implementaciÓn de la metodologÍa bim al bloque ... - ucc

43
Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial- CompartirIgual 4.0 Internacional. IMPLEMENTACIÓN DE LA METODOLOGÍA BIM AL BLOQUE NÚMERO 4 DE LA UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA SEDE IBAGUÉ, ESPINAL LUISA FERNANDA HENAO GUERRERO NELSON DAVID MILLÁN ÁLVAREZ JUAN ESTEBAN GOMEZ REYES UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA CAMPUS IBAGUÉ ESPINAL FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL IBAGUÉ 2019

Upload: others

Post on 28-Apr-2022

3 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: IMPLEMENTACIÓN DE LA METODOLOGÍA BIM AL BLOQUE ... - UCC

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-

CompartirIgual 4.0 Internacional.

IMPLEMENTACIÓN DE LA METODOLOGÍA BIM AL BLOQUE NÚMERO 4 DE LA UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA SEDE IBAGUÉ, ESPINAL

LUISA FERNANDA HENAO GUERRERO NELSON DAVID MILLÁN ÁLVAREZ JUAN ESTEBAN GOMEZ REYES

UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA CAMPUS IBAGUÉ ESPINAL

FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL IBAGUÉ

2019

Page 2: IMPLEMENTACIÓN DE LA METODOLOGÍA BIM AL BLOQUE ... - UCC

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-

CompartirIgual 4.0 Internacional.

IMPLEMENTACIÓN DE LA METODOLOGÍA BIM AL BLOQUE NÚMERO 4 DE LA UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA SEDE IBAGUÉ, ESPINAL

LUISA FERNANDA HENAO GUERRERO NELSON DAVID MILLÁN ÁLVAREZ JUAN ESTEBAN GOMEZ REYES

Informe final de seminario de profundización para optar al título de ingeniero civil

Juan Pablo Leyva Ingeniero Civil

Alexander Álvarez Rosario Ingeniero Mecánico

UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA CAMPUS IBAGUÉ ESPINAL

FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL IBAGUÉ

2019

Page 3: IMPLEMENTACIÓN DE LA METODOLOGÍA BIM AL BLOQUE ... - UCC

3

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.

Nota de aceptación: ____________________________ ____________________________ ____________________________ ____________________________ ____________________________ ____________________________ ____________________________ ____________________________ Firma del jurado 1 ____________________________ Firma del jurado 2 Ibagué, 25 de octubre de 2019

Page 4: IMPLEMENTACIÓN DE LA METODOLOGÍA BIM AL BLOQUE ... - UCC

4

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.

DEDICATORIA

Dedicamos este proyecto principalmente a Dios, por habernos permitido llegar hasta este punto tan importante en nuestra formación profesional. A nuestros padres, por ser el pilar fundamental en nuestras vidas y apoyo incondicional. A nuestros hermanos, porque a pesar de que algunos ya no están con nosotros y otros se encuentran lejos siempre serán una parte de nuestro ser. A nuestros amigos y futuros colegas, quienes han estado siempre para reforzar nuestros conocimientos y además por ser un apoyo no solo profesional si no personal a lo largo de nuestra carrera universitaria y por último a nuestros profesores que día a día ofrecen todo su esfuerzo para formarnos como futuros ingenieros de calidad. Autores

Page 5: IMPLEMENTACIÓN DE LA METODOLOGÍA BIM AL BLOQUE ... - UCC

5

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.

CONTENIDO

RESUMEN 8

INTRODUCCIÓN 9

1.DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA 10

2.JUSTIFICACIÓN. 11

3. OBJETIVOS. 12

3.1. OBJETIVO GENERAL. 12

3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS. 12

4. MARCO TEÓRICO. 13

4.1 ESTADO DEL ARTE 13

5. METODOLOGÍA. 15

5.1. RECOPILACIÓN DE LA INFORMACIÓN 15

5.2 DISEÑO ARQUITECTONICO Y ESTRUCTURAL 15

5.3 DISEÑO DE REDES HIDRAULICAS 21

5.4 DISEÑO ELECTRICO 25

6. RESULTADOS 31

6.1 RECOPILACIÓN DE LA INFORMACIÓN 31

6.2 DISEÑO ARQUITECTONICO Y ESTRUCTURAL 32

6.3 DISEÑO DE REDES HIDRAULICAS 34

6.4 DISEÑO ELECTRICO 36

6.5 PRESUPUESTO Y CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES 38

7. CONCLUSIONES. 40

8. RECOMENDACIONES. 42

BIBLIOGRAFÍA 42

Page 6: IMPLEMENTACIÓN DE LA METODOLOGÍA BIM AL BLOQUE ... - UCC

6

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.

LISTA DE ILUSTRACIONES

Ilustración 1. Propiedades del tipo de columna 16

Ilustración 2. Propiedades del tipo de muro 17 Ilustración 3. Vista de las escaleras en un plano 2D 18

Ilustración 4. Vista de las escaleras en un plano 3D 19 Ilustración 5. Vanos del proyecto 19

Ilustración 6. Propiedades de las ventanas 20 Ilustración 7. Vista en 3D de los vanos en la cara sur del proyecto 21

Ilustración 8. Planta primer piso con ubicación de aparatos sanitarios 22 Ilustración 9. Aparatos sanitarios con puntos de entrada y salida definidos 23

Ilustración 10. Sección A-A’ visualización de la tubería de entrada y tanque de almacenamiento 24

Ilustración 11. Plano en planta de tuberías de aguas frías – Sótano 24 Ilustración 12. Plano en planta instalaciones hidráulicas (aguas frías y sanitarias) – Sótano 25 Ilustración 13. Configuración eléctrica del modelo 26

Ilustración 14. Características del cableado propuesto 27 Ilustración 15. Modelo eléctrico en planta del proyecto 27

Ilustración 16. Tablero de distribución de circuitos eléctricos 28 Ilustración 17. Carga del sistema eléctrico 29

Ilustración 18. Conexión y montaje de cableado 30 Ilustración 19. Plano digital del sótano 31

Ilustración 20. Plano a mano del sótano 32 Ilustración 21. Vista en 3D del proyecto 33

Ilustración 22. Vista en 3D del diseño hidráulico 34 Ilustración 23. Vista en 3D del montaje eléctrico del proyecto 36

Ilustración 24. Vista en planta del montaje eléctrico 37 Ilustración 25. Propiedades de una caja distribución del modelo 38

Page 7: IMPLEMENTACIÓN DE LA METODOLOGÍA BIM AL BLOQUE ... - UCC

7

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.

