Tres buenas prácticas de la construcción que deberías conocer como diseñador estructural

Por Juan David Gómez, PhD

Recientemente a través de una conversación con mi amigo y colega Alejandro Vásquez Hernández aprendí que en un proyecto constructivo hay 3 ideas o conceptos que son claves para el éxito o fracaso del mismo. Estos son (i) la fragmentación de disciplinas participantes en el proyecto (ii) el framework justo-a-tiempo y (iii) la toma de decisiones en el último momento responsable posible. La adopción de estos 3 principios disminuye los riesgos de retrabajos, evita los  desfases presupuestales y reduce los retrasos en la programación de obra. En este artículo revisaremos cómo, de manera paradójica, la práctica del diseño estructural de edificios en concreto reforzado poco o nada favorece la implementación de estos principios.

Fragmentación de disciplinas

El primero de estos principios es la fragmentación (o falta de integración) entre las diferentes disciplinas que participan en el desarrollo de un proyecto tanto en su etapa de estudios previos como en el proceso mismo de  construcción. Este es precisamente uno de los problemas que trata de resolver la metodología Building Integrated Modeling (BIM). En el caso del proyecto estructural este concepto se traduce en la “falta de integración entre la fase de diseño y la lógica de manufactura”. En términos aún más simples, esto significa que si quien diseña no conoce en detalle las lógicas del proceso constructivo aumentará el riesgo en términos de productos difíciles de materializar. En nuestro caso esto puede suceder con la estructura misma o en la solución de reforzamiento.

Flexibilidad en la toma de decisiones

Los otros 2 conceptos se pueden enmarcar en el más amplio de flexibilidad en la toma de decisiones en el proceso constructivo. El primero de estos conceptos tiene que ver con la posibilidad de adoptar un framework de toma de decisiones Justo-a-Tiempo (Just-in-Time framework), mientras que el segundo hace referencia al concepto de Último Momento Responsable Posible (Last responsible Moment).

El Just-In-Time (JIT) framework es una filosofía de gestión de producción que busca aumentar la eficiencia reduciendo al mínimo los inventarios y produciendo solo lo necesario, en el momento exacto y en la cantidad requerida. Este enfoque está orientado a reducir desperdicios y optimizar recursos. En el caso de la construcción la aplicación directa del framework de JIT está en buscar que los materiales lleguen al sitio de construcción justo cuando se necesitan, reduciendo costos de almacenamiento y reduciendo el riesgo de daños o pérdidas. Esta práctica a la vez favorece una planificación eficiente, sin interrupciones, minimizando tiempos muertos y mejorando la productividad. Igualmente su adopción permite reducir desperdicios produciendo y utilizando solo lo necesario.

Similarmente, el concepto de Último Momento Responsable Posible es un principio que sugiere posponer las decisiones hasta lo más tarde posible pero hasta que todavía estas se puedan tomar sin incurrir en costos adicionales o riesgos significativos. Esto permite que las decisiones se tomen basadas en la información más actualizada y relevante. En el caso de la construcción esta práctica permite mantener abiertas las opciones el mayor tiempo posible para adaptarse a cambios inesperados. Al esperar para decidir, se pueden considerar más variables y minimizar la posibilidad de errores o retrabajos. Además se evita comprometer recursos en decisiones prematuras que podrían cambiar, ahorrando tiempo y dinero.

La curva de MacLeamy

Estos conceptos o frameworks también se deben contrastar con la curva de Macleamy que describe el impacto y costo de las decisiones en la línea de tiempo de desarrollo del proyecto. Por ejemplo en la curva de la figura la línea azul muestra cómo la capacidad de influir en el proyecto disminuye a medida que avanza el tiempo. En contraste la curva roja representa el aumento en el costo de realizar cambios mientras más se avanza en la línea de tiempo. De acuerdo con la curva los cambios realizados en etapas tempranas son menos costosos y tienen un mayor impacto, mientras que los cambios realizados en etapas tardías son más costosos y generan un menor impacto, estos últimos son en realidad correcciones o retrabajos. Esto significa que cuanto antes se identifiquen y solucionen problemas o se incorporen mejoras, menor será el impacto en el tiempo y el presupuesto del proyecto.

