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MDC_ MODELADO DIGITAL DE PROCESOS CONSTRUCTIVOSAPLICACIÓN DE HERRAMIENTAS DIGITALES EN PROCESOS

CONSTRUCTIVOS

ANDREA LILIANA SANCHEZ HERRERA Arquitecta. Universidad Nacional de Colombia. 2003Estudiante programa Maestría en ConstrucciónUniversidad Nacional de Colombia

MDC_ MODELADO DIGITAL DE PROCESOS CONSTRUCTIVOSAPLICACIÓN DE HERRAMIENTAS DIGITALES EN PROCESOS

CONSTRUCTIVOSTomar decisiones rápidamente es una tarea fácil,

cualquier tonto puede hacerlo;Tomar buenas decisiones rápidamente

es lo que puede ser muy complicado.Tom Sawyer 1.

INTRODUCCIÓN

as !erramientas in"orm#ticas $ la tecnología !an puesto al alcance de los pro"esionales valiosas!erramientas para potenciali%ar $ optimi%ar las "ormas del que!acer pro"esional& 'en la actualidad larepresentación de la arquitectura est# estrec!amente ligada al uso de las !erramientas digitales&

agili%ando los tradicionales medios de representación $ constitu$(ndose en valiosa !erramientapara la producción de ideas)*+oro& 2003,& en el desarrollo de in"ormación del pro$ecto $coordinando todos los aspectos del dise-o $ del proceso constructivo m#s sin embargo& pocosson los pro"esionales $ las empresas que los usan $ que tienen la capacidad económica $ personalinstruido en su dominio& siendo a!ora de muc!a utilidad evaluar el potencial del uso de estas!erramientas en la actividad $ proceso constructivo. Una de las "ormas de optimi%ar la construcción$ por ende los pro$ectos& es la utili%ación de !erramientas digitales en las cuales se mane/a lain"ormación del pro$ecto $ todos los datos relacionados con el mismo en la actualidad desde eldibu/o !asta las etapas constructivas son "actibles de ser mane/adas digitalmente $ pueden ser evaluadas mediante simulaciones& imaginando o previendo los diversos escenarios o situacionesposibles& lo cual en la realidad sería costoso de evaluar en escala real. Este artículo se basa en elpro$ecto de grado titulado M1EACN 14+A CN5+6UC+7& en el cual se presenta eldesarrollo de modelos tridimensionales digitales de procesos constructivos con el "in de demostrar la valide% $ venta/as que representa su uso dentro de las actividades de dise-o $ planeación depro$ectos de construcción en el #mbito nacional. 5e desarrolla el concepto de M1C *Modelo 1igitalconstructivo,& como la !erramienta planteada para la implementación $ uso de sistemasin"orm#ticos& entre los que se encuentran CA1 *principalmente,& CAM 8 CAE $ !erramientassencillas de combinación $ creación de vínculos con tablas& in"ormación escrita $ documentos parapro$ectos de construcción.

1 5A98E6. +om. 3:1 maging. Maturing visuali%ation tools ma;e ideas loo; real concepts are conve$ed more s

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DEFINICIÓN

El M1C *Modelo digital constructivo, es la aplicación de plata"ormas de so"t

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RESEÑA HISTÓRICA

!a utili"ación de herramientas di#itales en la labor de planeación de un proceso constructiocarece de alor de manera independiente& puesto que es el con/unto con"ormado por todos loscomponentes $ elementos del pro$ecto lo que permite su culminación la programación sedesarrolla estrec!amente ligada al proceso constructivo especí"ico de la obra a e/ecutar& perotambi(n se condiciona por aspectos económicos& administrativos& $ ambientales así mismo& elpresupuesto delimita la "orma de mane/o de materiales $ la bBsqueda de me/or rentabilidad $Hoproductividad implica cambios en todos los elementos de la construcción.

os componentes t(cnicos dentro de la edi"icación se dise-an $ desarrollan paralelamente alproceso de dise-o arquitectónico $ constructivo $ tienen grandes implicaciones en el planeamientode la obra $ en el planteamiento de mane/o de los recursos. En resumen& la combinación $ elmane/o adecuado de toda la in"ormación del pro$ecto con"orman un con/unto que permite lae/ecución de las obras pero independientemente son productos incompletos e inconsistentes.

