Facultad de Ciencias e Ingeniería

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    Elaboración de un Plan de Ejecución BIM para el desarrollo del expediente técnico del puente Costanera 2 en Cusco bajo la modalidad de contratación, diseño, licitación y construcción
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-09-16) Aragón Sánchez, Luis Ángel; Granados Suarez, Álvaro Alonso; Brioso Lescano, Xavier Max
    Los puentes son estructuras fundamentales para el desarrollo del Perú, por lo que es necesario procurar un diseño y planificación adecuados para su construcción. Por ello, es fundamental la implementación de metodologías que permitan alcanzar mayor eficiencia, transparencia y calidad de la inversión pública como la metodología BIM. En consecuencia, es importante comprender el panorama de la implementación BIM en los proyectos públicos de puentes vehiculares en la etapa de elaboración del expediente técnico y elaborar un Plan de Ejecución BIM aplicado a un caso de estudio bajo los lineamientos de la Guía Nacional BIM. Primero se realizó una revisión de la Guía Nacional BIM, el estado de la adopción BIM internacional y nacional y luego se evaluó 91 Términos de Referencia para la formulación de expedientes técnicos de puentes vehiculares publicados en el SEACE entre los años 2020 al 2023. Finalmente, se elaboró un Plan de Ejecución BIM que fue validado por medio de entrevistas a profundidad del tipo abiertas y posteriormente aplicado a un caso de estudio: puente Costanera 2. Como resultado, se pudo conocer que entre los años 2021 al 2023 existe una disminución en la cantidad como en la calidad de los Términos de Referencia con respecto a la inclusión de BIM. Asimismo, se observó que PROVIAS Nacional demostró una notable inclusión de BIM; por el contrario, gobiernos regionales y municipales fuera de la capital presentan dificultades para ello. Por otro lado, se logró enriquecer el Plan de Ejecución BIM inicial a través recomendaciones de los expertos entrevistados, los cuales abarcaban tanto el sector público y privado, lo que resultó en el Plan de Ejecución BIM validado. Finalmente, se comprobó que la aplicación de BIM puede aumentar del Retorno de la Inversión del proyecto. En el caso de estudio se mostró que pudo contribuir a disminuir 28 comunicaciones, 493 días calendarios de retrasos y S/ 1 199 085,67 de sobrecostos.
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    Modelación, coordinación y planificación utilizando Last Planner System y BIM de un proyecto de estadio en un complejo deportivo
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-09-10) Vilchez Condori, Lucero Mercedes; Brioso Lescano, Xavier Max
    En los últimos años, el Perú ha sido elegido como sede de distintos eventos deportivos a nivel regional e internacional. Esto ha ocasionado que se deban plantear planes para el mejoramiento de instalaciones deportivas para un correcto desarrollo de las distintas disciplinas atléticas. En relación a ello, surgen ideas de implementación de la metodología BIM en dichos proyectos a través de modelos 3D, en el cual se busca reducir errores de diseño, plazo y costos a través de la colaboración entre los interesados del proyecto. Asimismo, también se busca trabajar de manera colaborativa las propuestas de planificación de plazos para disminuir la variabilidad de los cronogramas y mejorar la confiabilidad de plazos establecidos, identificando restricciones y evaluando los sectores de trabajo, a través del uso de la herramienta Last Planner System. Así, la presente tesis muestra la implementación del uso de la metodología BIM y la herramienta Last Planner System a través del uso de modelos 3D y 4D para un proyecto deportivo. Esto se logró a partir de la creación de modelos 3D de las especialidades de arquitectura, estructura y MEP, así como la revisión de interferencias a partir de un modelo federado, los cuales fueron presentados a los proyectistas a través de sesiones ICE y un reporte de interferencias en Excel. Asimismo, a partir de estos modelos, se crearon planos y metrados que fueron entregados a los interesados. Además, se propuso una planificación de obra realizando una estimación análoga usando datos de un proyecto real en ejecución. Para ello, se calcularon ritmos de trabajo y se desarrolló la panificación desde un Plan Maestro hasta una Planificación Semanal. Así, se creó un modelo 4D que fue presentado y aprobado por expertos, junto con la propuesta de tren de trabajo. Finalmente, estos mismo expertos validaron la metodología aplicada en la tesis para la implementación BIM y LPS en un proyecto deportivo.
