UNIVERSIDAD PERUANA DE CIENCIAS APLICADAS (UPC) Laureate International Universities

UNIVERSIDAD PERUANA DE CIECIAS APLICADAS FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

PROYECTO DE TESIS

ESTUDIO Y ANÁLISIS COSTO-BENEFICIO DE LA APLICACIÓN DE ELEMENTOS PREFABRICADOS DE CONCRETO EN EL CASCO ESTRUCTURAL DEL PROYECTO “TOTTUS GUIPOR”

Tesis para optar por el Título de Ingeniero Civil, que presenta el alumno:

ANTONIO RAFAEL PERCCA RAGAS

ASESOR: INGENIERO RAÚL CAUTI AGREDA

Lima, junio del 2015

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DEDICATORIA

A mis padres, por su incansable apoyo en cada proyecto de mi vida, por su genuina dedicación en mi formación ética y profesional.

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INDICE DE TABLAS Tabla 1: Evolución del PBI peruano anual del Sector Construcción desde el 2001 hasta el 2013. ______ 13 Tabla 2: Incremento del jornal básico de construcción civil en el Perú. Variaciones entre años y totales acumulados desde 2004 al 2014. __________________________________________________________ 14 Tabla 3: Cantidad de mano de obra contratada por industria en el Perú y porcentajes respectos al total de las cantidades mostradas. _______________________________________________________________ 14 Tabla 4: Composición general de un presupuesto de obra de edificaciones en el Perú. _______________ 45 Tabla 5: Índices de desperdicio de materiales empleados en obras. _______________________________ 49 Tabla 6: Pérdidas de materiales representadas en porcentaje del presupuesto del casco tarrajeado. ____ 49 Tabla 7: Estimación de desmonte de distintos materiales y el ratio de cantidad de desmonte (m3) por m2 construido. ___________________________________________________________________________ 50 Tabla 8: Costo Hora Hombre – Obra Mercado Micaela Bastidas y El Agustino. ____________________ 53 Tabla 9: Costo Hora Hombre – Obra Deposeguro ____________________________________________ 53 Tabla 10: Resumen Presupuesto de Obra Mercado Micaela Bastidas _____________________________ 55 Tabla 11: Costo Directo de la Obra Mercado Micaela Bastidas, disgregado por partidas. ____________ 56 Tabla 12: Análisis del precio unitario de todas las partidas del presupuesto, obra Micaela Bastidas. ____ 57 Tabla 13: Resumen del Presupuesto de la Obra Mercado El Agustino. ____________________________ 66 Tabla 14: Costo directo de la Obra Mercado El Agustino, disgregado por partidas. _________________ 67 Tabla 15: Análisis unitarios de la Obra Mercado El Agustino __________________________________ 68 Tabla 16: Resumen del Presupuesto de la Obra Deposeguro. ___________________________________ 77 Tabla 17: Costo directo de la obra Deposeguro, disgregado por partidas. _________________________ 78 Tabla 18: Análisis unitarios de las partidas de la obra Deposeguro. ______________________________ 79 Tabla 19: Áreas techadas y desmonte teórico, obra Mercado Micaela Bastidas. _____________________ 88 Tabla 20: Áreas techadas y desmonte teórico, obra Mercado El Agustino. _________________________ 88 Tabla 21: Áreas techadas y desmonte teórico, obra Deposeguro. ________________________________ 88 Tabla 22: Presupuesto resumen de las tres obras y el porcentaje de cada rubro costo por m 2. __________ 88 Tabla 23: Materiales de la obra Micaela Bastidas y porcentajes de los mismos. _____________________ 89 Tabla 24: Equipos de la obra Micaela Bastidas y porcentajes de los mismos. _______________________ 89 Tabla 25: Subcontratos o Subpartidas de la obra Micaela Bastidas y porcentajes de los mismos. _______ 89 Tabla 26: Materiales de la obra Deposeguro y porcentajes de los mismos. _________________________ 90 Tabla 27: Equipos de la obra Deposeguro y porcentajes de los mismos. ___________________________ 90 Tabla 28: Subcontratos o Subpartidas de la obra Deposeguro y porcentajes de los mismos. ___________ 90 Tabla 29: Materiales de la obra Mercado El Agustino y porcentajes de los mismos. _________________ 91 Tabla 30: Equipos de la obra Mercado El Agustino y porcentajes de los mismos. ____________________ 91 Tabla 31: Subcontratos o Subpartidas de la obra Mercado el Agustino y porcentajes de los mismos. ____ 91 Tabla 32: Resultados de obras vaciadas in situ, llevados al Proyecto Tottus Guipor. _________________ 92 Tabla 33: División del presupuesto por rubros a nivel porcentual. _______________________________ 92 Tabla 34: Costo planificado acumulado de horas hombre (en nuevos soles) por semana. Obra M. Bastidas. ____________________________________________________________________________________ 94 Tabla 35: Costo planificados acumulados de materiales (en nuevos soles) por semana. Obra M. Bastidas. 94 Tabla 36: Costo planificado acumulado de equipos (en nuevos soles) por semana. Obra M. Bastidas. ___ 95 Tabla 37: Costo planificado acumulado de Subcontratos (en nuevos soles) por semana. Obra M. Bastidas.95 Tabla 38: Costo total planificado acumulado del Proyecto Micaela Bastidas (en nuevos soles) por semana. ____________________________________________________________________________________ 96 Tabla 39: Costo planificado acumulado de horas hombre (en nuevos soles) por semana. Obra M. El Agustino. _____________________________________________________________________________ 97 Tabla 40: Costo planificado acumulado de materiales (en nuevos soles) por semana. Obra M. El Agustino. ____________________________________________________________________________________ 97 Tabla 41: Costo planificado acumulado de Equipos (en nuevos soles) por semana. Obra M. El Agustino. 98 Tabla 42: Costo acumulado de Subcontratos (en nuevos soles) por semana. Obra M. El Agustino. ______ 98

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Tabla 43: Costo planificado acumulado del proyecto M. El Agustino (en nuevos soles) por semana. ____ 99 Tabla 44: Costo planificado acumulado de horas hombre (en nuevos soles) por semana. Obra Deposeguro. ___________________________________________________________________________________ 100 Tabla 45: Costo planificado acumulado de materiales (en nuevos soles) por semana. Obra Deposeguro. 100 Tabla 46: Costo planificado acumulado de Equipos (en nuevos soles) por semana. Obra Deposeguro. __ 101 Tabla 47: Costo planificado acumulado de Subcontratos (en nuevos soles) por semana. Obra Deposeguro. ___________________________________________________________________________________ 101 Tabla 48: Costo Total planificado acumulado del proyecto Deposeguro (en nuevos soles) por semana. _ 102 Tabla 49: Datos y resultados de tiempo en planificación de Obra Micaela Bastidas. ________________ 103 Tabla 50: Datos y resultados de tiempo en planificación de Obra Mercado El Agustino. _____________ 103 Tabla 51: Datos y resultados de tiempo en planificación de Obra Deposeguro. ____________________ 103 Tabla 52: Resultados promedios de las dos primeras obras –Micaela Bastidas y El Agustino. _________ 103 Tablas 53: Área techada y jornales empleados. Obra: Micaela Bastidas. _________________________ 103 Tablas 54: Área techada y jornales empleados. Obra: M. El Agustino. ___________________________ 103 Tabla 55: Área techada y jornales empleados. Obra: Deposeguro. ______________________________ 104 Tabla 56: Resultados finales de jornales empleados, obtenidos de la síntesis de las tablas 50-52. ______ 104 Tabla 57: Resultados de obras vaciadas in situ trasladados al Proyecto Tottus Guipor. ______________ 104 Tabla 58: Presupuesto final del Proyecto Tottus Guipor, obra con prefabricados de concreto. ________ 113 Tabla 59: Cantidad de elementos prefabricados por tipo y sector. _______________________________ 118 Tabla 60: Resultado operativo del sector comercio en el Perú. _________________________________ 123 Tabla 61: Razones de atraso en obra en el Perú. ____________________________________________ 127 Tabla 62: Diferencia inicial en tiempo entre el sistema prefabricado y el vaciado in situ. ____________ 128 Tabla 63: Diferencia de tiempo final entre el vaciado in situ y la aplicación de prefabricados de Concreto. ___________________________________________________________________________________ 131 Tabla 64: Diferencia en costo del Proyecto Tottus Guipor con prefabricados y vaciado in situ ________ 131 Tabla 65: Utilidad o Resultado operativo diario de Tottus Guipor. ______________________________ 132 Tabla 66: Perdidas porcentuales en materiales y horas hombre. _______________________________ 133 Tabla 67: Gastos Generales en los que el constructor podría dejar de incurrir al aplicar prefabricados de concreto. ____________________________________________________________________________ 134 Tabla 68: Costo por m2 del prefabricado y del vaciado in situ en Malasia y Australia. _______________ 135 Tabla 69: Descomposición del presupuesto y el porcentaje por rubro del Precio total incluído el IGV. __ 136 Tabla 70: Costo de la Mano de Obra en el Proyecto Tottus Guipor. _____________________________ 136 Tabla 71: Proyección del incremento del costo de mano de obra. _______________________________ 136 Tabla 72: Costos asociados a alguna actividad relacionada con la Calidad en Construcción. _________ 139 Tabla 73: Costo total de la calidad y porcentaje de incidencia sobre el presupuesto asumido de estructuras. ___________________________________________________________________________________ 139 Tabla 74: Ratios de accidentes e incidente en el sector construcción. ____________________________ 141 Tabla 75: Jornales y horas hombre en una obra de prefabricado. ______________________________ 142 Tabla 76: Resumen de los sobre costos en los que podría incurrir el constructor que no realice una adecuada gestión del proyecto. __________________________________________________________ 147

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INDICE DE FIGURAS Figura 1: Evolución del PBI peruano durante los últimos 63 años. _______________________________ 12 Figura 2: Detalle de losa con viguetas Firth. ________________________________________________ 17 Figura 3: Prelosa típica, las mechas de sólo un lado, se doblan antes del izaje. _____________________ 18 Figura 4: Sección típica del “Metro de Lima”. _______________________________________________ 19 Figura 5: Tramo elevado para el metro de la ciudad de México. _________________________________ 21 Figura 6: Cubierta de la Iglesia Santiago Apóstol. ____________________________________________ 21 Figura 7: Puente Zacatal. _______________________________________________________________ 22 Figura 8: Puente Zacatal. _______________________________________________________________ 22 Figura 9: Airtrain Rail System, New York. __________________________________________________ 23 Figura 10: Universidad de Chicago _______________________________________________________ 23 Figura 11: Fieldale Corp, Georgia. ________________________________________________________ 23 Figura 12: Villa d’Este, Houston. _________________________________________________________ 24 Figura 13: Torre Metropolitan, Seattle. ____________________________________________________ 24 Figura 14: Hotel Davenport, Washington. __________________________________________________ 24 Figura 15: Torre del Reloj, Michigan. ______________________________________________________ 25 Figura 16: Centro de Atletismo Richard E. Linder, Ohio._______________________________________ 25 Figura 17: Sección típica de una dovela prefabricada. _________________________________________ 26 Figura 18: Efecto del presfuerzo en los momentos flectores originalmente causados por las cargas de gravedad. ____________________________________________________________________________ 28 Figura 19: Moldes a emplear en el pretensado para lograr inducir los esfuerzos necesarios que contrarresten las cargas de gravedad. ______________________________________________________ 29 Figura 20: Comparación de la flecha entre vigas de concreto armado y concreto presforzado, sometidas a cargas de servicio. _____________________________________________________________________ 30 Figura 21: Diagrama de esfuerzos a los que está sometida una viga en flexión. _____________________ 30 Figura 22: Diagrama de esfuerzos en una viga sometida a las acciones conjuntas de la flexión y el presfuerzo. ___________________________________________________________________________ 31 Figura 23: Gráfica carga vs deflexión. _____________________________________________________ 32 Figura 24: Aparición de fisuras debido a la fuerza de rozamiento. _______________________________ 33 Figura 25: Uso de apoyos elastoméricos para evitar grietas o astillamientos. ______________________ 33 Figura 26: Detallada manera de vaciado de concreto en una planta de prefabricados. _______________ 35 Figura 27: Imagen de un torón y barras de alambres redondo ___________________________________ 36 Figura 28: Curva Fuerza-Deformación para tres torones de distinto diámetro. _____________________ 36 Figura 29: Ilustración de nudo articulado. __________________________________________________ 38 Figura 30: Diseño de nudos articulados llevados a la realidad.__________________________________ 39 Figura 31: Esquema de un nudo rígido. ____________________________________________________ 39 Figura 32: Transferencia de momentos entre elementos prefabricados de concreto a través de un nudo rígido. _______________________________________________________________________________ 39 Figura 33: Posibles lugares donde aplicar una conexión entre elementos prefabricados. ______________ 40 Figura 34: Nudos rígidos armados en una y dos direcciones. ___________________________________ 40 Figura 35: Procesos involucrados en el desarrollo del cronograma y la Gestión del Tiempo. __________ 43 Figura 36: Procesos involucrados en el desarrollo del presupuesto de obra y su relación con el planeamiento. _________________________________________________________________________ 45 Figura 37: Curva “S”, Costo acumulado vs tiempo. ___________________________________________ 46 Figura 38: Relación del costo de los cambios y el tiempo en un proyecto de construcción. ___________ 47 Figura 39: Curvas S de EV, PV, AC, sus proyecciones ETC, EAC y el retraso o adelanto “Slippage”. ___ 48 Figura 40: Ubicación del proyecto Tottus Guipor. ____________________________________________ 51 Figura 41: Imágenes 3D del proyecto Tottus Guipor. __________________________________________ 51 Figura 42: Diagrama de barras que representan los datos de la Tabla 20. _________________________ 89 Figura 43: Diagrama de barras que representan los datos de la Tabla 21. _________________________ 89

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Figura 44: Diagrama de barras que representan los datos de la Tabla 22. _________________________ 89 Figura 45: Diagrama de barras que representan los datos de la Tabla 26. _________________________ 90 Figura 46: Diagrama de barras que representan los datos de la Tabla 27. _________________________ 90 Figura 47: Diagrama de barras que representan los datos de la Tabla 28. _________________________ 90 Figura 48: Diagrama de barras que representan los datos de la Tabla 29. _________________________ 91 Figura 49: Diagrama de barras que representan los datos de la Tabla 30. _________________________ 91 Figura 50: Diagrama de barras que representan los datos de la Tabla 31. _________________________ 91 Figura 51: Curva S de horas hombre. Obra M. Bastidas. _______________________________________ 94 Figura 52: Histograma de recursos de mano de obra por día. Obra M. Bastidas. ____________________ 94 Figura 53: Curva S de Materiales. Obra M. Bastidas. _________________________________________ 95 Figura 54: Curva S de Equipos. Obra M. Bastidas. ___________________________________________ 95 Figura 55: Curva S de Subcontratos. Obra M. Bastidas. _______________________________________ 96 Figura 56: Curva S del Proyecto. Obra Micaela Bastidas. ______________________________________ 96 Figura 57: Curva S de horas hombre. Obra M. El Agustino. ____________________________________ 97 Figura 58: Histograma de recursos de mano de obra por día. Obra M. El Agustino. _________________ 97 Figura 59: Curva S de Materiales. Obra M. El Agustino. _______________________________________ 98 Figura 60: Curva S de Equipos. Obra M. El Agustino. _________________________________________ 98 Figura 61: Curva S de Subcontratos. Obra M. El Agustino. _____________________________________ 99 Figura 62: Curva S del Proyecto. Obra M. El Agustino. ________________________________________ 99 Figura 63: Curva S de horas hombre. Obra Deposeguro. _____________________________________ 100 Figura 64: Histograma de recursos de mano de obra por día. Obra Deposeguro. __________________ 100 Figura 65: Curva S de Materiales. Obra Deposeguro. ________________________________________ 101 Figura 66: Curva S de Equipos. Obra Deposeguro. __________________________________________ 101 Figura 67: Curva S de Subcontratos. Obra Deposeguro. ______________________________________ 102 Figura 68: Curva S del Proyecto. Obra Deposeguro. _________________________________________ 102 Figura 69: Planta de prefabricados de concreto de Preansa Perú en Lima. _______________________ 105 Figura 70: Moldes para la realización de vigas prefabricadas. _________________________________ 106 Figura 71: Vertido de concreto en planta de prefabricados.____________________________________ 107 Figura 72: Moldes para la realización de vigas prefabricadas. _________________________________ 107 Figura 73: Borde de los moldes de encofrado. ______________________________________________ 107 Figura 74: Puentes grúa a lo largo de todas las líneas de producción para el traslado de elementos. ___ 108 Figura 75: Cobertura con lonas para curado por vía húmeda. _________________________________ 109 Figura 76: Curado a vapor. _____________________________________________________________ 109 Figura 77: Transporte con el Dolly dentro de una obra de prefabricados de concreto. ______________ 109 Figura 78: Transporte con el Dolly en una vía rápida ________________________________________ 109 Figura 79: Transporte con el Dolly, en un terreno accidentado. ________________________________ 109 Figura 80: Grúas telescópicas para el izaje de elementos en obra. ______________________________ 110 Figura 81: Procesos de elaboración de los elementos prefabricados de concreto. __________________ 110 Figura 82: Vista en planta de arquitectura y avenidas principales colindantes del proyecto. _________ 114 Figura 83: Sectorización del proyecto para ejecución de trabajos. ______________________________ 114 Figura 84: Distancia desde la planta ubicada en Villa María del Triunfo, hasta la ubicación del proyecto en el distrito de Los Olivos.________________________________________________________________ 115 Figura 85: Izaje de una Viga en forma de Delta. ____________________________________________ 116 Figura 86: Izaje de una Losa TT. _________________________________________________________ 116 Figura 87: Izaje de un pilar con su fijación a la cimentación. __________________________________ 117 Figura 88: Izaje de una viga, Proyecto Tottus Guipor. ________________________________________ 117 Figura 89: Montaje en obra, Proyecto Tottus Guipor. ________________________________________ 118 Figura 90: Posición final de una viga sobre una columna, luego de montaje, Proyecto Tottus Guipor. __ 118 Figura 91: Sectorización y fechas de ejecución de trabajos.____________________________________ 119 Figura 92: Último cronograma entregado al cliente. _________________________________________ 120 Figura 93: Relación entre las actividades de Obra y Planta. ___________________________________ 121

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Figura 94: Producto Bruto Interno peruano del sector Construcción y Comercio, años 2003-2013. ____ 122 Figura 95: Crecimiento porcentual de los sectores construcción y comercio en el Perú, del año 2004 al 2013. _______________________________________________________________________________ 122 Figura 96: Participación porcentual del Sector Comercio y Construcción al PBI peruano total. _______ 123 Figura 97: Resultados en la ocupación del tiempo en mano de obra._____________________________ 125 Figura 98: Fecha de inicio de labores en casco de obra Mercado el Agustino, vaciada in situ.________ 129 Figura 99: Fecha de inicio de labores en obras húmedas de obra Mercado el Agustino, vaciada in situ. 129 Figura 100: Fecha de inicio de labores en casco de obra Mercado Micaela Bastidas, vaciada in situ. __ 130 Figura 101: Fecha de inicio de labores en obras húmedas de obra Mercado el Agustino, vaciada in situ. 130 Figura 102: Ventas por m2 de las principales cadenas de supermercados peruanos, del 2009 al 2013.__ 132 Figura 103: Maqueta de la idea del Proyecto y vertido del concreto. Obra Las Piedras de Buenavista __ 137 Figura 104: Instalación de tuberías, previo al cierre del módulo y extracción del módulo prefabricado. 137 Figura 105: Montaje del primer piso de una casa prefabricada. ________________________________ 137 Figura 106: Análisis de Causas de no conformidades o errores en la calidad en una construcción en el Perú. _______________________________________________________________________________ 139 Figura 107: Fracciones de tiempo aplicadas tanto a la fase de Diseño como a la Construcción de un Proyecto en el Perú. ___________________________________________________________________ 150

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INDICE

CAPITULO 1

10

INTRODUCCIÓN

10

1.1 DIAGNÓSTICO DE LA SITUACIÓN ACTUAL DEL CONCRETO PREFABRICADO EN EL PERÚ 1.1.1 VIGUETAS PREFABRICADAS 1.1.2 PRE-LOSAS: 1.2 SITUACIÓN DEL CONCRETO PREFABRICADO EN OTROS PAÍSES.

15 16 17 20

CAPITULO 2

27

PRINCIPIOS ESTRUCTURALES BÁSICOS

27

2.1 CONCEPTOS PREVIOS 27 2.1.1 CONCRETO PRESFORZADO 27 2.1.2 PRETENSADO Y POSTENSADO 28 2.1.3 CONCEPTUALIZACIÓN DE LA TRANSMISIÓN DE CARGAS Y APOYOS EN UNA ESTRUCTURA PREFABRICADA DE CONCRETO 31 2.2 MATERIALES PRINCIPALES EN LA ELABORACIÓN DEL CONCRETO PREFABRICADO 34 2.2.1 CONCRETO 34 2.2.2 ACERO DE PRESFUERZO 35 2.3 UNIONES DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES 37 2.3.1 CONEXIONES Y NUDOS DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES 37 CAPITULO 3

42

COSTOS Y CRONOGRAMA DEL PROYECTO IN SITU Y CON PREFABRICADOS DE CONCRETO 42 3.1

PRINCIPALES ALCANCES DE LA GESTIÓN DEL TIEMPO Y DEL COSTO EN PROYECTOS DE

CONSTRUCCIÓN.

