y representan un costo considerable en estructuras, estos pueden ser outriggers, disipadores de energía o un sistema mixto. Los dispositivos se pueden colocar a lo largo del edificio o en los pisos técnicos y donde el desplazamiento excede el máximo permitido por la normatividad o determinado por el confort de los ocupantes.

Figura 11. Dispositivos de Control de desplazamientos.

Finalmente la metodología de diseño estructural utilizada en “proyectos de altura” es “Performance Based Seismic Design” donde se permite incursionar a la estructura en el rango plástico planteando objetivos de comportamiento estructural, esta metodología de diseño difiere de la establecida por la norma peruana donde el comportamiento de la estructura se maneja en el rango elástico. (7)

b) Ascensores

El diseño del transporte vertical en “edificaciones de altura” es fundamental debido a que condiciona el “layout” de las plantas. El número y disposición de los ascensores, su agrupamiento y sectorización a lo largo de la altura debe estudiarse cuidadosamente. La estrategia más común para la edificaciones de altura es dividir el edificio en zonas, donde cada grupo de ascensor debe servir adecuadamente a la demanda de pasajeros en las horas pico, se debe lograr un adecuado balance entre número de zonas/ tamaño de grupos de ascensores/ tamaño de núcleo estructural/ desempeño de ascensores.

(7) Para ampliar información ver: http://peer.berkeley.edu/tbi/


Convencionalmente el número de ascensores agrupados es de 8 unidades como máximo (Ver Figura 12). En la Figura 13 se muestra disposiciones recomendadas para edificaciones de 30-45- 60p, así como también una alternativa de sky lobbies.

Figura 12. Disposiciones de Ascensores (Catalogo Nexway Mitsubishi)

Para alturas superiores a 125 metros (aprox. 34 pisos en edificios de oficinas) las velocidades de los ascensores se incrementan por encima de los 4 m/s.

Figura 13. Agrupamiento y Sectorización de Ascensores.

Para un proyecto particular en el Perú de 202.5m de altura que actualmente se encuentra en la etapa de anteproyecto, se analizó los costos de los ascensores requeridos (3, 4 y 5m/s), concluyendo que a partir de ascensores de 4 m/s en adelante los costos se incrementaban considerablemente.

c) Fachadas-Muro Cortina

Las Fachadas-Muro Cortina en un proyecto de oficinas en Perú de altura regular y dependiendo de sus características, representa aproximadamente el 8% del costo de construcción. Lo usual en proyectos de altura regular en el Perú es tener dos fachadas de muro cortina, es decir, si estos tuvieran 4 fachadas, entonces su costo representaría un 14% del total del costo de construcción. Dentro de las recomendaciones para las “edificaciones de altura”, se estima que el ratio de muro cortina (área de muro cortina/ área techada de torre sin sótanos) debería ser aprox. en 0.32-0.60, con un promedio de 0.51; por tanto se debe evitar las irregularidades y quiebres en los bordes de la fachada o por alguna característica arquitectónica evitar los muros cortinas dobles.

Figura 15. Estudio de muro cortina CTBUH.

Plazos

Debido a sus características especiales, las “edificaciones de altura” no deben ser consideradas como un edificio normal extruido, queda claro que representa un gran reto para todos los stakeholders relacionados con el proyecto. Con relación al plazo es indudable que son completamente diferentes a una edificación regular debido a:

• Tiempos de planeamiento y diseño conjuntamente con el aseguramiento del retorno de la inversión.

• Conseguir autorización para la construcción.


Figura 15. Eficiencia vs altura.

Figura 16. Data de Efficiencies Tall Buildings Reference (CTBUH)

En nuestra realidad peruana, las eficiencias en edificios regulares de oficinas están en un rango de 88%-80%, muy superior las eficiencias de proyectos internacionales regulares. Ver Figura 16.

Entonces una reducción de la eficiencia en el rango mencionado significaría que el promotor o inversionista perciba mucho menos ingresos por renta o venta en “edificaciones de altura” con respecto a edificaciones de altura regular.

Con lo indicado anteriormente lo razonable sería que el inversionista o promotor eleve o aumente el precio de venta o renta de la edificación para compensar la disminución de los ingresos, este punto abordará en “CONDICIONES DEL MERCADO INMOBILIARIO PERUANO”

EXPERIENCIA EN PERÚ

Actualmente se viene desarrollando un proyecto de uso mixto, donde uno de los edificios para oficinas alcanza 202.5 m. de altura, obteniéndose un ratio de Costo Directo(8) de US$ 1400 por m2 totales construidos (a nivel de anteproyecto) identificándose incrementos notables en estructuras, fachadas y ascensores coincidiendo con la tendencia mundial de las edificaciones de altura. Ver Figura 17.

• Incremento del plazo de construcción por la altura.

• Aumento del plazo para conseguir el financiamiento.

• Revisión de la constructabilidad.

Desde el punto de vista de Perú, las autorizaciones para las construcciones (habilitación urbana, anteproyecto, proyecto, estudios de impacto vial y ambiental, etc) tienen un plazo considerable para un proyecto regular, entonces para un proyecto diferente al cual no estamos acostumbrados, es deducible que los plazos de las autorizaciones aumentarían con respecto a un proyecto regular.

Eficiencia de la planta

La eficiencia de la planta está representada en porcentaje y es la relación entre el área vendible/arrendable sobre el área total construida sin considerar sótanos, el área total construida es igual al área arrendable/vendible más las áreas comunes. En “edificaciones de altura” la eficiencia disminuye considerablemente. Según datos de proyectos internacionales la eficiencia podría disminuir en un rango de 20% y 7% dependiendo de las características del proyecto.

(8) Costo Directo: Suma de costos parciales de estructuras, terminaciones, fachadas, ascensores, sótanos, instalaciones eléctricas, sanitarias y mecánicas con su equipamiento.


Figura 17. Distribución de Costos proyecto 202.5 m. (Perú)

Se comparó el ratio de Costo Directo obtenido versus los costos de construcción por m2 de edificaciones de altura en otros países. Para hacerlo comparativo, el ratio obtenido de US$ 1400 por m2 es equivalente a US$ 1750 por GIA (9), para esto se redujo los m2 sótanos para ajustarlo a la realidad de los otros países. Ver Figura 18

Figura 18. Costo de construcción por m2 GIA en edificaciones de altura.

Es así que el costo de construcción de “edificaciones de altura” en el Perú está dentro del orden de magnitud de UAE (United Arab Emirates), Melbourne (Australia) y Shanghai.

Por otro lado, si realizamos la comparación de costos de un proyecto de altura regular de oficinas, estaría en el orden de US$ 590-800 por m2 y para viviendas entre US$ 600-900 por m2, entonces podemos concluir que para una “edificación de altura” el ratio de costo directo de construcción casi se duplica dependiendo de la característica del proyecto.

Figura 19. Estudio de Mercado Collier 2T 2014 / Real Estate Market Outlook by Scotiabank 2014

RENTABILIDAD

Se presenta una tabla práctica de ganancias y pérdidas, donde se representa los costos de un “proyecto de altura” en el Perú, aquí se visualiza claramente que el resultado obtenido es una pérdida de 48%.

CONDICIONES DEL MERCADO INMOBILIARIO PERUANO.

Como se ha mencionado anteriormente, ante el indudable incremento de los costos y el plazo, la primera solución sería aumentar en igual proporción el precio de alquiler/venta, esta alternativa es muy complicada debido a que precio del renta/venta lo marca o define el mercado peruano.

Para oficinas prime se tiene un precio de renta de US$ 25por m2/mes y para venta US$ 2600 por m2 en zonas prime y para viviendas US$ 2600 por m2 para zonas prime. Ver Figura 19

(9) GIA: “Gross Internal Area”, área techada de edificación medida a cara interior de muros.


