AUTOMATIZACIÓN DE LA CUBICACIÓN Y PRECIOS UNITARIOS DE PROYECTOS DE SELLOS CORTAFUEGOS
JORGE PEÑA PARRA
Taller Profesional para optar al Título de Ingeniero Civil en Obras Civiles
FACULTAD DE INGENIERÍA Y CIENCIAS ESCUELA DE INGENERÍA EN OBRAS CIVILES
Santiago, Chile 2022
TRABAJO DE TITULACIÓN MODALIDAD TALLER PROFESIONAL
AUTOMATIZACIÓN DE LA CUBICACIÓN Y PRECIOS UNITARIOS DE PROYECTOS DE SELLOS CORTAFUEGOS
JORGE PEÑA PARRA
Taller para optar al Título de Ingeniero Civil en Obras Civiles
Profesor de Comisión: Leonardo Brescia Norambuena Profesor Examinador: Sandra Acosta Patroni
FACULTAD DE INGENERÍA Y CIENCIAS ESCUELA DE INGENERIA EN OBRAS CIVILES
Santiago, Chile 2022
La primera norma tiene como alcance establecer las condiciones de ensayo, y los criterios que permiten determinar la resistencia al fuego que brinda productos enfocados en la protección de elementos de construcción.
La segunda norma tiene como alcance establecer el método, las condiciones de ensayo y evaluación de la resistencia al fuego de puertas, elementos divisorios y materiales destinados al cierre de aperturas de muros.
La tercera norma tiene como alcance establecer las condiciones de ensayo, y criterios para evaluar el comportamiento al fuego de elementos vidriados verticales que no sean soportantes.
Como se puede apreciar, no existe en la OGUC una inclusión de la protección de las pasadas de especialidades de forma explícita, ni tampoco incluye una norma sobre los ensayos que se deben realizar a los sellos a aplicar para verificar su resistencia, sin embargo, se indica: “que se evite la propagación del fuego, tanto al resto del edificio como de un edificio a otro”, significaría que se deberían de realizar los sellos de pasadas, puesto que por estas aberturas se pueden extender el peligro mencionado en la cita.
En el último año se han realizado consultas ciudadanas para incluir la norma correspondiente a los sellos, la NCh 935/3 Of 2013 - Ensayo de resistencia al A mi familia, las personas más importantes de mi vida.
Agradecimientos
Dedico este Taller Profesional a mis padres, piedra fundamental de mi vida quienes me han brindado todo lo que está a su alcance para que llegara hasta donde estoy.
A mi familia, quienes siempre estuvieron disponibles para animarme a seguir y convidar algún consejo.
A mi pareja, la cual gracias a su apoyo incondicional me dio fuerzas para terminar esta hermosa carrera.
A mis amigos, los cuales siempre estuvieron para intercambiar opiniones, charlar, apoyarnos y crecer.
Resumen
Beck Soluciones es una empresa que se dedica al rubro de la Protección Pasiva Contra Incendios de pasadas de especialidades a través de muros divisorios, muros o losas de hormigón, con la aplicación de sellos cortafuegos.
También realiza protección de elementos estructurales como pilares y vigas de acero con pintura intumescente o mortero ignífugo.
Actualmente, la empresa presenta un proceso de análisis de costo y precios de venta bastante complejo, debido a la cantidad de variables a tener en cuenta, y a la falta de automatización computacional.
El objetivo del Taller Profesional es realizar un software que entregue la cantidad de material que requiere la instalación de los sellos cortafuegos de cada ensayo UL a utilizar, el presupuesto, los respectivos precios unitarios de cada sello y procedimientos de instalación para los trabajadores en terreno.
Abstract
Beck Soluciones is an enterprise, which is dedicated to the passive fire protection area, focusing on penetrations made in walls, partition walls or concrete slabs by different elements used in the construction sector, based on the use and application of firestop systems
It is also dedicated to the protection of structural parts like pillars or steel beams, using intumescent paints or fireproof mortars.
Currently, the enterprise is going through a complex cost-benefit analysis process and also complex sale prices, due to the amount of variables to consider and the lack of computational automation.
The objective of the professional workshop is to create a software that gives the required amount of material for the firestop installation in UL solutions, the budget, the unit prices of every firestop and the installation procedures for the construction workers.
Índice de Contenidos
1 Introducción ... 1
1.1 Descripción de la empresa ... 6
1.2 Organigrama ... 7
1.3 Descripción del cargo... 7
1.4 Motivación ... 7
1.5 Dificultades de la empresa ... 7
1.6 Objetivos del trabajo ... 8
2 Desarrollo del trabajo ... 9
2.1 Metodología ... 9
2.2 Planillas principales... 9
2.3 Planillas secundarias ... 15
3 Prueba del software ... 19
3.1 Datos de entrada ... 19
3.1.1 Prueba 1: Ampliación del Mall Parque Arauco ... 19
3.1.2 Resultados prueba 1 ... 21
3.1.3 Prueba 2: Licitación del Nuevo Hospital de Melipilla ... 22
3.1.4 Resultados prueba 2 ... 22
3.2 Análisis de resultados prueba 1 ... 23
3.3 Análisis de resultados prueba 2 ... 24
3.4 Análisis de H.H. ahorrado ... 26
4 Problemas detectados de la metodología utilizada originalmente ... 27
5 Conclusiones ... 28
Anexo A ... 30
Bibliografía ... 29 Índice de Tablas ...IX Índice de Figuras ... VIII Abstract ...VI Resumen ... V
Índice de Figuras
Figura 1: Visualización de pasadas y sellos en rojo. Fuente: Presentación de Beck, diapositiva 45. ... 2 Figura 2: Resistencia requerida por elemento según el tipo de edificio. Fuente:
OGUC. ... 2 Figura 3: Logo de la empresa. Fuente: www.beck.cl. ... 6 Figura 4: Organigrama de la empresa. Fuente: Elaboración propia. ... 7 Figura 5: Interfaz gráfica de gestión de los ensayos UL requeridos. Fuente:
Elaboración propia. ... 10 Figura 6: Ingreso de datos de entrada a la interfaz gráfica. Fuente: Elaboración propia. ... 11 Figura 7: Mensaje de no cumplimiento con la holgura. Fuente: Elaboración propia.