3.1.1 GESTIÓN DEL TIEMPO 3.1.2 GESTIÓN DE COSTOS 3.2 PROYECTO “TOTTUS GUIPOR – LOS OLIVOS”: OBRA IN SITU 3.2.1 ANÁLISIS UNITARIOS, PRESUPUESTO DE PROYECTOS SIMILARES Y PRESUPUESTO DEL PROYECTO TOTTUS GUIPOR. 3.2.2 PLANEAMIENTO DE PROYECTOS SIMILARES Y ANÁLISIS DE RESTRICCIONES DEL CRONOGRAMA DE OBRA. 3.3 OBRA CON PREFABRICADOS DE CONCRETO 3.3.1 INSTALACIONES 3.3.2 PRESUPUESTO TOTAL DEL PROYECTO TOTTUS GUIPOR

42 42 44 50 52 93 105 105 111

8

3.3.3 PLANIFICACIÓN, CRONOGRAMA DE MONTAJE Y GESTIÓN DEL TIEMPO DEL PROYECTO TOTTUS GUIPOR

114

CAPITULO 4

122

ANÁLISIS COMPARATIVO DEL PROYECTO “TOTTUS LOS OLIVOS”

122

4.1 COMPARATIVOS DE LA PLANIFICACIÓN Y EJECUCIÓN. 123 4.1.1 VARIABILIDAD EN OBRA: IMPACTO DIRECTO EN LAS HORAS HOMBRE. 124 4.1.2 RIESGOS DURANTE LA PRODUCCIÓN Y EJECUCIÓN. 126 4.1.3 RESULTADOS INICIALES Y DE LOS SUPUESTOS DE LA COMBINACIÓN CON LOS PUNTOS 4.1.1 Y 4.1.2. 128 4.2 COMPARATIVO DE PRESUPUESTO. 131 4.2.1 BENEFICIO INMEDIATO DE LA PRONTA EJECUCIÓN DE LA OBRA 132 4.2.2 COMPARACIÓN DE RESULTADOS INICIALES (MAYOR COSTO DE UNO SOBRE OTRO) Y DE LOS SUPUESTOS DE LA COMBINACIÓN CON 4.1.1 132 4.2.3 PROYECCIONES A FUTURO, INCERTIDUMBRE DEL ETERNO MAYOR COSTO DE LOS PREFABRICADOS 134 4.3 COMPARACIONES PRINCIPALES CON OTRAS ÁREAS DE GESTIÓN 138 4.3.1 ÁREAS DE CALIDAD, SSOMA, RECURSOS HUMANOS Y ADQUISICIONES DE AMBOS PROYECTOS. 138 4.3.2 INFLUENCIA EN TIEMPO Y COSTO DEL PROYECTO. 146 CAPITULO 5

148

LINEAS FUTURAS DE INVESTIGACIÓN Y CONCLUSIONES

148

5.1 5.2

148 150

LÍNEAS FUTURAS DE INVESTIGACIÓN CONCLUSIONES

BIBLIOGRAFÍA

155

ANEXOS

159

ANEXO 1 PLANOS DE OBRAS VACIADAS IN SITU ANEXO 2

160 160 161

PLANOS DE OBRA CON PREFABRICADOS DE CONCRETO

161

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CAPITULO 1 INTRODUCCIÓN

De acuerdo al gerente general del Fondo Mi Vivienda, Gerardo Freiberg, en algunas zonas de Lima los precios de departamentos se han casi triplicado desde 19881, el suelo es cada vez más escaso y caro, las regulaciones son más drásticas y sin embargo la evolución de los servicios de construcción o industrialización de la misma no van al ritmo del cambio; producto de las mismas necesidades del sector económico, la mano de obra verdaderamente calificada escasea y el boom inmobiliario hace a la construcción informal crecer y que el sector en general permanezca

aún reacio a los cambios y nuevas

tecnologías. Entendiéndose por industrialización de la construcción la forma de realización del producto final, ya sea aplicando mayor tecnología, producción en serie, optimización de recursos, elevados rendimientos en obra o las distintas combinaciones de las mismas.

Es así, que la presente investigación se realizó centrándose en un sistema constructivo que marca la diferencia a nivel de industrialización: la aplicación de elementos prefabricados de concreto, y así, el objetivo general es realizar un análisis comparativo de la construcción del casco de un proyecto que fue realizado en más de un 70% con prefabricados de concreto: Tottus Los Olivos; frente al sistema convencional, vaciado in situ.

El estudio comprende el desarrollo del proceso constructivo, del costo y la planificación; para ello se tienen como objetivos específicos: -Contextualizar la industria del concreto prefabricado en América Latina; -Definir los lineamientos estructurales básicos para este tipo de construcciones; -Realizar el presupuesto de la obra vaciada in situ en base a proyectos reales similares al construido con prefabricados de concreto y contrastarlo con el costo de este último; -Realizar el planeamiento de obra in situ y comparar los resultados del mismo con los valores reales obtenidos, en la ejecución del proyecto con prefabricados 1

Cfr. Ninahuanca, 2014

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de concreto e interpretar los resultados de este análisis y obtener los beneficios inmediatos del sistema constructivo en estudio; -Obtener los posibles beneficios a futuro del sistema constructivo en estudio, luego de realizar una proyección a largo plazo; -Realizar el análisis comparativo entre ambos proyectos en las principales áreas de gestión y su incidencia en el costo final de los mismos; -Proyectar las áreas de investigación e innovación en la construcción que posiblemente se implementen y complementen con la aplicación de prefabricados de concreto a futuro.

A continuación se presenta una breve síntesis de los puntos en los que se centrará la investigación: En el capítulo 1 se ubicará la industria del concreto prefabricado en el Perú, y otros países, con sus diferentes aportes a esta industria. En el capítulo 2 se darán los alcances estructurales básicos para este tipo de construcciones, así también las principales características de los materiales empleados en el mimo. En el capítulo 3, se brindará los principales alcances de la gestión de costos y de tiempo en un proyecto, para luego realizar el presupuesto y planeamiento de tres proyectos vaciados in situ; se definirá todo el proceso constructivo para el sistema de prefabricados, y finalmente se mostrará el costo y planeamiento del proyecto en estudio: “Tottus Guipor”, obteniendo resultados de tiempo y costo final, del proyecto.

En el capítulo 4, se realizará un análisis e interpretación de los resultados obtenidos en el capítulo anterior, para poder confrontar tanto el planeamiento como en el costo de ambos tipos de proyecto. De la misma manera, se realizará el análisis comparativo entre ambos proyectos en las principales áreas de gestión y su incidencia en el plazo y costo de los mismos. Finalmente en el capítulo 5 se mostrarán las posibles tecnologías y conocimientos que podrían aplicarse más adelante conjuntamente con el sistema de prefabricados, así como las conclusiones de la presente investigación.

Retomando las primeras líneas de este capítulo, sorprende que en pleno siglo XXI, la cantidad de siniestros, accidentes e incidentes laborales en obras de construcción, asimismo como las patologías o enfermedades causadas directamente por la labor desempeñada en tales lugares. Si bien es cierto ha aumentado la rigurosidad con la que se evalúa la salud y seguridad ocupacional por parte de distintas fiscalizaciones y supervisiones, el cambio es bastante lento y mientras las normas y leyes no sean aún más

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rigurosas y la informalidad latente en este sector económico prevalezca, estos indicadores no variarán significativamente (para bien) por muchos años.

En adición a lo mencionado líneas arriba, son sorprendentes estos datos por la evolución económica que ha tenido la construcción con ya doce años de crecimiento continuo (figura 1 y tabla 1), pues este crecimiento no ha sido paralelo con la industrialización del sector, como se han dado en otros ámbitos de la economía a lo largo de los años en el Perú y el mundo; es decir los procesos constructivos presentes han tenido poca o ninguna variación frente a los del siglo pasado, esto además va de la mano con las deficiencias encontradas en las áreas de salud y seguridad ocupacional (como se mencionó), medio ambiente, calidad, entre otras. En suma, datos estadísticos respaldan la afirmación que los procesos constructivos actualmente empleados conllevan a un gran desperdicio de recursos, a un alto índice de riesgos laborales y económicos, altos impactos ambientales durante la construcción y finalmente a una calidad inadecuada del producto final o de la necesidad de incurrir en re-procesos, o re-trabajos.

Si bien es cierto las mejoras en la gestión de proyectos de construcción han tenido buenos resultados, estos no son comparables con los altos estándares a los que han llegado otras industrias donde se minimizan los riesgos al tener todos los procesos bien delimitados y controlados y principalmente, industrializados.

Figura 1: Evolución del PBI peruano durante los últimos 63 años. Informática, 2014)

(Instituto Nacional de Estadística e

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Tabla 1: Evolución del PBI peruano anual del Sector Construcción desde el 2001 hasta el 2013. (Instituto Nacional de Estadística e Informática, 2014)

Las técnicas de optimización de procesos de construcción apuntan a satisfacer la necesidad de asegurar el cumplimiento de los objetivos en cuanto a plazo, costo y calidad, esto con el fin de lograr el mayor control posible. Estas técnicas enfocan sus esfuerzos en lograr que la obra funcione como una fábrica, es ahí donde surge una limitación, se pueden mejorar los indicadores de producción, mas nunca la obra funcionará como una fábrica, pues no es un ambiente controlado al 100%. Es ahí donde recae el potencial de una obra que se construya en un ambiente controlado, en una “fábrica” literalmente: una obra que se construya empleando elementos prefabricados de concreto.

El concreto prefabricado tiene una definición bastante sencilla, básicamente es el concreto (mezcla de cemento, agregados, agua y algún posible aditivo) cuya preparación, fraguado y curado se completan en una ubicación distinta a su destino final. Ahora, para que esta ubicación pueda obtener la ventaja decisiva sobre el vaciado in situ, necesita realizarse en un ambiente controlado, en este caso una planta de prefabricados donde todos los procesos se encuentran secuenciados desde la prefabricación de los elementos o piezas, hasta el almacenaje de los mismos, siendo la actividad final el montaje en el sitio de obra. Tal como funciona una fábrica, la automatización de los procesos, conllevan a la reducción de la mano de obra, el caso de los prefabricados no es la excepción. Al reducir al mínimo la cantidad de obreros implicados en la fabricación y ensamblaje de los

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elementos se obtienen dos beneficios directos: el primero viene a ser la reducción de la cantidad de mano de obra empleada (el sector construcción representa una de las mayores cantidades de mano de obra contratada – tabla 3), que significará una ventaja estratégica pues el costo de hora hombre en el Perú está en constante alza como se ha experimentado en los últimos años (tabla 2).

Tabla 2: Incremento del jornal básico de construcción civil en el Perú. Variaciones entre años y totales acumulados desde 2004 al 2014- (Obregón y Bernuy, 2014).

Tabla 3: Cantidad de mano de obra contratada por industria en el Perú y porcentajes respectos al total de las cantidades mostradas (Ministerio del Trabajo y Promoción del Empleo, 2014)

El segundo beneficio directo es la especialización que alcanza el personal obrero en planta, pues son trabajadores contratado por largos periodos de tiempo, a diferencia de lo experimentado en obra, donde es bastante variable la situación laboral del personal obrero. Esto lleva a cada vez mejorar el desempeño e índices de producción y la calidad en las labores en la que es partícipe el trabajador. Finalmente se puede delimitar un último grupo de beneficios principales, esta vez en lo relativo al sistema de Seguridad y Salud Ocupacional y Medio Ambiente (SSOMA): Mayor seguridad: Al tener el flujo de procesos bien limitado, el personal especializado en

14

sus labores reconoce los riesgos que estos implican y por tanto está al tanto de las medidas preventivas a tomar, es decir un “ambiente de riesgos de fabricación controlado”. En lo relativo al tema ambiental, el crecimiento de la popularidad de los procedimientos del “Green Building” regularizado por los distintos criterios establecidos por los estándares LEED (Leadership in Energy & Enviromental Design) desarrollado por el USGBC (United States Green Building Council), ha hecho que muchas empresas estén en la búsqueda de este tipo de certificaciones. En lo relativo a la construcción existen algunos requisitos claves que tienen mayor posibilidad de alcanzarse con el empleo de prefabricados de concreto; entre ellos está el minimizar el desperdicio de materiales (por la eficiencia en la producción y la producción localizada), el uso de cenizas volantes para reducir el contenido de cemento y finalmente el posible reciclaje de concreto y acero, que a diferencia del empleado en el vaciado in situ, es casi imposible.1

A lo largo de la presente tesis, se entrará en mayor detalle en los puntos mencionados líneas arriba, principalmente en el panorama regional, y observando el avance que tiene este método constructivo en el extranjero.

1.1 Diagnóstico de la situación actual del concreto prefabricado en el Perú

El Perú, como país naturalmente sísmico es receloso (si tenemos que generalizar la opinión de distintos profesionales) en la aplicación e innovación de nuevas formas de construcción de estructuras, distintas a la convencional (vaciado in situ), más aún cuando es casi permanente el temor al “ataque” de un sismo de gran magnitud, ya que hace tan solo poco más de 3 años Chile, nuestro vecino del sur, enfrentó un desastre natural de tales proporciones, del que si bien es cierto (según los indicadores estadísticos) ha sabido recuperarse rápidamente, fue muy golpeado. Es pues inevitable siguiendo esa lógica, aferrarse a lo “seguro”, o mejor dicho lo conocido.

El escaso empleo de prefabricados de concreto es un claro ejemplo que nuestra industria constructiva no apunta por sistemas innovadores, así deja mucho que desear, pues países en nuestro mismo entorno como Chile, están mucho más adelantados que nosotros en la aplicación de nuevos sistemas constructivos como el de los prefabricados, que incluso 1

Cfr. PCI 2010a: 1B-4

15

frente a la gran magnitud del terremoto a la que se vieron expuestos, tuvieron un desempeño sobresaliente.

El mercado de los prefabricados tiene un uso bastante difundido en países como Estados Unidos y de Europa, de tal forma que han surgido numerosas empresas en cientos de localidades que se encargan de una o todas las etapas de esta industria. Una de estas empresas ha llegado a nuestro continente y actualmente es la principal representante en el medio pues se encarga del diseño, fabricación, transporte y montaje de elementos prefabricados de concreto en obras, con la aplicación en más de un 70% del casco estructural: Prefabricados Andinos Perú S.A.C. o Preansa Perú.

Ahora, aún con esta empresa en nuestro país, el empleo del concreto prefabricado en el Perú está en muy lento ascenso. La principal disyuntiva de diferentes inversionistas a apostar por este sistema es la poca difusión o conocimiento que se tiene en nuestro medio respecto al mismo y por tanto genera inseguridad, principalmente en su desempeño frente a un eventual movimiento sísmico de gran magnitud. Sin embargo no todo elemento estructural prefabricado de concreto es desconocido en el Perú, con el fin de incrementar la productividad surgieron elementos que igualmente tardaron en ganarse la confianza de los constructores peruanos, se habla específicamente de dos elementos: Las viguetas prefabricadas y las pre-losas. Su empleo fue bastante difundido, más aún con el “boom de la construcción”; el principal impulsor: la búsqueda de generar mayores márgenes mediante la reducción del empleo de mano de obra en estas actividades.

1.1.1

Viguetas prefabricadas

En primer lugar, las viguetas prefabricadas fue un sistema introducido por la empresa Firth Industries Perú S.A. quienes se encargan del diseño y fabricación de viguetas prefabricadas pretensadas de concreto, que “forma parte de una solución de techado, constituido además de estos elementos por bovedillas de arcilla o poliestireno o concreto y la losa vaciada in situ, donde se colocan las instalaciones eléctricas, sanitarias, fierro de temperatura y acero negativo”.1

1

Cfr. Firth Industries Perú S.A. (2013)

16

Con este sistema se consigue eliminar el encofrado del fondo de losa y la colocación del acero positivo en losas aligeradas, además de reducir estos costos e incrementar la productividad de la mano de obra participante de todo este paquete entregable.

Asimismo se consiguen menores cuantías de acero y concreto por m2 de paño, los mismos que pueden ser de mayores dimensiones con menor peralte y principalmente la calidad lograda al pasar estos elementos por un proceso industrializado. En la figura 2 podemos observar el detalle de este sistema aplicado a la losa aligerada:

Figura 2: Detalle de losa con viguetas Firth (Firth Industries Perú S.A., 2013)

1.1.2

Pre-losas:

Este elemento prefabricado principalmente trabaja como encofrado de losa, se apoya sobre un conjunto de puntales y en los extremos sobre los encofrados de las vigas. Tiene un espesor de 5 cm. con una serie de puntos de izaje y el acero embebido en el concreto per sé. El principal aporte de este sistema es reducir los tiempos de ejecución de las actividades de encofrado de losa, colocación de acero e izaje del mismo, además de las instalaciones eléctricas y sanitarias que tienen una superficie donde trabajar apenas se termina de instalar cada paño de las pre-losas.

17

La cantidad de desperdicio de concreto y acero que este sistema ahorra es también de consideración, y un punto clave es la calidad que es garantizada por el proceso y diseños de mezcla realizados en planta.

Las pre-losas tienen cerca de 15 años desde su introducción en nuestro país, su principal proveedor es Entrepisos Lima S.A.C. que trabajan conjuntamente con UNICON; estos últimos adquirieron el 50% de las acciones de la primera.1

Figura 3: Prelosa típica, las mechas de sólo un lado, se doblan antes del izaje. (Entrepisos Lima S.A.C, 2015)

Los elementos mencionados son los más conocidos en nuestro país, sin embargo representan un pequeño porcentaje (entre 12 y 18%) del casco de la obra en su totalidad.

Recientemente, el Tren Eléctrico con sus dos tramos completados, simbolizan la obra con prefabricados de concreto más emblemática del Perú. El primer tramo abarca 20.9 kilómetros con 16 estaciones y cruzando 9 distritos de la capital, el inicio de obras se remonta al 28 de abril de 1990. Sin embargo, tres meses luego del inicio de obras, estas se paralizaron durante casi diecinueve años. El proyecto se relanzó en el 2009 a cargo de Oberdrecht y Graña y Montero, las obras durarían hasta mediados del 2011. El proyecto estaba compuesto por obras de prefabricado de concreto (elementos horizontales) y las vaciadas in situ comprendidas por las cimentaciones y elementos verticales (ver figura 4). “Para este proyecto, UNICON instaló dos plantas exclusivas en la Videna, despachando diariamente 800 m3 de concreto. Una de ellas abastecía el concreto 1

Cfr: ENTREPISOS LIMA S.A.C. (2013)

18

para las obras que se realizaban en el recorrido del tren (columnas) y otra se encargaba de brindar concreto para las estructuras prefabricadas (vigas)” (Unión de Concreteras S.A.)

Figura 4: Sección típica del “Metro de Lima”. (Cuenca, 2013)

Además de estos elementos (vigas -caso único- y prelosas), UNICON se encarga de la prefabricación de elementos livianos como escaleras. Mas, ese fue su mayor aporte a esta industria, es decir, no usaron este proyecto como punto de partida para lanzar por sus propios medios, un nuevo rubro en su industria y enriquecer la experiencia constructiva en nuestro país.

La diferencia es marcada por una empresa, como mencionamos antes Preansa Perú quienes en la actualidad lideran este mercado en nuestro país, tiene numerosos proyectos ya concretados, otros en ejecución y en etapa de licitación, donde elaboran más del 70% del casco estructural con elementos prefabricados de concreto. Preansa Perú es de raíces europeas, “nace en el 2008 de la unión de Cementos Lima y el grupo español Prainsa, uno de los más importantes del mundo en la industria del pretensado y prefabricado con más de 40 años de experiencia internacional”. Cuenta actualmente con más de 8 plantas en Europa, algunas dedicadas únicamente a alguna de las fases de sus operaciones (prefabricado, elaboración de moldes, montaje, etc). En 1996 19

llega a México y en 1998, a Chile; diez años después arriban a Perú y abren su planta ubicada a 28 kilómetros al sur de Lima, adicionalmente abrieron una sede en Arabia Saudita. De acuerdo a la información de su sitio web oficial, entre sus proyectos más destacados y resaltantes llevados a cabo por esta empresa en nuestro país, se encuentran1: Naves Industriales: Centro de distribución Alicorp – Arequipa Puentes: Viaducto Nicolás Ayllón Tiendas Comerciales: Tottus Los Olivos, Tienda Makro Otros: Colegio Leoncio Prado

1.2 Situación del concreto prefabricado en otros países.

En Sudamérica el país que lidera el desarrollo en la industria de los prefabricados de concreto (hormigón para la mayoría de los países en este continente) es muy probablemente, Chile.

De acuerdo a una investigación que realizó el Precast Concrete Institute (PCI) en diferentes localidades de Chile afectadas por el terremoto del 27 de febrero del 2010, se logró apreciar que esta industria contempla edificios destinados para oficinas, estadios, naves industriales y puentes. La información medular que buscaba el PCI era el desempeño que tuvieron estas construcciones en el desastre natural, quienes dieron una revisión general de todas las estructuras, centrándose en las antes mencionadas.