Figura 20. JJL Office Property Clock Q2 2014

CONCLUSIONES

Como se ha demostrado en el desarrollo del presente documento, un proyecto de “edificio de altura” no sería comercialmente rentable actualmente en el Perú y por tanto no justificaría su construcción, a menos que su ejecución no se enfoque en la rentabilidad, sino fundamentalmente desde el punto de vista del branding y posicionamiento y cuyas ventajas se deben cuantificar cuidadosamente.

Entonces la pregunta es: ¿Por qué en otros países los proyectos de altura son exitosos desde el punto de vista de la rentabilidad? Los mercados desarrollados tienen un precio de renta/ venta mucho más elevado que nuestro mercado y un precio de construcción adecuado gracias a la tecnología y metodologías de construcción. Por ejemplo la Figura 20 nos muestra precios de renta de Oficinas, que como mínimo, duplica a los precios del mercado peruano.

La otra pregunta es, ¿cuál es la altura óptima por encima de una altura regular para que un proyecto sea rentable en Perú?

Después de realizar los análisis de ingeniería y costos, la altura máxima se estimó que podría llegar a 135 metros o 35 pisos para un edificio de oficinas o 40 pisos para edificios residenciales. Si se considerara proyectos de usos mixtos o estrategias comerciales adecuadas podría llegar a 150 metros de altura.

Finalmente, como se ha podido observar, nos queda mucho camino por recorrer desde el punto de vista de la ingeniería, construcción, normativa y gestión gubernamental de las edificaciones de altura, siendo un gran reto para los desarrolladores, inversionistas y para el desarrollo económico del país.

BIBLIOGRAFIA

1. COUNCIL TALL BUILDINGS AND URBAN HABITAT. (2013). The Tall Building Reference Book. New York: ROUTLEDGE

2. BCO&RIBA. (2007). Tall Buildings a Strategic Design Guide. London: RIBA PUBLISHING.

3. Smith, R., Willford, M. (2008). Damped outriggers for Tall Buildings. The Arup Journal 3/2008,15-21.

4. Watts, S.(2010). The Economics of High Rise (as per 2nd Quarter 2010). Tall Building in Numbers. CTBUH Journal Issue, 44-45.

5. Shin,S., Ahn, J., Choi, M., Seo, D., & Bae, S. (2004). An Evaluation on the Economics Structural Floor System of Super Tall Buildings.

6. BROAD TOWN.(2013). Why Sky City? Wancheng, Changsha, China: Sky City Investment CO LTD.

7. Robertson, L. E.(2011). Diseño Estructural de Rascacielos. Revista Ingenieros, 21-23.


OPTIMIZACIÓN DE LA ENVOLVENTE DE PRESIÓN LATERAL EN ENCOFRADOS DE COLUMNAS EJERCIDA POR CONCRETOS DE ALTA FLUIDEZ

GyM | Pablo Jhoel Peña Torres

Resumen: El diseño de encofrados verticales se rige por la presión lateral ejercida por el concreto fresco; la complejidad de este problema se da debido a la gran cantidad de factores que afectan la presión. En el presente documento pretende mostrar un sustento técnico para la optimización en el diseño de encofrados, atreves del cálculo de la presión lateral en los encofrados cuando se emplea concreto de alta fluidez. Se muestra un análisis de presión basado en ensayos experimentales desarrollados en laboratorio, como así la construcción, instrumentación y fabricación de un sensor de presión que permitió realizar ensayos de este tipo y obtener recomendaciones más adecuadas para nuestro medio. Los resultados mostraron una presión máxima igual al 50% de la presión hidrostática.

Palabras Clave: Presión hidrostática; Strain gages; velocidad de llenado; slump; ahorro en la construcción.

INTRODUCCIÓN

La industria de la construcción es compleja y llena de factores que la hacen muy dinámica, donde la mayoría de factores que intervienen en ella no se pueden limitar, corregir, uniformizar y medir fácilmente. Dichas razones provocan que alcanzar la calidad total en los productos del proceso de construcción sea una tarea difícil, pero no imposible, es así que el proceso de diseño del encofrado no es ajeno a estos problemas.

Múltiples parámetros tales como la temperatura, dimensiones del encofrado, slump y velocidad de llenado provocan una serie de incógnitas que pueden traer consigo un mal diseño del encofrado. El problema del diseño de encofrados cuando se emplea concreto de alta fluidez es que este produce mayor presión que cuando se usa

un concreto convencional lo que produce una incertidumbre al momento del diseño ya que no hay parámetros normados para este caso. Actualmente las empresas de encofrados tienen este problema en el proceso de diseño ya que en este caso se diseñan los encofrados sobreestimando el refuerzo lo que produce un mayor costo en la construcción.

Aun no se define cuáles son las componentes y los mecanismos para poder establecer una ecuación o seria de ecuaciones que nos conlleven a un diseño vertical adecuado de la presión lateral que ejerce el concreto fresco en el encofrado cuando se utiliza un concreto de alta fluidez. Hurd indica que los objetivos en este proceso deben ser: seguridad, calidad y costo, esto genera la necesidad de conocer la presión lateral. La fig.01 demuestra las envolventes generalmente aceptadas de la presión del concreto vibrado la cual es


hidrostática hasta cierta profundidad. Gardner indica que con el aumento de la profundidad y del tiempo, el concreto desarrolla fuerza y fricción interna con el encofrado. Para las profundidades mayores a 2 m Gardner estableció que la magnitud de presión lateral disminuye cerca de la base del encofrado. Se han desarrollado principalmente dos maneras de solucionar el problema: para formular un modelo conceptual usando las características mecánicas y reológicas del concreto fresco o formular una ecuación empírica de los datos obtenidos en laboratorios y/o la construcción verdadera. Schjödt y Levitsky dan ejemplos de la primera manera de solucionar el problema pero el gran número de factores relacionados con las características del concreto, el encofrado y los métodos de colocación, que afectan a la presión lateral, generan modelos muy complejos que no se pueden utilizar en la práctica para el diseño del encofrado.

Fig. 01.- Distribución de la presión del concreto en el encofrado

La magnitud de la presión máxima de diseño es necesaria para diseñar encofrados puesto que una sobrestimación aumenta costos de construcción. Según Hanna y Senouci este aumento puede ascender a tanto como el 60% del costo de la estructura de concreto, un hecho que sea reafirmado por Hurd. Por una parte, una subestimación de la presión puede generar un problema de seguridad en la construcción.

Debido a que el uso de este concreto es cada vez más común en nuestro medio, se justifica este trabajo.

OBJETIVO

Determinar experimentalmente la envolvente real de la presión lateral que produce un concreto de alta fluidez en los encofrados.

ESTUDIO BIBLIOGRÁFICO

Como bien se sabe el concreto de alta fluidez (slump de 6”–10”) tiene una amplia aplicación en la construcción de nuestro país por sus principales características, significa un ahorro de energía y una reducción de la mano de obra, en términos comparativos a otras tecnologías de consolidación. Sin embargo, la preocupación actual se centra en determinar parámetros de cálculo para el encofrado, en razón de que el concreto de alta fluidez ejerce presión hidrostática similar a la de un fluido a diferencia del concreto convencional. Por otra parte, las variaciones de la mezcla de concreto son de mayor trascendencia por su característica propia de fluidez y su viscosidad. Una sobreestimación de presión produce un aumento en el gasto del refuerzo para el encofrado y menospreciar la presión produciría riesgos en la seguridad en la construcción.

Para realizar el analisis de la presion en encofrados, generalmente se procede a determinar la presión que ejerce el concreto fresco sobre los tableros de las columnas considerando la presion hidrostatica, consideracion que está plenamente justificada por la rapidez con que se lleva a cabo el vaciado de columnas; sin embargo, en el caso de muros, debido a su mayor longitud y consiguientemente mayor volumen, el vaciado se realiza con menor velocidad.