... 12 Figura 8: Mensaje de datos limpiados. Fuente: Elaboración propia. ... 12 Figura 9: Mensaje de advertencia de limpieza de todos los datos. Fuente:
Elaboración propia. ... 13 Figura 10: Opción de realizar un levantamiento. Fuente: Elaboración propia. ... 13 Figura 11: Planilla de cuantificación de H.H. a emplear. Fuente: Elaboración propia. ... 15
Índice de Tablas
Tabla 1: Descripción de los elementos penetrados. Fuente:
https://iq.ulprospector.com ... 4 Tabla 2: Descripción de los elementos penetrantes. Fuente:
https://iq.ulprospector.com ... 5 Tabla 3: Tablas de cubicación. Fuente: Elaboración propia. ... 16 Tabla 4: Tabla de procedimientos. Fuente: Elaboración propia. ... 18 Tabla 5: Pasadas presentes en la obra de AMPA. Fuente: Elaboración propia. ... 19 Tabla 6: Propiedades geométricas del elemento penetrado. Fuente: Elaboración propia. ... 20 Tabla 7: Propiedades geométricas del elemento penetrante. Fuente: Elaboración propia. ... 20 Tabla 8: Propiedades geométricas de la unión de tabique con losa y la unta dinámica. Fuente: Elaboración propia. ... 21 Tabla 9: Cantidad de material a comprar. Fuente: Elaboración propia. ... 21 Tabla 10: Cantidad de material proyecto del Hospital de Melipilla. Fuente:
Elaboración propia. ... 22 Tabla 11: Variación porcentual de precio unitario anteriores y nuevos de la obra AMPA. En negativo los P.U. con sobreprecio y en positivo los PU con déficit.
Fuente: Elaboración propia. ... 24 Tabla 12: Comparación de materiales necesarios para el proyecto original con lo calculado con el software. Fuente: Elaboración propia. ... 25
1 Introducción
Tener procesos definidos y automatizados en el apartado de cubicaciones, y en la elaboración de presupuestos, implica un ahorro de costos en horas hombre (HH), y de equivocaciones humanas, que finalmente tienen una incidencia importante en el costo de un proyecto. Beck Soluciones hoy en día tiene dificultades en este ámbito debido al desarrollo manual de los cálculos de estimación de material y precios unitarios, lo que conlleva a un riesgo constante de errores humanos, y en consecuencia en costos y precios elevados.
Los sellos cortafuegos son uno de los métodos de protección pasiva que se elaboraron para confinar el fuego, y así evitar la propagación de gases tóxicos, el calor y las llamas a otras partes del edificio, a través de las penetraciones o pasadas de instalaciones por elementos estructurales y no estructurales. Estos sellos consisten en una serie de materiales que, en su conjunto, forman un sistema que permite tener la cantidad de resistencia requerida en horas según el diseño del edificio. Y así evitar la expansión de los peligros mencionados anteriormente.
El tipo y cantidad de material que lleva cada sello va a depender de la clase de pasada que se analiza (sellos y pasadas en Figura 1). Por ejemplo, un sello de un muro de tabique que está penetrado por una tubería de PVC, no tendrá los mismos materiales que un muro de tabique penetrado por una tubería de acero.
La evaluación de los variados sellos que se deben aplicar según el tipo de pasada los realiza instituciones especialistas en seguridad o estudio de materiales, como, por ejemplo, Underwriters Laboratories (UL) o la American Society for Testing and Materials (ASTM) respectivamente.
Figura 1: Visualización de pasadas y sellos en rojo. Fuente: Presentación de Beck, diapositiva 45.
Actualmente en Chile la Ordenanza General de Urbanismo y Construcción (OGUC) establece la resistencia que debe tener los elementos de construcción, como por ejemplo elementos soportantes, muros cortafuegos o techumbres según el tipo del edificio como se muestra en Figura 2. La clase de edifico parte desde el tipo “a” al “d”, siendo el primero la más alta clasificación y el segundo la más baja.
Para diferenciar el tipo de edificación se toma en cuenta tres parámetros: en primer lugar, el destino del edificio, en segundo lugar, la superficie edificada o cantidad de ocupantes o densidad de carga combustible, y tercer lugar, el número de pisos de la construcción.
Figura 2: Resistencia requerida por elemento según el tipo de edificio. Fuente: OGUC.
También la OGUC, indica cuales son los ensayos que deben tener realizados los materiales a utilizar para verificar que cumplan con la resistencia requerida. Las normas de resistencia al fuego incluidas son las siguientes:
1) NCh 935/1 Of 97 - Prevención de incendio en edificios - Ensayo de resistencia al fuego - Parte 1: Elementos de construcción en general.
2) NCh 935/2 Of 84 - Prevención de incendios en edificios - Ensayo de resistencia al fuego - Parte 2: Puertas y otros elementos de cierre.
