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I UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE ARQUITECTURA Y URBANISMO “ARQ. GUILLERMO CUBILLO RENELLA” METODOLOGIA BIM: ESTUDIO Y REDISEÑO DEL ENVOLVENTE ARQUITECTONICO DEL EDIFICIO DE RECTORADO DE LA UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL.TRABAJO DE TITULACIÓN Previa a la obtención del Título de: ARQUITECTO AUTOR: YARITZA PAMELA VÁSQUEZ GEISSE TUTOR: ARQ. DENISSE AGUILERA MOYANO, MSC. GUAYAQUIL - ECUADOR 2019

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I

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD DE ARQUITECTURA Y URBANISMO

“ARQ. GUILLERMO CUBILLO RENELLA”

“METODOLOGIA BIM: ESTUDIO Y REDISEÑO DEL

ENVOLVENTE ARQUITECTONICO DEL EDIFICIO DE RECTORADO DE

LA UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL.”

TRABAJO DE TITULACIÓN

Previa a la obtención del Título de:

ARQUITECTO

AUTOR: YARITZA PAMELA VÁSQUEZ GEISSE

TUTOR: ARQ. DENISSE AGUILERA MOYANO, MSC.

GUAYAQUIL - ECUADOR

2019

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II

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD DE ARQUITECTURA Y URBANISMO

“ARQ. GUILLERMO CUBILLO RENELLA”

“METODOLOGIA BIM: ESTUDIO Y REDISEÑO DEL

ENVOLVENTE ARQUITECTONICO DEL EDIFICIO DE RECTORADO DE

LA UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL.”

TRABAJO DE TITULACIÓN

Previa a la obtención del Título de:

ARQUITECTO

AUTOR: YARITZA PAMELA VÁSQUEZ GEISSE

TUTOR: ARQ. DENISSE AGUILERA MOYANO, MSC.

GUAYAQUIL - ECUADOR

2019

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III

REPOSITORIO NACIONAL EN CIENCIAS Y TECNOLOGÍA

FICHA DE REGISTRO DE TESIS

TÍTULO: “Metodología BIM: Estudio y rediseño del envolvente arquitectónico del Edificio de

Rectorado de la Universidad de Guayaquil.”

REVISORES:

INSTITUCIÓN: Universidad de Guayaquil FACULTAD: Arquitectura y Urbanismo

CARRERA: Arquitectura

FECHA DE PUBLICACIÓN: Enero, 2019 N° DE PÁGS.: 119 páginas

ÁREA TEMÁTICA: Construcción

PALABRAS CLAVES: Metodología BIM, Envolvente Arquitectónica, Autodesk Revit

RESUMEN: Este documento detalla toda la parte investigativa concerniente al edificio de Rectorado de la

Universidad de Guayaquil, indicando todos los detalles que justifican la necesidad del rediseño de su envolvente

arquitectónica mediante la aplicación de la Metodología BIM. Mediante la aplicación de criterios de diseño formales,

funcionales y bioclimáticos. Utilizando herramientas como Autodesk Revit y Autodesk Navisworks para generar el

modelo 3D y generar el presupuesto y cronograma de obra.

N° DE REGISTRO (en base de datos): N° DE CLASIFICACIÓN:

DIRECCIÓN URL (tesis en la web):

ADJUNTO PDF X SI NO

CONTACTO CON AUTOR: Teléfono:

0992990906

E-mail:

[email protected]

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IV

CONTACTO DE LA

INSTITUCIÓN

Nombre:

Teléfono:

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V

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VIII

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IX

DEDICATORIA

En primer lugar, dedico este trabajo a Dios porque sin su ayuda nada de esto hubiese

sido posible. Le agradezco por haberme dado la fuerza y sabiduría necesaria para poder haber

desarrollado correctamente este trabajo de titulación.

A mis padres Gloria y José Luis, por su apoyo incondicional en esta etapa de vida, por

todo su amor y cariño, porque siempre creyeron en mi y cada una de sus palabras hoy se ven

reflejadas en la culminación de este trabajo.

A mi novio Astolfo Rodríguez por su preocupación, porque siempre me apoyó y me dio

palabras de aliento en los momentos más complicados.

A los docentes que pude conocer a lo largo de este camino, en especial a mis tutores la

Arq. Denisse Aguilera y el Arq. Johnny Burgos, gracias por su apoyo, experiencia y consejos

los cuales lograron orientarme de buena manera para la culminación de mi carrera profesional.

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X

TRIBUNAL DE SUSTENTACIÓN

………………………………………..……...…

ARQ.

PRESIDENTE

..…………………………………………... ………………………………..………….

ARQ. CARLOS CALZADILLA GUERRA ARQ.

MIEMBRO 1 (REVISOR) MIEMBRO 2

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XI

DECLARACIÓN EXPRESA

¨La responsabilidad del contenido de este Proyecto de Titulación,

me corresponden exclusivamente; y el patrimonio intelectual de la

misma a la UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL¨.

____________________________

YARITZA PAMELA VÁSQUE GEISSE

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XII

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD DE ARQUITECTURA Y URBANISMO

“ARQ. GUILLERMO CUBILLO RENELLA”

CARRERA DE ARQUITECTURA

“METODOLOGIA BIM: ESTUDIO Y REDISEÑO DEL

ENVOLVENTE ARQUITECTONICO DEL EDIFICIO DE RECTORADO DE

LA UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL.”

Trabajo de titulación que se presenta como requisito para optar por el título de:

ARQUITECTO

Autora: YARITZA PAMELA VÁSQUEZ GEISSE

C.I: 0917160392

Tutor: Arq. Denisse Aguilera Moyano, Msc.

Guayaquil, febrero del 2019

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XIII

INDICE DE CONTENIDO

CONTENIDO

1 EL PROBLEMA...................................................................................................... 5

1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ........................................................ 5

1.2 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ............................................................. 5

1.3 SISTEMATIZACIÓN DEL PROBLEMA ...................................................... 6

1.4 OBJETIVOS..................................................................................................... 6

1.4.1 OBJETIVO GENERAL .............................................................................. 6

1.4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ...................................................................... 6

1.5 FORMULACIÓN DEL TEMA ....................................................................... 6

1.6 JUSTIFICACIÓN............................................................................................. 6

1.7 DELIMITACIÓN ............................................................................................. 8

1.7.1 DOMINIO ................................................................................................... 8

1.7.2 LÍNEA DE INVESTIGACIÓN .................................................................. 8

1.7.3 SUB LÍNEA ................................................................................................ 8

1.7.4 DELIMITACIÓN DEL CONTENIDO....................................................... 8

1.7.5 DELIMITACIÓN DEL ESPACIO ............................................................. 9

1.8 PREMISAS DE INVESTIGACION Y SU OPERACIONALIZACIÓN ........ 9

2 MARCO REFERENCIAL .................................................................................... 10

2.1 MARCO TEÓRICO ....................................................................................... 10

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XIV

2.1.1 BUILDING INFORMATION MODELING (BIM) ................................. 10

2.1.2 PROYECTO DELTA ............................................................................... 25

2.1.3 TIPOLOGIA DE LOS EDIFICIOS .......................................................... 27

2.1.4 ESTADO DEL ARTE ............................................................................... 28

2.2 MARCO CONTEXTUAL ............................................................................. 30

2.2.1 DATOS DE UBICACIÓN GEOGRÁFICA ............................................. 30

2.2.2 DEMOGRAFÍA ........................................................................................ 34

2.2.3 DESCRIPCIÓN DE ASPECTOS ECONÓMICOS, SOCIALES,

AMBIENTALES Y OTROS. ........................................................................................... 35

2.2.4 MODELOS ANÁLOGOS ........................................................................ 35

2.3 MARCO CONCEPTUAL .............................................................................. 42

2.3.1 DEFINICIÓN DE METODOLOGÍA BIM .............................................. 42

2.3.2 DEFINICIÓN DE AUTODESK REVIT .................................................. 43

2.3.3 DEFINICIÓN DE ENVOLVENTE ARQUITECTÓNICA ..................... 44

2.4 MARCO LEGAL ........................................................................................... 44

2.4.1 NORMAS DE SEGURIDAD CONTRA INCENDIOS ........................... 44

2.4.2 NORMAS MINUSVÁLIDOS .................................................................. 47

2.4.3 PLAN NACIONAL DEL BUEN VIVIR .................................................. 49

2.4.4 LEY DE GESTIÓN AMBIENTAL .......................................................... 49

2.4.5 NORMA INTERNACIONAL ISO ........................................................... 50

3 METODOLOGÍA .................................................................................................. 52

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XV

3.1 ENFOQUE DE LA INVESTIGACIÓN ........................................................ 52

3.2 TIPOS DE INVESTIGACIÓN ...................................................................... 52

3.2.1 INVESTIGACIÓN DE CAMPO .............................................................. 52

3.2.2 INVESTIGACIÓN DESCRIPTIVA ......................................................... 53

3.2.3 INVESTIGACIÓN DOCUMENTAL ....................................................... 53

3.3 MÉTODOS..................................................................................................... 54

3.3.1 MÉTODO DEDUCTIVO ......................................................................... 54

3.4 TÉCNICAS E INSTRUMENTOS ................................................................. 54

3.4.1 LA ENTREVISTA .................................................................................... 54

3.4.2 INSTRUMENTO DE INVESTIGACIÓN ................................................ 55

3.5 POBLACIÓN Y MUESTRA ......................................................................... 55

4 RESULTADOS ..................................................................................................... 56

4.1 ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS .............................. 56

4.1.1 PRIMERA PREGUNTA CIENTÍFICA ................................................... 56

4.1.2 SEGUNDA PREGUNTA CIENTÍFICA .................................................. 56

4.2 DISCUSIÓN................................................................................................... 58

5 PROPUESTA ........................................................................................................ 59

5.1 OBJETIVOS................................................................................................... 59

5.1.1 OBJETIVO GENERAL ............................................................................ 59

5.1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS .................................................................... 59

5.2 PLANIFICACIÓN DEL PROYECTO .......................................................... 59

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XVI

5.2.1 METODOLOGÍA ..................................................................................... 59

6 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .................................................... 90

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XVII

INDICE DE FIGURAS

Figura 1 Evidencia fotográfica desprendimiento de material y fisuras del Edificio de

Rectorado, Universidad de Guayaquil ..................................................................................... 53

Figura 2 Exteriores Fachada Edificio Rectorado, Universidad Guayaquil .................. 57

Figura 3 Metodología del Proyecto .............................................................................. 60

Figura 4 Edificio de Rectorado de la Universidad de Guayaquil en la actualidad. ..... 66

Figura 5 Configuración de espacio de trabajo en Revit ............................................... 70

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XVIII

INDICE DE ILUSTRACIONES

Ilustración 1 Permisos de construcción en el País ......................................................... 1

Ilustración 2Principales compañías desarrolladoras de software BIM ........................ 11

Ilustración 3Ciclo de vida del modelo BIM ................................................................. 12

Ilustración 4 Mapa Implantación BIM 2016 ................................................................ 12

Ilustración 5 BIM en Latinoamérica, 2018. ................................................................. 14

Ilustración 6 Fases del BIM ......................................................................................... 16

Ilustración 7 Detección de interferencias en BIM........................................................ 16

Ilustración 8 Dimensiones del BIM ............................................................................. 18

Ilustración 9 2D BIM, Planos y Especificaciones ........................................................ 19

Ilustración 10 3D BIM, Datos paramétricos ................................................................ 20

Ilustración 11 4D BIM, Integración de calendarios y tiempo ...................................... 21

Ilustración 12 5D BIM, Estimación de costos y control de gastos .............................. 22

Ilustración 13 6D BIM, Comportamiento energético y sustentabilidad ...................... 23

Ilustración 14 7D BIM, Aplicaciones operacionales del ciclo de vida ........................ 24

Ilustración 15 Proyecto Delta ....................................................................................... 26

Ilustración 16 El Proyecto Delta .................................................................................. 26

Ilustración 17 Mapa del Ecuador Ilustración 18 Vista satelital de la Universidad

de Guayaquil ............................................................................................................................ 30

Ilustración 19 Vista satelital del Edificio de Rectorado de la Universidad de Guayaquil

.................................................................................................................................................. 31

Ilustración 20 Estudio de Vientos ................................................................................ 32

Ilustración 21 Estudio del Sol ...................................................................................... 33

Ilustración 22 Descripción Vial ................................................................................... 34

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XIX

Ilustración 23 Edificio Derby Business Park, Espoo, Finlandia. ................................. 36

Ilustración 24 BIM del edificio Derby Business Park, Finlandia. ............................... 37

Ilustración 25 Edificio Educacional Universidad del Pacífico, Perú. .......................... 37

Ilustración 26 BIM de Edificio Educacional Universidad del Pacífico ....................... 39

Ilustración 27 Edificio Administrativo Remodelado, Colegio IPAC .......................... 40

Ilustración 28 Perspectiva Fachada Existente .............................................................. 41

Ilustración 29 Perspectiva Fachada Nueva .................................................................. 41

Ilustración 30 Planos de Remodelación ....................................................................... 42

Ilustración 31 BIM (Building Information Modeling) ................................................. 43

Ilustración 32 Plano Arquitectónico Planta baja edificio Rectorado ........................... 61

Ilustración 33 Plano Arquitectónico Primer Piso Alto edificio de Rectorado ............. 62

Ilustración 34 Plano Arquitectónico Segunda Planta Alta Edificio Rectorado............ 63

Ilustración 35 Plano Arquitectónico Tercer Piso Alto Edificio de Rectorado ............. 64

Ilustración 36 Volumetrías iniciales del diseño ........................................................... 69

Ilustración 37 Boceto en Sketch ................................................................................... 69

Ilustración 38 Fase de construcción Existente ............................................................. 72

Ilustración 39 Fase de Derribo ..................................................................................... 72

Ilustración 40 Fase de Nueva Construcción ................................................................. 73

Ilustración 41 Modelado Losa de Cimentación ........................................................... 74

Ilustración 42 Modelado de Vigas de Cimentación ..................................................... 75

Ilustración 43 Modelado de Columnas ........................................................................ 76

Ilustración 44 Modelado de Vigas ............................................................................... 76

Ilustración 45 Modelado Losa de Entrepiso................................................................. 77

Ilustración 46 Modelado de Muros .............................................................................. 78

Ilustración 47 Modelado Muro Construpanel .............................................................. 79

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XX

Ilustración 48 Modelado Cubierta ................................................................................ 80

Ilustración 49 Modelado de Ventanería ....................................................................... 80

Ilustración 50 Modelado de Puertas ............................................................................. 81

Ilustración 51 Modelado de Trespa .............................................................................. 82

Ilustración 52 Modelado de Louvers............................................................................ 83

Ilustración 53 Modelado de Fachada Aluminio y vidrio ............................................. 84

Ilustración 54 Modelado de Balcones .......................................................................... 84

Ilustración 55 Modelado de Ventanas de Aluminio y Vidrio ...................................... 85

Ilustración 56 Modelado de Puertas exteriores ............................................................ 86

Ilustración 57 Cuadro de cantidades de obra en Revit ................................................. 87

Ilustración 58 Detención de interferencias en software Navisworks Manage 2019 .... 88

Ilustración 59 Identificación de interferencias ............................................................. 89

Ilustración 60 Clash Report Autodesk Navisworks 2019 ............................................ 89

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XXI

INDICE DE TABLAS

Tabla 1 Operacionalización............................................................................................ 9

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XXII

RESUMEN

Este documento detalla toda la parte investigativa concerniente al edificio de Rectorado

de la Universidad de Guayaquil, indicando todos los detalles que justifican la necesidad del

rediseño de su envolvente arquitectónica mediante la aplicación de la Metodología BIM.

