El Diseño de Ejecución
December 27, 2017 | Autor: Sebastian Marin | Categoría: N/A
Descripción
El Diseño de Ejecución
El Diseño de Ejecución
Cátedra Universitaria
EL DISEÑO DE EJECUCIÓN Un planteamiento metodológico para la enseñanza de la planeación de obras a constructores, arquitectos e ingenieros civiles
El Diseño de Ejecución
El Diseño de Ejecución
Cátedra Universitaria
EL DISEÑO DE EJECUCIÓN Un planteamiento metodológico para la enseñanza de la planeación de obras a constructores, arquitectos e ingenieros civiles
Henry Hernán Carvajal Jaramillo
2013
Rector Ignacio Mantilla Prada Vicerrector General Jorge Iván Bula Vicerrector Académica Juan Manuel Tejeiro Sarmiento Vicerrector Sede Medellín Carlos Alfredo Salazar Molina Decano Facultad de Arquitectura Édgar Arroyo Castro Vicedecano Édgar Meneses Bedoya Secretario Daniel Álvarez Rieder Director de Bienestar Aurelio Arango Sierra Director de Investigación y Extensión Luis Carlos Agudelo Patiño
Cátedra Universitaria
El diseño en ejecución © Universidad Nacional de Colombia - Sede Medellín © Henry Hernán Carvajal Jaramillo
Comité Editorial Director Peter Charles Brand Profesores Juan Alejandro Saldarriaga Sierra Luis Fernando González Escobar Edith Arbeláez Jaramillo Álvaro Andrés Villegas Vélez Comunicadora Natalia Andrea Cataño Muñoz
Carátula Imágenes:
Director Área Curricular de Arquitectura y Urbanismo Pedro Ignacio Torres Arismendi Director Área Curricular de Tecnología y Construcción Julio César Sánchez Henao Director Área Curricular de Artes Ana Claudia Múnera Palacio Director Escuela de Arquitectura Juan Camilo Castro Velásquez Directora Escuela de Artes Adriana Cecilia Escobar Giraldo
Diseño: ISBN: 978-958-761-542-5 Primera edición 2013 Preparación editorial e impresión Universidad Nacional de Colombia - Sede Medellín Impreso y hecho en Medellín.
Director Escuela de Construcción Román Botero Restrepo Directora Escuela de Medios de Representación Esneda Beatriz Arrieta Neira Directora Escuela del Hábitat Cecilia Inés Moreno Jaramillo Directora Escuela de Planeación Urbano Regional Catalina Ortiz Arciniegas Asistente Administrativa Ana María Rodríguez Rangel
Comunicadora Natalia Andrea Cataño Muñoz
Se prohíbe la reproducción total o parcial de esta obra y mucho menos con fines comerciales sin la autorización expresa de la Universidad Nacional de Colombia - Sede Medellín.
El Diseño de Ejecución
CONTENIDO
PRÓLOGO ..................................................................................................................... REFERENCIAS CONCEPTUALES .................................................................................
xi xiii
CAPÍTULO 1. Por qué diseñar la ejecución ...................................................................
1
CAPÍTULO 2. Primera fase del diseño de ejecución “Estudio del Caso” ........................ 2.1 GENERALIDADES ....................................................................................................... 2.2 ANÁLISIS DE PLANOS Y ESPECIFICACIONES............................................................. 2.3 IDENTIFICACIÓN DE CONDICIONES DE EJECUCIÓN................................................... 2.3.1 Algunas observaciones ..................................................................................... 2.4 DEFINICIÓN DEL SISTEMA CONSTRUCTIVO .............................................................. 2.5 DEFINICIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES .................................. 2.5.1 Algunas observaciones ..................................................................................... 2.6 LOCALIZACIÓN DE LA ACTIVIDAD A EJECUTAR ........................................................ 2.6.1 Algunas observaciones ..................................................................................... 2.7 DEFINICIÓN DEL PROCESO CONSTRUCTIVO ..............................................................
5 5 6 6 7 7 12 12 14 14 15
CAPÍTULO 3. Segunda fase del diseño de ejecución “Analisis de Recursos” ............... 3.1 SECTORIZACIÓN Y NOMENCLATURA ........................................................................ 3.2 PLANTEAMIENTO DE ALTERNATIVAS DE EJECUCIÓN ............................................... 3.3 DEFINICION DEL TIEMPO DE EJECUCION (PROGRAMACIÓN) ...................................
21 21 25 26
3.4. DEFINICIÓN DE RECURSOS MATERIALES, MANO DE OBRA, HERRAMIENTA, EQUIPO Y COSTO................................................................................................. 3.4.1 Definición comercial de los materiales que cumplan las especificaciones......... 3.4.2 Establecimiento del programa de suministro de los materiales......................... 3.4.3 Definición del personal ..................................................................................... 3.4.4 Definición y cuantificación de la herramienta..................................................... 3.4.5 Definición del equipo, establecimiento del programa de suministro, devolución y definición de las condiciones de mantenimiento................................................ 3.4.6 Definición del costo...........................................................................................
29 29 30 30 30 31 31
CAPÍTULO 4. Tercera fase del diseño de ejecución “Diseño de producción”................. 4.1 GENERALIDADES........................................................................................................ 4.2 DEFINICIÓN DE CONDICIONES Y NECESIDADES DE ALMACENAMIENTO. DISEÑO DE PLANTA DE LOS ALMACENES....................................................................... 4.3 DETERMINACION DE LOS COMPONENTES O MATERIALES A PROCESAR PREVIOS A LA PRODUCCION. .......................................................................................... 4.4 DISTRIBUCIÓN DEL MATERIAL EN ALMACENAMIENTO PREVIO A LA EJECUCIÓN ... 4.5 DEFINICIÓN DE LAS MEDIDAS DE SEGURIDAD INDUSTRIAL A TENER EN CUENTA EN LA EJECUCIÓN............................................................................................... 4.6 DEFINICIÓN DE FLUJO DE EJECUCIÓN....................................................................... 4.7 PREPARACIÓN DE PLANOS PARA LA EJECUCIÓN......................................................
33 33
BIBLIOGRAFÍA..............................................................................................................
41
33 35 37 37 39 39
El Diseño de Ejecución
Lista de Figuras
Figura 1
Especificación completa en planos de un sistema de Zapatas aisladas ....................
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Figura 2
Especificación incompleta en un plano de un revoque blanco liso. ...........................
11
Figura 3
Cuadro de especificación del cemento .....................................................................
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Figura 4
Localización de revoques ..........................................................................................
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Figura 5
Procedimiento técnico – texto ..................................................................................
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Figura 6
Procedimiento técnico – flujograma .........................................................................
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Figura 7
Procedimiento técnico – ilustración ..........................................................................
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Figura 8
Sectorización general del proyecto ...........................................................................
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Figura 9
Sectorización de un sistema constructivo.................................................................
24
Figura 10
Alternativa de ejecución ...........................................................................................
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Figura 11
Condiciones de almacenamiento y manipulación del material de playa. ...................
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Figura 12
Diseño de planta de un taller de producción .............................................................
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Figura 13
Flujos del material y ubicación en el lugar de utilización............................................
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El Diseño de Ejecución
PRÓLOGO
Este libro es la recopilación de un trabajo que tuvo sus inicios a finales de 1998, por los profesores Arquitecto Mario González Rendón y Arquitecto Constructor Henry Carvajal Jaramillo para el desarrollo del entonces Taller-Laboratorio de Ejecución III del programa de Construcción de la Facultad de Arquitectura de la Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín. Movidos por el gran conocimiento del profesor González de la reforma del currículo de este programa académico en 1992 del cual fue partícipe, nos dispusimos a explorar una forma de enseñar el Diseño de Ejecución; lo que es lo mismo que la Prefiguración de la Ejecución como aparece en el plan de estudios de esta carrera. Es de anotar que este término, es el objeto principal de los talleres de la carrera de construcción y lo diferencia del taller de la carrera de arquitectura, constituyéndose en la competencia principal del Arquitecto Constructor. Frente a esto es importante decir que el Diseño de ejecución puede ser considerado como una de las competencias complementarias de los programas de Arquitectura e Ingeniería Civil, ya que en nuestro medio y en esta época, estos profesionales se emplean en la ejecución de Obras y hoy por hoy, estos programas académicos no consideran cursos ni metodologías que contribuyan al desarrollo de esta competencia. Tal trabajo se inició teniendo en cuenta: 1. Lo que el plan de estudios de la carrera de Construcción especificaba sobre prefiguración de la construcción. 2. El conocimiento que teníamos de la metodología utilizada por los profesores del Taller de ejecución de obra compleja, en cabeza del arquitecto Octavio Uribe Toro. 3. Algunos aspectos de la Ingeniería Industrial y de Producción. 4. Lo que hasta ese momento se había podido desarrollar en la Industria de la Construcción, como producto de la implementación reciente de los modelos de Aseguramiento de la Calidad en la construcción del edificio Empresas Públicas de Medellín; donde por primera vez se realizó y registró un trabajo metodológico sobre la planificación de la construcción. Edificio construido por el Consorcio Convel-Coninsa con la dirección técnica del Ingeniero Sergio
Arango Mejía, y el trabajo del Ingeniero Carlos Múnera Vélez, residente de Obra, quien publicó esta metodología en asocio con Industrias CORONA en la Revista Internacional Qualicer. Se inició un proceso de lectura y análisis de estos antecedentes y se realizó el primer modelo metodológico. Este modelo fue aplicado en el entonces Taller III CNT del Semestre 01-99 para el diseño de ejecución de la Torre Norte del SENA. En este trabajo se contó con la colaboración del SENA y el Arquitecto del Proyecto Edgar Mejía Escobar. Esta primera experiencia nos dio muchas herramientas a nivel metodológico y de conocimiento para enriquecer el planteamiento. Terminada la experiencia se realizaron una serie de reuniones con todos los docentes de Taller de la Escuela de Construcción de la facultad de Arquitectura, donde se les mostró este planteamiento metodológico y adicionalmente el trabajo que habían realizado los estudiantes. El objetivo de estas reuniones encabezadas por el Director de carrera Román Botero Restrepo, fue introducir este planteamiento metodológico en todos los talleres, ya que era conocido que en muchos de ellos no se desarrollaba la competencia de la Prefiguración de la Ejecución. En estas reuniones se insinuó la imposibilidad de implementar este planteamiento metodológico en todos los talleres por la diferencia del sistema constructivo que trataba cada uno de ellos, por lo que se solicitó a la Dirección de Carrera hacer una nueva experiencia en otro taller y se optó por el Taller V CNT, con la participación del profesor Arquitecto Constructor Juan Camilo Restrepo Gutiérrez. Terminada la experiencia se demostró que es posible aplicar la metodología en todos los talleres, y se pudo hacer un planteamiento metodológico mas completo, coherente y que simula el trabajo real. Esta experiencia fue bien vista por el jurado que evaluó la exposición final de este taller entre los que estaba el Ingeniero Luís Germán Londoño. Para hacer un seguimiento de la implementación se crearon las exposiciones públicas finales de taller en la carrera de Construcción, herramienta necesaria para evaluar su cumplimiento. Por aquellos días el Arquitecto Constructor Román Botero Restrepo realizó una reflexión que fue publicada en la revista NOTICRETO de ASOCRETO: “Sobre el Diseño Constructivo y el Diseño de Ejecución”, donde presenta una definición de un término que empezaba ya a quedarse en las mentes de profesores y estudiantes pero que nunca antes había sido tratado.
