Application of the=
BIM
management methodology in the water conduction channel of the Chiticay - Paute irrigati=
on
system
Chica
Guzmán Carlos Adrián. [1] &=
amp;
Diego Fernando Coronel Saco=
to. [2]
Recibido:
04-05-2021 / Revisado: 15-05-2021 /Aceptado: 08-06-2021/ Publicado: 05-07-2=
021
Introduction:
This research investigates the most relevant programs used in the BIM
management methodology worldwide to manage civil projects in terms of linear
infrastructures, this information allowed to propose the implementation of =
this
methodology in the management of the irrigation system Chicticay-Paute
to optimize the cost of the work with the efficient use of material and hum=
an
resources. Objective. Obtain
information from bibliographic sources and experts distributed in Europe and
America on the tools used for BIM management in civil construction processes
focused on drinking water networks. Methodology.
It began by conducting a survey of different BIM, hydraulic and road
specialists who are involved in this type of management from different
countries in Europe and America to verify which are the most accessible too=
ls
and which gives the best results for the development of the third, fourth a=
nd
fifth dimension of project management. In addition, a bibliographic review =
is
carried out on investigations that implement the BIM methodology to complem=
ent
the data presented by the experts and verify the level of maturity in the u=
se
of these tools in different countries. In addition, a section of the canal =
was
modeled and the exact items were quantified to optimize the resources and t=
ime
of the aforementioned irrigation system. Results.
From the data obtained by the research tools and the bibliographic revi=
ew,
it was found that BIM technology reduced the costs of executing works for t=
he
reconstruction of the canal by 13.08 dollars in the 20 meters analyzed, whi=
le,
in the 17 km that owns the total dimension of the channel is calculated a
saving of $ 11,118.00 dollars. In addition, time is optimized in the design=
and
construction in the change of the hydraulic section of the channel. Conclution. It is concluded that the BIM
methodology is suitable to be applied in several irrigation systems in the
province of Azuay to save resources and interconnect several management
processes in a single collaborative system in real time.
Keywords: Irrigation, BIM methodology, construction, design,
resources, time.
Resumen.
Introducción: La presente investigación, indaga en los
programas más relevantes utilizados en la metodología de la gestión BIM a n=
ivel
mundial para gestionar los proyectos civiles en cuanto a infraestructuras
lineales, esta información permitió proponer la implementación de esta
metodología en la conducción del sistema de riego Chic=
ticay-Paute
para optimizar el costo de la obra con el uso eficiente de los recursos
materiales y humanos. Objetivo.
Obtener información de fuentes bibliográficas y de expertos distribuidos en=
Europa
y América sobre las herramientas utilizadas para la gestión BIM en procesos=
de
construcciones civiles de obra lineal como canales de riego. Metodología. Se inició realizando una encuesta a diferentes
especialistas BIM, hidráulicos y viales que están involucrados en este tipo=
de
gestión de diferentes países de Europa y América para constatar cuales son =
las
herramientas más accesibles y que da los mejores resultados para el desarro=
llo
de la tercera, cuarta y quinta dimensión de la gestión de proyectos. En
adición, se realiza una revisión bibliográfica sobre investigaciones que
implementan la metodología BIM para complementar los datos presentados por =
los
expertos y verificar el nivel de madures del uso de estas herramientas en
diferentes países. Además, se efectuó el modelado de un tramo del canal y se
cuantificó los rubros exactos para optimizar los recursos y tiempo del sist=
ema
de riego antes mencionado. Resulta=
dos.
De los datos obtenidos por las herramientas de investigación y la revisión
bibliográfica se pudo constatar que la tecnología BIM redujo los costos de
ejecución de obra para la reconstrucción del canal en 13,08 dólares en los =
20
metros analizados, mientras que, en los 17 km que posee la dimensión total =
del
canal se calcula un ahorro de $11.118,00 dólares. Además, se optimiza el ti=
empo
en el diseńo y construcción en el cambio de la sección hidráulica del canal=
. Conclusión. Se concluye que la
metodología BIM es apto para ser aplicado en varios sistemas de riego de la
provincia del Azuay para ahorrar recursos e interconectar varios procesos d=
e la
gestión en un solo sistema colaborativo en tiempo real
Palabras
claves: Riego<=
span
lang=3DCA style=3D'font-size:12.0pt;line-height:115%;font-family:"Times New=
Roman",serif;
mso-ansi-language:CA'>, metodología BIM, construcción, diseńo, rec=
ursos, tiempo.
Intro=
ducción.
