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Kevin Morales

17/5/2024

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CARACTERIZACIÓN DE LOS BENEFICIOS DE LA METODOLOGÍA BIM
IDENTIFICANDO LAS PRINCIPALES CAUSAS QUE OCASIONAN FALENCIAS
DENTRO DE LA CONSTRUCCIÓN GENERANDO UNA CONSULTA A
PROFESIONALES DEL SECTOR

Valeria Bello Morales

Santiago Osorio Galindo

Universidad Católica de Colombia
Facultad de Ingeniería
Ingeniería civil
Bogotá D.C.
2022

CARACTERIZACIÓN DE LOS BENEFICIOS DE LA METODOLOGÍA BIM
IDENTIFICANDO LAS PRINCIPALES CAUSAS QUE OCASIONAN FALENCIAS
DENTRO DE LA CONSTRUCCIÓN GENERANDO UNA CONSULTA A
PROFESIONALES DEL SECTOR

Autores:
Valeria Bello Morales
Código: 508494
Estudiante de Ingeniería Civil
Universidad Católica de Colombia

Santiago Osorio Galindo
Código: 507901
Estudiante de Ingeniería Civil
Universidad Católica de Colombia

Trabajo de grado para optar al título de Ingeniero Civil

Asesor:
Ing. MsC. Henry Alberto Córdoba Romero
Profesor de Planta de Ingeniería Civil
Universidad Católica de Colombia

Universidad Católica de Colombia
Facultad de Ingeniería
Ingeniería civil
Bogotá D.C.
2022

https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/deed.es

NOTA DE ACEPTACIÓN

Firma del presidente del jurado

Firma del jurado 1

Firma del jurado 2

Bogotá, junio de 2022

DEDICATORIA

A mi mamá Andrea por su amor incondicional, por su esfuerzo y por su apoyo.

A mi abuela Yolanda por estar siempre conmigo y formar lo que soy hoy.

A mis hermanas Paula y Luciana porque las amo con todo mi corazón.

A mis papás Gloria y Guillermo por siempre apoyarme en todo, y estar presentes en
todos mis logros.

A mis abuelos que estuvieron para mí y ser el modelo a seguir en el amor y en
familia.

AGRADECIMIENTOS

Los autores expresan sus agradecimientos a:

A Dios, mi mamá, mi abuela y mis hermanas, infinitas gracias por todo su apoyo y
amor.

A mis papás, tíos y primos que conocen el camino recorrido para llegar donde estoy
y que siempre estarán presentes.

CONTENIDO

LISTA DE FIGURAS ................................................................................................ 8
LISTA DE TABLAS .................................................................................................. 8
LISTA DE ECUACIONES ........................................................................................ 8
1. INTRODUCCIÓN .............................................................................................. 9
2. PLANTEAMIENTO Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA .............................. 10
3. JUSTIFICACIÓN ............................................................................................. 11
4. ANTECEDENTES ........................................................................................... 12
4.1. HISTORIA Y EVOLUCIÓN DE LA METODOLOGÍA BIM .............................. 12
4.2. METODOLOGÍA BIM EN EL MUNDO ........................................................... 13
4.3. METODOLOGÍA BIM EN COLOMBIA ........................................................... 14
4.4. CAUSAS DE FALENCIAS EN PROYECTOS DE CONSTRUCCIÓN ............ 15
5. PLANTEAMIENTO Y FORMULACIÓN DE LA PREGUNTA DE
INVESTIGACIÓN ................................................................................................... 17
6. OBJETIVOS .................................................................................................... 18
6.1. OBJETIVO GENERAL .................................................................................... 18
6.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ........................................................................... 18
7. ESTADO DEL ARTE ...................................................................................... 19
7.1. CAUSAS DE FALENCIAS EN PROYECTOS DE CONSTRUCCIÓN ............. 19
7.2. BENEFICIOS BIM EN LA MITIGACIÓN DE FALENCIAS EN PROYECTOS DE
CONSTRUCCIÓN .................................................................................................. 22
8. MARCO TEÓRICO ......................................................................................... 24
8.1. FALENCIAS EN PROYECTOS DE CONSTRUCCIÓN .................................. 24
8.2. BUILDING INFORMATION MODELING (BIM) ............................................... 24
8.3. BENEFICIOS BIM ........................................................................................... 25
8.4. ESCALA LIKERT ............................................................................................ 26
8.5. ÍNDICE DE IMPORTANCIA RELATIVA .......................................................... 26
8.6. PRUEBA “T” PARA MUESTRAS INDEPENDIENTES .................................... 26
9. METODOLOGÍA ............................................................................................. 29
9.1. ETAPA 1: REVISIÓN DOCUMENTAL E IDENTIFICACIÓN DE CAUSAS DE
FALENCIAS EN PROYECTOS DE CONSTRUCCIÓN Y BENEFICIOS DEL USO
DE LA METODOLOGÍA BIM.................................................................................. 29

9.2. ETAPA 2: EVALUACIÓN DEL NIVEL DE INFLUENCIA DE LOS BENEFICIOS
DEL USO DE LA METODOLOGÍA BIM EN LA MITIGACIÓN DE LAS CAUSAS DE
FALENCIAS EN PROYECTOS DE CONSTRUCCIÓN ......................................... 29
9.2.1. Planteamiento y distribución de encuesta .................................................... 29
9.2.2. Análisis numérico de los datos recolectados ............................................... 30
9.3. ETAPA 3: CATEGORIZACIÓN DE LOS BENEFICIOS DE LA
METODOLOGÍA BIM Y REPORTE DE RESULTADOS ........................................ 30
10. ALCANCE Y LIMITACIONES....................................................................... 32
10.1. ALCANCE .............................................................................................. 32
10.1.1. Bases de datos................................................................................... 32
10.1.2. Herramientas para el diseño del instrumento ..................................... 32
10.1.3. Tipos de proyectos de enfoque del instrumento ................................. 32
10.1.4. Medio de divulgación del instrumento ................................................ 32
10.1.5. Profesionales para consultar .............................................................. 32
10.1.6. Análisis numérico ............................................................................... 33
10.2. LIMITACIONES ........................................................................................ 33
11. RESULTADOS Y ANÁLISIS ........................................................................ 34
11.1. ETAPA 1: REVISIÓN DOCUMENTAL PARA LA IDENTIFICACIÓN DE
CAUSAS DE FALENCIAS EN PROYECTOS DE CONSTRUCCIÓN Y BENEFICIOS
DEL USO DE LA METODOLOGÍA BIM. ................................................................ 34
11.1.1. Causas de falencias en proyectos de construcción............................ 35
11.1.2. Beneficios del uso de la metodología BIM ......................................... 37
11.2. ETAPA 2: EVALUACIÓN DEL NIVEL DE INFLUENCIA DE LOS
BENEFICIOS DEL USO DE LA METODOLOGÍA BIM EN LA MITIGACIÓN DE LAS
CAUSAS DE FALENCIAS EN PROYECTOS DE CONSTRUCCIÓN .................... 39
11.2.1. Planteamiento y distribución de la encuesta ...................................... 39
11.2.2. Análisis numérico de los datos recolectados ...................................... 44
11.3. ETAPA 3: CATEGORIZACIÓN DE BENEFICIOS BIM Y REPORTE DE
RESULTADOS ....................................................................................................... 51
11.3.1. Prueba “t” paramuestras independientes .......................................... 51
12. CONCLUSIONES ........................................................................................ 56
13. RECOMENDACIONES ................................................................................ 59
BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................ 60
ANEXOS ...................................................................................................... 64