Mediante la aplicación de criterios de diseño formales, funcionales y bioclimáticos. Utilizando

herramientas como Autodesk Revit y Autodesk Navisworks para generar el modelo 3D y

generar el presupuesto y cronograma de obra.

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XXIII

ABSTRACT

This document details all the investigative part concerning the building of the Rector's

Office of the University of Guayaquil, indicating all the details that justify the need for the

redesign of its architectural envelope through the application of the BIM Methodology.

Through the application of formal, functional and bioclimatic design criteria. Using tools such

as Autodesk Revit and Autodesk Navisworks to generate the 3D model and generate the budget

and work schedule.

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1

INTRODUCCIÓN

En los últimos años, el Ecuador ha presentado un incremento en la construcción de

obras civiles. En el 2017, los permisos de construcción crecieron en un 13,2% en relación con

el 2016. Del total de permisos otorgados el 2017, el 84,9% corresponde a construcciones

residenciales, el 8,0% a no residenciales, y el 7,1% a construcciones mixtas. (INEC, 2018)

Ilustración 1 Permisos de construcción en el País

Fuente: (INEC, 2018)

En base al incremento de obras civiles que se están desarrollando en el país, los

proyectos son cada vez más complejos, con características de mercado más competitivas y

estándares técnicos más altos. Por esta razón, los métodos convencionales como elaboración y

presentación de planos 2D para proyectos, sistemas constructivos “in situ”, entre otros; en

cuanto al diseño, administración y ejecución que son utilizados por las empresas constructoras

no son las adecuadas. (Manuel Salazar, 2017)

Debido a que las empresas constructoras no cuentan con una metodología clara y se

rigen por los métodos convencionales con planos bidimensionales (2D) comúnmente utilizados

desde inicios de la construcción civil, teniendo en cuenta que, en la actualidad, la complejidad

de los proyectos necesita la aplicación de una metodología donde haya una integración total de

documentación e información antes de pasar a la etapa de la construcción, enfocando una

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2

correcta administración y gestión de información para asegurar una mayor eficiencia en el

proceso. (Manuel Salazar, 2017)

Actualmente, la mayor parte de las empresas constructoras ejecutan sus proyectos

mediante la utilización de programas de computador (CAD), pero su nivel de alcance en cuanto

a la precisión del diseño y relación e interacción de ingenierías ha sido bajo ya que dependen

de modelos independientes, como por ejemplo el modelo arquitectónico, estructural, etc. y por

esta razón deben modificarse de manera separada, lo cual puede presentar incoherencias y

deficiencias en el momento de la entrega de cualquier tipo de documento de diseño o ingeniería,

como por ejemplo los planos constructivos y las especificaciones técnicas. (Manuel Salazar,

2017)

Por esta razón, el sector de la construcción requiere de herramientas eficientes con la

cual se pueda gestionar toda la información del proyecto, un sistema de planificación integral,

que en la actualidad brindan las tecnologías de la información y la comunicación (TIC), la cual

ya se está utilizando hace varios años en otros países como Estados Unidos, Reino Unido,

Emiratos Árabes Unidos, Australia y Canadá, para la mejora de sus procesos en etapas iniciales

donde se requiere más control y detectar los problemas que pueden surgir y en donde el impacto

económico es mucho menor que en las etapas posteriores, generando de esta manera una

comunicación integral entre los diferentes especialistas a cargo del desarrollo del proyecto, y

elaborar con coherencia los documentos para su construcción. (Manuel Salazar, 2017)

El sistema de gestión de información BIM (Building Information Modeling) es una

herramienta que permite la integración total de la información de un proyecto mucho antes de

que llegue a su ejecución, optimizando los recursos y de esta forma cumplir en tiempo, costos

y con los demás objetivos del proyecto. (Manuel Salazar, 2017)

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3

La utilización de la metodología de trabajo BIM es algo que se está dando a nivel

mundial hace ya varios años, en empresas públicas y privadas que están proponiendo iniciativas

para dar a conocer los beneficios que se obtienen con esta metodología, mejoras significativas

tanto técnicas como económicas en su desarrollo. (Manuel Salazar, 2017)

BIM nos ayuda a coordinar toda la información técnica a través de un modelo 3D y

detectar interferencias de los objetos diseñados por las diferentes ingenierías involucradas en

la ejecución del proyecto. Del modelo generado se puede incorporar o extraer información que

permite enfocar y aplicar de manera totalmente diferente a lo que se tenía inicialmente con la

implementación de BIM en la industria de la construcción. Por otro lado, los cronogramas de

obra, elaboración de presupuestos, implementación de un plan de seguridad en la obra, análisis

energético, prefabricación de elementos, son algunas de las herramientas que pueden ser

implementadas con BIM. (Manuel Salazar, 2017)

Sin embargo, este tipo de metodología de trabajo es poco utilizada en Ecuador, según

el Especialista en BIM Ingeniero Héctor Santacruz Núñez, “En el Ecuador no existe un

estándar de implementación BIM, aunque desde mi punto de vista en eso radica la belleza del

BIM, el poder implementarlo a medida de las necesidades del proyecto y de la misma empresa”

(EDITECA, 2018). Por esta razón, los especialistas involucrados en el sector de la construcción

no han identificado los beneficios y el potencial de la implementación a nivel local. A futuro

esto traerá consecuencias, ya que, si se mantienen los sistemas de diseño y construcción

utilizando CAD, se perderá competitividad hacia las empresas con sistemas gerenciales BIM

procedentes de otras naciones. Añade el Ingeniero Héctor Santacruz: “Los grandes

protagonistas del BIM en este país son empresas privadas, en su gran mayoría constructoras”

(EDITECA, 2018).

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4

Por lo antes mencionado, y teniendo como antecedente que la implementación de BIM

no es aplicada generalmente por la empresa pública en Ecuador, se tomó como objeto de

estudio el Edificio de Rectorado de la Universidad de Guayaquil, ya que es el edificio principal

donde se desarrolla todo lo que concierne a la visión y misión de la Universidad de Guayaquil,

siendo esta una entidad Pública.

El edificio de Rectorado de la Universidad de Guayaquil fue construido en el año 2004

y tiene un área de construcción de 3637.52 m2. El diseño arquitectónico estuvo a cargo del

Arquitecto José Egas. A la actualidad se han realizado mantenimientos en el sistema de

climatización cada año como es común, resane, pintura y limpieza en las fachadas por fisuras

ocasionadas por movimientos sísmicos, pero no un rediseño arquitectónico. Por lo cual se

implementó como trabajo de Titulación la Metodología BIM en el estudio y rediseño del

envolvente arquitectónico del edificio de Rectorado de la Universidad de Guayaquil.

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CAPITULO I

1 EL PROBLEMA

1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

En el área de la construcción, comúnmente se presentan múltiples errores de

incongruencias e incompatibilidades por la falta de planificación integral en la etapa de diseño,

lo cual esto causa problemas de ineficiencia al proceso constructivo generando sobrecostos,

retrasos en los cronogramas, entre otros factores que hacen de la construcción una industria

poco competitiva en el país.

Según un estudio realizado en la Universidad de Los Andes en Bogotá, se indica que la

planeación inadecuada de los contratistas representa el 51% de los incumplimientos en los

cronogramas de obra.

El Edificio de Rectorado de la Universidad de Guayaquil presenta problemas técnicos,

espaciales y bioclimáticos en su diseño y construcción, como también problemas formales ya

que su imagen institucional no promueve el diseño contemporáneo y visión vanguardista que

representa la Universidad, por lo cual posee razones suficientes para realizar un rediseño en su

envolvente arquitectónico y así poder suplir esas falencias anteriormente mencionadas

implementando Metodologías BIM.

1.2 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

¿Cómo implementar Metodología BIM para el Estudio y rediseño del envolvente

arquitectónico del Edificio de Rectorado de la Universidad de Guayaquil?

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6

1.3 SISTEMATIZACIÓN DEL PROBLEMA

1. ¿Cuán factible es implementar la metodología BIM en proyectos de diseño

integral en la arquitectura y la construcción?

2. ¿Cuáles son las falencias constructivas y de diseño que tiene el Edificio de

Rectorado de la Universidad de Guayaquil?

1.4 OBJETIVOS

1.4.1 OBJETIVO GENERAL

Implementar metodología BIM para el estudio y rediseño del envolvente arquitectónico

del Edificio de Rectorado de la Universidad de Guayaquil.

1.4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

1. Determinar el Estado del arte de la metodología BIM estudiando sus beneficios

mediante casos aplicados de diseño integral en la arquitectura y la construcción.

2. Identificar las falencias generales en la construcción y diseño del Edificio de Rectorado

de la Universidad de Guayaquil.

1.5 FORMULACIÓN DEL TEMA

“Metodología BIM: Estudio y rediseño del envolvente arquitectónico del Edificio de

Rectorado de la Universidad de Guayaquil.”

1.6 JUSTIFICACIÓN

El desarrollo de esta propuesta se da por la necesidad de implementar una metodología

activa en la construcción, debido a la falta de integración de las diferentes ingenierías en un

proyecto, mediante la utilización de las herramientas de Autodesk.

En la Universidad de Guayaquil se desarrollará un proyecto denominado “Proyecto

Delta” en el cual podrá formar parte el nuevo diseño del edificio de Rectorado ya que el

proyecto pretende ser Ecológico y sostenible. Este proyecto fue aprobado recientemente por el

Municipio de Guayaquil, contemplará varias fases en su construcción, entre ellas, la

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construcción de una torre de parqueos, un parque ecológico, programas de vinculación a la

sociedad y estudiantes con el estero salado, en su urbanismo se incluirá ciclovías, boulevard,

ampliarán las veredas de 2 a 7m, añadirán mobiliario urbano, pasos peatonales a desnivel, entre

otros. (Expreso, 2018)

Se estudiará el caso del Edificio de Rectorado de la Universidad de Guayaquil

identificando las falencias generales en su optimización de recursos en la fase de planificación

y construcción del proyecto arquitectónico. El edificio será rediseñado en su envolvente

arquitectónica con criterios bioclimáticos, a fin de poder formar parte a futuro del Proyecto

Delta antes mencionado, y de esta manera poder convertir la Cdla. Universitaria en un Campus

sostenible.

Según el eje 2 del Plan Nacional de Desarrollo 2017-2021, objetivo 5, articulo 5.1 se

indica “Generar trabajo y empleo dignos fomentando el aprovechamiento de las

infraestructuras construidas y las capacidades instaladas”. (Plan Nacional de Desarrollo 2017-

2021, 2017)

Según el eje 2 del Plan Nacional de Desarrollo 2017-2021, objetivo 5, articulo 5.6 se

indica “Promover la investigación, la formación, la capacitación, el desarrollo y la

transparencia tecnológica, la innovación y el emprendimiento, la protección de la propiedad

intelectual, para impulsar el cambio de la matriz productiva mediante la vinculación entre en

sector público, productivo y las universidades. (Plan Nacional de Desarrollo 2017-2021, 2017)

Según el eje 2 del Plan Nacional de Desarrollo 2017-2021, objetivo 5, articulo 5.8 se

indica “Fomentar la producción nacional con responsabilidad social y ambiental, potenciando

el manejo eficiente de los recursos naturales y el uso de tecnologías duraderas y

ambientalmente limpias, para garantizar el abastecimiento de bienes y servicios de calidad”.

(Plan Nacional de Desarrollo 2017-2021, 2017)

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Según la Agenda 2030 y los objetivos de Desarrollo Sostenible, objetivo 9, Construir

infraestructuras resilientes, promover la industrialización inclusiva y sostenible y fomentar la

innovación. En la meta del Objetivo 9, articulo 9.4, se indica “De aquí a 2030, modernizar la

infraestructura y reconvertir las industrias para que sean sostenibles, utilizando los recursos

con mayor eficacia y promoviendo la adopción de tecnologías y procesos industriales limpios

y ambientalmente racionales, y logrando que todos los países tomen medidas de acuerdo con

sus capacidades respectivas”. (Naciones Unidas, 2016)

1.7 DELIMITACIÓN

1.7.1 DOMINIO

Ordenamiento Territorial, Urbanismo y Tecnología de Sistemas Constructivos

(HÁBITAT).

1.7.2 LÍNEA DE INVESTIGACIÓN

Soberanía, derechos y tecnologías en el ordenamiento territorial y ambiente de la

construcción.

1.7.3 SUB LÍNEA

Tecnologías de la construcción, ingeniería civil y diseños arquitectónicos.

1.7.4 DELIMITACIÓN DEL CONTENIDO

La delimitación del presente trabajo de titulación está enfocada principalmente en la

aplicación de Metodología BIM, la cual abarca el proceso de diseño y las diferentes etapas de

ejecución y construcción mediante el uso correcto de la información, en un modelo 3D que

ofrece beneficios para todos los involucrados en el proyecto. Esta Metodología será aplicada

al estudio y rediseño del envolvente arquitectónico del edificio de Rectorado de la Universidad

de Guayaquil, se identificarán las falencias generales en su construcción y diseño, con el fin de

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hacer una propuesta de rediseño en su envolvente arquitectónica y dar solución a los problemas

formales y bioclimáticos.

1.7.5 DELIMITACIÓN DEL ESPACIO

El área de estudio está ubicada en la Ciudad de Guayaquil, específicamente en la Cdla.

Universitaria “Salvador Allende” de la Universidad de Guayaquil, en el edificio de Rectorado.

El edificio se encuentra rodeado de áreas verdes y pequeños espacios de recreación que

en la actualidad no se encuentran en buen estado por la falta de mantenimiento y uso.

Sus límites son: Norte: Facultad de Ciencias Médicas. Sur: Plazoleta Central. Este:

Laboratorio de Computo. Oeste: Facultad de Psicología

1.8 PREMISAS DE INVESTIGACION Y SU OPERACIONALIZACIÓN

Se estudiará el edificio de Rectorado de la Universidad de Guayaquil y se identificarán

las falencias generales de diseño y construcción para el rediseño de su envolvente

arquitectónica aplicando Metodologías BIM en el proceso de diseño, planificación y

construcción.