El Diseño de Ejecución
En la reforma de 2002, del programa de Construcción de Acabados Arquitectónicos de La Institución Universitaria ITM del Municipio de Medellín, en la cual participó el autor, entre otros docentes y profesionales, se introduce el Diseño de Ejecución como una asignatura teórica de fundamentación; necesaria para cursar los talleres, la cual fue dictada por este mismo docente durante varios años. Por tanto, esta publicación es el producto de las reflexiones, las experiencias y los logros obtenidos durante todo el proceso de implementación de un tema con tan pocos antecedentes, nutrido por el trabajo real en el medio de la construcción y el proceso de evaluación de resultados. Se tienen en cuenta también los avances explicativos del Profesor Arquitecto Mario González Rendón en el texto “Planteamiento Metodológico para el Diseño de Ejecución”, Medellín, enero de 2000, y los resultados de los ejercicios realizados por los estudiantes de la Universidad Nacional de Colombia y La Institución Universitaria ITM. REFERENCIAS CONCEPTUALES
Hábitat artificial
Diseño de ejecución.
Factibilidad Mercadeo Proyecto Estudios Diseño (Arquitectónicos, estructurales, técnicos) Planificación. (Diseño de ejecución) Ejecución Control Dirección Mantenimiento preventivo Uso Mantenimiento correctivo Estudio del caso (Conocimiento del sistema a ejecutar) Recursos (tiempo, material, herramienta, M de O, equipo, costo) Producción. (plantas de procesamiento, preparación, rutas de transporte, secuencias de ejecución, seguridad industrial, control de calidad, planos constructivos)
CAPÍTULO 1. Por qué diseñar la ejecución
CAPÍTULO 1 Por qué diseñar la ejecución
Nosotros los productores debemos dirigir nuestros esfuerzos a lograr que nuestros productos sean de calidad, buena parte de estos esfuerzos se emplean en actividades de inspección y rectificación de defectos y fallas producidas durante la ejecución. La inspección por si sola no puede hacer que un producto tenga calidad, la calidad deber ser concebida y fabricada en el producto. Fabricamos la calidad en el producto cuando consideramos y planeamos todas las fases de su desarrollo, es allí donde cobra importancia la planeación de los proyectos, En este sentido podemos utilizar un término difundido en la industria de la construcción como es la planeación de obras. Aunque el término se asocie por tradición, mas específicamente a la programación y presupuestos, sabemos que siempre al iniciar una obra estrictamente se tiene que pensar en muchas variables más que el tiempo y el costo. A través de la experiencia cada uno de los responsables de la construcción ha venido planeando obras y partes de ella, es decir a diseñado la ejecución de ellas de una manera propia, de acuerdo a sus métodos de trabajo. Pero nunca mediante la utilización de una metodología que haga que esta labor se realice de una forma más ordenada y que permita su control.
Atendiendo las exigencias de las normas internacionales de gestión de la calidad, donde la norma exige literalmente ‘’la organización debe planificar y llevar a cabo la producción y la prestación del servicio bajo condiciones controladas”1, las empresas constructoras se vieron en la obligación de empezar a definir o registrar la labor de planificación de las obras y se difundieron entre nosotros términos como preoperativos, logística, control de procesos entre otros. Todos estos términos se usaron para designar la tarea de planeación de los procesos. Para ilustrar lo anterior tomé un fragmento de la conferencia control de procesos dictada en la Universidad EAFIT en Medellín, por el Ingeniero Civil Sergio Arango, Gerente de Construcción de Convel S.A en el curso de AICE Aseguramiento de la Calidad en la Industria de la Construcción en 1997. ‘’El significado de la expresión ‘’control del proceso’’ se refiere no solo al control que se establece para mantener un proceso determinado controlado, como seria el caso de controlar una actividad, como por ejemplo revocar una pared, sino, el control de todos los factores que de una u otra forma afectan el resultado de dicha actividad. 1 ICONTEC. Norma Técnica Colombiana NTC-ISO 9001, Sistemas de Gestión de la Calidad. Tercera Edición. Bogotá. 2008. Pag 12.
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El Diseño de Ejecución
Estos factores entre muchos otros son: materiales, equipos, personas, condiciones de la obra donde se desarrolla el trabajo, condiciones y parámetros establecidos para desarrollar el trabajo, etc. Cualquier actividad que se emprenda contiene muchas variables, que pueden ser conocidas o no, y que pueden significar el éxito o el fracaso en lograr los parámetros de calidad que se pretenden. Una vez definida una actividad que se quiere controlar, se debe elaborar una lista de actividades a desarrollar, para poder fabricar o llevar a cabo la actividad considerada. Esta lista se podría llamar ‘’lista de preparativos a ser desarrollada por el personal que se dirige’’.2 Teniendo en cuenta lo anterior podríamos decir que el éxito o el fracaso de la ejecución de una obra o una actividad, depende de que tan completa y detallada sea la lista de parámetros a definir y controlar en la fase de planeación que ahora llamaremos fase de Diseño de Ejecución, tan importante en la ejecución de un proyecto. ¿Pero qué entendemos por diseño de ejecución? Para definir diseño de ejecución voy a tomar una frase del arquitecto constructor Román Botero en su artículo: “para el constructor, el diseño de ejecución se inicia donde el arquitecto concluye su diseño arquitectónico’’3. Esto no quiere decir ni confundirse con una continuación del diseño arquitectónico o una prolongación de este. Cuando se habla de concluir, se hace 2
ARANGO Mejía Sergio Miguel. Control de procesos. Memorias curso de aseguramiento de la calidad AICE –ICONTEC: Módulo 2. 1997. 3 BOTERO Restrepo Román. Sobre el diseño Constructivo de Ejecución. Universidad Nacional de Colombia. Carrera de construcción. Taller – laboratorio de ejecución II. Mayo de 1998. Notas de Clase.
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referencia a un producto (planos, especificaciones, maquetas físicas, virtuales, etc.) que definen completamente un objeto, en este caso un edificio o parte de él. Teniendo en cuenta que diseñar, es describir o bosquejar alguna cosa, el diseño de ejecución es el acto de crear o definir una estrategia ingeniada para la ejecución de esa cosa, que en este caso es una obra civil o de edificación, o parte de ella. Ya definido el “Qué”, diseño arquitectónico, el diseño de ejecución define el “Con qué” y el “Cómo”, que lo podemos llamar también diseño constructivo, como lo hace el Arquitecto Constructor mencionado, en su documento académico. En este sentido, el diseño de ejecución es el resultado del acto de planificar la producción de un proyecto construible, es decir todas aquellas actividades y productos resultantes, que se realizan y se obtienen, desde la culminación del proyecto arquitectónico y el inicio de su construcción. Para iniciar se puede decir que se cuenta con unos datos que están expresados en unos planos y unas especificaciones; los cuales son la información necesaria para la fabricación del producto. Por tanto, será necesario idearse la forma de como llevar estos datos a la realidad. Ahí es donde será indispensable hacer uso del Diseño de Ejecución, donde se convierten los datos en un producto. El diseño de ejecución es el planteamiento y desarrollo de las variables que inciden en el proceso de ejecución. Estas variables se tienen que abordar de una manera lógica, ordenada y metódica, haciendo uso de la información adecuada y concreta, para garantizar el éxito en su definición y como consecuencia en su puesta en práctica, mediante la dirección y el control durante la ejecución del proyecto arquitectónico.