3) NCh 2209 Of 93 - Prevención de incendios en edificios - Ensayo de comportamiento al fuego de elementos de construcción vidriados.
La primera norma tiene como alcance establecer las condiciones de ensayo, y los criterios que permiten determinar la resistencia al fuego que brinda productos enfocados en la protección de elementos de construcción.
La segunda norma tiene como alcance establecer el método, las condiciones de ensayo y evaluación de la resistencia al fuego de puertas, elementos divisorios y materiales destinados al cierre de aperturas de muros.
La tercera norma tiene como alcance establecer las condiciones de ensayo, y criterios para evaluar el comportamiento al fuego de elementos vidriados verticales que no sean soportantes.
Como se puede apreciar, no existe en la OGUC una inclusión de la protección de las pasadas de especialidades de forma explícita, ni tampoco incluye una norma sobre los ensayos que se deben realizar a los sellos a aplicar para verificar su resistencia, sin embargo, se indica: “que se evite la propagación del fuego, tanto al resto del edificio como de un edificio a otro”, significaría que se deberían de realizar los sellos de pasadas, puesto que por estas aberturas se pueden extender el peligro mencionado en la cita.
En el último año se han realizado consultas ciudadanas para incluir la norma correspondiente a los sellos, la NCh 935/3 Of 2013 - Ensayo de resistencia al fuego - Parte 3: Sistema de sello de penetraciones a la OGUC.
A falta de este marco regulatorio que está en tramitación, la empresa se basa en los ensayos UL de la empresa Underwriters Laboratories para realizar un trabajo de calidad y asegure la protección de los ocupantes.
Los ensayos UL se realizan a través de dos normas, la UL 1479 y la UL 2079, la primera corresponde a los estudios que aprueban el comportamiento de los sistemas de sello cortafuego, y la segunda corresponde a los estudios que aprueban el comportamiento de los sistemas de juntas y barreras cortafuegos.
Para establecer un orden que categorice cada sello, la institución UL ha elaborado un sistema que identifica cada sello bajo tres componentes que se muestran a continuación:
𝛼𝛼 − 𝛽𝛽 − 𝛾𝛾
• 𝛼𝛼: corresponde a las letras “F”, “W” o “C”. “F” identifica a una losa que está siendo penetrada, “W” a un muro que está siendo penetrado, y “C” significa que está siendo penetrado una losa o un muro.
• 𝛽𝛽: corresponde a letras que describen la losa o muro penetrado.
A continuación, se presenta una tabla con los elementos más comunes visto en terreno:
𝜷𝜷 Descripción del elemento penetrado A Losa de hormigón con un grosor menor o igual a 5”
B Losa de hormigón con un espesor superior a 5”
J Muros de hormigón o mampostería con un espesor menor o igual a 8”
K Muros de hormigón o mampostería con un grosor superior a 8”
Tabla 1: Descripción de los elementos penetrados. Fuente: https://iq.ulprospector.com
• 𝛾𝛾: identifica al elemento penetrante con números.
A continuación, se presenta una tabla con los números y el significado que le corresponden:
𝜸𝜸 Descripción del elemento penetrante
0000 - 0999 No hay elementos penetrantes
1000 - 1999 Tubería, conducto o tubo metálico 2000 - 2999 Tubería, conducto o tubo no metálico
3000 - 3999 Cable eléctrico
4000 - 4999 Bandejas con cables eléctricos
5000 - 5999 Tubería aislada
6000 - 6999 Varios penetrantes eléctricos
7000 - 7999 Diversos penetrantes mecánicos como los ductos de aires 8000 - 8999 Múltiples penetrantes de cualquier característica
Tabla 2: Descripción de los elementos penetrantes. Fuente: https://iq.ulprospector.com
Finalmente, a modo de ejemplo, el ensayo UL C-AJ-2265 corresponde a un sistema de sello cortafuego que protege una tubería, conducto o tubo no metálico, que atraviesa una losa de espesor menor o igual a 5”, o un muro de espesor menor o igual a 8”.
Como se puede apreciar, la cantidad de sellos que existen son variados, esto conlleva a que cuando se analiza que ensayo UL utilizar y cubicar, se vuelva en un trabajo bastante intenso al no tener automatizado esta estimación, o alguna interfaz donde se ingrese los parámetros de los sellos para identificarlos. Esto implica que el tiempo utilizado para realizar los presupuestos tome más de lo esperado, además de los errores que surgen en el proceso de cálculo al ser manual, ocasionando costos elevados y presupuestos no óptimos. El trabajo a realizar en el Taller Profesional tendrá como objetivo elaborar un software que automatice la cubicación, brinde un análisis de precio unitario óptimo y un presupuesto preciso. Para realizar estos objetivos el programa dispondrá de una interfaz gráfica donde se muestra una lista con los ensayos UL que se utilizan actualmente en la empresa, también tendrá dos hojas de cálculo, una con los
requiere, además tendrá una planilla en la cual hay una guía con los procedimientos de realización de cada sello para los trabajadores en terreno.
1.1 Descripción de la empresa
Beck Soluciones (logo en Figura 3) es una empresa ubicada en General del Canto
#50, Of 301, Providencia – Región Metropolitana. Se dedica al rubro de la Protección Pasiva Contra Incendios (PPCI), donde se realiza tanto el diseño contra incendio (como, por ejemplo, la definición de la compartimentación de un edificio), como también la instalación de las protecciones, con soluciones, tales como, la aplicación de sellos cortafuegos en pasadas y juntas, o la aplicación de pintura intumescente o mortero ignífugo, entre otros.