Si bien es cierto, el valor de la presión máxima depende de diversos factores, principalmente de la velocidad de llenado y la consistencia del concreto. La presión será mayor cuanto más rápido se realiza el vaciado. La velocidad de llenado está relacionada con la longitud y el espesor del muro y desde luego, con el equipo utilizado para el vaciado. Si la colocación se realiza con equipo de bombeo la presión máxima alcanzará significativos valores, que pueden ocasionar la deformación o el colapso de los encofrados si éstos no son reforzados apropiadamente.

Modelo de presión lateral propuesto por el ACI

El ACI 347-04 “Guía de encofrado para Concreto Armado” no menciona algún parámetro específico para concretos autocompactados ni concretos fluidos, lo cual deja al diseñador del encofrado con dos alternativas: El diseño considerando un volumen lleno de agua o experimentalmente determinar la presión.

El American Concrete Institute (ACI) Comité 622 [1958] (actualmente llamado ACI 347) “Guía de Encofrado para Concreto” propuso que el diagrama de presión lateral que se asume es de forma trapezoidal: Se presume que el diagrama es una distribución triangular en la superficie libre superior de la fundición hasta alguna profundidad limitativa, más allá del cual el valor de presión a la que se llegó es considerado constante hasta el fondo del encofrado.

Factores que influyen en la presión lateral del encofrado

Desde principios de los años 1900, numerosas investigaciones de laboratorio y de campo fueron realizadas para proporcionar el amplio entendimiento de las variables que pueden

afectar la presión lateral del concreto fresco. El Comité del ACI 622 [1958] estudió todas las investigaciones publicadas de campo y de laboratorio sobre presión lateral desarrollada sobre el encofrado. Los factores claves que pueden influir en la presión lateral del encofrado debido al concreto son resumidos a continuación.• Velocidad de llenado• Densidad del concreto• Tipo de compactación• Tipo de vibración / Profundidad de

vibración• Fluidez del concreto• Temperatura del concreto fresco

Estos factores son mencionados con un énfasis especial, debido a que ejerce mayor presión sobre el encofrado ejercida por concreto de alta fluidez.

Reologia del concreto de alta fluidez

Los estudios reológicos han permitido comprender el comportamiento del concreto de alta fluidez y de ese modo han contribuido a un diseño más racional de este nuevo concreto. En la Fig. 02 se comparan en forma esquemática curvas de flujo de un concreto de alta fluidez y un concreto convencional (CC). Un Concreto de alta fluidez (CAF) posee habitualmente mayor viscosidad plástica que un CC, en gran parte debido a su menor relación a/c, y también presenta menor tension de corte inicial. Por su parte un concreto autocompactante posee una tensión de corte inicial casi nula y una viscosidad suficiente para garantizar el transporte, llenado y consolidación del concreto sin que se segregue.


Fig. 02.- Curvas de flujo normales de un CC y un CAF

ESTUDIO EXPERIMENTAL

Diseño, instrumentación y fabricación de un transductor de presión

Para medir las presiones que ejerce el concreto en los elementos verticales, se diseñaron transductores de presión utilizando strain gages con el apoyo del Instituto de Investigación de la Facultad de Ingeniería Civil de la UNI (IIFIC-UNI), los cuales tienen como objetivo medir presiones repartidas de manerahomogénea en todo el diafragma cuando el concreto se encuentra en estado plástico, para realizar el diseño se presentan las siguientes consideraciones que son dadas sólo como una guía general para el diseño preliminar de diafragmas de transductores de presión.

Fig. 03.- Transductor de Presión Diseñado (UNI)

Las fórmulas mostradas aquí se basan en las siguientes suposiciones:

• El espesor uniforme del diafragma• Deflexiones pequeñas• Infinitamente rígido y empotrado

alrededor del margen del diafragma• Comportamiento perfectamente elástico• Insignificancia de la rigidez y los efectos

de la masa debido a la presencia de strain gages en el diafragma.

Con las consideraciones antes mencionadas y efectuando el diseño del transductor con Aluminio debido a las características y propiedades del material, se utilizan las siguientes ecuaciones para el diseño mecánico:

Sensibilidad:

Linealidad:

Diafragma del Strain Gage:

Frecuencia de respuesta:

Para la construcción del transductor utilizamosaluminio.

De las ecuaciones (1), (2), (3) y (4) tenemos 10 incógnitas y de los datos de la propiedad del material tenemos 3 valores. Luego de esto notamos que tenemos 7 incógnitas y 4 ecuaciones, así que con criterio tendremos que asumir 3 valores iníciales para obtener un diseño adecuado.


Valores Asumidos:

• Para obtener valores confiables de deformación, asumimos: Rc (μ m /m) = 1500

• Considerando un espesor trabajable, asumimos: t = 2mm.

• Debido a las dimensiones del strain gage que usaremos, asumimos: Ro = 3.7cm.

Con estos valores asumidos, efectuamos las ecuaciones (1), (2), (3) y (4), cuyos resultados son los siguientes:

Resumen de cálculos:P (kPa) = 928.65v = 0.345E (Pa) = 7.1010

Ro (cm)= 3.7Densidad (kg/m3)= 2700ERc ( 106m/m )= 1500t (mm)= 2eo (mV/V)= 3Yc (mm)= 0.5fn (Hz)= 3716.9

Fig. 04.- Plano del diseño del Transductor de Presión

Fig. 05.- Ubicación de los strain gages en el transductor

Fig. 06.- Transductor de Presión

Una vez fabricado el transductor, para realizar la calibración se sobrepuso un adaptador sobre el transductor de presión para llenarlo de agua, una vez lleno de agua y con la seguridad de no tener aire atrapado se tapa uno de los orificios para luego inyectarle presión con una manguera conectada al otro orificio del adaptador, este ensayo se realizó con un equipo pre calibrado del Laboratorio de Geotecnia del


CISMID, Luego de realizada la calibración se obtuvo una precisión de 0.33 kPa.

Fig. 07.- Modulando la presión para la calibración

Para la calibración se tomó lectura de cada strain gage en 1/4 puente con un intervalo de presión de 5 t/m2, dando como resultado la siguiente gráfica.

Fig. 08.- Grafica de calibración utilizando ¼ puente,Presión teórica vs. Presión experimental.

Notamos en la gráfica que existe una excelente linealidad y una variación de la pendiente mínima (Error de sensibilidad), este es debido a que la colocación de los strain gages es manual y la mínima desviación de la ubicación teórica generara un error como el que notamos aquí (Error de offset). De los resultados observamos una precisión de:

Luego se tomó lectura de los 2 strain gages juntos en ½ puente con un intervalo de presión de 2 t/m2, dando como resultado la siguiente gráfica:

Fig. 09.- Grafica de calibración utilizando ½ puente,Presión teórica vs. Presión experimental.

De los resultados observamos una precisión de:

Teóricamente sabemos que debido a un error de sensibilidad y un error de offset estableceremos la siguiente relación:

y = a.x + b

Realizando mínimos cuadrados obtenemos:

y =1.034.x + 0.170

Entonces:

a = 1.034. ^ b = 0.170

R 2 = 1

Ensayos experimentales

Se realizaron 2 ensayos con diseños de mezcla diferentes para el llenado de las columnas, este concreto de alta fluidez fue dado por la concretera LIDERMIX. En el 1er ensayo se utilizó concreto de 9” de slump y en el 2do ensayo se utilizó un concreto de 8” de slump.


Fig. 10.- Diagrama de colocación del transductor de presión en el encofrado

La colocación del concreto se dieron a altasvelocidades, a temperaturas similares, una cuantía de 0.49% y utilizando una bomba que nos asegura la velocidad constante. Luego del vaciado de los elementos se mostraron comportamientos similares en la presión lateral del encofrado, las cuales se muestran a continuación.

Columna Experimental 1• Para el ensayo 1:

Altura = 2.8 m.Velocidad = 100 m/hTemperatura = 18 ºCSlump = 9¨

Columna Experimental 2• Para el ensayo 2:

Altura = 3.6 m.Velocidad = 90 m/hTemperatura = 17 ºCSlump = 8¨

Notamos que la presión máxima está entre el 50% y 72% de la presión hidrostática y que la primera recta tiene una influencia de 2.1m de altura.