LISTA DE ANEXOS

Anexo 1. Plano planta bloque N°4 semisótano Anexo 2. Plano planta bloque N°4 primer piso Anexo 3. Plano planta bloque N°4 segundo piso Anexo 4. Plano planta bloque N°4 tercer piso Anexo 5. Plano planta bloque N°4 cuarto piso Anexo 6. Plano planta bloque N°4 quinto piso Anexo 7. Plano planta cuarto de máquinas Anexo 8. Perfil fachada norte calle 10 y fachada sur parqueaderos bloque N°4 Anexo 9. Perfil fachada por la calle 11 bloque N°4 Anexo 10. Plano planta bloque N°4 semisótano (dibujo análogo) Anexo 12. Plano planta bloque N°4 primer piso (dibujo análogo) Anexo 13. Plano planta bloque N°4 segundo piso (dibujo análogo) Anexo 14. Plano planta bloque N°4 tercer piso (dibujo análogo) Anexo 15. Plano planta bloque N°4 cuarto piso (dibujo análogo) Anexo 16. Plano planta bloque N°4 quinto piso (dibujo análogo) Anexo 17. Plano de la cubierta que muestra el sistema estructural (dibujo análogo) Anexo 18. Perfil fachada norte calle 10 y fachada sur parqueaderos bloque N°4 (dibujo análogo) Anexo 19. Corte 1 bloque N°4 (dibujo análogo) Anexo 20. Perspectiva 1 fachada norte bloque N°4 (dibujo análogo) Anexo 21. Perspectiva 2 fachada norte bloque N°4 (dibujo análogo) Anexo 22. Plano hidráulico de instalaciones sanitarias Anexo 23. Modelo 3D diseño arquitectónico y estructural en Revit bloque N°4 Anexo 24. Modelo 3D diseño instalaciones hidráulicas en Revit bloque N°4 Anexo 25. Plano planta diseño instalaciones hidráulicas en Revit bloque N°4 – (desde semisótano hasta quinto piso) Anexo 26. Modelo 3D diseño instalaciones eléctricas en Revit bloque N°4 Anexo 27. Plano planta diseño eléctricas en Revit bloque N°4 – (desde semisótano hasta quinto piso) Anexo 28. Cantidades de obra diseño arquitectónico Anexo 29. Cantidades de obra diseño estructural Anexo 30. Cantidades de obra diseño instalaciones hidráulicas Anexo 31. Cantidades de obra diseño instalaciones eléctricas Anexo 32. Presupuesto oficial proyecto implementación de la metodología BIM al bloque número 4 de la Universidad Cooperativa de Colombia sede Ibagué - Espinal Anexo 33. Presupuesto Construdata (guía para costos de obra) Anexo 34. Presupuesto INVIAS para el departamento del Tolima (guía para costos de obra) Anexo 35. Presupuesto de Luminex para aparatos eléctricos Anexo 36. Cronograma de actividades proyecto implementación de la metodología BIM al bloque número 4 de la Universidad Cooperativa de Colombia sede Ibagué - Espinal

Page 8: IMPLEMENTACIÓN DE LA METODOLOGÍA BIM AL BLOQUE ... - UCC

8

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.

RESUMEN

La metodología Building Information Modeling (BIM), permite a los ingenieros y arquitectos realizar trabajos que les permiten la gestión integral de los proyectos de construcción, en todas sus fases y generar comunicación con los diferentes especialistas de un proyecto en un trabajo simplificado y eficiente. Para la elaboración de un proceso constructivo en una obra de ingeniería civil, se necesita un nivel alto de coordinación en todas sus fases, para esto, el uso de softwares de alta tecnología es de gran ayuda, evitando así posibles problemas durante la ejecución de la obra, que se verán reflejados en sobrecostos. En el seminario, profundización en la metodología BIM, se realizará la modelación de los planos con el programa REVIT y programas auxiliares como el PROJECT para la construcción del bloque No. 4 de la Universidad Cooperativa de Colombia sede Ibagué. Se recopilará información de campo, como planos de la estructura, datos de interés dados por conocedores de la edificación, entre otros, esto con la finalidad de tener clara la estructura que se modelará, ya que, esta metodología abarca todos los sistemas presentes en la estructura: Arquitectónico, Hidráulico y de aguas sanitarias, y eléctrico e iluminación, en este caso.

Page 9: IMPLEMENTACIÓN DE LA METODOLOGÍA BIM AL BLOQUE ... - UCC

9

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.

INTRODUCCIÓN

En los últimos años, la tecnología ha tenido un avance exponencial, y el campo de la construcción y el diseño estructural no han sido la excepción. Cada vez existen softwares más avanzados, capaces de crear simulaciones muy análogas a la realidad, pudiendo digitalizar desde una varilla, hasta saber cómo se comportará una estructura bajo diferentes condiciones atmosféricas. La modelación es un factor muy importante al momento de realizar un proyecto, es una forma de predecir y mirar el comportamiento de un objeto o situación en condiciones reales, el uso de herramientas y software especializado para el análisis tanto arquitectónico, estructural, hidráulico, entre otros, hace que los procesos constructivos puedan ser más precisos y eficientes. Hace algún tiempo se ha venido aplicado en diferentes países la metodología BIM (Building Information Modeling), la cual, permite crear simulaciones digitales de diseño, manejando de manera muy organizada la información de un proyecto de ingeniería. (López Oliver, 2014) Este sistema es bastante avanzado, ya que, a comparación de otros ya existentes, pueden incorporarse el tiempo y costo aproximados, permitiendo planificar con mucha más claridad el ciclo de vida del proyecto. Para la aplicación de esta metodología, se pueden usar programas cómo: Revit, ArchiCAD, AllPlan, entre otros. (Porras-Díaz, Sánchez-Rivera, Galvis-Guerra, Jaimez-Plata, & Castañeda-Parra, 2015) La importancia de la implementación de esta metodología en micro y macroproyectos radica en que, al poder modelar la estructura de una manera tan precisa, se sabrá con exactitud las posibles fallas que ésta presente, y así evitarlas. La implementación de la metodología BIM se convierte en una necesidad al momento del diseño y ejecución de un proyecto, así que, en este informe, se aplicara la metodología BIM a una edificación ya existente, la cual corresponde al bloque número 4 de la Universidad Cooperativa de Colombia, sede Ibagué-Espinal.

Page 10: IMPLEMENTACIÓN DE LA METODOLOGÍA BIM AL BLOQUE ... - UCC

10

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.

1. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA

El problema de investigación surgió como una iniciativa del seminario de profundización “Metodología BIM”. En este seminario se plantearon 5 casos diferentes para ser analizados, los cuales, todos corresponden a edificaciones de la Universidad Cooperativa de Colombia. La universidad cooperativa de Colombia, sede Ibagué-Espinal, en su bloque número 4, construido en el año 2007, ubicado en la calle número 10 entre carrera segunda y primera, implementó una metodología convencional en su proceso constructivo, año en el cual la implementación de la metodología BIM estaba iniciando en el país. Esta sede por su parte ha sufrido una serie de redistribuciones y fallas que no se tenían previstas. (Universidad Cooperativa de Colombia Sede Ibagué, Espinal, 2019) Debido al año en el que tuvo lugar este proyecto, se sabe que fue realizado con una metodología convencional, ya que, para esas fechas, hasta ahora se estaba empezando a implementar esta metodología en el país, y no era muy conocida. Debido al uso de la metodología convencional en este bloque, es bastante seguro que se presenten fallas no previstas, ya sea a corto o largo plazo, porque sin una previa modelación digitalizada de la estructura, no se puede saber con certeza cuales se presentarán, ya que un correcto modelo BIM consiste al equivalente virtual de los elementos constructivos y piezas presentes en el edificio. Dichas fallas conllevan a acciones correctivas, como lo son reparaciones, y, por ende, aumentaran los costos, que es lo que en proyectos de este tipo siempre se intenta mantener en lo estipulado desde un principio. Dicho esto, el bloque número 4 se convierte en un buen objeto de estudio, porque se rediseñará este aplicando la metodología aprendida en el seminario de profundización, pudiendo así analizar los resultados, y dar a conocer todos los beneficios que trae la aplicación de esta metodología en proyectos de construcción.

Page 11: IMPLEMENTACIÓN DE LA METODOLOGÍA BIM AL BLOQUE ... - UCC

11

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.