La empresa tiene como misión “Crear, incidir y fomentar activamente una cultura preventiva de Protección Pasiva Contra Incendios en la sociedad, entendiendo la importancia del cuidado y el valor de las vidas humanas” y como visión “Ser un grupo unificado por la cultura de una empresa referente y reconocida en el rubro de la Protección Pasiva Contra Incendios, que incorpora continuamente nuevas tecnologías y productos para estar a la vanguardia. Estar presentes en las grandes obras y proyectos a nivel nacional tener una consolidada participación en proyectos Hospitalarios y de Salud y mantener una constante penetración en obras industriales”.
Figura 3: Logo de la empresa. Fuente: www.beck.cl.
1.2 Organigrama
La empresa está organizada de la siguiente manera:
Figura 4: Organigrama de la empresa. Fuente: Elaboración propia.
1.3 Descripción del cargo
El cargo donde se desempeñará el trabajo corresponde al de ayudante de Oficina Técnica. Se verán los presupuestos de sellos cortafuegos principalmente (estimación que se quiere mejorar con el proyecto), además de una estimación de protección con pintura intumescente o mortero ignífugo. Asimismo, buscar soluciones únicas de sellos de pasadas que pueden presentarse en terreno.
1.4 Motivación
El interés de realizar este trabajo en la empresa es el lograr llevar a cabo un aporte que les permita ganar más proyectos, mejores decisiones y que eventualmente signifique que la empresa vaya aumentando su prestigio.
1.5 Dificultades de la empresa
Beck soluciones actualmente tiene dificultades con la estimación de los costos, debido a la característica variable de las soluciones a aplicar en la PPCI, puesto
Vicente Beckett
Gerente Técnico
Camila PizarroPrevencionista de
Riesgos
Adolfo Flores
Operaciones
Jonathan Navas
Supervisor de Obra
Alejandro Sánchez
Instalador
Jarly Nany
Instalador
Bryan Hernández
Instalador
Jorge Peña
Oficina Técnica
Karla GonzálezRecursos
Humanos
instalación de sellos cortafuego, aplicación de pintura intumescente o mortero ignífugo, por lo cual se induce a cometer errores en el proceso que afectan en un cálculo óptimo del costo y precio de los proyectos.
Como cada proceso de cálculo de costos es distinto según lo que se realizará, se hará énfasis en mejorar la estimación en la actividad que más se desarrolla actualmente en la empresa, que es la aplicación de sellos cortafuegos.
1.6 Objetivos del trabajo
El objetivo del Taller Profesional será automatizar la cubicación, obtención de precios unitarios de cada sello a aplicar, establecer presupuestos precisos y que entregue finalmente una guía de procedimientos de cada sello cortafuegos para la instalación en terreno.
Con esto se busca:
• Optimizar el material que debe ser comprado con una cubicación precisa, sin tener que incurrir a sobrecostos por incertidumbre de una estimación errónea, producto del cálculo manual.
• Obtener un presupuesto preciso que permita tomar decisiones certeras para lograr la adjudicación de proyectos.
• Optimizar los precios unitarios de cada sello cortafuego, de tal forma que se relacione con la dificultad del sello y por lo tanto las HH dedicadas a realizarlos, además de considerar los demás costos (por ejemplo, gastos generales).
• Mejorar la calidad del trabajo con la guía de procedimientos, con una narración del cómo se debe realizar cada sello, de tal forma que el trabajador no dependa de la supervisión al 100%, ayudando además al entendimiento más efectivo en el caso de que lleguen nuevos trabajadores.
2 Desarrollo del trabajo
El Taller Profesional consiste en la realización de un software el cual contendrá una interfaz gráfica con los ensayos UL que se utilizan en la empresa. Esté se hará a través del programa Excel con su herramienta Visual Basic, y además incluirá hojas de cálculo complementarias que harán cálculos automáticos para la estimación de material y precios unitarios.
2.1 Metodología
Se tiene la premisa de realizar el trabajo a través de tres planillas principales, en donde se deben ingresar datos de entrada distintos en cada uno. Hay que destacar que una de estas planillas ya está elaborada y es propiedad de la empresa, la cual corresponde a la de elaboración de presupuesto. Está planilla al contener datos sensibles no podrá ser visualizada en el informe.
2.2 Planillas principales
La planilla principal uno, y la más importante, tiene en su contenido la totalidad de los ensayos UL que se utilizan en la empresa, como también la cantidad de material por cada sello. Ésta tiene como objetivo captar los siguientes datos de entrada:
• Cantidad de pasadas por cada ensayo UL a utilizar.
• Área de apertura del elemento penetrado.
• Área del elemento penetrante.
Ingresado los datos se logra filtrar los ensayos a emplear, como también la cantidad de material requerido para la instalación.
Para ingresar los datos de entrada se utiliza la interfaz gráfica realizada a través de una macro con la herramienta Visual Basic de Excel, está tiene la capacidad de mostrar la lista de los ensayos UL, además de diversas características que permiten una correcta edición y selección de los ensayos que sirven para cada caso analizado. A continuación, se mostrará la interfaz como también las funcionalidades:
• Interfaz gráfica de Visual Basic:
Figura 5: Interfaz gráfica de gestión de los ensayos UL requeridos. Fuente: Elaboración propia.