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    Modelo de gestión con aplicación de herramientas LEAN en la planificación y ejecución de obras civiles del sector minero
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-08-29) Suarez Suarez, Hylee K’Rville; Atencio Merma, Winfred Sergio; Brioso Lescano, Xavier Max
    A diferencia de las construcciones inmobiliarias, donde la aplicación de LEAN es una realidad, el uso de esta metodología en la minería no es un concepto desarrollado, ya que presenta gran variabilidad, debido al tipo de actividades que se ejecutan, la accesibilidad a zonas operativas y otras características propias, las cuales no permiten generar tareas sistemáticas. El modelo de gestión LEAN propuesto para proyectos de construcción en minería tiene como objetivo generar esquemas de planificación y control en el que se involucren a los principales stakeholders internos, además de desarrollar la planificación de actividades gestionando correctamente el uso de recursos y procesos constructivos para garantizar un correcto desarrollo de proyecto. La investigación cuenta con un análisis cuantitativo, para lo cual, se desarrolla un proyecto en minería, un depósito de desmonte, el cual contiene actividades de obras civiles como movimientos de tierras y obras de concreto para realizar un análisis a detalle de la planificación, ejecución y control de proyecto a partir del modelo propuesto, y, de esta manera, garantizar, principalmente, los beneficios de la aplicación de LEAN, los cuales son evidenciados en resultados como la reducción de plazo, optimización de rendimientos y cumplimiento de actividades programadas. Adicionalmente, se cuenta con un análisis cualitativo, del cual se obtienen resultados a partir la aplicación del método Delphi, el cual busca validar el modelo de gestión en base a la satisfacción experimentada por los stakeholders internos del proyecto. En conclusión, en este estudio se desarrollan distintas herramientas LEAN en un modelo de gestión, el cual es probado en un proyecto del sector minero, en el que, a partir de su aplicación se mejora el flujo de abastecimiento, se optimizan los recursos necesarios para la ejecución y se obtienen trenes de trabajo secuenciales, evidenciando como resultado principal la reducción de plazos en el proyecto.
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    Adopción de Virtual, Design and Construction para mejorar la implementación de Lean Construction en un proyecto de edificación multifamiliar
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-08-28) Montenegro Rios, Naysha Verónica; Loayza Torres, Gonzalo Wilder; Brioso Lescano, Xavier Max
    En la actualidad, los equipos de proyectos enfrentan un entorno laboral caracterizado por cambios tecnológicos constantes y plazos de entrega ajustados. Además, la presencia de desperdicios en la construcción es una constante. Por lo tanto, las empresas constructoras buscan eficiencia en sus proyectos, cumpliendo con plazos, costos y calidad, mientras previenen o reducen los desperdicios a través de una gestión adecuada. Sin embargo, muchas pequeñas y medianas empresas en el mercado peruano desconocen o se resisten a la adopción de nuevas metodologías colaborativas debido a la falta de información y la reticencia a invertir en actualizaciones y/o investigación. La falta de flexibilidad en los planes, la escasa colaboración entre los involucrados, la baja participación de los trabajadores en la planificación y la ausencia de indicadores centrados en los procesos son barreras adicionales para la evolución de la industria. En la era de la transformación digital, es crucial contar con un marco de integración de metodologías colaborativas que faciliten la migración de un entorno tradicional hacia uno donde se apliquen nuevas herramientas y tecnologías, fomentando la colaboración y participación de todos los trabajadores para mantener la competitividad, innovación y aumentar las ganancias de la empresa en el sector de la construcción. Por lo tanto, la presente tesis propone una metodología de integración basada en la adopción del Virtual, Design and Construction (VDC) en un proyecto de edificación