V Congreso de Administracin y Tecnologa parael Diseo

Seguimiento al programade obra utilizando BIM 4Dy cmaras web

Dr. Guillermo F. Salazar LedezmaMtro. Sergio Omar lvarez RomeroMtra. Mara del Lourdes Gmez Lara

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COMPILACIN DE ARTCULOS DE INVESTIGACIN OCTUBRE 2011

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SEGUIMIENTO AL PROGRAMA DE OBRA UTILIZANDO BIM 4D Y CAMARAS WEB

Dr. Guillermo Francisco Salazar Ledezma Mtro. Sergio Omar lvarez Romero

Mtra. Mara del Lourdes Gmez Lara Worcester Polytechnic Institute, Worcester, U.S.A., Civil and Environmental Engineering

correo: salazar@wpi.educorreo:soar6663@wpi.edu

correo: gluglu75@hotmail.com

RESUMEN

Durante la planeacin y control de un proyecto de construccin, el programa de obra es un elemento clave en la administracin del proyecto. Las representaciones visuales como los diagramas de Gantt o CPM son de utilidad en las reuniones peridicas en las que se le da seguimiento y se toman las decisiones para controlar el proyecto y conseguir su culminacin exitosa.

LatecnologaemergenteconocidacomoModelacindelaInformacindeConstruccin(BIMporsus siglasen ingls), es la representacindigitalde lascaractersticas fsicasy funcionalesdeunaconstruccin,ycomotalsirvecomounafuentedeconocimientocompartidoacercadeunproyectode construccin, creando una base confiable para la toma de decisiones a lo largo del ciclo de vida delproyecto.EstatecnologapermiteunanuevaformadevisualizarelprogramadeobrautilizandounmodeloBIM4D,queesunasimulacinvisualdellasecuenciaconstructivadelproyecto.

En este trabajo se exponen las ventajas y limitaciones, en base a la experiencia documentada, de un mtodoalternativopararealizarelseguimientodelprogramadeobrautilizandounmodeloBIM4Dylainformacinregistradaenimgenesporcmarasweb,situadasendiferentesubicacionesdelproyecto para su actualizacin peridica.

PALABRAS CLAVE

BIM,4D,AdministracindeProyectos,ProgramadeObra

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INTRODUCCIN

La administracin de proyectos es el arte y ciencia de coordinar personas, equipo, materiales, dinero y programas de obra para completar un proyecto en tiempo y en el costo aprobado. El programa de obra es creado determinando el mtodo constructivo y la secuencia de actividades para realizar una operacin de construccin, asegurando que todas las actividades importantes para la realizacin del proyecto son tomadas en cuenta (Oberlander, 2000).

Usando las actividades plasmadas en un programa de obra, se crea una representacin visual de ste, usualmenteenlaformadeundiagramadeGanttodeunaredCPMoRutaCritica.EldiagramadeGantt es de utilidad para visualizar las actividades que se realizan en un determinado momento y su duracin.Tpicamenteserepresentanenrojolasactividadesqueformanpartedelarutacrtica,talcomo se puede apreciar en la figura 1.

Figura 1: Ejemplo de un diagrama de Gantt (Fournier et all, 2011)

OtrarepresentacinvisualusadaconfrecuenciaeslaredCPM,enlaqueserepresentanlasactividadescomo nodos y las relaciones entre estas como flechas. Este tipo de diagramas es de utilidad para encontrar conflictos en el programa de obra (ver la figura 2).

Figura 2: Ejemplo de un diagrama de CPM (Fournier et all, 2011)

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Durante la planeacin y control de un proyecto de construccin, el programa de obra es un elemento clave de la administracin del proyecto. Las representaciones visuales, como los diagramas de Gantt o CPM, son de utilidad en las reuniones peridicas en las que se le da seguimiento y se toman las decisiones para controlar el proyecto y conseguir su culminacin exitosa.

LatecnologaconocidacomoModelacindelaInformacindeConstruccin(BIMporsussiglaseningls),eslarepresentacindigitaldelascaractersticasfsicasyfuncionalesdeunaconstruccinycomotal,sirvecomounafuentedeconocimientocompartidoacercadeunproyectodeconstruccin,creando una base confiable para la toma de decisiones a lo largo del ciclo de vida del proyecto (Smith2007).EstatecnologapermiteunanuevaformadevisualizarelprogramadeobramedianteunarepresentacinconunmodeloBIM4D,queesunasimulacinvisualdellasecuenciaconstructivadelproyecto(Figura3).EstaesunarepresentacinmenosabstractaqueeldiagramadeGanttounaredCPM,esmsfcildeentenderporpersonassinunconocimientotcnicodelaadministracindeproyectos,comoesfrecuenteenlosinversionistas,losclientesolosdueosdelosproyectosdeconstruccin.

Figura 3: Ejemplo de un Modelo BIM 4D (Gmez, 2011)

Paraelpersonaltcnico,unmodeloBIM4Dofreceunaherramientavisualquerepresentaelementosfsicosrealesdelproyectodeconstruccin,ymediantelasimulacinesmsfcildetectarerroresenla secuencia de actividades en comparacin con un diagrama de Gantt o una red CPM.

