UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL ESCUELA ...

241 Pages·2017·4.34 MB·English

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

Tema:

“IMPLEMENTACIÓN DE LA METODOLOGÍA BIM Y EL SISTEMA LAST
PLANNER 4D PARA LA MEJORA DE GESTION DE LA OBRA “RESIDENCIAL
MONTESOL-DOLORES”-TOMO I
Presentado por:
GOYZUETA BALAREZO, GLEYSER JIMMY
PUMA LUPO, HIPOLITO

Para optar el Título Profesional De:
INGENIERO CIVIL
Asesor de Tesis:
ING. ANTONIO VALDEZ CACERES

Lugar donde se desarrolla:
REGION: Arequipa
PROVINCIA: Arequipa
DISTRITO: José Luis Bustamante y Rivero

AREQUIPA -PERU
2016
“IMPLEMENTACIÓN DE LA METODOLOGÍA BIM Y EL SISTEMA LAST
PLANNER 4D PARA LA MEJORA DE GESTION DE LA OBRA “RESIDENCIAL
MONTESOL-DOLORES”

Tesis profesional presentada por los bachilleres:
GOYZUETA BALAREZO, GLEYSER JIMMY
PUMA LUPO, HIPOLITO

Para optar el título profesional de Ingeniero Civil

Calificación: _____________________________________________________________
Fecha de sustentación: _____________________________________________________

Jurados de tesis:

______________________________ ____________________________
Ing. Jorge Iruri Pérez Ing. Víctor Rendón Dávila
Presidente del jurado Miembro del jurado

_______________________________
Ing. Roberto Cáceres Flores
Miembro del Jurado
Dedicatoria VII

C coonntt enido
DEDICATORIA

A Dios por darme constancia y guiarme

por el buen camino.

A mis padres Cesar y Zaida quienes con

su apoyo incondicional quienes son mi

fortaleza y motivo para salir adelante

A mis hermanos por su apoyo y amistad.

A mi tío Javier quien desde muy pequeño

me apoyo como a un hijo brindándome

su apoyo y ejemplo

A todas las personas que me

acompañaron, amigos y familiares, que

con sus palabras de aliento me dieron

fuerzas para seguir adelante

GLEYSER JIMMY GOYZUETA BALAREZO
Dedicatoria VII

DEDICATORIA

A Dios, por todas tus bendiciones, por darme
fuerzas para seguir adelante y no desmayar,
enseñándome a encarar las adversidades.

A mi madre Rosa, por su inmenso apoyo y
por demostrarme siempre su amor y cariño.

A mi padre y hermano, el cual a pesar de
nuestra distancia física, sé que ha estado
siempre cuidándome y guiándome desde el
cielo y este momento hubiera sido tan
especial para el como lo es para mí.

A mis hermanos y hermanas; Jorge
Waltertrudis, Karina, Lourdes, por su amor,
enseñanza y porque sé que están felices con
mis logros.

A mis sobrinas Maciel y Jaqueline para
quienes hacen que los días sean más
agradables para la familia.

A mis compañeros y amigos que sin esperan
nada a cambio compartieron sus
Conocimientos, alegrías y tristezas y a todas
Esa personas que durante los cinco años
estuvieron a mi lado apoyándome.

HIPOLITO PUMA LUPO
Resumen VIII

RESUMEN

La presente Tesis “IMPLEMENTACIÓN DE LA METODOLOGÍA BIM Y EL SISTEMA
LAST PLANNER 4D PARA LA MEJORA DE GESTION EN LA OBRA: RESIDENCIAL
MONTESOL-DOLORES”, tiene como propósito contribuir a la solución de los problemas
ocasionados en el sector de la construcción ya que uno de los mayores retos es conseguir
que los proyectos cumplan con lo planificado en plazo, costo y calidad.

El cumplimiento de los objetivos del proyecto, es un aspecto perseguido por todas las
empresas constructoras. En la actualidad, Building Information Modeling y su integración
con un sistema Integrated Project Delivery (IPD), aportan varios mecanismos para mejorar
la calidad de lo construido, y favorecer la consecución de los objetivos del proyecto.

El presente trabajo se basará en identificar los beneficios derivados de realizar una
coordinación en etapas tempranas del proyecto utilizando tecnologías BIM y conceptos de
constructabilidad. Para ello nuestra propuesta de mejora se centra en la etapa de pre-
construcción y construcción donde analizaremos los factores que afectan a la
constructabilidad mediante el uso de herramientas BIM. Se realizará también la aplicación
de Last Planner System (LPS) y BIM 4D, realizando un análisis teórico y práctico, así como
un análisis de los resultados tras la aplicación conjunta de ambas.