La preservación y uso eficiente de los recursos
hídricos junto a los servicios y productos derivados de estos, son necesari=
os
para asegurar la sostenibilidad global y la calidad de vida de las personas,
sin embargo, la modernidad, el crecimiento poblacional y económico han
impulsado una creciente demanda de estos recursos que representan un verdad=
ero
reto que la humanidad debe superar si quiere asegurar la subsistencia de
generaciones futuras (The =
United
Nations World Water Development Report [WWDR], 2019). Como mencionan los autores Pére=
z,
Leyva, & Gómez (2018), la reducción de agua disponible es un evento
inminente que amenaza la estabilidad y seguridad internacional puesto que,
según estimaciones, para el ańo 2050 la población incrementará a 9.1 mil
millones de personas, esto ocasionará una demanda de alimentos y servicios
hídricos sin precedentes para el planeta especialmente para el sector agríc=
ola
puesto que, como menciona el Banco Mundial (2017) se destina hasta el 70% d=
el
agua para riego y fines agrarios a través de sistemas de distribución con
índices bajos de eficiencia.
Por lo expuesto, pese a que el riego representa un
porcentaje mayoritario del uso de recursos hídricos en el mundo, existen mu=
chas
zonas de la población que se dedica a la producción agrícola que aún no uti=
liza
de forma eficiente este recurso, especialmente en los sistemas de distribuc=
ión,
puesto que, como mencionan Nieto, Pazmińo, Rosero, & Quishpe (2018): La
deficiencia en el manejo del agua de riego se observa en todos los componen=
tes
del sistema, desde la captación hasta la aplicación en las parcelas; pasando
por la conducción, almacenamiento, distribución y métodos de riego parcelar=
io
(p.52).
Seguidamente, en los últimos ańos, se han desarrol=
lado
estrategias y sistemas de distribución de agua potable y de riego que permi=
ten
que el recurso acuífero sea abastecido de forma más eficiente en factores de
cantidad, continuidad y calidad. Sin embargo, para que estos sistemas funci=
onen
adecuadamente, es necesario que se ejecuten las etapas de construcción y
mantenimiento de forma coordinada, puesto que, si existe una mala distribuc=
ión
y uso deficiente de los recursos tanto humanos como materiales durante la
implementación de los sistemas de distribución, pueden ocasionar que los
sistemas operen con caudales mucho mayores para los que fueron diseńados, e=
n consecuencia,
la eficiencia de los mismos se ve comprometido (Gómez, Cubillo, & Carra=
sco,
2017).
Por lo anterior mencionado, es necesario implement=
ar
estrategias de organización y trabajo colaborativo en la construcción de es=
tos
sistemas para gestionar de forma eficiente los recursos disponibles. Una de=
las
metodologías que cobró relevancia en los últimos ańos desde sus primeros
conceptos en la década de los 70, es la tecnología BIM por sus siglas en in=
glés
Building Information Modeling o también llamado construcción inteligente q=
ue
integra las herramientas digitales para gestionar la construcción de una ob=
ra
en tiempo real en un único modelo que constituye los datos de todos los
participantes del proyecto para determinar requerimientos de compras, tiemp=
o, impacto
ambiental, mantenimiento entre otros. El autor Bermejo y González (2018) de=
fine
a la metodología BIM como:
Una representación digital de las características
físicas y funcionales de una instalación. BIM es un recurso de conocimiento
compartido para obtener información sobre una instalación que constituye una
base fiable para las decisiones durante su ciclo de vida; definido como vál=
ido
desde la concepción inicial hasta la demolición. (p.9)
En adició=
n,
esta metodología permite la verificación de manera práctica de los benefici=
os
intangibles de un proyecto como; la comunicación multidimensional efectiva,=
el
flujo de información, la fácil determinación de mejoras en soluciones
constructivas y una toma de decisiones oportunas sin improvisación. Además,=
este
modelo de gestión permite analizar todas las dimensiones de una obra, inclu=
ido
el aspecto económico y la detección de problemas durante la construcción con
sistemas complejos (Montoya, Garrigos, Echarri,=
&
Rizo., 2020).
A lo mencionado, para la aplicación de la metodolo=
gía
BIM en infraestructuras lineales como los canales en proyectos hidráulicos,=
es
necesario la consideración de las dimensiones que posee este modelo de gest=
ión,
para verificar en qué grado de madurez se encuentra y las herramientas disp=
onibles
para cada dimensión. A continuación, se describen brevemente cada una de es=
tas
dimensiones del BIM que se relacionarían con la investigación.