El M1C involucra el concepto de simulación de procesos en tanto se reali%a la programación deactividades involucrando las precedencias& los materiales $ la interdependencia con otrasactividades& estableciendo tambi(n las relaciones no lineales entre actividades. En general& para elproceso de construcción del M1C se "ormula la pregunta constante de& Ique pasa siJKdesarrollando interdependencias que imitan el "uncionamiento de la obra en la realidad $permitiendo el an#lisis del desempe-o del sistema con respecto a varios "actores *mencionadosanteriormente& como los "actores ambientales& distribución de maquinaria& elementos "ísicos& etc..,&implementando un modelo irtual que se evalBa por parte de un equipo interdisciplinario que !ade ser constituido o tiene el soporte $ colaboración de dise-adores& constructores& $ dem#sintervinientes en el pro$ecto constructivo& que debe ser elaborado por personal no solo e?perto en!erramientas in"orm#ticas sino tambi(n en procesos constructivos.

El MDC se basa en toda la documentación $ gr#"ica del pro$ecto& por esta ra%ón $ en vista deestablecer una estrategia para su desarrollo& se reali%an varios modelos piloto& determinando quecomo primera "ase se debe reali%ar la documentación del pro$ecto así>

Esquema de desarrollo del M1C. @uente el autor.

PRESUPUESTO YPROGRAMACIÓN

DE LA OBRA

L6E5ULUE5+ 8L646AMACN 1E AF6A




L6E5ULUE5+ 8

L646AMACN 1E AF6A

Programas detaados dea!t"#"dades

Lrogramas detallados de actividades



$%&os de 'o(dos ) mater"aes

@lu/os de "ondos $ materiales



Programas !om*eme(tar"os

Lrogramas complementarios







A(+"s"s de a!t"#"dades !r,t"!as ) *ro*%estasde *ro-a-es a'e!ta!"o(es a os *ro)e!tos

An#lisis de actividades críticas $ propuestas deprobables a"ectaciones a los pro$ectos



MD

C

M1C

MDC

M1C

MDC

M1C

MDC

M1C

MDC

M1C

MDC

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METODOLOGÍA DE APLICACIÓN

1. Etapa de a!"#$#$%

An#lisis por sistemas de la edi"icación> 5e clasi"ican segBn el siguiente criterio& entendiendo eledi"icio como un organismo vivo>

• Cimentación $ estructura *sistema portante,• Cerramientos *piel,• Muros divisorios *órganos internos,• nstalaciones• Circulación• Cubierta• E?teriores

1iscriminación por tipología arquitectónica de espacios $ an#lisis "uncional.1iscriminación por tipo de estructura $ características de elementos divisorios.

An#lisis buscando puntos de la edi"icación& donde se identi"ican posibles di"icultades constructivaso puntos sin resolver& *donde se requiere un detalle constructivo,& o aquellos en donde seidenti"ican tambi(n posibles con"luencias de instalaciones o estructura:muros de cerramiento $divisorios.

F6A




L6E5ULUE5+ 8L646AMACN 1E A

F6A






MDC

M1C

MDC

M1C

5olicitarautori%ación del

director delpro$ecto

5olicitarautori%ación deldirector delpro$ecto



6eunir los planos *Arquitectónicos&Estructurales& de nstalaciones $ de

1etalle,

6eunir los planos *Arquitectónicos&Estructurales& de nstalaciones $ de1etalle,



6ecibir e?plicación adicional de cadaplano $ sobre el cronograma




6ecoger el Cronograma 4eneral delpro$ecto




6ecoger ibro de Especi"icaciones




6ecoger el presupuesto del pro$ecto




6eali%ar el an#lisis




1ocumentación conclu$ente




A

A

A

A

Modelo 31

Modelo 31

Modelo 31

Modelo 31

Lara llevar a cabo un pro$ecto constructivo en general& see/ecutan ciertas actividades que a veces $ sin orden pueden!acer que se retarde el proceso& mientras si se tiene unest#ndar especí"ico es posible obtener un control del mismo $veri"icar la calidad de cada uno de los subprocesos& o del mismo

proceso& a reali%ar. 5e !an planteado actividades generales $de estas tienen subactividades que se !an querido resaltar porser importantes para la obtención de un producto de calidad