• Ingreso de datos de entrada de cantidad de pasadas, geometría del elemento penetrado y del elemento pasante. También contiene otros datos correspondientes al ensayo UL para su correcta elección, como el tipo de pasada, tipo de elemento penetrante, holgura mínima y máxima del espacio anular, asimismo también permite solo la edición de los datos correspondientes a cada ensayo. Por ejemplo, si el elemento penetrante es un ducto HVAC rectangular, la interfaz aprueba solo la edición de parámetros rectangulares:
Figura 6: Ingreso de datos de entrada a la interfaz gráfica. Fuente: Elaboración propia.
• Mensaje de no cumplimiento con la holgura máxima o mínima del espacio anular:
Figura 7: Mensaje de no cumplimiento con la holgura. Fuente: Elaboración propia.
• Mensaje de limpieza de datos de los datos de un ensayo para poder editarlo nuevamente:
Figura 8: Mensaje de datos limpiados. Fuente: Elaboración propia.
• Mensaje de advertencia para cuando se requiere limpiar los datos de todos los ensayos, para hacer un proyecto nuevo o editar todo nuevamente:
Figura 9: Mensaje de advertencia de limpieza de todos los datos. Fuente: Elaboración propia.
• Opción de calcular un levantamiento (contabilización visual de cada sello a realizar), o proyectar una obra donde se entreguen los datos. Esta característica es importante, dado que cuando se proyecta una obra con los datos entregados por el mandante, ellos contabilizan la pasada por muro como un sello. Sin embargo, la realidad indica que son dos, puesto que se debe sellar por ambos lados de la pared.
Figura 10: Opción de realizar un levantamiento. Fuente: Elaboración propia.
La planilla principal dos corresponde al de consumo de HH, está tiene en su contenido los rendimientos de instalación de cada sello por cuadrilla que está compuesta de un maestro y un ayudante, como también la cantidad de sellos por ensayo que se ingresaron en la planilla anterior.
Esta hoja de cálculo tiene como dato de entrada la accesibilidad a la que se encuentran los sellos (coeficiente que puede variar de 1, muy accesible, a 0.6, poco accesible), además de la cantidad de cuadrillas que se emplearán para el
que demorará la instalación de los sellos, indicador que será utilizado posteriormente en la planilla de presupuesto.
Otro valor importante que se obtiene de esta planilla es lo que se denominó como
“influencia”, que es el porcentaje de la totalidad de días que será utilizado para completar cada ensayo UL a instalar, la fórmula es la siguiente:
𝑖𝑖𝑖𝑖 = 𝑑𝑑𝑖𝑖
𝑑𝑑𝑑𝑑 Donde:
𝑖𝑖𝑖𝑖 : corresponde a la “influencia” del ensayo UL i.
𝑑𝑑𝑖𝑖 : corresponde a la cantidad de días que demora finalizar la totalidad de los sellos del ensayo UL i.
𝑑𝑑𝑑𝑑 : corresponde a la cantidad días que demorará el proyecto.
𝑑𝑑𝑖𝑖 = 1 𝑟𝑟𝑖𝑖 ∗ 𝑢𝑢𝑖𝑖
Donde:
𝑑𝑑𝑖𝑖 : corresponde a la cantidad de días que demora terminar la totalidad de los sellos del ensayo UL i.
𝑟𝑟𝑖𝑖 : corresponde a la cantidad de sellos del ensayo UL i que se pueden realizar en un día.
𝑢𝑢𝑖𝑖 : corresponde a la cantidad de sellos a realizar del ensayo UL i.
A continuación, se mostrará la interfaz de cálculo:
Figura 11: Planilla de cuantificación de H.H. a emplear. Fuente: Elaboración propia.
2.3 Planillas secundarias
Luego de ingresado los datos de las planillas principales, las hojas secundarias los cuantificarán, y automáticamente realizarán los cálculos para obtener la cantidad de material, precios unitarios y la guía de procedimientos.
Las planillas son las siguientes:
a) Planilla de cubicación:
En esta hoja de Excel se calcula automáticamente la cantidad de material que se debe comprar para la instalación de los sellos. Consiste en tres tablas: una que toma la cantidad de material obtenida de la planilla principal uno; otra visualiza la cantidad de material estimada con un porcentaje de pérdidas; la última cuantifica el material.
A continuación, se mostrará la planilla de cubicación:
Tabla 3: Tablas de cubicación. Fuente: Elaboración propia.
Como se puede apreciar en la Tabla 3, hay escrito en color rojo la palabra “teórico”
y “terreno” en los productos Metacaulk, esto se debe a que en los ensayos UL el espesor de aplicación del producto es bajo, por lo que éste se redondea a un valor que es aplicable en terreno y con esto se calcula el consumo de material estimado.
b) Planilla de análisis de precios unitarios:
En esta hoja de Excel se realiza automáticamente el análisis de precios unitarios, el cálculo se realiza a través de la distribución las variables que influyen en el costo en forma de porcentaje, para multiplicarlos por el valor de cada partida, que son determinadas en la planilla de presupuesto (propiedad de la empresa). Las variables que influyen en los precios unitarios son el costo de los materiales, el costo de la mano de obra directa e indirecta y los gastos generales. A continuación, se detallará el cálculo que se realiza:
• En primer lugar, se determina cuánto es el costo de material a utilizar en total, de cada ensayo UL por el conjunto de sellos que le corresponden a
cada uno. Esto se establece a través de porcentaje, evaluando cuánto del material a comprar es el utilizado por cada ensayo. La fórmula es la siguiente:
𝑎𝑎𝑖𝑖,𝑚𝑚= 𝑏𝑏𝑖𝑖,𝑚𝑚
𝑐𝑐𝑚𝑚 ∗ 𝑑𝑑𝑚𝑚 Donde:
𝑎𝑎𝑖𝑖,𝑚𝑚 : corresponde al costo total del material m utilizado por el ensayo UL i.