La primera dimensión hace referencia al carácter
unidimensional (BIM 1D) de la metodología y hace referencia a la
conceptualización del proyecto de construcción, es decir, es el proceso de
estudios preliminares requeridos para determinar la viabilidad, o en otras palabras, es la evaluación del grupo de exp=
ertos
para darle su forma inicial y estimada (Olawumi=
&
Chan, 2019). La segunda dimensión se refiere al enfoque bidimensional (BIM =
2D),
esta dimensión es considerado como los documentos constructivos básicos par=
a el
inicio del proyecto, antes de la innovación del BIM. Son utilizados como
modelos o guías para el desarrollo tridimensional (Acampa, 2019).
A lo expuesto, la tercera dimensión hace mención al
enfoque tridimensional (BIM 3D) que es la representación de un modelo virtu=
al
tridimensional, donde no solo se pueden evidenciar líneas o representacione=
s,
sino propiedades ligadas a las herramientas del diseńo. Según el programa
utilizado podrá ser exportado a un programa con un archivo común. Por otro
lado, la cuarta dimensión se refiere a la programación temporal (BIM 4D) qu=
e,
en palabras de los autores Bermejo & González (2018):
Es el resultado de ańadir la variable tiempo al mo=
delo
BIM 3D. Permite controlar la dinámica del proyecto, realizar simulaciones de
las diferentes fases de la ejecución de la obra o diseńar el plan de ejecuc=
ión
y compartirlo con todos los oficios, empresas y demás agentes interviniente=
s en
el proceso (
) Además, esta dimensión permite simular el proceso de ejecuci=
ón,
visualizando el avance de la obra, el equipamiento y medios auxiliares que =
se
utilizarán, su correcto emplazamiento, las interferencias que se puedan lle=
gar
a producir o las medidas de seguridad y salud que será necesario utilizar p=
ara
evitar accidentes. (p.24)
Finalmente, la quinta dimensión (BIM 5D) Es la ges=
tión
de los costos, la cual está vinculada de una manera óptima cuando se logra =
un
modelado eficiente y completo del proyecto. En esta dimensión ya se posee la
planificación detallada de las actividades a ejecutarse, vinculadas
directamente con los rendimientos u otros parámetros para la estimación de
costos. Los softwares utilizados permitirán la generación de un presupuesto
detallado en tiempo real (Vera, 2018).
A todo lo anterior expuesto, estas herramientas se
pueden utilizar para gestión de forma eficiente en la construcción de la lí=
nea
de conducción de agua destinada para riego en las cinco dimensiones, de esta
manera, se puede evitar los problemas recurrentes de su construcción y
posterior mantenimiento que infieren en la disminución de eficiencia,
disponibilidad, y costos elevados, especialmente en la realidad ecuatoriana.
Puesto que, en Ecuador, el mantenimiento de la line de conducción de agua en
muchos de los casos, especialmente en la zona andina, se realiza a través de
grupos de beneficiarios del recurso que organizan mingas (reunión de tipo
comunitaria social para realizar trabajos) de mantenimiento (El Comercio,
2014). Pero, esto no siempre se cumple, ya que se realizan estas acciones de
manera poco oportuna y de forma inadecuada, con soluciones poco duraderas q=
ue
solo alivian los problemas.
La organización insipiente, desordenada y poco
eficiente del sistema de trabajo anteriormente mencionado, repercute
directamente en la vida útil de los sistemas, puesto que permite la acumula=
ción
de sedimentos, desgaste del recubrimiento, fugas en tramos importantes e
interrupciones del servicio que provoca un desperdicio del recurso hídrico =
y de
los recursos económicos de la zona afectada (Goulven,
Ribadeneira, & Ruf., 1991). Como consecuenc=
ia de
estos problemas se han creado Instituciones que manejan el recurso agua de
acuerdo a sus competencias como los Gobiernos Provinciales que son los
encargados del diseńo, construcción y mantenimiento de los sistemas de rieg=
o a
nivel provincial. Sin embargo, los sistemas de riego no han coordinado de u=
na
manera apropiada las etapas de construcción y mantenimiento, afectando en g=
ran
magnitud a los usuarios de dichos sistemas.
En este sentido, el sistema de riego Chicticay- Paute, ubicado en el cantón Paute pertenec=
iente
a la provincia del Azuay, es uno de los sistemas más afectados por las
circunstancias mencionas, debido a que, pese a ser uno de los sistemas con
mejor operatividad a nivel del austro ecuatoriano, la sección hidráulica es=
tá
sobredimensionada y provoca un mantenimiento anual innecesario por su diseńo
inadecuado. Este sistema entró en servicio en la década de los 80, el cual
comprende de una conducción de17 km y posee un caudal autorizado de 300 l/s=
, el
área de riego del sistema es de 1000 ha. Debido a que ha cumplido su vida ú=
til,
se hace imprescindible su rehabilitación emergente, ya que presenta problem=
as
de filtraciones en la red de conducción a cielo abierto provocando
deslizamientos de pequeńas a grandes dimensiones de los taludes
permanentemente.