Notamos que la presión máxima está entre el 50% y 83% de la presión hidrostática y que la primera recta tiene una influencia de 2.4m de altura.

Fig. 11.- Grafica altura vs. Presión medida (CE1)

Fig. 12.- Grafica tiempo vs. Presión lateral (CE1)


En las gráficas de Altura vs. Presión lateral observamos que el comportamiento de la presión lateral es bilineal que es indicada por una línea azul, notamos que la primera recta no va siguiendo la presión hidrostática debido a que el concreto no es un fluido, la segunda recta muestra valores de presión casi constantes. La presión máxima registrada por los transductores es de 50% de la presión hidrostática, lo que significaría que el factor de seguridad para estos casos es de 2, debido a que la norma indica que el diseño del encofrado debe hacerse considerando la presión hidrostática de la altura total del encofrado. Observamos que la presión máxima es mucho menor que la presión hidrostática que es la indicada por la norma ACI347-04 para el diseño del encofrado bajo estas condiciones.

Modelamiento matemático del comportamiento de la presión

Notamos que la presión lateral que ejerce el concreto sobre el encofrado es bilineal, entonces podemos graficarla así:

Fig. 13.- Grafica altura vs. Presión medida (CE2)

Fig. 14.- Grafica tiempo vs. Presión lateral (CE2)

Fig. 15.- Envolvente de presión lateral

Fig. 16.- Decrecimiento de la presión lateral

Definimos la presión máxima con la siguiente expresión:

(5)

Donde C(0) es el cociente de la presión máxima medida y la presión hidrostática.

David A. Lange et al. Propusieron el siguiente modelamiento matemático para C(t) y determinar el decrecimiento de la presión en el tiempo.

Dónde: (6)

C(0) : es el valor inicial.a,α: Define el ángulo inicial y final del ángulo de la curva.


El tiempo depende de muchos factores como son los aditivos, temperatura del medio ambiente, cemento utilizado, etc.

Conclusiones

• Se podría aumentar la velocidad de llenado realizando vaciados desde el fondo del elemento ya que genera menor presión que el vaciado desde la parte superior del elemento.

• La mayoría de los datos experimentales obtenidos en varios estudios ha concluido que a velocidades de llenado por encima de 4.5 m/h causa presiones que son por lo general superiores al 80% de la presión hidrostática. A causa de la facilidad de bombeo y el progreso rápido en la colocación debido a la carencia de vibración, las velocidades de llenado usadas para un concreto de alta fluidez son por lo general más altas que 4.5 m/h.

• El concreto fluido con el transcurrir del tiempo no mostró un desarrollo mayor de la presión que cuando se realiza el vaciado y por lo tanto, a no ser que la forma de diseño sea para altas presiones, el gran cuidado debería ser tomada cuando se realiza el vaciado en alta o posiblemente aún en moderada velocidad de vaciado.

• Un mayor conocimiento de la presión del encofrado conducirá versiones mejoradas de modelos de presión muy altas (100m/h a 90 m/h) causa presiones que son por lo general el 50% de la presión hidrostática.

Referencias Bibliográficas

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• Dr. Kanishka Bhattacharya, Dr. Bjoern Freund y Dr. Tilo Proske – Numerical Modelling of Concrete Pressure on Vertical Formworks – India, 2014.


ALTERNATIVAS CONSTRUCTIVAS PARA LA MEJORA EN EL ACABADO DE LOS MUROS ANCLADOS

Rafael Castro Malarin / Alvaro Ramos Ríos

Resumen: En la construcción de muros anclados es recurrente encontrar desperdicios innecesarios en el resane de estos, los cuales pueden ser minimizados con una óptima modulación del panelado. La modulación del panelado está regido principalmente por la modulación de los muros anclados, es decir, que las dimensiones del encofrado dependen directamente de las dimensiones de los muros anclados. En todos los casos, estas dimensiones originan que los muros de entre piso se construyan en dos tramos, lo cual genera junta de vaciado que difícilmente resulta aplomado de nivel a nivel, y además genera un picado de la cuña en la unión de estos dos tramos de muro así como el posterior resane. Otro trabajo adicional que se genera debido a esta modulación es el picado de la cajuela para la losa de techo, a pesar que en algunos casos se coloque tecnopor también genera un retrabajo. Este paper describe las dos alternativas constructivas desarrolladas en el Proyecto Panorama Plaza Negocios: la modulación optimizada del panelado y el picado optimizado de chutes. Adicionalmente, se presentará el impacto de estas mejoras en la productividad y el costo del proyecto.

Palabras Clave: Muros anclados, modulación del panelado, picado de chutes, productividad.

INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS

El sostenimiento de taludes para la construcción de sótanos está diseñado para prever problemas de derrumbes o fallas de terreno debido a los factores de cargas y/o sobrecargas externas (peso y cimentaciones de edificaciones aledañas), humedad y movimientos sísmicos.

En el medio local tenemos tres métodos con los cuales podemos desarrollar esta estabilización: Estabilización de talud sin protección, calzaduras y muros anclados. Siendo este último método el más usado dado a su óptimo funcionamiento para un mayor número de sótanos brindando un ahorro notable en costos y plazos de ejecución.

El sistema de muros con anclaje temporal consta de un sistema de anclajes postensados y muros de contención que al unirse desarrollan una alta resistencia a los empujes del terreno. Aparte de esta función estructural, también sirven para limitar la entrada de agua al terreno, limitar los movimientos del terreno a causa de las excavaciones y optimizar los espacios del terreno. Son utilizables en la mayoría de edificaciones que encontramos en el medio, desde sótanos de edificios hasta túneles urbanos.

Dentro de los proyectos, son el método de sostenimiento de taludes más utilizado hoy en día, es por esto la importancia de plantear alternativas que busquen una mejora en el proceso constructivo.


El objetivo de este paper es exponer las dos alternativas constructivas desarrolladas en el Proyecto Panorama Plaza y Negocios. En primer lugar, se expondrá el diseño alternativo de distribución de paneles en muros anclados y, seguidamente, el diseño alternativo para el tratamiento de cachimbas.

Se proseguirá con una categorización de las mejoras encontradas en el proceso constructivo para poder terminar la investigación con un análisis económico que compare los métodos tradicionales y las alternativas propuestas.

DISEÑO ALTERNATIVO DE DISTRIBUCIÓN DE PANELES EN MUROS ANCLADOS

La modelación del panelado de muros se refiere a distribución de alturas que tendrá cada anillo de anclajes. Estas alturas son definidas por el ingeniero estructural del subcontratista que se encargará de los anclajes en los muros. En el caso del proyecto Panorama, los anclajes fueron encargados a la empresa Terratest. Las alturas de los muros se diseñan de tal manera que se sincronicen con los niveles de entrepiso de los sótanos en los últimos anillos.

Se genera un problema debido a que la altura de entrepiso del primer sótano es más grande que los siguientes por diseño arquitectónico. En cambio, la altura del primer anillo de muros es la menor de todas ya que es el primer soporte del talud libre frente a las fuerzas del terreno y edificaciones vecinas. Esta desincronización inicial se arrastra hasta el último anillo ocasionando que la costura que se genera entre los niveles de muro al vaciarse quede en medio de lo que será la pared del sótano. Cada una de estas costuras genera un resane innecesario (Ver Fig. N°1).

Fig. N°1. Costura de unión de muros generada por la desincronización de niveles.

En la Fig. N°2 se puede apreciar la modulación inicial del panelado diseñada por Terratest para el proyecto. Se representa a los niveles finales de entrepiso de los sótanos con un recuadro en rojo y a las costuras generadas por la unión de los muros con líneas azules. Las costuras de los muros se van sincronizando con la ubicación de las losas de entrepiso a medida que los anillos se van construyendo. Esto ocurre debido a que las alturas de los muros aumentan ya que los anillos superiores soportan los empujes del terreno, de esta manera se puede excavar un paño de mayor tamaño de manera segura, y porque las alturas de entrepiso de los sótanos disminuyen por diseño arquitectónico.