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CAPÍTULO 1. Por qué diseñar la ejecución
Para la consideración de estas variables, inicialmente se tienen que estudiar todos los datos existentes del proyecto: planos, especificaciones, etc. En este estudio se deberá considerar: conocimiento preciso de los sistemas constructivos que integran el proyecto, características de los materiales, normas a cumplir, condiciones de ejecución de los trabajos, compromisos contractuales como programación, presupuesto, etc.
Personal. Definir. Conseguir. Entrenar.
Luego de esto se deberá considerar:
Ejecución de los trabajos. Planos de taller.
Actividades precedentes y simultáneas.
Teniendo en cuenta lo anterior el diseño de ejecución permite iniciar una actividad de construcción, con todas las variables que influyen en el proceso, (que son distintas a las variables del producto) definidas y estudiadas.
Localidades. Entorno donde se desenvuelve la actividad, espacios necesarios. Programación. Rendimiento, metas. Plazos. Definición de materiales que cumplan las especificaciones. Requisitos de calidad. Suministro de materiales. Programa. Tramites de importación. Costos. Presupuesto Materiales a procesar. Sistemas de producción. Almacenamiento y transporte de materiales procesados y a procesar. Dimensiones y localización de almacenes. Manera de almacenar. Almacenamiento en el sector de producción. Recepción de materiales. Cómo, quién y con qué. Transporte vertical y horizontal. De materiales. De personas. Accesos. Equipo a utilizar. Definición suministro. Operación. Herramientas a utilizar
Calidad. Procedimiento documentado. Instrucciones de trabajo. Actividades de recepción, inspección en el proceso y final. Identificación para la trazabilidad. Acciones preventivas. Seguridad y salud ocupacional. Riesgos del proceso. Implementos de seguridad.
Si agrupamos estas variables de una manera lógica y metódica, podríamos identificar tres fases del diseño de ejecución. Una en la que se estudie y defina el objeto a construir y su localización. Otra en la que se definan los recursos necesarios para su ejecución. Y la última en la que se definan todos los sistemas de preproducción y producción necesarios para la ejecución de este. Estas fases las podríamos llamar: estudio del caso, análisis de recursos y producción, respectivamente. Es necesario aclarar que para abordar el diseño de ejecución de un proyecto en arquitectura, es necesario hacerlo por partes, lo cual es lógico, ya que de esta misma forma se adelanta su ejecución. Inicialmente se realiza un diseño de ejecución para la estructura, en el cual se pueden solucionar variables que servirán para la ejecución de todo el proyecto, para luego realizar el diseño de ejecución de cada tipología de cerramientos, instalaciones, acabados, etc.
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El Diseño de Ejecución
Cabe anotar que muchas de las actividades de cerramientos, instalaciones y acabados se realizan en obra, mediante la utilización de contratistas de suministro e instalación, esto no implica que el diseño de ejecución de estas actividades no se deba realizar, mas bien podríamos pensar que muchas de las variables deben ser resueltas por el contratista, pero el constructor deberá tenerlas en cuenta para concertarlas con este. Es importante mencionar que el diseño de ejecución para el constructor resulta un poco más sencillo, pero implica que el constructor verifique que el contratista si resolvió de una manera adecuada las variables. En el caso de estos subsistemas de la edificación, se debe hacer un diseño de ejecución por cada tipología, por ejemplo: uno para pisos, otro para enchapes, otro para estucos, otro para pinturas… Solo para hablar del subsistema de acabados. Por lo anterior el diseño de ejecución de un proyecto se puede estar realizando durante toda la ejecución de este, por tanto se debe tener en cuenta el tiempo que se demora este proceso, para que esté culminado en el momento de iniciar cada una de las actividades. Se recomienda que en el programa de obra se tengan en cuenta los diseños de ejecución como una actividad en el caso de sistemas constructivos complejos o importantes. Por otro lado las variables aquí consideradas pueden aplicar de forma generalizada a todos los sistemas constructivos de la edificación o la obra civil, pero esto no quiere decir que son una camisa de fuerza. Podrían ser menos o más dependiendo de la complejidad de de la obra o del sistema.
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CAPÍTULO 2. Primera fase del diseño de ejecución
CAPÍTULO 2 Primera fase del diseño de ejecución “Estudio del Caso”
2.1
GENERALIDADES
El estudio del caso es la etapa inicial de un proceso de diseño de ejecución, en ella se adelanta una labor de acumulación y análisis de la información sobre el proyecto a ejecutar con miras a tener suficiente claridad para avanzar las etapas más adelantadas del proceso. Al cabo de esta etapa debe haber completa claridad sobre el objeto arquitectónico al cual se le va a proponer un diseño de ejecución.4 Es importante realizar un análisis del proyecto en su totalidad, incluso cuando se van a realizar diseños de ejecución de algunos de los sistemas constructivos por separado, siendo más importante cuando quien realiza el diseño de ejecución, no tiene conocimiento del proyecto en general.
Análisis de planos y especificaciones si las hay.
Localización de la actividad a ejecutar.
Definición del sistema constructivo y las características de los materiales. • Según las especificaciones. • Según las normas o códigos sobre el material y el sistema constructivo. • Según bibliografía especializada.
• Según las especificaciones. • Según bibliografía especializada.
Definición de acciones preventivas a tener en cuenta en la ejecución del sistema para la solución de posibles problemas de ejecución y desempeño. Este punto pertenece básicamente al conocimiento que se adquiere con la experiencia, sin embargo existe bibliografía especializada para algunos de los sistemas constructivos que se puede consultar en el desarrollo de esta variable. Esta variable básicamente es de consulta. Por lo tanto no se realizará ninguna ampliación de ella.
Definición de las actividades precedentes a tener en cuenta para la ejecución del sistema. Sobre esta variable no se hará una ampliación. Básicamente lo que se
Las actividades que se deben realizar incluyen
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GONZÁLEZ, Rendón Mario. PLANTEAMIENTO METODOLÓGICO PARA EL DISEÑO DE EJECUCIÓN. INTRODUCCIÒN. El documento que se consigna a continuación es un desarrollo realizado a partir de documentos previos en los que se ha consignado una matriz metodológica para realizar el DISEÑO DE EJECUCIÓN DE OBRAS DE CONSTRUCIÓN y que ha venido siendo desarrollada en el ámbito del taller lab. De ejecución III, por los profesores Henry Carvajal y Mario González. Enero de 2000. Notas de Clase.
Estudio y definición del proceso constructivo.
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El Diseño de Ejecución
debe hacer es identificar las actividades precedentes necesarias para la ejecución del sistema constructivo al cual se le esta haciendo el diseño de ejecución para estar seguros de las condiciones de la obra para su inicio. Se recomienda también hacer una identificación de las actividades simultáneas, para resolver cualquier interferencia que se pueda presentar en el momento de la ejecución.
2.2 ANÁLISIS DE PLANOS Y ESPECIFICACIONES Los sistemas constructivos están definidos en planos y especificaciones. Los planos referencian las condiciones de forma o volumen del edificio, dimensiones verticales y horizontales de elementos y espacios, distribución de los elementos, niveles en los cuales están dispuestos los elementos horizontales, relación del edifico con el terreno, dirección y relación con otros edificios, elementos constitutivos del edificio, algunas veces en los planos de detalles se referencia la composición de cada sistema del edificio, algunos planos arquitectónicos referencian las condiciones estéticas de los elementos que conforman el edifico, algunos planos como los estructurales e instalaciones pueden referenciar la especificación de cada uno de los elementos del edificio en forma completa y algunas veces las características de los materiales. Las especificaciones, entendiéndolas como aquel libro o documento que complementa los planos del proyecto, referencian las características de este en cuanto a características de los materiales, denominación, dimensiones, color, composición, referencia, etc. Algunas especificaciones
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contienen las normas a cumplir por los materiales, y en muy pocos casos planes de inspección para cada uno de los materiales que conforman los elementos del edificio. Así mismo algunas veces las especificaciones consideran condiciones de ejecución, es decir recomendaciones o exigencias del cliente o del diseñador para la ejecución. Igualmente en el caso de la composición del sistema constructivo, hay que tener en cuenta que muchas veces esta responsabilidad se le deja al constructor, el cual debe definirla de acuerdo a métodos de diseño de sistema o practicas propias constructivas. Algunas veces se recomienda que los sistemas constructivos se realicen de acuerdo a las recomendaciones del fabricante. En este caso se tiene que hacer caso a esta exigencia. Aquí me refiero a los sistemas de cerramientos y acabados. Esta variable no tiene ningún producto tangible, ya que básicamente es el estudio e identificación de la información existente sobre el sistema constructivo. Información que servirá para ser empleada en las siguientes variables. Eso sí, es de suma importancia realizar este análisis ya que permite identificar que información tengo y que información falta para tener el estudio del caso completo. Sin embargo se puede realizar un inventario de planos existentes y una clasificación de las especificaciones por material, sistema constructivo y condiciones de ejecución.
2.3 IDENTIFICACIÓN DE CONDICIONES DE EJECUCIÓN Las condiciones de ejecución son prácticas constructivas que vienen definidas desde el diseño y son consideradas por los diseñadores del proyecto para cuidar las prácticas
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CAPÍTULO 2. Primera fase del diseño de ejecución
constructivas adecuadas y las características estéticas de la obra. Esta variable se refiere a las condiciones de ejecución contenidas en planos y especificaciones del proyecto, esto quiere decir que en algunos casos puede que no existan, ya que no fueron consideradas por los diseñadores de éste.