Algunas de las conclusiones a las que llegó el PCI fueron: “La mayoría de las estructuras se comportaron aceptablemente o mejor, considerando la severidad del terremoto de Chile del 2010. El número de muertes y la cantidad de propiedad perdida puede ser significante, pero no desproporcional a la severidad del terremoto. Mucho de esto es atribuido a la historia de Chile de adopción e implementación de adecuados códigos de edificaciones”. (PCI 2012: 72) De acuerdo al reporte elaborado por esta institución, los edificios de concreto prefabricado en general tuvieron un buen comportamiento, incluso el Sistema resistente a las fuerzas laterales (LFRS por sus siglas en inglés) tuvo un buen comportamiento, sin embargo debido a la ausencia o debilidad de los diafragmas, se encontraron fallas puntuales. 1

Cfr. Preansa, 2013b

20

Salvo algunas excepciones, el PCI reconoce el alto grado del diseño sísmico de prefabricados de concreto en este país que, según este instituto, refleja la investigación realizada en Estados Unidos. Sin embargo llega aún más allá, pues se encontraron evidencias de que han sabido adaptar estos conocimientos a su entorno sísmico.

En suma un buen desempeño frente a tal magnitud de desastre natural, causó que se tengan en consideración lo estudiado en las observaciones del terremoto en Chile para las versiones siguientes a la que en ese momento contemplaba el diseño regulado en la norma del ACI, todo esto da a conocer que la industria chilena de los prefabricados de concreto está muchos años adelantada (7 años según algunos especialistas) a la nuestra.

En América Central, uno de los principales países que emplean los prefabricados de concreto es México, este país viene aplicando paulatinamente este sistema desde la década del 80’, periodo que tiene como construcción ícono al Tramo elevado para el metro de la ciudad de México, construido por el grupo TICONSA en 1984. En esta obra tuvo bastante relevancia el empleo de prefabricados de concreto para interrumpir el tráfico vehicular en menor tiempo.

Figura 5: Tramo elevado para el metro de la ciudad de México (ANIPAC, 2000: 150)

En 1987, el mismo grupo constructor realiza la cubierta de la Iglesia Santiago Apóstol en Zumpango, la ventaja de emplear este sistema constructivo es que permite los grandes claros o luces entre elementos verticales, el mejor acabado de estos elementos en moldes de fábrica permiten una mayor estética en la construcción. Figura 6: Cubierta de la Iglesia Santiago Apóstol (ANIPAC, 2000: 151)

21

Ya a partir de la década de 1990 se tienen varios puentes en diferentes localidades como el Puente de Quetzalapa en Acapulco, construido también por el grupo Ticonsa. Alcanza una longitud de 424 m. con ancho de hasta 21.4 m; entre los otros puentes construidos en esta década se encuentran también el Puente Amacúzac construido por la empresa VIBOSA en 1993, también encontramos el Puente Peatonal en Querétaro, lugar donde también fue construido el Puente Cuesta China, ambos por la empresa SEPSA en 1993 y 1995 respectivamente. Entre las obras de este tipo, la más importante e imponente es el Puente Zacatal, ubicado en la Ciudad del Carmen y lo más emblemático de este, es su longitud (3861 m.) y que se encuentre construido sobre el mar, teniendo a todos los elementos de la superestructura conformados por prefabricados de concreto (figura 7 y 8).1

Figura 7: Puente Zacatal (ANIPAC, 2000: 152)

Figura 8: Puente Zacatal (ANIPAC, 2000: 153)

Por otro lado, Estados Unidos es uno de los países que mayor investigación ha realizado respecto a la industria de los prefabricados de concreto. Ya para los inicios de la década del 50, se contemplaba que la industria del el pretensado estaba en constante ascenso, se veía entonces necesaria una unidad y objetivo común en esta industria, es así como se crea el Precast Concrete Institute (PCI) en Tampa, Florida. Como se mencionó, era necesario un código que recopilara todas las experiencias y nuevos retos de esta industria, entonces el PCI publica las primeras especificaciones para el concreto pretensado. Una de las obras de mayor importancia publicadas por el PCI es el Body of Knowledge (BOK), que básicamente se refiere al conjunto de conocimientos de una industria, es del BOK que se derivan muchos códigos de edificaciones, libros, programas educacionales, etc. El PCI está en constante retroalimentación de distintos eventos en muchas partes del mundo, por mencionar unos de los últimos reportes publicados son los relativos a las investigaciones 1

Cfr. ANIPAC 2000: 150-153

22

realizadas sobre el terremoto del Nueva Zelanda en febrero del 2011 y el de Chile en febrero del 2010.

Es así como es de esperarse que en Estados Unidos existan diversos tipos de estructuras de prefabricados de concreto. En las figuras 9 a la 16 se pueden apreciar varios de estos.1

Figura 9: Airtrain Rail System, New York (PCI, 2010a: 2E-3)

Figura 10: Universidad de Chicago (PCI, 2010a: 2C-11)

Figura 11: Fieldale Corp, Georgia (PCI, 2010a: 2D-16)

1

PCI 2010a: 2C-11 al 2E-8

23

Figura 12: Villa d’Este, Houston. (PCI, 2010a: 2C-15 )

Figura 13: Torre Metropolitan, Seattle. (PCI, 2010a: 2C-7).

Figura 14: Hotel Davenport, Washington (PCI, 2010a: 2C-19).

24

Figura 15: Torre del Reloj, Michigan. (PCI, 2010a: 2E-7)

Figura 16: Centro de Atletismo Richard E. Linder, Ohio. (PCI, 2010a: 2E-8)

Enrumbando la mirada hacia el este del globo, encontramos un ejemplo bastante interesante por su método y el año de aplicación, es el caso de Rusia; en la otrora U.R.S.S, a finales de la década de 1950 se empleó un sistema con prefabricados de concreto, específicamente se refiere a los puentes construidos en voladizos sucesivos. Comparativamente hablando de este tipo de construcción de puentes, en esos momentos el voladizo sucesivo con dovelas prefabricadas llegó a ser hasta 12 veces más rápido que el vaciado de dovelas in situ.

Este sistema se propagó a Francia en los años 70, para luego difundirse al resto de países. Existe un rasgo característico de este procedimiento constructivo, y es que no se deja ninguna armadura entre cada dovela, estas son “fragmentos” que conforman todo el largo del tablero y la única continuidad entre ellas se logra mediante el pretensado, que cruzará por los orificios dejados a lo largo de toda la sección (ver figura 17). Es muy importante para asegurar la continuidad y la correcta transmisión de esfuerzos cortantes, que las caras contiguas de dos dovelas adyacentes no sean diferentes geométricamente.1

1

Cfr. Gerardino 2011: 32

25

Figura 17: Sección típica de una dovela prefabricada. (Gerardino, 2011: 32 )

Por tanto, como se ha visto en los numerosos ejemplos, el concreto prefabricado no es una novedad en el mundo, la adopción de este sistema significa un paso más hacia la mejora del sistema constructivo actual, cuyas diferentes aplicaciones poco a poco se están realizando en nuestro medio.

26

CAPITULO 2 PRINCIPIOS ESTRUCTURALES BÁSICOS

Ahora, el empleo de prefabricados de concreto, como se señaló, tiene numerosas ventajas y/o características en comparación con el modelo convencional que se irán detallando a lo largo de la presente investigación, una de ellas es que se pueden obtener luces de mayor distancia. Para lograrlo el sistema aplica técnicas que se derivan de las características de los materiales y conceptos ya establecidos, los mismos que se mencionan en el presente capítulo. 2.1 Conceptos Previos

2.1.1

Concreto presforzado

El concepto nace de la idea de generar esfuerzos intencionalmente de manera que estos, contrarresten de manera parcial o total las deformaciones originadas por las cargas de gravedad que actúan sobre el elemento, es decir mejora su comportamiento de servicio. Es decir, al tener un elemento cargado por una fuerza distribuida (rectangular, la más sencilla), se conoce el diagrama de momento flector, entonces se busca aplicar un esfuerzo que reduzca este efecto.

Se observa en la figura 18-I que al generar un esfuerzo a lo largo del eje neutro no genera ningún momento que beneficie al elemento, por tanto es insignificante su uso en dicha sección. En la figura 18-II, se aplica un esfuerzo con una excentricidad “e”, con ello se logra reducir el Momento Flector en la región central del elemento, pero a la vez se incrementa el de los extremos, que no resulta conveniente finalmente. En cambio en la figura 18-III se aplica un esfuerzo que posee una excentricidad distinta en el centro de la viga que en los extremos, es decir tiene un ángulo de inclinación, lo que contrarresta eficientemente las deformaciones generadas por las cargas de gravedad.

27

Es así como se pueden lograr luces extensas en naves industriales o puentes de igual descripción o de álto tránsito y carga; además se obtienen elementos con secciones reducidas, como es el caso de las vigas que van entre los valores L/20 a L/23, siendo L el largo de la viga. De otra forma serían imposibles realizar tales elementos mediante el concreto reforzado o se necesitarían secciones enormes (comúnmente usado el peralte = L/10) para cumplir con dichos requerimientos, que serían tanto económica como estéticamente inconvenientes. 1

Figura 18: Efecto del presfuerzo en los momentos flectores originalmente causados por las cargas de gravedad. (ANIPAC, 2000: 4).

Para lograr deliberadamente estos esfuerzos se puede recurrir a dos opciones: el pretensado y postensado, descritos a continuación.

2.1.2

Pretensado y postensado

El pretensado se emplea para generar el presfuerzo antes del vaciado del concreto, para lograrlo se necesitan moldes especiales que puedan soportar los esfuerzos que se transmitirán finalmente al elemento. Los cables tensores o “torones” se anclan en un extremo del molde y se tensan desde el otro, mediante un “gato hidráulico.

Para lograr los efectos planteados en la figura 18-I y 18-II, se tienen las ilustraciones en la figura 19 de los tipos de moldes a usar. Notar que la primera ilustración ejemplifica la

1

Cfr. ANIPAC 2000: 3-5

28

fuerza axial horizontal ejercida con una excentricidad “e” y en la segunda se colocan soportes de manera que se desvíen los torones, para lograr la variación de excentricidad deseados.

Finalmente luego de dar la dirección deseada a los cables tensores y una vez que el concreto haya adquirido la resistencia deseada (se necesita un alto f’c, es por eso que el diseño de mezcla se realiza para lograr resistencias máximas altas) se liberan los cables lentamente, para sí no producir fallas en el concreto, y estos tratarán de recuperar su dimensión inicial, mas la adherencia con el concreto les impedirá hacerlo.

Figura 19: Moldes a emplear en el pretensado para lograr inducir los esfuerzos necesarios que contrarresten las cargas de gravedad. (ANIPAC, 2000: 5).

Por otro lado, el postensado, como su nombre lo dice, en este caso los esfuerzos se realizan después de colocar el concreto y que este haya fraguado. Esto se obtiene a través de la fijación de ductos por los cuales pasarán los cables tensores, mediante estos ductos se logra con facilidad la dirección deseada de los torones y con ello la excentricidad requerida. Una vez fijados los ductos se coloca el concreto y cuando este haya fraguado y adquirido la resistencia deseada para soportar el tensado de los cables, se procederá con este paso. Finalizada la elongación, se rellenan los ductos fijados inicialmente con mortero para lograr la adherencia entre cable tensor y el concreto.1

Cualquiera de estos sistemas se puede emplear en los elementos de prefabricados de concreto, pero se debe tomar en cuenta las condiciones iniciales que se tengan para tales 1

Cfr. ANIPAC 2000: 6

29

fines. Finalmente entender que ambos sistemas son métodos de presfuerzo pues este nombre se deriva de someter a los elementos a un esfuerzo antes de que se les aplique las cargas de servicio. Al desaparecer o minimizar los efectos de las cargas de gravedad se tiene un esquema como el mostrado en la figura 20.

Figura 20: Comparación de la flecha entre vigas de concreto armado y concreto presforzado, sometidas a cargas de servicio. (Guerra, 2004: 14).

Para finalizar este análisis, se ilustrará el diagrama de esfuerzos generados en las secciones de un elemento de concreto y el cambio que se produce al introducir el presfuerzo. En primer lugar, las cargas de gravedad tienen un efecto directo sobre un elemento horizontal. Debido a la carga distribuida (en la imagen representada por una carga puntual) sobre el elemento, este se flexiona de manera que la parte superior es sometida a compresión mientras que la parte inferior, a tracción. Si tenemos una sección transversal, el diagrama de esfuerzos será el mostrado en la figura 21.

Figura 21: Diagrama de esfuerzos a los que está sometida una viga en flexión. (Guerra, 2004: 15)

30

Ahora, lo que se busca es eliminar los esfuerzos de tracción, para ello se introduce una fuerza P (el presfuerzo) distribuida a lo largo del diagrama de momento flector por cada una de las secciones del elemento; finalmente se reduce a cero la fuerza de tracción a costa de la duplicación de la fuerza de compresión (figura 22).

Figura 22: Diagrama de esfuerzos en una viga sometida a las acciones conjuntas de la flexión y el presfuerzo. (Guerra, 2004: 15)

Esta es la idealización de lo que se busca en el momento que se diseñan elementos de concreto prefabricado, obviamente las magnitudes, direcciones y ubicaciones del presfuerzo varían dependiendo de los momentos hallados en toda la estructura, siempre buscando la reducción de los esfuerzos originados por las cargas de gravedad.

2.1.3

Conceptualización de la transmisión de cargas y apoyos en una estructura prefabricada de concreto

Como mencionamos al inicio del Capítulo 1, el concreto prefabricado es el concreto que es vertido, fraguado y curado en un lugar que no será su último destino1. La verdadera diferencia como estructura, entre el concreto prefabricado y el que es vaciado in situ, es su desempeño estructural frente a los esfuerzos generados por cargas externas e internas, este desempeño debe contemplarse dentro del ámbito de una norma, en el caso del Perú la E030, y así los diseños estructurales de ambos tipos de sistemas constructivos deben regirse bajo esos parámetros.

1

Cfr. KIM 2002: 1

31

En el caso del sistema de prefabricados de concreto, como se explicó en los puntos 2.1.1 y 2.1.2, se inducen esfuerzos en el elemento para provocar una contraflecha que contrarreste los esfuerzos de las cargas a las que será sometida el elemento, ahora, conforme el elemento es cargado, se presenta una reducción en la contraflecha, hasta que llega un punto en el que se genera incluso una flecha (generalmente con la carga viva y el paso del tiempo) para finalmente sobrepasar la fluencia y llegar a la carga última. Cada proyecto presenta elementos de acuerdo a la geometría del mismo y a las necesidades del cliente, es así como el ingeniero estructural, una vez escogidos los elementos a diseñar, proporciona esquemáticamente el acero de presfuerzo y de refuerzo para que tengan un comportamiento adecuado a lo largo de sus etapas, que se representa en el siguiente esquema.1

Figura 23: Gráfica carga vs deflexión. (ANIPAC, 2000: 9)

En el esquema se representan cada uno de las cargas a las que se someterá el elemento prefabricado. Todo el proceso descrito en el esquema se puede separar en tres etapas que ocurren desde la fabricación del elemento, hasta la puesta en servicio del mismo:

Etapa de transferencia: tiene a lugar cuando se liberan los anclajes del gato hidráulico para el caso del pretensado o cuando se realiza el tensado de los cables para el caso del postensado; así la resistencia de compresión del concreto al momento del presfuerzo inicial (f’ci) es igual al 80% de su resistencia de compresión (0.8 f’c)2. En este periodo se alcanza la contraflecha máxima pues el presfuerzo sólo es contrarrestado por el peso propio del elemento, el lapso entre esta etapa y la siguiente determina la magnitud de la contraflecha, pues el elemento no debería estar en almacenaje mayor al periodo indicado por el ingeniero estructural a cargo del diseño. 1 2

Cfr. ANIPAC 2000: 9 Cfr. Yeon y otros 2013: 1086

32

Etapa intermedia: es aquella que se da desde la movilización del elemento hasta el montaje del mismo, existen ganchos y apoyos temporales que deben ser colocados en los elementos con extremo cuidado para no alterar su condición o generar esfuerzos al momento del izaje, para los que el elemento no ha sido diseñado.

Etapa final: Tiene a lugar en la puesta en servicio del elemento o la estructura, se consideran los esfuerzos permisibles, deformaciones y las condiciones de resistencia última, de tal manera que se logre que la falla de estos elementos sea dúctil.

En el caso del concreto prefabricado, se elaboran todas las piezas necesarias y estas se ensamblan para formar toda o parte de la estructura final, es por ello que se debe tener en cuenta los siguientes escenarios: al presentarse cambios volumétricos en alguno de los elementos o alguna fuerza lateral externa, la fuerza de rozamiento sería la única que se opondría al movimiento relativo entre elementos que se encuentren simplemente apoyados –columnas y vigas-; además podría ser la responsable de la generación de fisuras en ambos elementos (figura 2.1.6). Otra posible causa de grietas o fisuras en los elementos es la deflexión que presente el elemento horizontal debido a su propio peso o a cargas de servicio, lo que causa “colisión” entre pequeñas regiones de ambos elementos originando alguna fisura. Una solución a estos dos problemas es el uso de apoyos elastoméricos (ver figura 24 - 25). Este tipo de apoyos son bastante usados en estructuras simplemente apoyadas como es el caso de puentes, un ejemplo bastante ilustrativo es el tren eléctrico de Lima que usa soportes de neopreno (ver figura 4).1

Figura 24: Aparición de fisuras debido a la fuerza de rozamiento. (Elliot, 2002: 2).

1

Figura 25: Uso de apoyos elastoméricos para evitar grietas o astillamientos. (Elliot, 2002: 3).

Cfr. KIM 2002: 2-3

33

Además de los elementos simplemente apoyados existen otro tipo de conexiones entre viga y columna que se mencionarán más adelante.

En las primeras líneas de este capítulo se observó los resultados que ocurrían en una viga al aplicarle un presfuerzo, en el caso de los pilares o columnas el presfuerzo aumenta ligeramente su capacidad de resistir momentos, restándole sin embargo, capacidad de compresión, por ello su aplicación es mayor en edificios de poca altura (cargas verticales no muy grandes) y/o cuando la columna esté sujeta a momentos importantes.

Finalmente, un punto que no se puede pasar por alto es la necesidad del izaje de los elementos, este se realiza a través de los puntos de anclaje que se elaboran con el desperdicio de acero de presfuerzo y son diseñados para soportar la fatiga y el esfuerzo de ruptura, de tal forma que se evita el agrietamiento y dejar sin recubrimiento al refuerzo del elemento. De la misma forma se indica la forma de izaje de los distintos elementos a ser realizado por el responsable de las grúas.

El análisis detallado mencionado anteriormente, que realiza el ingeniero estructural es considerando una alta calidad en los materiales a emplear. En la siguiente sección se mencionan los principales materiales empleados en la prefabricación de elementos de concreto.

2.2 Materiales principales en la elaboración del concreto prefabricado

2.2.1

Concreto

El concreto para elementos prefabricados pasa por un alto control de calidad, enfocados tanto en su resistencia como en su durabilidad, este debe ser llenado de una manera exacta y precisa en los moldes para asegurar nula segregación de materiales y vibrados mínimos. La resistencia de este concreto es de por lo menos 280 kg/cm2 y se emplean aditivos para que en vez de llegar a la resistencia deseada en 28 días, esta se alcance en tres. Los agregados empleados para la preparación del concreto prefabricado deben ser de canteras que tengan un control de calidad, pues es requisito básico conjuntamente con el contar con los equipos adecuados para una correcta vibración y además para una mejor trabajabilidad,

34

algunas veces se debe obtener agregados que pasen la malla Nº 14; de esa manera se logra un concreto con mínima porosidad para una máxima duración. El agua empleada en el concreto vaciado in situ normalmente consume más de lo que requiere el concreto prefabricado lo que provoca se genere agua remanente que se evaporará con el tiempo, causando contracciones proporcionales a la cantidad de agua empleada. Para evitar esta situación y tener contracciones mínimas, la relación agua-cemento a utilizarse debe ser la menor posible a pesar de requerir un slump mayor a 4”, para lo que se emplea aditivos para obtener un concreto plástico o rheoplástico (autocompactantes). Figura 26: Detallada manera de vaciado de concreto en una planta de prefabricados. (Elliot, 2002: 15)

2.2.2

Acero de Presfuerzo

Es el material encargado directamente de generar los esfuerzos antes mencionados, que contrarrestan los efectos de las cargas de gravedad. Entre los tipos usados en los prefabricados de concreto están los alambres redondos (figura 27), que cumplen los requisitos de la especificación ASTM A421 (Alambre de acero aliviado de esfuerzos sin recubrimiento para concreto preesforzado). Estos se fabrican laminando en caliente los lingotes de acero, hasta darle la forma redonda mencionada; una vez fríos se estiran lo que modifica sus propiedades mecánicas e incrementan su resistencia.

El tipo especial de acero que se emplea para el presfuerzo es el torón (figura 27), que está formado por los alambres descritos en el párrafo anterior, un conjunto de estos alambres se enlazan en una espiral llegando a alcanzar propiedades muy superiores a las del alambre redondo por sí solo o al mismo acero de refuerzo usado comúnmente en el concreto

35

vaciado in situ (fy = 4200 kg/cm2). El torón cuenta con una resistencia a la rotura fsr = 19000 kg/cm2. A diferencia del estado de rotura del acero convencional que permite deformaciones de hasta el 9%, el torón admite menos del 2% de deformación, su rotura es mucho más frágil (figura 28).