Fig. N°2. Modulación inicial del panelado.

En la Fig. N°3 se presenta la propuesta de panelado diseñada en el proyecto Panorama. El objetivo fue buscar la sincronización de las costuras de la unión de los muros con el nivel de las losas de entrepiso para evitar que éstas queden en medio de la pared de


los sótanos. Para poder cumplir con la meta, se modelaron nuevas alturas de muros en las cuales los primeros anillos poseerían una mayor altura. Queda representada en la imagen la modelación, en la cual se logran eliminar cinco costuras. La sincronización entre las costuras y las losas se logró a partir del cuarto anillo.

Fig. N°3. Modulación alternativa del proyecto Panorama.

En la Tabla N°1 se realiza un comparativo de los niveles de losa de entrepiso de los sótanos (NPT) y los niveles en el cual quedaba la unión de los muros pantalla (NE).

Propuesta inicial de Terratest

Alternativa Panorama

NPT. NE. NPT. NE.+0.00 +0.00 +0.00 +0.00-4.50 -3.00 -4.50 -3.50-7.95 -6.50 -7.95 -7.28

-11.40 -10.00 -11.40 -11.06-14.65 -13.50 -14.65 -14.85-17.90 -17.00 -17.90 -18.10-21.15 -20.50 -21.15 -21.35-24.40 -24.00 -24.40 -24.60-27.65 -27.50 -27.65 -27.85-30.90 -31.00 -30.90 -31.60

En la Tabla N°2 se detalla las alturas de los muros por anillo y la diferencia que existe entre los niveles de unión de muros y las losas de entrepiso de los sótanos. En la modulación se nota una diferencia amplia al comienzo, la cual irá disminuyendo conforme avanza la construcción hasta llegar al último anillo;

Tabla N°1. Comparación de niveles de piso.

en cambio, en la alternativa propuesta en el proyecto Panorama la diferencia se disminuye desde un inicio. A partir del cuarto anillo la diferencia de 20cm se disimula en la costura de la unión de los muros y en el último anillo la diferencia de 70cm se compensa en la cimentación del muro.

Propuesta inicial de Terratest Alternativa Panorama

Altura Dif. Altura Dif.+0.00 +0.00 +0.00 +0.00-3.00 -1.50 -3.50 -1.00-3.50 -1.45 -3.80 -0.67-3.50 -1.40 -3.80 -0.34-3.50 -1.15 -3.80 -0.10-3.50 -0.90 -3.15 -0.10-3.50 -0.65 -3.15 -0.10-3.50 -0.40 -3.15 -0.10-3.50 -0.15 -3.15 -0.10-3.50 -0.10 -3.15 -0.70

Tabla N°2. Comparación alturas de paños y diferencia de ubicación de la costura de muro con la se entrepiso.

DISEÑO ALTERNATIVO PARA EL TRATAMIENTO DE CACHIMBAS

Para el vaciado de los muros anclados se utiliza una estructura conformada por tablones de madera llamada chute. Se instala en la parte superior del encofrado formando un plano diagonal. De esta forma servirá de ayuda para transportar e introducir por gravedad el concreto premezclado dentro del encofrado.

Para asegurarnos que el concreto llene completamente el molde del encofrado, el chute se instala de tal manera que su parte más alta esté 5cms arriba del nivel de la unión de los muros (Ver Fig. N°4). Se le recubre con una capa de plástico para evitar que el concreto pueda adherirse a los tablones.

Al momento del vaciado, llena en su totalidad al chute. El concreto que queda afuera del molde formando un molde en el chute se le


denomina cachimba. Esta cachimba será demolida en cada anillo para poder brindarleuna visión uniformemente plana a la unión de los muros y liberar las mechas de la losa de entrepiso que queden dentro del vaciado.

El procedimiento tradicional para el tratamiento de cachimbas consume horas hombre, horas máquinas y equipos. Un operario se encarga picar la cachimba entera usando un taladro para el concreto y una cizalla para quitar el alambre que haya quedado en la cachimba.

La alternativa desarrollada en el proyecto busca minimizar el uso de horas hombre y horas máquina para este procedimiento. Se ideó implementar una plancha de fenólico de 6mm, la cual se colocará entre la cachimba y el muro luego de haber culminado el vaciado. En esta posición, la plancha de fenólico creará un plano de falla entre la cachimba y el muro, separándolos parcialmente (Ver Fig. N°5). De esta manera, cuando el concreto ya completó su endurecimiento, la cachimba quedará separada casi de manera total del muro, dejando de formar parte de la estructura monolítica y siendo más fácil el procedimiento para su demolición.

Al momento de retirar la cachimba, primeramente el operario retira los tablones que conforman el chute junto con el plástico,

Fig. N°4. Esquema del chute y el plano de falla.

luego deberá usar un martillo para demoler la estructura o con golpe de retroexcavadora, disminuyendo drásticamente las horas hombre y horas máquina para este proceso.

Fig. N°5. Plancha de fenólico que separa a la cachimba del muro.

CATEGORIZACIÓN DE LAS MEJORAS

Proceso

Una vez ejecutado el análisis previo a la ejecución de las alternativas, estas fueron puestas en acción en campo. Las mejoras al proceso constructivo presentan los siguientes resultados.

Costo

En primer lugar, presentaremos el ahorro generado en el proyecto gracias a estas alternativas constructivas.

a.- Diseño alternativo de distribución de paneles en muro anclados.

Gracias a este diseño no se necesitó ejecutar el resane típico a cinco líneas de costuras. Este consume 2.67HH por cada ml a tratar. La hora hombre de un operario albañil está cotizada en S/.14.00 aproximadamente, es decir que cada metro lineal por resanar costaría S/.37.60.


El perímetro del proyecto es de 380m, pero solo 280m están utilizando muros anclados desde el primer anillo. Esto genera un total 1,400ml ahorrados en resane, los cuales representarían un aproximado de S/.52,000.00 ahorrados en el proyecto gracias a esta modulación.

b.- Diseño alternativo para el tratamiento de cachimbas.

De la misma manera se ejecuta el análisis para el tratamiento de las cachimbas. En una demolición tradicional, dos operarios tardan 40min en demoler 5m de cachimba, pero utilizando el plano de falla optimizamos este ratio hasta lograr que los mismos dos operarios puedan demoler una línea de 10m en 15 minutos. De manera más concisa podemos decir que en un método convencional un operario se demoraría 16min en demoler un metro de cachimba, mientras que en el proyecto hemos logrado minimizar este número hasta 3min, menos de la quinta parte.

Está mejora en el tiempo de picado se ve traducida en ahorro. Teniendo en cuenta que la hora hombre de operario está cotizada en S/.14.00 y la hora máquina de un martillo de 11kg en S/.6.00 aproximadamente minimizamos el costo del picado en S/.4.33 por metro lineal. Este ahorro se verá reducido por el uso del fenólico, el cual se valora en S/.0.42 la plancha de 6mm. Finalmente se obtiene el ahorro total gracias a este procedimiento: S/.3.91 por ml de picado.

En el proyecto tenemos 9 niveles de sótanos, 8 de los cuales que necesitarán demolición en la costura. Con un perímetro total de 380m obtenemos el valor final de S/.11,900.00 ahorrados debido a esta

segunda alternativa constructiva.Productividad

De igual manera, debido a estas alternativas se necesita una menor cantidad de horas hombre para la cuadrilla de concreto, puesto que en ella se cargan las horas utilizadas para picado y resanes de muro.

En el proyecto se tiene un índice de productividad compromiso de 2.50 HH/m3; no obstante, los resultados de campo nos botan un real de 1.925. Tomando en cuenta que se vacían 200m3 de concreto promedio, al día se utilizan 385 HH en ello.