Tabla 1 Operacionalización

Pregunta científica Indicador Técnicas Instrumento

Determinar el Estado del

arte de la metodología

BIM estudiando sus

beneficios mediante

casos aplicados de

diseño integral en la

arquitectura y

construcción

Medir

Clasificar

Ordenar

Recopilación

documental

Investigación

Ficha de Investigación

Identificar las falencias

generales en la

construcción y diseño

del Edificio de

Rectorado de la

Universidad de

Guayaquil

Estado constructivo del

edificio

Observación

Entrevista

Informe de afectación

Fotografías

Ficha de Entrevista

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CAPITULO II

2 MARCO REFERENCIAL

2.1 MARCO TEÓRICO

2.1.1 BUILDING INFORMATION MODELING (BIM)

2.1.1.1 ORIGEN DEL BIM

La metodología BIM como concepto no tiene un origen específico, ya que su definición

ha evolucionado a través del tiempo mediante la tecnología. La empresa GRAPHISOFT fue

una de las primeras en dar un avance en el año 1982 desarrollando un software de computación

llamado RADAR CH, el cual permitía dibujar en 2D y 3D, esta empresa dio a conocer uno de

los primeros conceptos del BIM, desarrollando objetos paramétricos llamados “Smart

Objects”, de igual manera que el concepto del modelado en 3 dimensiones de los programas

CAD. (Daniel Chacón, 2017)

A finales de los años 70, se desarrollaron sistemas de modelado 3D por parte del

Profesor Charles M. Eastman, miembro del Georgia Tech Institute of Tecnology, para la

industria de la construcción, desarrollando herramientas para profesionales “Building

Description System” o “Building Product Modeling”, lo que más tarde sería el llamado

“Building Information Modeling” (BIM), desarrollado por AEC software. (Daniel Chacón,

2017)

Posteriormente en el año 2002, la plataforma Autodesk se introduce al BIM adquiriendo

Revit Tecnology Corporation, con el software REVIT, el cual permite desarrollar modelados y

dibujos en 3 dimensiones, permitiendo también obtener los planos, cortes y fachadas

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instantáneos que se requieran, por otro lado, se puede exportar el modelo a otros softwares,

añadiendo un nuevo concepto y herramienta al BIM. (Daniel Chacón, 2017)

Actualmente todas estas herramientas del BIM son utilizadas por los diferentes

proveedores de Software, permitiendo una gran variedad de paquetes de diseño. Listando a

continuación las principales compañías desarrolladoras de software BIM:

Ilustración 2Principales compañías desarrolladoras de software BIM

Fuente: (Bimetica Parametric Design Services, 2019)

2.1.1.2 DEFINICIÓN DE BIM

Building Information Modeling (BIM), o también conocido en español como Modelo

de Información de la Construcción, es una Metodología de trabajo aplicada para la

construcción, la cual utiliza sistemas y software que permiten la integración total de

información de un proyecto, en un modelo virtual de 3 dimensiones. Este modelado de

información permite analizar y gestionar el ciclo de vida del proyecto, desde su fase de diseño,

construcción inicial, su operación e incluso su demolición, en forma integral y colaborativa

entre los diferentes participantes del proyecto. (Daniel Chacón, 2017)

BIM permite el enlace integral del modelado arquitectónico con el resto de los sistemas

que conforman el proyecto, como lo son sus ingenierías, estructura, mediciones, presupuesto,

estudios topográficos, planificación, entre otros. (Daniel Chacón, 2017)

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Ilustración 3Ciclo de vida del modelo BIM

Fuente: (Autodesk, 2017)

2.1.1.3 IMPLEMENTACIÓN DE BIM EN EL MUNDO

El conocimiento de la Metodología BIM en otros países es mayor a la de Ecuador, más

del 40% de los proyectos que se realizan en el área de la construcción son con BIM.

(EDITECA, 2018) y por esta razón su aplicación es más usual. Finlandia es el país que más

utiliza la Metodología BIM en el mundo, seguido de Noruega, Singapur y Estados Unidos,

gracias a las iniciativas y apoyo gubernamental asociadas a la industria de la construcción.

(Daniel Chacón, 2017)

Ilustración 4 Mapa Implantación BIM 2016

Fuente: (INSITECA BIM, 2016)

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Desde los años 70, Finlandia ha reflejado fuertes inversiones públicas para la

investigación de nuevas tecnologías. Por otra parte, desde el año 2001, se han desarrollado

proyectos pilotos para el estudio del BIM en la construcción. (Fernanda Paz, 2014)

En Noruega, Statsbygg, desde el 2011 se exige el uso de la Metodología BIM en sus

proyectos públicos por parte de la entidad de Gobierno. Dada esta iniciativa se ha conocido y

expandido el BIM en la industria de la construcción de este país, y actualmente la mayoría de

los proyectos de complejidad usan esta tecnología. (PYNN, 2012)

La Autoridad de Construcción y Edificación BCA, en Singapur, tiene como objetivo la

implementación de BIM en la mayoría de sus construcciones públicas para el 2015, se

facilitarán herramientas por parte del gobierno en conjunto con la BCA para el uso y

conocimiento de BIM en empresas como profesionales y estudiantes. Contarán con apoyo

financiero a campañas que promuevan esta metodología. (PYNN, 2012)

En Estados Unidos, la General Service Administration (GSA) hizo pública la iniciativa

para el uso de BIM 3D y 4D, el objetivo de este programa fue promover las diferentes

tecnologías sobre modelado digital, de recursos y de esta manera ser más eficiente la

construcción durante su ciclo de vida. A partir del 2007, es requerimiento de la GSA la

implementación de modelos BIM para presentación de sus proyectos. Se desarrolló una guía

por parte de la GSA “BIM Guide Overview” para el desarrollo de sus proyectos con BIM.

(PYNN, 2012)

La USACE (The US Army Corps of Engineers), publicó en el 2006 el camino de ruta

hacia el BIM, en el cual se implementa el software Bentley para realizar flujos de trabajo en el

sector de la construcción (PYNN, 2012).

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En Dinamarca, a partir del año 2007, todos los proyectos públicos de más de 5 millones

DKK deben implementarse con modelos BIM. (WONG, 2010)

EL BIM EN LATINOAMÉRICA

Hoy en día la Metodología BIM tiene mucha aceptación en varios países del mundo.

“Más del 40% de los proyectos que se realizan en el área de la construcción tienen sello BIM”

(EDITECA, 2018).

Según estudios realizados, el mercado del BIM aumentará hasta un 11% en el año 2020

en Latinoamérica, pero el crecimiento es mucho más lento de lo esperado. (EDITECA, 2018)

A continuación, observamos los diferentes países latinoamericanos, haciendo énfasis

en el nivel de conocimiento y aplicación del BIM actualmente en cada uno de ellos.

Ilustración 5 BIM en Latinoamérica, 2018.

Fuente: (EDITECA, 2018)

En países latinoamericanos, la implementación del BIM no se desarrolla al mismo

ritmo. Otros países como Perú, Chile y Colombia ya incorporan esta tecnología a sus proyectos,

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y manejan un alto número de profesionales BIM. Sin embargo, la gran parte de los países de

Latinoamérica van avanzando lentamente en el BIM. (EDITECA, 2018)

El Ingeniero Héctor Santacruz, especialista BIM dice que: “En el Ecuador no existe un

estándar de implementación BIM, el poder implementarlo a medida de las necesidades del

proyecto y de la misma empresa y en base a estándares corporativos de cada empresa,

incluyendo todo el ciclo de vida del proyecto” (EDITECA, 2018).

La implementación de BIM en el Ecuador se da por lo general en las empresas privadas,

no ha existido una norma de estado que obligue a las empresas públicas implementar esta

metodología en sus futuros proyectos. Las empresas privadas son las grandes protagonistas de

la implementación BIM en el mundo y en el Ecuador, la mayoría son constructoras.

(EDITECA, 2018)

2.1.1.4 VENTAJAS DE LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM.

A continuación, se detallarán las ventajas de utilizar Metodología BIM en proyectos de

diseño y construcción.

• Comunicación y coordinación: Mejora la comunicación y coordinación del

proyecto, integrando al cliente en todo momento, a través del acceso simultáneo

a la información relevante de los diferentes participantes del proyecto.

La comunicación con los trabajadores es otra de las ventajas del BIM, ya que

esta tecnología permite entender de manera fácil lo que se requiere lograr tanto

a sus trabajadores, como contratistas, gracias al alto nivel de detalle que ofrece

esta metodología. (Fernanda González, 2014)

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Ilustración 6 Fases del BIM

Fuente: (INSITECA BIM, 2016)

• Detención de interferencias: Este es uno de los principales beneficios de la

tecnología BIM, detecta interferencias entre los elementos constructivos del

proyecto, pudiendo así corregir estos errores en la etapa de diseño y no después

al momento de la construcción. Los cambios se realizan en el modelo 3D para

que puedan ser validadas por los técnicos y aprobadas por el cliente final.

(Fernanda González, 2014)

Ilustración 7 Detección de interferencias en BIM

Fuente: (SUMA, 2017)

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• Integración interdisciplinar del proyecto: Los proyectos realizados con BIM

se pueden diseñar, planear y ejecutar en colaboración con otros profesionales en

cada fase del proyecto. Pueden realizar modificaciones y hacer uso de esta

información para otras áreas si es necesario, y lo importante de esto es que se

puede realizar desde cualquier parte del mundo, pudiendo acceder al modelo en

tiempo real a través de una conexión de internet. (Manuel Salazar, 2017)

• Sustentabilidad: Con la tecnología BIM se puede evaluar el consumo de

energía vinculando el modelo a un software de análisis energético. Permitiendo

visualizar las deficiencias del proyecto y así realizar modificaciones sometidas

a simulaciones para calcular su impacto. De esta manera se logra una eficiencia

energética, de uso de luminosidad y agua. (Manuel Salazar, 2017)

• Cubicación: El modelo de BIM permite la cubicación de materiales y el vínculo

con herramientas para estimar costos. Una vez realizado cualquier modificación

o cambio en el modelo se analizará los costos que esta involucra. (Manuel

Salazar, 2017)

• Prefabricación: Permite la prefabricación de varios elementos como:

hormigón, muro cortina, marcos de acero, entre otros, lo cual logra una

reducción de tiempo y costos. Además, por lo general, los materiales que son

prefabricados y utilizando maquinarias especiales, suelen ser de mejor calidad

que los que son construidos en sitio. (Manuel Salazar, 2017)

• Marketing: BIM permite la extracción de planos, animaciones, y gracias a esta

facilidad se pueden hacer presentaciones a los clientes, los cuales no tienen

conocimientos técnicos, mediante las herramientas de diseño que ofrece BIM

como texturas, iluminación, entre otros detalles que son de mucha utilidad.

(Manuel Salazar, 2017)

• Información centralizada: Se trabaja en un único modelo y de esta manera

evitamos la existencia de diferentes versiones del mismo proyecto. Así es menor

el riesgo de errores que puedan ser provocados por trabajar en modelos

separados. (Manuel Salazar, 2017)

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2.1.1.5 DIMENSIONES DEL BIM

A continuación, se explicará cada una de las etapas o dimensiones que conforman la

Metodología BIM.

Ilustración 8 Dimensiones del BIM

Fuente: (Autodesk, 2017)

2.1.1.5.1 2D BIM, PLANOS Y ESPECIFICACIONES

En esta primera fase podemos ver semejanzas entre CAD y BIM porque se realiza el

diseño arquitectónico y su documentación. Las aplicaciones de CAD limitan el diseño con

dibujos electrónicos de 2 dimensiones, textos, líneas, tramas, etc. y son generados de forma

independiente, los cambios de diseño deben realizarse y modificarse manualmente en cada uno

de ellos. (J.M. Ramos Rojas, 2017)

Las aplicaciones BIM (Building Information Modeling) asemejan el proceso real de

construcción. Los dibujos ya no serán creados en 2 dimensiones, sino que, se modelarán los

edificios con elementos reales de construcción, como cubiertas, muros, puertas, ventanas,

cerramientos, vigas, columnas, etc. Esta tecnología permite diseñar edificios de la misma forma

en que son construidos. Al momento de modificar el modelo virtual o hacer algún cambio, este

se realizará automáticamente en todos los dibujos individuales generados desde el modelo.

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Gracias a la integración total del modelo, BIM ofrece un significante incremento en la

productividad y sirve como base para realizar diseños mejor coordinados y procesos

constructivos basados en el modelo. (J.M. Ramos Rojas, 2017)

Ilustración 9 2D BIM, Planos y Especificaciones

Fuente: (Planos de Arquitectura, 2015)

2.1.1.5.2 3D BIM, DATOS PARAMÉTRICOS

La representación gráfica del proyecto de construcción completo se crea mediante un

único modelo tridimensional, el cual simula el final de la obra a realizar. En este modelo se

introduce toda la información del proyecto: estructuras, muros, carpintería, terreno, divisiones,

instalaciones, mobiliario, etc. (J.M. Ramos Rojas, 2017)

Cuenta con elementos geométricos los cuales tienen asociadas características

funcionales y físicas como un material real: peso, resistencia, etc. Así mismo, del modelo 3D

se puede extraer toda la información necesaria para la construcción como los planos generales,

de construcción, de detalle, cuantificación de cantidades, infografías, presentaciones, etc. (J.M.

Ramos Rojas, 2017)

En el modelo 3D, además, pueden evaluarse una gran variedad de factores, entre ellos

la detección de conflictos que puedan ocasionarse y de esta manera poder identificarlos y

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resolverlos antes de la etapa de construcción, evitando así los sobrepasar el tiempo de ejecución

de la obra y los sobrecostos que esto implica. (J.M. Ramos Rojas, 2017)

Ilustración 10 3D BIM, Datos paramétricos

Fuente: (National Design Consultancy, 2018)

2.1.1.5.3 4D BIM, INTEGRACION DE CALENDARIOS Y TIEMPO

En esta dimensión se introduce el cronograma en la ejecución del proyecto, esto permite

controlar el tiempo de duración de cada una de las fases de la obra y su eficiencia. Este control

ayuda a tener una planificación detallada de cada actividad del proceso. (J.M. Ramos Rojas,

2017)

El seguimiento detallado permite que los especialistas tengan una coordinación más

eficiente de sus actividades, mejorando el uso de sus recursos y tiempos de estos.

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Ilustración 11 4D BIM, Integración de calendarios y tiempo

Fuente: (Architectural Bim Services, 2017)

2.1.1.5.4 5D BIM, ESTIMACION DE COSTOS Y CONTROL DE GASTOS

En esta dimensión se integran el diseño con el cálculo de costos, incluyendo también la

lista de cantidades, de productividad y costos laborables. Esta dimensión optimiza la

rentabilidad del proyecto a través de la estimación y gestión de costos. Permite definir la

cantidad de materiales a utilizarse y estimar los gastos de operación para simular el costo total

de cada fase. (J.M. Ramos Rojas, 2017)

La dimensión 5D en combinación con 3D y 4D, nos permite hacer el cálculo de relación

entre los costos, tiempos y esfuerzos invertidos, de esta manera controlamos la eficiencia de

las decisiones implementadas. (J.M. Ramos Rojas, 2017)

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Ilustración 12 5D BIM, Estimación de costos y control de gastos

Fuente: (Architectural Bim Services, 2017)

2.1.1.5.5 6D BIM, COMPORTAMIENTO ENERGÉTICO Y SUSTENTABILIDAD

En la dimensión 6D de BIM, o también llamada “Green BIM” o “BIM verde”, se simula

el comportamiento de los sistemas que ayudan al ahorro energético, es decir, nos muestra cómo

será el comportamiento del proyecto mucho antes de su construcción, de esta manera se

entregará información fundamental para la toma de decisiones. Gracias a esto seleccionaremos

las mejores técnicas y tecnologías para cada proyecto, y así se optimizará el consumo de energía

y se reducirán los más posible los daños provocados al medio ambiente. (J.M. Ramos Rojas,

2017)

En lo sustentable, el desarrollo sostenible satisface las necesidades del presente sin

comprometer las futuras generaciones para satisfacer sus necesidades.