Figura 27: Imagen de un torón (izquierda) y barras de alambres redondo (derecha) (ANIPAC, 2000: 7)

Figura 28: Curva Fuerza-Deformación para tres torones de distinto diámetro. (ANIPAC, 2000: 8)

36

Como se observa en la imagen 28, las fuerzas a las que debe estar sometido el acero de presfuerzo son mucho mayores, la desventaja frente al acero reforzado es que este último es mucho más dúctil.

Las propiedades de tanto el concreto como el acero son bastante generosas, un factor importante para que se logre lo anterior es la calidad y rigurosidad con la que son elegidos los materiales, las canteras certificadas de las que se extraen y del control mismo que pasan por laboratorio y fábrica.

2.3 Uniones de los elementos estructurales Los elementos estructurales pueden ser prefabricados en su totalidad salvo las cimentaciones, que para una adecuada transmisión de esfuerzos hacia el suelo, tiene que ser vaciada in situ. De esta manera se tiene garantizada una producción a nivel de fábrica, es decir con un mínimo margen que de la posibilidad a cometer errores; esto es alineamiento y verticalidad garantizados, desaparición de cangrejeras, mayor durabilidad de los elementos, precisión en las medidas, eliminación del solaqueo o tarrajeo al tener un elemento uniforme en todas sus secciones, excelente calidad de materiales; dimensiones de los claros y luces de vigas no serían posible con el concreto armado vaciado in situ.

Todas las bondades de cada elemento estructural por separado serían imposibles de llevarse a la realidad si no existieran las uniones que permiten que esta individualidad de cada parte, trabaje como un conjunto; son las uniones que hacen posible el hablar de una estructura de elementos prefabricados de concreto.

2.3.1

Conexiones y nudos de los elementos estructurales

El diseño y construcción de las conexiones es una de las principales consideraciones dentro del concreto prefabricado.

La diferencia entre nudos y conexiones, es que un nudo viene a ser el espacio geométrico (real) o volumen que es común entre los elementos que se pretenden enlazar y conexión es el elemento que realiza la acción per se de unir dos componentes. Como la experiencia de diseños de estructuras prefabricadas en zonas sísmicas es limitada, las normas de diseño

37

extranjeras resumen que las estructuras de concreto prefabricadas deben tener igual o mayor ductilidad que las de concreto vaciado in situ, según el reglamento UBC 1997 (Uniform Building Code 1997)1; para lograr este objetivo existen dos tipos de nudos en la prefabricación de concreto: nudos articulados y nudos rígidos.

Nudo articulado: Este tipo de nudo basa su unión en la geometría de los extremos de los elementos, enlaces exactamente dimensionados para encajar con el espacio exacto en otro elemento, una vez el elemento haya sido encajado, se procede a llenar con concreto autonivelante (grout) el espacio libre tal como es ilustrado en la figura 29.

Este grupo (nudos articulados) se divide a su vez en los que poseen o bien conexiones húmedas o conexiones secas. La diferencia principal entre ambas es como se logra la continuidad del acero de refuerzo, en las conexiones húmedas el refuerzo se empalma o se une por conectores sísmicos; por otro lado en las conexiones secas, el refuerzo se une mediante soldadura, el último caso es bastante observado y no recomendado por su mal desempeño frente a actividad sísmica.

Figura 29: Ilustración de nudo articulado, siempre se requerirá de una o más barras de refuerzo introducidas en el nuevo elemento y el espacio alrededor de esta será llenado con “grout”. (Elliot, 2002: 4).

1

Cfr. ANIPAC 2000: 50

38

Por lo mostrado en la figura, no existe en la realidad nudo completamente articulado pues debido al grout llenado en los alveolos donde se encajan los aceros de un elemento a otro, se generan pequeños momentos en el nudo1.

En suma, el nudo articulado debe permitir los movimientos relativos (muy ligeras rotaciones y traslaciones horizontales) entre elementos sin generar esfuerzos que fisuren los elementos o peor aún, no puedan ser resistidos por el refuerzo instalado; para lo cual se dimensionan las superficies de apoyo y longitudes de anclaje; en la figura 30 se ejemplifica la aplicación de nudos articulados.

Figura 30: Diseño de nudos articulados (arriba) llevados a la realidad. (Preansa Perú, 2013a)

Nudo Rígido: Este tipo de nudo, como contraparte del articulado, es capaz de transferir momentos entre elementos; lo que genera un aumento de la rigidez del pórtico. Una de las pocas restricciones para optar por el uso de nudos rígidos es que debe existir el número suficiente de columnas para poder transmitir los esfuerzos.

Figura 31: Esquema de un nudo rígido (vaciado in situ) (Elliot, 2002: 4). 1

Figura 32: Transferencia de momentos entre elementos prefabricados de concreto a través de un nudo rígido. (Elliot, 2002: 269).

Cfr. Kim 2002: 4

39

Este tipo de nudos debe usarse cuando el diseñador considere que los esfuerzos serán tan grandes que el nudo no tendría un comportamiento dúctil en el caso sea articulado, y surge la posibilidad de fallas frágiles como las causadas por la cortante de fricción. El tipo de conexiones en estos nudos deben tener un comportamiento elástico mientras otras zonas pueden incurrir en comportamientos inelásticos (dependiendo del diseño). En la figura 33 se aprecia las posibles ubicaciones de estas conexiones y la distancia del centro de las mismas que no debe ser superior a la mitad del peralte del elemento a unir:

Figura 33: Posibles lugares donde aplicar una conexión entre elementos prefabricados (ANIPAC, 2000: 51).

Una de las principales consideraciones geométricas a tomar en cuenta en este tipo de conexiones es que para unir dos vigas a una columna mediante un nudo rígido, se limita el espesor de la columna a la longitud de desarrollo de los ganchos de las vigas prefabricadas, una vez apoyadas es donde se realizan el armado, encofrado y vaciado de nudos in situ.

Figura 34: Nudos rígidos armados en una y dos direcciones. (Preansa Perú, 2013a).

40

Hemos visto pues hasta el cierre del presente capítulo lo que simboliza el concreto prefabricado en nuestro medio y en el mundo actual, algunas de las posibilidades y ventajas de su aplicación. Además que no existe una tipología asociada a las estructuras prefabricadas, esto es, cualquier situación o solución estructural puede ser abordado por un sistema prefabricado, sin embargo existe cierta rigidez en el diseño ya que puede darse el caso de que el proyecto arquitectónico contenga o necesite una(s) pieza(s) prefabricada(s) poco común y por tanto no sea posible de reproducir en una planta prefabricada, para ello sería conveniente y necesario para que el prefabricado se adapte con facilidad al tenerlo en cuenta desde la etapa de diseño del proyecto1.

1

Cfr. Muñoz 2008: 44

41

CAPITULO 3 COSTOS Y CRONOGRAMA DEL PROYECTO IN SITU Y CON PREFABRICADOS DE CONCRETO

Dos de las áreas de mayor influencia en el éxito o fracaso de un proyecto son el tiempo y el costo, principalmente porque tienen un impacto directo en la inversión económica del cliente y/o contratista(s) principal(es) y consecuentemente en el resultado operativo de la obra. Un arduo estudio y análisis de todo el proyecto en relación a tiempo y costos, a lo largo de todas las fases del mismo, y un equipo altamente calificado para realizar tal labor, brinda mayores probabilidades de cerrar airosamente un proyecto.

En construcción, el Project Management Institute (PMI), la asociación de profesionales sin fines de lucro que lidera el mercado a nivel mundial en las carreras o áreas dedicadas a la gestión de proyectos, establece áreas fundamentales para controlar exitosamente un proyecto: gestión del tiempo y gestión del costo; por otro lado y no menos importante están la gestión de calidad, la de seguridad y la del medio ambiente. Esto sin embargo, no deja atrás las otras áreas que señala el PMI en el Project Management Book of Knowledge (PMBOK), ni en la extensión del mismo libro dedicado a la Construcción, pero en la presente investigación se hace hincapié en tales aspectos por las razones explicadas en las primeras líneas de este capítulo; en las siguientes páginas se darán los principales alcances de los mismos su acción en conjunto.

3.1 Principales alcances de la gestión del tiempo y del costo en proyectos de construcción. 3.1.1

Gestión del tiempo

Según el PMBOK la gestión del tiempo del proyecto incluye los procesos que permitan alcanzar los objetivos del mismo dentro del plazo esperado (y definido en el contrato). Los procesos que conforman esta área de conocimiento, buscan brindar los pasos a seguir para realizar un cronograma que se ajuste al plazo del proyecto, mediante el método de la ruta crítica (CPM), estos se pueden resumir en (figura35): descomponer todo el trabajo o Work

42

Breakdown Structure (WBS) para tener el alcance delimitado por especialidades o áreas, definir las actividades, secuenciarlas, estimar los recursos necesarios para cumplirlas, calcular la duración de las actividades de acuerdo a los recursos disponibles y finalmente con estos datos, desarrollar y obtener el cronograma de obra; es importante señalar que el último proceso de la gestión del tiempo no es la obtención del cronograma, sino la manera de controlarlo.

Figura 35: Procesos involucrados en el desarrollo del cronograma y la Gestión del Tiempo. (Fuente propia).

Lamentablemente en obras de construcción en el Perú no se aplica de la mejor manera el método en mención, pues se emplea para hacer un cronograma con un detalle demasiado fino para un tiempo tan extenso (obra de varios meses), este detalle por sí solo es ineficaz para hacer un seguimiento y control adecuados.

Entonces, se realiza una deficiente aplicación del CPM, lo que genera confusión porque al ser una técnica meramente matemática; pues tan sólo convierte la “cantidad” o “metrado” de una actividad, en tiempo, al dividirla entre un rendimiento establecido y contando con holguras entre actividades predecesoras unas de otras; su aplicación debería ser directa y numéricamente simple de controlar, sin embargo el error recae en considerar que se puede depender de un solo cronograma que vea el proyecto macroscópicamente, pues en este “cronograma maestro” se colocan las holguras (inherentes en la fórmula matemática del CPM) y si se realizara un control meticuloso del tiempo y costo sobre la unidad básica de producción (la mano de obra) se sabría que “las holguras son un tipo de pérdida” (Castillo, 2001). Otra razón que acentúa el error antes mencionado, es que en un cronograma tan extenso y detallado (en caso sea el único a emplear para realizar el control) es difícil de

43

leer y hacer seguimiento al mismo1, además de no permitir contemplar la principal causa de pérdidas en obra: la variabilidad, punto que se mencionará en el capítulo 4 y su efecto negativo en los costos del proyecto.

Ahora, la problemática antes mencionada es una de las ventajas medulares en el caso de los prefabricados de concreto pues en este sistema se reduce al mínimo la variabilidad pues su funcionamiento es el de una planta, o fábrica, donde todos los procesos se encuentran adecuadamente secuenciados y programados. Para poder realizar un análisis entre ambos tipos de obras se mencionarán a continuación los lineamientos de gestión de tiempo y costos que se toman en una obra in situ.

3.1.2

Gestión de Costos

En relación al presupuesto y control de costos en obras en el Perú, el modelo que establece el PMI en la gestión de costos y tiempo se puede tomar tan sólo como una base, pues ambos son interdependientes, y en constante retroalimentación a lo largo de la elaboración de la licitación y plan de trabajo, los análisis unitarios que se elaboran para presupuestos (deberían ser únicos para cada obra) son en base a un rendimiento estimado, es este rendimiento el que será un input para la realización del cronograma, el cronograma se establece en base al plazo del proyecto, el mismo que es otro input para realizar el presupuesto, pues brinda los gastos generales variables (dependientes del plazo de ejecución); y con el cronograma se obtiene el histograma de obra, que a su vez brinda un calendario de recursos que vuelve a ser un input para el presupuesto; es decir, la relación entre tiempo y costos no puede dejarse pasar por alto, la mejora continua, retroalimentación y lecciones aprendidas debe nutrir ambas áreas del proyecto. Esta relación se plasma en la figura 36 y en la tabla 42 se indica la composición general de un presupuesto de obra realizada in situ.3

1

Cfr. Ballard 2000: A-31 Cfr. Galarza 2011: 5 3 Cfr. PMI 2013: 146-166 2

44

Figura 36: Procesos involucrados en el desarrollo del presupuesto de obra y su relación con el planeamiento. (Fuente propia).

Tabla 4: Composición general de un presupuesto de obra de edificaciones en el Perú. (Galarza, 2011:5).

La elaboración del presupuesto es un output principal en la gestión de costos, sin embargo lo que garantiza el éxito final de la obra a nivel operativo luego de realizar un adecuado presupuesto, es el seguimiento y control del mismo, a continuación se mostrará la técnica que normalmente se aplica en obras y que tiene bastante potencial si se realiza adecuadamente.

45

Valor Ganado: Es un proceso del control del proyecto basado en la integración del planeamiento, del desglose del costo por partida, y de la medición del rendimiento o performance de las mismas.1 De esta técnica se desprende la elaboración de la curva “S”, se le llama de esa forma por la silueta que toma al tabular los valores en una tabla de Costo Acumulado vs Tiempo (ver figura 37). Como señalamos al inicio del capítulo, al cruzar valores del costo a lo largo del tiempo, estos valores son interdependientes para obtener los procesos que determinan los outputs principales como lo son el cronograma y el presupuesto, y de ambos se obtienen los datos necesarios para el seguimiento y control de los mismos.

Figura 37: Curva “S”, Costo acumulado vs tiempo. (Fuente propia).

Cabe señalar que la relación que se desprende de la curva S, indica que al inicio del proyecto se realiza un desembolso más lento, el mayor coste económico se da en la mitad del mismo, para ralentizar nuevamente en la fase final de la obra; si la curva en vez de emplear valores de costos acumulados, cruzara valores de costes a lo largo del tiempo se tendría una figura como se muestra en la imagen 38 (curva 3). Existe otra relación que resalta la interdependencia entre el tiempo y el costo, y es el grado de variación de este último por los cambios efectuados en la obra; los cambios aplicados al inicio tendrán poco o ningún sobrecosto, pero a razón que se avanza en el proyecto los sobrecostos se van elevando y teniendo un impacto más significativo sobre el costo final del proyecto (figura 38 curva 1 y 2).2

1 2

Cfr. APM 2006: 44 IDEAR CONSULTORES 2014

46

Figura 38: Relación del costo de los cambios y el tiempo en un proyecto de construcción. (Idear Consultores, 2014).

Volviendo a la figura 37 existen 3 curvas S principales: Valor Planificado (PV “Planned Value”), que es el costo autorizado asignado a cada una de las partidas que conformen el presupuesto; la de Valor Ganado (EV “Earned Value”), que es el trabajo completado expresado en términos del presupuesto y finalmente el Costo Real (AC “Actual Cost”), que es el costo total en el que se ha incurrido para ejecutar una o más partidas del presupuesto en un tiempo determinado.1 Esto da como resultado el resumen de la obra en términos de costo, mas no de tiempo, pues para evaluar el tiempo se observa la ruta crítica del Plan Maestro o Cronograma de obra. Los gráficos se obtienen de la gestión de costos de los rubros principales de una obra de construcción: mano de obra, materiales, equipos y subcontratos. Cada uno tiene que ser controlado por separado y es en este detalle fino del control donde existen muchos vacíos o elementos que se pasan por alto en el control de obras.

El detalle fino debería enfocarse en revisar día a día el control de costos; para empezar se elabora una planificación diaria, que cumpla con la semanal y esta a su vez con un lookahead2con horizonte de dos a seis semanas, que finalmente permita cumplir con el cronograma por hitos, es de esa planificación diaria que se obtienen la cantidad de mano de obra (por horas hombre), materiales, equipos y subcontratos a emplear y controlar. El control, que se realiza mediante ratios de producción y revisión de trabajos, se debe hacer diario e incluso horario, así mismo revisar los desperdicios de materiales que en el casco de una obra vienen a ser principalmente concreto (arena gruesa, cemento, piedra 1 2

PMI 2013: 161 Castillo 2001: 113-125

47

chancada y agua), barras de acero corrugado, piezas de encofrado, entre otros; así también revisar el alquiler de maquinarias, equipos y subcontratos.

De la misma manera se debe tener en cuenta el coste de materiales y equipos de seguridad en obra, como los utilizados para cercar bordes de desnivel, equipos de protección personal (EPP) a usar, señalización, etc.

De esa manera se actualiza constantemente los valores de EV y AC para obtener el resultado operativo de la obra, donde se pueden obtener los índices de desempeño del costo (CPI) y realizar proyecciones hacia el final de la obra conocido como como estimación al término (EAC) (PMI, 2013). Es imprescindible notar que estos valores sólo alcanzan su finalidad para el control del proyecto en medida que los registros se tomen y actualicen con la mayor frecuencia posible, pues como se mencionó anteriormente la variabilidad en obras de construcción in situ es la principal responsable por las pérdidas generadas en las jornadas de trabajo y tienen el mayor impacto en el costo final incurrido en el proyecto y en caso no se combata con un sistema de gestión de costos y de tiempo, ambos con una precisión altamente confiables, es probable que no se perciba la utilidad deseada o incluso se llegue a incurrir en pérdidas tanto económicas como de confianza por parte del cliente.

Las curvas de los valores antes mencionados son mostradas en la figura 39, así como la relación entre sus valores.

Figura 39: Curvas S de EV (Azul), PV (verde), AC, sus proyecciones ETC, EAC y el retraso o adelanto “Slippage”. (Figini, 2013: 2).

48

El uso indiscriminado de los materiales en obra conlleva a altos índices de desperdicios no contemplados a la hora de realizar el presupuesto, a continuación en las tablas 5 y 6 se muestran datos sobre los estos índices, y pérdidas a nivel del costo presupuestado.1

Tabla 5: Índices de desperdicio de materiales empleados en obras. (Galarza, 2011: 29)

Tabla 6: Pérdidas de materiales representadas en porcentaje del presupuesto del casco tarrajeado. (Galarza, 2011: 30).

A esto se le suma las malas prácticas en construcción que recae en el sobrecosto de retrabajos o refacciones, pues si dejamos de controlar cada proceso que conforman las actividades o partidas de obra, a las horas hombre perdidas se le suma el desperdicio 1

Cfr: Galarza 2011: 29-30

49

adicional en obra, que generará obviamente un desmonte no previsto, en la tabla 7 se muestra información sobre el desmonte originado por m2 en obras de construcción. 1

Tabla 7: Estimación de desmonte de distintos materiales y el ratio de cantidad de desmonte (m3) por m2 construido (Galarza, 2011: 32).

Al final de este capítulo y en el capítulo 4 de la presente tesis se cuantificará estos costos en obras similares a la presentada en el siguiente punto.

3.2 Proyecto “Tottus Guipor – Los Olivos”: Obra in situ

El supermercado Tottus Los Olivos o Tottus Guipor se encuentra en el cruce de las avenidas Panamericana Norte con la Av. Zinc en el distrito de los Olivos cuenta con accesos en ambas avenidas, tal como se muestra con detalle en Anexo 2 y su ubicación es mostrada en la figura 40.

1

Cfr. Galarza 2011: 32

50

Figura 40: Ubicación del proyecto. (Google Maps, 2014).

El proyecto en conjunto fue financiado por Hipermercados Tottus S.A., empresa que pertenece al grupo Falabella, quienes asignaron como empresa que realice la gerencia de la obra a la compañía Degpro, mientras que el diseño estructural y construcción de más del 70% del casco estuvo a cargo de la empresa Preansa Perú . El casco, salvo las cimentaciones, y muros de contención, fue realizado en su totalidad con prefabricados de concreto. Cuenta con un área del terreno de más de 12 mil metros cuadrados y 9154.89 m2 de área construida en un primer piso, pues el segundo nivel es destinado para 164 estacionamientos (en la figura 41 se muestra el modelo en 3D del proyecto); en el terreno se tiene áreas destinadas para el Hipermercado además de otros locatarios y una para el Banco Falabella (perteneciente al mismo grupo del hipermercado). El proyecto fue inaugurado satisfactoriamente el 26 de noviembre del 2012.

Figura 41: Imágenes 3D del proyecto Tottus Guipor (Skyscrapercity, 2014).

51

3.2.1

Análisis Unitarios, Presupuesto de proyectos similares y Presupuesto del Proyecto Tottus Guipor.

Para poder analizar los beneficios de la aplicación de los prefabricados de concreto se necesita comparar este proyecto (Tottus Guipor) frente a otros que se hayan realizado vaciados in situ, se necesita tomar los datos obras que tengan similitud en dimensiones y forma de construcción y trasladar los resultados que se obtengan de las mismas a los costes que representaría haber realizado el proyecto Tottus Guipor vaciado en obra. Se tomó datos de tres obras similares (ya sea en estructuración y/o método de ejecución). Las dos primeras son dos mercados realizados por la empresa Estremadoyro y Fassioli Contratistas Generales S.A (EyF), su similitud se basa en el área del terreno a ocupar, los pocos niveles y su planificaron de construcción por distintos frentes, es decir el diseño y la construcción del casco aborda conceptos muy similares a un centro comercial.

Se toma en consideración que para realizar el presupuesto de las tres obras, se necesitará en algunas partidas contar con el plazo o programación de actividades, asimismo como el histograma de recursos de mano de obra, para obtener el número de equipos de protección personal, alquileres de equipos de protección colectiva, containers de oficinas, o de requerimientos básicos a utilizar en obra, por otro lado se usó los datos de la tabla 7 para estimar el volumen de desmonte a producir.