SielproyectoconstructivoutilizunmodeloBIMparaefectodegenerarplanos,oalgnotrodelosusosdeunmodeloBIM,ysecuentaconelprogramadeobra,convertirelmodeloBIM3Denunmodelo 4D, es una tarea de baja complejidad que, dependiendo del nivel de detalle que se requiera, puederequerirdeunacantidadimportantedetiempoparasurealizacin.EltenerunmodeloBIM4D no garantiza el xito del proyecto, al igual que con el diagrama de Gantt o la red CPM, el programa de obra no es til para el control del proyecto, si no se le da el seguimiento y la actualizacin adecuada. La actualizacin del programa de obra es una tarea ms demandante de tiempo que la mismarealizacindelprogramadeobra,puesrequierelaevaluacinfsicaensitiodelprogresodelas actividades de construccin y su registro adecuado para poder realizar una comparacin contra lasfechasplaneadas.

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El registro del avance de las actividades de construccin, es en la mayora de los casos mediante la observacinymedicinfsicaenelsitio,registrndosepormediodepapelylpizomediantelacaptura en dispositivos electrnicos mviles. Sin importar el mtodo de recoleccin y registro de esta informacin,esunatareafundamentalparaelcontroldeobra,ydebidoasudificultadescomnque esta parte importante del control no se realice (lvarez y Loria, 2006). En este documento se expone la experiencia documentada de un mtodo alternativo para realizar el registro del avance de obra,conlaayudadelainformacinregistradaenimgenesporcmarasweb,situadasendiferentesubicacionesdelproyecto,yunmodeloBIM4D.

MATERIALES Y MTODOS

El proyecto donde se prob este mtodo es la construccin del Centro de Recreacin del Instituto Politcnico de Worcester (WPI), en Mssachusetts, EUA (figura 4). Este proyecto albergar las actividadesdeportivasdelacomunidadestudiantildeestainstitucin.Elproyectofueiniciadoenmayo del 2010 y actualmente se encuentra en construccin. La empresa encargada del diseo realiz unmodeloBIMdelproyectoconfines ilustrativosydeusointernode laempresa,nocomounentregable estipulado en el contrato de este proyecto. Un aspecto importante en la mecnica de trabajo en el proyecto, son las reuniones peridicas de seguimiento, en las que se vigila el progreso del proyecto respecto al costo y al tiempo de ejecucin estipulados en la planeacin. A esta reunin acudenrepresentantesdelWPI,delaempresaquefungecomoGerentedelProyectoydelaempresadiseadora del proyecto. Para el seguimiento de la construccin, la empresa a cargo de la Gerencia delProyectoutilizaelsoftwarePrimaveraProjectPlanner,yloactualizaregularmente.Hastaestemomentoelprogramaoriginalhasufridoalmenos4modificaciones.

Figura 4: Vista del Centro de Recreacin del WPI (http://sportsandrecreation.wpi.edu/)

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El mtodo alternativo probado para el registro del avance del proyecto y su comparativa con el plan original, se realiz utilizando el modelo creado por la empresa encargada del diseo. Se hicieron dos variantes,laprimerautilizandoRevitnicamenteylasegundautilizandosoftwareBIMespecializadopara este propsito.

Laprimeravariantefuedesarrolladaporungrupodecuatroalumnosdelultimoaodelniveldelicenciatura de la carrera de Ingeniera Civil del WPI (Fournier et al 2011). En esta variante se tom elmodeloproporcionadopor la empresadiseadora,hechoconel softwareAutodeskRevityelprograma de obra realizado por la Gerencia del Proyecto hecho en Primavera Project Planner.

Elprimerpasofuesimplificarelprogramadeobraa8fases,quecomprendentodalaestructuradeledificio.Cadaunadelasfasescomprendaeltrabajohechoenunperiododeunmes,apartirdel15agosto2010al15deabrilde2011.Unavezidentificadaslasactividadesdecadafase,seidentificaronlos elementos correspondientes en elmodelo y utilizando la herramienta Phases del softwareAutodesRevit,secrearonlas8fasesdentrodelmodelo,detalmaneraquefueposiblevisualizarlaaparienciaquedeberatenerelproyectoencadaunadeestasfases(figura5,izquierda).