Lista de figuras

Ilustración 1. Metodología BIM en Latinoamérica .................................................. 14
Ilustración 2. Estrategia nacional BIM 2020-2026 en Colombia ............................. 15
Ilustración 3. Mapa conceptual de la metodología propuesta ................................ 31
Ilustración 4. Nube de palabras clave .................................................................... 34
Ilustración 5. Metodología de trabajo. .................................................................... 35
Ilustración 6. Formato matriz encuesta realizada................................................... 41
Ilustración 7. Ficha técnica encuesta ..................................................................... 43
Ilustración 8. Distribución de la población encuestada. ......................................... 44
Ilustración 9. Histograma índice de importancia relativa por cada beneficio BIM .. 48
Ilustración 10. Beneficios metodología BIM ........................................................... 50
Ilustración 11.Regresión lineal entre los beneficios B2 y B7. "Comunicación" ...... 53

Lista de tablas

Tabla 1. Resultados de la investigación de Pinto, desperdicios en obras. ............. 20
Tabla 2. Causas de falencias y desperdicios según Soibelman [27]. .................... 20
Tabla 3. Principales causas de falencias en obras de construcción. ..................... 24
Tabla 4. Beneficios BIM dentro de los proyectos de construcción. ........................ 26
Tabla 5. Etapas beneficios BIM en proyectos de construcción .............................. 39
Tabla 6. Identificadores propuestos causas de falencias ....................................... 45
Tabla 7. Valores totales agrupados obtenidos en la encuesta ............................... 46
Tabla 8. Valores de índice de importancia relativa beneficios BIM ........................ 47
Tabla 9. Índices de importancia relativa de cada beneficio respecto a las falencias
............................................................................................................................... 49
Tabla 10. Posiciones y valores obtenidos para cada beneficio BIM ...................... 52
Tabla 11. Valores estadísticos para las respuestas obtenidos .............................. 54
Tabla 12. t-valor para cada beneficio ..................................................................... 55
Tabla 13. Ranking de 1 a 9, beneficios BIM .......................................................... 57

Lista de ecuaciones

Ecuación 1. Índice de importancia relativa ............................................................. 27
Ecuación 2. t-valor ................................................................................................. 27

1. INTRODUCCIÓN

Sin duda alguna, uno de los principales engranajes de la economía mundial es el
sector e industria de la construcción, es la base del mejoramiento de la
sostenibilidad del bienestar del ser humano en cuanto a su papel en la economía
interna de su contexto. Dentro de la productividad de cada región es de vital
importancia el sector de la construcción, pues se requieren obras de infraestructura
vial, así como proyectos de infraestructura en salud, educación entre otras.
Entendiendo lo anterior, desde nuestra profesión se hace necesario que, desde el
mismo momento de la propuesta u origen de cualquier proyecto de este tipo, se dé
una adecuada planeación y enfoque a la necesidad requerida.

Para el desarrollo efectivo de estos proyectos, se requiere de una adecuada y
controlada gestión desde su planeación, desarrollo del trabajo, adecuación a la
necesidad, hasta la entrega del mismo. Por esto, aparte de los autocontroles
mismos de una planeación estratégica autónoma, el avance mismo de la industria
aunado al desarrollo tecnológico, ha convertido y ha dado origen a nuevos retos y
nuevas herramientas que facilitan y articulan procesos para lograr objetivos más
claros dentro de la gestión y planeación de proyectos de construcción. Sin embargo,
como no todo es predecible, siempre se van presentar dificultades, novedades y
falencias propias en la ejecución de proyectos, por eso en necesario plantear,
estructurar y proponer estrategias que logren mitigar a lo minino la materialización
de este tipo de riesgos que retrasen le ejecución de dichos proyectos.

Con la implementación de la herramienta BIM, se da un avance significativo en la
puesta en marcha y ejecución de proyectos de ingeniería, dada la dinámica y
optimización de todas las variables inmersas en el desarrollo de las obras. BIM es
la metodología que está aplicándose a nivel mundial dada su efectividad en el
engranaje de todos los procesos inmersos en la gestión de los proyectos
alcanzando un punto de equilibrio entre los costos, gastos, tiempos, administración
de talento humano etc.

Dado todo lo anterior en este trabajo, se desarrolló la investigación hacia el beneficio
de la utilización de la metodología BIM y su influencia en la mitigación de las
falencias que se presentan en la ejecución de los proyectos de construcción, a partir
de una encuesta dirigida a los profesionales vinculados al sector de la construcción,
la caracterización de los beneficios de esta metodología se logró gracias a la
implementación de una escala Likert, la cual facilitó el cálculo del índice de
importancia relativa, esto dando como resultado un ranking de 1 a 9 de los
beneficios con mayor influencia, siendo el puesto 1 el beneficio que tiene mayor
influencia en la reducción de causas de falencias en proyectos de construcción y el
puesto 9 el de menor influencia.