Por las razones anteriormente mencionadas, el pres=
ente
artículo pretende implementar la metodología de la gestión BIM en el sistem=
a de
riego Chiticay Paute para buscar eficiencia
hidráulica y optimizar los recursos humanos y materiales del tramo restaura=
do,
como muestra, para luego ser aplicado a toda la extensión del canal. Para
realizar lo anterior mencionado se procede a evaluar el estado general del
revestimiento de hormigón que povocan las
filtraciones y en consecuencia los deslizamientos. Además, se indaga en cóm=
o se
aplica la gestión BIM mediante softwares existentes en el medio profesional=
a
través de una recopilación de información de expertos a nivel mundial y con=
la
recopilación bibliográfica de investigaciones que abordan esta temática.
=
Metodologia.
Esta investigación se
basa en la metodología presentada por Cabré (2012) que corresponde al tipo
cuasi experimental que tiene las siguientes características de acuerdo a
distintos autores. (ver Tabla 1)
Tabla
1.
Características de la investigación cuasi-experimental=
|
Autor |
Característica |
|
|
Se diferencia de la investigación experimental p=
or
la ausencia de asignación aleatoria a las variables, es decir, el
investigador no tiene control de las unidades investigadas. |
|
|
El cuasi-experimento=
posee
todos los elementos constitutivos de una experimento<=
/span>
pero, el investigador no asigna aleatoriamente los grupos de investigació=
n,
en consecuencia, se ve obligado a evaluar y separar los factores que afec=
tan
la variable dependiente |
|
|
|
De acuerdo a la
información presentada en la tabla anterior y complementado con el análisis=
del
diseńo cuasi experimental presentado por el Centro de Estudios de Opinión [=
CEO]
(2008), esta investigación se abordó por etapas que se describirán a
continuación: En la primera etapa se realizó una exploración bibliográfica
practica para indagar en investigaciones que abordan las cinco dimensiones =
de
la gestión de proyectos a través de las herramientas virtuales de la
metodología BIM con el propósito de caracterizar el nivel de madurez de esta
metodología en infraestructuras lineales en el campo de la ingeniería civil=
, y
obtener instrumentos digitales que se puedan implementar en la gestión del
tramo Chiticay-Paute.
Para la segunda etapa, se elaboró un cuestionario =
de
tipo exploratorio para indagar el nivel de madurez y las herramientas que se
usan actualmente en el campo profesional de la ingeniería civil en cuanto a=
la
gestión de proyectos, mediante la aplicación de la metodología BIM y sus
herramientas virtuales. Para esto, se aplicaron las encuestas a diferentes
expertos en la metodología BIM en varios países de Europa y América.
En la tercera etapa se continuó co=
n el
análisis y evaluación del tramo del canal Chiticay-Paute
a través de sus 4 dimensiones. En la primera dimensión, se realiza un
levantamiento del tramo de la línea de conducción a través de la herramient=
a de
estación total que utiliza puntos de referencia para verificar su longitud
total, a través de esta herramienta se determinó la dimensión de 19 metros.=
A
continuación, se procedió a medir la sección del canal mediante el uso de un
flexómetro y se verifico que el canal posee una sección variable entre 80 c=
m x
80 cm a 90 cm x 90 cm.
Para la segunda
dimensión, que hace referencia al diseńo de la nueva sección de la línea de
conducción, se utilizó el programa HydraFlow en=
la
cual se colocan parámetros de caudal, pendiente, coeficiente de rugosidad d=
el
material, y la base variable para determinar la sección optima del canal.
Además, se implementó las herramientas encontradas en la recopilación
bibliográfica y los datos de las encuestas a los expertos que corresponde al
software Civilcad 3d y al =
plug-in
de autodesk-Subassambly Co=
mposer.
Con los instrumentos
mencionados se realizó el dimensionamiento de la sección del canal y se
determinaron las herramientas a emplearse de manera dinámica entre los
programas ya que el plug-in mencionado permite =
que
los cambios realizados en Subassambly Composer se actualice automáticamente en Civilcad. La sección diseńada se muestra en la Figura=
1.
Figura 1.
Sección del canal optimizado
Los
parámetros para el dimensionamiento de la sección hidráulica se determinaro=
n según
lo establecido por Ministerio del Ambiente y del Agua (MAE) que autorizo un
caudal promedio de 300 litros/segundo para el sistema de riego Chiticay-Paute , con una p=
endiente
del 2 por mil, además, se utilizó el valor de la rugosidad de 0.014 mm que
corresponde al acabado superficial de los conductos hidráulicos del concreto
sin pulir referenciado por Chow (2004). La
codificación del canal en el programa Subassambly Composer se muestra en la figura 2.