Figura 5: Comparacin visual entre avance proyectado y actual (Fournier et all, 2011)

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Para hacer la comparacin se cre un modelo con los avances reales en los mismos periodos de las fases.Para evaluar el avance se tomo la informacin registradapor las cmaraswebubicadas endistintaspartesdelproyecto(Figura6),identificandoenlafotografaloselementosconstruidos,loscuales se agruparon de nuevo para construir el modelo que representa el avance (Figura 5, derecha)

Figura 6: Registro fotogrfico del 15 de Septiembre y 15 de Noviembre

Los resultado de esta propuesta se mostraron en una de las reuniones peridicas de seguimiento, las opinionesdelosparticipantescoincidieronenquelacomunicacinvisualdelasdiferenciasentreloplaneado y lo real esmuy clara y objetiva, sin embargo el esfuerzonecesariopara obtener estascomparativas peridicas en relacin al valor de lo que puede aportar en la discusin de la reunin no fueapreciadodemaneraconsensuada.Losrepresentantesdelaconstructoraapreciaronlasventajasvisualesydecomunicacin,sinembargolarelacincosto-beneficionofueaceptadacomorentable,A pesar de lo anterior, los representantes del dueo expresaron su deseo de poder contar con esta clasedereportesenlasreuniones,yaque,alnoserpersonaltcnico,esfcilcomprenderlaevaluacindel avance del proyecto.

La gran desventaja de esta alternativa, radica en la gran cantidad de tiempo que se requiere para generar el modelo que represente el avance real, ya que el Revit no cuenta con herramientas que agilicen este proceso.

Una segunda variante a esta alternativa fue desarrollada por una estudiante de intercambio delprogramademaestradelWPI-UADY.EnestavarianteseevaluaronprimerolasherramientasBIM4D, con el propsito de observar cul era la ms adecuada para los propsitos de este proyecto. Producto de esta evaluacin se encontraron dos herramientas que permitan, de manera muy similar, cumplir con la tarea requerida, Autodesk Navisworks y Synchro.

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ConestasherramientasesposibleimportarelmodeloenformatoRevitasusrespectivasplataformas.Pararepresentarelprogramadeobraenlugardeagruparloselementosdelmodeloenfrases,secreanrelaciones permanentes entre los elementos y las actividades calendarizadas, estas actividades calendarizadas son obtenidas directamente importndolas desde el archivo que contiene el programa deobra,queenestecasofuerealizadoenprimavera.Estossoftwarecontienenherramientasqueagilizan notablemente la tarea de relacionar una actividad con los elementos del modelo.

Una vez relacionados los elementos del modelo y las actividades del programa de obra se puede visualizar una simulacin de la secuencia constructiva (figura 7), visualmente ms ilustrativa en relacin a las imgenes estticas que se pueden generar con Revit.

Para registrar el avance real del proyecto, para esta alternativa, se utilizaron las mismas imgenes provenientesdelacmaraweb,soloqueestavez,enlugarderealizarunmodeloseparadoconfases,en el mismo modelo dentro de Navisworks o Synchro, se actualizan las actividades del programa de obra registrando el avance de acuerdo a lo observado en las imgenes. Una vez registrado el avance se puede simular la secuencia real del proyecto, y ms importante an, la simulacin comparativa entre lo planeado y realmente ejecutado, lo cual se hace utilizando cdigos de colores durante la simulacin (figura 8).

Figura 7: Simulacin del avance planeado.

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En esta investigacin, se realiz la simulacin utilizando el color gris para las actividades que se encontraban terminadas en determinado momento de la simulacin, verde para las que estaba en proceso, y rojo para las que deberan de estar iniciadas pero que no haban iniciado, tal y como se puede apreciar en una captura de un momento de la simulacin en la figura 8.

Figura 8: Simulacin de la comparacin entre el avance planeado y el real

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CONCLUSIONES

AunqueesposiblerealizarunseguimientoalproyectoutilizandoRevit,elesfuerzoparahacerlo,lohace imprctico si se realiza peridicamente con intervalos muy cortos entre corte y corte. Sin embargo, si se utiliza alguna de las herramientas disponibles, como las utilizadas en este estudio, este problemasesolventa,yaqueelesfuerzoseconcentraenrelacionarelmodeloBIMalasactividadesdel programa de obra. El esfuerzo subsecuente es el mismo que se realiza utilizando softwareespecializadosparalaadministracindeproyectos,comoelPrimaveraoelMicrosoftProject.

El uso de cmaras web para registrar el avance de la obra es una opcin prctica que ayuda a agilizar esta tarea, aunque tiene la limitante de que siempre existirn elementos que no queden dentro del alcance visual de la cmara, y por lo tanto habrn imprecisiones en el registro.

REFERENCIAS

Oberlender,G.D.Project Management for Engineering and Construction;McGrawHill;ISBN0070393605;USA2000.Smith,D.An introduction to Building Information Modeling (BIM),JournalofBIM,Fall2007, Matrix Group Publishing Inc; USA 2007.Gmez-Lara, M. L.; 4D Modeling, Independent Study Report, Worcester Polytechnic Institute, USA 2011.lvarez,SyLoraJ.;Data Collection System for LaborIntensive Projects;Proceedingof Construction Research Congress 2005; ASCE, USA 2005.WorcesterPolytechnicInstitute,A new Center for Excellence. web site http://sportsandrecreation.wpi.edu/, recuperado el 1 de septiembre de 2011.Fournier,K.;Munion,S.andStella,J.;ConstructionManagementandAlternativeDesignAnalysis;MajorQualifyingProjectReport,WorcesterPolytechnicInstitute,USA2011.