En la actualidad el sector de la edificación consume el 40% de la energía mundial y es

el principal encargado de la mitad del CO2 que se emite a la atmosfera. (J.M. Ramos Rojas,

2017)

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Ilustración 13 6D BIM, Comportamiento energético y sustentabilidad

Fuente: (Architectural Bim Services, 2017)

2.1.1.5.6 7D BIM, APLICACIONES OPERACIONALES DEL CICLO DE VIDA

El ciclo de vida de un edificio es el tiempo que va desde que se concibe hasta que se

demuele, por lo tanto, el control en su mantenimiento es fundamental para que ciclo de vida

sea prolongado. (J.M. Ramos Rojas, 2017)

Esta dimensión 7D ofrece una herramienta al cliente para gestionar las instalaciones

durante todo su ciclo de vida, facilita datos relevantes como el estado en el que se encuentran

los componentes, especificaciones, manuales de mantenimiento, datos de subcontratistas y

proveedores, es decir, se entrega un control total para el uso del mantenimiento del edificio.

(J.M. Ramos Rojas, 2017)

En esta dimensión se contará con información valiosa para detectar fallas de

funcionamiento o que deban mejorarse, llevando un control de inspecciones, reparaciones o

mantenimientos. Una vez que el proyecto ha sido desarrollado y cuenta con las dimensiones

2D, 3D, 4D, 5D y 6D, el cliente tendrá el modelo virtual de su futura construcción, la cual

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tendrá toda la información relevante para la gestión de la propiedad. Se puede decir que el

modelado BIM, es una representación digital que cuenta con toda la información, físicas y

funcionales de una instalación. (J.M. Ramos Rojas, 2017)

Ilustración 14 7D BIM, Aplicaciones operacionales del ciclo de vida

Fuente: (Architectural Bim Services, 2017)

2.1.1.6 FUTURO DEL BIM

Actualmente existe gran interés por parte de la administración del sector público a nivel

mundial en la implementación de la metodología BIM, su finalidad es mantener toda la

información de un proyecto en un solo modelo, lo cual se estima que en un futuro cercano se

enlacen todos esos proyectos en la base de datos de sus ciudades, lo que se conoce como Big

Data, que está conformada por las infraestructuras, instalaciones, vialidad, etc.

Dándose a conocer de esta manera las Smart Cities o Ciudades inteligentes, esto tendrá

muchas ventajas, entre ellas mejorar la eficiencia energética de toda una ciudad y todo esto será

favorable para los entes gubernamentales.

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2.1.2 PROYECTO DELTA

El denominado “Proyecto Delta” es una propuesta Urbana desarrollada por la

Universidad de Guayaquil, nace poco después de que se levantara una baranda en medio del

parterre central de la avenida Delta, para impedir el paso de los estudiantes, ordenar su tránsito

y de esta forma evitar accidentes. (Expreso, Un sueño para la Delta, 2017)

En esta iniciativa intervinieron profesionales como: Ingeniero agrónomo, una geógrafa,

varios Arquitectos y Estudiantes que ayudaron en realizar la maqueta del mapa del

planteamiento. El actual director del proyecto es el Arquitecto Héctor Hugo quien tiene como

idea dejar expuesta la fachada de la Universidad de Guayaquil, solo colocar unos pequeños

cerramientos entre bloques y de esta manera los alumnos se podrán apoderar del espacio

público, que estará lleno de árboles. (Expreso, Luz verde al proyecto Delta, 2018)

Según los planos, el “proyecto Delta” tiene un costo de inversión de $ 4 millones, el

cual será asumido por el Cabildo. Se crearán circuitos ecológicos, un paso peatonal elevado,

veredas más amplias, y una ciclovía que irá desde el campus y conectará con varios puntos de

interés. (Expreso, Luz verde al proyecto Delta, 2018)

El proyecto está dividido por fases, en la primera fase a construirse pretende

implementar circuitos ecológicos, una ciclovía, la ampliación de peatonales, en otras palabras,

la construcción de un Boulevard que se conecte con la actual estructura del Estero Salado. El

tráfico vehicular que actualmente se genera en la avenida Delta fue estudiado y se harán

modificaciones en las rutas de buses que actualmente pasan por esta avenida. (Expreso, Luz

verde al proyecto Delta, 2018)

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Ilustración 15 Proyecto Delta

Fuente: (Expreso, Un sueño para la Delta, 2017)

Habrá más implementaciones en las siguientes fases del proyecto. Entre ellas se

construirá una torre de parqueo y un parque ecológico. Por otro lado, se desarrollará un

programa que vincule a la sociedad y los estudiantes con el Estero Salado, con el fin de

convertirlo en un sitio turístico y familiar.

Ilustración 16 El Proyecto Delta

Fuente: (Expreso, Luz verde al proyecto Delta, 2018)

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2.1.3 TIPOLOGIA DE LOS EDIFICIOS

Para Neufert “El trabajo Administrativo consiste en trabajar con la información”

(Neufert, 2009)

Los edificios se pueden clasificar según su uso, según la propiedad a la que pertenezca

y según su disposición. Según el uso que se le dé al edificio este puede ser:

• Residencial: Vivienda

• Industrial: Industria, almacén

• Terciario: Comercial, Oficinas, Hotelero, Espectáculos, Recreativo y Hostelero

• Dotacional: Equipamiento, Aparcamiento y garaje, Espacios libres y zonas

verdes, Comunicaciones, Infraestructuras de servicios

• Rústico: Agropecuario (Agrícola, Forestal, Ganadero y Piscícola)

Según el objeto de estudio se determinará el uso Terciario, donde se encuentran los

Edificios administrativos. (Normas de Edificios, 2014)

2.1.3.1 USO TERCIARIO

Se refiere a uso terciario a las edificaciones que tienen como finalidad la prestación de

servicios al público, empresas u organismos, como pueden ser los servicios temporales de

alojamiento, comercio, información, administración, gestión, entre otras. (Normas de Edificios,

2014)

Uso Oficinas

Entran en este grupo los edificios cuyo uso este destinado a actividades administrativas

o burocráticas, de carácter públicos o privados. Entidades financieras, actividades de oficina

relacionadas con otras actividades como industria, construcción o servicios. (Normas de

Edificios, 2014)

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Dimensiones: Los locales que estén destinados a oficinas tendrán una superficie mínima

de 6m2, por cada puesto de trabajo y un volumen mínimo de 15 m3. (Normas de Edificios,

2014)

Ventilación e iluminación: Podrá ser natural o artificial. En el caso de ser natural, los

vanos de iluminación deberán tener una superficie total no inferior a 1/8 de la superficie de la

planta del local. Ventilación 1/20 o la que sea necesaria para garantizar 6 renovación/hora.

Exceptuando los locales exclusivos a uso de almacén o pasillos. (Normas de Edificios, 2014)

Aseo: Se dispondrán servicios sanitarios de la siguiente manera: 1 inodoro y 1 lavabo

por cada 100 m2, por cada 200 m2, o fracción, se aumentará 1 inodoro y 1 lavabo, separando

a las mujeres de los hombres. (Normas de Edificios, 2014)

2.1.4 ESTADO DEL ARTE

BIM (Building Information Modeling) comprende metodologías, Software y procesos

para la Gestión de Proyectos y Obras civiles de construcción, certificada Internacionalmente

por la Organización Internacional de Normalización ISO 9001 Sistema de Gestión de Calidad,

ISO 10006 Calidad en la gestión y dirección de proyectos, entre otros. (Organización

Internacional de Normalización, 2018)

En la base de datos de tesis de la Facultad de Arquitectura y Urbanismo de la

Universidad de Guayaquil, existe un tema de Tesis sobre la implementación de Metodología

BIM, aplicado al proceso constructivo de edificios multifamiliares: “Aplicación de la

Metodología BIM como parte del proceso constructivo. Edificios multifamiliares del proyecto

regeneración urbana de la Cdla. Bolivariana 2015”, sin embargo, no se ha realizado un trabajo

de titulación para Rediseñar el Edificio de Rectorado de la Universidad de Guayaquil con la

implementación de esta Metodología.

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Existen temas de tesis de otras Universidades a nivel nacional e internacional sobre

Metodología BIM, de las cuales se tomaron referencias de definiciones para conceptualizar

términos utilizados acerca de esta propuesta, como, por ejemplo: Tesis “Impacto económico

del uso de BIM en el desarrollo de proyectos de construcción en la ciudad de Manizales” de la

Universidad Nacional de Colombia, 2017. Tesis Implementación de la Metodología BIM para

elaborar proyectos mediante el software Revit” de la Universidad de Carabobo en Venezuela,

2017. También se tomó de referencia como fuente de investigación el libro “BIM con Revit

2019. Arquitectura e Ingeniería (Antonio Jaramillo Botero)” y el Manual Revit de Autodesk,

entre otros.

Por otro lado, se estudiaron los “Lineamientos para la certificación de Edificios

Bioclimáticos” del CEES (Concejo Ecuatoriano de Edificación Sustentable), como criterios

para el rediseño del envolvente arquitectónico del edificio de Rectorado de la Universidad de

Guayaquil.

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2.2 MARCO CONTEXTUAL

2.2.1 DATOS DE UBICACIÓN GEOGRÁFICA

Ilustración 17 Mapa del Ecuador Ilustración 18 Vista satelital de la Universidad de Guayaquil

Fuente: (GOOGLE MAPS, 2018) Fuente: (GOOGLE MAPS, 2018)

La siguiente implementación se dará a cabo en el Edificio de Rectorado de la

Universidad de Guayaquil ubicada en la Cdla. Universitaria “Salvador Allende” Av. Fortunato

Safadi (Av. Delta) y Malecón del Salado. (El Universo, 2017)

El edificio de Rectorado de la Universidad de Guayaquil es de uso administrativo, de

atención al público, en este se desarrollan todas las actividades relacionadas con la Universidad,

es el edificio Principal y más importante de la Cdla Universitaria. (El Universo, 2017)

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Ilustración 19 Vista satelital del Edificio de Rectorado de la Universidad de Guayaquil

Fuente: (GOOGLE MAPS, 2018)

2.2.1.1 LIMITACIONES

Norte: Facultad de Ciencias Médicas

Sur: Plazoleta Central

Este: Laboratorio de Computo

Oeste: Facultad de Psicología

2.2.1.2 VIENTOS

En Guayaquil los vientos dominantes van en dirección de suroeste a noreste, en un 70%

con respecto a los otros cuadrantes, alcanzan una velocidad promedio entre 12,6 km/h y 15,4

km/h en el tiempo más ventoso, y una velocidad promedio de 9,9 km/h en el tiempo más

calmado. (WeatherSpark, 2019)

El vector promedio de viento por hora está ubicado a 10 metros sobre el suelo, pero esto

varía dependiendo de la topografía local, la velocidad instantánea y dirección del viento.

(WeatherSpark, 2019)

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Ilustración 20 Estudio de Vientos

Fuente: (GOOGLE MAPS, 2018)

2.2.1.3 ASOLEAMIENTO

Guayaquil está ubicado en la latitud sur a 2.19 grados, por lo que todo movimiento

angular será a partir del cuadrante sur. La salida del sol varía entre las 5:57am y 6:28am, la

puesta de sol varía entre 18:08pm y 18:39pm dependiendo si es verano o invierno.

(WeatherSpark, 2019)

La fachada orientada hacia el Sur es la que capta en mayor porcentaje la radiación solar

hacia el interior del edificio ya que el ángulo de incidencia del sol es menor en invierno, por lo

tanto, en verano la incidencia del sol es aún mayor y esto no puede evitarse ya que existe

ausencia de elementos que puedan contrarrestar este sobrecalentamiento. (Arquitectura

Eficiencia Energética, 2016)

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Ilustración 21 Estudio del Sol

Fuente: (GOOGLE MAPS, 2018)

2.2.1.4 DESCRIPCIÓN VIAL Y ACCESIBILIDAD

La universidad de Guayaquil cuenta con un acceso vehicular principal en la Avenida

Delta, por donde ingresa el mayor flujo de personas a diario, ya que por aquí transitan vías de

bus que vienen de varias partes, tanto del norte como del sur de la ciudad.

En cuanto a las vías de acceso directas al edificio existe una vía vehicular interior al Sur

por donde es el acceso principal al edificio y otra vía vehicular interior al Este donde existe un

ingreso secundario al edificio. Existen también peatonales dentro de la Ciudadela Universitaria

al pie del edificio de Rectorado las cuales no poseen nombres, pero son las que direccionan al

acceso del edificio.

Existe también la disponibilidad de parqueos vehiculares frente al Edificio y al oeste de

este, los cuales son ocupados por personal administrativo, visitantes y estudiantes de la

Universidad. En la parte posterior del edificio se cuenta con un área de descanso y recreación

con poca afluencia de personas en la actualidad, hacia el sur, frente al edificio, se encuentra la

plazoleta principal, un espacio regenerado y diseñado exclusivamente para los alumnos de la

Universidad de Guayaquil.

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Ilustración 22 Descripción Vial

Fuente: (GOOGLE MAPS, 2018)

2.2.2 DEMOGRAFÍA

Según el último censo realizado el año 2016, la Universidad de Guayaquil cuenta con

una población estudiantil de aproximadamente 64.000 estudiantes, de los cuales el 44,74% son

hombres y el 55,26% son mujeres, esta información es generada por las facultades y registrada

en el centro de cómputo de la Universidad. (Universidad de Guayaquil, 2016)

El edificio de Rectorado de la Universidad de Guayaquil según el libro “Arte de

Proyectar en Arquitectura de Neufert” se calcula que para cada usuario se recomiendan

aproximadamente 5,4m2 en área de oficinas, considerando el metraje del edificio que es de

4.460,46 m2, el edificio se encuentra diseñado para aproximadamente 800 usuarios, sin

embargo, en la actualidad el número de personas excede la población, de las cuales el 61% son

mujeres y el 39% son hombres, y el rango de edad varía entre los 30 – 50 años. (Universidad

de Guayaquil, 2016)

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2.2.3 DESCRIPCIÓN DE ASPECTOS ECONÓMICOS, SOCIALES,

AMBIENTALES Y OTROS.

El proyecto contempla los siguientes aspectos como lo social, económico, ambiental y

político.

En el aspecto social, busca crear aprobación del sector para establecer un sentido de

pertenencia del espacio a los usuarios y poder ser aprovechados en las actividades destinadas,

brindando espacios de comodidad.

En el aspecto económico busca implementar materiales innovadores como soluciones

que estén orientadas a lo ecológico y de bajo costo.

En el aspecto ambiental debido a la contaminación visual que proyecta el edificio al

tratarse de un edificio alto se desaprovechan vistas y las diferentes vegetaciones existentes en

el sitio, la contaminación acústica que se da también por el tránsito diario de transportes

terrestres y aéreos en la zona, estos pueden ser contrarrestados con el uso de áreas verdes.

En el aspecto político, porque esta metodología busca definir leyes a tomar en el país

para la implementación en sus proyectos, respetando las normativas medioambientales

vigentes en el Ecuador.