2. JUSTIFICACIÓN.

Se sabe que en la construcción de dicho bloque fue utilizada la metodología convencional y no la metodología BIM, la cual estaba siendo introducida al país en la misma época. Con la metodología usada es común encontrar fallas no previstas, las cuales desembocan en acciones correctivas y/o redistribuciones como ha sido el caso de la estructura en estudio. Debido a lo expuesto en el párrafo anterior, el bloque número 4 de la Universidad Cooperativa de Colombia se convierte en un excelente caso para la aplicación del modelo BIM explorado en el Seminario de profundización y, a través de los resultados, un insumo invaluable para acciones de mejora de la infraestructura de nuestra alma mater A causa de los diferentes problemas que se han presenciado a nivel mundial en la parte constructiva, donde por medio de patologías se ha presenciado grietas, desplomes, asentamientos y otros tipos de situaciones que han causado la imposición de más de un edificio (Gerber, Becerik-Gerber, & Kunz, 2010), se tiene la necesidad de implementar la metodología BIM al bloque número 4 de la universidad cooperativa de Colombia sede Ibagué, Espinal, donde con este se pueda hacer un análisis de las fallas que pueden estar presentes en la estructura educativa y que pueden poner en riesgo la vida de la comunidad presente en dicho bloque. Por un lado y debido a que la ubicación de esta edificación está en una zona de amenaza sísmica intermedia según la norma sismo resistente colombiana (Ministerio de Ambiente, 2010), es pertinente hacer un correspondiente análisis de la estructura que no cuenta con la implementación de la metodología BIM en su proceso constructivo.

Page 12: IMPLEMENTACIÓN DE LA METODOLOGÍA BIM AL BLOQUE ... - UCC

12

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.

3. OBJETIVOS.

3.1. OBJETIVO GENERAL. Implementar la metodología BIM (Building Information Modeling) al bloque número 4 de la Universidad Cooperativa de Colombia sede Ibagué, Espinal. 3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS.

- Recopilar la información necesaria del caso de estudio para su correspondiente interpretación. - Modelar y analizar la información con la ayuda del software de modelación BIM Revit. - Identificar las problemáticas de tipo técnicas en la construcción del bloque número 4.

Page 13: IMPLEMENTACIÓN DE LA METODOLOGÍA BIM AL BLOQUE ... - UCC

13

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.

4. MARCO TEÓRICO.

4.1 ESTADO DEL ARTE BIM (Building Information Modeling) es un proceso metodológico usado en la industria de la construcción que permite a todos los involucrados trabajar sobre un único modelo digital del proyecto de forma colaborativa y simultánea, lo que significa que en esta se utilizan herramientas virtuales que contienen toda la información del proyecto lo cual permite que todas las áreas implicadas compartan y estén actualizadas sobre la misma información a lo largo del ciclo de vida del proyecto. (Autodesk, 2018) El concepto de metodología BIM nace en el año 1974 a partir de una investigación desarrollada en la Universidad Carnegie Mellon en Pitssburg (EE.UU) por el profesor Charles M. Eastman la cual se titulaba “An outline of the building description system”, (Redacción, 2017) en esta se daba un primera descripción del modelo virtual de un edificio y las implicaciones de un sistema descriptivo que debían ser implementadas a través del modelamiento en 3D; durante varios años el concepto BIM no se alejó del sector de la construcción, ya que varios personajes se atrevieron a ver este nuevo sistema como un cambio en la filosofía de trabajo colaborativo lo que lo hacía más eficiente; para el año 1984 se conoce que la empresa pionera en la aplicación del concepto BIM fue Graphisoft de Hungría, la cual implementó la metodología con el nombre “Virtual Building” en su programa ArchiCAD, reconocido como el primer software de CAD para computadora personal capaz de crear tanto dibujos en 2D como 3D. (Chirinos Santander & Pecho Llacta, 2019) 4.2 ANTECEDENTES Son innumerables los casos de éxito que existen en Estados Unidos, país pionero en metodología BIM, por la implementación de este nuevo sistema constructivo, de hecho, se conoce que según estudios el 72% de firmas de construcción creen que utilizar BIM impacta significativamente en el ahorro en costos de los proyectos, lo que ha hecho que se masifique la utilización de este sistema constructivo en Estados Unidos. Por otro lado, varios países de Europa no se han quedado atrás, desde el año 2002 se conoce que Finlandia inicio sus programas de adopción de BIM, años después ocurrió lo mismo en países como Dinamarca, Suecia, Noruega, España, entre otros, una de las construcciones más significativas de implementación de metodologías BIM fue la construcción en el año 2013 del Campus de las Ciencias de la Salud de la Universidad de Barcelona, la cual cuenta con una superficie de 11.805 m2, con el uso de BIM se pudo controlar todos los componentes arquitectónicos y estructurales de la edificación, y evitar conflictos entre las diferentes disciplinas, además, también sirvió para generar los listados de los elementos de forma rápida

Page 14: IMPLEMENTACIÓN DE LA METODOLOGÍA BIM AL BLOQUE ... - UCC

14

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.

y sencillas y las vistas y/o secciones de cualquier área del edificio para su análisis, además, durante su proceso constructivo el proyecto sufrió varios cambios que lograron ser controlados y analizados rigurosamente gracias a la metodología BIM, como resultado final se logró la reducción en un 19% el presupuesto inicial con la implementación de esta metodología constructiva. (Piña, Varela, Aguilera, & Vidales, 2017) En los últimos años se destacó el desarrollo del área de ingeniería civil en México con la construcción de la Torre Chapultepec Uno gracias a la implementación de metodologías BIM, Pablo Duro, director ejecutivo de Bovis México, (Lopez, 2017),quien fue el responsable de supervisar todas las labores constructivas que se adelantaban en la obra, señalo que “BIM es una herramienta muy poderosa, que permite enfocarse y resolver los puntos difíciles de una obra. En este proyecto, con BIM estamos haciendo una planeación perfecta, pues todo lo modelamos, desde las instalaciones del gas, el agua, la electricidad, hasta los sótanos, elevadores, tuberías, pisos, en fin, absolutamente todo el edificio”. A pesar de los innumerables beneficios que se han comprobado a través de las experiencias constructivas en diferentes países, Latinoamérica sigue presentando bajos índices de utilización de los sistemas Building Information Modeling (BIM), debido al alto desconocimiento sobre el uso de este sistema y sus diferentes softwares; en cuanto a lo que concierne al área de ingeniería civil en Colombia, en el año 2018 se destacó, por medio de un comunicado emitido por la presidenta de la Cámara Colombiana de la Construcción (Camacol), que el 40% de las edificaciones nuevas que se han venido desarrollando en el país, ya están implementando el Modelo de Información para la Construcción BIM, todo gracias a la gestión por parte de diferentes entes que se desenvuelven dentro del área de construcción en Colombia para dar información acerca de este sistema a través de expo-ferias de construcciones, simposios y demás espacios dirigidos al área de ingeniería civil en donde se reconoce y demuestra que la implementación de este sistema constructivo logra una detección temprana de errores y problemas que pueden ser evitados en procesos posteriores, lo que permite generar un ahorro significativo y más control en las obras. (Florez, 2018) Como referente de implementación de metodologías BIM en procesos constructivos en Colombia se tiene la reciente propuesta del Metro de Bogotá,(Redacción, 2018) la cual fue presentada el año pasado bajo la tecnología BIM, hecho que marcó un hito importante en el área de construcción en el país ya que fue el primer diseño presentado en una entidad pública bajo esta modalidad constructiva; el gerente de la empresa, Andrés Escobar, manifestó la calidad de los diseños gracias a la implementación de esta metodología, además de la reducción de costos y la integración de las diferentes áreas. Los estudios y diseños presentados se encuentran a disposición de la ciudadanía a través del Cuarto de Datos, a la fecha se han realizado más de 30.000 descargas. (Florez, 2018)

Page 15: IMPLEMENTACIÓN DE LA METODOLOGÍA BIM AL BLOQUE ... - UCC

15

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.