La implementación de la metodología se hará en un caso práctico donde se analiza el efecto
que provoca en la gestión de obra la implementación de estos sistemas, con respecto a la
metodología tradicional, con la obtención final de una simulación en 4D de la obra realizada
a partir de La programación resultante de la aplicación de LPS.
Abstract IX

ABSTRACT

This thesis "IMPLEMENTATION OF THE METHODOLOGY BIM AND LAST
PLANNER 4D FOR IMPROVING MANAGEMENT AT WORK: RESIDENCIAL
MONTESOL-DOLORES", it aims to contribute to the solution of the problems caused in
the construction sector as one of the biggest challenges is getting the planned projects meet
the deadline, cost and quality.

The fulfillment of the project objectives, is an aspect pursued by all construction companies.
Currently, building information modeling and integration with an Integrated Project
Delivery (IPD) system, provide several mechanisms to improve the quality of the buildings,
and support the achievement of project objectives.

This work will be based on identifying the benefits of making a digital coordination at early
stages of the project using BIM technologies and concepts of constructability. For this it
improves our proposal focuses on the pre-construction and construction where we will
analyze the factors that affect the constructability using BIM tools. It is implementing Last
Planner System (LPS) and BIM 4D will also take place, making a theoretical and practical
analysis, and an analysis of the results after the joint application of both.

The implementation of the methodology will be done in a case where the effect it causes in
the management of work implementing these systems, compared to traditional methods, with
final production of a 4D simulation of the work done is analyzed Programming resulting
from the application of LPS.
Acrónimos X

ACRÓNIMOS UTILIZADOS

AEC: Architectural, Engineering and Construction / Arquitectura, Ingeniería y
Construcción.
AIM: Assets Information Management / Gestión de Activos con información
BIM: Building Information Modeling / Modelado de la Construcción con Información
BEP: Building Executive Plan / Plan de Ejecución de Construcción
CAD: Computer Aided Design / Diseño Asistido por Ordenador
CoBIE: Construction Operations Building Information Exchange
IFC: Formato de intercambio de información.
FM: Facility Management / Mantenimiento de Instalaciones
IPD: Integrate Project Delivery / Ejecución Integral de Proyectos
NBS: National Building Specification
NBIS: National Institution of Building Sciencies
LOD: Level of Development / Nivel de Desarrollo
JIT: Just in Time / Justo a Tiempo
RFI: Request for Information / Solicitud de Información
ROI: Return on Investment / Retorno de la Inversión
LPS: Last Planner System / Sistema del Último Planificador
WBS: Work Breakdown Structure / Estructura del desglose del trabajo
LPDS: Lean Project Delivery System
PPC: Plan Percent Complete / Porcentaje de Plan Completado
MEP: Mechanical, Electrical & Plumbing / Mecánica, Eléctrica y Fontanería
VDC: Virtual Design & Construction / Diseño y Construcción Virtual
LCI: Lean Construction Institute / Instituto de Lean Construction.
TPS: Toyota Production System / Sistema de Producción Toyota.
INDICE XI

ÍNDICE DE CONTENIDOS

ÍNDICE DE CONTENIDOS ............................................................................................... XI
CAPÍTULO 1: INTRODUCCIÓN ........................................................................................ 1
1.1 PROBLEMÁTICA ...................................................................................................... 1
1.2 ANTECEDENTES GENERALES .............................................................................. 4
1.3 OBJETIVOS ................................................................................................................ 7
1.3.1 OBJETIVO GENERAL ....................................................................................... 7
1.3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ............................................................................... 7
1.4 METODOLOGÍA DE TRABAJO .............................................................................. 7
CAPÍTULO 2. MARCO TEÓRICO ..................................................................................... 9
2.1 MODELADO DE LA INFORMACIÓN DE LA EDIFICACIÓN (BIM) .................. 9
2.1.1 DEFINICIÓN ....................................................................................................... 9
2.1.2 MODELO BIM................................................................................................... 11
2.1.3. LEVEL OF DEVELOPMENT / NIVEL DE DESARROLLO (LOD) ............. 13
2.1.4. NIVEL DE MADUREZ BIM............................................................................ 15
2.1.5 PROYECTO BIM............................................................................................... 18
2.1.6 JUSTIFICACIÓN DEL USO BIM..................................................................... 19
2.1.7 COORDINACIÓN BIM ..................................................................................... 21
2.1.8 BENEFICIOS DEL BIM EN LA CONSTRUCCIÓN ....................................... 23
2.1.9 LIMITACIONES Y CONSIDERACIONES...................................................... 25
2.1.10 SOFTWARE’S BIM........................................................................................ 27
2.2 INTEROPERABILIDAD .......................................................................................... 30
2.3 LEAN PROJECT DELIVERY SYSTEM (LPDS) ................................................... 32
2.3.1 LEAN CONSTRUCTION .................................................................................. 35
2.3.2 SISTEMA DE PLANIFICACIÓN LAST PLANNER (LPS) ............................ 38
INDICE