Con los metrados proporcionados por la empresa, tomando en cuenta el costo de hora hombre en el 2012 (fecha de construcción del Proyecto Tottus Guipor) y mostrados en las tablas 8 y 9, el costo de materiales y equipos de acuerdo a los publicado por la Revista Costos a lo largo del último semestre del 2012, se elaboraron los análisis unitarios de las partidas que podrían reemplazarse por el sistema de prefabricados de concreto y/o que tienen incidencia en el presupuesto en caso de usarse este sistema constructivo, es decir no sólo comprenden las unidades de concreto armado, sino algunas partidas de arquitectura que se ejecutan para darle un acabado al concreto vaciado in situ, como lo son el solaqueo y tarrajeo de elementos, que en el caso del prefabricado son innecesarios por la calidad de fábrica de los elementos y la tonalidad final que se obtiene,

52

Tabla 8: Costo Hora Hombre – Obra Mercado Micaela Bastidas y El Agustino. (Fuente propia).

Tabla 9: Costo Hora Hombre – Obra Deposeguro. (Fuente propia).

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Una vez realizado el presupuesto, existen valores que dependen del tiempo (además de los gastos generales variables) e incluyen principalmente las unidades a alquilar o equipos consumibles como los equipos de protección personal, para cuyo cálculo se requiere el cronograma de obra, y con el mismo obtener el histograma de recursos de horas hombre, y conjuntamente con la frecuencia de cambio de los equipos de protección personal (EPP) se calcula la cantidad a adquirir, de la misma forma el alquiler de grúa torre y obras provisionales son afectados por el plazo de ejecución.

A continuación se presentan brevemente las obras analizadas y los presupuestos de las mismas, considerando el plazo de ejecución que será detallado en la siguiente sección del presente capítulo; se debe tener en cuenta que los gastos generales y la utilidad se tomaron de acuerdo a los porcentajes señalados por la empresa Eestremadoyro y Fassioli pues, se calcula para un determinado periodo o porcentaje de la obra.

Mercado Micaela Bastidas

La primera de estas obras, fue el mercado Micaela Bastidas construido a mediados del 2012, está ubicado a una cuadra del terminal pesquero en Villa María, cuenta con un área total construida de 15,066.87 m2 distribuida en cuatro niveles.

El presupuesto se presenta a continuación, en las tablas 10, 11 y 12. Los planos en planta de la estructura del proyecto se encuentran en el Anexo 1.

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Tabla 10: Resumen Presupuesto de Obra Mercado Micaela Bastidas. (Fuente propia).

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Tabla 11: Costo Directo de la Obra Mercado Micaela Bastidas, disgregado por partidas. (Fuente propia).

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Tabla 12: Análisis del precio unitario de las partidas de la obra Micaela Bastidas. (Fuente propia).

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Mercado El Agustino

La segunda obra de características similares es una aún no ejecutada, ya adjudicada también a la empresa Estremadoyro y Fassioli. Nuevamente se trata de una construcción destinada a ser un mercado, el proyecto tiene como nombre Mercado el Agustino, cuenta con tres niveles: dos pisos y un sótano, el área de terreno es casi de 5000 m2, mientras que el área construida sobrepasa los 12 000 m2; está ubicado a la altura de la cuadra 4 de Riva Agüero, en el Agustino. Los planos estructurales del proyecto se encuentran en el Anexo 1. El presupuesto del casco tarrajeado se muestra en las siguientes páginas en las tablas 13,14 y15.

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Tabla 13: Resumen del Presupuesto de la Obra Mercado El Agustino. (Fuente propia).

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Tabla 14: Costo directo de la Obra Mercado El Agustino, disgregado por partidas. (Fuente propia).

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Tabla 15: Análisis unitarios de la Obra Mercado El Agustino. (Fuente propia).

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Almacén de Mercancías Varias - Deposeguro

Esta obra mencionada al final, es una edificación de 10 pisos y 2 sótanos, ubicada en el cruce de las avenidas República de Panamá y Mariscal Ramón Castilla en el distrito de Santiago de Surco; actualmente se encuentra en ejecución, la empresa encargada de la construcción es Estremadoyro y Fassioli, la gran similitud de esta obra con proyectos realizados por Preansa Perú es que su alcance sólo comprende el casco solaqueado, con algunos tabiques de albañilería sílico-calcáreas. Además, existe una característica en particular de esta obra, pues se empleará en todas sus losas el sistema de postensado, el mismo que es subcontratado, la empresa a cargo de esta partida se encargará del diseño estructural de las losas (además del existente en el proyecto). En este caso, las cuadrillas a cargo del postensado, una vez armada la losa inferior, colocan los cables y anclajes respectivos, una vez que la losa ha sido vaciada, tiene que alcanzar el 80% de su resistencia (f’c = 350 kg/cm2) para proceder al postensado, para lo cual se debe dejar una franja (junta de vaciado) sin concreto para poder utilizar un gato hidráulico y proceder con el tensado y finalmente vaciar la franja pendiente. Es así como este sistema también puede aplicarse al concreto vaciado in situ, con lo cual se obtienen las ventajas estructurales como poca concentración de acero de refuerzo, mayores luces entre columnas, y como en este caso, del piso 2 al 10, ninguna viga.

La gran diferencia en este proyecto con los dos planteados anteriormente, es la altura de la edificación, al ser de más de 40 metros de alto (en los 12 niveles). Los planos de planta típicas se muestran en el Anexo 01 y el presupuesto detallado a continuación en las tablas 16, 17 y 18.

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Tabla 16: Resumen del Presupuesto de la Obra Deposeguro. (Fuente propia)

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Tabla 17: Costo directo de la obra Deposeguro, disgregado por partidas. (Fuente propia).

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Tabla 18: Análisis unitarios de las partidas de la obra Deposeguro. (Fuente propia).

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En las tablas 19-22, mostradas a continuación, se tiene un resumen del área construida por niveles, del presupuesto de cada obra y la composición de los mismos por rubros del presupuesto.

Tabla 19: Áreas techadas y desmonte teórico, obra Mercado Micaela Bastidas. (Fuente propia).

Tabla 20: Áreas techadas y desmonte teórico, obra Mercado El Agustino. (Fuente propia).

Tabla 21: Áreas techadas y desmonte teórico, obra Deposeguro. (Fuente propia).

Tabla 22: Presupuesto resumen de las tres obras y el porcentaje de cada rubro y costo por m2. (Fuente propia).

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En las tablas 23 a 31 y figuras 42 a la 50 se muestran los porcentajes de cada elemento que conforman los materiales, equipos y subcontratos del presupuesto de las tres obras:

Obra: Mercado Micaela Bastidas

Figura 42: Diagrama de barras que representan los datos de la Tabla 20. (Fuente propia). Tabla 23: Materiales de la obra Micaela Bastidas y porcentajes de los mismos. (Fuente propia).

Tabla 24: Equipos de la obra Micaela Bastidas y porcentajes de los mismos. (Fuente propia).

Tabla 25: Subcontratos o Subpartidas de la obra Micaela Bastidas y porcentajes de los mismos. (Fuente propia).

Figura 43: Diagrama de barras que representan los datos de la Tabla 21. (Fuente propia).

Figura 44: Diagrama de barras que representan los datos de la Tabla 22. (Fuente propia).

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Obra: Almacén de Mercancías Varias - Deposeguro

Tabla 26: Materiales de la obra Deposeguro y porcentajes de los mismos. (Fuente propia).

Tabla 27: Equipos de la obra Deposeguro y porcentajes de los mismos. (Fuente propia).

Tabla 28: Subcontratos o Subpartidas de la obra Deposeguro y porcentajes de los mismos. (Fuente propia).

Figura 45: Diagrama de barras que representan los datos de la Tabla 26. (Fuente propia).

Figura 46: Diagrama de barras que representan los datos de la Tabla 27. (Fuente propia).

Figura 47: Diagrama de barras que representan los datos de la Tabla 28. (Fuente propia).

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Obra: Mercado El Agustino

Tabla 29: Materiales de la obra Mercado El Agustino y porcentajes de los mismos. (Fuente propia).

Figura 48: Diagrama de barras que representan los datos de la Tabla 29. (Fuente propia).

Tabla 30: Equipos de la obra Mercado El Agustino y porcentajes de los mismos. (Fuente propia).

Figura 49: Diagrama de barras que representan los datos de la Tabla 30. (Fuente propia).

Tabla 31: Subcontratos o Subpartidas de la obra Mercado el Agustino y porcentajes de los mismos. (Fuente propia).

Figura 50: Diagrama de barras que representan los datos de la Tabla 31. (Fuente propia).

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De los datos mostrados, se desprende que los materiales con mayor incidencia en un Presupuesto, son el concreto y el acero, como era de esperarse; en el caso de equipos serían el servicio de bomba, las herramientas manuales y las reglas de aluminio para los acabados húmedos y finalmente en el caso de los subcontratos, el mayor porcentaje recae en la grúa torre y la eliminación de material excedente principalmente.

Finalmente al trasladar los resultados de las tres obras hacia el Proyecto Tottus Guipor, se obtiene el costo final que representaría construir la obra de la forma tradicional, vaciada in situ (tabla 32).

Tabla 32: Resultados de obras vaciadas in situ, llevados al Proyecto Tottus Guipor (asumiendo que su construcción haya sido in situ). (Fuente propia).

Y este costo (descontando el 18% del IGV) sería distribuido como se muestra en la tabla 33, tener en cuenta que para esta tabla se tomó los datos basados en las obras Micaela Bastidas y El Agustino pues en Deposeguro, se tenía alto índice de subcontrato de losa pos-tensada, que no es comúnmente usado en nuestro medio.

Tabla 33: División del presupuesto por rubros a nivel porcentual. (Fuente propia).

En la siguiente sección se detalla el planeamiento para todas las obras mencionadas, para así, nuevamente obtener los resultados y trasladarlos al proyecto principal de la presente investigación (Tottus Guipor).

92

3.2.2

Planeamiento de proyectos similares y análisis de restricciones del cronograma de obra.

El planeamiento de cada una de las obras expuestas en la sección previa se detalla a continuación, se desprenderán de estos cronogramas conjuntamente con datos del presupuesto, el histograma de recursos de mano de obra, materiales y equipos, las curvas “S” de planificación (PV) y finalmente el costo presupuestado de cada proyecto y los controles a ejercer para cumplir con la planificación. Para realizar el cronograma se utilizó datos brindados por la empresa, como inicio y duración de actividades, el software empleado fue Excel, con programación diseñada por el autor de la presente investigación, que cumple con los requisitos de dimensionamiento de cuadrillas, cálculo de horas hombre y lo necesario para generar los resultados buscados en las primeras líneas de esta sección.

En el anexo 3 se muestra el planeamiento de cada obra, a continuación se apreciarán las tablas que contienen información que se desprenden de estos últimos y de los valores planificados de mano de obra, materiales, equipos y subcontratos o subpartidas.

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OBRA: MERCADO MICAELA BASTIDAS

Tabla 34: Costo planificado acumulado de horas hombre (en nuevos soles) por semana. Obra M. Bastidas. (Fuente propia).

Figura 51: Curva S de horas hombre de acuerdo a los valores mostrados en la tabla 34. Obra M. Bastidas. (Fuente propia).

Figura 52: Histograma de recursos de mano de obra diario, con una media de 105 obreros. Obra M. Bastidas. (Fuente propia).

Tabla 35: Costo planificados acumulados de materiales (en nuevos soles) por semana. Obra M. Bastidas. (Fuente propia).

94

Figura 53: Curva S de Materiales de acuerdo a los valores mostrados en la tabla 35. Obra M. Bastidas. (Fuente propia).

Tabla 36: Costo planificado acumulado de equipos (en nuevos soles) por semana. Obra M. Bastidas. (Fuente propia).

Figura 54: Curva S de Equipos, de acuerdo a los valores mostrados en la tabla 36. Obra M. Bastidas. (Fuente propia).

Tabla 37: Costo planificado acumulado de Subcontratos (en nuevos soles) por semana. Obra M. Bastidas. (Fuente propia).

95

Figura 55: Curva S de Subcontratos de acuerdo a los valores mostrados en la tabla 37. Obra M. Bastidas. (Fuente propia).

Tabla 38: Costo total planificado acumulado del Proyecto Micaela Bastidas (en nuevos soles) por semana. (Fuente propia).

Figura 56: Curva S del Proyecto de acuerdo a los valores mostrados en la tabla 38. Obra Micaela Bastidas. (Fuente propia).

96

OBRA: MERCADO EL AGUSTINO

Tabla 39: Costo planificado acumulado de horas hombre (en nuevos soles) por semana. Obra M. El Agustino. (Fuente propia).

Figura 57: Curva S de horas hombre de acuerdo a los valores mostrados en la tabla 39. Obra M. El Agustino. (Fuente propia).

Figura 58: Histograma de recursos de mano de obra por día, con una media de 69 obreros. Obra M. El Agustino. (Fuente propia).

Tabla 40: Costo planificado acumulado de materiales (en nuevos soles) por semana. Obra M. El Agustino. (Fuente propia).

97

Figura 59: Curva S de Materiales de acuerdo a los valores mostrados en la tabla 40. Obra M. El Agustino. (Fuente propia).

Tabla 41: Costo planificado acumulado de Equipos (en nuevos soles) por semana. Obra M. El Agustino. (Fuente propia).

Figura 60: Curva S de Equipos de acuerdo a los valores mostrados en la tabla 41. Obra M. El Agustino. (Fuente propia).

Tabla 42: Costo acumulado de Subcontratos (en nuevos soles) por semana. Obra M. El Agustino. (Fuente propia).

98

Figura 61: Curva S de Subcontratos de acuerdo a los valores mostrados en la tabla 42. Obra M. El Agustino. (Fuente propia).

Tabla 43: Costo planificado acumulado del proyecto M. El Agustino (en nuevos soles) por semana. (Fuente propia).

Figura 62: Curva S del Proyecto de acuerdo a los valores mostrados en la tabla 43. Obra M. El Agustino. (Fuente propia).

99

OBRA: DEPOSEGURO

Tabla 44: Costo planificado acumulado de horas hombre (en nuevos soles) por semana. Obra Deposeguro. (Fuente propia).

Figura 63: Curva S de horas hombre de acuerdo a los valores mostrados en la tabla 44. Obra Deposeguro. (Fuente propia).

Figura 64: Histograma de recursos de mano de obra, con una media de 45 obreros. Obra Deposeguro. (Fuente propia).

Tabla 45: Costo planificado acumulado de materiales (en nuevos soles) por semana. Obra Deposeguro. (Fuente propia).

100

Figura 65: Curva S de Materiales de acuerdo a los valores mostrados en la tabla 45. Obra Deposeguro. (Fuente propia).

Tabla 46: Costo planificado acumulado de Equipos (en nuevos soles) por semana. Obra Deposeguro. (Fuente propia).

Figura 66: Curva S de Equipos de acuerdo a los valores mostrados en la tabla 46. Obra Deposeguro. (Fuente propia).

Tabla 47: Costo planificado acumulado de Subcontratos (en nuevos soles) por semana. Obra Deposeguro. (Fuente propia).

101

Figura 67: Curva S de Subcontratos de acuerdo a los valores mostrados en la tabla 47. Obra Deposeguro. (Fuente propia).

Tabla 48: Costo Total planificado acumulado del proyecto Deposeguro (en nuevos soles) por semana. (Fuente propia).

Figura 68: Curva S del Proyecto de acuerdo a los valores mostrados en la tabla 48. Obra Deposeguro. (Fuente propia).

102

De los resultados encontrados en cada planificación, se desprenden los siguientes cuadros que hacen el resumen de los mismos:

Tabla 49: Datos y resultados de tiempo en planificación de Obra Micaela Bastidas. (Fuente propia).

Tabla 50: Datos y resultados de tiempo en planificación de Obra Mercado El Agustino. (Fuente propia).

Tabla 51: Datos y resultados de tiempo en planificación de Obra Deposeguro. (Fuente propia).

Tabla 52: Resultados promedios de las dos primeras obras –Micaela Bastidas y El Agustino. (Tomar en cuenta que las fechas tienen el formato: mm/dd/aaaa). (Fuente propia).

Para el resultado global de “m2 construidos por día” no se consideró a la obra Deposeguro, pues es un tipo de edificación de numerosos niveles, y no se puede construir por diferentes frentes, por lo mismo reduciría el ratio de construcción por m2; sin embargo esto no disminuye su relevancia en relación al comparativo de costos mostrados anteriormente. En las tablas 53-55, se establece la cantidad de obreros empleados por m 2 construido.

Tablas 53: Área techada y jornales empleados. Obra: Micaela Bastidas. (Fuente propia).

Tablas 54: Área techada y jornales empleados. Obra: M. El Agustino. (Fuente propia).

103

Tabla 55: Área techada y jornales empleados. Obra: Deposeguro. (Fuente propia).

Tabla 56: Resultados finales de jornales empleados, obtenidos de la síntesis de las tablas 50-52. (Fuente propia).

Los resultados finales de las tablas 52 y 56 se extrapolan hacia los datos del Proyecto Tottus Guipor, obteniendo los resultados en caso de haberse construido in situ, mostrados en la tabla 57.

Tabla 57: Resultados de obras vaciadas in situ trasladados al Proyecto Tottus Guipor. (Fuente propia).

Con lo que se obtiene que el proyecto, sólo la fase de casco habría tomado 110 días calendarios en caso se haya realizado vaciado in situ, este resultado es parcial y se retomará los valores de este cuadro para un análisis final en la primera sección del capítulo cuatro.

En la sección final del presente capítulo, seguida a continuación, se explicarán los procesos inherentes del sistema prefabricado, se darán los principales alcances de las áreas de gestión de costos y tiempo para ser finalmente contrastadas con los resultados parciales que se han obtenido hasta ahora.

104

3.3 Obra con Prefabricados de Concreto

Para el caso de las obras con elementos prefabricados de concreto, se debe entender la visión de funcionamiento de esta industria, y es pues “concentrarse en hacer la línea de producción, a través de procesos que vayan añadiendo valor al producto sin interrupción” (Liker, 2004), el objetivo de una industria, de acuerdo al fundador del Sistema de Producción Toyota, Taiichi Ohno, es resumido en la siguiente cita “Todo lo que hacemos es ver a la línea de tiempo desde el momento en que el cliente nos da una orden al punto en el que recolectamos el dinero. Y estamos reduciendo esa línea de tiempo removiendo las pérdidas o procesos que no añadan valor”. Eso es lo que hace tan fuerte a una industria que tiene bien definidos sus procesos y en los siguiente párrafos se dará un alcance breve de los trabajos, equipos e instalaciones principales que los hacen posibles en una planta de prefabricados.

3.3.1

Instalaciones

La planta de prefabricados de concreto debe contar con el espacio suficiente para la producción continua y almacenaje de los elementos.

Figura 69: Planta de prefabricados de concreto de Preansa Perú en Lima. (Fuente propia).

Materiales Respecto a los materiales ya se dio una introducción general en el segundo capítulo, ahora, estos deben estar apropiadamente ubicados para su adecuado uso, es necesario ubicar los agregados que componen la mezcla de concreto en silos separados para evitar su dispersión en el aire o la mezcla entre los mismos. Las barras corrugadas de acero para el

105

refuerzo de acero deben estar protegidas contra la corrosión, de la misma manera que los cables para el pre tensado o post tensado.

Maquinaria y Equipos Se cuenta en planta con los siguientes equipos que permiten realizar los procesos necesarios para la prefabricación1 

Silos de almacenamiento



Mesas donde se realizará el vaciado

Las mesas de vaciado son líneas de producción donde se puede aplicar el presfuerzo simultáneo a varios elementos, empleando menor cantidad de mano de obra (figura 70) 

Moldes de encofrado

Los moldes deben tener la superficie de contacto en constante mantenimiento pues el acabado final es una característica de este sistema, estos moldes se adaptan a las diferentes formas ya establecidas por Preansa Perú (figura 70) colocando inicialmente la parte inferior y luego, según el tipo de elemento, los costados del encofrado. Por otro lado, los moldes se acoplan en los extremos a elementos que realizarán el tensado (figura 73).

Figura 70: Moldes para la realización de vigas prefabricadas, en la parte izquiera se muestra la sección inferior del encofrado, en la derecha los diferentes moldes y líneas de producción. (Fuente propia).



Equipo para verter el concreto en los moldes

El equipo usado es un contenedor metálico como un “chute”, suspendido y transportado a través de los puentes grúa (figura 74). El vertido es mecánico y controlado por un operador (figura 71).

1

Cfr. APM 2000: 98-102

106

Figura 71: Vertido de concreto en planta de prefabricados (Alfanar Precast, 2015)



Vibradores estacionarios

Estos vibradores se encuentran adyacentes a los moldes de encofrado a lo largo de toda la mesa de vaciado de manera que su ubicación garantiza el vibrado adecuado y uniforme de todo el elemento, evitando así cangrejeras o segregaciones de los agregados (figura 72).

Figura 72: Moldes para la realización de vigas prefabricadas, en la parte inferior se puede apreciar el vibrador (color amarillo), se ubican a cada lado del molde y a una distancia de 2 metros entre sí. (Fuente propia).



Gatos Hidráulicos

Se ubican en ambos extremos de los moldes de encofrado (figura 73) para realizar el tensado de los cables y centrolinas que se encargan de destensar los cables para finalmente proceder al corte de los mismos, de manera que el concreto no reciba una carga axial muy fuerte y en un periodo muy pequeño (que ocurriría si se cortan los cables en el acto)

Figura 73: Borde de los moldes de encofrado, con los orificios por donde pasarán los cables para el tensado. (Fuente propia).