2.2.4 MODELOS ANÁLOGOS

A continuación, estudiaremos 3 proyectos como Modelos análogos en los cuales se

implementó la metodología BIM para su diseño y construcción.

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• Derby Business Park, Espoo, Finlandia.

Ilustración 23 Edificio Derby Business Park, Espoo, Finlandia.

Fuente: (Derby Business Park, 2012)

Este edificio fue modelado por Consultora de Ingeniería Mäkeläinen Ltda., aplicando

la Metodología BIM, con la cual se realizó la estructura de acero y los detalles de elementos

de hormigón reforzado. El proyecto consiste en 4 edificios, 3 de ellos son de oficinas, cada uno

de 8 pisos, y el otro edificio es de estacionamiento de ocho pisos. (TEKLA, 2012)

El margen de error en la etapa de diseño era un problema del proyecto, pero gracias a

la implementación de BIM se pudo solucionar, trabajando con varios ingenieros para su diseño

estructural, utilizando el modelo al mismo tiempo, permitiendo diseñar y monitorear en tiempo

real, logrando los plazos de tiempo estipulados. (TEKLA, 2012)

Con BIM también se pudo revisar las interferencias que producían los sistemas y se

fabricaron elementos de acero con las especificaciones obtenidas del modelo. El modelo se

actualizaba una vez a la semana y era enviado a la construcción para que pueda ser usado en la

fabricación de elementos y monitoreo del proceso constructivo. (TEKLA, 2012)

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Este proyecto gano el premio a “Mejor Proyecto BIM” en los premios mundiales de

BIM de Tekla en el año 2012. (TEKLA, 2012)

Ilustración 24 BIM del edificio Derby Business Park, Finlandia.

Fuente: (TEKLA, 2012)

• Edificio Educacional Universidad del Pacífico, Perú.

Ilustración 25 Edificio Educacional Universidad del Pacífico, Perú.

Fuente: (Metrópolis, 2012)

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Este proyecto fue realizado por la Consultora Metrópolis, una oficina de Arquitectura

liderada por el Arquitecto José Orrego. La utilización de metodologías BIM se dio gracias a la

iniciativa y el liderazgo promovido por el Gerente del Proyecto y dueño de la empresa, ya que

conoce de esta herramienta y la implementa en la actualidad en todos sus proyectos.

(Metrópolis, 2012)

El proyecto es un Edificio Educacional, sucursal de la Universidad del Pacífico, ubicado

en Jirón General Luis Sánchez Cerro N° 2121, Distrito de Jesús María, sobre un terreno de

propiedad de La Universidad del Pacifico. (Metrópolis, 2012)

El terreno en el que se emplaza el proyecto es de 2.000 m2, con un área de construcción

de 6000 m2, el edificio cuenta con cinco pisos, el primer piso dedicado a áreas de exposición

y cafetería, el segundo piso se ubican áreas de oficinas administrativas y aulas, del tercer al

quinto piso aulas típicas y dos aulas magnas, también cuenta con siete sótanos, los tres primeros

son áreas de auditorio y estacionamientos, del quinto al sexto son áreas de estacionamientos y

el séptimo es el área de las cisternas. (Metrópolis, 2012)

Hacia la fachada frontal, se diseñó un espejo de agua el cual actúa como filtro con el

exterior, y aporta un tratamiento paisajista a la calle. Esto permite que todo lo que transite por

la zona visualice el efecto de plaza exterior, que además sirve como envolvente y realce del

edificio. (Metrópolis, 2012)

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Ilustración 26 BIM de Edificio Educacional Universidad del Pacífico

Fuente: (Metrópolis, 2012)

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• Edificio Administrativo Colegio IPAC

Ilustración 27 Edificio Administrativo Remodelado, Colegio IPAC

Fuente: (Consultora Vera y Asociados, 2018)

El Colegio IPAC se encuentra ubicado en la Av. Abelardo García Arrieta ·568 y Av

León Febres Cordero en el Km 1.5 vía a Samborondón.

El proyecto está dividido en 9 etapas, estas consisten en la remodelación total del

Edificio Administrativo, Edificio de Aulas, Edificio de Dirección, cerramiento y exteriores, la

etapa 2 actualmente está completa y es en esta etapa donde se construyó la remodelación de la

Fachada del Edificio Administrativo, utilizando Metodologías BIM.

La infraestructura del Edificio Administrativo tiene una antigüedad de

aproximadamente 34 años, por lo que se buscó renovar la imagen institucional del colegio. Se

realizaron estudios y un relevamiento del edificio ya que no existían planos digitales del mismo,

el proceso del relevamiento duró dos semanas y fue dibujado directamente en Revit Autodesk,

la duración de la fase de diseño fue de 2 meses, desde abril a junio del 2018, y esta estuvo a

cargo de un Jefe de Proyecto Diseñador y un Dibujante. La etapa de construcción tuvo una

duración de aproximadamente dos meses, de noviembre 2018 a enero 2019, y en esta etapa,

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por petición del cliente, su rápida intervención en la etapa de construcción se debe a la

implementación del material de Alucobond y Trespa a manera de doble fachada, cuyo

ensamblaje y puesta en obra permitió cumplir con la obra en el tiempo planificado.

Ilustración 28 Perspectiva Fachada Existente

Fuente: (Consultora Vera y Asociados, 2018)

Ilustración 29 Perspectiva Fachada Nueva

Fuente: (Consultora Vera y Asociados, 2018)

El concepto de diseño fue crear volumetrías independientes y así darle un carácter

institucional al edificio, y sus colores fueron inspirados en el logo de la institución, amarillo,

blanco y azul. La creación del diseño de aulas está basada en los ejes educativos, el uso de los

espacios abiertos, convirtiéndolas en zonas de aprendizaje interactivo.

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Ilustración 30 Planos de Remodelación

Fuente: (Consultora Vera y Asociados, 2018)

La elección del material que se empleó en la fachada se dio porque con anterioridad al

edificio no le daban el mantenimiento regular, y este fue uno de los requisitos del cliente,

implementar un material que tenga mayor vida útil y que no requiera de mucho mantenimiento,

y este material cumplía con las características requeridas.

2.3 MARCO CONCEPTUAL

2.3.1 DEFINICIÓN DE METODOLOGÍA BIM

BIM (Building Information Modeling) o también conocido como Modelo de

Información de la Construcción (en español), es una Metodología que se aplica en el trabajo

realizado en el diseño y construcción. Esta utiliza software que permiten la relación e

integración total de información de un proyecto, reflejado en un modelo virtual 3D. Este

modelado de información gestiona y analiza el ciclo de vida del proyecto, desde su fase de

diseño, construcción inicial, su operación e incluso su derribo, en forma integral y colaborativa

entre los diferentes participantes del proyecto. (Fernanda Paz, 2014)

BIM permite el enlace integral del modelado arquitectónico con el resto de los sistemas

que conforman el proyecto, como lo son sus ingenierías, estructura, mediciones, presupuesto,

estudios topográficos, planificación, entre otros. (Fernanda Paz, 2014)

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Ilustración 31 BIM (Building Information Modeling)

Fuente: (BIMSOLUTIONS, 2016)

2.3.2 DEFINICIÓN DE AUTODESK REVIT

Autodesk Revit es un software de modelado de información de construcción,

para Microsoft Windows, actualmente desarrollado por Autodesk. Permite que el usuario

diseñe con elementos de modelación y dibujo paramétrico. BIM permite el diseño de modelos

inteligentes en 3 dimensiones, asistido por un computador. Al realizar un cambio en algún

lugar, este se modificará en todos los lugares automáticamente, sin que el usuario deba cambiar

manualmente todos los dibujos. El modelo BIM abarca todo el proceso de construcción, desde

su concepto hasta la edificación. Esto es posible desarrollar mediante la base de datos de

arquitectura de Revit, la cual es conocida como el motor de cambios paramétricos. (Fernanda

González, 2014)

En el 2002, Autodesk compró la compañía texana Revit Technology Corporation por

133 millones de dólares. La última versión es Revit Architecture/Structure/MEP 2019, la cual

se encuentra disponible en versiones de 64 bits. (Fernanda Paz, 2014)

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2.3.3 DEFINICIÓN DE ENVOLVENTE ARQUITECTÓNICA

Para el maestro en Arquitectura Carlos Eduardo Romo Zamudio, (Antonio Tapia, 2014)

“La envolvente arquitectónica es la piel del edificio. Se trata de las fachadas, la cubierta y

cimentación. Todos aquellos elementos que podamos observar en una fachada o cubierta

forman parte de la envolvente arquitectónica: muros, ventanas, canceles, herrerías, domos,

techos, velarías, volados, marcos, parteluces, celosías, Louvers, cortinas metálicas, anuncios,

letreros y logotipos de un inmueble y toldos, a lo que recientemente se han sumado plantas,

colectores y fotoceldas, entre otros elementos.”

La envolvente arquitectónica es parte de un sistema físico que abarca el ambiente

interior, exterior y cerramientos. Protege del clima, es parte del acabado del edificio, de su

estabilidad estructural, impide o favorece el asoleamiento, permite la iluminación y ventilación

natural, facilita el ingreso de aire exterior, posibilita las vistas del entorno a los interiores de la

construcción y, en el mejor de los casos genera energía para uso y consumo del propio edificio

o para cederle a la red de energía de la localidad.

2.4 MARCO LEGAL

2.4.1 NORMAS DE SEGURIDAD CONTRA INCENDIOS

Accesibilidad a los Edificios.

Art. 4.- Toda edificación dispondrá de al menos una fachada accesible al ingreso de los

vehículos de emergencia, a una distancia máxima de ocho (8) metros libres de obstáculos con

respecto a la edificación. (Benemérito Cuerpo de Bomberos, 2012)

Art. 5.- Cuando la edificación sea de más de cuatro (4) plantas de construcción o un

área correspondiente a un sector de incendios de quinientos metros cuadrados (300 m2), deben

disponer al menos de una BOCA DE IMPULSIÓN, la misma que estará ubicada al pie de la

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edificación según las exigencias que para el caso determine el Cuerpo de Bomberos de cada

jurisdicción. (Benemérito Cuerpo de Bomberos, 2012)

Escaleras

Art. 11.- Todos los pisos de un edificio deben comunicarse entre sí por escaleras, hasta

alcanzar la desembocadura de salida y deben construirse de materiales resistentes al fuego que

presten la mayor seguridad a los usuarios y asegure su funcionamiento durante todo el período

de evacuación, las escaleras de madera, de caracol, ascensores y escaleras de mano no se

consideran vías de evacuación. (Benemérito Cuerpo de Bomberos, 2012)

Art. 12.- Todo conducto de escaleras considerada como medio de egreso, estará provista

de iluminación de emergencia, señalización y puertas corta fuegos 43 (NFPA 80), con un RF-

60 mínimo y estará en función de la altura del edificio y el período de evacuación. (Benemérito

Cuerpo de Bomberos, 2012)

Art. 14.- Los conductos de escaleras consideradas únicamente de escape deben estar

completamente cerrados, sin ventanas ni orificios y sus puertas deben ser resistentes al fuego

(INEN 754 y NFPA 80), deben ubicarse a un máximo de cincuenta metros (50 m) entre sí. En

edificios extensos se implementará escaleras específicas para escape a criterio del Cuerpo de

Bomberos de cada jurisdicción. (Benemérito Cuerpo de Bomberos, 2012)

Salidas de Escape

Art. 16.- En toda edificación se debe proveer salidas apropiadas teniendo en cuenta el

número de personas expuestas, los medios disponibles de protección contra el fuego, la altura

y tipo de edificación para asegurar convenientemente la evacuación segura de todos sus

ocupantes. (Cumplir con la Tabla 1 de anchos mínimos de escaleras en edificios altos).

(Benemérito Cuerpo de Bomberos, 2012)

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Art. 17.- Para facilitar la libre evacuación de personas en caso de incidentes, las puertas

deben cumplir con las condiciones estipuladas en las NORMAS INEN, 747, 748, 749, 754,

805, 806, 1473 y 1474. (Benemérito Cuerpo de Bomberos, 2012)

a) Las puertas que se ubican en las vías de evacuación, se deben abrir en el sentido de

salida al exterior;

b) Deben girar sobre el eje vertical y su giro será de 90 a 180 grados (batientes). Las

cerraduras no requerirán de uso de llaves desde el interior para poder salir, para lo cual se

instalarán barras antipánico, si son puertas 44 automáticas deben tener posibilidad de apertura

manual o desactivación mecánica;

d) Toda puerta ubicada en la vía de evacuación debe tener un ancho mínimo de ochenta

y seis centímetros (86 cm) y una altura nominal mínima de dos punto diez metros (2.10 m)

dependiendo del número de ocupantes y la altura de la edificación. (Benemérito Cuerpo de

Bomberos, 2012)

Art. 210.- Todo local de concentración de público deben disponer de salidas de escape

laterales, frontales y posteriores con puertas de doble batiente (hale y empuje) hacia el exterior

o en sentido de flujo de evacuación, en un 45 número equivalente a una puerta de 0.86 x 2.10m.

Como mínimo por cada 200 posibles ocupantes en vías de evacuación sin protección adicional.

Las salidas deben desembocar hacia un espacio exterior abierto.

Contaran con vías de escape que faciliten la salida del público en momentos de

emergencia, de 1.20 m de ancho por 2.10 m de alto. (Benemérito Cuerpo de Bomberos, 2012)

Art. 211.- Todas las puertas, de acceso, normal y de emergencia deben abrirse hacia el

exterior de la edificación con toda facilidad. No deben tener cadenas ni candados. (Benemérito

Cuerpo de Bomberos, 2012)

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Art. 214.- En las vías de evacuación no se colocarán peldaños en los cambios de nivel

para lo cual se ubicará en un mínimo de tres (3) de acuerdo a las ordenanzas de su jurisdicción.

(Benemérito Cuerpo de Bomberos, 2012)

2.4.2 NORMAS MINUSVÁLIDOS

Según las Normas de Accesibilidad de las Personas al Medio Físico, como

características generales están la colocación de simbologías, tanto para personas en silla de

ruedas como para sordera, hipoacusia o dificultades sensoriales. (INEN, 2016)

Vías de Circulación Peatonal.

Deben tener un ancho mínimo libre de 1.60 m y deben estar libre de obstáculos desde

el piso hasta un plano paralelo ubicado a una altura mínima de 2.20 m. (INEN, 2016)

La pendiente longitudinal de las circulaciones será máxima el 2%. Para el diseño de las

vías de circulación peatonal, se debe cumplir con una pendiente transversal máxima del 2%.

(INEN, 2016)

La diferencia del nivel entre la vía de circulación peatonal y la calzada no debe superar

100 mm de altura. Si excede de 100 mm se debe disponer de bordillos. (INEN, 2016)

Los pavimentos de las vías de circulación deben ser firmes, antideslizantes y sin

irregularidades en su superficie. Se debe evitar la presencia de piezas suelas, tanto en la

constitución del pavimento como por falta de mantenimiento. (INEN, 2016)

En el caso de rejillas en el piso, deben estar rasantes con el nivel del pavimento y las

dimensiones de los intervalos de los barrotes deben estar entre 8 mm y 18 mm uniformemente

repetidos. (INEN, 2016)

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Agarraderas, Bordillos y Pasamanos

Se recomienda agarraderas de secciones circulares o anatómicas, de un diámetro

comprendido entre 35 mm y 50 mm. (INEN, 2016)

La separación libre entre la agarradera y la pared debe ser mayor o igual a 50 mm.