𝑏𝑏𝑖𝑖,𝑚𝑚 : corresponde a la cantidad del material m utilizado por ensayo UL i.
𝑐𝑐𝑚𝑚 : corresponde a la cantidad total de material m cubicado.
𝑑𝑑𝑚𝑚 : corresponde al costo total del material m cubicado.
• En segundo lugar, se determina cuánto es el costo total de mano de obra por cada ensayo UL según la cantidad de sellos que le corresponden, relacionando la “influencia” con el costo de mano de obra total. La fórmula es la siguiente:
𝑎𝑎𝑑𝑑𝑖𝑖 = 𝑖𝑖𝑖𝑖 ∗ 𝑐𝑐𝑑𝑑 Donde:
𝑎𝑎𝑑𝑑𝑖𝑖 : corresponde al costo total del mano de obra del ensayo UL i.
𝑖𝑖𝑖𝑖 : corresponde a la “influencia” del ensayo UL i.
𝑐𝑐𝑑𝑑 : corresponde al costo total de la mano de obra presupuestada.
• En tercer lugar, se reparte la totalidad de los gastos generales del mismo modo que se fija el costo por mano de obra, por cada ensayo UL a aplicar.
• En cuarto lugar, se debe cuadrar un presupuesto residual que corresponde a herramientas varias y el sobrante del adquirido. Ésta se reparte del mismo modo que la mano de obra y los gastos generales en los distintos ensayos UL a aplicar.
• Por último, el precio unitario viene dado por la siguiente fórmula:
𝑃𝑃𝑟𝑟𝑃𝑃𝑐𝑐𝑖𝑖𝑃𝑃 𝑢𝑢𝑢𝑢𝑖𝑖𝑑𝑑𝑎𝑎𝑟𝑟𝑖𝑖𝑃𝑃 𝑑𝑑𝑃𝑃𝑑𝑑 𝑃𝑃𝑢𝑢𝑒𝑒𝑎𝑎𝑒𝑒𝑃𝑃 𝑖𝑖 = 𝐶𝐶𝑃𝑃𝑒𝑒𝑑𝑑𝑃𝑃 𝑑𝑑𝑃𝑃𝑑𝑑𝑎𝑎𝑑𝑑 𝑑𝑑𝑃𝑃𝑑𝑑 𝑃𝑃𝑢𝑢𝑒𝑒𝑎𝑎𝑒𝑒𝑃𝑃 𝑈𝑈𝑈𝑈 𝑖𝑖 𝐶𝐶𝑎𝑎𝑢𝑢𝑑𝑑𝑖𝑖𝑑𝑑𝑎𝑎𝑑𝑑 𝑑𝑑𝑃𝑃 𝑒𝑒𝑃𝑃𝑑𝑑𝑑𝑑𝑃𝑃𝑒𝑒 𝑑𝑑𝑃𝑃𝑑𝑑 𝑃𝑃𝑢𝑢𝑒𝑒𝑎𝑎𝑒𝑒𝑃𝑃 𝑈𝑈𝑈𝑈 𝑖𝑖 En el Anexo A se visualiza la hoja de cálculo de análisis de precios unitarios.
c) Planilla de procedimientos
En esta hoja de Excel se muestran los procedimientos de todos los ensayos UL que utiliza la empresa, en el cual se puede presionar un botón de filtro (elaborado con una macro) para mostrar solo los ensayos que serán utilizados en el proyecto que se estudie. En esta se indica la holgura del espacio anular junto con su forma de aplicación, con las dimensiones de cada material a instalar. Además, se agregó una opción de impresión a PDF de forma rápida.
A continuación, se mostrará una parte de la planilla:
Tabla 4: Tabla de procedimientos. Fuente: Elaboración propia.
3 Prueba del software 3.1 Datos de entrada
Para ver el funcionamiento del software, y concluir si éste cumple con los objetivos establecidos, se realizaron dos pruebas. Una se realizó con la actualización del último contrato que se efectuara con la constructora TECSA en la obra de Ampliación del Mall Parque Arauco (AMPA) y la otra prueba corresponde a una comparativa entre lo que se obtiene con el software y lo presentado para la licitación del Hospital de Melipilla al contratista principal, constructora San José.
Éste último proyecto no fue adjudicado.
3.1.1 Prueba 1: Ampliación del Mall Parque Arauco
En la obra de AMPA, el contrato manejado corresponde a una serie de precios unitarios, es decir, se cobra por sello realizado.
El mandante solicita a Beck una mejora de estos precios, pues los que se utilizan actualmente se elaboraron con la partida de sellos cortafuegos en el año 2019, lo que implica que son valores desactualizados.
Los sellos a los que se le deben verificar sus precios unitarios son los siguientes:
Tabla 5: Pasadas presentes en la obra de AMPA. Fuente: Elaboración propia.
Las cantidades de pasadas por sello y sus propiedades geométricas son las siguientes:
Tabla 6: Propiedades geométricas del elemento penetrado. Fuente: Elaboración propia.
Tabla 7: Propiedades geométricas del elemento penetrante. Fuente: Elaboración propia.
Las propiedades geométricas del sello para unión entre tabique y hormigón, y sello para junta dinámica, son los siguientes:
Tabla 8: Propiedades geométricas de la unión de tabique con losa y la unta dinámica. Fuente: Elaboración propia.