5. METODOLOGÍA.

El presente trabajo de grado se basa en diseñar e implementar la metodología BIM en la estructura ya existente de la universidad cooperativa de Colombia sede Ibagué-Espinal, bloque número 4 con ayuda del programa Revit de la familia Autodesk y los criterios brindados durante el seminario de profundización metodología BIM, por lo que el equipo de trabajo divide la metodología en: 5.1. RECOPILACIÓN DE LA INFORMACIÓN El grupo de trabajo realiza una visita a la estructura existente de la universidad Cooperativa de Colombia, sede Ibagué-Espinal para la identificación del caso de estudio y el levantamiento de información pertinente para la correspondiente elaboración de planos digitales y manuales. Para la realización de los planos manuales (arquitectónicos y estructurales) se realizaron varias mediciones a cada planta del edificio “Bloque 4 de la universidad Cooperativa de Colombia, Sede Ibagué-Espinal” con la identificación de los distintos elementos constructivos que este lleva, como lo son las columnas, vigas, muros, entre otros que aportaran a la buena interpretación de la información dentro del programa de modelación BIM. Dentro del proceso de recolección de información para el diseño de instalaciones hidráulicas, el equipo de trabajo se dirigió a la dependencia administrativa de la Universidad con el fin de conocer si se tenían planos de tipo hidráulicos del bloque N°4, en base a la solicitud requerida por el equipo se encontró que solo existen planos de las instalaciones hidráulicas sanitarias (anexo 22), los cuales fueron suministrados por la Ingeniera Magali, encargada del mantenimiento de dichas instalaciones; además se conocieron varios parámetros de las disposiciones de las instalaciones hidráulicas en base a la información suministrada por la ingeniera. 5.2 DISEÑO ARQUITECTONICO Y ESTRUCTURAL

Para el apartado del diseño arquitectónico y estructural se debe tener previamente los planos del bloque número 4 de la universidad cooperativa de Colombia sede Ibagué-Espinal, donde por medio de un levantamiento de la información de manera manual y visual el equipo de trabajo hace la elaboración de los planos en manera física y de manera digital con ayuda del programa AutoCad, el cual será el ingreso de la información para poder realizar la implementación de la metodología BIM a la estructura existente. (Ver anexo 1 a 21) Al momento de tener toda la información necesaria en el programa de modelación Revit se procede a ingresar los datos base para el diseño arquitectónico y estructural, como lo son: Alturas de piso, los niveles que tiene cada planta y sobre

Page 16: IMPLEMENTACIÓN DE LA METODOLOGÍA BIM AL BLOQUE ... - UCC

16

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.

los planos guía que serán la referencia para la ubicación de los elementos estructurales. Inicialmente el equipo de trabajo hace el ingreso de los pilares o columnas del proyecto, teniendo en cuenta el plano obtenido en el levantamiento de la información para su correcta ubicación dentro del proyecto, las dimensiones de cada una, y en segundo lugar un juego entre las vistas 2D por planta del proyecto y la vista 3D general para la buena interpretación de la información. Hay que tener en cuenta que las columnas del proyecto son netamente en concreto reforzado por lo que en el programa se elige la opción pertinente para poder hacer el dibujo y ubicación de estas como se ve en la ilustración 1: Ilustración 1. Propiedades del tipo de columna

Fuente: Revit 2019 Al momento de tener definido todas las columnas del proyecto con sus correspondientes medidas se tienen que empezar a definir los muros de la estructura, tanto los muros internos como lo externos, para ello la guía base de este procedimiento será el plano obtenido por el equipo de trabajo en el levantamiento de la información. Para el caso de estudio se tiene un sótano a (-3,5m) del nivel de

Page 17: IMPLEMENTACIÓN DE LA METODOLOGÍA BIM AL BLOQUE ... - UCC

17

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.

referencia que es el Piso 1. Para altura (piso1 – piso2) (piso2 – piso3) (piso3 – piso4) y (piso4 – piso5) se tiene una altura para cada caso de 3.5m cada uno, en el caso del (piso5 – piso6) se tiene una altura de 4.9m, debido a que en este piso se ubica el cuarto de máquinas del edificio, y ya por último del (piso6 – techo) se tiene una atura libre de 2.8m. Teniendo en cuenta todas las alturas de inicia el proceso de levantamiento de muros, como se evidencia en la ilustración 2: Ilustración 2. Propiedades del tipo de muro

Fuente: Revit 2019 En el caso del levantamiento de los muros hay que ver la función que cumplen y en parte se ubican, ya que se pueden elegir entre las opciones muros externos, muros internos, muros de cimentación, entre otros. En la ilustración 2 se puede ver que el tipo de muro que se tuvo en cuenta fue un muro externo, por lo que en las propiedades del programa Revit se tiene que elegir la opción de muro externo y para este proyecto con la información recopilada se puede definir como un muro exterior – Enlucido con ladrillo en bloque. Al tener ya todo el levantamiento de los muros de la estructura ya se puede pasar a un punto muy importante y es definir parámetros y detalles que tiene el proyecto, por ejemplo, el proyecto cuenta con escaleras que van desde el nivel -3.5m “Sótano” al nivel 18.9m “Cuarto de máquinas”, por lo que previo a realizar el modelo de las mismas en el programa Revit se tiene que tener las medidas de su huella, contrahuella y ancho, información plasmada en el cuadro 1:

Page 18: IMPLEMENTACIÓN DE LA METODOLOGÍA BIM AL BLOQUE ... - UCC

18

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.

Cuadro 1. Propiedades de las escaleras del proyecto

ESCALERAS

TIPO 2 tramos con

descanso

HUELLA 0,30m

CONTRAHUELLA 0.18m

ANCHO POR TRAMO 2.5m

ALTURA DE TECHO 3.5m

FUNCIÓN Interior

Fuente: Autores.

Con el uso del software BIM Revit se tiene el diseño y disposición de las escaleras como se presencia en la ilustración 3 y 4: Ilustración 3. Vista de las escaleras en un plano 2D

Fuente: Revit 2019

Page 19: IMPLEMENTACIÓN DE LA METODOLOGÍA BIM AL BLOQUE ... - UCC

19

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.

Ilustración 4. Vista de las escaleras en un plano 3D

Fuente: Revit 2019 Hay que tener en cuenta que para el último piso (Piso5 – Piso6) las condiciones de las escaleras varían en un parámetro el cual es la altura de techo que pasa a ser 4.9m de altura. Por ultimo y no menos importante se ingresan al software todo lo correspondiente a la parte de los vanos, (Ver ilustración 5) en los cuales se entran las puertas y las ventanas del proyecto, el cual por medio de levantamiento hecho por el equipo de trabajo se define su ubicación, anchos y demás parámetros que ayudaran al software modelar la información. (Ver ilustración 6 y 7) Ilustración 5. Vanos del proyecto

Fuente: Revit 2019

Page 21: IMPLEMENTACIÓN DE LA METODOLOGÍA BIM AL BLOQUE ... - UCC

21

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.