107



Taller para realizar las formas de los refuerzos de acero

En el caso de Preansa Perú, este taller es brindado a un subcontratista de acero que proporciona la mano de obra para realizar la habilitación y armado del refuerzo, a pesar de tratarse de empleo de mano de obra como en construcciones in situ, el beneficio a comparación de obra in situ es que toda la habilitación y armado se realiza en un ambiente controlado y a nivel de terreno, sin necesitad de armar andamios, traslados de materiales a distancias considerables, y se evita estar en contacto con interferencias o mano de obra de otras actividades. 

Puentes grúa para el transporte interno de elementos.

Figura 74: Puentes grúa a lo largo de todas las líneas de producción para el traslado de elementos. (Fuente propia).



Equipo para realizar el curado

Hay dos tipos de curado dependiendo de la necesidad de velocidad de desencofrado, en primer lugar se tiene el curado con vapor: se tapan las piezas en especie de cámara y se levanta la temperatura uniformemente hasta 50°C y se mantiene constante durante un periodo de tiempo, dependiendo si es solo para desencofrar o para alcanzar resistencia de corte de cables. En segundo lugar se tiene la vía húmeda: se cubren con lonas y se humedece constantemente hasta alcanzar la resistencia, tener en cuenta que el tiempo de curado es reducido por las altas resistencias tempranas alcanzadas ya que, si en algunos casos a las 28 horas ya se alcanzó la resistencia de diseño, ya no se tiene necesidad de seguir curando.1 Ambas formas se ilustran en las figuras 75 y 76.

1

Paredes, 2014

108

Figura 75: Cobertura con lonas para curado por vía húmeda (Paredes, 2014).



Figura 76: Curado a vapor (Paredes, 2014)

Equipo de Transporte con patín trasero (Dolly)

Maquinaria que cuenta con un elemento especial que permite el traslado de vigas de 15 metros de longitud en promedio, que de otra forma sería imposible el transporte por las vías de lima, el éxito de este mecanismo radica principalmente en el radio y tipo de giro del Dolly. En las figuras 77-79 se muestran ejemplos ilustrativos de este equipo.

Figura 77: Transporte con el Dolly dentro de una obra de prefabricados de concreto (Logismarket, 2015)

Figura 78: Transporte con el Dolly en una vía rápida (Logismarket, 2015)

Figura 79: Transporte con el Dolly, en un terreno accidentado (Logismarket, 2015)

109



Grúas telescópicas para montaje en obra.

Figura 80: Grúas telescópicas para el izaje de elementos en obra. (Paredes, 2014)

Los procesos por los que pasa un elemento prefabricado de concreto desde su realización hasta su puesta en servicio se resumen en la figura 81:

Figura 81: Procesos de elaboración de los elementos prefabricados de concreto. (Fuente propia).

Todo el proceso mencionado requiere los materiales, equipos y maquinaria que notoriamente incrementan el costo; pero a la vez aumentan la confianza del cliente por el proceso de calidad que siguen cada uno de los elementos; en caso el cliente lo requiera, previa coordinación con Preansa Perú, puede entrar las veces que crea pertinente y registrar o verificar armadura, cableado y resistencia del concreto en las roturas de probetas, también puede pedir sacar probetas para llevarlas a un laboratorio externo para contrastar resultados1.

1

Paredes, 2014

110

Para analizar económicamente la diferencia entre los distintos sistemas constructivos, en la siguiente sección se darán los alcances básicos en la elaboración del presupuesto de Preansa Perú, pues en la investigación se contó con sólo algunos detalles de los costos por tratarse de datos confidenciales de la empresa.

3.3.2

Presupuesto total del Proyecto Tottus Guipor

De acuerdo con una entrevista con el Gerente Comercial de Preansa Perú, Arturo Paredes, el presupuesto de la empresa en mención para este proyecto contempla: el diseño estructural del proyecto y la elaboración, almacenaje, transporte y montaje de los elementos prefabricados. Un factor favorable es que al estar, el diseño y la construcción a cargo de la misma empresa, las incompatibilidades o errores de ejecución se minimizan o incluso son inexistentes en el proyecto.

El efecto contrario (desfavorable) ocurre cuando se realizan las modificaciones que, comúnmente en nuestro medio, son solicitadas por el cliente a medida que se ejecutan las obras, la razón es que mientras en el sitio donde se levantará la construcción aún se encuentran en la etapa de movimiento de tierras, en la planta ya se están produciendo las piezas prefabricadas, por lo que cuando se solicite la modificación, las piezas que conforman la zona a alterar muy probablemente ya hayan sido realizadas. Las modificaciones tienen, naturalmente una repercusión en el presupuesto contractual.

Otro factor que tiene incidencia negativa en los costes del proyecto es el causado por las posibles/eventuales paralizaciones de obra, principalmente porque los elementos quedarían almacenados en la planta de prefabricados un mayor tiempo del necesario y según los fundamentos del Lean Production1, el inventario tiene un costo, además es necesario tener en cuenta que el almacenaje de elementos pretensados y postensados no sólo ocupa espacio, sino también se requiere que se les someta a una carga para contrarrestar el efecto de la contra-flecha, pues su diseño fue hecho para ser puesto en servicio y por lo tanto sometido a cargas; esto por ende incrementaría también el costo final del proyecto.

1

Cfr. Ballard 2000: 38

111

El detalle del presupuesto de Preansa Perú, no es alcance de la presente investigación, pues el análisis económico a realizar es sobre el costo final hacia el cliente, para la elaboración de la presente tesis se obtuvo el presupuesto final con el que se adjudicó el proyecto y se detalla a continuación en la tabla 58.

112

Tabla 58: Presupuesto final (ajustado-con descuento final-) del Proyecto Tottus Guipor, obra con prefabricados de concreto (Paredes, 2014).

113

3.3.3

Planificación, cronograma de montaje y gestión del tiempo del Proyecto Tottus Guipor

La planificación centrada en obra le concierne (asumiendo un flujo constante y sin problemas en planta) a las fases de transporte y montaje. En la sectorización que realiza Preansa Perú se toma en cuenta la geometría y la accesibilidad del terreno (se tiene presente que se necesita espacio para realizar las maniobras de la maquinaria para el montaje de las piezas con la menor dificultad posible y almacenaje de las piezas en obra), se puede apreciar el plano en planta del proyecto y la sectorización en las figuras 82 y 83 respectivamente.

Figura 82: Vista en planta de arquitectura y avenidas principales colindantes del proyecto (Paredes, 2014).

Figura 83: Sectorización del proyecto para ejecución de trabajos (Paredes, 2014).

114

En la sectorización también se toma en cuenta la similitud de piezas a instalar, y la lejanía a las entradas principales, en este caso la primera zona (o sector 1) tiene que ser precisamente el lugar más alejado de las entradas que viene a ser el sector nor-este. En cuanto a la similitud de piezas, el plano E-04 (Anexo 2) muestra la distribución de los elementos que tienen mayor diferencia que vienen a ser las vigas y losas (detalladas en los planos E-39, E-40, E-41; Anexo 2).

Transporte y montaje Es interesante notar el traslado que se hace de la planta, de acuerdo a una vista satelital (ver figura 84) la distancia que separa ambos lugares es de aproximadamente 42 km, a una velocidad de 30km/h, el recorrido dura aproximadamente una hora y media, es decir las piezas llegan con una frecuencia de hora y media, entre dos a tres piezas por cada intervalo. El equipo que fue empleado para el traslado es conocido como Dolly, a continuación se ilustrará las formas de izaje de los principales elementos que conformaron el Proyecto Tottus Guipor.

Figura 84: Distancia desde la planta ubicada en Villa María del Triunfo, hasta la ubicación del proyecto en el distrito de Los Olivos. (Google Maps, 2014)

115

En la figura 85-87 se esquematizan las formas de izaje1:

Figura. 85: Izaje de una Viga en forma de Delta (Paredes, 2014).

Figura 86: Izaje de una Losa TT (Paredes, 2014).

1

Paredes, 2014

116

Figura 87: Izaje de un pilar con su fijación a la cimentación (Paredes, 2014).

A continuación se muestran imágenes (figuras 88-90) del izaje y montaje en el Proyecto Tottus Guipor:

Figura 88: Izaje de una viga, Proyecto Tottus Guipor. (Paredes, 2014).

117

Figura 89: Montaje en obra, Proyecto Tottus Guipor. (Paredes, 2014).

Figura 90: Posición final de una viga sobre una columna, luego de montaje, Proyecto Tottus Guipor. (Paredes, 2014).

De acuerdo a la sectorización señalada anteriormente, se muestran en la siguiente tabla, las cantidades de elementos de concreto que fueron prefabricados, transportados y montados en obra.

Tabla 59: Cantidad de elementos prefabricados por tipo y sector. (Fuente propia).

118

De la tabla 59 se desprende que se montaron en obra 107 pilares o columnas, 218 vigas, y 298 “Losas TT” divididos en cinco sectores, siguiendo el cronograma de montaje que se realizó en labor conjunta entre la gerencia de proyectos y Preansa Perú, mostrado a continuación (figura 91).

Figura 91: Sectorización y fechas de ejecución de trabajos (Paredes, 2014).

Se dispone que la ejecución de obra a cargo de Preansa Perú se realice en 47 días calendarios o 35 días laborables (del 6 de agosto al 21 de setiembre), iniciando por el sector 1, que es la zona más alejada de las entradas, a continuación casi en paralelo se ejecutarían el sector 2 (a iniciarse el 15 de agosto) y el 3 (4 días después, el 19 de agosto). Después gracias a la accesibilidad por las dos vías (avenida Panamericana Norte y Av. Zinc), se trabaja casi en simultáneo el sector 4 y 5, el primero iniciaría el 30 de agosto y el segundo el 2 de setiembre. Era claro que el que más tiempo y mayor esfuerzo demandaría por sus dimensiones y ubicación, era el sector 4. El mismo fue subdividido en áreas menores para un mejor seguimiento, es así como uno de los últimos cronogramas entregados al cliente y a la supervisión fue el que se muestra en la figura 92, hecho a mano alzada.

119

Figura 92: Último cronograma entregado al cliente (Paredes, 2014).

La obra inicialmente planteada a realizarse en 47 días, se concluyó en 38 días calendarios.

Entre el día de inicio (6 de agosto) y en el que se finalizó el penúltimo sector (5 de setiembre) se tiene 23 días útiles, quedando 9 útiles días para el sector más grande. El ratio de montaje de los otros cuatro sectores es de 17.13 piezas por día (total: 394 elementos) y para el Sector 4, se obtuvo el ratio de 25.44 elementos por día (total: 229 piezas); es decir para el último sector se alcanzó una productividad 50% mejor que para los 4 sectores que le precedieron.

Esto sin embargo, no habría sido posible sin la relación estricta que se mantiene entre planta y obra; adecuándose a las necesidades de cada proyecto y retroalimentada según los avances diarios y semanales; en el siguiente flujo de procesos ilustrado en la figura 93, se puede identificar las relaciones entre planta y obra, así como algunas de las medidas de contingencia a emplear.

120

Figura 93: Relación entre las actividades de Obra y Planta. (Fuente propia).

121

CAPITULO 4 ANÁLISIS COMPARATIVO DEL PROYECTO “TOTTUS LOS OLIVOS” Para poder iniciar una comparación a corto y largo plazo, se tiene que saber algunos indicadores económicos de las industrias implicadas en mención. Para empezar por parte del cliente, Hipermercados Tottus pertenece al sector retail, es decir pertenece a la sección de la economía que engloba principalmente a las grandes cadenas de locales comerciales, supermercados y tiendas por departamento y que comercializa masivamente productos uniformes a grandes cantidades de clientes. El sector retail ha avanzado a lo largo de los últimos años, el crecimiento se puede apreciar en el ascenso de su curva del producto bruto interno (PBI) (figura 94-95) y su participación en el PBI nacional (figura 96).

Figura 94: Producto Bruto Interno peruano (en millones de soles) del sector Construcción y Comercio, años 2003-2013 (Instituto Nacional de Estadística e Informática, 2014).

Figura 95: Crecimiento porcentual de los sectores construcción y comercio en el Perú, del año 2004 al 2013 (Instituto Nacional de Estadística e Informática, 2014).

122

Figura 96: Participación porcentual del Sector Comercio y Construcción al PBI peruano total (Fuente Instituo Nacional de Estadística e Informática, 2014).

La mejora en los niveles de calidad de empleo e ingresos disponibles en el Perú ha inyectado gran dinamismo en este sector, y a esto sumarle la evolución de las zonas ubicadas en la periferia de Lima y en Provincias hacen que uno de los sectores que aún sigan en crecimiento, pese a la desaceleración económica sea el sector comercio, tomando mayor relevancia el de supermercados liderado por Supermercados Peruanos S.A. (SPSA) e Hipermercados Tottus (HT), del grupo Intercorp y Falabella respectivamente. Y de acuerdo a la información brindada por ambos grupos el margen bruto que obtienen es de 23.7% para HT y de 25.9% para SPSA, así también se muestra la rentabilidad del sector comercio según el Instituto de Economía y Desarrollo Empresarial de la Cámara de Comercio de Lima (tabla 60):

Tabla 60: Resultado operativo del sector comercio en el Perú. (Instituto de Economía y Desarrollo Empresarial de la cámara de comercio de Lima, 2013: 2).

Estos datos serán retomados posteriormente en el presente capítulo.

4.1 Comparativos de la planificación y ejecución. Para poder realizar una comparación en la planificación y ejecución entre ambos proyectos es necesario ver el distinto comportamiento entre los principales factores influyentes en riesgo de una obra de construcción:

123

4.1.1

Variabilidad en Obra: Impacto directo en las horas hombre.

Variabilidad es todo aquello fuera del sistema, que puede afectar el desarrollo del mismo, en obras, como bien su nombre lo dice causa un cambio en el flujo de trabajo que tiene algún impacto que recae finalmente en el costo del proyecto, este impacto puede ser negativo o positivo, como ejemplos negativos, se tiene: -

Tráfico que impide la llegada a la hora programada de los mixers de concreto, camiones con el encofrado, acero, ladrillo, etc.

-

Inasistencia de buen porcentaje del personal obrero.

-

Averías en la maquinaria de excavación masiva en obra.

-

Averías en la grúa torre de obra.

-

Vicios ocultos en el terreno donde se realiza la obra.

Esta lista son sólo unas de las tantas posibles razones que afecten la obra.

La variabilidad, como se observa, tiene muchas maneras posibles de afectar negativamente de manera directa a las unidades básicas de producción, es decir el conjunto de obreros o mano de obra e indirectamente a otras unidades como los materiales, equipos, etc.

De otro lado se ha comprobado con investigaciones (la más detallada en nuestro medio fue plasmada por el Dr. Virgilio Ghio Castillo en su libro “Productividad en Obras de Construcción: Diagnóstico, crítica y propuesta”) que una de las causas del fracaso de las empresas constructoras en el objetivo de finalizar la obra dentro del plazo contractual, llegando a sobrepasar muchas veces las ampliaciones del mismo es que aún se está dejando el manejo de muchas obras a personal sin capacidad de gestión de tiempo y costos del proyecto, obteniendo flujos no continuos de trabajo, al no ser continuo causa que existan momentos donde se tengan más recursos de mano de obra de los que se necesitan, en otras palabras pérdidas económicas para la empresa.

En suma, estas dos razones principales señaladas han dejado índices bastante altos de trabajo no contributorio (TNC) en obras en lima1 (Castillo, 2001), teniendo el promedio a inicios de 2000 un porcentaje de 36% de TNC, es decir 36% del total del jornal es 1

Cfr. Castillo 2001: 45

124

pérdida completa. Una investigación posterior reafirma estos resultados, como se muestra en la figura 97.

Figura 97: Resultados en la ocupación del tiempo en mano de obra (Morales y Galeas 2006: 53).

Los efectos negativos de la variabilidad no pueden ser cuantificados económicamente, pues por su mismo nombre pueden alcanzar valores inconstantes, un caso que si se pudo cuantificar, sin embargo sin poder generalizar por ser caso único, es la pérdida en mano de obra que se tuvo en la construcción del Hotel Marriot Courtyard en Miraflores, una de las tantas complicaciones que presentó la obra fue que en un momento dado, la municipalidad de Miraflores modificó el permiso para uso de vías que podría hacer la constructora, inicialmente se podía usar un carril de las dos vías con las que colindaba la obra (Shell y Alcanfores) de lunes a viernes desde las 8 a.m. hasta las 5pm y desde las 8.am. hasta la 1 p.m. los sábados, luego de la modificación el permiso de uso de la calle Shell se redujo a tres días (de lunes a miércoles) desde las 10 a.m. hasta las 4 p.m. y Alcanfores a usar de jueves a sábado desde las 10 a.m. hasta las 5 p.m. los jueves y viernes y hasta la 1 p.m. los sábados.

Esto complicaba la descarga de material, y principalmente los vaciados de concreto. Los datos tomados por el autor de la presente tesis fueron los siguientes: TP: 25%, TC: 44.8%, TNC: 30.2%, en adición a una paralización de la municipalidad que duró 9 días. El costo adicional en mano de obra en el que se incurrió fue de S/. 166,808.17 que representaba el 16.96% de la participación de la empresa subcontratada para mano de obra de las partidas de acero, encofrado y vaciado de los elementos del casco, esto representa, según la tabla 33 (mano de obra = 30% del presupuesto), una pérdida o costo adicional del 5% del

125

presupuesto total (para el constructor); ese y otros problemas causaron retrasos de más de 2 meses en el plazo contractual. En proyectos como centros comerciales u hoteles como lo es el caso en mención, la fecha de fin de proyecto es de extrema importancia pues en el caso de centros comerciales, se quiere poder abrir puertas para fechas donde hay mayor demanda de consumo, y para el segundo caso, los hoteles pueden tener sus habitaciones ya reservadas, en el caso de Hotel Marriot Courtyard, ya tiene sus habitaciones reservadas para la cumbre del FMI y Banco Mundial a realizarse en noviembre del 2015; está demás el alto riesgo que acarrea cumplir con los plazos establecidos tanto para el cliente como para la constructora, pues para esta última las penalidades económicas son diarias y bastante elevadas.

En suma la variabilidad tiene su principal incidencia en los porcentajes de trabajo (TC, TNC, TP) sin embargo no es la única causante de las mismas, pues como se explicó líneas arriba, la inadecuada gestión de una obra puede dar como resultado los porcentajes mostrados en la figura 4.5; y estos porcentajes simbolizan en parte, el desempeño económico del proyecto, pues principalmente refleja una de dos opciones; o bien se tienen sobredimensionadas las cuadrillas o bien el avance está siendo afectado por la variabilidad o mala gestión del flujo de trabajo y al ser la mano de obra el agente de cambio, es decir quienes transforman los materiales en producto terminado, el avance no es el adecuado; con todo esto en el caso de un alto porcentaje de TNC, o bien se está incurriendo en pérdidas económicas o el avance es deficiente.

En cambio en el uso de prefabricados, la variabilidad ya ha sido reducida y controlada a número mucho menores, por tratarse de un ambiente controlado, por tanto riesgos menores, lo que lleva a menos contingencias, pero principalmente una mayor confiabilidad del sistema. Y con el tiempo al estar un sistema ya bajo control, las posibles fallas que aparezcan van a servir de retroalimentación de manera que el número que simboliza la posibilidad de que aparezca un retraso o se manifieste un riesgo se siga reduciendo.

4.1.2

Riesgos durante la producción y ejecución.

Los riesgos que surgen durante la ejecución de la obra, son variados y algunos de los principales han sido mencionados a lo largo del capítulo 3 y 4; se identifica que los riesgos

126

relativos a la gestión del tiempo, están involucrados directamente con el cronograma, es decir estos, de tener un impacto negativo, generarían un tiempo adicional no previsto contractualmente y finalmente una repercusión en mayores gastos generales variables (dependientes del tiempo) y posibles penalidades (dependiendo del contrato). A continuación se nombran los principales riesgos: 

Deficiente control del cronograma y/o de los flujos de los procesos constructivos.



Paralizaciones de obra (por ordenanza municipal).



Paralizaciones o movilización del personal obrero por los sindicatos o mafias de construcción.



Inadecuada Gestión de Subcontratos, que desencadena en atrasos por parte de los mismos.



Incompatibilidad de planos, retraso en actividades.



Cuando los rendimientos no son los esperados al momento de realizar el cronograma.



Abastecimiento de los materiales en el tiempo correcto (just-in-time).



Re-trabajos o reparaciones en zonas de la ruta crítica.

En la tabla 61, de acuerdo a la tesis de Nayda Morales Galiano se establecen porcentajes de las diferentes razones de atrasos en obra, de acuerdo a las encuestas con los residentes de obra de 26 proyectos.

Tabla 61: Razones de atraso en obra en el Perú. (Morales y Galeas, 2006: 72).

Por otro lado, están también los riesgos relativos a costos y son los que afectan el resultado operativo del proyecto, yendo desde mermar la utilidad hasta caer en pérdida luego de culminada la obra: 127



Metrado por debajo de las cantidades reales a ejecutar.



Desperdicios de concreto y acero, mayores a los presupuestados (generalmente 5%).



Deficiente estimación de personal requerido y rendimientos, al realizar el presupuesto.