3.1.2 Resultados prueba 1
Una vez que se ingresa los datos de entrada a través de la interfaz gráfica, se obtienen los siguientes resultados:
• Material que comprar:
Tabla 9: Cantidad de material a comprar. Fuente: Elaboración propia.
• La cantidad de tiempo de trabajo corresponde a 4 meses.
• El valor del presupuesto es de $25.032.808 CLP.
• Los precios unitarios de los sellos instalados de cada ensayo UL (como es material delicado de la empresa, los precios no serán visibles en el informe).
3.1.3 Prueba 2: Licitación del Nuevo Hospital de Melipilla
Para ver la funcionalidad del software y su beneficio en grandes proyectos, se verán los resultados que se obtienen con la obra del Hospital de Melipilla (la cual no se adjudicó), en comparación a lo presentado en el momento de la licitación.
Para realizar la comparativa se utilizan los mismos precios de los productos y consideraciones de cobros para ver el beneficio real del software. Además, este proyecto en comparación a la de AMPA, tiene un contrato previsto formulado a través de suma alzada, por lo cual el presupuesto debe ser calculado de forma precisa.
En la obra se deben instalar 1772 sellos de pasadas de distintas clases, tales como: bandejas eléctricas que atraviesan tabique, ductos de clima que atraviesan tanto losa como muros de hormigón, entre otros. Además de 8400 metros de unión de tabique con losa de hormigón. Antecedentes que la sindican como una obra de gran magnitud.
3.1.4 Resultados prueba 2
Ingresado los datos de entrada de cada sello se obtiene las siguientes cantidades de material a utilizar en el proyecto:
Tabla 10: Cantidad de material proyecto del Hospital de Melipilla. Fuente: Elaboración propia.
Luego, la cantidad de meses de trabajo son 9, y el valor total del proyecto corresponde a $111.415.785 CLP a diferencia del original que ronda los
$101.204.857 CLP, lo que implica un aumento de alrededor del 10%.
3.2 Análisis de resultados prueba 1
En primer lugar, se puede apreciar que se calcula de forma sencilla la cantidad de material a utilizar en lo que queda del proyecto, puesto que solo basta con ingresar los datos de entrada en el programa para obtenerlos, además de mostrar cuanto es la cantidad de tiempo que le resta al proyecto.
En segundo lugar, el presupuesto que se obtiene con los precios unitarios anteriores corresponde a una suma de $26.347.619 CLP, a diferencia del nuevo son $25.035.409 CLP, logrando una reducción de un 5% del presupuesto original.
Luego, como se puede apreciar en la Tabla 11, el único precio unitario que se sigue manteniendo es del sello que se aplica en la unión de tabique con losa al tener una variación porcentual mínima. Además, hay varios sellos que están con sobreprecios, como también varios que están con déficit. Esto es debido que, para calcular los precios unitarios antiguos se toma en consideración precios anteriores, y también la repartición de los costos según como se estima conveniente, sin tener en consideración el rendimiento de instalación de cada sello, por lo cual el precio calculado resulta ser en una aproximación.
Hay que destacar los sellos de los ensayos C-AJ-2597 y B04-01r1, los cuales tienen un déficit en el precio de venta de un 47% y 56%, respectivamente. Y de los ensayos que estaban con sobreprecio se aprecia un promedio del 40%.
Tabla 11: Variación porcentual de precio unitario anteriores y nuevos de la obra AMPA. En negativo los P.U.
con sobreprecio y en positivo los PU con déficit. Fuente: Elaboración propia.
Finalmente, como el contrato es a serie de precio unitario, la pérdida por la instalación de un sello con déficit en el precio se puede compensar con la instalación de otro con sobrecosto, pero el riesgo recae ante una eventual situación donde se instalen más sellos del primero que del segundo.
3.3 Análisis de resultados prueba 2
Como se puede apreciar en la Tabla 12, la cantidad de material calculado con el software es bastante menor al proyectado originalmente, a excepción del material Metacaulk 1000, el cual se debe adquirir ocho unidades de tinetas adicionales, pero que no resulta significativo a diferencia de las otras cantidades. Finalmente, el sobrecosto estimado con el material previsto en primera instancia asciende a un total de $26.309.794 CLP.
Tabla 12: Comparación de materiales necesarios para el proyecto original con lo calculado con el software.
Fuente: Elaboración propia.
También se aprecia que hay diferencias en la duración del trabajo, ya que el tiempo estimado originalmente corresponde a 5 meses de trabajo, a diferencia del calculado con el software, el cual estima una duración de 9 meses. La diferencia se debe a que en el presupuesto original no se tomó en cuenta las HH invertidas en la instalación del sello de unión de tabique con la losa, lo que implica que hay 4 meses de costos no considerados en mano de obra
Luego, el presupuesto calculado originalmente para la licitación es de
$101.204.857 CLP, a diferencia del calculado con el software que es de
$111.415.785 CLP, lo que indica una corrección de alrededor de un 10%.
Esto implica que eventualmente tampoco se hubiera logrado la adjudicación del proyecto, pero hay que tener en cuenta las siguientes observaciones:
• En primer lugar, en el presupuesto original no se tomó en cuenta las HH invertidas en el sello de unión con tabique. Si este se considerada, la duración del proyecto aumenta igualmente a 9 meses y el presupuesto del proyecto asciende a $112.898.175 CLP.