Ilustración 7. Vista en 3D de los vanos en la cara sur del proyecto

Fuente: Revit 2019

Al momento de tener toda la parte arquitectónica del proyecto con las medidas reales y ubicación de los elementos facilitara el acceso de los elementos hidráulicos y eléctricos de la edificación, la cual se definirán en los capítulos 5.3 y 5.4 de este documento. 5.3 DISEÑO DE REDES HIDRAULICAS Inicialmente, para desarrollar el diseño de instalaciones hidráulicas que se pretendía modelar, se hizo el respectivo reconocimiento y entendimiento de los parámetros establecidos en los planos recopilados para este capítulo, dentro de los cuales se identificaron las pendientes de tuberías de salida, diámetros, aparatos sanitarios, disposiciones y demás características. Como primer paso a la modelación hidráulica en el software de dibujo Revit, el equipo de trabajo definió la localización de los aparatos sanitarios dentro del bloque 4 sede Ibagué – Espinal de la Universidad Cooperativa de Colombia, con ayuda de los planos recopilados en la fase I de esta metodología y gracias a una inspección de campo realizada dentro de las instalaciones, además se logró determinar en este proceso el tipo de aparato sanitario, lavamos y orinales, con el fin de definir este parámetro en el software para que coincidiera con las condiciones existentes como se ve en la ilustración 8:

Page 22: IMPLEMENTACIÓN DE LA METODOLOGÍA BIM AL BLOQUE ... - UCC

22

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.

Ilustración 8. Planta primer piso con ubicación de aparatos sanitarios

Fuente: Revit 2019 Cabe aclarar que para este apartado, se utilizó la plantilla de diseño correspondiente que establece el software Revit la cual es plantilla mecánica (fontanería), ya que en esta se encuentran las herramientas necesarias para realizar todo lo concerniente a las instalaciones hidráulicas del proyecto; es por esto que se definió dentro del equipo de trabajo que los diferentes diseños modelados se realizaran en plantillas independientes, primero para garantizar que se contara con las herramientas necesarias de dibujo y parametrización para cada especialidad y segundo con el fin de desarrollar el proyecto de metodología BIM de una manera más acorde a la realidad, ya que cada especialista maneja su proyecto en archivos independientes. Para esta metodología de trabajo adoptada se realizó el respectivo anclaje de los demás modelos con el fin de tener en cuenta la disposición de elementos ya sean estructurales, arquitectónicos, eléctricos, entre otros que puedan interferir con lo modelado, es decir un proceso metodológico simultaneo con el fin de desarrollar el sistema metodológico BIM a cabalidad.

Page 23: IMPLEMENTACIÓN DE LA METODOLOGÍA BIM AL BLOQUE ... - UCC

23

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.

Una vez se definió la ubicación de cada aparato sanitario dentro de la estructura, se procede a verificar la diámetro y disposición de entrada y salida de aguas que el software establece por defecto, de acuerdo a lo anterior se tuvo en cuenta que el diámetro de tuberías sanitarias de acuerdo a los planos recopilados son de 2” y 4” de acuerdo al tipo de aparato sanitario y el diámetro de aguas frías es de 2”, por lo

cual se hizo necesario realizar el cambio tanto de los diámetros como la disposición de entrada y salida. (Ver ilustración 9). El procedimiento anteriormente descrito se realizó para los tres tipos de aparatos sanitarios existentes en cada piso del bloque 4. Ilustración 9. Aparatos sanitarios con puntos de entrada y salida definidos

Fuente: Revit 2019 Se define, por parte del equipo de trabajo, que primero se desarrollaría todo lo concerniente a instalaciones de entrada de agua, para lo cual se tuvo en cuenta lo

indicado por la ingeniera Magali acerca de la ubicación de las tuberías de agua potable que dispone la empresa Ibaguereña de Acueducto y Alcantarillado IBAL, de acuerdo a lo anterior se estableció que la tubería de entrada estaría en la planta del primer piso de la estructura, ya que se conectaría con más facilidad a la tubería de agua potable que pasa por la calle 10, de igual manera se conoció a través de la información suministrada que el sistema de aguas de la Universidad funciona a través de tanques de almacenamiento con un sistema de bombeo, (Ver ilustración 10), ubicados en el sótano de la estructura; en base a lo anterior se definió todos los elementos anteriormente mencionados dentro del modelamiento en el software Revit.

Page 24: IMPLEMENTACIÓN DE LA METODOLOGÍA BIM AL BLOQUE ... - UCC

24

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.

Ilustración 10. Sección A-A’ visualización de la tubería de entrada y tanque de almacenamiento

Fuente: Revit 2019 Ya con estos elementos definidos se procede a hacer toda la distribución de las instalaciones hidráulicas de aguas frías, teniendo en cuenta su disposición, sentido, diámetro de 2” y un único subiente que funciona por bombeo. (Ver ilustración 11) Cabe aclarar que la distribución de las tuberías de entrada de agua es igual para todos los pisos de la estructura modelada, ya que la ubicación de los aparatos sanitarios y las dimensiones de los baños son las mismas. Ilustración 11. Plano en planta de tuberías de aguas frías – Sótano

Fuente: Revit 2019

Page 25: IMPLEMENTACIÓN DE LA METODOLOGÍA BIM AL BLOQUE ... - UCC

25

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.

Para iniciar la distribución de la red sanitaria, se tuvo en cuenta que por un lado la ubicación del pozo de recolección de aguas sanitarias se encuentra dispuesto sobre la calle 11, es decir en la parte trasera de la edificación, y por otro la pendiente de la tubería de salida es de 6%, también se tuvo en cuenta los parámetros que indican los planos recolectados por el equipo de trabajo, tales como el diámetro, disposición, sentido, distribución y número de bajantes, como se evidencia en la ilustración 12: Ilustración 12. Plano en planta instalaciones hidráulicas (aguas frías y sanitarias) – Sótano

Fuente: Revit 2019 Por último, cabe aclarar que la distribución de las instalaciones sanitarias tiene la misma disposición para cada uno de los pisos de la estructura modelada. 5.4 DISEÑO ELECTRICO Inicialmente, para la realización del sistema eléctrico y de iluminación de la estructura, se tuvo que hacer una investigación del edificio, ya que no se tenían planos eléctricos del mismo, teniendo así que ser realizados por el equipo de trabajo. Una vez realizados los planos, teniendo en cuenta las desventajas que esto acarrea, como por ejemplo no saber con exactitud por dónde va el sistema de

Page 26: IMPLEMENTACIÓN DE LA METODOLOGÍA BIM AL BLOQUE ... - UCC

26

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.

tuberías, tanto de iluminación, como de potencia, se podrá proceder a su digitalización en el software Revit, que fue el escogido para realizar la metodología. Para la realización del diseño eléctrico, se necesitan todas las vistas del edificio (Planta. Techo y 3D), para esto, sencillamente se tomarán las vistas arquitectónicas del edificio (las cuales fueron las primeras en realizarse), y se duplicarán. para cambiar su disciplina a electricidad, y así el programa mostrara las opciones de interés para esta etapa. Paso seguido, se realizarán todas las configuraciones eléctricas correspondientes. (Ver ilustración 13). En cuanto a las especificaciones del cableado, el material que se usará será el cobre, para una temperatura de 75 grados centígrados, y un aislamiento tipo THW, estas especificaciones se asumieron, ya que no se conoce la información real de estos. Ilustración 13. Configuración eléctrica del modelo

Fuente: Revit 2019 Se definirán 2 tipos de cable, que serán los que se usaran en esta fase del proyecto, los cuales son: cable de potencia y cable de iluminación, estos tendrán las mismas especificaciones mencionadas anteriormente, pero se diferenciaran en su uso, donde se puede evidenciar en la ilustración 14:

Page 27: IMPLEMENTACIÓN DE LA METODOLOGÍA BIM AL BLOQUE ... - UCC

27

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.

