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Revista ingeniería de construcción

versión On-line ISSN 0718-5073

Rev. ing. constr. v.24 n.2 Santiago ago. 2009

http://dx.doi.org/10.4067/S0718-50732009000200004 

Revista Ingeniería de Construcción Vol.24 N°2, Agosto de 2009 www.ing.puc.cl/ric PAG. 167-180

 

Simulación técnica económica de dos sistemas de construcción de techumbre en el sureste de México

 

Julio R. Baeza Pereyra *¹, Sergio O. Älvarez Romero*

*Universidad Autónoma de Yucatán, MÉXICO

Autor de correspondencia


RESUMEN

El uso de prefabricados en la construcción aparentemente no es una alternativa económica si se le compara con métodos constructivos que hacen uso de mano de obra de manera intensiva en países en vías de desarrollo. En este trabajo se presentan un estudio comparativo de dos alternativas de construcción de techumbre en construcción de vivienda masiva en el sureste de México. El sistema tradicional de construcción, que usa mano de obra intensiva y el sistema de losas prefabricadas L-18 fueron modeladas utilizando el sistema de simulaciones computarizadas EzStrobe. Se realizó un estudio técnico-económico entre ambos sistemas, comparando la relación entre sus insumos, los costos directos e indirectos de administración. En lo que se refiere al costo directo se observó que el método prefabricado es mayor que el método tradicional, sin embargo, el sistema prefabricado es capaz de ajustar y adaptar su precio de venta en la planta, en función de un volumen determinado de obra.

Palabras Clave: Simulación computarizada, costo directo, costos indirectos, análisis comparativo


1. Introducción                                     

El sistema actual de fabricación de losas para vivienda en el contexto del sureste de México, ha sido desde años atrás el concepto de obra con el mayor porcentaje del costo dentro del costo directo total de una vivienda de acuerdo con el estudio realizado por Silvia Campos (Campos, 1985). En lo que se refiere al tiempo de ejecución y la calidad de este concepto de obra se han podido identificar algunos defectos que se presentan debido a que en la mayoría de las veces no se cuenta con una supervisión adecuada de los recursos materiales suministrados por el proveedor, no se tiene un sistema de control administrativo y mucho menos se toman las precauciones constructivas para su fabricación (Gutiérrez, 1995). Aunado a lo anterior se derivan otros problemas como la cantidad de desperdicios de la materia prima, el esfuerzo humano de los trabajadores, las perdidas de productividad por los tiempos de espera del fraguado de la losa y el empleo de cimbra de apuntalamiento (Pinzón, 1990) (Fig. 1).

Figura 1. Sistema losa nervada de vigueta y bovedilla tradicional

Por otro parte se sigue demostrando actualmente en los países desarrollados, que la tendencia de los procesos constructivos gira en torno a la prefabricación como una medida de un desarrollo más tecnológico, industrializado y sustentable para la construcción, ya que el empleo de esta técnica constructiva representa grandes ahorros, ventajas y beneficios tanto para las empresas constructoras, como para los clientes, la sociedad y el medio ambiente (Yee, 2001).

Figura 2. Losa prefabricada L-18 (proceso de montaje)

En la Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma de Yucatán se han llevado a cabo esfuerzos por crear esquemas y modelos para realizar una comparación cuantitativa entre el método tradicional de construcción de techumbres para proyectos de vivienda masiva tradicional (Baeza, 2008) y un sistema de construcción de techumbres prefabricadas, designada como L-18 (Sosa et al., 2007). En ambos trabajos se recolectó información acerca de la productividad de la mano de obra y de los equipos involucrados en los procesos. Así mismo se realizó un estudio de flujo de trabajo para determinar el esquema que ambos procedimientos seguían en su proceso constructivo. Con dicha información se programaron sendos modelos de simulación computarizada para cada modelo individual.

Los referidos modelos fueron ejecutados en una computadora personal, utilizando el sistema EzStrobe (Martínez, 1998). Sosa et. al encontraron que el sistema L-18 se tardaría 299.18 minutos (cerca de 5 hrs.) en cubrir un lote de 4 losas. Por otro lado, Baeza encontró que usando el modelo de losa tradicional de la región, el proceso de cubrir cuatro losas tardaría 842 minutos (lo que equivale a 14 hrs. de una jornada larga o 1.75 jornadas de 8 hrs.).

Lo que es obvio de notar es la gran ventaja que el método L-18 es más económico en cuestión de tiempo, por encima del método tradicional. Sin embargo, esta economía en tiempo no se traduce en una economía en costo, sobre todo en la región sureste de México, donde es mucho más barato el uso de mano de obra. En contraposición, el uso de maquinaria tiene un costo de inversión inicial en maquinaria rentada mayor que el solo uso de mano de obra (Sosa, 2005)

Por lo anteriormente descrito, para comparar a estos dos sistemas de construcción, se hace necesario conocer cual es su comportamiento a nivel de construcción masiva, partiendo de la hipótesis de que si el volumen de construcción de viviendas es grande, deberá de existir un punto de equilibrio entre ambos procesos constructivos, donde uno de ellos será más económico que el otro en términos monetarios.