Lara llevar a cabo un pro$ecto constructivo en general& see/ecutan ciertas actividades que a veces $ sin orden pueden!acer que se retarde el proceso& mientras si se tiene unest#ndar especí"ico es posible obtener un control del mismo $veri"icar la calidad de cada uno de los subprocesos& o del mismoproceso& a reali%ar. 5e !an planteado actividades generales $de estas tienen subactividades que se !an querido resaltar porser importantes para la obtención de un producto de calidad


Lara llevar a cabo un pro$ecto constructivo en general& see/ecutan ciertas actividades que a veces $ sin orden pueden!acer que se retarde el proceso& mientras si se tiene unest#ndar especí"ico es posible obtener un control del mismo $veri"icar la calidad de cada uno de los subprocesos& o del mismo

proceso& a reali%ar. 5e !an planteado actividades generales $de estas tienen subactividades que se !an querido resaltar porser importantes para la obtención de un producto de calidad


Lara llevar a cabo un pro$ecto constructivo en general& see/ecutan ciertas actividades que a veces $ sin orden pueden!acer que se retarde el proceso& mientras si se tiene un

1

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C

C

C

C

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C

F

F

F

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Esquema de an#lisis de la edi"icación. @uente el autor

&. Etapa de M'de"ad'%

5e de"inen varias etapas para el desarrollo del modelo tridimensional& las cuales se especi"ican acontinuación>

@ase

Elaboración del Fosque/o del pro$ecto>

• Modelo topogr#"ico con ubicación de las vías $ predios e?istentes.

• Modelo b#sico de cimentación planteada en estudio de suelos

• +abla de datos con especi"icaciones previstas para obras preliminares.

•

Modelo de e?cavaciones• Modelo de patios $ equipos *comparación con volBmenes de construcción,

• 1istribución de espacios para el "uncionamiento de la obra& campamento& vestier& restaurante&almac(nJetc.

• +abla con criterios para el planteamiento de la obra

An#lisis primario de laedi"icación

An#lisis primario de la edi"icación







@ic!ero de planos porpiso








n"ormación deprocesos constructivos








Llanos de detalle

Llanos de detalle

Llanos de detalle

Llanos de detalle

Llanos de detalle

Llanos de detalle

Llanos de detalle

Llanos de detalle

Especi"icaciones de la obra








n"ormaciónarquitectónica




Normatividad constructiva








Llanos estructurales








@ic!ero planos con LL








Clasi"icación portipos de problem#tica*ss.,



Clasi"icación por

tipos de problem#tica*ss.,



Clasi"icación portipos de problem#tica

*ss.,


Cuanti"icación de principalesproblem#ticas








1eterminación de la problem#tica adesarrollar en el M1C


1eterminación de la problem#tica a

desarrollar en el M1C






5istemas $ subsistemas de laedi"icación








proceso& a rea %ar. e an p an ea o ac v a es genera es $de estas tienen subactividades que se !an querido resaltar porser importantes para la obtención de un producto de calidad



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@ase

Lredise-o de la construcción> Esta etapa requiere la clara identi"icación de los procesosconstructivos a emplear en la edi"icación& segBn las especi"icaciones estructurales $arquitectónicas.

Lrogramación general de la obra

Lrogramaciones especi"icas por capítulos

Llanos de instalaciones con detalles& al%ados $ cortes.

Modelo esquem#tico de la estructura de la edi"icación.

1etalles arquitectónicos $ constructivos> dibu/os $ esquemas que indiquen claramente las

di"erentes particularidades de los elementos constructivos componentes de la edi"icación.

n"ormación detallada sobre equipos& maquinaria $ materiales $ a utili%ar en la obra.