Layout no definido a la hora de realizar el presupuesto.



Estimación de los costos de seguridad, equipos de protección personal de acuerdo a obras anteriores no similares.



Mayor cantidad de alquiler de equipos de encofrado del necesario (no se hace seguimiento al desencofrado).

Con todo, los riesgos antes mencionados (de tiempo y costo) finalmente pueden generar repercusión en el resultado final del proyecto, pudiendo afectar negativamente tanto al constructor como al cliente, en la presente investigación no se ha medido el impacto de tiempo y costo que se obtiene, solo están siendo mencionados, no cuantificados.

4.1.3

Resultados iniciales y de los supuestos de la combinación con los puntos 4.1.1 y 4.1.2.

De los resultados obtenidos de la planificación in situ en contraste con la planificación para elementos prefabricados de concreto, se pueden llegar al siguiente comparativo:

Tabla 62: Diferencia inicial en tiempo entre el sistema prefabricado y el vaciado in situ. (Fuente propia).

A este resultado se le tiene que añadir una ventaja adicional del sistema prefabricado al vaciado in situ: los acabados pueden empezar apenas se tiene parte de un sector completado. Para cuantificar en tiempo este valor, tomaremos primero los casos de obras in situ:

128

Por su compatibilidad mencionada anteriormente en planificación, se tomarán en cuenta las obras de los mercados El Agustino y Micaela Bastidas, los datos de la primera se toman de su planificación, como se ve en las figuras 98 y 99.

Figura 98: Fecha de inicio de labores en casco (elementos verticales) de obra Mercado el Agustino, vaciada in situ. (Fuente propia).

Figura 99: Fecha de inicio de labores en obras húmedas de obra Mercado el Agustino, vaciada in situ. (Fuente propia).

De estos datos se desprende que en el sector A, los elementos verticales iniciaron el 8 de enero y las obras húmedas del mismo sector iniciaron el 26 de febrero, es decir se podrá empezar con los siguientes acabados 50 días después; las actividades que podrían iniciarse en traslape; es decir mientras se van terminando las obras húmedas de algunos ambientes, podrían iniciarse los acabados antes de culminar las actividades previas en su totalidad; son contrarrestadas por la espera del secado (promedio 14 días) de las obras húmedas.

129

A continuación se muestra el caso análogo en la obra Micaela Bastidas en las figuras 100 y 101:

Figura 100: Fecha de inicio de labores en casco (elementos verticales) de obra Mercado Micaela Bastidas, vaciada in situ. (Fuente propia).

Figura 101: Fecha de inicio de labores en obras húmedas de obra Mercado el Agustino, vaciada in situ. (Fuente propia).

Para el caso del Mercado Micaela Bastidas, las obras verticales iniciaron el 12 de octubre y las obras húmedas culminaron el 1 de diciembre, esto es, los acabados podrían empezar 52 días después de iniciados las actividades de casco. Para el caso de los prefabricados, las actividades correspondientes a acabados inician según las fechas de la imagen 83, en promedio 15-20 días después de iniciadas las actividades de Preansa Perú.

130

Por lo tanto, a la ventaja inicialmente obtenida al final de la segunda sección del presente capítulo se le debe sumar este valor en cantidad de días, obteniendo como resultado final el mostrado en la tabla 63:

Tabla 63: Diferencia de tiempo final entre el vaciado in situ y la aplicación de prefabricados de Concreto. (Fuente propia).

La obra con prefabricados le lleva casi cuatro meses de ventaja a la realizada in situ para el caso de centros comerciales, u obras que se puedan planificar por distintos frentes. A este valor hay que sumarle el tiempo adicional al plazo contractual (ampliaciones de plazo) en las que se incurre debido a la deficiente gestión de los riesgos que afectan al tiempo del proyecto mencionados en el punto 4.1.2 y que lleva a las constructoras a solicitarlas; algo que no se incurriría si se manejara sistemas de gestión altamente confiables y a la vez la variabilidad estuviera bajo control como, se menciona nuevamente, en un ambiente controlado como lo es una planta de prefabricados de concreto, dejando la variabilidad principal ser las paralizaciones que pueden ocurrir en el sitio de obra.

4.2 Comparativo de presupuesto.

En la tabla 64 se tienen la comparación de ambos proyectos (uno construido con prefabricados de concreto y el otro supuesto construido in situ).

Tabla 64: Diferencia en costo del Proyecto Tottus Guipor con prefabricados y vaciado in situ (asumiendo ratios de costo obtenidos anteriormente). (Fuente propia).

Se obtiene como resultado que el prefabricado es 25% más costoso; sin embargo este resultado es el inicial, pues se deben considerar otros factores que aplican únicamente al alcance de la presente tesis: el sector retail.

131

4.2.1

Beneficio inmediato de la pronta ejecución de la obra

El sector económico dedicado al retail tiene como indicador principal las ventas mensuales por m2, en la figura 102 se observa las ventas mensuales de tres distintas cadenas de supermercados: Supermercados Peruanos S.A., Hipermercados Tottus, y Grupo Supermercados Wong a lo largo de los años 2009 al 2013. Figura 102: Ventas por m2 de las principales cadenas de supermercados peruanos, del 2009 al 2013. (Equilibrium, 2013: 11)

Si aplicamos los datos de esta tabla al proyecto de la presente tesis (Hipermercado Tottus) la venta anual es de S/. 16,666.00 por metro cuadrado construido. El proyecto Tottus Guipor tiene un área construida de 9154.89 m2, y con los datos de la tabla 60 y la información brindada por Hipermercados Tottus se obtienen los resultados mostrados en la tabla 65:

Tabla 65: Utilidad o Resultado operativo diario de Tottus Guipor. (Fuente propia).

4.2.2

Comparación de resultados iniciales (mayor costo de uno sobre otro) y de los supuestos de la combinación con 4.1.1

Se tiene de esta manera a una obra cuyo precio es 25% más elevado, que da origen a una diferencia de casi un millón de soles por todo el proyecto.

132

Ahora, si básicamente se piensa en precio, la diferencia sería contundente y por tanto es más beneficioso el concreto vaciado in situ, sin embargo al pensar en lo que se conoce como Total Cost of Ownership (TCO) que en el caso de prefabricados se centra en los componentes de calidad, servicio, entrega y precio,1 nuestro pensamiento debe ir más allá, empezando por la ventaja de la apertura de puertas de tiendas antes, donde el concreto prefabricado tiene su principal ventaja. De acuerdo a los resultados obtenidos en la primera sección del presente capítulo, existe una ventaja de cuatro meses frente al vaciado in situ, es decir son cuatro meses de operaciones en los que se obtiene según el cuadro líneas arriba mostrado: S/.50,161,774.80 en ventas y una utilidad bruta de S/.12,540,444.00 que representa más de doce veces y media el costo adicional en el que se incurriría al realizar las obra con prefabricados.

Al margen de esta ventaja económica se podría adicionar los mayores costos en los que se incurre en la construcción de obras vaciadas in situ, haciendo énfasis en los materiales y horas hombre. De los datos mostrados en la tabla 6 (el escenario de acuerdo a la tabla 5, es aún más desfavorable) y el único caso evaluado en cuanto a impacto de la variabilidad en horas hombre, se llega a los resultados mostrados en la tabla 66 que tienen incidencia en el constructor directamente, de acuerdo a lo antes expuesto:

Tabla 66: Perdidas porcentuales en materiales y horas hombre. (Fuente propia).

En suma para cerrar la presente sección del capítulo, el costo extra del empleo de prefabricados de concreto es altamente sobrepasado por el beneficio que representa la pronta apertura del establecimiento, es decir la inversión se hace en menos tiempo y esto ocurre y va de la mano con las siguientes condiciones de acuerdo a lo señalado por Preansa Perú: 1

National Precast Concrete Association (2014)

133



Curado con Vapor (acelera resistencias).



Ejecución simultánea de varios elementos.



Ahorro de tiempos en apuntalar y desapuntalar.



Mejores acabados y terminaciones.



Mejores materiales a emplear (concreto f’c > 500kg/cm2 y acero f’y > 17000kg/cm2)



Staff, maquinaria y mano de obra especializada a cargo de la prefabricación y el montaje de elementos (beneficio del subcontrato total del prefabricado).

Finalmente se puede señalar, de acuerdo al tiempo obtenido a favor de los prefabricados en cuanto al inicio de los acabados posteriores a obras húmedas, una disminución de gastos generales para el constructor, pues estas actividades se encuentran fuera del alcance de las partidas comunes entre los sistemas constructivos de la presente investigación. La tabla 67 muestra este punto en el contexto del proyecto Tottus Guipor.

Tabla 67: Gastos Generales en los que el constructor podría dejar de incurrir al aplicar prefabricados de concreto. (Fuente propia).

4.2.3

Proyecciones a futuro, incertidumbre del eterno mayor costo de los prefabricados

Luego de evidenciar las ventajas y desventajas económicas (resultado de la planificación en la gestión del costo y del tiempo) que brinda la aplicación de elementos prefabricados de concreto, frente al vaciado in situ, mostradas hasta este punto; es innegable el mayor 134

costo de los prefabricados, sin embargo como se pudo cotejar, en el caso de centros comerciales el empleo de prefabricados es mucho más competitivo a nivel de resultado futuro.

Teniendo en cuenta la constante alza de la mano de obra (cada año se entrega el pliego de reclamos para el aumento salarial por parte de la Federación de Trabajadores de Construcción Civil) mostrada en el capítulo 1, aproximadamente el costo directo crece en 5% cada año, esto es 5% del 30% (porcentaje aproximado de la incidencia de mano de obra) del presupuesto se incrementa, dando un aumento estimado de 1.5% del presupuesto total. Se toma en cuenta la mano de obra, pues en el caso de los prefabricados de concreto, no se emplea una cantidad considerable de obreros, todo lo contrario, el número en planta y en obra es mínimo.

Es por ello que inicialmente se tiene la incertidumbre que la diferencia del costo entre la aplicación de los prefabricados y del vaciado in situ se mantenga a lo largo de los años en el Perú, de acuerdo a la figura 681 se observa que el costo de mano de obra y el grado de industrialización del país determina el mayor costo de uno de los procesos constructivos; en Malasia donde abunda la mano de obra por parte de inmigrantes ilegales y el grado de especialización de los trabajadores que la integran no es tan alto comparado como el de Australia, donde la gran mayoría de los trabajadores son locales, el costo del vaciado in situ es menor que el prefabricado; mientras que en Australia, el sistema más económico es el prefabricado de concreto. Siguiendo ese lineamiento en la figuras 69-71 se puede observar una proyección a futuro de la merma de la brecha entre ambos sistemas constructivos debido al incremento del costo de mano de obra en el vaciado in situ, permaneciendo iguales los costos de los insumos.

Tabla 68: Costo por m2 del prefabricado y del vaciado in situ en Malasia y Australia (Chan, 2011: 8) 1

Cfr. Chan 2011: 8

135

Tabla 69: Descomposición del presupuesto y el porcentaje por rubro del Precio total incluído el IGV. (Fuente propia).

Tabla 70: Costo de la Mano de Obra en el Proyecto Tottus Guipor. (Fuente propia).

Tabla 71: Proyección del incremento del costo de mano de obra, que reduce la diferencia de costos entre ambos sistemas constructivos. (Fuente propia).

A esto se le añade el factor, que se están generando aún más ideas de inversión en empresa y proyectos que se especialicen en cierto tipo sistemas constructivos, hasta ahora el rubro más completo lo tiene Preansa Perú, sin embargo ya se están enfocando ideas en tipos más específicos de proyectos como lo es el complejo de viviendas Las Piedras de Buenavista, que está ubicado a 6 km del centro de Ica. Son un total de 3500 casas prefabricadas por la empresa Llaxta, donde se apuesta por un nuevo rumbo para el término de viviendas de bajo costo. Las casas son de dos pisos con balcón, huerto y jardín. La inversión en el proyecto fue de aproximadamente S/. 225 millones, el suministro de aditivos esenciales para el concreto que se buscaba para el proyecto fue provisto por Sika, se necesitaba que el concreto vaciado en el módulo de prefabricados alcance rápidamente la resistencia de 200 kg/cm2 para lograr entregar 3 casas por día. A continuación en las figura 103-105, se muestran algunas imágenes del proyecto:

136

Figura 103: Maqueta de la idea del Proyecto (izq.), vertido del concreto (der.). Obra Las Piedras de Buenavista. (Llaxta S.A.C. 2015).

Figura 104: Instalación de tuberías, previo al cierre del módulo (izq.); extracción del módulo prefabricado de concreto (der.) (Llaxta S.A.C., 2015).

Figura 105: Montaje del primer piso de una casa prefabricada (Llaxta S.A.C. 2015).

137

Como se observa, las innovaciones en esta industria se están dando, a pesar de los costes iniciales mayores, al ser una línea de producción (por tratarse de una planta) se obtienen las ventajas económicas en determinados tipos de proyectos, como es el caso de las Piedras de Buenavista, donde se encuentra la rentabilidad en la fabricación idéntica en gran escala, sin los impactos que representaría en caso fueran construidos in situ. Para una visión más clara de la diferenciación entre los principales impactos, en la siguiente sección se podrá comparar las características fundamentales que definen a ambos sistemas constructivos en otras áreas de gestión.

4.3 Comparaciones principales con otras áreas de gestión

En las siguientes líneas se mencionará las principales diferencias entre los prefabricados y el vaciado in situ en otras áreas de gestión no estudiados hasta este punto, para finalmente obtener una comparación en el impacto económico de ambos sistemas constructivos.

4.3.1

Áreas de calidad, SSOMA, recursos humanos y adquisiciones de ambos proyectos.

Calidad:

Como se ha mencionado anteriormente, una de las ventajas competitivas del sistema de prefabricados de concreto es obtener resultados o productos terminados con calidad de fábrica, es decir con mínima cantidad de errores. Los mismos que únicamente son algunas porosidades o burbujas dentro del concreto que con muy poca frecuencia ocurren, para lo cual Preansa Perú asigna un mínimo tiempo del personal para resanar las pequeñas imperfecciones o colores que no son uniformes, finalmente entregando el producto o elemento pintado de blanco. De acuerdo a la tesis de Mauricio Garma Rodríguez, el costo para la calidad en un proyecto valorizado totalmente en S/. 11,904,510.76, es la suma del costo de capacitaciones junto con el de levantamiento de observaciones, detallado a continuación:1

1

Cfr. ROMERO, Néstor y PÉREZ, Gian 2012: 153-157

138

Tabla 72: Costos asociados a alguna actividad relacionada con la Calidad en Construcción (Romero y Pérez, 2012: 153-157).

En el siguiente cuadro se muestra el resumen de la tabla anterior:

Tabla 73: Costo total de la calidad y porcentaje de incidencia sobre el presupuesto asumido de estructuras (Romero y Pérez, 2012: 153-157).

De esta manera, se obtiene un 2.48% del costo total de estructuras (asumiendo 35% para estas partidas) del valor total de la obra, en el levantamiento de observaciones y/o capacitaciones del personal para realizar un adecuado trabajo, y este precio generalmente no es presupuestado.

Finalmente para dar paso a las dos siguientes áreas de gestión se muestra la figura 106, donde se señala las razones de no conformidades o re-trabajos en estructuras, quedando que el 90% de las razones son causadas por la mano de obra empleada.

Figura 106: Análisis de Causas de no conformidades o errores en la calidad en una construcción en el Perú. (Romero y Pérez, 2012: 96).

139

Seguridad:

La gestión de seguridad ha evolucionado considerablemente en la última década, como se mencionó en la introducción, sin embargo aún las estadísticas de accidentes laborales en construcción son desalentadoras; y es que incluso siguiendo los lineamientos correctos para realizar un Plan de Seguridad, la Ejecución del mismo y la Administración y registros de seguridad (los tres procesos mayores en esta área de gestión)1 para una mejora continua a lo largo del proyecto y a nivel de empresa, la cantidad de riesgos presentes en una obra de construcción son bastante elevados, así como lo son la cantidad de obreros expuestos a ellos.

De acuerdo a lo que señala el PMI, el beneficio económico debido a la inversión en una adecuada gestión de seguridad, pueden llegar a ser diez veces el costo de la misma, es decir cada sol invertido en seguridad tiene el potencial de prevenir el sobrecosto equivalente a 10 soles debido a accidentes e incidentes en obra.

Una de las herramientas principales para realizar el Plan de Seguridad es realizar el análisis de riesgos en base a los peligros presentes en cada uno de los procesos de ejecución y/o producción en obra); de la misma manera, las herramientas principales de la Ejecución del Plan de Seguridad son los Equipos de Protección Personal (EPP) y Equipos de Protección Colectiva (EPC), inspecciones continuas tanto de las maquinarias como de los equipos menores e instalaciones eléctricas, entrenamiento e investigación de accidentes.

Finalmente las herramientas más importantes de la Administración y Registros son los reportes tomados con la mayor frecuencia posible de inspecciones, entrenamiento, reuniones, daños físicos y enfermedades que surgen a raíz de la labor desempeñada; para así obtener registros más confiables y retroalimentar la gestión de seguridad y seguir con la mejora continua a lo largo de diferentes proyectos. Son precisamente estos reportes que brindan al Ministerio de Trabajo poder obtener ratios e índices de accidentes en obra como los mostrados en la tabla 74.

1

Cfr. PMI 2000: 101-106

140

Tabla 74: Ratios de accidentes e incidente en el sector construcción. (Ministerio del Trabajo y Promoción del Empleo, 2014).

Uniendo estos datos con los mostrados en la tabla 56 (76.35 trabajadores en promedio en el Proyecto Tottus Guipor) se puede desprender que sólo un trabajador sufrirá un accidente de trabajo. Este resultado de acuerdo a la breve experiencia del autor, está muy lejos de la realidad, principalmente por dos razones: lamentablemente en nuestro medio, los registros de accidentes que se brinda al Ministerio de Trabajo son erróneos con el fin de no perjudicar los indicadores de la empresa contratista pues estos datos son evaluados al momento de seleccionar a los posibles contratistas en un futuro proyecto y en segundo lugar, por la misma idiosincrasia del trabajador, que está al tanto que en muchas empresas no pagan el descanso médico, por lo mismo que no manifiestan haber sufrido daño alguno con el temor de perder un día (o más de acuerdo a la intensidad del accidente) de pago en su semana.

Sin embargo para no perder de vista el punto evaluado en esta sección, se observa de acuerdo a la tabla 54 mostrada nuevamente:

141

Que en total en la fase de construcción del casco del proyecto, se tendrá que hacer un seguimiento a las labores a desempeñar de 9016 obreros (jornales), en cambio según los porcentajes presentados por Preansa Perú y otras investigaciones extranjeras1, se obtiene que la cantidad de horas hombre por m2 es de 1.33, extrapolando estos datos al proyecto se en obtienen los resultados mostrados en la tabla 75.

Tabla 75: Jornales y horas hombre en una obra de prefabricado (Lee, 2005: iv).

Teniendo casi seis veces menos personal en total (en planta y en obra); considerando según la entrevista a los especialistas de Preansa Perú, que la disposición del personal es aproximadamente un tercio dedicado al montaje y construcción de nudos rígidos (para la unión de elementos) in situ y los dos tercios para la elaboración de prefabricados, sin embargo el número de trabajadores perennes se reduce considerablemente pues se puede trabajar incluso en algunos casos, en turnos mayores a las 8 horas; haciendo que el seguimiento y control de seguridad ocupacional de los mismos sea mucho más efectiva, obteniendo tasas menores de incidentes, accidentes y siniestros.

Queda así diferenciada la cantidad de personal adquirido en ambos tipos de sistemas constructivos, esta diferencia se fundamenta aún más debido al grado de especialización, que tiene alta incidencia en el desempeño de la gestión del tiempo del proyecto, explicado en las siguientes líneas.

El salario de los obreros es calculado semanalmente, donde se incluyen todos sus beneficios al momento del pago, esto se realiza por la inestabilidad laboral con la que cuentan, en un momento pueden estar en un proyecto, luego ser despedidos por reducción o fin de partidas, relación con el staff o maestro de obra, etc. Esto hace que se necesite un 1

Cfr. Lee 2005: iv

142

periodo de adaptación entre un proyecto y otro, esta adaptación se da a lo largo de la obra y es conocido como curva de aprendizaje, los rendimientos iniciales son mucho menores que los rendimientos hacia el fin de la partida o de la obra. Por más que el obrero se haya dedicado a una sola área y se especialice en la misma (por ejemplo: encofrado), siempre al movilizarse hacia un nuevo proyecto, los rendimientos que se obtengan al inicio, no serán los mejores.

En cambio en la planta de prefabricados, se tiene un grado de especialización tal que, el personal es el mismo a lo largo del tiempo, y de los proyectos, sus actividades y funciones están bien definidas en la línea de producción establecida; logrando rendimientos óptimos y constantes que permiten lograr los resultados de tiempo y costo esperados en el proyecto.

Adquisiciones:

Esta área de gestión en el caso específico de Preansa Perú, obtiene una ventaja adicional al ser Cementos Lima una de las empresas fundadoras y contar con el abastecimiento necesario de materiales para la elaboración del concreto justo en el momento necesario; a diferencia de las obras in situ, donde se necesita contar con una empresa que suministre el concreto, y donde existen diversos problemas de abastecimiento como: 

Insuficiente capacidad de la empresa de concreto para abastecer a todos sus clientes.



Retrasos debido al intenso tráfico.