2. Metodología

Para comparar estos dos sistemas constructivos se llevaron realizaron los siguientes pasos:

1. Se llevó a cabo un ajuste de los modelos de simulación de Baeza y de Sosa, para adecuarlos al contexto de construcción masiva1

2.  Para obtener los costos de los recursos se utilizó la tesis de Sosa (Sosa, 2005), en la cual se tiene recopilada la información, tanto de costos directos, como de indirectos de operación para ambos sistemas constructivos.

3. De dicho trabajo se recopiló los esquemas de trabajo y recursos necesarios para la simulación de ambos sistemas constructivos

4.   Se simularon los dos métodos constructivos, programando los modelos producidos en el primer paso, para obtener la duración en jornales de construcción de losas, para ambos procesos constructivos.

5.  Se realizó un análisis de precios unitarios por losa construida por ambos procesos constructivos. También se realizó un análisis de relación de Costo Indirecto por Costo Directo de Producción en ambos casos.

 

3. Resultados

3.1 Modelos de Simulación

Inicialmente se hicieron modificaciones para el sistema de Sosa et al., 2007 con el propósito de adecuarlo al contexto de simulación de construcción masiva. Este modelo modificado se presenta en la Figura 3.

Entre las mejoras que tiene el modelo de la figura 3 sobre el presentado por Sosa, Baeza y Arcudia (2007), es que se le han añadido un punto donde se puede modificar información ya sea del número de casas, del número de maquinas, obreros, así como demoras que se puedan sufrir por cuestiones de diversa índole. La Tabla 1 detalla los componentes de dicho modelo

Figura 3. Modelo de construcción masiva de losas de viviendas, utilizando el sistema de prefabricado L-18

Tabla 1. Detalles del modelo en la Figura 3, sistema L-18 masivo

Para el método tradicional, el modelo original del que se partió se encuentra explicado en Baeza (2008). Dicho modelo se modificó de manera similar al de Sosa et al., 2007, añadiéndole nodos para incluir obreros, mezcladoras de hormigón, demoras por falta de insumos y revisiones. El modelo resultante se muestra en la Figura 4. La Tabla 2 muestra la información del modelo en detalle.

Figura 4. Modelo de construcción masiva de losas de viviendas, utilizando el sistema tradicional de vigueta y bovedilla.

 

Tabla 2. Detalles del modelo de la figura 4, método tradicional masivo

3.2 Costos para la simulación

Asumiendo un lote tipo de losa de 45 m2 por unidad habitacional, el costo directo promedio que se usó para este trabajo fueron tomados de la tesis de maestría de Sosa (Sosa, 2005). Los precios están en pesos mexicanos de 2005

Tabla 3. Costos estadísticos para la simulación de losa tradicional

Tabla 4. Costos estadísticos para la simulación de losa prefabricada L-18

El costo indirecto proporcionado por una constructora local de tamaño mediano que construye un número significativo de viviendas al año, fueron índices unitarios que resultaron de realizar las operaciones aritméticas que se encuentran en la tesis de Sosa (Sosa, 2005). En relación al costo indirecto involucra los rubros de indirecto más importantes para una constructora que varían en función del tiempo (sueldos de oficina y campo, prestaciones y gastos de operación). El valor del costo indirecto de la empresa investigada por Sosa es de $507.27

3.3 Esquema de trabajo

Se llevó a cabo una entrevista con un residente de obra que explicó cual sería la logística para llevar a cabo diversos volúmenes de obra. De dicha entrevista se tomaron los datos para el estudio de recursos necesarios para la simulación. Las tablas 5 y 6 muestran los esquemas de recursos que se utilizaron para la simulación de ambos sistemas de construcción.

Tabla 5. Análisis de productividad losa tradicional

 

Tabla 6. Análisis de productividad losa prefabricada L-18

3.3 Análisis de ambos sistemas

En esta sección se hizo un análisis de costos por sistema de techumbre, con el objeto de determinar la relación de Precio Unitario por Losa correspondiente. Los resultados se muestran en las Tablas 7 y 8

Tabla 7. Análisis de costos unitarios para el sistema tradicional

Tabla 8. Análisis de costos unitarios para el sistema L-18

Combinando los datos de las columnas de Precios Unitarios Totales por Losa de las Tablas 7 y 8 y graneándolas contra el Número de Losas correspondiente, se obtuvo los resultados que se muestran en la Figura 5

Figura 5. Precios Unitarios de construcción masiva de losas de viviendas, utilizando el sistema tradicional y el sistema prefabricado L-18

A partir de esta gráfica, se puede decir que se ha hallado el punto de equilibrio. En la Figura 5 se puede notar que el sistema L-18 empieza a hacerse más económico para la empresa, en cuestiones relacionadas al costo unitario, a partir de 65 losas.