2.3.3 MEDICIÓN DEL DESEMPEÑO. ..................................................................... 46
2.3.4 HERRAMIENTAS LEAN ................................................................................. 49
2.3.5 LAS RESTRICCIONES MÁS COMUNES EN LA CONSTRUCCIÓN .......... 54
2.4 CONSTRUCTABILIDAD ........................................................................................ 55
2.4.1 CONCEPTO Y GENERALIDADES ................................................................. 55
2.4.2 BENEFICIOS DE TRABAJAR APLICANDO LA CONSTRUCTABILIDAD
..................................................................................................................................... 56
2.4.3 LA CONSTRUCTABILIDAD COMO HERRAMIENTA PARA LA
DETECCIÓN DE ERRORES ..................................................................................... 57
2.4.4. APLICACIÓN DE LA CONSTRUCTABILIDAD EN LAS DIVERSAS
ETAPAS DE UN PROYECTO. .................................................................................. 58
2.4.5. LÍMITES DE LA CONSTRUCTABILIDAD .................................................. 60
2.5 INTEGRATED PROJECT DELIVERY ................................................................... 61
2.5.1 INTRODUCCIÓN .............................................................................................. 61
2.5.2 SISTEMA TRADICIONAL Y SISTEMA IPD ................................................. 62
2.5.3 CONFIGURACIÓN DE UN PROYECTO INTEGRADO................................ 64
2.6 SINERGIA BIM Y LEAN CONSTRUCTION......................................................... 68
2.7 BIM EN EL MUNDO ........................................................................................... 72
CAPÍTULO 3: DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO DE CONSTRUCCIÓN ..................... 81
3.1. ASPECTOS GENERALES .................................................................................. 81
3.2. ESTADO ACTUAL DE LA INFRAESTRUCTURA ......................................... 82
3.3 DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO .................................................................... 83
3.4 DESCRIPCIÓN FISICA DE LA META DEL PROYECTO ........................... 86
CAPÍTULO 4: IMPLEMENTACIÓN BIM ........................................................................ 91
4.1 INTRODUCCIÓN ..................................................................................................... 91
4.3 ÁREAS DE IMPLEMENTACIÓN ........................................................................... 92
4.3.1 ÁREA DE TECNOLOGÍA ........................................................................... 92
INDICE

4.3.2 ÁREA DE PROCESOS ................................................................................. 92
4.3.3 ÁREA DE POLÍTICAS................................................................................. 92
4.4 CRITERIOS DE IMPLEMENTACIÓN ................................................................... 93
4.4.1 PROCESOS ........................................................................................................ 93
4.4.2 GESTIÓN ........................................................................................................... 95
4.4.3 RECURSO HUMANO ....................................................................................... 97
4.4.4 TECNOLOGÍA ................................................................................................ 100
4.5 CARACTERÍSTICAS DE LA METODOLOGÍA DE IMPLEMENTACIÓN BIM
....................................................................................................................................... 101
4.6 IMPLEMENTACIÓN DE BIM APLICADO AL CASO DE ESTUDIO ............... 103
4.6.1 ANÁLISIS DE LA ORGANIZACIÓN ............................................................ 104
4.6.2 DIAGNÓSTICO Y PROPUESTA DE IMPLEMENTACIÓN ........................ 105
4.6.3 PLAN DE EJECUCIÓN BIM .......................................................................... 106
4.6.3.1 IMPORTANCIA DEL PLAN DE EJECUCIÓN BIM.................................. 106
4.6.3.2 CONTENIDO MÍNIMO DEL PEB .............................................................. 107
4.6.3.3 ELABORACIÓN DEL PLAN DE EJECUCIÓN BIM ................................. 107
4.6.4 ESTANDARIZACIÓN DE EJECUCIÓN DE PROYECTOS BIM .................... 135
4.6.4.1 ESTÁNDAR BIM ......................................................................................... 137
4.6.4.2 ARCHIVOS DE SOPORTE .......................................................................... 138
4.6.4.3 CONTROL DOCUMENTARIO DE PROYECTOS BIM ............................ 139
CAPÍTULO 5. APLICACIÓN DE LA METODOLOGÍA BIM ...................................... 140
5.1 ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN SUMINISTRADA ...................................... 140
5.2 MODELADO BIM PARAMÉTRICO DEL PROYECTO.................................. 144
5.2.1. MODELAMIENTO BIM DEL PROYECTO ................................................. 144
5.3 USOS BIM DESARROLLADOS EN EL PROYECTO ......................................... 150
5.3.1 COORDINACIÓN BIM 3D ............................................................................. 150