@ase

Modelo digital *M1C, preliminar> 1esarrollo del modelo tridimensional mediante la interrelación detoda la in"ormación previamente detallada.

5egBn el punto & para este se comien%an a reali%ar bosque/os o preliminares de los di"erentessistemas de la edi"icación& mediante el modelo tridimensional de sus componentes en la totalidadde la edi"icación& con un grado de detalle ba/o.

+opogra"ía del pro$ecto generada en Autodes; 6evit. @uente el autor.

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5ecuencia dee/ecución del M1C&

locali%ación&linderos $

topogra"ía&esquema de

estructura&estructura

terminada. @uente el autor.

Como parte del an#lisis consiste en denti"icar posibles problem#ticas en la edi"icación& tanto sobre

la in"ormación planim(trica como la in"ormación 31 que se esta generando& se debe !acer ladocumentación de lo encontrado mediante el registro en arc!ivos del modelo en los cuales seresalta la problem#tica>

+ablas de puntos críticos de la edi"icación. Arc!ivos digitales con modelos piso a piso de la construcción. 6egistro gr#"ico de las problem#ticas encontradas.

1ada la comple/idad que implica el planteamiento de todas las obras e/ecutadas para la edi"icación$ para "acilitar el mane/o del pro$ecto& se de"ine la reali%ación de modelos parciales con actividadespor capítulos de obra $ sectores de la misma& a partir del modelo base& se de"ine cuales sistemasse van a detallar $ se completan los modelos esquemas con la siguientes in"ormación>

M1C clasi"icando el tipo de elemento *E/. Col tipo Liso ,& material *E/. Muro en MLG No, $si es del caso por altura o tipo *E/. Enc!ape en M5@7,& para poder !acer una lectura m#s r#pidadel modelo. Modelos clasi"icando las secuencias de colocación& agrupando en bloques los elementos&

/unto con in"ormación en cuadros de te?to ane?os.

5egBn las especi"icaciones se establecen las di"erentes posibilidades o procesos constructivos quese pueden utili%ar& se modelan *esquem#ticamente, equipos& maquinaria $ materiales utili%ados *loscuales se pueden mantener en una biblioteca de dibu/os, $ se plantean segBn dimensiones reales&arc!ivo con el cual se reali%a una animación o muestra de la secuencia del proceso.

Coordinación arquitectónica del dise-o $ la documentación t(cnica>

5egBn los subsistemas identi"icados en la edi"icación& se !ace a su ve% una revisión de normas $requerimientos t(cnicos $ estructurales veri"icando el cumplimiento de la normativa $reglamentación vigente aplicable a la construcción& así como la identi"icación de puntos nodetallados o que no corresponden con la documentación planim(trica entregada.

. Este criterio se toma interpretando el concepto de las etapas de coordinación del pro$ecto arquitectónico& contenidas enDocumentaciones sobre práctica profesional del Conse/o pro"esional nacional de Arquitectura $ sus pro"esiones au?iliares.Colombia.

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MDC Gee(a"

Una ve% se !an desarrollado los modelos de estructura& instalaciones& cerramientos $ muros

divisorios& se procede a reali%ar el monta/e por pisos de cada uno de estos subsistemas&generando>

M1C de cada pisoLerspectiva con los elementos del M1C de cimentación& pilotes& placa $ muros de semisótano delpro$ecto piloto.

M1C general de la construcción Lerspectiva con el M1C completo del pro$ecto piloto

MDC$ pa()#a"e$

Lara e"ectos de desarrollar en ma$or detalle& plani"icar $ corregir la problem#tica encontrada& losan#lisis reali%ados en "ic!as en la @ase & se reali%an modelos parciales de %onas de la edi"icación&en los cuales se !ace con alto nivel de detalle todos los elementos constitutivos& procedimientospara la construcción $ especi"icaciones de las actividades.