Ilustración 14. Características del cableado propuesto

Fuente: Revit 2019 Ahora se definirá el voltaje y el sistema de distribución eléctrica de la estructura. En Colombia, se utiliza un voltaje de 110V, así que se escogerá este para el proyecto, y su sistema de distribución será monofásico. Una vez terminadas las configuraciones eléctricas, se podrá comenzar la colocación de aparatos eléctricos. Se empezará por las luminarias, para lo que se cargará la familia de las luminarias, para así usar solo las de interés en el proyecto. Cuando se tengan cargadas, se procederá a ponerlas por todo el edificio como se ve en la ilustración 15: Ilustración 15. Modelo eléctrico en planta del proyecto

Fuente: Revit 2019 Para continuar el proceso se añadirán los tomacorrientes a la estructura, estos se modificarán a 110V, que es el sistema utilizado localmente. Es muy importante editar la familia del tomacorriente (Ver ilustración 16), e ir a la opción conector de tuberías para posteriormente poder añadirlas.

Page 28: IMPLEMENTACIÓN DE LA METODOLOGÍA BIM AL BLOQUE ... - UCC

28

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.

Ilustración 16. Tablero de distribución de circuitos eléctricos

Fuente: Revit 2019

Ahora se pondrán los tableros de distribución de energía, para hacerlo se cargará la familia correspondiente, y se ubicarán en el nivel 0 (sótano), en el cuarto de electricidad. Se asumirá que están en este lugar, ya que no se tienen los planos eléctricos del edificio. (Ver ilustración 17)

Page 29: IMPLEMENTACIÓN DE LA METODOLOGÍA BIM AL BLOQUE ... - UCC

29

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.

Ilustración 17. Carga del sistema eléctrico

Fuente: Revit 2019 Se seleccionará un sistema de distribución para ambos tableros, que en este caso se asumirá como Monofásico, hecho esto, ya se podrá crear una conexión entre los circuitos. Es muy importante seleccionar el sistema de distribución, para ahora poder crear el circuito a través de los aparatos eléctricos, y los tableros de distribución. Acto seguido, se crearán los circuitos de energía para cada piso, conectados a los tableros de distribución que se encuentran en el cuarto de electricidad del sótano. El voltaje de todas las luminarias presentes en el proyecto será editado, ya que por defecto no se encuentra el voltaje adecuado para este caso, que será de 110V. Ahora se empezará con el proceso de colocación de los interruptores, siguiendo el mismo proceso de la colocación de los anteriores dispositivos eléctricos y de iluminación, se cargará la familia correspondiente, y se ubicaran en los puntos. Una vez puestos, se seleccionarán los interruptores correspondientes para cada serie de luminarias. Paso seguido, se crearán los circuitos de potencia para la iluminación, el cual será entre las luminarias y el tablero de distribución de energía.

Page 30: IMPLEMENTACIÓN DE LA METODOLOGÍA BIM AL BLOQUE ... - UCC

30

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.

Lo más aconsejable es crear filtros para los diferentes cableados, esto con el fin de tener más orden en el proyecto, así que se realizaran para diferencias cables de iluminación, con cables de potencia como se presencia en la ilustración 18: Ilustración 18. Conexión y montaje de cableado

Fuente: Revit 2019 Ahora se pasará al último paso, que consistirá el poner todas las tuberías para que pueda pasar el cableado por toda la estructura, para esto, se deberán editar las especificaciones del tubo: Normal RNC serie 40, Codo extremo abocardado PVC Estándar, Te caja de conexiones de tubo PVC Estándar, Cruz caja de conexiones de tubo PVC Estándar, Transición casquillo reductor de tubo PVC Estándar, Unión cuerpo de tubo tipo C PVC Estándar, todas las especificaciones anteriores fueron asumidas. Una vez editado, se procederá a poner las tuberías a lo largo de todo el sistema eléctrico, uniendo los circuitos de potencia (toma corriente) e iluminación (luminarias). Hay que tener en cuenta que el cableado es bastante grueso, por lo que las curvas que se hagan en las tuberías deberán tener una distancia prudente para que este pueda instalarse.

Page 31: IMPLEMENTACIÓN DE LA METODOLOGÍA BIM AL BLOQUE ... - UCC

31

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.

6. RESULTADOS

6.1 RECOPILACIÓN DE LA INFORMACIÓN Al momento de realizar las correspondientes visitas se obtienen 3 productos, uno que es una serie de planos proporcionados por la universidad Cooperativa de Colombia, (Ver anexos 1 a 9), donde se puede ver un ejemplo en la ilustración 19: Ilustración 19. Plano digital del sótano

Fuente: Universidad Cooperativa de Colombia

El segundo producto fue una serie de planos a mano de todas las plantas y vistas del bloque número 4 de la Universidad Cooperativa de Colombia sede Ibagué, Espinal realizados por los autores (Ver ilustración 20), basados inicialmente en los planos del primer producto. (Ver Anexo 10 a 21) El ejemplo de uno de los planos obtenidos es:

Page 32: IMPLEMENTACIÓN DE LA METODOLOGÍA BIM AL BLOQUE ... - UCC

32

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.

Ilustración 20. Plano a mano del sótano

Fuente: Universidad Cooperativa de Colombia Por último, se logró la recolección de la información correspondiente a las instalaciones hidráulicas (Ver anexo 22); de esta se obtuvo por un lado, el plano en planta que detalla la distribución de la red de tuberías sanitarias y por otro, información detallada brindada por la ingeniera Magali, acerca de la red de distribución de aguas frías, además de algunos detalles como cajas de inspección, pozos, diámetros posibles de tuberías y demás parámetros necesarios para la modelación del apartado hidráulico. 6.2 DISEÑO ARQUITECTONICO Y ESTRUCTURAL Al momento de tener toda la información brindada por el equipo de trabajo se tiene una modelación de la estructura del bloque número 4 de la Universidad cooperativa de Colombia en una escala propia del sistema, donde inicialmente se pueden observar todos los parámetros ingresados por el equipo de trabajo, hay que tener

Page 33: IMPLEMENTACIÓN DE LA METODOLOGÍA BIM AL BLOQUE ... - UCC

33

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.

en cuenta que ya en esta parte del trabajo es fundamental realizar una inspección detallada del producto del plano en 3D, ya que cualquier error que tenga esta parte del proceso modificara y afectara de una manera negativa la integración de los demás parámetros hidráulicos y eléctricos. El modelo que se obtiene en este trabajo, (Ver ilustración 21), se realiza conforme a las visitas realizadas al inmueble y mejoras en la parte constructiva (Ver anexo 23), donde por falta de información y planos reales del inmueble el equipo de trabajo propone varias secciones del diseño estructural de manera que en primer lugar no afecte los parámetros de resistencia e igualmente tenga un cumplimiento mínimo con las normas vigentes para construcción, en este caso con la norma sismo resistente colombiana Ilustración 21. Vista en 3D del proyecto

Fuente: Revit 2019

Se tiene como resultado un modelo que cumple con todos los parámetros propuestos por la metodología BIM, por lo que se puede realizar una modelación de los sistemas hidráulicos y eléctricos de las mismas. De igual manera se obtuvo una cuantificación de los materiales utilizados en la elaboración del modelo del bloque número 4, donde por medio de este el equipo de trabajo realiza un presupuesto básico acerca del valor aproximado de cada m3, m2,

Page 34: IMPLEMENTACIÓN DE LA METODOLOGÍA BIM AL BLOQUE ... - UCC

34

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.

m, unidad, entre otra unidad de medida con sus respectivas cantidades y precios, sustentados con precios reales (Ver anexo 29,30 y 33) 6.3 DISEÑO DE REDES HIDRAULICAS Como resultado final a la modelación de las instalaciones hidráulicas, (Ver ilustración 22) se obtuvo toda la red tanto de aguas frías como sanitarias para el bloque 4 de la Universidad Cooperativa de Colombia sede Ibagué, diferenciando por colores su función de la siguiente manera, azul para entrega de aguas y verde para tuberías de desagües. Ilustración 22. Vista en 3D del diseño hidráulico

Fuente: Revit 2019

Page 35: IMPLEMENTACIÓN DE LA METODOLOGÍA BIM AL BLOQUE ... - UCC

35

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.