2. PLANTEAMIENTO Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

Con la diversidad de construcciones se crean diferentes espacios que permiten
mejorar el nivel de calidad de vida de los usuarios, y a su vez, se estimula la creación
y la innovación de nuevos modelos de obras de construcción. Es importante también
mencionar que esta industria es una fuente generadora de empleo que permite
brindar oportunidad y desarrollo en diferentes tipos de oficios activando aún más el
sistema financiero, dándole un gran impulso al progreso de la región.

Pese a la relevancia de los proyectos de construcción, estos se ven afectados por
diversas problemáticas que afectan el desarrollo de las etapas de su ciclo de vida.
Entre estas dificultades se encuentran las pérdidas y desperdicios de material, bien
sea por malas prácticas de transporte, acopio, diseño y uso, que afectan
directamente la inversión, tiempos y procesos del proyecto, generando pérdidas
económicas considerables que se podrían evitar implementando una buena
planeación y gestión en dichas etapas del ciclo de vida [1], [2]. Tal como lo ha
evidenciado Barriga en 2017 [3], las pérdidas generadas por estas malas prácticas,
en promedio representan un 28.87% del costo total del proyecto.

En Colombia los intentos por implementar metodologías BIM han sido pocos, debido
a la falta de conocimiento sobre esta metodología, escasez de personal capacitado
para el manejo de estas tecnologías, falta de información de casos exitosos en
Colombia y al extenso tiempo que toma lograr cambios a los procesos
conservadores en la industria de la construcción, esta situación es totalmente
diferente a nivel mundial, varios países han diseñado condiciones para que las
empresas constructoras implementen la metodologíaBIM, como resultado han
logrado proyectos exitosos en un ámbito general.

A pesar del potencial que ha demostrado BIM para mitigar los factores causales de
pérdidas y desperdicios en las obras de construcción, se evidencia que faltan
estudios que analicen cómo sus beneficios permiten reducir dichas pérdidas, es por
esto que, en el presente estudio se plantea la siguiente pregunta de investigación:
¿Cuál es el nivel de influencia de los beneficios de la adopción de la metodología
BIM para la mitigación de las principales causas de pérdidas en proyectos de
construcción?

3. JUSTIFICACIÓN

En el primer paso para mitigar el riesgo de pérdidas y desperdicios en proyectos de
construcción se trata de identificar los principales factores causales de este
fenómeno, es por esto que diversos estudios han sido enfocados a la identificación
de estas causas [6]–[10], entre los cuales se ha encontrado que el origen de este
riesgo depende de los cambios de diseño, desperdicios por materiales sobrantes,
sobre-diseño, problemas de transporte, baja productividad de los trabajadores, mala
manipulación y un inadecuado almacenamiento, entre otros [11]–[13]. Lo anterior
desencadenaría en una mala proyección de los tiempos de ejecución, entrega y
calidad del proyecto, como hasta ahora se ha podido evidenciar en distintas obras
de construcción ya entregadas.

Para abordar las causas de falencias en proyectos de construcción, se ha
observado que la implementación de la metodología Building Information Modeling
(BIM) ha evidenciado notables beneficios que pueden mitigar estas falencias,
considerando que esta puede ser definida como un modelo de gestión que consolida
toda la información pertinente al proyecto, brindando herramientas, para la
ejecución del mismo [14]. Este modelo presenta una serie de beneficios que
permiten: (1) lograr una mayor calidad en el diseño, (2) favorecer la comunicación
brindándole claridad y transparencia a la información, (3) optimizar tiempos de
ejecución, entre otros [15]; esto, con el fin de disminuir el porcentaje total de
pérdidas y desperdicios dentro de las obras de construcción.

De acuerdo con lo anterior, la importancia de esta investigación se basa en tener
como resultado una mejor gestión de proyectos, permitiendo así un panorama
específico sobre los beneficios de implementar la metodología BIM frente a la
mitigación de las falencias en las obras de construcción, de modo que futuros
proyectos se basen en la presente investigación para enfocar el uso de BIM de
acuerdo a las necesidades del proyecto evitando así las posibles falencias más
comunes en obras de construcción.

4. ANTECEDENTES

La magnitud y complejidad de los proyectos de construcción conlleva a que en el
desarrollo de las etapas del ciclo de vida se presenten diferentes falencias que
suelen ocasionar fenómenos relacionados con las desviaciones de tiempo y costo
[1]. En todo tipo de obra siempre se evidenciará y hará parte inherente de las
mismas, situaciones negativas durante el desarrollo del proyecto, por eso y como
parte de una mejora de los procesos y procedimientos, es vital la identificación de
las causas de falencias que generan cualquier tipo de pérdida, por lo tanto, el
objetivo principal de un análisis para reducir este tipo de riesgo se debe enfocar en
establecer controles a estas causas de falencias una vez identificadas.

4.1. HISTORIA Y EVOLUCIÓN DE LA METODOLOGÍA BIM

La historia de Building Information Modelling, una tecnología cambiante y en
constante evolución que ha transformado las metodologías de la industria de la
construcción global, ha tenido diferentes investigaciones a lo largo de los años, sin
embargo, lo que hoy se conoce como BIM tuvo su primera descripción en una
famosa publicación en 1974 de Charles M. Eastman, en la Universidad Carnegie-
Mellon en Pittsburgh (EE.UU.), titulada “An outline of the building description system
(BDS)”, en esta investigación desarrollada, el autor propone el diseño de un sistema
informático útil titulado “Sistema descriptivo del edificio”, el cual obtuvo agregando
elementos gráficos en 3D los cuales eran capaces de contener información
innovadora, como la geometría del diseño e información clara respecto a los
materiales que se utilizaron en el modelo y otras características, teniendo así una
base de datos integrada y única. Esta primera descripción de BIM, es una de las
definiciones actuales de esta metodología. [4]

En 1985, Simon J. Ruffle, en un articulo utilizo por primera vez el termino de “Buildin
Model”, en este articulo el propuso la posibilidad de que la persona encargada del
diseño dejara las tareas manuales, para migrar a los sistemas de computo. Un año
despues, en 1986, la empresa hungara Graphisoft introduce al mercado un producto
llamado ArchiCAD, este producto desarrollo el concepto de “Edificio virtual”, el cual
permitia al usuario retener y operar una gran capacidad de datos para generar
geometría 2D y 3D desde computadoras personales, posteriormente en el 2000,
ArchiCAD crea Revit, este software permite al usuario diseñar con elementos de
modelacion y dibujo parametrico [5].