2.3 MEZCLAS DE CONCRETO Los concretos deberán ser mezclados mecánicamente. El equipo deberá ser capaz de mezclar los agregados, el cemento y el agua; y producir una mezcla uniforme dentro del tiempo especificado y descargarla sin que haya separación o segregación de partículas
Las condiciones de ejecución se deben identificar en esta fase del proceso y tenerlas en cuenta mas adelante en la variable de definición del proceso constructivo.
Los tiempos normales provistos para desencofrar las estructuras, son los siguientes:
2.3.1 Algunas observaciones
Columnas 12 horas Tapas laterales 12 horas Placas aligeradas 7 días (*)…
Cuando en las especificaciones del proyecto en el capítulo de estructura dice que el contratista deberá fraguar las losas por 14 días mediante inundación de estas, es una condición de ejecución que impone el cliente en las especificaciones, esto se debe tener en cuenta para el proceso de ejecución, se debe definir que el curado será durante 14 días y que el procedimiento será mediante la construcción de un cordón en mortero perimetral en la losa y la posterior inundación durante ese lapso de tiempo. Es necesario conocer que condiciones de ejecución están contempladas en las especificaciones, ya que estas son de obligatorio cumplimiento. Se debe tener en cuenta que si no existen especificaciones no existirán condiciones de ejecución y si existen especificaciones pueden estar consideradas allí o no. Lo importante es identificar si existen o no y cuáles son. A continuación presento ejemplos de condiciones de ejecución contenidas en libros de especificación.
(*) Mas un tiempo prudencial de retaque establecido a criterio de la INTERVENTORÍA… La INTERVENTORÍA, permitirá fundir los cimientos y vigas de cimentación en concreto reforzado directamente contra las paredes verticales de la excavación, si a su juicio esto no representa una disminución de la calidad del trabajo o mayor cantidad de obra.
2.4 DEFINICÓN DEL SISTEMA CONSTRUCTIVO Entendemos como sistema constructivo el conjunto de componentes dotados de atributos de forma, dimensión, mecánicos y químicos que relacionados entre sí cumplen una función dentro de la edificación. Cuando hablamos
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El Diseño de Ejecución
de sistema constructivo, estamos hablando de un objeto construible, cuyos componentes pueden ser materiales simples, compuestos, semielaborados o elaborados. Los cuales tienen unas características que se relacionan para poder cumplir la función para lo cual fueron diseñados.
De la lectura de planos y especificaciones, se tiene un conocimiento claro de la información existente sobre el sistema constructivo que se va a ejecutar. Un sistema constructivo se expresa por medio de esquemas, generalmente plantas y cortes que muestran la disposición de los componentes y tablas que los clasifican y muestran sus características. Cuando iniciamos el proceso de definición del sistema constructivo nos enfrentamos a dos posibilidades. Definición completa en planos o especificaciones. Esto generalmente ocurre para el caso de la estructura y las instalaciones técnicas, en cuyos planos encontramos el sistema constructivo muy bien definido. Sus partes componentes, su forma, la denominación o especificación de cada parte, su posición y sus características o atributos. Esto se debe a que en nuestro medio existe legislación sobre estos sistemas y ésta exige que el sistema quede completamente definido desde su diseño. En este caso es necesario hacer una lectura completa y un análisis del sistema, valiéndose de tablas de clasificación que ayudarán a su comprensión. En la mayoría de las veces solo es necesario valerse de los planos existentes. Pero en este caso es necesario para la comprensión del sistema seleccionar de esta fuente la información que lo defina completamente.
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En la figura 1 vemos como todas las características del sistema zapatas aisladas se encuentra definida en los planos. Allí encontramos en la planta de cimentación la localización de las zapatas y las vigas de amarre cada una de ellas con su nomenclatura que luego servirá para identificar sus dimensiones y especificación del acero de refuerzo en los cuadros anexos. El detalle o corte muestra la forma de la zapata, la disposición del acero de refuerzo y las dimensiones en altura de sus componentes. Luego en el mismo plano encontramos en el cuadro 1 las dimensiones del sistema y la especificación del acero de refuerzo y en el cuadro 2 las especificaciones de los materiales a utilizar. Lo mismo ocurre con las vigas de amarre.
En el caso de los demás subsistemas de la edificación generalmente no se encuentra la especificación completa del sistema constructivo, para lo cual es necesario tener en cuenta el segundo caso que se expone a continuación. No existe ninguna especificación del sistema. En algunas ocasiones encontramos información en planos y especificaciones incompleta o en otros casos no existe ninguna información sobre el sistema que se va a construir, en este caso es necesario pasar a definirlo. En esta definición es importante contar con la información que sobre el sistema constructivo se tenga por experiencias propias anteriores o de otros profesionales especializados, cuando se tiene contacto con ellos. De lo contrario, se pueden tener en cuenta las siguientes fuentes en el orden en que se presentan a continuación.
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• Información en catálogos de proveedores o fabricantes.
CAPÍTULO 2. Primera fase del diseño de ejecución
Figura 1. Especificación completa en planos de un sistema de Zapatas aisladas
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El Diseño de Ejecución
• Información bibliográfica especializada sobre el sistema constructivo.
Sobre el sistema • El soporte debe ser ladrillo estriado
• Información en manuales existentes en el medio. En nuestro caso tenemos el ETC (Especificaciones Técnicas de Construcción de CAMACOL, las NEGC (Normas y Especificaciones Generales de Construcción de EPM) y las cartillas del SENA (Servicio Nacional de Aprendizaje).
• Espesor del revoque varia entre 1.5 y 2.5 cm. • Ranuras verticales y horizontales en cambio de material • Ranuras horizontales en cada piso borde inferior de la losa • Ranuras verticales cada 3ml.
Cuando se utiliza este tipo de información para definir el sistema constructivo, es necesario saber identificar que tipo de información se requiere para lograrlo, ya que estas fuentes pueden contenerla mezclada con otra información por ejemplo los procesos constructivos.
Sobre los materiales • Cemento blanco ICONTEC 1362 • Arena de cuarzo blanca malla 8 a malla20 • Arena de cuarzo blanca malla 20 a malla120
En este caso es necesario entonces realizar esquemas y cuadros que permitan definir gráficamente el sistema constructivo, así como se hace con un sistema estructural o de instalaciones técnicas.
• Cal hidratada: cal disponible: min. 80%; residuo sobre malla 30: max. 0.5%; residuo sobre malla 200: max. 20% • Superplastificante en polvo ASTM C-494 Tipo F
Es necesario tener en cuenta que algunos sistemas constructivos no estructurales, requieren de la utilización de procedimientos de cálculo, para lo cual es necesario contar con los profesionales especializados en esto o con los manuales de cálculo existentes para proceder a abordarlo.
En la figura 2, se presenta la información contenida en planos sobre el sistema de acabados revoque liso. Como podemos ver la única información contenida en planos es el tipo de acabado. En este caso es necesario recurrir a la definición de este sistema. Si recurrimos a las fuentes podemos identificar aspectos sobre las características de este sistema como son:
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• Retenedor de humedad: celulosa modificada con alto poder de retener agua • Emulsión acrílica: contenido de sólidos 50% mínimo • Dosificación: 1:2:2: 20%: 0.3%: 0.2%: 10% Los datos anteriores corresponden a la especificación completa del sistema de revoque blanco liso exterior que fueron consultadas en este caso en el libro de Especificaciones Técnicas de Construcción, ETC de CAMACOL. También se podría realizar un plano con las fachadas del edificio donde se localiza la posición de las juntas.
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Figura 2 Especificación incompleta en un plano de un revoque blanco liso.
CAPÍTULO 2. Primera fase del diseño de ejecución
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El Diseño de Ejecución
2.5 DEFINICIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES Las características de los materiales normalmente se encuentran definidas en los planos o las especificaciones como lo vimos anteriormente, pero en muchas ocasiones no se cuenta con esta información.
cemento que yo estoy utilizando efectivamente cumple las características definidas en estas normas. A continuación se presentan ejemplos de especificaciones de materiales contenidas en libros reales de especificación de algunos proyectos de nuestro medio. 2.1.1 CEMENTO PORTLAND Se utilizara un cemento Pórtland que se ajuste a las especificaciones C-150 tipo 1 de la ASTM, a las normas ICONTEC 30, 33, 107, 18, 110, 117, 121, 184, 225, 297,y 321. Por esta razón no podrán usarse simultáneamente cementos de diferentes fábricas sin autorización escrita de la INTERVENTORÍA
En esta etapa lo que se debe hacer es verificar que información existe en planos y especificaciones sobre los materiales y sus características. Luego teniendo en cuenta la información encontrada se procede a completar la especificación según sea el caso. 5.1 Algunas observaciones Existen casos en que las características de los materiales están definidas en los planos, es el caso de la estructura. Siempre nos encontramos con especificaciones completas. Por ejemplo cuando en unos planos estructurales se dice que el acero de refuerzo a utilizar debe ser de 370 Mpa ya me están dando una característica de este material; el acero de refuerzo cuya resistencia a la flexión debe ser mínimo de 370 Mpa. Es importante tener presente las características de los materiales que están exigidas en los planos y especificaciones ya que esto significa que son de obligatorio cumplimiento y esto indica que dichos materiales deben ser ensayados para garantizar y demostrar el cumplimiento de la especificación. Es decir, si las especificaciones definen que el cemento debe cumplir la NTC 121 y 321, lo mínimo que debo hacer es contar con los informes de laboratorio que indican que el
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En este caso es importante identificar que la especificación dada remite a una serie de normas, por lo tanto es necesario consultar las normas para identificar las características del cemento. Se debe resaltar que el tipo de normas que definen las características de los materiales son solo las normas de especificación y como vemos en el ejemplo identifican 11 normas, donde no todas son de especificación del material. Al consultar los nombres de estas normas nos damos cuenta que solo la 121 y 321 especifican las características físicomecánicas y químicas respectivamente del cemento. Y solo estas son importantes para la labor que se está realizando.