El diseño estructural actual no favorece las buenas prácticas constructivas

Paradójicamente el diseño estructural en su formato actual va en contravía de estos principios o buenas prácticas constructivas. Por ejemplo, en los ambientes constructivos de Colombia y Panamá y seguramente en varios paises de Latino America una vez terminada la concepción de la superestructura el ingeniero estructural entrega al cliente un juego o paquete de planos con la solución de reforzamiento para que este realice la adquisición de materiales y comience la ejecución de la fase constructiva. Esta práctica, dictaminada principalmente por barreras tecnológicas, limita significativamente la flexibilidad en el proceso constructivo.

Este enfoque del diseño estructural tiene varias implicaciones negativas si la miramos en relación con el framework Just-in-Time (JIT) y con el concepto de Último Momento Responsable (Last Responsible Moment). Entre algunas de estas connotaciones negativas tenemos:

• La necesidad de definir todos los detalles del refuerzo desde el inicio obligando a tomar decisiones prematuras, sin considerar información que podría surgir más adelante.
• El uso de una sola versión de los planos dificulta la adaptación a cambios en las condiciones del sitio, a la disponibilidad de materiales o a identificar posibles mejoras en el diseño.
• Impide minimizar inventarios y tener la posibilidad de recibir materiales justo cuando se necesitan.
• No permite posponer decisiones sobre detalles del refuerzo hasta contar con la información más actualizada.
• Si se necesitan cambios, modificarlos en etapas avanzadas es más costoso y complejo, tal como lo ilustra la curva de MacLeamy.
• No se capitaliza el conocimiento práctico del equipo de construcción para mejorar el diseño.

Cómo mejorar el proceso constructivo desde el diseño estructural

A continuación proponemos algunas ideas para mejorar el proceso constructivo desde el diseño estructural.

Adoptar un enfoque colaborativo que involucre a todos los profesionales desde las etapas iniciales del proyecto. Por ejemplo, el Diseño Integrado (Integrated Project Delivery) permite que ingenieros estructurales, constructores y otros especialistas trabajen conjuntamente, compartiendo conocimientos y alineando objetivos para fomentar la flexibilidad en el proyecto.

La adopción de tecnologías de modelado digital permiten optimizar el proceso. Por ejemplo el diseño paramétrico ofrece la flexibilidad de ajustar rápidamente los planos con base a parámetros definidos permitiendo adaptaciones según las condiciones cambiantes del proyecto.

La implementación del framework Just-in-Time en la adquisición de los materiales contribuye significativamente a la eficiencia. Al planificar la adquisición del acero de refuerzo de manera escalonada, alineada con el avance real de la obra, se reducen los costos de almacenamiento y se minimizan los desperdicios. 

El poder hacer una actualización continua de los planos de refuerzo, abierta a modificaciones hasta el punto necesario para la construcción, brinda la flexibilidad para adaptarse a nuevas circunstancias o requerimientos, optimizando los resultados finales y reduciendo la necesidad de costosos retrabajos.

Flexibilizar los planos de reforzamiento aporta un valor significativo. Desarrollar variantes de detalles de refuerzo que puedan adaptarse según las circunstancias proporciona al equipo de construcción opciones para elegir la más adecuada en cada situación. Esto permite modificar elementos específicos minimizando interrupciones en el proceso constructivo.

Finalmente, integrar la logística en la planificación general del proyecto asegura una sincronización efectiva de las actividades. Coordinar las entregas y la instalación del refuerzo con el cronograma de obra evita interrupciones y optimiza el flujo de trabajo. Ajustar el uso de mano de obra y equipos según las necesidades inmediatas maximiza la eficiencia y aprovecha al máximo los recursos disponibles.