Autodesk en el año 2002 compro Revit y este mismo año se dio a conocer “una
nueva estrategia para la aplicación de tecbologia de la informacion a la industria de
la construccion”: Building Information Modeling. De esta manera, Autodesk
determinó tres características para el BIM:

• Bases de datos digitales
• Gestión de cambios en los datos y geometría
• Captura y preservación de la información para usos futuros [5].
Es así como el termino de Building Information Modeling, ha logrado ajustar el
conjunto de actividades que desarrolla su metodología al avance y las necesidades
en las diferentes industrias de la arquitectura, ingeniería y construcción, en las que
esta metodología se puede utilizar actualmente.

4.2. METODOLOGÍA BIM EN EL MUNDO

Algunos países del mundo llevan la delantera desde los inicios de la metodología
BIM hasta la actualidad, Suecia, Noruega, China, Singapur, Japón, Australia,
Finlandia, Reino Unido, Canadá, Francia, Alemania y Estados Unidos se consideran
como los grandes exponentes que apuestan a la utilización de la metodología BIM.
Esta metodología nació en Estados Unidos, allí fue diseñada, experimentada y
controlada hasta posicionarse y difundirse masivamente a nivel mundial, se
esperaría que EE.UU fuera el país más avanzado respecto a la adopción del BIM,
pero de hecho no es así, muchos países han adaptado y mejorado las ideologías
estadounidenses de esta metodología a sus necesidades, evitando cometer los
mismos errores; hoy en día la automatización de los procesos constructivos han
permitido un gran avance del rendimiento en el mundo de la construcción
estadunidense gracias a la estandarización y la colaboración de todo el equipo que
hace parte del proyecto [6].

En Canadá las profesiones que hacen parte de la AEC (Arquitectura, Ingeniería,
Construcción), han intentado promover la utilización del BIM, para cumplir con las
políticas nacionales específicas [6].

En otro orden de ideas, en Reino Unido, la utilización de la metodología BIM es
obligatoria para los proyectos públicos esta medida se tomó desde el 2016, la
proyección futura de los países que conforman el Reino Unido es llegar al 100% de
empresas que implementen la metodología BIM, actualmente el 80% de las
empresas ya trabajan con algún proyecto BIM [7]. En Alemania la aplicación de esta
metodología es de iniciativa privada, en este país las personas involucradas en el
sector de la construcción demandan la utilización de la metodología BIM por su alto
conocimiento sobre los beneficios de estos procesos, aunque el gobierno no exige
la utilización obligatoria en los proyectos públicos, poco a poco es más frecuente la
adopción de esta metodología [7].Singapur es uno de los países más avanzados sobre la metodología BIM, de hecho,
es el primer país del mundo que ha decidido crear un sistema de licitación
electrónica BIM (e- Submission), el objetivo principal de la Autoridad de
Construcción y Edificación (BCA), es implementar la metodología BIM en la mayoría
de las construcciones públicas [8],[9].

Aunque en diferentes partes del mundo la implementación de esta metodología ha
tenido gran éxito, en proyectos públicos y privados, la integración del BIM en
Latinoamérica, no tiene la misma realidad, en Chile, Perú y Colombia, se ha
intentado homogenizar la utilización para sacar provecho de los múltiples beneficios
de la metodología BIM, sin embargo, no ha tenido gran éxito, en la ilustración 1 se
detalla el estado actual de la metodología BIM en Latinoamérica.

Ilustración 1. Metodología BIM en Latinoamérica

Recuperado de www.editeca.com, BIM en Latinoamérica [10]

4.3. METODOLOGÍA BIM EN COLOMBIA

Colombia es uno de los países en los que la metodología BIM se considera que está
en pleno auge, sin embargo los intentos por implementarla son escasos, aunque
hay proyectos con más éxito que otros; en Colombia la falta de dominio del tema,
poco conocimiento y al riesgo que se ve al tratar de cambiar los procesos
conservadores en la industria de la construcción, limitan en cierta forma el desarrollo
de nuevas tecnologías, procesos y metodologías, que permiten cambios radicales
con beneficios comprobados como los de la metodología BIM.

Algunos proyectos con éxito en Colombia son: en Medellín, se modelo el proyecto
Arvore, proyecto que consta de dos edificios aporticados de 15 pisos y 3 sótanos,
se terminó a mediados del 2012: también en Cajicá, se modelo la planta de Familia
en el 2012; en Cali, se modelo la clínica Comfenalco en el año 2011 se terminó su

construcción, es una estructura porticada compuesta por un edificio de clínica y otro
edificio de consultorios [11].

Según la “estrategia nacional BIM 2020-2026”, desarrollada por el gobierno
Colombiano tiene como objetivo principal lograr la modernizacion de la construccion
e infrastructura a traves de procesos colaborativos usando informacion
estandarizada en un entorno digital, en la ilustracion 2 a traves de una vision general
se logra seguir una secuencia logica de la estrategia a implementar [11].

Ilustración 2. Estrategia nacional BIM 2020-2026 en Colombia

Fuente: Elaboración propia.

4.4. CAUSAS DE FALENCIAS EN PROYECTOS DE CONSTRUCCIÓN

Las causas de falencias en los proyectos de construcción, según Yates and Lockley
en el 2002, están relacionadas en 5 áreas generales: (1) Falta de diseño; (2)
Deficiencias de construcción; (3) Deficiencia en los materiales utilizados; (4)
Deficiencia administrativa; (5) Deficiencias en mantenimiento [12].

Chan en su tesis de maestría en el 2006, determino las fallas y frecuencia en las
que estas se dan en las viviendas, su estudio se centró en la ciudad de Mérida,
Yucatán; el autor de este estudio propone su investigación como una guía para
proyectos futuros, donde facilita las causas de los problemas que generan las fallas,
para tener un control sobre estas y evitarlas a toda costa, atribuyendo
principalmente la responsabilidad a deficiencias en la organización de la empresa y
en la supervisión [13].