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5.6.3. Todos los accesorios y tuberías de la red sanitaria, empotrada en el primer piso y en segundo piso serán
CAPÍTULO 2. Primera fase del diseño de ejecución
en tubería de PVC sanitaria de una sola marca y deberán cumplir con las normas ICONTEC. En esta especificación solo se dice que se deben cumplir las normas ICONTEC, en este caso es necesario consultar en el catalogo de normas todas las normas sobre la tubería de PVC sanitaria e identificar las normas aplicadas, para finalmente identificar las que definen las características del material. Agregado fino: Podrá ser arena natural lavada u otro material similar que cumpla con las normas NTC 174 y ASTM C 33. La granulometría de la arena estará dentro de los siguientes límites:
Tamiz No.
% que pasa
9.5 mm
100
4.95
100
8.80
85
16.50
60
30.25
60
50.10
30
100.2
10
El agregado fino que se utilice para la fabricación del concreto será de material silicio y cumplirá con las siguientes condiciones: Modulo de finura entre 2.3 y 3.1 – Pasa tamiz 200. no mayor del 3%....
En esta especificación no solo se identifica las normas a cumplir, sino que también se presenta el contenido de dicha norma, identificando las características del material y sus parámetros de aceptación o rechazo. Esta es la especificación mas completa que podemos encontrar, sin embargo es necesario consultar las normas para estar seguros de su contenido. Se tiene en cuenta que en Colombia y en cada país existen normas o códigos de obligatorio cumplimiento lo que no exime al constructor de cumplirlas, si estas no están definidas en el diseño. La idea es la identificación de cada norma a cumplir y el conocimiento de esta. No se refiere este capitulo a una simple identificación y recolección de normas, esto no servirá de nada para el diseñador de la ejecución. Para el conocimiento de las normas se propone el siguiente derrotero: Número y nombre. Búsqueda de la norma. Identificar el tipo de norma. Las norma de clasificación y las de ensayo deben ser considerada por los fabricantes y laboratorios de ensayo respectivamente, por lo tanto no son muy importantes para el proceso de diseño de ejecución. Lo contrario sucede con las normas de especificación, nos van a mostrar las características que deben cumplir los materiales a utilizar. Definición de las variables o atributos, con su respectivo valor de aceptación. Definición de las normas de ensayo para cada una de las características. Es necesario conocerlas para especificarlas en la solicitud de ensayo. Estas están definidas en la norma de especificación.
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El Diseño de Ejecución
Frecuencia del ensayo y muestreo. A continuación se presenta un cuadro que muestra el alcance de la información requerida para tener claridad sobre los materiales que se emplearán en la ejecución de un sistema constructivo.
pisos, cielos, mamposterías, etc. Aquí entonces es donde es necesario identificar en planos la localización de cada uno de los tipos. En estructuras no es tan importante ya que el plano por si mismo esta localizando cada elemento estructural, pero se puede aprovechar esta parte del diseño para hacer identificaciones de tipos de zapatas, pilas, vigas, nervios, aligerantes… utilizando convenciones de colores por cada tipo. Esta labor de localización nos brinda un conocimiento preciso de la composición del proyecto y servirá en etapas posteriores para facilitar las labores de cuantificación de obra.
Figura 3. Cuadro de especificación del cemento
2.6 LOCALIZACIÓN DE LA ACTIVIDAD A EJECUTAR Una vez se conoce el proyecto y la composición de sus partes es necesario realizar una localización de la actividad a ejecutar. Podríamos decir que en la etapa anterior se avanzó solamente en el sistema a ejecutar sin preocuparnos de la ubicación de este en el proyecto. Ahora es necesario mediante el conocimiento general del proyecto ubicar en éste las tipologías del sistema y sus partes componentes. Para esto es necesario contar con plantas, fachadas, etc. Según sea el caso, y un buen sistema de convenciones para la diferenciación de cada uno de los sistemas o partes componentes. Esta fase de localización del sistema constructivo cobra importancia para los sistemas de cerramientos y acabados ya que pueden existir en el proyecto diferentes tipos de
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6.1 Algunas observaciones En los planos se debe hacer una localización completa del caso de estudio. Se puede hacer un estudio individual e independiente de cada uno de los sistemas constructivos que componen el proyecto a ejecutar, dependiendo del subsistema que se este trabajando. Se puede decir que el trabajo pasa de ser un trabajo conjunto y general de todo el proyecto para convertirse en un trabajo individual, especifico y de sistemas. Es sabido que en la construcción se toma de manera general todo el proyecto para la logística inicial, pero que el proyecto básicamente se desarrolla en la medida que se construyen cada uno de sus sistemas. Es necesario mantener esa misma modalidad de trabajo en la academia. De esta etapa se generan planos de localización de la actividad o sistema constructivo, estos planos pueden ser reducciones de los planos de diseño.
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CAPÍTULO 2. Primera fase del diseño de ejecución
En la figura 4 se observa en una planta arquitectónica la forma de localización de los diferentes tipos de revoques que están especificados para un proyecto.
Se puede ayudar de:
2.7 DEFINICIÓN DEL PROCESO CONSTRUCTIVO
Manuales de construcción publicados en nuestro medio como el ETC. (especificaciones técnicas de la construcción de CAMACOL) y las NEGC (Normas y Especificaciones Generales de Construcción, de EPM).
Entendemos como el proceso constructivo la transformación de materiales en un sistema constructivo, a través de la secuencia de operaciones en el tiempo, donde además influye el personal, herramienta, equipo y actividades de control. En este caso se debe definir el proceso constructivo necesario para la ejecución del sistema constructivo de acuerdo al conocimiento que ya se tiene sobre éste. Es importante anotar que a este nivel solo se debe hacer el procedimiento general sin tener en cuenta sectorizaciones del proyecto o estrategias para abordar la ejecución. Para este efecto es necesario tener en cuenta: Las buenas prácticas de construcción.
Información contenida en catálogos del sistema. Consultas realizadas a constructores u observación en obra
Esta etapa da como resultado lo que se llama en la industria de la construcción un “procedimiento técnico” del sistema al cual se le esta haciendo el diseño de ejecución. En este procedimiento técnico se recomienda considerar los siguientes aspectos: Materiales necesarios Características de los materiales y todo el plan de inspección y ensayo de éstos, definido en el punto de análisis de las normas. Herramientas necesarias Equipo necesario Actividades precedentes
Las condiciones particulares del sistema en el proyecto específico.
Preparación de materiales
El análisis que se realizó de los materiales
Equipo y medidas de seguridad industrial necesarias
Las condiciones de ejecución establecidas en las especificaciones que se analizaron anteriormente. Toda la obra falsa necesaria para la ejecución del sistema.
Secuencia de actividades de la producción Controles técnicos durante la ejecución El formato para la presentación de este procedimiento técnico es de libre elección. En las figuras 5, 6 y 7 se presentan tres modelos que se pueden utilizar: texto, flujograma, dibujo, dependiendo del público al cual se dirige.
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El Diseño de Ejecución
Figura 4. Localización de revoques
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CAPÍTULO 2. Primera fase del diseño de ejecución
Figura 5 Procedimiento técnico – Texto
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Figura 6 Procedimiento técnico – flujograma
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CAPÍTULO 2. Primera fase del diseño de ejecución
Figura 7 Procedimiento técnico - ilustración
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CAPÍTULO 3. Segunda fase del diseño de ejecución
CAPÍTULO 3 Segunda fase del diseño de ejecución “Analisis de Recursos”
3.1 SECTORIZACIÓN Y NOMENCLATURA Por sectorización debe entenderse la subdivisión teórica del conjunto físico de la obra en grandes bloques para facilitar su análisis, cuantificación y producción. Es importante realizar una sectorización del proyecto, con el propósito de independizar los procesos lo máximo posible. Esto permite paralelismo en la ejecución de los procesos constructivos que optimizan el desarrollo de este. Es importante realizar la sectorización antes de sacar cantidades de obra, ya que la programación se realiza teniendo en cuenta esta sectorización. Muchas veces la sectorización obedece a la estrategia de ventas del proyecto, ya que su construcción se hace por etapas. Inicialmente se debe considerar una sectorización general dependiendo de la magnitud de la obra, la cual es utilizada en la ejecución de todas las unidades funcionales de obra, por ejemplo:
Torre 1, 2,3, etc.
Sector norte, sector sur, etc.
Sector 1, 2, 3, etc.
Torre, plaza, parqueaderos, etc.
Esta sectorización depende de las diferencias físicas de cada proyecto como son:
Juntas de construcción.
Edificios independientes.
Tipos distintos de edificios.
Geometría del edificio.
Edificios con plantas de áreas muy grandes.
Luego se debe hacer una sectorización de cada uno de los sistemas constructivos independiente de acuerdo a las diferencias del mismo como son: • Sistemas con áreas grandes que se deben dividir para facilitar su construcción. Es el caso de losas de grandes áreas donde es necesario hacer una división de estas para su vaciado, ya que no es posible hacerlo en un solo día.