De acuerdo a recomendaciones dadas por la Ingeniera Magali y conocimientos del área por parte del equipo de trabajo, se logró desarrollar la propuesta de la red de distribución de las tuberías de aguas frías para el bloque N°4 en el cual se dispuso de una única ramificación madre de 2” y unas ramificaciones secundarias dispuestas a través de los muros; en cuanto a las instalaciones hidráulicas sanitarias se siguieron los parámetros recopilados (planos e información) para dar modelación a esta red. Dentro del proceso de modelación de las instalaciones hidráulicas se tuvo en cuenta los elementos arquitectónicos y estructurales ya dispuestos en el proyecto, con el fin de evitar interferencias constructivas, para lo cual se tuvo que realizar modificaciones en cuanto a la ubicación de algunas tuberías (indicadas en los planos), como los bajantes sanitarios, hecho que evidencia la primer problemática en cuanto al área de hidráulica por la no implementación de un excelente sistema constructivo que tenga en cuenta las demás áreas del proyecto o que permita el desarrollo del proyecto de una manera simultánea y colaborativa. (ver anexo 24) Por otro lado, cabe resaltar que a pesar que el bloque N°4 de la Universidad Cooperativa de Colombia es una construcción relativamente nueva, no cuenta con planos de instalaciones de aguas frías y los planos suministrados de disposición de aparatos sanitarios y red de distribución de tuberías sanitarias no son acordes con la realidad, ya que a simple vista y gracias a la inspección en campo realizada por el equipo de trabajo se pudo evidenciar que ni la disposición ni el número de lavabos, sanitarios y urinarios corresponde con lo plasmado en los planos suministrados, lo que implica que la red de tuberías sanitarias tampoco corresponde y presenta variantes entre la realidad y lo estipulado en planos. (ver anexo 22 y 25) De acuerdo a lo anterior se puede encontrar otra falencia en cuanto al mal manejo del proceso de planeación, diseño y construcción del bloque N°4 de la UCC ya que no se contempló todo lo referente a renovaciones y/o mantenimientos (etapas finales del ciclo de vida de una estructura), ya que con la poca información de los diseños de las instalaciones hidráulicas de la estructura con que cuenta la Universidad es riesgoso y poco recomendable realizar renovaciones y/o mantenimiento ya que se no se estaría trabajando de manera óptima; de lo anterior se puede evidenciar la necesidad de la implementación de metodologías como el BIM, ya que este sistema si contempla todo el ciclo de vida de una estructura. Por último, se logró realizar el presupuesto de esta área con ayuda del software Revit, ya que de allí se extraen fácilmente las cantidades de obra si el modelo quedo debidamente referenciado, cabe destacar en este punto la importancia de introducir de manera correcta los datos como material, tipo y parametrización de cada elemento para que no se vayan a presentar inconsistencias al momento de presupuestar la obra. (ver anexo 30)

Page 36: IMPLEMENTACIÓN DE LA METODOLOGÍA BIM AL BLOQUE ... - UCC

36

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.

6.4 DISEÑO ELECTRICO

Para la realización del sistema eléctrico, se tuvo que valer la ubicación de todos los aparatos eléctricos hechos por el equipo de trabajo, ya que no se contó con los planos de este. Se obtuvo una visualización digitalizada del modelo del edificio en 3D, (ver anexo 26), en la cual se podrán observar todos los aparatos eléctricos, (Ver ilustración 23) como toma corriente, interruptores, luminarias, cajas de distribución de energía, entre otros elementos presentes en la estructura. Ilustración 23. Vista en 3D del montaje eléctrico del proyecto

Fuente: Revit 2019

Se crearon exitosamente los circuitos de potencia e iluminación con los elementos eléctricos. (ver anexo 27), de igual manera se puede ver un ejemplo en la ilustración 24:

Page 37: IMPLEMENTACIÓN DE LA METODOLOGÍA BIM AL BLOQUE ... - UCC

37

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.

Ilustración 24. Vista en planta del montaje eléctrico

Fuente: Revit 2019

En la imagen anterior, se puede observar cómo están conectadas las luminarias, mediante cables de iluminación, editados anteriormente para mostrarse se color azul, con los interruptores para crear su circuito, así mismo, estos están conectados a la caja de distribución de energía respectiva. Se observa también la disposición del sistema de potencia de la estructura, en la planta 1, en la cual se ven conectados el tomacorriente, con la caja de distribución de energía respectivo, conectados por los cables de potencia, que son los que se observan de color rojo en la imagen. El direccionamiento de cableado se asumirá como el que dispuso Revit, ya que no se tiene el conocimiento de este. Se instalaron 4 cajas de distribución en el sótano, más específicamente en el cuarto eléctrico. Este número fue elegido a criterio, y el motivo por el cual se escogió fue porqué, a medida que se realizaba el proyecto, y se iban ubicando todas las luminarias y aparatos electrónicos, la demanda cada vez era mayor. Al momento de crear circuitos entre los elementos, la capacidad de cada una de las cajas llegaba a su máximo, siendo 4 el número necesario para abastecer de energía toda la estructura, o por lo menos, todo el modelo digital creado. Estos, son los datos arrojados por una de las cajas de distribución, (Ver ilustración 25), donde se pueden observar todas las especificaciones de esta, sabiendo así, que el sistema quedo cargado en las cajas correctamente.

Page 38: IMPLEMENTACIÓN DE LA METODOLOGÍA BIM AL BLOQUE ... - UCC

38

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.

Ilustración 25. Propiedades de una caja distribución del modelo

Fuente: Revit 2019 Se decidió poner 4 cajas para que estas no se sobrecargaran, intentando que el

factor de demanda no fuera muy elevado.

Haciendo un recuento de las 4 cajas de distribución, se podrá hacer una

estimación (aproximada, obviamente) de cuanta energía se requiere en el sistema

eléctrico para su funcionamiento.