Al considerar la cuadrilla necesaria para el resane y el picado se deberían añadir 4 personas, las cuales cumplirían una jornada de 9 horas y generarían 36 HH extras. Esto aumentaría las horas hombre totales a 421 y el ratio subiría a 2.105.

Calidad

En una modelación de encofrado tradicional, es normal que las costuras dejadas por la unión de los muros de sótano se ubiquen en medio de lo será la pared del sótano Estas franjas que se generan en cada anillo tendrán como consecuencia un desplome notorio en cada nivel de sótanos. Este desplome siempre estará presente debido a que el muro inferior sobresaldrá unos milímetros en comparación al paño de nivel

Fig. N°5. Cara uniforme de los muros pantalla.


superior, son vaciados en diferentes etapas.Debido a que en la alternativa presentada el muro del sótano será ejecutado en una sola etapa, el desplome quedará disimulado en la cara del muro. De esta manera se evitarán picados en las caras de los muros vaciados en dos etapas.

REQUERIMIENTOS DE LAS ALTERNATIVAS

a.- Diseño alternativo de distribución de paneles en muro anclados.

Para poder ejecutar este procedimiento es necesaria una coordinación entre el subcontratista encargado de los anclajes y el contratista constructor. La subcontrata diseña el alto de los muros de manera convencional, con lo cual se genera el desfase inicial entre los altos de entrepiso y los muros. Es tarea de los ingenieros constructores optimizar la modulación de los encofrados en coordinación con el subcontratista para obtener una aprobación del diseño propuesto por estos y empezar la ejecución de los anillos.

b.- Diseño alternativo para el tratamiento de cachimbas.

Para esta alternativa es necesario el requerimiento de planchas de fenólico y su respectiva habilitación a planchas de 6mm. El precio de estas planchas se ve contrarrestado con el ahorro en horas máquina y horas hombre.

CONCLUSIONES

Los muros anclados son el método de sostenimiento de taludes más usado en el medio. Optimizar su proceso constructivo en miras de generar ahorros y menores tiempos

de construcción debe ser una tarea constante para los contratistas constructores.Dentro del proyecto se analizaron y efectuaron dos alternativas constructivas cuyo objetivo fue mejorar la productividad de la cuadrilla de concreto.

Además de reducir el índice de productividad de la cuadrilla, se generó un ahorro por encima de S/. 60,000.00 para el proyecto, los tiempos de demolición de cachimbas redujeron a menos del 20% y el acabado de los muros mejoró de manera significativa.

El análisis de la modulación alternativa de muros debe ser propuesta para edificaciones cuyo número de sótanos sea mayor a 6, ya que la sincronización entre la losa de entrepiso y la unión de los muros se logra a partir del cuarto anillo.

Las edificaciones en Lima hoy en día requieren una mayor cantidad de sótanos, es por esto que es esperado implementar estas alternativas a los proyectos para poder mejorar la productividad en la etapa de excavaciones.

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PLAN DE NEGOCIO EN UNA ENTREGA DE PROYECTO LEAN (LPDS)

Santiago Ruiz Vaca

Resumen: En nuestro País el sector construcción es uno de los principales actores en el crecimiento y desarrollo que hemos vivido en los últimos años, sin embargo este crecimiento trae consigo el incremento de las exigencias actuales como se entregan los proyectos, el presente documento pretende describir el proceso de plan de negocio de un modelo de entrega de proyectos colaborativo.

Palabras Clave: TIC, Información, comunicaciones, Construcción

INTRODUCCIÓN

En este paper se mencionan los diversos métodos de entrega de proyectos utilizados en nuestra realidad y explora los métodos de proyectos basados en Lean, cuyos casos de éxito en el mundo se están convirtiendo en una tendencia global en la actualidad y rápidamente se están posicionando como una alternativa muy recomendable.

Los cuatro primeros métodos mostrados en la Figura 1 Tipos de Entrega de proyectos, Figura 1, han existido durante muchos años y se han actualizado con varios grados de éxito, dependiendo del tipo de proyecto, y las habilidades requeridas. En esencia su eficacia es limitada por la fragmentación que se ha producido en la industria de la Ingeniería y Construcción.

Los diseñadores Minimizan los detalles de construcción con el fin de transferir el riesgo a los contratistas; denominados Revisiones de constructibilidad que intentan reducir las brechas de conocimiento entre los diseñadores y constructores, pero en la práctica tienden a ocurrir demasiado tarde para hacer mejoras óptimas a los procesos de diseño y construcción. Los documentos de construcción a menudo carecen de información adecuada debido a que los propietarios presionan para presupuestos reducidos, o los diseñadores no pueden entender completamente la información que la construcción necesita, debido a una falta de comunicación.

El método Diseño y Construcción (DB) integra las actividades estas actividades como una sola la responsabilidad de un ámbito de trabajo definido por los requerimientos de los propietarios del proyecto (OPR) y base de diseño (BOD) a través de los criterios de diseño. Sin embargo, este método minimiza la frecuencia de entrada del propietario una vez que el propietario ha proporcionado

Figura 1 Tipos de Entrega de proyectos, (Mossman, 2013)


subcontratistas para diferentes disciplinas, una tendencia creciente en la industria. Hay muchas limitaciones en esta estructura de contratación y LPDS pretende abordarlas. Contratos comerciales tradicionales proporcionan pocos incentivos para que los subcontratistas que colaboren o cooperen entre sí, ya que cada uno es impulsado por el lenguaje del contrato para centrarse de forma egoísta en la finalización de su parte del proyecto para llegar a tiempo y dentro del presupuesto. En Matthews y Howell (2005), los autores señalan cuatro problemas sistémicos con la contratación tradicional que se pueden abordar con un enfoque LPDS.

Los diseñadores a menudo carecen información de campo: El formato y el tipo de documentos de diseño de la construcción es una preocupación importante en muchos proyectos, como los diseñadores se centran más en la forma del producto terminado, como una sección de tubería, un cuarto, o un sistema de control, y no tanto en el método de producción y entrega. Las revisiones de constructibilidad durante las últimas fases de diseño tratan de abordar ese problema, pero con un éxito limitado. Incluso en el caso una Gerencia de proyectos (CM) en el que los contratos con los contratistas se realizan mientras que el trabajo de diseño se encuentra en progreso, y que a menudo se reservan sus ideas más creativas con el fin de buscar una ventaja competitiva al presentar un precio fijo para el contrato. Si estas ideas creativas se presentan más adelante del proceso, cuando los subcontratistas están seguros de

estos documentos y obtenido una cotización del contratista. Un estudio del Instituto de Industria de la Construcción (CII) por Sanvido y Konchar (1999) identifica los factores principales para el éxito de un proyecto de construcción:

1. Un propietario u operador con conocimientos, confiable y decisivo.

2. Un equipo con experiencia y química relevante instalado lo más pronto posible, preferiblemente antes de que el diseño del proyecto tenga un 25% de avance.

3. Un contrato que fomente y recompense las organizaciones por comportarse como un equipo.

Los cuatro primero métodos no cumplen con estos criterios de forma consistente, que apunta a la necesidad de mejora. La asociación y alianzas son primeros tipos de contratos relacionales y tienen el potencial para cumplir con los criterios anteriores, en función de las características específicas de un proyecto determinado, y las normas que rigen la interacción entre las partes interesadas. Los otros métodos de entrega de proyectos implican enfoques que se basan en los principios relacionales incluidos en asociaciones y alianzas mediante la adición de la metodología de procesos Lean para reducir al mínimo todas las formas de desperdicios.

DESVENTAJAS DE TIPOS DE ENTREGA TRADICIONAL

Los contratos de construcción tradicionales son de naturaleza acusatoria que suelen incluir sanciones por bajo desempeño o paralizaciones para cada parte en un proyecto. Los clientes contratan a un contratista general (GC) o una gerencia de construcción (CM). A su vez, estas partes contraen con los

Figura 2 Fases de un proyecto tradicional (Mossman, 2013)


su situación contractual, los diseñadores están severamente limitados en su capacidad de incorporar nuevas ideas.