multifamiliar para potenciar la implementación del Last Planner System (LPS), una de las herramientas más conocidas de planificación y control de proyectos de la filosofía Lean Construction (LC). En particular, se ha optado por integrar dichas metodologías debido a la fuerte sinergia positiva, validada por múltiples autores especialistas en la materia, entre las funcionalidades del VDC y los principios del LC, así como también, debido a los múltiples beneficios que ofrecen en cuanto a la optimización de los costos, tiempo, recursos y calidad de los proyectos. El alcance del desarrollo de la propuesta se limita a la integración de las herramientas y funcionalidades de las componentes de producto y proceso de la metodología del VDC durante la planificación sugerida por el Last Planner System (LPS) para la ejecución de la fase de subestructuras del proyecto multifamiliar. Entonces, a partir de lo señalado, la metodología propuesta consiste en definir los objetivos del proyecto y el cliente,recolectar información respecto al estado inicial del proyecto (previo a la ejecución de la propuesta), elaborar modelos 3D y 4D del proyecto, usar dichos modelos y la información proporcionada por estos durante las reuniones colaborativas de planificación semanal y diaria para lograr mejorar la coordinación de las actividades y procesos. Asimismo, se extraerán métricas de carácter cualitativo y cuantitativo durante la puesta en marcha de la propuesta con la finalidad de tener una base sólida que permita comparar, discutir, validar y cuantificar los resultados positivos de la integración de VDC al LPS durante la ejecución del proyecto multifamiliar.
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    Implementación del sistema Last Planner para mejorar el desempeño del proceso de ejecución en obras públicas de infraestructura vial en Lima Metropolitana
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-05-20) Díaz Motta, Elizabeth Sofía; Brioso Lescano, Xavier Max
    El Last Planner System (LPS) o Sistema del Último Planificador surgió en los años 90 como una metodología que contribuye significativamente a mejorar la productividad y cumplimiento del plazo de las obras, y que continuamente incorpora nuevas herramientas y técnicas que aumentan su eficacia. El LPS es una de las metodologías de la filosofía “Lean Construction”, que ayuda a planificar los proyectos disminuyendo las pérdidas y aumentando el valor. En nuestro país, se ha implementado en algunas edificaciones del sector privado, pero casi no existe información de su aplicación en obras públicas, y menos aún en proyectos de obras viales. Las obras públicas presentan complejidades e incertidumbres diferentes a las obras privadas. Por ello, es justificado hacer una propuesta de planificación en un entorno del Sistema Last Planner que incluya las lecciones aprendidas de proyectos anteriores. Esta tesis tiene como principal propósito elaborar una propuesta de implementación del Last Planner System en una obra vial pública. Inicialmente, se revisará la literatura científica existente sobre el tema para proponer una metodología idónea para obras viales, considerando las características generales y alcance de un proyecto nacional. Se definirán los procesos, herramientas y técnicas que se implementarán, y, en simultáneo, se analizarán los conocimientos y experiencias previas de una empresa colaboradora ejecutora de obras viales. La propuesta se implementará en un caso de estudio de la misma empresa colaboradora, para lo cual se participará en las reuniones semanales y/o diarias de planificación colaborativa con el equipo del proyecto. Se generarán los diversos formatos para implementar las herramientas y técnicas propuestas, de manera que se pueda medir y analizar el porcentaje de plan cumplido (PPC), las causas de no cumplimiento (CNC), las medidas correctivas, y porcentaje de cumplimiento de restricciones (PCR). Al final del periodo de estudio, se analizarán y determinarán los beneficios y ventajas de la propuesta mediante el uso de encuestas y medición de indicadores claves de desempeño. Asimismo, se definirán futuras líneas de investigación con el uso de las herramientas generadas.