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• Divisiones que da el mismo proyecto. Niveles, fachadas, etc. Es el caso de la mampostería interior, donde se debe hacer una división por niveles que permitirá abordar el proceso en diferentes niveles a la vez y cuantificar más fácilmente su cantidad de obra. O el caso de la mampostería de fachada que se podría hacer una división por fachadas permitiendo los mismos beneficios. • Diferencia de materiales en un mismo tipo de sistema constructivo. Es necesario diferenciarlo para facilitar el cálculo del costo, y tener en cuenta en la programación las diferencias en rendimientos. Es el caso del piso acabado que en un proyecto e incluso en un mismo nivel pueden existir diferentes tipos de piso. La sectorización es indispensable como un mecanismo de descomposición del problema, con el fin de facilitar su abordaje y solución. Los nombres dados o utilizados para la designación de cada sector se convierten en la nomenclatura de este, como se verá más adelante. El esquema de sectorización que se adopte finalmente, debe tenerse en cuenta para codificar las actividades de producción, aportando así claridad sobre la actividad especifica a la cual se refiere un determinado cálculo o definición expresada en el proyecto.
En la figura 8 muestro un ejemplo de la sectorización general en un proyecto, que se realizó teniendo en cuenta las etapas de construcción. Y en la figura 9 la sectorización de un sistema de cubierta en teja de barro, donde se sectoriza por geometría del sistema.
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Una vez se realiza la sectorización es necesario definir una nomenclatura para cada parte de obra. La nomenclatura es la identificación única de las áreas y componentes del proyecto, requerida para: Tener una identificación única de los elementos de obra y así poder hacer trazabilidad. Poder referenciar las inspecciones o los ensayos realizados a sus materiales o el mismo proceso a cada uno de los elementos. Unificar el lenguaje para todo el personal de obra cuando se refieren a una parte de obra. Referir el elemento sin necesidad de dar muchas explicaciones en caso de presentar algún problema. Poder referenciar las cantidades de obra. Los elementos estructurales de un proyecto desde el diseño ya traen su nomenclatura definida en planos, por lo tanto para el sistema estructural no es necesario definir una nomenclatura. Caso contrario con los sistemas de cerramientos y acabados donde no se cuenta con ningún tipo de identificación única de sus áreas o componentes en cuyo caso será necesario idearse una nomenclatura. Para realizar la nomenclatura se deben considerar cada uno de los sistemas del edificio por separado y se debe hacer uso de cualquier sistema de nomenclatura donde se utilicen: Los niveles del edificio. Los mismos nombres de los espacios. Los ejes del proyecto. Las iniciales del elemento. Sistema numérico o alfabético consecutivo.
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CAPÍTULO 3. Segunda fase del diseño de ejecución
Figura 8 Sectorización general del proyecto
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Figura 9 Sectorización de un sistema constructivo
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CAPÍTULO 3. Segunda fase del diseño de ejecución
En un sistema de mampostería de ladrillo será necesaria la nomenclatura de cada uno de los muros del proyecto en cada nivel, designando por ejemplo un sistema de nomenclatura en el que se utilice la inicial del sistema y una secuencia numérica M1, M2, etc. Nomenclatura que luego podrá ser utilizada también para los sistemas de revoque y pintura. La nomenclatura del sistema debe obedecer a la importancia que tenga para el proyecto obtener los beneficios de esta. Es decir que es necesario primero hacer una evaluación para definir si se hace o no la nomenclatura. El producto del desarrollo de esta variable son copias de los planos existentes del proyecto y del sistema constructivo al cual se le está haciendo el diseño de ejecución donde se muestra la sectorización del proyecto y del sistema y su nomenclatura. Una vez se tiene la sectorización y la nomenclatura del proyecto y de cada uno de los sistemas a ejecutar se procede a plantear las diferentes alternativas de ejecución haciendo uso de ella.
o bien, a partir de formulaciones novedosas que el autor de ‘’la idea’’ quiere explorar, o a partir de especificaciones que sobre el proceso contenga el proyecto mismo. Esta es la fase más creativa del trabajo pues en ella se deben enunciar las diferentes alternativas de solución estratégica de la ejecución. En esta fase el constructor hace su principal aporte al enunciar opciones de solución al problema y después de evaluarlas definir cual es la mas viable, para beneficio del costo de la ejecución del proyecto. Los insumos necesarios para plantear las diferentes alternativas de ejecución son el resultado de todo el trabajo anterior ya que se deben tener en cuenta: Sistema constructivo. Localización de la actividad. Definición de actividades precedentes, simultáneas y sucesoras. Definición del proceso constructivo. Sectorización y nomenclatura. Los criterios para definir una alternativa de ejecución son:
3.2 PLANTEAMIENTO DE ALTERNATIVAS DE EJECUCIÓN Durante esta etapa se enuncia una gama de opciones alternativas del proceso de ejecución del sistema en cuestión. Las diferentes alternativas se deben configurar a partir de ‘’estrategias técnicas’’ para la ejecución, las que a su vez pueden estructurase a partir de procedimientos técnicos de conocimiento y práctica generalizada ya avalados por el uso
Se recomienda que las alternativas de ejecución se expresen en diagramas de precedencias sin identificar tiempos ya que en esta fase del diseño no es necesario, solo se requiere expresar una alternativa en función de la estrategia para abordar la ejecución del sistema constructivo. Se plantea una alternativa global para la ejecución del proyecto haciendo uso de la sectorización general planteada anteriormente. Luego se plantea la alternativa de ejecución para cada uno de los sistemas constructivos teniendo en cuenta:
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• Los criterios de programación para el sistema constructivo en cuestión. • La secuencia de avance de la ejecución en planta y alzado. • La relación con otras actividades, por ejemplo; la construcción de las columnas requiere que estén terminadas las fundaciones en un sistema aporticado. La colocación de marcos de puertas y de ventanas debe avanzar al mismo ritmo y en la misma secuencia que la mampostería. La ejecución de los pisos inferiores no puede interferir con la ejecución de la mampostería, o la colocación de puertas y ventas. • Las Interferencias de transporte de materiales y flujo de personal de la misma actividad y de las demás actividades. En la figura 10 se muestran tres alternativas para la ejecución de un piso en concreto. La alternativa 1 plantea la utilización de un solo frente de trabajo que realiza todas las actividades del proceso en cada una de las zonas. La alternativa 2 plantea la utilización de 6 frentes de trabajo, uno por cada una de las actividades, donde cada frente de trabajo va detrás del otro desde la zona 1 hasta la última zona 6, lo que permite la especialización de cada frente en una tarea específica. La alternativa 3 plantea utilizar dos frentes de trabajo, uno en las actividades 1, 2, 3, 4 y 5 y otro en la actividad 6 ya que para esta se requiere personal especializado en vaciado de concreto.
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3.3 DEFINICION DEL TIEMPO DE EJECUCION (PROGRAMACIÓN) La programación de obra es una de las variables que desde hace mucho tiempo se considera dentro de la industria de la construcción para la planificación de obras. Hoy día es una de las herramientas importantes y necesarias para determinar y controlar el tiempo de ejecución de un proyecto. En esta variable se utilizan las herramientas existentes y bien conocidas de programación de obras. Se pueden realizar ejercicios de aproximación a la definición del tiempo de ejecución de un proyecto cuando no se tiene formación en los métodos de programación de obras. De lo contrario se recomienda utilizar los métodos existentes con toda la técnica. Para realizar la programación de obra es necesario tener el conocimiento preciso del sistema constructivo y haber definido la alternativa de ejecución, ya que el programa de obra no es más que una representación de la estrategia de ejecución para un sistema constructivo especifico o un proyecto completo. Para desarrollar esta variable es necesario tener en cuenta los siguientes aspectos: Definición de actividades y sub-actividades. Se debe dividir el sistema constructivo en actividades y sub-actividades, teniendo en cuenta la sectorización ya realizada. Para realizar esta labor recomiendo la lectura y estudio del libro del profesor Arquitecto Constructor Víctor Alberto Vargas Echeverri “Elementos para los controles cuantitativos en la ejecución de obra”, donde se ilustra de una manera muy clara todo lo que tiene que ver con
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CAPÍTULO 3. Segunda fase del diseño de ejecución
Figura 10 Alternativa de ejecución
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El Diseño de Ejecución
la descomposición de los sistemas constructivos para el análisis de recursos. El listado de actividades y subactividades permite el conocimiento específico y detallado de la labor de construir. De este análisis sale un listado de sub-actividades que para permitir una buena comprensión del proceso constructivo se recomienda sea lo más detallada posible.
to, donde se utilicen formatos estándar para el cálculo, ya que suele suceder que en el proceso se decida juntar dos sub-actividades y para esto es muy importante tener las cantidades de obras identificadas para poderlas en este caso sumar y no tener que volver a hacer el cálculo. Tener en cuenta que existen formatos especializados dependiendo del material a cuantificar como es el caso de la cuantificación del acero de refuerzo.
Para el caso del sistema constructivo de la figura 10 podríamos plantear la siguiente división teniendo en cuenta la alternativa de ejecución 1.
Identificación de rendimientos. En el sector de la construcción y más específicamente en la labor de programación se han difundido una serie de listados que determinan los rendimientos de la maquinaria y mano de obra por unidad de tiempo. Estos listados se deben utilizar para definir los rendimientos de cada una de las actividades que se requieren realizar y a las que se necesita definir el tiempo de ejecución.