La construcción es donde se reúnen los contratistas y las principales pérdidas se encuentran en las interfaces de la operación (Figura 3) y constantemente las cosas se salen de control (Figura 2), además de que la construcción es un trabajo de alto riesgo, en el 2013 hemos tenido 127 accidentes incapacitantes y 6 fueron fatales.

Todos los modelos de entrega de proyectos enfocan sus esfuerzos en tres dimensiones importantes (Figura 4):

Figura 3 Ejemplo de contratistas involucrados en un proyecto (Mossman, 2013)

1. Organización, que divide, regula comanda y controla las funciones de los involucrados

2. Términos comerciales, transaccionales, bilaterales basados en la desconfianza e incluyen multas y penalidades.

3. Sistema de producción, basados en los metodos de ruta crítica

Por lo que coherentemente, cada todos tratan de optimizar su parte, con el fin de maximizar su propia ganancia, generando conflictos en las interfaces los cales conllevan a retrasos y litigios.

ORGANIZACIÓN DEL EQUIPO DE UN LPDS

La organización tradicional de un proyecto de construcción, está compuesta por un cliente, un diseñador y un constructor, cuyos intereses son diferentes y cuya participación en el proceso de diseño y construcción es asíncrona (sucede en tiempos diferentes). Esta organización obstaculiza la comunicación de problemas y alarga el proceso de detección de problemas. Adicionalmente:

• La demora en el flujo de información producirá rediseños que incurrirán en retrabajos.

• Los contratistas utilizarán contingencias más grandes ya que no conocen el diseño, y los diseñadores designarán un espacio de trabajo sobredimensionado ya que no conocen al contratista.

• Los requerimientos de seguridad serán sobredimensionados ya que los ingenieros no pueden asegurar los estándares de calidad del contratista y por ello deben compensar.

• Los contratistas que saben cómo manejar el diseño para mejorar la

Figura 4 A la Manera antigua (Mossman, 2013)


productividad y la constructibilidad, no forman parte de ese proceso.

• En un contrato en el que los errores provocan penalidades individuales, hay muchas disputas y las responsabilidades se transfieren.

La organización en proyectos LPDS involucra al contratista general y a especialistas clave desde las etapas iniciales del diseño; de esta manera forman entendimiento común desde muy temprano y a un nivel elevado.

La composición del equipo debe ser multidisciplinario, ya que ningún individuo tiene todas las capacidades técnicas, de resolución de problemas y comunicativas que se requieren. Además, debe ser heterogénea en puntos de vista y experiencia, para lograr un diseño con más información y que resulte de un proceso altamente creativo.

Figura 5 La manera Lean (Mossman, 2013)

Figura 6 Las 5 grandes ideas (Lichtig, 2005)

Figura 7 Organización de un equipo LPDS (Lichtig, 2005)

En cuanto al número de grupos, su alcance, tamaño, forma de coordinación y dirección depende del tamaño del proyecto. Cómo y de qué manera se agrupan y si se traslapan o no y la manera de traslape depende de los detalles técnicos del proyecto; algunos proyectos se enfocarán más en sistemas eléctricos, otros en piping, etc.

La estructura básica, que sirve para proyectos pequeños es tener un núcleo estable de participantes clave con quienes se trabaje en el proceso de diseño, y agregar las disciplinas secundarias en el momento adecuado.

Para proyectos más grandes debe designarse una manera para dividir el alcance en grupos teniendo en cuenta que la coordinación entre grupos es un factor crítico para el éxito del proyecto

Al igual que puntos de vista distintos, los desacuerdos moderados en cuanto a procesos y tareas incrementan la creatividad e impulsan la innovación, pero para poder tener opiniones diferentes sin crear conflictos personales dañinos se requiere tener habilidades de comunicación muy desarrolladas.

Se debería enfocar en desarrollar las habilidades de comunicación con un foco en la escucha, claridad de comunicación y en la resolución de conflictos; en otras palabras:


• Los miembros de equipo deben entender lo que las otras personas dicen. Fomentar la escucha.

• Desarrollar completa honestidad, sin convertir los conflictos en problemas personales.

• La resolución de conflictos es crucial; una vez que se establezca claramente los desacuerdos, deben tomarse decisiones para resolverlos, sin dañar la dignidad de la persona cuya sugerencia no se tomará.

Las habilidades de comunicación nunca se deben tomar por sentado y deben estar bajo monitoreo.

DEFINICIÓN DEL PROYECTO EN UN LPDS

El Sistema Lean de Entrega de Proyectos surgió en 2000 a partir de investigaciones teóricas y prácticas, y está en proceso de desarrollo a través de la experimentación en muchas regiones del mundo. En los últimos años, los experimentos se han centrado en la fase de definición y diseño de proyectos, aplicando conceptos y métodos extraídos del Sistema de Desarrollo de Productos de Toyota, sobre todo “costo objetivo” y un “set de diseño”. Estos han sido adaptados para su uso en la industria de la construcción e integrado con BIM y un modelo contractual.

Los costos relativos de diseño y construcción son relativamente pequeños en comparación con los costos de operación y mantenimiento. A su vez, los costos de las empresas de la operación del negocio (por ejemplo, sueldos) son mucho mayor que las operaciones y los costes de mantenimiento de las instalaciones. Y, por último, los resultados del negocio de nuevo muy superiores a los costes de operación del negocio. Este cambio de enfoque de

costo inicial (capital) a los costos de toda la vida y los resultados da una perspectiva distinta al momento de evaluar un proyecto.

Sistema Lean de Entrega de Proyectos (Figura 8) es un modelo prescriptivo para la gestión de proyectos, en los que de definición del proyecto se representa como un proceso de adaptación de fines, los medios y limitaciones. La alineación se logra a través de una conversación que comienza con el cliente indicando:

• Lo que quieren lograr (tener un lugar para vivir, la captura de un mercado para los bienes que producen, proporcionar una escuela para que sus hijos puedan ser educados)

• Las restricciones (ubicación, costo, tiempo) sobre los medios para alcanzar sus fines

Por lo general los clientes comienzan a menudo por medio de dictar en lugar de revelar el propósito, y rara vez revelan lo que son capaces y están dispuestos a gastar para obtener los medios para la realización de sus propósitos.

En el Sistema Lean de Entrega de Proyectos, se asume que el trabajo del equipo del proyecto no es sólo para proporcionar lo que el cliente quiere, sino también para ayudar al cliente a decidir lo que necesita. En consecuencia, es necesario entender

Figura 8 Sistema Lean de Entrega de Proyectos (Ballard G. , 2000)


el propósito del cliente y limitaciones, exponer al cliente a medios alternativos para llevar a cabo sus propósitos más allá de los aquellos que ya se han considerado previamente, y para ayudar a los clientes a comprender las consecuencias de sus deseos. Este proceso, inevitablemente, cambia todas las variables: fines, medios y limitaciones.

Ahora miramos más de cerca la definición del proyecto, usando la Figura 9. Esta conversación comienza con el cliente expresando lo que quieren (un puente sobre el río, un departamento de 2 dormitorios, etc.), pero lo que se necesita es que el volver al propósito del cliente ¿Qué está tratando de lograr? ¿Qué es lo que piensa hacer con el departamento, puente, fábrica? Si se entiende propósito, entonces es posible determinar qué características del producto son valiosas; es decir, qué características son medios para la realización de ese propósito. Pero para incorporar esos valores en el producto, es necesario traducir del idioma del cliente al idioma del ingeniero. Esto implica pasar de “Quiero ser capaz de oír un alfiler caer en el escenario desde cualquier asiento en el balcón” con la especificación en decibelios del sonido en lugares específicos de la instalación. Ambos de estos vínculos son difíciles y críticos; vincular los propósitos y valores, y la vinculación de valores y especificaciones de ingeniería / criterios de diseño.