El material de las agarraderas debe ser rígido, capaz de soportar una fuerza de 1.500 N

sin doblarse o desprenderse. (INEN, 2016)

Los extremos deben tener diseños curvados, con el fin de evitar punzonado o enganches.

Los pasamanos deben estar colocados a 900 mm de altura, recomendándose la

colocación de otro a 700 mm de altura medidos verticalmente en su proyección sobre el nivel

del piso terminado. (INEN, 2016)

Los pasamanos para colocarse en rampas y escaleras deben ser continuos incluso en los

descansos. (INEN, 2016)

Para las rampas se considerará lo siguiente:

Hasta 15 metros: 6% a 8%

Hasta 10 metros: 8% a 10%

Hasta 3 metro: 10% a 12%

Estacionamientos

Debe disponer de una reserva permanente de lugares destinados para vehículos que

transportan con discapacidad. Una plaza por cada 25 lugares o fracción. (INEN, 2016)

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2.4.3 PLAN NACIONAL DEL BUEN VIVIR

El estado, a través de la Secretaria Nacional de Planificación y Desarrollo

(SENPLADES) promueve a que toda actividad en la cual vincule con el Plan Nacional del

Buen Vivir y sus objetivos que orientan y canalizan la forma en que se debe desarrollar y

ejecutar con el fin de que todos los involucrados cumplan con los objetivos propuestos.

Por lo tanto, el presente proyecto por sus características de conciencia y cuidado por el

medio ambiente se soporta en los algunos de los objetivos del PNBV. (Vivir, 2013)

“Objetivo 3.- Mejorar de la calidad de vida de la población, mejorar la calidad de vida

de la población es un reto amplio que demanda la consolidación de los logros alcanzados en

los últimos seis años y medio, mediante el fortalecimiento de políticas intersectoriales y la

consolidación del Sistema Nacional de Inclusión y Equidad Social.” (Vivir, 2013)

“Objetivo 7.- Garantizar los derechos de la naturaleza y promover la sostenibilidad

ambiental, territorial y global, con la Constitución de 2008, Ecuador asume el liderazgo

mundial en el reconocimiento de los derechos de la naturaleza, como una respuesta contundente

a su estado actual, orientando sus esfuerzos al respeto integral de su existencia, a su

mantenimiento y a la regeneración de sus ciclos vitales y procesos evolutivos que generen. Se

debe impulsar la gestión de recursos financieros y no financieros, profundizar la inversión

pública como generadora de condiciones para la competitividad sistémica, impulsar la

contratación pública y promover la inversión privada.” (Vivir, 2013)

2.4.4 LEY DE GESTIÓN AMBIENTAL

Art. 1.- La presente Ley establece los principios y directrices de política ambiental;

determina las obligaciones, responsabilidades, niveles de participación de los sectores público

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y privado en la gestión ambiental y señala los límites permisibles, controles y sanciones en esta

materia. (Ley de Gestion Ambiental, 2012)

Art. 2.- La gestión ambiental se sujeta a los principios de solidaridad,

corresponsabilidad, cooperación, coordinación, reciclaje y reutilización de desechos,

utilización de tecnologías alternativas ambientalmente sustentables y respecto a las culturas y

prácticas tradicionales. (Ley de Gestion Ambiental, 2012)

Art. 3.- El proceso de Gestión Ambiental, se orientará según los principios universales

del Desarrollo Sustentable, contenidos en la Declaración de Río de Janeiro de 1992, sobre

Medio Ambiente y Desarrollo. (Ley de Gestion Ambiental, 2012)

Art. 6.- El aprovechamiento racional de los recursos naturales no renovables en función

de los intereses nacionales dentro del patrimonio de áreas naturales protegidas del Estado y en

ecosistemas frágiles, tendrán lugar por excepción previo un estudio de factibilidad económico

y de evaluación de impactos ambientales. (Ley de Gestion Ambiental, 2012)

2.4.5 NORMA INTERNACIONAL ISO

Los trabajos de normalización del modelo BIM a nivel internacional recaen en el

Subcomité ISO/TC 59/SC 13, Edificación y obra civil. Organización de la información de los

trabajos de construcción. Los objetivos de este Subcomité son, principalmente, la

normalización del BIM para permitir el intercambio de información de todo tipo, a lo largo de

toda la vida del proyecto, y entre todas las entidades que participan en el proceso. Los

estándares bajo la responsabilidad del ISO/TC 59/ SC 13 son los siguientes:

- ISO/TS 12911:2012 Framework for building information modelling (BIM)

guidance.

- ISO 16757-1:2015 Data structures for electronic product catalogues for building

services. Part 1: Concepts, architecture and model.

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- ISO 12006-2:2015 Building construction. Organization of information about

construction works. Part 2: Framework for classification

- ISO 12006-3:2007 Building construction. Organization of information about

construction works. Part 3: Framework for object-oriented Information

- ISO 16354:2013 Guidelines for knowledge libraries and object libraries

- ISO 22263:2008 Organization of information about construction works. Framework

for management of project Information

- ISO 29481-1:2016 Building information models. Information delivery manual. Part

1: Methodology and format

- ISO 29481-2:2012 Building information models. Information delivery manual. Part

2: Interaction framework

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CAPITULO III

3 METODOLOGÍA

3.1 ENFOQUE DE LA INVESTIGACIÓN

El desarrollo del trabajo de titulación se enfoca en la investigación cualitativa porque

requiere de analizar documentos para extraer información teórica del objeto de estudio.

3.2 TIPOS DE INVESTIGACIÓN

3.2.1 INVESTIGACIÓN DE CAMPO

Fue necesario el tipo de investigación de campo para este tema de tesis ya que se

necesitaba recopilar todos los datos necesarios para lograr tener suficiente información sobre

el tema planteado y de esta manera poder analizar cuál sería la forma y materiales para utilizarse

en el rediseño de la envolvente arquitectónica del Edificio de Rectorado de la Universidad de

Guayaquil, y de esta forma aplicar Metodologías BIM al proyecto. Mediante esta investigación

se podrá realizar el análisis del sitio y así junto con los resultados del estudio cumplir los

objetivos deseados. (Morales, 2012)

Para la investigación de campo se realizó el levantamiento arquitectónico del Edificio

para comprobar ciertas incongruencias en el dibujo de planos arquitectónicos y estructurales,

y completar información que no se encontró en planos como las alturas entre pisos.

Por otro lado, se realizó un registro fotográfico del edificio en general, identificando

algunos de sus problemas formales arquitectónicos que se pueden evidenciar a simple vista,

como fisuras en su interior y exterior, desprendimiento de materiales de construcción, falta de

mantenimiento en sus exteriores, entre otros.

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Figura 1 Evidencia fotográfica desprendimiento de material y fisuras del Edificio de Rectorado, Universidad de

Guayaquil

Fuente: (Geisse, 2016)

3.2.2 INVESTIGACIÓN DESCRIPTIVA

Mediante este tipo de investigación descriptiva se determinará los beneficios que

brindará la implementación de Metodología BIM al proyecto de rediseño, esto será logrado por

medio de la recopilación de datos investigados, luego se realizará propuestas de diseño de

envolventes arquitectónicas para luego elegir la más adecuada y poder así desarrollarla en el

edificio de Rectorado de la Universidad de Guayaquil, brindando así beneficios sociales,

económicos y medioambientales. (Morales, 2012)

3.2.3 INVESTIGACIÓN DOCUMENTAL

Debido al ligero conocimiento del tema escogido para el proyecto a presentar es

necesario la investigación documental, por medio de esta técnica se logrará adquirir la

información necesitada ya que estas son basadas en lógica y coherencia. La investigación

documental es una herramienta de apoyo que permite realizar el proceso de investigación

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mediante el dominio de métodos que serán utilizados para el uso de las bibliografías. (EcuRed,

2016)

Por medio de la recopilación adecuada de datos de fuentes documentales basados en

libros, entrevistas, revistas, artículos, sitios web, etc.; se obtendrá mayor conocimiento los que

serán aplicados en la propuesta del rediseño del envolvente arquitectónico del edificio de

Rectorado de la Universidad de Guayaquil. (EcuRed, 2016)

3.3 MÉTODOS

3.3.1 MÉTODO DEDUCTIVO

Este método será aplicado debido a varios pasos que son esenciales para esta

investigación, como lo es la observación del problema a estudiar que en este caso se refiere al

edificio de Rectorado y la problemática que este presenta en la actualidad, por medio del

método de observación se logrará obtener información para luego buscar solución a estos

problemas mediante investigaciones bibliográficas y analogías, se elegirá el diseño más

adecuado para el desarrollo de la envolvente arquitectónica.

“Este método obliga al científico a combinar la reflexión racional o momento racional

con la observación de la realidad o momento empírico”. (Morales, 2012)

3.4 TÉCNICAS E INSTRUMENTOS

3.4.1 LA ENTREVISTA

Se utilizó la entrevista como técnica y en ella se realizaron interrogantes de manera

formal sobre los problemas que tiene Edificio de Rectorado de la Universidad de Guayaquil,

espacial, formal y funcional. Por otro lado, se realizó la técnica de la observación para estar en

contacto con la realidad del lugar se recopila la información requerida, utilizando materiales

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de apoyo como fotografías o fichas de información, entre otras actividades para lograr un

adecuado trabajo de campo.

3.4.2 INSTRUMENTO DE INVESTIGACIÓN

El instrumento que se utilizó para recolectar la información fue el cuestionario de

preguntas, la misma que fue elaborada y cuyo contenido contempló preguntas con criterios

técnicos de acuerdo con las necesidades del investigador.

Los criterios de respuestas realizadas corresponderán a preguntas abiertas, ya que el

trabajo de investigación necesita dar a conocer la opinión de los profesionales técnicos

administrativos encargados de las obras que se realizan dentro de la Universidad de Guayaquil,

y que tengan conocimientos sobre la problemática que presenta el edificio de estudio, y de esta

manera poder obtener conclusiones efectivas y buenos resultados.

3.5 POBLACIÓN Y MUESTRA

La población únicamente enfocará a los usuarios profesionales con conocimientos sobre

los problemas que mantiene el edificio de Rectorado de la Universidad de Guayaquil.

Se realizó una entrevista a tres Técnicos profesionales encargados de las obras que se

realizan en la Universidad de Guayaquil, los cuales nos dieron a conocer los problemas por los

que atraviesa el edificio de Rectorado, y también su punto de vista sobre posibles aplicaciones

que ayuden en el rediseño del edificio.

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CAPITULO IV

4 RESULTADOS

4.1 ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS

La recolección de información tiene como finalidad reunir datos suficientes que

respondan a las preguntas científicas planteadas en la investigación.

4.1.1 PRIMERA PREGUNTA CIENTÍFICA

1. ¿Cuán factible es implementar la metodología BIM en proyectos de diseño

integral en la arquitectura y la construcción?

Para responder a la pregunta se realizó una recopilación de información, una

investigación sobre el estado del arte de la Metodología BIM, indicando que ésta es aprobada

por la Organización Internacional de Normalización ISO, y se estudiaron los beneficios de esta

metodología mediante la aplicación de casos análogos, proyectos realizados en el Ecuador y

en otros países.

4.1.2 SEGUNDA PREGUNTA CIENTÍFICA

2. ¿Cuáles son las falencias constructivas y de diseño que tiene el Edificio de

Rectorado de la Universidad de Guayaquil?

Para responder a esta pregunta se realizó como primera instancia una investigación de

campo donde se detectaron cuáles serían las posibles falencias en cuanto a la forma y función

del edificio de Rectorado, se tomaron fotos como evidencia de los errores constructivos que

refleja en su fachada este edificio.

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Figura 2 Exteriores Fachada Edificio Rectorado, Universidad Guayaquil

Fuente: (Geisse, 2016)

Por otro lado, se utilizó como técnica, la entrevista a dos Arquitectos del departamento

de Obras Universitarias, encargados de todas las obras que se realizan dentro de la Universidad

de Guayaquil. La entrevista contiene 4 preguntas principales con las cuales vamos a poder

responder la segunda pregunta científica planteada en la investigación.

Se analizó también el informe de afectaciones del Edificio Administrativo Central de la

Universidad de Guayaquil, donde habla sobre los daños que ha tenido el edificio desde su

construcción.

PRINCIPALES PREGUNTAS DE ENTREVISTA

1. ¿Qué tipo de debilidades considera usted que posee el edificio de Rectorado de la

Universidad de Guayaquil, ya sea en su forma o función?

2. ¿Cree usted que el Edificio de Rectorado de la Universidad de Guayaquil cumple

con características para ser considerado un edificio Bioclimático? ¿Por qué?

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3. ¿Se han realizado remodelaciones o mantenimientos al edificio de Rectorado de la

Universidad de Guayaquil?

4. ¿Considera usted que el edificio de Rectorado de la Universidad de Guayaquil

promueva una imagen institucional en su forma?

4.2 DISCUSIÓN

1. Se tomaron 3 casos análogos como ejemplo, estos cumplen con las características

necesarias para ser aplicada la metodología BIM, ya que son edificios de varios

pisos y esta metodología es recomendable aplicarla en obras complejas, ya que la

información que se genera es de mejor ayuda para este tipo de proyectos que si se

lo aplica en proyectos pequeños que no van a generar mayor impacto.

2. En la actualidad el edificio de Rectorado de la Universidad de Guayaquil no cumple

con la imagen que debería proyectar la institución, ya que carece de criterios

formales, funcionales y bioclimáticos. No transmite la seguridad que tiene que tener

por ser el edificio principal de la Universidad, desde donde se promueve la misión

y visión de esta. Fue diseñado para cierta cantidad de personas, pero hoy en día

existe sobrepoblación, lo que hace que los espacios no abastezcan.

3. Uno de los factores más importantes para que un edificio pueda ser considerado

bioclimático es la iluminación y ventilación natural, y este edificio no las posee ya

que al interior varias áreas son muy oscuras, por lo tanto, el uso de la energía

eléctrica para mantener la iluminación artificial es necesaria durante todo el día.

También es un problema la ventilación natural ya que el edificio no posee criterios

de diseño que ayuden en su climatización como por ejemplo la implementación de

elementos que permitan una ventilación cruzada, o el uso de elementos en las

fachadas que ayude a que la incidencia del sol no sea de forma directa.

4. Al edificio de Rectorado solo se le ha realizado cada año mantenimientos regulares

en el sistema de climatización, resanes en las fisuras provocadas por los

movimientos sísmicos, pero no una remodelación exterior.

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CAPITULO V

5 PROPUESTA

5.1 OBJETIVOS

5.1.1 OBJETIVO GENERAL

Implementar metodología BIM para el estudio y rediseño del envolvente arquitectónico

del Edificio de Rectorado de la Universidad de Guayaquil.

5.1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

1. Rediseñar el envolvente arquitectónico del Edificio de Rectorado de la Universidad

de Guayaquil con criterios formales y Bioclimáticos.

2. Relevar el Edificio de estudio utilizando Autodesk Revit a partir de los planos 2D

arquitectónicos y Estructurales.