Ejecución de pisos en concreto • Apisonado de sub-rasante zona 1 • Colocación piedra entresuelo 6” y 2“, zona 1 • Colocación capa gravilla zona 1 • Tendido de polietileno zona 1 • Construcción de placa zona 1 Y así se repite para cada una de las zonas Cálculo de cantidades de obra. Este es un proceso estrictamente matemático, pero donde se debe tener en cuenta el conocimiento del proyecto y del sistema constructivo que se está planificando. Se sacan cantidades de obra para poder definir tiempos, frentes de trabajo y finalmente determinar el tiempo de ejecución del proyecto. Es necesario contar con un buen sistema de cuantificación de obra donde las cantidades estén bien referenciadas de acuerdo a la nomenclatura del proyec-
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Definición de frentes de trabajo. Es necesario determinar cuántos frentes de trabajo se requiere tener en la ejecución, dependiendo del tiempo establecido en días para la ejecución de todo el sistema constructivo y el rendimiento teórico utilizado en el cálculo, el cual resulta de dividir la cantidad de la obra por el tiempo establecido, y este producto dividirlo por el rendimiento teórico. Se recomienda para esta labor utilizar rendimientos en unidad del sistema constructivo por día. Cuando no se tiene el plazo de ejecución en días de todo el sistema es necesario hacer supuestos de tiempos prudentes de ejecución para definir cuantos frentes de trabajo se requieren. Después de obtener estos datos es necesario representar la programación de obras en un cuadro o diagrama de Gantt, donde se tengan en cuenta los siguientes parámetros:
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1. Numeración de la actividad 2. Nombre de la actividad 3. Unidad de medida
las implicaciones económicas que tienen las especificaciones y cantidades de los recursos identificados.
8. Tiempo de ejecución estimado en días
Se aborda nuevamente los materiales o componentes del sistema constructivo a ejecutar, de los cuales ya se tiene un conocimiento básico en términos de la cantidad, la especificación y la normativa que deben cumplir. Por lo tanto en función de la información y cálculos acumulados, es posible determinar un programa de suministros para los insumos materiales y definir las condiciones de adquisición.
Este programa debe mostrar entonces gráficamente cual fue la alternativa de ejecución escogida y va a servir después para hacer control del tiempo.
Se analiza el recurso humano determinado y la composición de las cuadrillas requeridas para ejecutar la labor, para lo cual se debe tener en cuenta el programa de obra ya realizado.
Cabe anotar que en el medio existen empresas especializadas en realizar esta labor y que las programaciones de obras se realizan de una manera muy general, pero en lo académico es necesario que sea de una manera detallada para lograr una adecuada comprensión de los procesos constructivos y sus secuencias.
Se incorpora el equipo y la herramienta necesaria en función de los frentes de trabajo, y se determina la modalidad de adquisición de estos ya sea compra o arrendamiento, incorporando las consecuencias económicas de uno y otro caso.
4. Cantidad de obra total 5. Rendimiento teórico por día 6. Conformación de la cuadrilla de trabajo 7. Frentes de trabajo necesarios
El diagrama de programación resume gráficamente la alternativa de ejecución empleada, las cantidades de obra, el personal necesario y el tiempo de ejecución.
3.4 DEFINICIÓN DE RECURSOS MATERIALES, MANO DE OBRA,
HERRAMIENTA, EQUIPO Y COSTO
En esta etapa se concentra la atención sobre la identificación y discriminación de los diferentes recursos; materiales, humanos y técnicos que se han de incorporar durante el proceso de producción o ejecución, así como en el análisis de
Las variables que se deben desarrollar se explican a continuación. 3.4.1 Definición comercial de los materiales que cumplan las especificaciones. Con respecto a los materiales en este nivel del diseño ya se tiene un estudio del tipo de material que se debe utilizar, ahora se debe elegir el proveedor más conveniente para su suministro. Se realiza un proceso de identificación de proveedores elegibles, marcas del producto, estudio de catálogos técnicos sobre el producto, verificación de muestras, resultados de ensayos del material si es del caso, visitas a los proveedores, etc. Es un proceso de selección de la mejor opción en cuanto a calidad, costo y servicio.
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El Diseño de Ejecución
Una vez elegido el proveedor se pueden definir las condiciones del suministro, que pueden ser condiciones de entrega, condiciones de pago, trámites necesarios para la adquisición, etc.
Plazos de entrega establecidos por el proveedor. Cantidades mínimas y máximas de suministro por parte del proveedor
Se deben considerar los siguientes aspectos:
Tiempos de preproducción en obra, cuando es un insumo para la fabricación de elementos en obra que luego serán utilizados en la ejecución.
1. Solicitud de cotización a varios proveedores.
Capacidad de almacenamiento en la obra.
2. Análisis de esas cotizaciones en función del costo y la calidad.
De acuerdo a la programación y a los rendimientos de producción se debe establecer la cantidad de material necesaria y la fecha en que se debe tener disponible en la obra. Se puede graficar en la parte inferior del programa de obra haciendo un listado de los materiales y ubicando la cantidad en el día en que se requiere en la obra.
3. Definición de las condiciones del suministro. 4. Elaboración del contrato. 5. Definición de pólizas. Para el ejercicio académico se recomienda simular el trabajo real, pero en ocasiones no es posible en el desarrollo de esta variable por lo tanto se recomienda que se haga un contacto con los proveedores, se conozca el material que suministran y las condiciones de este suministro para finalmente definir el mejor. En esta variable se produce un listado de proveedores con las condiciones de suministro para cada uno de los materiales. 3.4.2 Establecimiento del programa de suministro de los materiales de acuerdo a la programación Después de conocer el proveedor y la capacidad de este para producir o suministrar, se debe considerar el plazo para la entrega del material y establecer el programa de suministro. Se debe prestar especial atención a:
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3.4.3 Definición del personal Es necesario tener una idea de la cantidad de personal que se empleará en la ejecución de la obra. Hasta el momento se tiene definida la conformación de la cuadrilla de trabajo y los frentes de trabajo en el programa de obra. Es necesario utilizar esta información para definir la cantidad de personal que se tendrá en la obra a través del tiempo de ejecución. Debajo del programa de ejecución se puede cuantificar el número de trabajadores que se requiere por semana, para visualizar los picos y bajos del personal durante el tiempo de ejecución. Una vez se define el flujo de personal se debe tener una nivelación modificando la programación, para tratar de suavizar la curva al máximo posible. 3.4.4 Definición y cuantificación de la herramienta La herramienta necesaria para la ejecución del sistema constructivo está dada por cada uno de los frentes de trabajo
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CAPÍTULO 3. Segunda fase del diseño de ejecución
y depende de la labor que se requiera realizar. Es necesario definir la herramienta para cada una de las cuadrillas que trabajaran en la obra. Debajo del programa de obra se puede hacer un listado de la herramienta necesaria para la ejecución y para cada una de las barras que indican el tiempo de cada actividad se puede registrar la cantidad necesaria. 3.4.5 Definición del equipo, establecimiento del programa de suministro, devolución y definición de las condiciones de mantenimiento Cuando se realizó la programación de obra se identificó el equipo necesario para la ejecución ya que de este depende el rendimiento. En esta variable se define con mayor precisión el equipo de transporte y producción a utilizar, teniendo en cuenta:
Tanto para los equipos y maquinas arrendados como para los propios es indispensable determinarles un programa de mantenimiento preventivo, por lo cual se deben consultar las condiciones técnicas del equipo, sus condiciones de operación y definir cuando se deben hacer los procesos de mantenimiento para evitar que una falla interrumpa la producción. Esto se puede lograr mediante la utilización de cuadros de mantenimiento de equipo que permitan registrar el momento en el que se efectúa para así lograr su control. Es necesario definir en el cuadro de mantenimiento: Nombre del equipo Mantenimiento diario Mantenimiento periódico (semanal, quincenal, mensual u otro.) Responsable del mantenimiento
Cantidad de material a transportar por día. Rendimientos en producción
3.4.6 Definición del costo
Capacidad del equipo que está dada por las especificaciones de este.
En esta fase se aproxima al cálculo de las implicaciones económicas del proceso de producción, es decir se valora la obra a ejecutar a partir del análisis unitario de los ítems a producir y se proyectan esos resultados para tener un estimativo global de los costos generales de producción, mediante la utilización de las técnicas existentes para presupuestar obra. Las cifras aquí obtenidas en términos de análisis unitarios, pueden cruzarse con la programación antes obtenida y visualizar el flujo de recursos económicos que demandad la ejecución de la obra.
Cuando el equipo se obtiene por arrendamiento o préstamo, u otra modalidad diferente a la de la compra, es necesario optimizar su utilización en el tiempo, por lo tanto se debe determinar la fecha de ingreso y de salida del equipo o maquinaria en función del programa de trabajo, teniendo en cuenta especialmente que pueden requerirse varios equipos iguales si los contratos se superponen en el tiempo. En este caso es necesario registrar el equipo en la parte inferior del programa de trabajo ubicando el día de ingreso a la obra y el día de salida.
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El Diseño de Ejecución
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CAPÍTULO 4. Tercera fase del diseño de ejecución
CAPÍTULO 4 Tercera fase del diseño de ejecución “Diseño de producción” 4.1 GENERALIDADES El diseño de producción se debe entender como la etapa en la cual, sobre la base de los elementos de información (planos especificaciones, normas, etc.), decisión (alternativas o estrategias para abordar el proceso), programación (actividades, secuencias, precedencias, tiempos, rendimientos), calculo (cantidades, costos), dotación (herramientas, equipos, cuadrillas), se toman las decisiones detalladas que controlan y guían la fase de producción de la obra objeto del diseño de ejecución. Esta fase incluye: Definición de condiciones y necesidades de almacenamiento. Diseño de planta de los almacenes.