En varios trabajos se han evidenciado diferentes causales de falencias las cuales
dependen de los diferentes tipos y porcentajes de pérdidas, por ejemplo, Flavio
Picchi en 1993 en su tesis doctoral, plantea que, las causas de falencias están
relacionadas con los gastos que hay en obras, este describe las 8 grandes causas
identificadas de desperdicio en los proyectos, restos de material (5%), espesores
adicionales de mortero (5%), dosificaciones no optimizadas (2%), reparaciones y
retrabajos no computados en el resto de materiales (2%), proyectos no optimizados
(6%), pérdidas de productividad debidas a problemas de calidad (3.5%), costos
debidos a retrasos (1.5%), costos en obras entregadas (5%), existe un 30% de los
desperdicios generados en proyectos de construcción, la de mayor incidencia es la
de proyectos no optimizados [14].

Barriga en 2017, en su tesis, investigó sobre los procesos constructivos que están
involucrados en la generación de los desperdicios de materiales que se producen
en una obra, en su proyecto destaca que los desperdicios representan en promedio,
el 28.87% del costo total, durante la etapa de verificación, del avance ejecutado;
una causa de este desperdicio es el proceso constructivo de encofrado y
desencofrado de elementos estructurales, este hace parte del 50% de desperdicios
de las muestras estudiadas, esto trae un costo adicional para la eliminación de este
material, ya que este se acumula en la obra impidiendo realizar de manera eficiente
otras actividades ya planeadas [3].

Tomando en consideración la evidencia de los altos porcentajes de falencias que
se presentan en los proyectos de construcción y su alto costo financiero asociado,
resulta de gran importancia emprender el estudio de alternativas metodológicas y
tecnológicas para la mitigación de estas falencias. Una de las alternativas es el
building information modeling el cual permite gestionar la información a lo largo del
ciclo de vida de los proyectos de construcción, automatizar los procesos, mejorar la
toma de decisiones en ambientes colaborativos y otros beneficios [15], [16]. Por lo
tanto, en el presente proyecto de investigación se pretende estudiar el nivel de
influencia de los beneficios de adoptar BIM en los proyectos de construcción para
mitigar algunas de las principales causas que ocasionan las falencias en las etapas
del ciclo de vida de los proyectos de construcción.

5. PLANTEAMIENTO Y FORMULACIÓN DE LA PREGUNTA DE
INVESTIGACIÓN

¿Cuál es el nivel de influencia de los beneficios de la adopción de la metodología
BIM para la mitigación de las principales causas de falencias en proyectos de
construcción?

6. OBJETIVOS

6.1. OBJETIVO GENERAL

Caracterizar el nivel de influencia de los beneficios de la adopción de la
metodología BIM a partir de la identificación de las principales causas que conllevan
a falencias en los proyectos de construcción.

6.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Identificar las causas de falencias en proyectos de construcción, y los
beneficios de la metodología BIM que contribuyan con la mitigación de estas
mediante una revisión de documentos publicados en revistas científicas.

• Evaluar el nivel de influencia de los beneficios BIM en la mitigación de las
causas de falencias en proyectos de construcción, mediante una consulta a
profesionales del sector.

• Categorizar y exponer los beneficios de la metodología BIM según la
influencia en la mitigación de causas de falencias en proyectos de
construcción.

7. ESTADO DEL ARTE

7.1. CAUSAS DE FALENCIAS EN PROYECTOS DE CONSTRUCCIÓN

Debido a que las pérdidas y desperdicios en los proyectos de construcción es un
problema que presenta graves consecuencias, varios profesionales e
investigadores de la industria de la construcción han desarrollado diversos trabajos
para la búsqueda de soluciones metodológicas y tecnológicas que permitan mitigar
los factores causales de las falencias en proyectos de construcción. Dentro de los
principales trabajos que han abordado estas temáticas se encuentran los
desarrollados por Skoyles and Skoyles en 1976, 1978 y 1987 [17]–[19], el cual
realizó diferentes investigaciones en el Reino Unido, a partir del estudio de 21
materiales en más de 100 obras distintas, es considerado uno de los proyectos más
grandes en cuanto a la medición de cantidades de desperdicios que se puedenproducir en una obra. La metodología utilizada en este proyecto clasificó los
desperdicios en dos categorías diferentes:

• Pérdidas directas: Incluye todas las pérdidas que se pueden tener durante el
proceso de construcción.
• Perdidas indirectas: Diferentes autores plantean 3 tipos de perdidas
indirectas, perdidas por sustitución (cuando se utilizan materiales más costosos),
perdidas por producción (cuando se utilizan materiales destinados para un
procedimiento no planeado) y las pérdidas por negligencia (utilización exagerada
de material para un procedimiento).

Finalmente, obtuvo un índice de pérdidas directas (%) para cada material estudiado,
donde los materiales con mayor porcentaje de pérdidas fueron: ladrillos caravista,
bloques ligeros, bloques de concreto, madera (tablas), madera (planchas), madera
(paredes), madera (techos) y placas de vidrio.

Pinto en 1989 [20], realizó la primera investigación sobre perdidas de materiales en
la construcción en Brasil, estudiando el edificio Flat Hotel, de 18 pisos con 3658 m2
de área construida. El estudio se dividió en 3 partes: la primera eligió los materiales
a estudiar considerándolos como potenciales fuentes de desperdicio, seguido de
esto, realizó un metrado de todas las estructuras donde estuvieran estos materiales
en estudio y finalmente llevo el control de los materiales recibidos en obra y los que
salían del almacén para ser utilizados. Como resultado, Pinto presenta la diferencia
entre el material que se compró en la obra y el que teóricamente debió ser colocado
en cada estructura de la edificación, como se muestra en la tabla 1.

Tabla 1. Resultados de la investigación de Pinto, desperdicios en obras.
Material
Desperdicio calculado
(%)
Expectativa usual de
perdidas (%)
Cal Hidratada 102 15
Mortero 86.5 10
Madera (en general) 47.5 15
Arena lavada 39 15
Cemento CP 32 33 15
Fuente: Elaboración propia [20].

Soibelman en 1993 [21], estudió cinco obras ubicadas en Porto Alegre. Los 3
propósitos del autor con esta investigación fueron: determinar los índices de
pérdidas de los materiales más comunes en las obras de construcción, analizar las
causas de estas pérdidas y sugerir medidas para poder reducirlas. Soibelman
determinó dos fechas importantes, las denominadas visita inicial (VI) y visita final
(VF), en estas dos fechas se tomaron los mismos datos: cantidad de material
adquirido, material almacenado y material teóricamente necesario. Gracias a su
investigación detallada, pudo identificar los índices de perdida para cada material y
las principales causas que generaban estas falencias en la obra, como se evidencia
en la tabla 2.