Combinando los datos de la columna de Costo Indirecto sobre Costo Directo de las Tablas 7 y 8 (CI / CD), y graneándolas contra el Número de Losas correspondiente, se obtuvo los resultados que se muestran en la Figura 6

En la Figura 6 se puede hacer notar que la relación porcentual del CI/CD se va manteniendo por debajo del 60% para el método prefabricado L-18. Por otra parte, este índice tiene una tendencia a incrementarse para el método tradicional de vigueta y bovedilla.

Figura 6. Relación porcentual entre los costos indirectos y directos (CI/CD)

 

4. Discusión

Los modelos propuestos pueden ser mejorados, pero representan el siguiente paso para comparar el sistema tradicional con otros que estén representados de la misma manera, tal como los estudiados por (Sosa et al., 2007). Se puede decir que los modelos de simulación masivos presentados en este trabajo difieren de los presentados por Baeza y por Sosa. Sin embargo los modelos presentados en este trabajo, tuvieron como punto de partida los mencionados en trabajos previos. Estos modelos ya toman en consideración la información sobre recursos y sobre costos indirectos.

Se puede mencionar que la información sobre recursos para ambos sistemas fue tomada de una entrevista con un residente de obra. Esto se puede mejorar teniendo mayor participación de más residentes para afinar y poner a punto la información para la simulación en ambos sistemas de techumbre.

Aunque se puede decir que el empleo de prefabricados en la construcción de losas para casas habitación es caro, se puede economizar si el volumen de obra es alto. Este trabajo se puede tomar como base para optimizar los procesos de las empresas constructoras de la región sureste de México. El punto de equilibrio entre los dos sistemas hallado en este trabajo, demuestra que los costos indirectos de la empresa repercuten sobre la ganancia monetaria que una empresa constructora tiene.

Aunque el sistema tradicional tiene la gran ventaja de ser más económico (compárense la columna E de las Tablas 7 y 8), esta economía es aparente para la empresa constructora (véase la Figura 6). La relación entre los costos indirectos e indirectos indica que la empresa puede llegar a pagar más en cuestiones de administración, que el costo directo de producción (cerca del 100% para 65 losas).

 

5. Conclusión

El tiempo de fabricación de las losas para un proyecto de construcción de vivienda resultó ser más productivo con el sistema prefabricado que con el sistema de losa de vigueta y bovedilla en volúmenes masivos de obra. El precio unitario total de producción por losa para una empresa constructora durante la fabricación masiva de vivienda involucra la suma de dos costos unitarios parciales: el costo directo, que contempla los costos de mano de obra y materiales y costo indirecto por administración, que engloba a los costos referidos a sueldos de oficina y campo, las prestaciones por ley y los gastos de operación.

En lo que se refiere al costo directo se observó que el método prefabricado es mayor que el método de vigueta y bovedilla, sin embargo, el sistema prefabricado es capaz de ajustar y adaptar su precio de venta en la planta en función de un volumen determinado de obra, según se pudo ver en la Figura 5 dando como resultado la disminución de este porcentaje directo (Figura 6).

 

6. Referencias

Baeza Pereyra y Julio R. (2008), Modelo de simulación para fabricar losa tradicional en la región sureste de México, Ingeniería y Universidad, Pontificia Universidad Javeriana, Vol. 12, num. 1         [ Links ]

Campos Silvia (1985), Costo de una vivienda de interés social, monografía inédita, Universidad Autónoma De Yucatán.         [ Links ]

Gutierrez Aída (1995), Defectos de procesos constructivos, monografía inédita, Universidad Autónoma De Yucatán.         [ Links ]

Martínez J. C. (1998), "EZStrobe - General-Purpose Simulation System Based on Activity Cycle, Diagrams", Proceedings of the 1998 Winter Simulation Conference held in Washington, D.C., December 13-16.         [ Links ]

Pinzón José (1990), Estudio de rendimientos de mano de obra en la construcción de viviendas de interés social, tesis inédita, Universidad Autónoma De Yucatán.         [ Links ]

Sosa Canto Jorge A., Baeza Pereyra Julio R. y Arcudia Abad Carlos E. (2007), Modelos para la simulación computarizada del proceso constructivo de losa prefabricada L-18, Ingeniería y Universidad, Pontificia Universidad Javeriana, Vol. 11, num. 1.         [ Links ]

Sosa Canto Jorge A. (2005), Evaluación técnico-económica entre dos tipos de losa mediante un proceso de simulación, tesis inédita, Universidad Autónoma De Yucatán.         [ Links ]

Yee Alfred ( 2001), Structural and economic benefits of precast/prestressed concrete construction, Pc Journal (Illinois) 46:, num 4.        [ Links ]

¹( http://ingenieriayuniversidad.javeriana.edu.co/IyUVol12N1SimulacionLosa.htm y http://ingenieriayuniversidad.javeriana.edu.co/IyUVol11N1LosaPrefabricada.htm)


E-mail: bpereyra@uady.mx

Fecha de recepción: 02/ 04/ 2009 Fecha de aceptación: 30/ 06/ 2009

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