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    Integración del Last Planner System y el método CBA para la mejora de la planificación y selección de materiales en la construcción de un colegio público en Piura usando modelos BIM
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-07-31) Arias Dominguez, Claudia Rossana; Zamora Rivera, Caleb; Brioso Lescano, Xavier Max
    En la actualidad, el sector educativo presenta ineficiencias en su infraestructura, lo cual se evidencia en muchos colegios al interior del país, situación que se incrementó por los desastres naturales provocados por el fenómeno del niño costero del 2017 (Varas, 2019). Por ello, el Gobierno del Perú creó una entidad autónoma para revertir, a la brevedad posible, las infraestructuras dañadas a través de un plan integral de la Reconstrucción con Cambios (Reconstrucción con Cambios, 2022). Asimismo, en la actualidad existen 54,800 colegios en el Perú de los que aproximadamente 41,600 deben ser demolidos o reforzados a nivel estructural y 21,100 están clasificados en el nivel de riesgo extremo debido a sus pésimas condiciones (Giese, 2022). Por eso, es necesario que la Autoridad para la Reconstrucción con Cambios promueva la inversión adecuada, mediante la implementación de buenas prácticas, estrategias de gestión y construcción para optimizar los diseños, recursos y tiempos (Fraguela et al., 2021). Por otro lado, debido a la pandemia provocada por la COVID-19 se ha mantenido el distanciamiento social obligatorio en toda la población para reducir su propagación. Sin embargo, desde inicios del 2022 se quitó esta restricción y se consideró solo la emergencia sanitaria hasta agosto del presente año. A pesar de ello, la implementación de protocolos COVID-19 aprobados por el MINSA resultan de carácter obligatorio en muchas empresas del sector industrial y construcción. Debido a estas medidas, es necesario considerar los aforos máximos permitidos, habilitación de áreas con ventilación y contar con un eficiente sistema integrado de gestión, dado que el contexto actual es muy volátil e impide que se trabaje como en la etapa prepandemia. Además, se conoce que en la fase de arquitectura o acabados se cuenta con mayor cantidad de actividades y se tiende a incurrir en retrasos o no conformidades del producto final; también, es importante considerar que para la selección del mejor material a emplear en obra se debe analizar las partidas que requieren un mayor control para el avance de obra y factores fundamentales como impacto medioambiental, rendimiento, indicadores de presupuesto, entre otros. Por ello, es imprescindible la implementación de nuevas metodologías colaborativas como la implementación de la herramienta Last Planner System y el método multicriterio de toma de decisiones Choosing by Advantages (CBA) y metodología BIM, las cuales se han aplicado exitosamente en diversos proyectos de construcción de manera integrada (Brioso y Calderón-Hernández, 2019). Así, la presente tesis presenta como objetivo principal proponer una metodología de integración del Last Planner System y método CBA para la toma de decisiones del mejor tren de actividades y materiales de construcción en la etapa de acabados en proyectos educativos públicos aplicando modelos BIM, cuyos objetivos específicos son los siguientes: (1) Realizar la programación de la fase de arquitectura de una edificación mediante la herramienta Last Planner System; (2) Proponer la aplicación de la metodología Choosing by Advantages (CBA) para la selección de los mejores materiales de construcción y programación de la fase de arquitectura en proyectos de construcción; (3) Aplicar ambas metodologías a un proyecto educativo público el cual se diseñará mediante modelos BIM y (4) Validar la propuesta de planificación elegida y materiales de construcción mediante encuestas y entrevistas a especialistas para obtener mayor confiabilidad en las decisiones. Entonces, de lo mencionado líneas arriba, se concluye que la integración del Last Planner System, Choosing by Advantages y tecnología BIM se puede adaptar exitosamente a este tipo de proyectos, mejorando el entendimiento de los involucrados e incrementando la transparencia y colaboración de los procesos.