Esa es una serie de movimientos, enteramente dentro de los FINES. Un segundo movimiento se produce dentro de los MEDIOS. Si bien es cierto que “Una instalación es como una máquina...”, Y si esto se aplica a al menos algunos tipos de productos construidos, a continuación, para los tipos de producto, es necesario en primer lugar el diseño de cómo el producto va a ser usado antes de diseñar

el producto (instalación) en sí. En algunos casos, el análisis previo de operaciones de la planta revela las formas de mejorar las instalaciones existentes y evitar costos y tiempos en el proyecto.

Por último, está la conversación entre FINES, los MEDIOS y LIMITACIONES. Como los extremos están más claramente definidos y traducidos a los Criterios de Diseño (especificaciones), y como el diseño para uso de la instalación emerge, las limitaciones también son mejor definidos. ¿Qué puedes y quieres gastar? ¿Cuándo es necesario tener la instalación en uso? ¿Cuáles son las implicaciones de explorar lugares alternativos por condiciones geotécnicas, meteorológicos, culturales y regulatorios? Los criterios culturales vinculan a los proyectos y las comunidades en las que se encuentran, y es necesarios para los valores e intereses de ese conjunto stakeholders.

Con suerte se vuelve evidente que los medios y las limitaciones se determinan mutuamente y así se vuelven más claras mediante la conversación. Pero, esta “conversación” entre los fines, los medios y las restricciones no necesariamente es aplicable a todo tipo de clientes.

Quizás es seguro decir que es necesaria la conversación fines / medios / limitaciones

Figura 9 Proceso de definición de proyectos (Ballard G. , 2007)


cada vez que un producto se va a diseñar, si el producto va a ser óptimamente apto para el uso del cliente previsto, dentro de las limitaciones de los clientes.

PLAN DE NEGOCIO Y VALIDACIÓN DEL PLAN

Como se muestra en la Figura 10, en el Sistema Lean de Entrega de Proyectos, la definición del proyecto se inicia con el plan de negocio, se procede a la validación del plan de negocio si el plan inicial parece ser factible, y termina con una decisión del cliente para financiar o no financiar un proyecto. Si no se financia el proyecto, las empresas participantes en la validación de plan de negocios se les paga por sus servicios y el proyecto es terminado. Si el proyecto sigue adelante, los valores objetivos y limitaciones se establecen, a continuación, se pone en marcha el diseño dirigido hacia esos objetivos. Si el equipo del proyecto no puede desarrollar un diseño que ofrezca un valor dentro de las limitaciones, el plan de negocios y su

validación se reajusta. Los principales problemas con los permisos o licencias también pueden requerir retorno al plan de negocio. Por último, debemos finalmente construir para el costo objetivo, utilizando los procesos y herramientas descritas en los primeros capítulos de este documento.

Plan de Negocio

Antes de formar el equipo del proyecto, el cliente desarrolla el plan de negocios del proyecto inicial en respuesta a la pregunta: “¿Si pudiéramos tener instalaciones “X” (medios) dentro de las limitaciones aplicables, y si el uso de instalaciones de “X” nos permitiría alcanzar los objetivos Y (fines), lo haríamos?”. Las restricciones aplicables suelen incluir el costo y el tiempo, por lo que el cliente debe especificar el dinero y el tiempo que están dispuestos a utilizar para lograr sus fines. Esto es bastante diferente de la práctica normal. Los clientes por lo general se resisten a revelar a su plan de negocio para que los contratistas lo utilicen desmedidamente sin tener en cuenta el valor que recibirá el cliente.

El costo meta es un término que se ha utilizado con una variedad de significados. En este trabajo, se define en relación a costo permitido y costo esperado. Lo que un cliente es capaz y está dispuesto a gastar para conseguir lo que necesita para lograr sus propósitos o fines es el costo permitido para un proyecto. Los determinantes del costo permitido siempre incluyen la disponibilidad de capital y capacidad de pago / recuperación, estos son requisitos mínimos. Algunos clientes también incluyen objetivos ambiciosos en su declaración inicial del coste permitido, en un esfuerzo por mejorar la rentabilidad o alguna otra medida de rendimiento. El costo permitido se puede ajustar para que coincida con costo esperado, o reducir la brecha entre

Figura 10 Fases del proyecto y Costo objetivo


la permitida y prevista, siempre y cuando se cumplan los requisitos mínimos; es decir, el uso apropiado, la disponibilidad de capital y capacidad de pago/recuperación. La incorporación de costo meta y costo permitido es más común en los clientes que trabajan con proveedores preferidos a través de una serie de proyectos, y es una práctica habitual en el desarrollo de productos (Ballard G., 2007).

Costo Permitido ≥ Costo Previsto ≥ Costo Meta

El costo previsto es la proyección o el costo estimado del proyecto utilizando mejores prácticas actuales. Si el costo previsto es mayor que el costo permitido, el proyecto no cumple con modelo de negocio del cliente y el proyecto, ya sea debe ser abandonado o revisado. Un cliente puede optar por seguir adelante sin la revisión del caso, pero debe hacerlo reconociendo el riesgo de sobrecoste.

El costo meta es lo que el equipo se compromete a entregar, a veces por contrato y, a veces “sólo” moralmente, y normalmente se establece por debajo del costo previsto a fin de estimular la innovación más allá de las mejores prácticas actuales. Clientes institucionales a menudo están menos preocupados para recuperar los fondos una vez presupuestadas, y así tienden a fijar objetivos en términos de alcance de valor añadido que se entregarán con un costo dado.

Validación del Plan de negocio

Si el plan de negocio se considera alcanzable, el cliente puede optar por financiar el proyecto en el costo previsto, previamente alineado con su costo permitido, y poner en marcha el proyecto. Esta decisión se basa en la evaluación de

riesgo del cliente, y en el deseo del cliente para superar los puntos de referencia anteriores. Para los planes de negocio consideradas de riesgo o para proyectos con objetivos ambiciosos incrustados en los valores o los costes de destino, el cliente forma un equipo de profesionales para validar el plan de negocios. El cliente es un miembro activo, y no se limita a encargar la elaboración de un informe. El equipo del Plan de Negocios de validación responde a la pregunta: “¿Puede el cliente tiene instalaciones X dentro de las limitaciones aplicables, y uso de las instalaciones X permitirles alcanzar los objetivos Y?” El plan de negocio inicial puede cambiar durante las deliberaciones del equipo, que se completa sólo cuando estén alineados fines, medios y limitaciones, o cuando se hace evidente que no pueden ser alineados. En este punto, el equipo informa de sus conclusiones y el cliente decide si financiar el proyecto. Si es financiado, el equipo del proyecto inicia el diseño.

CONCLUSIONES

• Una entrega de Proyecto Lean (LPDS), debe ser implementado como una nueva forma de gestionar un proyecto.

• El proceso de trabajo establecido por un LPDS, permite alinear los objetivos de los involucrados, y al mismo tiempo

• Antes de implementar un LPDS es necesario educar y concientizar a clientes, proveedores y subcontratistas en las ventajas y beneficios de este modelo de entrega de proyectos.

• Elaborar el plan de negocio y validarlo permitiría a las empresas de infraestructura e inmobiliaria del grupo, alinear mejor los objetivos de las demás empresas y al mismo tiempo mejorar el desempeño delos proyectos


BIBLIOGRAFÍA

Ballard, G. (2000). Lean Project Delivery System. Lean Construction Institute.Ballard, G. (Octubre de 2007). The Lean Delivery System as a Strategy for Adding Value in Construction Projects. Campinas, Brazil.Evans, R., Harryott, R., Haste, N., & Jones , A. (1998). The long term costs of owning and using buildings. London: Royal Academy of Engineering.Fisher, M. (Setiembre de 2012). Curso Introductorio al Porgrma de Certificación VDC. Lima, Lima, Perú.

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