Figura
2.
Codificación del canal en Subassambly Composer
(a) =
(b)
Nota:
Diagrama
de flujo con la codificación del diseńo del canal para obtener el subensamblaje (a) Dimensiones del canal (b) Fuente: Autor (2021)
Como se muestra en la
figura 3, para la tercera dimensión se realizó el diseńo tridimensional del
canal con los datos tomados en la primera dimensión en el programa Civil
Figura
3.
Líneas de muestreo del canal en Civilcad 3D.
En la cuarta dimensión
que corresponde a la programación temporal del 3D se utilizó los programas
mencionados por los encuestados que fueron; Navisworks y Microsoft Project.=
Con
la ayuda del programa Microsoft Project se realizó la planificación del
proyecto según los componentes a emplearse, pero como el análisis está enfo=
cado
a un solo tramo, se planificó el proyecto de manera que se pueda finalizar =
en
tres días. Para la interoperabilid=
ad
entre los dos programas, es necesario que, en programa de Microsoft Project=
, se
incluya la columna de Navisworks Type donde se =
va a
agregar el recurso a cuál pertenece y el identificador ID. Adicionalmente, =
el
archivo debe guardarse en formato CSV para asegurar la compatibilidad y col=
ocar
los datos a exportar como se muestra en la figura 4.
Figura 4.
Parámetros de exportación en el programa Microsoft Project
Luego de la exportaci=
ón,
ya se pudo dar inicio al seguimiento del proyecto a través del programa
Navisworks que, a su vez, permite verificar lo diseńado en el programa Civi=
lCAD
3D y la planificación realizada en Microsoft Poject.
La forma de asegurar la interoperabilidad es la siguiente:
ˇ =
En
el programa de civilcad 3D cuando ya se finaliz=
a el
diseńo, se debe extraer el sólido del proyecto, en este caso, el diseńo del
canal y guardar con formato DWG.
ˇ =
En
el programa NAVISWORKS se ańade el proyecto guardado en civilcad
3D
ˇ =
Con
el proyecto agregado en el programa, se realiza la importación de los datos=
del
programa Microsoft Project, en este paso se puede agregar en formato CSV o =
en
formato Microsoft Project.
Resultados.
La presentación de los
resultados se divide por los objetivos planteados en esta investigación y en
correspondencia las 4 dimensiones del tramo del canal =
Chiticay
Paute. Por lo mencionado, el primer resultado se corresponde al nivel de
madurez en que se encuentra la gestión BIM en los proyectos civiles. Como se
puede apreciar en la figura 5, para dar un mayor alcance a esta investigaci=
ón
se enfocó la encuesta a varios expertos alrededor del mundo.
Figura 5.
País de residencia de los encuestados.
Como se puede observar, se recolectó información de expertos en gest=
ión
BIM de 9 países distintos distribuidos entre Latinoamérica y Europa, pero la
población mayoritaria se encuentra en Ecuador, puesto que es el lugar en la=
que
se desarrolla el proyecto. A esto, en la figura 5 se muestra los valores
promediados del nivel de desarrollo de la metodología BIM en cada país.
Figura 5.
Como se puede observa=
r en
la figura anterior, conforme a las respuestas de los encuestados, los países
con el mayor nivel de desarrollo de la tecnología BIM es Chile y Espańa,
mientras que el país el menor nivel es Bolivia. En cuanto a Ecuador, el
promedio de respuestas es de 3 puntos que corresponde a un nivel por debajo=
del
promedio general de todos países consultados. A continuación, en la tabla 2=
, se
muestra los resultados de la encuesta sobre cuantas dimensiones es posible
trabajar usando la tecnología BIM.
Tabla 2.
Dimensiones que han utilizado los encuestados en la tecnología BIM
|
País |
Dimensiones |
|
Ecuador |
3D,
4D, 5D. |
|
Bélgica |
7D |
|
Chile |
10D |
|
Perú |
7D |
|
Venezuela |
Aún
no han implementado |
|
Espańa |
5D |
Como
se puede apreciar en la tabla anterior, la metodología BIM se puede impleme=
ntar
hasta las 10 dimensiones como menciona el consultor de Chile, pese a esto, =
es
importante recalcar que las 10 dimensiones solo se pueden aplicar en
arquitectura pues, según la indagación bibliográfica, solo se puede llegar
hasta la cuarta o quinta dimensión. A lo expuesto, en la tabla 3 se presenta
las herramientas usadas por los expertos para la gestión BIM de sus proyect=
os.
Tabla
3.