Incomprensión o confusiones al momento de solicitar el servicio.



Demoras del concreto por trabajos de encofrado o acero no culminados.



Demoras debido a ocupación del carril para descarga por parte de otro proveedor (acero, encofrado por ejemplo).

Nuevamente estos problemas retoman el punto de la variabilidad en obra, razón que no afecta o está muy controlada en la planta de prefabricados.

143

Medio ambiente:

El área cuyas regulaciones y preocupaciones por su cuidado se fortalecen con el paso del tiempo es el dedicado al medio ambiente, la relación que existe entre toda industria y este es principalmente el impacto ambiental y consumo energético ocasionado por las actividades productivas.

En el caso específico de la obra realizada con concreto vaciado in situ, el impacto, consumo y desperdicio de energía son bastante altos frente al empleo de elementos prefabricados de concreto. Nuevamente el uso elevado de mano de obra, los re-trabajos y el descuido día a día de cualquier integrante del conjunto de obreros contribuye al consumo demás de energía no renovable, el desperdicio de materiales mencionado anteriormente y la energía empleada en su eliminación generan y acumulan impactos ambientales de mayor envergadura. En adición a esto, se tiene los efectos negativos generados en los alrededores, es decir los terrenos vecinos o limítrofes al sitio de construcción.

En contraste el empleo de prefabricados de concreto representa un uso óptimo de los recursos en general, desperdicios menores al 0.03%1, y el resultado de los procesos constructivos mencionados en capítulos anteriores, hacen que sea el más cercano al objetivo de “cero defectos”. Todo en suma apunta a ser una industria sostenible; esto se mencionará en diversos puntos a continuación, comparados a su vez con la construcción vaciada in situ.2 

A diferencia de la construcción in situ, el izaje en obra genera mucho menor ruido y molestias en los vecinos, así como menos polvo y contaminación proveniente de los trabajos.



El desperdicio de acero de refuerzo es reciclado y usado nuevamente en diversos materiales útiles para el sistema de prefabricados como ganchos de izaje, cadenas, etc. Cosa que no ocurre en el vaciado in situ, donde es vendido como chatarra o eliminado en el desmonte.

1 2

Cfr. Paredes 2014 Cfr. PCI 2008: 7-68

144



En países más desarrollados como Estados Unidos, los elementos prefabricados de concreto pueden ser reciclados, sin importar la cantidad de acero de refuerzo que tengan.



Con el prefabricado se eliminan los residuos o desperdicios propios de la construcción in situ, como encofrados de madera cortados, alambres, paneles de encofrado metálico dañados, etc.



Casi el 100% de desperdicios de concreto en plantas de prefabricados son recicladas y reusadas, de esa forma se reduce energía en la producción de estos materiales.



El agua también es reciclada y reusada en los procesos, a diferencia de las obras in situ, donde se desperdician cantidades muy altas de este recurso, dejando mangueras abiertas luego del curado o en obras húmedas, o por mangueras en mal estado, así mismo llaves de agua abiertas en duchas, baños, etc.



Es notorio para una urbanización el empleo de prefabricados por la menor cantidad de tiempo y por la menor molestia causada, mucho menor ruido y polvo (por ende menos posibilidad de enfermedades ocupacionales causadas por este agente), menor congestión vehicular



Menor consumo de combustible en el transporte de materiales como acero, concreto, encofrado, eliminación de desmonte; también se elimina los ruidos ocasionados por los cortes de acero, madera, vibración en el vaciado, etc.



Como se mencionó a lo largo de la investigación, la industria de los prefabricados de concreto es una planta bajo control, es decir las condiciones no son variables, que se traduce en uso eficiente de materiales, energía y procesos pues todas las actividades son predecibles y planificadas, obteniendo mejores ratios de producción y entrega just in time.

Finalmente en estudios extranjeros se ha demostrado que el empleo de prefabricados de concreto es mejor hacia el ambiente que otros materiales prefabricados como la madera o el acero, pues de acuerdo a esa investigación una casa de concreto emite hasta 15 toneladas menos de dióxido de carbono que alguna hecha con otras alternativas de materiales más ligeros; es decir el concreto consume a largo plazo menos energía porque requieren menos de la misma para enfriar o calentar (esto en el caso extranjero donde es común el uso de calefacción y aire acondicionado, en el Perú se está difundiendo 145

paulatinamente), esto es considerable importancia, dado que cerca al 90% de la energía consumida por un edificio es empleada en estas actividades.

Además el empleo de prefabricados de concreto está en la dirección de una construcción (obra) sostenible, es decir sus características como la optimización de diseño y materiales para su edificación, son parte de una obra que, si bien es cierto tienes costos de inversión más altos inicialmente, obtendrá el retorno de la inversión y se ahorrará hasta diez veces en los primeros 20 años, por los menores costos operativos (agua, energía, desperdicios), de acuerdo al Precast Concrete Institute.1

4.3.2

Influencia en Tiempo y Costo del proyecto.

Todo lo mencionado líneas arriba hace que el empleo de prefabricados no sólo tenga su ventaja en el planeamiento inicial de la obra, sino a lo largo de toda su ejecución, pues las diferencias planteadas generan impacto finalmente en el costo (materiales, seguridad, calidad), medio ambiente e incluso muchas veces en el plazo.

El costo de la Seguridad y Salud en el Trabajo en el caso de los prefabricados, es mucho mejor controlado que los costes de la misma, in situ. Como se vio en el punto 4.3.1, la cantidad de trabajadores en una obra in situ puede sobrepasar sin ningún problema, en seis veces la cantidad en una obra con prefabricados de concreto. Por ende el control de la seguridad es más complicado, la cantidad de accidentes conllevan a descansos médicos asumidos por el empleador, horas hombre perdidas en las actividades del día, metas de avance no cumplidas que finalmente van sumando poco a poco al posible atraso de obra y finalmente todo repercute en el costo del proyecto.

El costo de la calidad como se observó en el cuadro 4.3.2 puede significar un sobrecosto inicial equivalente de hasta 2.5% del presupuesto, sin embargo si se examinara repercusiones en la ruta crítica y el plazo, este podría aumentar aún más.

Finalmente en relación al tema medio ambiental, los impactos que afectan al costo principalmente (no necesariamente a la sostenibilidad del ambiente) son los efectos de ruido e incomodidad generada a lo largo de todo el plazo de construcción a la comunidad 1

Cfr. PCI 2010b: 2-3

146

que rodea la obra; esto puede desencadenar rencillas entre la constructora y los vecinos, que inmediatamente podrían buscar algún error en la construcción y acudir a la municipalidad a buscar alguna manera de perjudicar (a veces sin mayor causa) a la obra; las relaciones vecinales por ello mismo tienen considerable importancia para el desarrollo del proyecto, porque principalmente el efecto negativo sería el retraso que ocasionaría a la obra. A continuación, en la tabla 76 se resume las cantidades que se llegaron a cuantificar en las obras estudiadas, sin considerar los temas medioambientales, relaciones vecinales y de seguridad:

Tabla 76: Resumen de los sobre costos en los que podría incurrir el constructor que no realice una adecuada gestión del proyecto. (Fuente propia).

En suma, la gestión inadecuada de estas áreas conllevará finalmente a un sobrecosto en el proyecto, no obtener la utilidad planteada o llegar a incurrir en pérdidas; la principal desventaja de la construcción in situ, frente a la que emplea prefabricados de concreto es, como se ha podido constatar a lo largo de la presente investigación es que los riesgos de construcción son muy variados, dependientes de distintos factores y en muchas empresas, mal gestionados o controlados, afectando finalmente el resultado operativo del proyecto; en su contraparte la planta de prefabricados tiene todos los procesos definidos, la cadena de producción adecuadamente secuenciada, los riesgos bajo control, un resultado operativo del proyecto casi garantizado; un distinto clima de relación vecinal, y un menor impacto al medio ambiente; tema comúnmente dejado de lado o sin darle la relevancia merecida por parte de la mayoría de micro, pequeñas y hasta medianas empresas de construcción.

147

CAPITULO 5 LINEAS FUTURAS DE INVESTIGACIÓN Y CONCLUSIONES 5.1 Líneas futuras de Investigación

Las principales áreas de investigación en la industria de los prefabricados de concreto, se centraría con mayor relevancia en la planta de prefabricados, en base a lo revisado hasta este punto, según la opinión del autor, sería tres puntos principales: costos en edificaciones, gestión ambiental y gestión a través de la modelación virtual.

De acuerdo al estudio realizado, se puede confirmar la rentabilidad del proyecto aplicado al aplicarse al sector comercio, sin embargo de la misma manera, de acuerdo a lo señalado por especialistas de Preansa Perú, se confirma el costo aún más elevado en el que se incurriría para edificaciones como viviendas u oficinas, donde el diseño se inclina por luces menores de vigas y además la altura del edificio ralentiza el montaje en obra. Por ende se podría articular los diseños de arquitectura y de estructuras para obtener las dimensiones óptimas de los elementos de concreto y de esa forma incurrir en un menor costo en la prefabricación (planta) y montaje (obra), por otro lado también sería interesante evaluar la posibilidad de fusionar las tecnologías aplicadas en la prefabricación de concreto, conjuntamente con las estructuras metálicas (prefabricados de acero) y evaluar el costo-beneficio final de las mismas, pues esta última presenta las mismas ventajas de fabricación de sus piezas en planta, y añade el menor peso de sus elementos por otro lado se pueden reforzar sus elementos portantes sin mayor intervención en la estructura principal, en caso surgiesen modificaciones a futuro.1

Por otro lado se tiene la oportunidad de afianzar los conocimientos en tecnología del concreto para obtener soluciones que optimicen la aplicación de prefabricados del mismo material, dentro de planta, así se evitan todos los posibles transportes externos; y mejoras en los desperdicios de materiales con el fin de fortalecer las bases de una industria 1

Cfr. Novoas 2010: 28-29

148

sostenible desde el punto de vista medio ambiental. En esa línea de acuerdo a las investigaciones del Precast Concrete Institute (PCI) se puede ir por el camino de una industria sostenible gracias al concreto prefabricado por sus propiedades inherentes que lo hacen la elección natural para lograr sostenibilidad en edificios por el conjunto de: integración en el diseño, uso eficiente de materiales, control de desperdicios, contaminación sonora y por tanto una menor perturbación de los alrededores del lugar de construcción.

Una manera de guiar y calificar estas potencialidades de la aplicación del prefabricado en edificios es a través de lograr alguna certificación LEED (Leadership in Energy and Enviromental Design) que se logra obteniendo 40 de 110 posibles puntos que están distribuidos en cinco categorías ambientales: Sitios Sostenibles (sobre el lugar, proteger o restaurarlo, maximizar espacios, con o sin techo, etc.), Eficiencia del Agua, Energía y Atmósfera (a través de la optimización del uso energético), Materiales y Recursos (gestión de desperdicios de construcción, uso de materiales regionales, etc.), Calidad ambiental interna (lograda a través de un adecuado diseño).

La preocupación por el medio ambiente se ha vuelto prioridad en países extranjeros como Estados Unidos donde, de acuerdo al PCI, el 74% de la energía del país es consumida por los edificios, además estos usan más del 39% de la energía primaria de ese país y son causantes del 30% de las emisiones de gases que provocan el efecto invernadero del mismo. Por tanto se buscan industrias más limpias, más preocupadas por el medio ambiente, a saber la construcción es una de los principales objetivos a nivel medioambiental dado que emplea el 40% de la materia prima a nivel mundial. 1

Como último punto de investigación futura, se plantea que en futuras construcciones, se puede afianzar aún más la compatibilización de las diferentes especialidades mediante el modelamiento virtual y la gestión del mismo, con el fin de que el diseño o elaboración del proyecto reduzca tiempos; de acuerdo al tiempo de los proyectos actuales, se tiene el escenario plasmado en la figura 107:

1

Cfr. PCI 2010b: 2-16

149

Figura 107: Fracciones de tiempo aplicadas tanto a la fase de Diseño como a la Construcción de un Proyecto en el Perú (Idear Consultores, 2014).

De la misma se desprende que el diseño forma o toma el mayor tiempo desde el inicio hasta la culminación de un proyecto, dejando menores tiempos para la construcción, aún así se encuentra en la actualidad un gran número de incompatibilidades durante la ejecución que repercute negativamente en la gestión de costos. Por lo mismo se puede afianzar tal como se realizó en el proyecto “Las Piedras de Buenavista” de Llaxta (Información en tiempo real del proyecto de las distintas especialidades: arquitectura, estructuras, instalaciones y construcción), las tecnologías empleadas e investigaciones que permitan lograr una ingeniería concurrente y la constructabilidad de las obras en nuestro medio, obteniendo mejores plazos, mejores costos, mayores utilidades y beneficios para todos los stakeholders del proyecto. De esa forma logrando éxito en un proyecto de manera integral.

5.2 Conclusiones

- Por todo lo expuesto, se puede desprender que la aplicación del sistema constructivo de elementos prefabricados de concreto tiene beneficios claves en un proyecto de construcción y ventajas resaltantes frente a la obra convencional, vaciada in situ; sin embargo nuestra sociedad permanece aún escéptica frente a nuevos modelos o al cambio e innovación de sistemas constructivos, salvo excepciones mostradas en la presente investigación. Así, la primera meta en el Perú es vencer esa barrera como han hecho muchos países en América latina, que han logrado adoptar y aplicar lo que ya es conocido

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en otras regiones del mundo, por todas las ventajas que representa el empleo de elementos prefabricados de concreto.

- Para empezar se tiene flexibilidad en el diseño: debido a su capacidad de carga superior, se puede lograr luces mucho mayores que proveerán interiores más abiertos. Los lazos con el cliente, y hasta el tipo de contrato pueden ser distintos si se incorpora a este en el diseño, que es más factible al estar Preansa encargada del diseño estructural y la construcción. A esto sumarle la confianza que genera en el cliente la calidad que representa el resultado de realizar todos los procesos en una planta con los controles necesarios a lo largo de todo el flujo de producción; por otro lado en el diseño, se puede garantizar conexiones sísmicas adecuadas y funcionales, dado que a través de programas de investigación se ha alcanzado la tecnología y conocimientos necesarios para elaborar estructuras de prefabricados de concreto que soporten eventos sísmicos de una manera igual o superior a la obra vaciada in situ. En cuanto a este punto (de diseño) una desventaja de la prefabricación es el costo que implican los cambios en el proyecto, por tratarse de elementos que se fabrican a la vez que se están haciendo trabajos preliminares a estos en el sitio de obra. Por tanto es de principal importancia que el proyecto sufra la menor cantidad de cambios posibles.

- Al haber calculado el promedio de costo por metro cuadrado de obras vaciadas in situ y mostrado el desglose de las partidas que componen el presupuesto de prefabricados, inicialmente se tiene un presupuesto definitivamente más alto que la construcción in situ (principalmente debido a mayor intervención tecnológica y contar con una planta con todos sus procesos delimitados) sin embargo la principal ventaja recae inmediatamente al tener un flujo continuo de trabajo: la velocidad de construcción.

- El plazo de construcción, luego de haber mostrado todo el proceso constructivo y el planeamiento del proyecto Tottus Guipor (sistema prefabricado) y haber calculado ratios de área construida de obra in situ, se obtiene que el primer sistema es casi tres veces más rápido (o ventaja de 4 meses) que vaciando en obra. Este resultado respalda el costo inicialmente más elevado (25% más caro) por el retorno más pronto de la inversión, siendo finalmente mucho más rentable para proyectos de centros comerciales, supermercados, hipermercados, etc., el empleo de elementos prefabricados de concreto. Es decir un

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proyecto más rápido y rentable, sumado a una construcción mucho más ordenada y limpia. Además que los procesos que conforman la gestión del tiempo en los prefabricados de concreto, no se ven afectados por la variabilidad en obras de construcción in situ y consecuentemente minimizan la horas hombre perdidas, de esa forma se reduce y hasta desaparece el impacto económico negativo que estos generan. A todo, se le añade que la cantidad de errores en la calidad en obras in situ es incomparable con las mínimas o inexistentes con los prefabricados de concreto, obviamente las reparaciones de estas conllevan a un sobrecosto para el constructor (en recursos y tiempo), pudiendo afectar también la calidad final obtenida del producto. Consecuentemente el primer beneficio económico es resultado directo del beneficio anterior, pues se incurre en menores gastos generales, y principalmente en una recuperación más rápida de la inversión en el tipo de proyecto evaluados: Centros Comerciales o construcciones dirigidas al sector comercio o retail, donde la apertura o la fecha de inicio de actividades y operaciones es de crucial importancia para las ventas y resultado operativo del cliente.

- Además se obtuvo en la presente tesis que el incremento anual del costo de mano de obra en construcción civil (régimen al que no está ligado Preansa Perú o las empresas dedicadas al sistema prefabricado, por tratarse de una fábrica), reducirá la brecha entre los costos iniciales en ambos sistemas constructivos, haciéndola mínima en un plazo aproximado de diez años, luego del cual, se pasará al escenario que ya se tiene en algunos países como Australia, donde es más económico construir con materiales prefabricados, que con mano de obra in situ.

- En cuanto a las áreas de gestión de Seguridad y Salud Ocupacional, al trabajarse en un ambiente más controlado, y con una cantidad mucho menor de colaboradores (casi seis veces menos de obreros empleados en el vaciado in situ) y a la vez estos con un mayor grado de especialización y además con una modulación de rutinas de trabajos estandarizadas, con un mayor grado de participación tecnológica, hacen que se reduzca altamente los índices de siniestros y enfermedades ocupaciones. Por otro lado, en cuanto a la gestión de materiales y desperdicios como parte de la gestión de costos, es mucho más exacta y controlada, pues en la planta de prefabricados de concreto, se tienen índices más de diez veces menores de desperdicios que los que genera la obra in situ, esto además apoya o es parte del sustento de una construcción mucho más sostenible y

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medioambientalmente amigable, porque finalmente todo desperdicio de recursos significa un mayor consumo energético en la fabricación o procesamiento demás o innecesario de los materiales; además del consumo de combustible en el traslado de todo lo antes mencionado.

- Es interesante la posibilidad de combinar este sistema constructivo con las nuevas tecnologías aplicadas al modelamiento virtual con el fin de lograr una ingeniería concurrente y una industria más rentable, evaluando y solucionando los riesgos antes que se presenten en obra, desde la etapa de diseño. Obteniendo una industria con mejores índices de producción, calidad y seguridad, además de ser medioambientalmente más respetuosa.

Sin duda, una de las batallas más fuertes que tiene la industria de prefabricados de concreto en nuestro país es vencer lo reacia que es la cultura peruana frente a nuevos modelos constructivos; modelos como el caso de los prefabricados de concreto que significarían alcanzar un grado mucho mayor de industrialización, es decir, con el tiempo se va añadiendo valor a esta última, cada vez que existan elementos que se realicen en planta (que otrora se realizan en obra) se incrementa este valor; obviamente al alcanzar la prefabricación de más del 70% del casco es un paso bastante fuerte y de gran consideración en el avance hacia la construcción industrializada.

Y así se tiene un proyecto más rápido y ordenado a la vez, con un mejor desempeño de los materiales, por ende menor impacto ambiental y con una mayor rentabilidad para el propietario a mediano plazo, pues la rentabilidad en las ventas representa y sobrepasa ampliamente el mayor costo inicial del proyecto dentro del primer año de operaciones.

Por tanto, junto con el crecimiento del país, de los costes, e ingresos, la industrialización de la construcción es inevitable, es un paso necesario para afrontar la necesidad de la producción de edificaciones en plazos que serían imposibles para el vaciado in situ, como los que se han dado últimamente en países como China (el caso más reciente es el edificio de 57 pisos construido en 19 días); la industrialización conlleva introducir una construcción con mejores rendimientos, una industria sostenible y respetuosa del medio

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ambiente y principalmente una que permita asegurar el cumplimiento de los objetivos de cada stakeholder del proyecto.

Se tiene claro que cuando se habla de prefabricación, no se habla necesariamente de una que sea de manera integral, lo cual es el objetivo final, sino un sistema híbrido (prefabricación y vaciado in situ) y que poco a poco se instale en el mercado y finalmente llegue a ser el método constructivo que impere en el sector, logrando proyectos más ambiciosos en cuanto a diseño, tiempos, calidad y costos; que conjuntamente con las posibles líneas futuras de investigación de este sistema se logren resultados aún mucho mejores en nuestro medio, que no son ningún tipo de ficción pues resultados contundentes se están logrando en países del primer mundo, dejando así de aferrarse el Perú a la construcción y métodos artesanales.

Por todo lo expuesto, es decir: con un diseño dúctil y confiable, menores tiempos y cumplimiento de plazos para finalizar el proyecto, mayor rentabilidad final para el cliente, disminuir mano de obra no especializada, con altos estándares de calidad, reducción de imprevistos y siniestros, menor impacto al entornos del proyecto, un layout menos congestionado como los que normalmente se tienen en obra por el poco espacio, una gestión de residuos más eficiente y por ende un menor impacto ambiental, entre otros resultados obtenidos o mencionados a lo largo de la presente tesis, se concluye que la aplicación de elementos prefabricados de concreto representa la industrialización y el futuro sostenible de la construcción.

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ANEXOS

159

ANEXO 1 Planos de Obras Vaciadas In Situ

160

ANEXO 2 Planos de Obra con Prefabricados de Concreto

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ANEXO 3 Planeamiento de Obras

162