Tabla 2. Causas de falencias y desperdicios según Soibelman [21].
Material Principales causas de falencias
Concreto
premezclado
Diferencias entre la cantidad entregada y la solicitada
Uso de equipos en mal estado
Errores de cubicaje
Dimensiones mayores a las proyectadas
Mortero Uso excesivo de mortero para reparar irregularidades (el consumo
fue 89% mayor)
Presencia de sobrantes diarios, los cuales debían ser eliminados
Ladrillos
huecos
Malas condiciones en el recibo y almacenamiento de los ladrillos
Modulación nula, lo que trae como consecuencia la necesidad de
cortar las unidades
Cemento Valen las mismas observaciones que para el mortero respecto al
uso excesivo
Rotura de bolsas en el momento de recibir el material
Almacenamiento inadecuado del material
Arena Inexistencia de contenciones laterales para evitar dispersión de
material
Manipulación excesiva antes de su uso final
Elaboración propia.

Gavilán and Bernold en 1994 [22], abordaron el desarrollo de un sistema integral de
gestión de desechos; categorización y cuantificación de desechos en las
construcciones, enfocándose en 3 categorías de materiales de construcción:
ladrillos y bloques, madera dimensional y laminas, como resultado identificaron que
la principal fuente de desechos en las obras de construcción se generan al cortar el
material a la medida, también se relacionan estos desperdicios a la baja
productividad.

Formoso et al. en 2002 [23], describen los principales resultados de dos estudios
realizados en Brasil, los cuales tenían como objetivo investigar la ocurrencia de
residuos de material en 74 obras de este país, los resultados indican que el
desperdicio de materiales en la industria de construcción de Brasil es bastante alta
y que deben utilizarse medidas de residuos tanto financieras como no financieras,
se debe considerar el desperdicio relacionado por mano de obra, equipo y capital,
y el control de desechos debe integrarse con el proceso de planificación y control
con el fin de mitigar estos desperdicios.

Ekanayake and Ofori en 2004 [24], realizaron un estudio para identificar las
principales fuentes de generación de desechos en obras de construcción en
Singapur, su metodología fue realizar una encuesta a grandes contratistas de la
construcción en Singapur, finalmente encontraron que la importancia de educar a
los contratistas y clientes de este mercado sobre los desperdicios en obra es muy
necesario y la implementación de un modelo BWAS, el cual calcula la puntuación
de residuos del edificio que pueden representar la generación inherente de residuos
de construcción.

Adewuyi and Otali en 2013 [25], evaluaron las causas de la generación de residuos
en las obras en los sitios de construcción en Rivers, Nigeria. Incluyeron la revisión
de literatura relevante y estructuraron un cuestionario, finalmente encontraron como
resultados las 3 causas más relevantes a esta problemática, son: relaboración
contraria al dibujo y la especificación, cambios de diseño y revisión, y residuos de
forma antieconómicas, el estudio revelo que los 74 factores propuestos como
posibles causas de la generación de residuos, fueron considerados relevantes por
las personas encuestadas.

Kaliannan et al. en 2018 [26], determinaron a partir de encuestas y validaciones de
profesionales del sector, utilizando la técnica de triangulación, las principales
causas de generación de residuos de construcción en Malasia, mediante el análisis
de 38 artículos se identificaron 80 causas fundamentales, como resultado
obtuvieron que el 87,5% de los profesionales están de acuerdo con los hallazgos.
Las causas más relevantes son: cambios de diseño constantes, almacenamiento
incorrecto de materiales, mala manipulación de materiales, efectos del clima y
errores al realizar pedidos a los proveedores.

Luangcharoenrat et al. en 2019 [27], realizaron un estudio con el propósito de
identificar los factores que contribuyen a los residuos de las obras de construcción
en Tailandia, con ayuda de la literatura más relevante sobre esta problemática,
identificaron 28 causas de residuos en construcción, para establecer el factor de
importancia de cada categoría, Luangcharoenrat et al. realizaron un cuestionario
dirigido hacia los contratistas, sobre las causas de residuos de material en las obras
de construcción, como resultado se clasificaron en cuatro grupos, dentro de estos,
se encuentran los factores de mayor impacto en los desechos de una construcción:

1. Diseño y documentación
2. Material y aprovisionamiento
3. Construcción, método y planificación
4. Recursos humanos

7.2. BENEFICIOS BIM EN LA MITIGACIÓN DE FALENCIAS EN PROYECTOS
DE CONSTRUCCIÓN

Dadas las circunstancias y los efectos que ocasionan las pérdidas y desperdicios
en los proyectos de construcción, y teniendo en cuenta los avances tecnológicos en
el mundo a través de la herramienta BIM, se ha logrado consolidar toda la
información para su validación y análisis respecto de las obras de construcción y
determinar tanto sus desventajas como sus beneficios. Aunado a lo anterior, a
través del tiempo, diferentes autores han demostrado los diferentes beneficios de la
utilización de BIM, entre estosse encuentra Liu quien en 2015 [28], presentó
basándose en cuestionarios y entrevistas con las 100 principales prácticas de
arquitectura en el Reino Unido un “marco de minimización de desechos de
construcción asistido por Building Information Modeling”, este tiene como objetivo la
optimización de la toma de decisiones dentro de los proyectos y de esta manera
reducir los desechos que se pueden llegar a generar.

Won and Cheng and Lee en 2016 [29], a partir del estudio de la literatura de 2
artículos investigativos en Corea del sur, en los que se detectaron 381 errores de
diseño en el primer artículo y 136 errores de diseño para el segundo, pretenden
estimar la cantidad de falencias en los proyectos de construcción que se pueden
llegar a prevenir por medio de la utilización de BIM, cada uno de los errores se
evaluaron y clasificaron según la posible causa. Los resultados expuestos afirman
que las falencias generadas por una mala validación de BIM se pueden reducir en
un porcentaje del 3.4% al 15.2% realizando un buen manejo de esta herramienta.