Herramientas usadas por los expertos en la gestión BIM por país.
|
País |
Herramientas para elementos hidráulicos |
BIM 4D |
BIM 5D |
|
Ecuador |
CYPE, Civil CAD 3D, Revit, =
Cypecad. |
Revit, ArchiCAD, |
Revit, ArchiCAD, Pre=
sto,
Arquímedes, Cype |
|
Bélgica |
Revit, Cypecad. |
Revit, |
- |
|
Chile |
Revit, Tekla Structures |
Naviswork<=
span
lang=3DEN-US style=3D'font-family:"Times New Roman",serif;mso-ansi-langua=
ge:EN-US'>,
Synchro, Bexel Manager |
- |
|
Perú |
Revit |
Naviswork<=
span
lang=3DES-EC style=3D'font-family:"Times New Roman",serif;mso-ansi-langua=
ge:ES-EC'> |
Presto con plugin Cost It |
|
Bolivia |
- |
- |
- |
|
Venezuela |
Revit |
Naviswork<=
span
lang=3DES-EC style=3D'font-family:"Times New Roman",serif;mso-ansi-langua=
ge:ES-EC'> |
Maprex
datalaing |
|
Espańa |
Civil CAD 3D, Revit,=
|
Synchro, Microsoft Project, Presto de RIB Spain<= o:p> |
Presto, Cost it, Arq=
uímedes |
Para complementar la tabla anterior se muestra en =
la
tabla 4 los instrumentos indagados en la revisión bibliográfica
Tabla
4.
Instrumentos de gestión BIM encontrados en la revisión bibliográfica
|
Autor/es |
Dimensión |
Instrumentos encontrados |
|
Vera (2018) |
BIM 3D |
Civil CAD3D |
|
BIM 4D |
Ms Project, Primavera=
para
la simulación del software programas Synchro =
PRO |
|
|
BIM 5D |
Revit, plug-in cost it, presto. |
|
|
DAmico |
BIM 3D |
Civil CAD 3D |
|
BIM 4D |
STR, Vision, CPM, Ms
Project, para la utodeskn del software programas Navisworks, Synchro PRO |
|
|
BIM 5D |
5D: investigación-STR Visio=
n
CPM |
|
|
(Li&Zhang&Mei&L=
in&Yu&Qiu&Su&Lin&Lou,
2020) |
BIM 3D |
Revit, |
|
BIM 5D |
Software Glodon. |
|
|
(Monar, 2020)=
|
BIM 2D |
Subassembly Composer, Autodesk |
Como se puede observa=
r en
las tablas anteriores, los resultados tanto de la investigación bibliográfi=
ca
como el cuestionario aplicado a los expertos recolectaron una serie de
instrumentos que se pueden utilizar para la gestión BIM hasta la quinta dim=
ensión.
Sin embargo, por consideración técnicas, económicas y de disponibilidad, mu=
chas
de las herramientas no se pueden implementar en el contexto ecuatoriano o no
poseen retro compatibilidad entre ellas para desarrollar la gestión BIM
propiamente dicha, es por esta razón que se eligieron las herramientas
mostradas en la tabla 5.
Tabla 5. Instrumentos de gestión BIM a
utilizar en el tramo Chiticay Paute.
|
Dimensión |
Herramienta
|
|
BIM
2D |
HydraFlow, p=
lug-in
utodesk-Subassambly Composer |
|
BIM
3D |
Civil
CAD 3D |
|
BIM
4D |
Navisworks,
Microsoft Project |
Con
las herramientas mencionadas en la tabla anterior se procedió a realizar el
rediseńo de la nueva sección del canal optimizado y se obtuvieron las
cantidades de obra y presupuesto del proyecto, actividad que generalmente t=
oma
mucho tiempo a los ingenieros civiles. Con la finalidad de comparar los
resultados entre la gestión tradicional y la gestión BIM se presenta en la
tabla 6 y tabla 7 el presupuesto estimado para el tramo del canal Chiticay Paute
Tabla 6.
Presupuesto de construcción con gestión tradicional
|
PRE=
SUPUESTO |
||||||
|
Íte=
m |
Cód=
igo |
Des=
cripción |
Uni=
dad |
Can=
tidad |
|
P.t=
otal |
|
|
&nb=
sp; |
|
&nb=
sp; |
&nb=
sp; |
|
|
|
1.1 |
502=
020 |
Relleno |
m3<= o:p> |
2,9=
0 |
18,=
24 |
$52=
,90 |
|
|
&nb=
sp; |
|
&nb=
sp; |
&nb=
sp; |
|
|
|
2.1 |
502=
001 |
Hormigón simple f`c=3D180
Kg/cm2 |
m3<= o:p> |
3,8=
6 |
144=
,26 |
$55=
6,84 |
|
Sub=
total |
$60=
9,74 |
|||||
|
IVA=
12% |
$73=
,17 |
|||||
|
Tot=
al por metro cubico |
$68=
2,91 |
Como
se puede verificar en la tabla anterior las cantidades se calcularon por la
metodología tradicional con las dimensiones tomadas en campo, con una secci=
ón
promedio del canal existente, lo cual se restaría del volumen del canal par=
a el
relleno.