6.5 PRESUPUESTO Y CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES En este apartado se reflejarán los presupuestos de cada actividad hecha (Diseño arquitectónico-estructural, hidráulico y eléctrico), donde por medio de referencias de presupuestos de construdata (ver anexo 33), el cual fundamentara las 3 actividades hechas en la metodología, presupuesto de invias (ver anexo 34), que fundamentara

Page 39: IMPLEMENTACIÓN DE LA METODOLOGÍA BIM AL BLOQUE ... - UCC

39

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.

los precios del diseño hidráulico, y por último el presupuesto de iluminex (ver anexo 35), el cual fundamentara toda la parte de la instalaciones eléctricas. Teniendo en cuenta las cantidades obtenidas en cada actividad desarrollada en el software de modelación BIM Revit, (ver anexos 28 a 31) se realiza un presupuesto oficial del costo de construcción aproximado con ayuda de los presupuestos base mencionados en el párrafo anterior (ver anexo 32) Por último, se obtiene como resultado un cronograma de actividades de la elaboración del trabajo de grado, en el cual se especifican las actividades necesarias para su realización y la duración aproximada de cada actividad especifica (ver anexo 36)

Page 40: IMPLEMENTACIÓN DE LA METODOLOGÍA BIM AL BLOQUE ... - UCC

40

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.

7. CONCLUSIONES.

- Uno de los retos de la implementación de metodología BIM en el bloque 4 de la UCC, era el de reconocer y evaluar su funcionalidad como proceso metodológico colaborativo en un único modelo digital; de acuerdo a lo anterior se pudo evidenciar que este proceso constructivo cumple a cabalidad con su fin de determinar que en el proceso de diseño todas las áreas de trabajo se encuentren debidamente dimensionadas sin errores de interferencias constructivas entre las diferentes especialidades, lo anterior se logró demostrar en la fase de diseño de instalaciones hidráulicas en el software Revit, el cual se estaba basando en los planos recopilados, allí se encontró que si las bajantes de agua se ubicaban de la manera como los planos especificaban, se generaría una interferencia con las columnas diseñadas en la fase de diseño estructural, lo que pone en evidencia que la metodología de tipo convencional utilizada en la construcción del bloque 4 presentó fallas en la etapa constructiva. - Como se pudo evidenciar en el transcurso de este proyecto, el bloque N°4 de la Universidad Cooperativa de Colombia cuenta con escasa información relacionada con los diseños de las diferentes áreas de construcción, tales como arquitectónico, estructural, hidráulico y eléctrico; lo anterior evidencia la deficiencia de la estructura por la no implementación de sistemas constructivos como la metodología BIM, ya que esta sí contempla todo el ciclo de vida de la edificación, desde el diseño conceptual y programación hasta la operación del mismo, mantenimiento y posibles renovaciones, y de acuerdo con lo encontrado en información del bloque N°4 de la UCC, se puede concluir que no se contempló la etapa final del ciclo de vida de la construcción, ya que no se cuenta con información para realizar modificaciones o mantenimiento a la estructura. - El uso de nuevas metodologías facilita y mitiga los problemas futuros en los proyectos de construcción, donde con el buen manejo de la información y su correspondiente interpretación se puede llegar a un producto en el cual existe una confiabilidad alta y una probabilidad e error muy baja, por lo que la implantación de la metodología BIM desde el papel hasta el uso de herramientas colaborativas como lo es el Revit es un muy importante al momento de hacer un proyecto de cualquier índole (no solamente un proyecto de construcción) - Es muy recomendado el uso del programa para el diseño y direccionamiento de la red de tuberías de potencia e iluminación, ya que, al haber tantos elementos eléctricos presentes en la estructura, se pueden presentar interceptaciones entre las mismas, de hecho, esto es un problema común en obras de ingeniería civil. Al poder mitigar problemas comunes como este, gracias a la planificación de la obra con el apoyo del programa, se tendrá la certeza que se cumplirá con el cronograma de trabajo previamente estipulado.

Page 41: IMPLEMENTACIÓN DE LA METODOLOGÍA BIM AL BLOQUE ... - UCC

41

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.

- Como conclusión, estamos totalmente convencidos que la implementación de estas tecnologías es necesaria en cualquier ámbito de construcción. Cada compañía que aplique la metodología BIM, podrá notar el beneficio económico que esta trae, ya que los procesos se verán optimizados en gran magnitud. La aplicación de la metodología BIM se debe realizar bajo un asesoramiento especializado, ya que el programa consta de muchas funciones, haciéndolo bastante complejo, por lo que, si se implementa sin tener el conocimiento adecuado, se podrían generar efectos contrarios a los deseados inicialmente.

Page 42: IMPLEMENTACIÓN DE LA METODOLOGÍA BIM AL BLOQUE ... - UCC

42

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.

8. RECOMENDACIONES.

- Se recomienda que para la implementación de la metodología BIM a través del software Revit, se tenga claridad de la información en cuanto a los materiales, elementos constructivos, dimensiones, entre otros para su correcta interpretación en el software. - Se recomienda que para el uso del software Revit se cuente con una ayuda especializada con el fin de realizar una correcta modelación de la información.

Page 43: IMPLEMENTACIÓN DE LA METODOLOGÍA BIM AL BLOQUE ... - UCC

43

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.

BIBLIOGRAFÍA

Autodesk. (2018). Revit | BIM Software | Autodesk. Recuperado de Autodesk

website: https://https//www.autodesk.com/products/revit/ Chirinos Santander, L., & Pecho Llacta, J. C. (2019). Implementación de la

metodología BIM en la construcción del proyecto multifamiliar DUPLO para optimizar el costo establecido.

Florez, G. (2018). El 40 por ciento de las construcciones del país usa tecnología BIM. El Tiempo, p. 1. Recuperado de https://www.eltiempo.com/economia/sectores/el-40-por-ciento-de-las-construcciones-del-pais-usa-tecnologia-bim-259706

Gerber, D. J., Becerik-Gerber, B., & Kunz, A. (2010). BUILDING INFORMATION MODELING AND LEAN CONSTRUCTION: TECHNOLOGY, METHODOLOGY AND ADVANCES FROM PRACTICE. 18th Annual Conference, International Group for Lean Construction, Haifa, Israel, 1–11.

López Oliver, Y. (2014). Revit 2015. Manual Imprescindible. En Manual imprescindible.

Lopez, R. C. (2017). Torre Chapultepec Uno: Bovis lleva el BIM hasta el cielo. DIGITAL BRICKS, 1. Recuperado de https://digitalbricks.com.mx/2017/09/05/torre-chapultepec-uno-bovis-bim-cielo/

Ministerio de Ambiente, V. y D. T. Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente (NSR-10). , (2010).

Oliver Faubel, Inmaculada; Villoria, Paola; Fuentes-Giner, Begoña; Del Rio Merino, M. (2016). BIM en el grado de edificación: La experiencia de la Escuela Técnica Superior de Edificación de la Universidad Politécnica de Madrid. Spanish Journal of Building Information Modeling, 16(1), 42–46.

Piña, C., Varela, S., Aguilera, P., & Vidales, A. (2017). Aprendizaje de los roles de los agentes BIM en la organización de proyectos. Advances in Building Education, 1(1), 47–55.

Porras-Díaz, H., Sánchez-Rivera, O. G., Galvis-Guerra, J. A., Jaimez-Plata, N. A., & Castañeda-Parra, K. M. (2015). Tecnologías “Building Information Modeling” en la elaboración de presupuestos de construcción de estructuras en concreto reforzado. ENTRAMADO, 11(1), 230–249. https://doi.org/10.18041/entramado.2015v11n1.21116

Redacción. (2017). Nacimiento del BIM y el modelo virtual según Eastman. Redacción. (2018). Metro de Bogotá presentó los diseños bajo la tecnología BIM.

Minuto30.com, p. 1. Recuperado de https://www.minuto30.com/metro-de-bogota-presento-los-disenos-bajo-la-tecnologia-bim/694947/

Universidad Cooperativa de Colombia, Sede Ibagué-Espinal (2019). Consulta sobre el objeto de estudio (Bloque número 4).