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    Diseño y ejecución de mejoramiento de suelos en edificaciones no aisladas
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-06-14) Ruiz Camacho, Fresy del Carmen; Brioso Lescano, Xavier Max
    El presente informe detalla el proceso de elección de la técnica de mejoramiento de suelos, el diseño, estudio económico y proceso constructivo de un proyecto ejecutado por una empresa especialista en soluciones geotécnicas y en el cual la autora del presente trabajo, tuvo una participación activa desde el inicio de la relación comercial con el cliente, la realización de la propuesta técnica y económica, ejecución y la finalización del proyecto. Se buscó mostrar la viabilidad técnica, económica y, sobre todo, constructiva, de la solución propuesta como alternativa de mejoramiento de suelo que mejor se adapta a la necesidad y características del proyecto. Debido a la existencia de edificaciones susceptibles cercanas al área de trabajo, era de vital importancia elegir una solución que, además de cumplir con el alcance del proyecto, minimice riesgos de afectación a las construcciones vecinas durante el proceso constructivo. Para ello, se dividió el trabajo en cinco capítulos. El primer capítulo describe los antecedentes del proyecto, los objetivos del trabajo y detalla la participación del bachiller. El segundo capítulo describe la metodología de elección de la solución y detalla las técnicas de mejoramiento de suelos elegidas. El tercer capítulo muestra el desarrollo del proyecto desde el inicio, planificación y propuesta económica, ejecución, seguimiento y el cierre. El cuarto capítulo muestra las conclusiones del trabajo y finalmente, el último capítulo muestra la bibliografía utilizada para la realización del mismo.
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    Implementación de BIM 4D y 5D integrado a Last Planner System en un proyecto de construcción
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-02-07) Infante Salas, Karla Andrea; Brioso Lescano, Xavier Max; Fuentes Hurtado, Diego Alfredo
    El presente trabajo de tesis tiene como objetivo estudiar el impacto de la implementación de la metodología BIM 4D y BIM 5D integrado a las exigencias de un proyecto de edificación inmobiliaria. El uso de Last Planner System brinda herramientas que potencian la habilidad en la planificación y productividad. Sin embargo, la brecha existente entre el uso único de Last Planner System comparado a la implementación del mismo integrado a BIM, en simultáneo, es muy amplia y genera más beneficios de los conocidos por el actual sector construcción en el Perú. Se desarrollará un modelo BIM 4D&5D en el software Vico Office mediante el método de líneas de flujo y uso de ratios de producción (HH/UND); se registrará el avance real del proyecto y el software calculará el costo y la fecha fin proyectada según la data registrada; ambos resultados se encuentran vinculados al modelo 3D BIM. Asimismo, se elaborará una integración entre BIM y LPS describiendo de qué manera se complementan, especificando los beneficios de la sinergia resultante. Además, se comentarán las estrategias de construcción utilizadas en el proyecto con el fin de difundir alternativas de buenas prácticas en el sector. Se cuenta con la experiencia y los resultados de la planificación y ejecución de una torre con un sistema sin desarrollo BIM, en consecuencia, se implementará tecnología y conocimientos BIM a la torre contigua con el fin de elaborar una comparación sólida entre ambos sistemas. Con ello, se estudió la variación de productividad y eficiencia en la ejecución y el seguimiento. Finalmente, se contará con data acerca del impacto generado por los protocolos sanitarios tomados por la pandemia del COVID-19 en el sector construcción, mediante el estudio de los Histogramas de recursos y la variación de rendimientos del personal obrero, en comparación con la torre contigua, la cual fue construida antes de la paralización de actividades por la cuarentena frente al COVID-19. El objetivo del trabajo es visibilizar el nivel de potenciación de BIM, a través de la sinergia entre las metodologías descritas (LPS, BIM), y difundir la implementación de dimensiones mayores a la 3ra (virtualización de la edificación), la cual, erróneamente se cree que es ejecutar BIM como tal. Difundir las conclusiones e información acerca del impacto que genera una implementación BIM a mayor escala.