Tabla 7.
Presupuesto de construcción con gestión BIM
|
PRE=
SUPUESTO |
||||||
|
Íte=
m |
Cód=
igo |
Des=
cripción |
Uni=
dad |
Can=
tidad |
|
P.t=
otal |
|
|
&nb=
sp; |
|
&nb=
sp; |
&nb=
sp; |
|
|
|
1.1 |
502=
020 |
Relleno |
m3<= o:p> |
2,2=
6 |
18,=
24 |
$41=
,22 |
|
|
&nb=
sp; |
|
&nb=
sp; |
&nb=
sp; |
|
|
|
2.1 |
502=
001 |
Hormigón simple f`c=3D180
Kg/cm2 |
m3<= o:p> |
3,8=
6 |
144=
,26 |
$55=
6,84 |
|
Sub=
total |
$59=
8,07 |
|||||
|
IVA=
12% |
$71=
,77 |
|||||
|
Tot=
al por metro cubico |
$66=
9,83 |
Se puede observar la
variación que existe con la optimización de los recursos por medio de la
metodología BIM en el tramo de canal, además se debe constatar que el siste=
ma
posee una longitud de 17km lo cual sería eficiente para el mantenimiento.
El cálculo del hormig=
ón
del canal se mantiene debido a que las dimensiones son las mismas, pero en =
un
imprevisto para el rediseńo por medio de la metodología de la gestión BIM
permite que la sección hidráulica varié (dinámicamente) para la generación =
de las
nuevas cantidades de obra. En comparación de la metodología tradicional que=
se
lo debería hacer repetitivamente. Además, se pudo verificar el
sobredimensionamiento del canal antiguo con el canal nuevo obtenido por med=
io
de la metodología de la gestión BIM.
Conclusiones.
ˇ
La
integración de varias herramientas informáticas a través de la metodología =
BIM,
dentro del campo de ingeniería civil, permite un ahorro notable de tiempo al
calcular automáticamente: un óptimo diseńo hidráulico de la sección, cantid=
ad
de materiales y presupuesto. A su vez, esta automatización de los procesos =
de
gestión permite que las actividades del profesional afín también sean
eficientes, pudiendo aprovechar el tiempo ahorrado en otras actividades
relacionadas con la profesión.
ˇ
Luego
de la revisión bibliográfica se puede observar el avance que tiene la
metodología BIM en la proyección de nuevas construcciones a nivel mundial, =
por
lo tanto, para que Ecuador se mantenga a la vanguardia en la gestión de
proyectos y mejore los servicios prestados a la comunidad, debe incursionar=
y
potenciar el uso de esta nueva tecnología. Además, puesto que Ecuador perte=
nece
a la categoría de países en vías de desarrollo, debe invertir esfuerzos por
optimizar las obras civiles y reducir el gasto público. En este sentido, al
implementar esta metodología, reducirá considerablemente los costos por obr=
a,
aumentará ciclo de vida de los proyectos y permitirá a los consumidores
aprovechar eficazmente el recurso hídrico sin interrupciones de subministro=
.
ˇ
En
adición, se debe continuar explorando y adiestrando a los profesionales
involucrados en obras civiles sobre la aplicación de la metodología BIM a o=
tras
etapas de la construcción de sistemas de riego como la distribución, e incl=
uso
operación del sistema, puesto que, como se demostró en esta investigación se
puede lograr procesos eficientes y sostenibles en la gestión.
ˇ
Finalmente,
pese a que en el desarrollo de esta investigación no se alcanza a desarroll=
ar
la quinta dimensión, la indagación bibliográfica y la encuesta a los expert=
os
demuestra que se puede incorporar el factor costos a la gestión BIM, por lo
tanto, se recomienda continuar ampliando esta investigación hasta complemen=
tar
la 5D al proyecto.
ˇ
Agradecimientos:
El presente artículo es parte del trabajo de investigación y titulación del
Programa de Maestría en Construcción con Mención en Administración de la
Construcción Sustentable de la Universidad Católica de Cuenca, por ello
agradezco a todos y cada uno de los instructores por los conocimientos e in=
formación
brindados para la elaboración del trabajo.
Referencias bibliográficas.