3. Coordinar el modelo generado utilizando la herramienta de Autodesk Navisworks.

4. Generar el cronograma y presupuesto referencial del proyecto utilizando la

herramienta Excel.

5.2 PLANIFICACIÓN DEL PROYECTO

5.2.1 METODOLOGÍA

Anteriormente se determinó que las causas que generan las incongruencias y las

deficiencias durante las Etapas de Diseño y Etapas de Construcción se presentan debido a la

independencia en el desarrollo de un proyecto. Esta información errada se da en la fase de

Diseño, debido a la poca y casi nula interacción de los actores del proyecto (arquitectos,

ingenieros, técnicos, entre otros), y la falta de un liderazgo en la coordinación de estas

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multidisciplinar. Razón por la cual la metodología se centrará en: que la información del

modelo paramétrico sea la correcta y minimice los costes en la etapa de construcción.

En la Metodología BIM se plantea modelar el edificio en 3D, lo que equivale a construir

un edificio virtualmente, logrando captar cada uno de los detalles y siguiendo el proceso de

construcción con la intervención de cada uno de los actores según las disciplinas.

Con la metodología (ver figura 3) planteada se instaurará una nueva forma de trabajar

y construir, aplicando el ciclo de interacción propuesto por BIM anteriormente descrito.

Figura 3 Metodología del Proyecto

Fuente: (Geisse, 2016)

MET

OD

OLO

GÍA

Información del Proyecto 2D

Análisis de la información suministrada

Criterios de Diseño

Configuración del espacio de trabajo en Revit

Modelación

Cimentación

Estructura

Muros

Cubierta

Fachada

Acabados

Cantidades de Obra en Revit

Presupuesto

Simulación en Navisworks

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5.2.1.1 INFORMACION DEL PROYECTO 2D

El edificio es de uso administrativo y servicio al público, consta de 4 pisos en estructura

de hormigón armado, con cimentación de concreto y mampostería de bloques. El área total de

construcción es de aproximadamente 4.460,46 m2 los que se desarrollan de la siguiente

manera:

Planta Baja

Ilustración 32 Plano Arquitectónico Planta baja edificio Rectorado

Fuente: (Geisse, 2016)

Con una construcción de 1.262,21 m2, Nivel + 0.75m, en esta planta se encuentran las

siguientes áreas:

• Área de Ingreso y recepción

• Área de Talento Humano

• Área de Proveeduría

• Área de Recaudaciones

• Área de Secretaría (Títulos Universitarios)

• Área de Archivos

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• Área de Bodegas

• Área de Servicios Higiénicos

• Cuarto de Generadores

• Cuarto de Transformadores

• Cuarto de Aire acondicionado

Primera Planta Alta

Ilustración 33 Plano Arquitectónico Primer Piso Alto edificio de Rectorado

Fuente: (Geisse, 2016)

Con una construcción de 1.065 m2, Nivel + 4.71m, en esta planta se encuentran las

siguientes áreas:

• Área de Consejo Universitario

• Área de Rectorado

• Área de Internacionalización

• Área de Posgrado Investigación

• Área de Archivos

• Área de Cuarto técnico

• Área de Hall

• Área de Capacitación Docente

• Área de Servicios Higiénicos

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Segunda Planta Alta

Ilustración 34 Plano Arquitectónico Segunda Planta Alta Edificio Rectorado

Fuente: (Geisse, 2016)

Con una construcción de 1.064,50 m2, Nivel + 9.17m, en esta planta se encuentran las

siguientes áreas:

• Área Financiera

• Área de Planificación Presupuestaria

• Área de Administración

• Área de Vicerrectorado Bienestar Estudiantil

• Área de Tesorería

• Área de Contabilidad

• Área de Bodegas

• Área de Servicios Higiénicos

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Tercera Planta Alta

Ilustración 35 Plano Arquitectónico Tercer Piso Alto Edificio de Rectorado

Fuente: (Geisse, 2016)

Con una construcción de 1.065,75 m2, Nivel + 13.13m, en esta planta se encuentran las

siguientes áreas:

• Área de Activo Fijo

• Área de Procuraduría Sindical

• Área de Acreditación Institucional

• Área de Auditoría

• Área de Subproceso de Gestión Curricular

• Área de Formación Secretaría

• Área de Computo

• Área de Servicios Higiénicos

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5.2.1.2 ANÁLISIS DE INFORMACIÓN SUMINISTRADA

La información que fue suministrada consta de planos estructurales, planos

arquitectónicos, planos de ingeniería, con los cuales se procedió a hacer un análisis de los

planos estructurales que sirven de base para configurar el espacio de trabajo en Revit Structure.

Estos planos contienen la información concerniente al tipo de estructura, detalles de

los elementos y características geométricas generales exclusivas de la misma. El análisis

consistió en reconocer cada uno de los elementos estructurales y los materiales.

Posteriormente se revisan cada uno de los planos de planta de los cuatro pisos que

componen la edificación. Aunque son muy parecidos y la estructura es relativamente simétrica,

hay elementos que no necesariamente se repiten en todos los pisos.

A partir de los planos arquitectónicos se obtuvieron detalles de los elementos no

estructurales objeto de la modelación, principalmente muros divisorios, fachada, puertas,

ventanería y escaleras.

Una vez analizados los planos Estructurales y Arquitectónicos procedemos al modelado

en la plataforma Revit Autodesk.

5.2.1.3 CRITERIOS DE DISEÑO

El Edificio de Rectorado no posee una apariencia estética de carácter formal que cumpla

con la visión que proyecta la Universidad de Guayaquil, es necesario que este edificio genere

confianza y sea imponente ya que es el edificio principal de la ciudadela Universitaria, aquí es

donde se manejan todos los temas universitarios. Por esta razón se plantearon los siguientes

criterios de diseño:

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Figura 4 Edificio de Rectorado de la Universidad de Guayaquil en la actualidad.

Fuente: (Geisse, 2016)

CRITERIOS FORMALES DE DISEÑO

En la arquitectura uno de los criterios más importantes al momento de diseñar es el

sentido de la forma. Esta a su vez se ve íntimamente relacionada a la función arquitectónica.

(Fernanda Paz, 2014)

Como consideraciones generales se quiere crear una forma volumétrica que tenga

jerarquía en su ingreso principal, que el edificio sea un juego de volúmenes con movimiento,

adición y sustracción, elementos vanos y llenos. Las líneas rectas serán eje principal en el nuevo

diseño de la envolvente del edificio, creando formas modulares gracias al tramado de los

materiales a utilizarse.

Volados y balcones será elementos para utilizarse en el rediseño del edificio, estos

ayudarán a determinar ingresos, y áreas de descanso que no han sido consideradas.

La determinación de los colores a utilizarse será en base a lo que se quiere proyectar

con el diseño del edificio, por esta razón se utilizará el Rojo, ya que refleja hospitalidad,

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vitalidad y estabilidad, contrarrestándolo de esta manera con colores neutros como el gris y el

blanco los cuales reflejan unidad y elegancia. (Psicologia del Color, 2012)

CRITERIOS FUNCIONALES DE DISEÑO

Como criterios funcionales se tomará en cuenta la implementación de elementos como

balcones para descanso ya que no existe en la actualidad un espacio dentro del edificio en el

cual puedan los usuarios de este descansar. Por otro lado, se le dará jerarquía al ingreso

secundario que tiene el edificio, creando un volado que salga del volumen principal, y de esta

forma el área del recibidor será mayor, siendo esta funcional.

Actualmente no existe buena ventilación en el área de baños por esta razón se plantearán

ventanas altas, abatibles o corredizas para resolver este problema de circulación de olores.

Se mejorará la accesibilidad para las personas con movilidad reducida ya que estas se

encuentran en mal estado.

En cuanto a la iluminación artificial, se implementará el uso de luces Led en los

exteriores del edificio para darle mayor seguridad al edificio por las noches. Estas serán

ubicadas en los tumbados exteriores, ingresos y perímetro del edificio.

CRITERIOS BIOCLIMÁTICOS

Uno de los principales problemas bioclimáticos que tiene el edificio actualmente es que

no existe suficiente luz natural en su interior, por esta razón se implementarán como primero

punto superficies de vidrios por donde pueda entrar más luz al edificio, estas serán ubicadas en

la fachada principal y lateral en el área del corredor central, esto también ayudará en la

ventilación cruzada. Se ubicarán Louvers, en donde sea necesario, para que la incidencia del

sol por la tarde no sea de manera directa.

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Para generar una mayor ventilación natural se ubicarán ventanas en todas las fachadas

del edificio, que no sean todas fijas como lo son actualmente, sino que se puedan abrir, ventanas

abatibles o corredizas, de una dimensión necesaria para todos los espacios.

Se utilizará Trespa como material envolvente del edificio, ya que contiene una mezcla

de fibras naturales y resinas termo endurecibles en un 70%, fabricadas bajo altas temperaturas,

dando lugar a un panel con buena relación peso/resistencia, cumpliendo con las Normas LEED.

Esto ayudará a proteger las paredes ya existentes, y provocará un mejor clima interior, ya que

el sol no caerá directamente sobre las fachadas, al generar una cámara de aire en estas

superficies. (TRESPA, 2018)

Este material posee una gran variedad de diseños y colores de revestimientos. Es

versátil para sistemas de fachadas ventiladas, balcones y soluciones de protección solar. Se

pueden usar por si solas o combinarlas con otros materiales. Son perfectas para crear efectos

únicos y resaltar las cualidades de un edificio. (TRESPA, 2018)

5.2.1.4 CONCEPTO DEL DISEÑO

Para el concepto de diseño se estudiaron casos análogos y se quiso aplicar en este

proyecto un juego de volúmenes que estén relacionados, partiendo de crear 3 elementos que

definan espacios y generen movimiento como lo muestra la siguiente imagen.

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Ilustración 36 Volumetrías iniciales del diseño

Fuente: (Geisse, 2016)

Posteriormente, mediante la técnica del Sketch se procedió a bocetar las primeras ideas

de los criterios formales de diseño, la adición y sustracción de elementos, vanos y llenos que

me permitan llegar después de varias correcciones al diseño volumétrico deseado que dé

solución a la problemática planteada.

Ilustración 37 Boceto en Sketch

Fuente: (Geisse, 2016)

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5.2.1.5 CONFIGURACIÓN DEL ESPACIO DE TRABAJO EN REVIT

Figura 5 Configuración de espacio de trabajo en Revit

Fuente: (Geisse, 2016)

La configuración del entorno de modelación es un proceso sumamente importante en el

que se establecen características, restricciones y propiedades globales del modelo.

Al comenzar un proyecto en Revit ya sea este Arquitectura o Estructura primero se

deben establecer las unidades de trabajo, para el entorno ecuatoriano se recomienda utilizar un

sistema métrico que muestre dimensiones en metros y centímetros. Posteriormente se

determinan los niveles iniciales del proyecto, no es necesario definir todos los niveles, aunque

es recomendable, los niveles adicionales se pueden definir en etapas posteriores del proceso de

modelación. Los niveles iniciales se crean en la versión arquitectónica del software. Se

recomienda iniciar el proyecto en esta versión para generar los niveles y vistas de planta

arquitectónicas y luego transferir el proyecto a la versión estructural para la modelación de los

elementos que conforman la estructura. Una vez configurado el espacio de trabajo y si es

Iniciación de Nuevo Proyecto

Configuración de Unidades

Configuración de Niveles

Creación de Familias

requeridas

Insertar un plano CAD de referencia

Creación de elementos requeridos

Creación de materiales requeridos

Asignar materiales a cada uno de los

elementos

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necesario se crearán familias adicionales para elementos específicos, al crear familias es

indispensable asignar los parámetros dimensionales y de material.

5.2.1.6 MODELACIÓN

Antes de comenzar con la modelación del edificio se debe configurar la fase en la que

se van a construir dichos elementos, para esto existen 3 Fases las cuales veremos a

continuación.

FASES DEL PROYECTO

Muchos proyectos, como las remodelaciones, se realizan por fases, cada una de las

cuales representa un periodo de tiempo distinto en la vida del proyecto. (Revit Autodesk, 2019)

Existen tres fases en el periodo de vida de este proyecto, las cuales son:

• Fase de construcción existente

• Fase de derribo

• Fase de Nueva construcción

Fase de Construcción Existente

La modelación realizada anteriormente del Edificio está ubicada en la Fase de

Construcción existente, ya que es la representación gráfica del estado actual del Edificio. (Revit

Autodesk, 2019)

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Ilustración 38 Fase de construcción Existente

Fuente: (Geisse, 2016)

Fase de Derribo

La fase de derribo identifica la fase en la que se derribó un elemento. Cuando se derriba

un elemento esta propiedad se actualiza en la fase actual de la vista. En esta fase ubicamos los

elementos que serán derribados en la Nueva construcción, como ejemplo ubicamos las

columnas del pórtico de la fachada frontal del Edificio, ya que no se incluyen en el nuevo

diseño. (Revit Autodesk, 2019)

Ilustración 39 Fase de Derribo

Fuente: (Geisse, 2016)

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Fase de Nueva Construcción

Es propiedad de la Fase de Creación, se ubicarán todos los elementos nuevos que serán

añadidos al nuevo diseño del Edificio, como lo son los Paneles de Alucobond, Louvers,

Ventanas, entre otros. (Revit Autodesk, 2019)

Ilustración 40 Fase de Nueva Construcción

Fuente: (Geisse, 2016)

Para comenzar a modelar el edificio se seleccionó la Fase de Construcción Existente ya

que para realizar la remodelación primero debemos tener como base lo que está actualmente

construido, en esta fase se modelarán todos los elementos existentes de estructura y

arquitectura.

MODELACIÓN DE ESTRUCTURA

CIMENTACIÓN

La cimentación del edificio corresponde a un sistema de cimentación profunda que

consta de 226 pilotes en concreto, de diámetro 20cm y Longitud 12m, y zapatas corridas de

hormigón armado. (Mojica Alfonso, 2012)

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PILOTES Y ZAPATAS EN CONCRETO

Inicialmente fue necesario insertar un plano de AutoCAD 2019 que sirviera como guía

para localizar los ejes del proyecto.

