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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
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
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:
Nº
DIRECCIÓN URL (tesis en la web):
ADJUNTO PDF X SI NO
CONTACTO CON AUTOR: Teléfono:
0992990906
E-mail:
IV
CONTACTO DE LA
INSTITUCIÓN
Nombre:
Teléfono:
V
VI
VII
VIII
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.
X
TRIBUNAL DE SUSTENTACIÓN
………………………………………..……...…
ARQ.
PRESIDENTE
..…………………………………………... ………………………………..………….
ARQ. CARLOS CALZADILLA GUERRA ARQ.
MIEMBRO 1 (REVISOR) MIEMBRO 2
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
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
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
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
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
XVI
5.2.1 METODOLOGÍA ..................................................................................... 59
6 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .................................................... 90
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
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
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
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
XXI
INDICE DE TABLAS
Tabla 1 Operacionalización............................................................................................ 9
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.
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.
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
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)
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).
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.
5
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?
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
7
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)
8
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
9
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
10
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
11
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)
12
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)
13
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).
14
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,
15
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)
16
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)
17
• 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)
18
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.
19
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
20
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.
21
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)
22
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)
23
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
24
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.
25
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)
26
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)
27
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)
28
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.
29
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.
30
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)
31
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)
32
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)
33
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.
34
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)
35
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.
36
• 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)
37
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)
38
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)
39
Ilustración 26 BIM de Edificio Educacional Universidad del Pacífico
Fuente: (Metrópolis, 2012)
40
• 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,
41
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.
42
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)
43
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)
44
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
45
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)
46
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)
47
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)
48
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)
49
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
50
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.
51
- 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
52
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.
53
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
54
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
55
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.
56
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.
57
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?
58
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.
59
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
60
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
61
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
62
• 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
63
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
64
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
65
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:
66
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,
67
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.
68
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.
69
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)
70
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
71
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)
72
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)
73
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)
74
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)
75
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)
76
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)
77
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)
78
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.
79
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.
80
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)
81
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.
82
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)
83
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)
84
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)
85
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)
86
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.
87
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)
88
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.
89
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)
90
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.
91
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.
92
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