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    Propuesta de un marco de trabajo para el uso integrado de BIM y Last Planner System para la eficiente ejecución de muros anclados en un proyecto de edificación
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-09-23) Velapatiño Benito, Angel Vladimir; Carrera Quinto, Claudia Vanessa; Brioso Lescano, Xavier Max
    En los últimos años, se ha demostrado que la implementación de Building Information Modeling (BIM) y Last Planner System (LPS) de manera integrada optimiza los procesos de las fases de diseño y construcción de todo tipo de proyectos, mejorando el entendimiento y visualización de los procesos, disminuyendo las pérdidas, generando valor y aumentando la productividad de obra. Por otro lado, un estudio recientemente publicado demuestra que el uso del BIM en el Perú es aún incipiente debido a que no se tiene el conocimiento adecuado de su impacto en la elaboración y ejecución de proyectos. Asimismo, el LPS, sistema que ayuda al cumplimiento de actividades y optimiza los recursos, ya viene siendo implementado en nuestro país, pero todavía no está integrado al BIM. Adicionalmente, en nuestro país, se ha intensificado la construcción de muros anclados como método para estabilizar los taludes, teniendo variedad de formas de ejecución. Por lo expuesto, la presente tesis tiene como objetivo principal desarrollar un marco de trabajo para la implementación de BIM y Last Planner System en la fase de construcción de muros anclados de un proyecto de edificación. Asimismo, se tiene como objetivos específicos: (1) Desarrollar la planificación de la fase de construcción de muros anclados; (2) Desarrollar los modelos BIM 3D y 4D compatibilizados con un nivel de detalle de LOD 350 de lo descrito en los puntos (1) y (2); (3) Corroborar la sinergia del BIM Y LPS mediante el uso de método multicriterio “Choosing by Advantages” CBA y el método Delphi.; (4) Desarrollar un protocolo con el paso a paso a seguir para una optimización en la ejecución de muros anclados mediante las herramientas obtenidas; (5) Obtener el mejor flujo de construcción entre diferentes alternativas mediante el uso del CBA, método DELPHI y los modelos 4D; (6) Aplicar el BIM y el LPS a un caso de estudio de un proyecto de edificación, analizando su impacto mediante el uso de los recursos de selección multicriterio y la convergencia de opiniones tales como CBA y el método DELPHI, respectivamente. Así mismo, mediante el uso de encuestas a las partes involucradas que participaron en las sesiones colaborativas. Finalmente, se definirán futuras líneas de investigación con el uso de las herramientas generadas.
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    Análisis de la implementación de la economía circular en una obra de construcción Lean
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-05-10) Palomino Pando, Alejandra Nikita; Melendez Soto, Natalia Verónica; Brioso Lescano, Xavier Max
    El sistema insostenible de la industria de la construcción se ha evidenciado a través de actividades como la excesiva extracción de materia prima y la generación de residuos de construcción y demolición (RCD). Ante ello, la presente tesis se enfoca en la implementación de los principios manejados por la Economía Circular en una obra de construcción Lean, a fin de lograr cerrar ciclos en la cadena productiva de la construcción con procesos como el diseño de residuos. De esta forma, se propuso la inserción de concreto demolido, caracterizado como RCD, para ser reemplazo parcial de los agregados gruesos de la mezcla de concreto estructural. A partir de ello, se hizo una revisión bibliográfica del agregado de concreto reciclado (ACR) y su desempeño como componente en la mezcla de concreto estructural. El cuadro comparativo resultante de la revisión sirvió como referente para elaborar la dosificación de la mezcla de concreto con el 50% de porcentaje de ACR, finalmente escogido. Después, se evaluó el desempeño ambiental de la mezcla de concreto con ACR a través de un análisis del ciclo de vida y se comparó con el concreto convencional. Además, se hizo un análisis de sensibilidad con la variable transporte para evaluar su influencia en el impacto ambiental de la producción del ACR. Se concluyó que, para este caso de estudio, el impacto de ACR es aproximadamente el mismo al del agregado natural cuando la distancia recorrida por el primero es entre el 35 al 45% de la distancia del segundo. Ello significa que, por debajo de dicho rango, se demuestra la sostenibilidad del material circular para las categorías de impacto de extracción de minerales, escasez de recursos fósiles y calentamiento global. Finalmente, se desarrolló la administración del material concreto con ACR en la obra en base a la información obtenida del caso de estudio y mediante el uso de herramientas Lean Construction. Ello con el fin de demostrar el aporte de la filosofía Lean en el cumplimiento de los objetivos de la presente tesis. Los resultados demostraron la viabilidad de un sistema de construcción circular a micro escala y se resaltaron los cambios pertinentes y aspectos de control a tomar en cuenta.