Posteriormente se creó el material en el entorno de Revit Structure 2019 a partir de una

plantilla de material tipo hormigón. Se le asignó el nombre de “Pilotes”, se eligió la textura

deseada y se modificaron las propiedades estructurales. Del mismo modo se realizó el elemento

de Zapata corrida con las medidas indicadas en los planos estructurales. (Mojica Alfonso, 2012)

LOSA DE CIMENTACIÓN

Con los pilotes y zapatas ya creados, se procede a modelar la losa de cimentación. Para

ello se genera el tipo de losa dentro de la familia de losas de concreto, asignándole el nombre

“Losa de cimentación” y el espesor de 20.0 cm. Se dibuja el contorno abarcando el área

delimitada por las zapatas y ubica en el nivel +0.75m. (Mojica Alfonso, 2012)

Ilustración 41 Modelado Losa de Cimentación

Fuente: (Geisse, 2016)

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VIGAS DE CIMENTACIÓN

Para modelar el entramado de vigas que conforman la losa de cimentación se requirió

insertar el plano estructural de planta de la losa de cimentación en el nivel correspondiente

N+0.75m. Luego se crearon los elementos estructurales modificando los parámetros necesarios

para crear vigas en concreto de acuerdo con el plano. (Mojica Alfonso, 2012)

Ilustración 42 Modelado de Vigas de Cimentación

Fuente: (Geisse, 2016)

COLUMNAS

Las columnas del edificio se modelaron a partir de elementos tipo columna que fueron

modificados para ajustarse a las dimensiones de las columnas de los planos de detalle. (Mojica

Alfonso, 2012)

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Ilustración 43 Modelado de Columnas

Fuente: (Geisse, 2016)

VIGAS

Para la modelación de vigas se crearon dentro de una familia los tipos necesarios

modificando sus dimensiones y asignándoles el material correspondiente. (Mojica Alfonso,

2012)

Ilustración 44 Modelado de Vigas

Fuente: (Geisse, 2016)

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LOSA DE ENTREPISO

Con el entramado de vigas y columnas terminado, se procede a modelar la losa de

entrepiso. Para ello se genera el tipo de losa dentro de la familia de losas de concreto,

asignándole el material correspondiente. (Mojica Alfonso, 2012)

Ilustración 45 Modelado Losa de Entrepiso

Fuente: (Geisse, 2016)

MODELACIÓN DE ARQUITECTURA

MUROS DE MAMPOSTERÍA

Los muros fueron divididos de acuerdo con su función en la edificación en exteriores e

interiores. Hay varios tipos de muros en la edificación que deben ser modelados: muros en

mampostería conformados por bloques convencionales de concreto, con sus diferentes

espesores. Adicionalmente se crearon muros para la fachada cuya geometría era regular, en

estos casos las familias quedaron almacenadas dentro de la familia de modelos genéricos.

(Mojica Alfonso, 2012)

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Ilustración 46 Modelado de Muros

Fuente: (Geisse, 2016)

MUROS DE CONSTRUPANEL

La mayoría de los muros en Construpanel se utilizan como muros divisorios y en

algunos casos como muros de fachada. Estos tienen una gran ventaja, ya que ayudan a aligerar

la estructura y su proceso constructivo es más eficiente en cuanto a tiempo y material.

Este material está compuesto por una plancha de poliestireno expandido y malla de

refuerzo. En el edificio se colocaron muros de Construpanel de 12cm de ancho y 1,60m de

altura en todo el perímetro de la terraza como parte del diseño para ocultar la visión de la

cubierta.

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Ilustración 47 Modelado Muro Construpanel

Fuente: (Geisse, 2016)

CUBIERTA

La estructura de cubierta es de Eternit una de las más utilizadas en el Ecuador gracias a

sus rendimientos en el proceso de instalación. Esta cubierta cubre toda la superficie de la

terraza, incluyendo el área donde se encuentran ubicados los equipos de aire acondicionado.

Para generar el modelo de esta cubierta se crearon dos tipo de familias, su proceso de

modelación requirió crear niveles adicionales que sirvan de referencia a elementos de altura

variable y con pendiente.

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Ilustración 48 Modelado Cubierta

Fuente: (Geisse, 2016)

VENTANERÍA

La ventanería incorporada al modelo es únicamente de fachada. Estos elementos se

modelaron utilizando elementos ventanas. Estos elementos necesitaron ser editados para

modelar las divisiones del y medidas dependiendo de los diferentes tipos de ventanas, también

se utilizaron otras ventanas predeterminadas del programa, las que también fueron editadas

según la necesidad del proyecto. (Mojica Alfonso, 2012)

Ilustración 49 Modelado de Ventanería

Fuente: (Geisse, 2016)

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PUERTAS

Se modelaron las puertas exteriores e interiores del proyecto. La puerta de acceso

principal es en vidrio y se monta sobre la misma estructura de soporte que la fachada. Para

modelar este elemento se recurrió a un elemento tipo Curtain Wall que permite generar vidrio

tipo panel y se comporta como un muro. Se insertó una puerta acristalada desde la galería de

familias de Revit sobre el Curtain Wall y se editó para ajustarla a las características de la puerta

original, de esta manera también se instalaron puertas interiores y exteriores de madera y

aluminio y vidrio con las medidas que corresponden según el proyecto. (Mojica Alfonso, 2012)

Ilustración 50 Modelado de Puertas

Fuente: (Geisse, 2016)

Una vez modelado el edificio en la Fase de construcción existente se procede a realizar

los cambios necesarios para la remodelación de su envolvente arquitectónica, agregando

elementos al modelo como el Trespa el cual utilizamos como sobre fachada, aluminio y vidrio

que fueron ubicados en ciertas fachadas para darle más luz natural interior al edificio, las

nuevas puertas y ventanas que fueron reemplazadas por las anteriores ya que van acorde con

el nuevo diseño planteado para el Edificio.

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Para comenzar a modelar los elementos de rediseño se seleccionó antes la Fase de

Nueva construcción para agregar los nuevos elementos y la Fase de Demolición para eliminar

los elementos que van a ser demolidos ya que no estarán dentro del nuevo diseño, en

arquitectura como estructura.

FACHADA TRESPA

La fachada del edificio se compone principalmente por un elemento envolvente que es

el Trespa, este material funciona como una sobre fachada el cual se compone de planchas

metálicas con una estructura posterior para ser ancladas a las superficies. (Mojica Alfonso,

2012)

Para la elaboración de este material se utilizó como elemento el Curtain Wall editando

el tipo para crear la plancha con las medidas reales del material Trespa 3.65x1.86m en sus

diferentes colores, se creó la estructura posterior de la que es sujetada a la estructura colocada

sobre la superficie de la fachada anterior plancha esta es de perfiles rectangulares de 80x40mm,

y posteriormente los Alfeizar que son ubicados en el perímetro de las puertas y ventanas, esto

permite que no se vea la estructura ubicada detrás de la placa. (Mojica Alfonso, 2012)

Ilustración 51 Modelado de Trespa

Fuente: (Geisse, 2016)

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LOUVERS

Para crear la estructura de Louvers que fueron ubicadas sobre las fachadas de Aluminio

y Vidrio se procedió a crear un elemento con Curtain Wall, dándole a esta las dimensiones

reales de los perfiles, los cuales varían dependiendo del sitio donde fueron ubicados, entre 8 a

12 cm, con un ángulo de entre 20 – 50 grados. (Mojica Alfonso, 2012)

Ilustración 52 Modelado de Louvers

Fuente: (Geisse, 2016)

ALUMINIO Y VIDRIO

Se crearon superficies de Aluminio y Vidrio para generar mayor luz natural interior al

edificio, estas fueron creadas con elementos de Curtain Wall, diseñando sus perfiles de

aluminio de varias dimensiones dependiendo del diseño posteriormente planteado. Se

encuentran perfiles cuadrados de 30x30mm y rectangulares de 40x80mm de color Silver, con

vidrios templados de espesor 2-3 cm. (Mojica Alfonso, 2012)

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Ilustración 53 Modelado de Fachada Aluminio y vidrio

Fuente: (Geisse, 2016)

BALCONES

Para la elaboración de los balcones primero se creó una Losa con el elemento Floor

como superficie que tendrá un espesor de 20cm y de área 53.51m2. Sobre esta losa se creó un

pasamanos con el elemento Curtain Wall de una altura de 1.40 metros, con perfiles cuadrados

metálicos de 30x30 mm, separados cada 20cm en vertical y 1m en horizontal. Estos balcones

están ubicados en los niveles N2+4.71m y N4+13.13m. (Mojica Alfonso, 2012)

Ilustración 54 Modelado de Balcones

Fuente: (Geisse, 2016)

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PUERTAS Y VENTANAS

Las ventanas y puertas que se crearon para la Fase de Nueva construcción son

únicamente de fachada. Estos elementos se modelaron utilizando elementos Windows,

duplicándolas y editándolas cada una a la necesidad del rediseño. Las ventanas son de aluminio

pintado de color negro y vidrio. Existen varios tipos de ventanas: Corredizas, fijas, abatibles y

mixtas. Se crearon ventanas altas de longitud variable entre 2 a 4 metros de largo por 80cm de

altura, y ventanas bajas variables de 1.5 – 4.5 metros de largo por 1 – 1.4 metros de altura.

(Mojica Alfonso, 2012)

Las puertas exteriores se crearon con elementos Door en la cual se ubica la puerta

posterior de salida al balcón abatible de 2 hojas, con una dimensión de 1.60x2.10 metros, y con

elementos Curtain Wall se creó la puerta de entrada principal abatible de 2 hojas con una altura

de 3 metros. (Mojica Alfonso, 2012)

Ilustración 55 Modelado de Ventanas de Aluminio y Vidrio

Fuente: (Geisse, 2016)

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Ilustración 56 Modelado de Puertas exteriores

Fuente: (Geisse, 2016)

5.2.1.7 CANTIDADES DE OBRA EN REVIT

Los elementos permiten la obtención de cantidades de obra a partir de sus características

geométricas y las asignaciones de materiales. Las tablas de cantidades se obtuvieron en Revit

para la cimentación, estructura y mampostería. (Mojica Alfonso, 2012)

Se determinó, en primer lugar, el tipo de cantidades que se necesitaba extraer, solo la

información que se va a utilizar y la unidad requerida. Para la estructura se extrajeron

cantidades de volumen de concreto para vigas y columnas, para las paredes se obtuvieron

cantidades de áreas y volúmenes, y de esta manera con el resto de los elementos. (Mojica

Alfonso, 2012)

Se crearon tablas de los diferentes tipos de elementos como, por ejemplo: Columnas,

vigas, losas, paredes, puertas, ventanas, cubierta, Louvers, estructura Trespa, pasamanos, entre

otros. (Mojica Alfonso, 2012)

A continuación, se muestra el cuadro obtenido con la información de todos los tipos de

paredes que se encuentran dentro del proyecto, ya sean estas Existentes, o Nuevas.

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Ilustración 57 Cuadro de cantidades de obra en Revit

Fuente: (Geisse, 2016)

5.2.1.8 PRESUPUESTO REFERENCIAL

En el presupuesto extraído del modelo se obtuvieron valores totales para cada ítem,

cantidades que, tienen un margen de error mucho menor a los presupuestos realizados

manualmente. Para el presupuesto referencial se tomarán rubros generales de la cantidad de

materiales a derribarse y la cantidad de materiales por construirse, en área o volumen, como

sea necesario. (Mojica Alfonso, 2012)

(Ver Presupuesto Referencial en Anexos)

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5.2.1.9 SIMULACIÓN NAVISWORKS

Se generó la simulación del modelo mediante el software Autodesk Navisworks

Manage el cual permite detectar las interferencias de los elementos de los diferentes sistemas

que puedan presentarse en el modelado y de esta manera poder actualizarlo. (Fernanda

González, 2014)

Luego de haber cargado el modelo en el programa se genera el análisis mediante “Clash

detective”, se abrirá la ventana ubicada del lado izquierdo, ubicaremos los dos tipos de sistemas

que queremos analizar, que en este caso será la arquitectura y estructura para proceder a dar

inicio al proceso. Una vez terminado el análisis, podremos verificar los elementos donde

ocurren errores de interferencias.

Ilustración 58 Detención de interferencias en software Navisworks Manage 2019

Fuente: (Geisse, 2016)

Identificamos con un texto las interferencias que haya detectado el programa para así

poder llevar un control del estado del modelo antes de su corrección. En caso de que sea

necesario, todas estas observaciones tienen que ser presentadas a los encargados del diseño de

cada uno de los sistemas, para proceder a darle solución.

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Ilustración 59 Identificación de interferencias

Fuente: (Geisse, 2016)

Con la herramienta “Report” se procede a generar automáticamente un cuadro donde se

muestra de manera ordenada todas las interferencias que existen en el modelo, esto nos sirve

de ayuda para la creación de un documento que se deba de presentar como soporte al proyecto.

Una vez identificadas todas las interferencias se deben realizar las modificaciones en

cada uno de los modelos para actualizar la simulación en Navisworks y que no existan estos

errores.

Ilustración 60 Clash Report Autodesk Navisworks 2019

Fuente: (Geisse, 2016)

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6 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

CONCLUSIONES

1. El modelado que genera la utilización de la Metodología BIM permite una

visualización en 3 dimensiones acertada de la edificación, cuenta con las

herramientas necesarias para extraer cantidades de obra y simulación de

cronograma. Es versátil y funcional ya que cumple con los requerimientos para ser

considerado un modelo BIM.

2. El modelado 3D permite que se observen los errores que pueden producir las

diferentes disciplinas que intervienen y poder corregirlos antes de llegar a la etapa

constructiva.

3. La reducción de tiempos de construcción, optimización de materiales y equipos a

utilizar son unas de las principales características que podemos tener del modelado

BIM.

4. Un trabajo académico basado en la Metodología BIM requiere de conocimientos y

habilidades de los diferentes sistemas aplicados, en etapas de diseño y construcción.

Tener la información necesaria sobre los materiales que se van a utilizar para poder

crear elementos reales y esto genere un modelo BIM completo.

5. Los criterios formales aplicados en el rediseño del edificio son netamente un juego

de volúmenes dándole jerarquía a sus ingresos, al que posteriormente se aplicó el

método de adición y sustracción creando de esta manera un modelo que en general

responde las problemáticas de climatización que presentaba el edificio.

6. Trespa es un material liviano que gracias a su composición permite ser

implementado de tal manera que favorece en la climatización del edificio, creando

fachadas ventiladas y esto no incide de manera negativa en las cargas generadas al

edificio.

7. En el rediseño de las fachadas del Edificio se implemento como criterio de diseño

la trama modular que obtenemos de los paneles Trespa, los vanos de ventanas y

puertas propuestos están en relación con estos módulos, de esta manera existe

unidad en el proyecto.

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RECOMENDACIONES

1. Es importante conocer los programas que se vayan a utilizar para la aplicación de

la Metodología BIM, y de esta manera sacar el mayor provecho a la información

que estos generan.

2. Es importante tener un mayor conocimiento de los procesos constructivos que estén

siendo utilizados con frecuencia y que estos aporten rapidez en la construcción. De

esta manera los elementos generados en el modelo tendrán mejores resultados al

momento de extraer la información.

3. En futuros modelos es importante tener claro el tipo de información que se necesite

obtener para generar los parámetros adecuados desde el principio del proceso de

modelación.

4. Se recomienda realizar los Estudios que sean necesarios al Edificio de Rectorado

de la Universidad de Guayaquil, para descartar cualquier otro tipo de problema que

este pueda tener y que no haya sido reflejado en el Informe de afectaciones realizado

el 04 de febrero del 2019.

5. Se recomienda que se solucione el problema de asentamiento que actualmente

atraviesa el edificio de Rectorado de la Universidad de Guayaquil, para

posteriormente iniciar con el proyecto de rediseño de su envolvente arquitectónica

planteado en este trabajo de Titulación.

6. Se recomienda como primer punto la implementación de cursos en la Facultad de

Arquitectura y Urbanismo de la Universidad de Guayaquil de los diferentes

programas con los que trabaja la Metodología BIM y de esta manera pueda ser

aplicada esta metodología en los futuros proyectos académicos que se realicen. En

el ámbito profesional, en las empresas públicas, se debería crear una norma que

exija la implementación de metodología BIM para los futuros proyectos.

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