• En segundo lugar, se observa que para el cálculo de las HH de las cuadrillas (son dos), no se considera el trabajo que realiza una de ellas, por lo cual el valor del presupuesto considerando el costo de las H.H. de la instalación del sello anterior, debería de ser $127.881.861 CLP.
Ante estas observaciones, en el caso de haberse adjudicado el proyecto con el monto original, y tomando las consideraciones de ese momento, hubiera habido
$26.667.004 CLP que debería de haber cubierto la empresa.
Finalmente, si bien con el nuevo presupuesto de igual forma la empresa no se hubiera adjudicado el proyecto, al ser este más preciso, se habría podido realizar decisiones más acertadas para poder reducir los costos, y no en base a un presupuesto erróneo que hubiera generado problemas económicos.
3.4 Análisis de H.H. ahorrado
Actualmente, la empresa tiene un encargado dedicado al estudio de los proyectos en las obras de instalación de sellos cortafuegos, esté debe realizar un levantamiento para definir las características de las penetraciones, tales como, definir sus geometrías y ver el ensayo UL que corresponde a cada caso. Luego, debe estimar la cubicación, calcular los días de trabajo y realizar el presupuesto (costos de mano de obra, materiales, gastos generales, etc.). Finalmente, debe definir cuál es el precio unitario de venta de cada sello a instalar, repartiendo el presupuesto de tal forma que tenga relación con el rendimiento por sello diario.
Todo este proceso debe realizarlo de forma manual, lo cual conlleva alrededor de 4 días de trabajo, el cual se logra reducir a 1-2 días. Esto determina que haya un ahorro de HH importante, además del tiempo ganado, el cual se puede dedicar a otros trabajos, provocando procesos más efectivos.
Considerando el sueldo de un ingeniero de Oficina Técnica de $1.000.000 pesos líquidos ($47.619 CLP diarios), el software le ahorra la empresa alrededor de
$100.000 CLP en elaboración de presupuestos.
4 Problemas detectados de la metodología utilizada originalmente
Como se puede apreciar con las pruebas realizadas anteriormente, lo que prima es el error humano, puesto que cada uno de los cálculos se realiza manualmente, lo que supone que se desarrollen errores en cadena que son difíciles de localizar.
De esta forma el software creado beneficia de gran manera a la empresa al crear presupuestos con fluidez, y lo bastante precisos para tomar decisiones tempranas que pueden significar en lograr la adjudicación de proyectos o bien el de retirarse para priorizar otros, a diferencia a como se realizaba anteriormente, que implicaba reacciones tardías y errores que significaban presupuestos elevados, como por ejemplo, con el proyecto del Hospital de Melipilla donde las HH invertidas fueron bastante elevadas, y que para lograr la reducción de los costos significo en errores de cálculo que podrían haber sido muy perjudiciales para la empresa en el caso de la adjudicación del proyecto. Por esta razón el software resulta ser bastante potente, debido a que, teniendo solo los datos de holgura, tipo de penetrante y elemento penetrado, permite establecer un presupuesto preliminar ingresando estos datos a través de la interfaz gráfica, sin tener que estar colocando casilla por casilla en la hoja de cálculo los parámetros para establecer un presupuesto inicial que puede ser equivocado. Asimismo, con los mismos datos si se requiere, se puede estimar solamente la cubicación y no necesariamente con la intención de establecer un presupuesto.
5 Conclusiones
En general, el software destaca de gran manera debido a su simpleza de uso, dado que el ingreso de los datos de entrada es lo bastante amigable para que no haya confusión para al operador, de tal forma de evitar los errores que podrían cometerse. De igual forma, para reducir aún más una posible equivocación el programa detecta si no hay cumplimiento con los parámetros del ensayo UL que se utilizara (holgura).
Por otro lado, resaltar la precisión que se puede conseguir en la elaboración de presupuestos, lo que permite establecer mayores márgenes de ganancia sin tener que incurrir en sobrecostos. Además, recalcar la posibilidad de poder tomar decisiones tempranas (reducción de 2 días de elaboración de presupuesto), que significan en una fluidez de la composición del presupuesto debido a la rapidez con la que se puede manejar los datos.
También mencionar la exactitud que se obtiene en la cubicación, reduciendo así el material extra lo mayor posible (debido a que se asume un porcentaje de pérdida que puede ocurrir o no, se sobrestimaba de gran manera el material cuando se calculaba de forma manual).
En cuanto a los resultados obtenidos con las pruebas realizadas, se puede observar que el software mejorara de manera notable la estimación de los precios unitarios permitiendo tener un cobro adecuado por la instalación de los sellos, sin tener déficit ni sobrecosto, esto significa en un acuerdo justo entre la empresa y el mandante.
Finalmente, distinguir que los objetivos planteados en un principio los cuales son:
cubicar, obtener el presupuesto, precios unitarios y la guía de procedimientos, fueron logrados de forma satisfactoria. Por lo cual, el software será de gran utilidad para la empresa.
Bibliografía
Metacaulk. (s.f.). Firestop Solution Guide. Obtenido de Rectorseal:
https://apps.rectorseal.com/fsg/main
Underwriters Laboratories. (31 de 08 de 2020). Through - penetration Firestop Systems. Obtenido de Underwriters Laboratories:
https://iq.ulprospector.com
Urbanismo, M. d. (2020). Resumen de modificaciones y rectificaciones de la Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones. Obtenido de Ministerio de Vivienda y Urbanismo: https://www.minvu.cl/wp- content/uploads/2019/05/OGUC-Junio-2020-D.S.-N%C2%B032-D.O.-13- 06-2020.pdf
Anexo A