En la actualidad existen diferentes herramientas de gestión para el manejo de las
pérdidas y desperdicios en una obra de construcción, que juntas lograrían una
optimización en la reducción de dichas pérdidas, tal y como Olugbenga et al. [30],
en 2016, lo estudian a través de unos criterios de evaluación determinados a partir
de la literatura, en los que se definen 32 herramientas para el manejo de los
desperdicios en 5 categorías: (1) plantillas y guías del plan de gestión de residuos,

(2) recopilación de datos de residuos y herramientas de auditoría (3) modelos de
cuantificación de residuos, (4) herramientas de predicción de residuos y (5)
herramientas de residuos habilitadas para el sistema de información geográfica
(SIG) [30]; generando los criterios de evaluación necesarios para evaluar el
desempeño de cada una de las herramientas, ayudándose asimismo de entrevistas
a grupos determinados. De esta manera Olugbenga et al. [30] lograron determinar
que las herramientas existentes no son lo suficientemente confiables para el manejo
o la gestión de los desperdicios en las obras de construcción, de allí la propuesta
de generar un conjunto de herramientas en un solo marco BIM ampliando aún más
la funcionalidad de este y otorgando un mejor manejo de las causas de los
desperdicios y pérdidas dentro de un proyecto.

Guerra et al. [31], en 2020, presentan una serie de algoritmos con el propósito de
estudiar y cuantificar las pérdidas, más concretamente de drywall y concreto, en una
obra de construcción, y como estos ayudan al sistema BIM a automatizar los
procedimientos necesarios para encontrar estas cantidades; cabe recalcar que para
Guerra et al. [31] se considera desperdicio aquel material comprado pero no
utilizado en el proyecto.

8. MARCO TEÓRICO

8.1. FALENCIAS EN PROYECTOS DE CONSTRUCCIÓN

Las pérdidas en un proyecto de construcción se definen como todas las actividades
que no agregan valor al producto final, pero estas consumen tiempo recursos y
espacio, siendo esta una de las razones que genera costos innecesarios en el
proceso de producción, en los proyectos de construcción se pueden tener otro tipo
de perdidas, estas, enlazadas con la eficiencia de los procesos, equipos y personal,
que se llevan a cabo durante el tiempo estimado del proyecto; Las falencias se
pueden clasificar según el área a la que pertenezca, administración, uso de recursos
y sistemas de información. [32], [33].

En la tabla 3 se presentan un ejemplo de algunas causas de falencias encontradas
en artículos relacionados con la presente investigación.

Tabla 3. Principales causas de falencias en obras de construcción.
Causas de falencias Botero et al.
[32]
Muñoz [33]
Martínez
[34]
Coyopai
[35]
Falta de Instrucciones ✔ ✔
Falta de material ✔ ✔ ✔
Transporte innecesario de
equipo, mano de obra y
material
✔ ✔ ✔ ✔
Mala distribución de los
recursos
✔ ✔
Tiempo ocioso por actitudes
del trabajador
✔ ✔ ✔ ✔
Actividades mal ejecutadas
o dañadas por otras
cuadrillas de trabajo
✔ ✔ ✔ ✔
Fuente: Elaboración propia

8.2. BUILDING INFORMATION MODELING (BIM)

Building information modeling (BIM) corresponde a un sistema de gestión dentro de
los proyectos de construcción, donde se recopila, se procesa y se analiza la
información obtenida para el desarrollo de una obra, a través de un modelo digital,
el cual es colaborativo entre todos los agentes que intervienen durante la totalidad
del proceso de construcción y/o ejecución de la misma, integrando la mayor

cantidad de información dentro del modelo y de esta manera obtener una
perspectiva diferente del proyecto, así como para conocer el alcance de la obra, los
costos, cantidades y tiempos de cada fase de esta [36].

8.3. BENEFICIOS BIM

En cuanto al uso del sistema BIM en una obra de construcción, se logran identificar
gran cantidad de beneficios antes y durante la ejecución de este, estos pueden
clasificarse dentro de las diferentes etapas evidenciando posibles fallas y
ratificación de procesos que están desarrollándose de forma adecuada; dichos
beneficios tienen diferentes características que siempre propenden por un eficaz y
eficiente desarrollo del proyecto, dentro de los cuales se pueden referenciar como
los más relevantes: una mayor calidad en el proyecto, al contar con la facilidad de
la evaluación de las cantidades de material y del progreso de la obra; gracias a que
se emplea un modelo 3D como referencia para la ejecución, se tiene un mejor
entendimiento del diseño reduciendo en gran medida las dudas que se podrían
encontrar al utilizar planos de diseño en papel; todo tipo de información que se
suministre al sistema BIM podrá ser utilizado en cualquier momento del proyecto,
por lo que ningún dato que se ingrese será irrelevante para este; al utilizar esta
herramienta se puede tener una idea clara del alcance del proyecto, incluso para el
momento del final de su vida útil; este sistema acelera el proceso de aprobación del
diseño, debido al detalle con el que se modela, previniendo así la omisión de algún
factor por el que se pueda afectar el consentimiento de este; el modelo BIM reduce
el costo tanto de tiempo como de dinero de una obra, al hacer una mejor
planificación no solo de los materiales a utilizar, sus cantidades y la mano de obra
necesaria sino también del lugar donde se ejecutaran las actividades, igualmente,
cuenta con la manera de presentar en qué porcentaje de avance va la obra, e incluso
antes de empezarla se llega a mostrar cómo será la secuencia del progreso parte
por parte. La herramienta BIM facilita el traspaso de conocimiento e información
entre cada especialidad que complementa el proyecto que se está ejecutando; la
entrega puede llegar a ser antes de la fecha estipulada al tener un control de las
actividades; distintas variables de riesgo podrán ser simuladas en BIM con lo que
se logra reducir la probabilidad de accidentes, mejorando de esta manera la
seguridad tanto para los trabajadores como para los usuarios del proyecto; la
implementación del BIM genera tanto al interior como al exterior de la entidad un
reforzamiento de los procesos y actividades para obtener un producto o resultado
de alta calidad, demostrando mayor competitividad en el mercado [37].

En la tabla 4 se presentan algunos beneficios del uso de la metodología BIM
encontrados en la literatura estudiada.