Estructura> tipos de columnas& re"uer%os& condiciones o procedimiento a emplear para la "undida&materiales $ equipos tipo de "ormaletas& condiciones de apuntalamiento de la misma& ubicación&almacenamiento $ transporte de materiales& "orma de vaciado& etc. Maquinaria $ materiales> se reali%a la ubicación espacial de la maquinaria $ equipo a emplear&para determinar la movilidad $ "orma de acceso al lugar de utili%ación de la misma& condiciones demane/o $ posibles requerimientos adicionales& así como la generación de di"erentes propuestas deuso con el "in de buscar la "acilidad constructiva del pro$ecto en"rent#ndolo a las condicionesreales.

Lrogramaciones parciales> al reali%ar el control mediante la programación general $ mane/ar enla construcción varios "rentes de traba/o& para e"ectos de medición& se debe !acer una valoraciónen porcenta/es de avance de la obra& para determinar la relación de lo e/ecutado respecto a laprogramación general.

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Lerspectiva con los elementos del M1C parcial de mampostería del pro$ecto piloto.

En el modelo tridimensionalse pueden prever lassituaciones o requerimientosde los procesosconstructivos de la obra.

En el modelo tridimensionalse pueden prever las

situaciones o requerimientosde los procesosconstructivos de la obra.







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A$pe)t'$ T*)#)'$%

Lara implementar esta !erramienta se requiere del traba/o del grupo interdisciplinario involucrado

en la obra& arquitectos dise-adores& ingenieros $ dem#s pro"esionales que intervienen en la tomade decisiones de la construcción $ de un analista o modelador& pro"esional capacitado enarquitectura $ construcción que reali%ara el modelado tridimensional $ !ar# tambi(n unacoordinación t(cnica del pro$ecto.

5e requiere de un computador& ubicado pre"eriblemente en la o"icina de dise-o que tambi(ndeber# ser usado en el sitio de la obra por utili%ar las !erramientas in"orm#ticas para dise-o $control de obra de uso m#s e?tendido& la con"iguración de (ste debe ser lo su"icientemente potentepara soportar las Bltimas versiones de los programas mencionados a continuación>

Autocad E?cel Lro/ect 9indo

En la Universidad de los Andes se !an desarrollado varios traba/os de grado dentro de la Maestríaen ngeniería Civil de 4erencia en la Construcción& encaminados a optimi%ar los procesosconstructivos mediante aplicaciones in"orm#ticas $ el uso de so"t

• Llaneación de pro$ectos ba/o incertidumbre utili%ando simulaciones de Monte Carlo. ng. Civil@abio Andr(s Arciniegas.

• Estudios de productividad basados en tecnologías de diagnóstico $ simulación digital. ng. Civiluis @ernando Fallesteros.

• Modelo computacional de simulación de procesos constructivos. ng. Civil Duan Camilo4ranados 6iveros. 200

• 5imulación digital de procesos constructivos. ng. iliana Navarro. 200

• 5imulación digital de procesos constructivos. ngs Civiles Dorge Eduardo Córdoba 5arri# $ MaríaDenn$ 1elgado Gurtado. 2002

• ptimi%ación de procesos constructivos "undamentada en la recolección de datos $ simulacióndigital. ng. Civil uis 4uillermo Daramillo. Universidad de 5tan"ord. C@E.

/ !ttp> micigc.uniandes.edu.co

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CN5+6UC+N ME+G1 M1EE6 = 1& Centro para @acilidades ntegradas de ngeniería*C@E, $ la organi%ación 9alt 1isne$& magineering 6esearc! and 1evelopment.

En este grupo de investigación se desarrollan e/emplos de Ambientes 1& mediante la visuali%aciónde diversos aspectos de la construcción desde el pro$ecto dise-ado en 31& relacion#ndolo con elcronograma de actividades del dise-o.Ga utili%ado para su e/ecución la !erramienta 1 CA1 $ 1 CA1 7& desarrolladas por C@E $9alt 1isne$ el sistema para an#lisis $ dise-o 6U5OA& $ so"t

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• as inquietudes e interrogantes que se plantean mediante el uso del M1C& en el cual se planteanvínculos $ !erramientas de conectividad de los sistemas gr#"icadores CA1& con so"t

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