Banco Mundial=
. (22
de marzo de 2017). Grupo Banco Mund=
ial.
https://n9.cl/85jsy
Acampa, G. (2=
019).
Representación del dibujo frente a simulación de los sistemas BIM. Oportuni=
dad
o amenaza para la arquitectura. ACE=
40,
14(40), 111-132. doi: 10.5821/ace.14.40.6689
Bermejo, J., =
&
González, B. (2018). Aplicación de =
la
metodología BIM al proyecto de construcción de un corredor de transporte pa=
ra
un complejo industrial -modelo BIM 4d planificación [tesis de masterado,
Escuela Técnica Superior de Ingeniería]. Repositorio de la ETSI. https://n9.cl/mi=
2mb
Cabré, R. (20=
12). Diseńos cuasi-exp=
erimentales
y longitudinales [tesis de grado, Universidad de Barcelona]. Repositori=
o de
la UB. https://n9.cl/zj=
nl
Chow, V. (2004). Hidráulica de canales abiertos. 07-01=
0776-9.
McGraw-Hill. https://n9.cl/2qeq0<=
/a>
El Comercio. =
(15 de
junio de 2014). Las juntas de agua =
marcan
la vida de las comunidades en la Sierra. https://n9.cl/kg=
g3t
Gómez, P., Cu=
billo,
F., & Carrasco, F. (2017). Metodología para caracterizar la eficiencia =
de
una red de distribución sectorizada. IMTA,
8(4), 57-77. https://n9.cl/6e=
c7
Goulven, Ribadeneira, & Ruf. (1991). Riego tradicional andino en ecuador. Revista de desarrollo rural alternativo. (9),
177-198. https://n9.cl/uq34p<=
/a>
Montoya, Garrigos, Ech=
arri,
& Rizo. Aplied Sciences, 1-18=
.
Nieto, C., Pa=
zmińo,
E., Rosero, S., & Quishpe, B. (2018). Estudio del aprovechamiento de ag=
ua
de riego disponible por unidad de producción agropecuaria, con base en el
requerimiento hídrico de cultivos y el área regada, en dos localidades de la
Sierra ecuatoriana. Siembra, 5(1), 51-70. https://n=
9.cl/3e8rr
Olawumi, T.,=
&
Chan, D. (2019). Building Information Modelling and Project Information
Management Framework for Construction Projects. ResearchGate, 25(1), 53-75. DOI:
10.3846/jcem.2019.7841
Pérez, A., Le=
yva,
D., & Gómez, F. (2018). Desafíos y propuestas para lograr la seguridad
alimentaria hacia el ańo 2050. Rev.Mex.Cienc.Agríc.,
9(1). https://n9.cl/a6=
25
Tang., Zhang.,
Guan. & Chen. (2020). Integrating three-dimensional =
road
design and pavement structure analysis. Automation
in Construction, 2-14. https://n=
9.cl/hlafd
The United Nations World Water Development Report
[WWDR]. (2019). =
Informe Mundial sobre el Desarrollo de=
los
Recursos Hídricos 2015: Agua para un mundo sostenible. Water for a sustainable world.
https://n9.cl/ylqp7
Vera, C. (2018). Aplicación de la metodología BIM a un proyecto de construcción de un corredor de transporte = para un complejo industrial. Modelo BIM 5D Costes [tesis de fin de master, Universidad de Sevilla]. Repositorio de la US. https://n9.cl/rd9k
PARA CITAR EL ARTÍCULO INDEXADO.<= o:p>
Carlos
Adrián, C. G., & Coronel Sacoto,
D. F. (2021). Aplicación de la metodología de la gestión BIM en el canal de
conducción de agua del sistema de riego Chiticay
Paute. ConcienciaDigital, 4(3), 6-21. https://doi.org/10.33262/concienc=
iadigital.v4i3.1761
El
artículo que se publica es de exclusiva responsabilidad de los autores y no
necesariamente reflejan el pensamiento de la Revista Conciencia Digital.
El
artículo queda en propiedad de la revista y, por tanto, su publicación parc=
ial
y/o total en otro medio tiene que ser autorizado por el director de la Revista Conciencia Digital.
[1]Universidad Católica de Cuenc=
a,
Facultad de Arquitectura. Cuenca, Ecuador, carlos.chica1@est.ucacue.edu.ec =
ORCID
https://orcid.org/0000-0001-8758-4069
[2] Universidad Católica de Cuenca=
, Facultad de Arquitectura. Cuenca, Ecuador=
, dcoronels@ucacue.edu.ec,
ORCID https://orcid.org/0000-0001-8105-4104
www.concienciadigital.org
=
Vol. 4, N°3, p. 6-21, julio - septiem=
bre,
20