Determinación de los componentes o materiales a procesar previos a la producción. Definición del proceso de producción y diseño de planta del taller para el procesamiento, en los casos en que aplique.
Distribución y flujo de los materiales a procesar y procesados en almacenamiento previo a la ejecución, considerando el flujo hasta el lugar de utilización.
Definición de las medidas de seguridad industrial a tener en cuenta en la ejecución. Elaboración de mapa de riesgos.
Definición de flujos de ejecución. (horizontal y vertical).
Preparación de planos para la ejecución
4.2 DEFINICIÓN DE CONDICIONES Y NECESIDADES DE ALMACENAMIENTO DISEÑO DE PLANTA DE LOS ALMACENES
A partir de lo que el fabricante, el proveedor o la norma técnica establezcan, se debe definir los requisitos de manipulación y almacenamiento de los insumos materiales para la obra. Se debe consultar con el proveedor las condiciones de manejo y almacenamiento, y elaborar con estas, una ficha que servirá para la instrucción del almacenista en la parte de manipulación, revisión y almacenamiento del material.
En la figura 11 se muestra una ficha de almacenamiento del material de playa. Donde se utilizó el método de la ilustración. En ella se muestran las condiciones de almacenamiento que deberán ser explicadas por el personal técnico al personal de obra. Se debe definir ubicación de campamentos, almacenes, patio
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El Diseño de Ejecución
Figura 11 Condiciones de almacenamiento y manipulación del material de playa.
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CAPÍTULO 4. Tercera fase del diseño de ejecución
de materiales, talleres de producción con áreas necesarias y distribución de los materiales en el almacenamiento de acuerdo a: Alternativa de ejecución (localización en la obra) Personal administrativo y técnico. (oficinas) Personal operativo (servicios provisionales). Programa de obra. (cantidad necesaria de materiales a almacenar)
Condiciones de almacenamiento y manejo. (áreas y condiciones necesarias de almacenamiento y manipulación) Para la definición de campamentos se pueden utilizar los parámetros que se han definido en muchas publicaciones sobre campamentos u obras provisionales. El resultado de esta variable son fichas de almacenamiento y un plano de localización de campamentos y lugares de almacenamiento. Se utilizan copias de los planos reales del proyecto.
4.3 DETERMINACION DE LOS COMPONENTES O MATERIALES A PROCESAR PREVIOS A LA PRODUCCION.
DEFINICIÓN DEL PROCESO DE PRODUCCIÓN Y DISEÑO DE PLANTA DEL TALLER PARA EL PROCESAMIENTO, EN LOS CASOS EN QUE APLIQUE.
Se debe hacer un análisis de los trabajaos a realizar de acuerdo a los procesos constructivos en cuestión, para definir cuales de estos requieren etapas de preproducción. Esto se refiere a los componentes que se deben preparar antes de la etapa de instalación definitiva en la obra. Cuando se va a producir una mampostería en ladrillo es necesario producir antes el mortero, figurar el acero si es del caso, cortar el ladrillo para los ajustes y humedecer el ladrillo. Al producir una losa prefabricada, antes se debe armar toda la formaleta, figurar el acero de refuerzo y preparar las mezclas. Se considera cada uno de los componentes a procesar y se define su proceso de producción. Una vez definido el proceso, se hace el diseño de planta del lugar de preproducción.
Se debe considerar la capacidad del taller o el lugar de producción, de acuerdo a la mayor cantidad de material que se necesita según la programación. En la figura 12 se muestra un diseño de planta para preparación de formaleta y figuración del acero de refuerzo para un sistema constructivo de cerramientos en mampostería con sillares en concreto. La formaleta es necesaria para el vaciado de los sillares. Aquí se define ubicación de elementos necesarios para la producción y dimensiones del taller.
Los productos de esta variable son planos de cada uno de los talleres de preproducción, con su respectiva distribución en planta.
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El Diseño de Ejecución
Figura 12 Diseño de planta de un taller de producción
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CAPÍTULO 4. Tercera fase del diseño de ejecución
4.4 DISTRIBUCIÓN DEL MATERIAL EN ALMACENAMIENTO PREVIO A LA EJECUCIÓN, CONSIDERANDO EL FLUJO HASTA EL
El producto de esta variable son planos que ilustren la solución de la variable. Se debe utilizar copias de los planos del proyecto.
LUGAR DE UTILIZACIÓN
A pesar de que muy probablemente en el diseño general de planta se determine un sitio de almacenamiento, al hacer un análisis por sectores es necesario establecer lugares para acopio local de materiales, o sea aquellos sitios donde se almacena lo necesario para realizar una operación de producción en cada frente ya sea por nivel, por edificio, por apartamento, etc. Se debe considerar cuatro aspectos: 1. La distribución en planta de los materiales en el lugar de utilización. 2. La ruta de transporte de los materiales o flujo de los materiales desde cada acopio hasta cada frente de trabajo. 3. La ubicación del transporte vertical. 4. la necesidad de rampas, accesos provisionales, etc., que permitan el flujo del material hasta el lugar de utilización. En la figura 13 se muestra el flujo de transporte de la baldosa para piso desde el lugar de almacenamiento hasta el lugar de utilización, se consideran tres frentes de trabajo por lo que se definen tres lugares de almacenamiento, uno para cada frente. El material sale del sótano del edificio y a través del malacate ubicado en el foso de ascensor se transporta hasta cada piso.
4.5
DEFINICIÓN DE LAS MEDIDAS DE SEGURIDAD INDUSTRIAL A TENER EN CUENTA EN LA EJECUCIÓN
Para asegurar el éxito en la ejecución del sistema
constructivo es necesario considerar las medidas de seguridad y los implementos de seguridad necesarios para proteger al personal de eventuales accidentes y deterioro de su capacidad física. El tema de la seguridad industrial ha sido tratado al detalle por personal idóneo y especializado y se han realizado publicaciones muy precisas sobre él. Existen publicaciones especializadas en la industria de la construcción por lo que es necesaria su consulta para la determinación de esta variable. Inicialmente se deben considerar las condiciones particulares de la obra y las soluciones que se han dado hasta el momento para elaborar un mapa de riesgos, donde se ubican los riesgos presentes en la obra y se definen las medidas de seguridad necesarias para mitigar esos riesgos. Luego para cada una de las actividades se debe definir los implementos de seguridad que deben utilizar los operarios para su protección física.
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El Diseño de Ejecución
Figura 13. Flujos del material y ubicación en el lugar de utilización
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CAPÍTULO 4. Tercera fase del diseño de ejecución
El resultado de esta variable son planos de localización de riesgos y las medidas de seguridad necesarias y un listado de los equipos de seguridad personal necesarios, con sus cantidades.
4.6 DEFINICIÓN DE FLUJO DE EJECUCIÓN Teniendo en cuenta los elementos definidos anteriormente es necesario expresar la secuencia o el flujo de ejecución del sistema constructivo, es decir definir la secuencia en la que se va construyendo el sistema en el edificio. Al definirlos orientamos la realización del trabajo sin tener riesgos de interferencias con otras actividades, almacenamientos, flujos de transporte, decisiones propias del proyecto, etc. Esta definición la podemos llamar también, dirección de avance o secuencia de ejecución. Se inicia mediante la ubicación de los frentes de trabajo, señalando para cada uno de ellos su desplazamiento o dirección de avance por medio de flechas. Se podría simular gráficamente mes a mes la ejecución de la actividad, para realizar análisis de ejecución, y poder hacer los ajustes necesarios.
4.7 PREPARACIÓN DE PLANOS PARA LA EJECUCIÓN Los planos de ejecución son una herramienta indispensable en cualquier sistema productivo y estos tienen que ver con la explicación concreta, completa y grafica del sistema de ejecución, con el objeto de que el personal operativo se instruya sobre la ejecución y conozca el cómo se hacen las cosas. Son necesarios dependiendo del sistema constructivo a ejecutar. Los planos de ejecución cobran importancia como ayuda a la comprensión del proceso productivo, cuando son complejos o desconocidos y logran ser un complemento del procedimiento documentado que se realizó en la fase del estudio del caso. El ejemplo más claro de planos de ejecución son los planos para el armado de obras falsas o ensamble de estructuras metálicas. No se puede confundir planos de ejecución con detalles constructivos. Los primeros indican la forma como se debe construir un sistema constructivo o parte de él y pertenecen a la ejecución del proyecto. Los segundos indican la composición del sistema constructivo y pertenecen al diseño del proyecto, como fue tratado en el capítulo de estudio del caso en la variable de definición del sistema constructivo.
El producto de esta variable son plantas o alzados donde se localizan los frentes de trabajo y las secuencias en su desplazamiento.
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El Diseño de Ejecución
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Facultad de Arquitectura / Universidad Nacional de Colombia - Sede Medellín
CAPÍTULO 1. Por qué diseñar la ejecución
BIBLIOGRAFÍA
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Este libro se termino de imprimir en los talleres del Centro de Publicaciones de la universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín, En el mes de junio de 2013. La edición consta de 300 ejemplares La Carátula de Imprimio en Propalcote C1S de 250 gramos, las paginas interiores en Bond de 75 gramos. Las fuentes tipográficas son Zurich LtCn Bt para Textos y Zurich Blk Bt para titulos. La diagramación estuvo a cargo de Madaly López González.
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