Tabla 4. Beneficios BIM dentro de los proyectos de construcción.
Beneficios BIM
Chan et
al. [37]
Al-Ashimori
et al. [38]
Lee et al.
[39]
Almeida del
Salvio [40]
Mejorar la calidad
del proyecto
✔

Mejor entendimiento
del diseño
✔ ✔ ✔

Aumentar
productividad y
eficiencia
✔
Detección temprana
de problemas
✔ ✔ ✔
Facilitala
comunicación y
transparencia de la
información
✔ ✔ ✔ ✔
Optimiza la
planificación de
costos y tiempos
✔ ✔ ✔
Provee datos a lo
largo del proyecto
✔
Reduce el tiempo de
construcción
✔ ✔ ✔ ✔
Fuente: Elaboración propia.

8.4. ESCALA LIKERT

La escala Likert es una herramienta desarrollada en la década de 1930. Se clasifica
como un tipo de medición de actitudes con base en un interrogatorio, el cual
pretende recopilar información variada acerca de un objeto o un sujeto, donde se
llegan a tener distintas posiciones, permitiendo clasificar las diferentes actitudes
evaluadas según el grado de acuerdo o desacuerdo del interrogado, asignando un
valor de favorabilidad o no favorabilidad a cada ítem estudiado.

Los resultados de este tipo de medición actitudinal, dentro de sus muchas
aplicaciones, permite crear o implementar diferentes tipos de estrategias aplicadas
individualmente o personalizadas originadas de los datos estadísticos que la misma
escala arroja. Lo anterior pretende buscar un nivel de satisfacción y detectar los
puntos de mejora para que los procesos se refuercen y se optimice el desarrollo de
todas las actividades [41], [42].

8.5. ÍNDICE DE IMPORTANCIA RELATIVA
El índice de importancia relativa es un método propuesto por Pinkas en 1976 [43]
para indicar la importancia que tienen diferentes tipos de alimentos para las dietas
de los peces, en la estadística, igualmente, es muy utilizado para el análisis
estadístico con el fin de comprender que tanto el valor obtenido influye
positivamente en la variable a estudiar, el método relaciona las respuestas
obtenidas frente a la frecuencia y volumen de estas; donde la influencia o
importancia mayor serán de aquellos valores más altos, contrastando con los más
bajos o de menor importancia, para calcular el índice de importancia relativa se
utiliza la ecuación 1:

Ecuación 1. Índice de importancia relativa
Índice de importancia relativa
𝑅𝐼𝐼 =
∑ 𝑊𝑖𝑛𝑓𝑙𝑢𝑒𝑛𝑐𝑒
𝑊𝑚𝑎𝑥 ∗ 𝑁

Donde: ∑ 𝑊𝑖𝑛𝑓𝑙𝑢𝑒𝑛𝑐𝑒, se refiere a la sumatoria total de los puntajes obtenidos; 𝑊𝑚𝑎𝑥,
es el puntaje máximo (5) y N, es el número de profesionales consultados en la
investigación.

8.6. PRUEBA “T” PARA MUESTRAS INDEPENDIENTES
El inglés llamado W.S. Gosset en 1908, publico los resultados de una fórmula que
el derivo, la cual dedujo para calcular la densidad de “t” para muestras aleatorias de
tamaño n desde una población normal, desde ese momento la estadística se conoce
como t de Student [44]. La prueba “t” se utiliza para establecer si hay o no una
diferencia relevante entre las medias de dos grupos, la prueba estadística para t de
Student es el valor t. Conceptualmente, la t-valor representa el número de unidades
estándares que están separando las medias de los dos grupos [45]. Para calcular
el t-valor se utiliza la ecuación 2.

Ecuación 2. t-valor
𝑡 =
𝑋1
̅̅ ̅ − 𝑋2
̅̅ ̅
𝑆𝑋1𝑋2
⋅ √2
𝑛

Siendo:
𝑆𝑋1𝑋2
= √
1
2
(𝑆𝑋1
2 + 𝑆𝑋2
2 )

Donde 𝑆𝑋1𝑋2
es la desviación estándar combinada, 1 = grupo uno, 2 = grupo 2. El
denominador de t es el error estándar de la diferencia entre las dos medias.

9. METODOLOGÍA

Para dar cumplimiento al objetivo general cuyo eje principal es establecer el nivel
de importancia de los beneficios de la metodología BIM de acuerdo a unas causales
históricas de falencias en la construcción; se desglosará el proyecto por etapas de
investigación de acuerdo a cada objetivo específico, se procede a realizar las
siguientes etapas:
9.1. ETAPA 1: REVISIÓN DOCUMENTAL E IDENTIFICACIÓN DE CAUSAS DE
FALENCIAS EN PROYECTOS DE CONSTRUCCIÓN Y BENEFICIOS DEL USO
DE LA METODOLOGÍA BIM

Para llevar a cabo la revisión documental, se realizará una exploración donde se
planteará una serie de palabras clave acorde con el tema de investigación; estas
palabras guiarán la búsqueda de información a través de la metodología de revisión
sistemática, dentro de las siguientes bases de datos: (1) ELSEVIER y (2) Taylor and
Francis; que serán ubicadas a través de motores de búsqueda como: (1) Scopus,
(2) Web of Science (WoS), y (3) Google Scholar; la recopilación de toda la
información descargada será codificada en una tabla de control en archivo Excel. A
partir de los documentos seleccionados, y una vez realizado el respectivo análisis,
se escogen los artículos que harán parte de la síntesis para dar cumplimiento al
primer objetivo específico planteado.

9.2. ETAPA 2: EVALUACIÓN DEL NIVEL DE INFLUENCIA DE LOS
BENEFICIOS DEL USO DE LA METODOLOGÍA BIM EN LA MITIGACIÓN DE LAS
CAUSAS DE FALENCIAS EN PROYECTOS DE CONSTRUCCIÓN

La evaluación de los niveles de influencia de los beneficios BIM, identificados de
acuerdo a la metodología propuesta, se realizará a partir de una matriz 9x9, donde
se ubicará en la primera fila de la matriz mencionada dichos beneficios, mientras
que en la primera columna se ubicarán los factores causales de falencias en
proyectos de construcción identificados.

9.2.1. Planteamiento y distribución de encuesta
Para el diseño de la encuesta se utilizará la herramienta SurveyMonkey, instrumento
digital para la creación de cuestionarios en línea; allí se planteará la matriz
propuesta de 9 beneficios y 9 causas de falencias con la opción de darle un valor a
cada una de las casillas de la matriz mencionadas, con el fin de establecer por
separado un grado de influencia para cada beneficio del BIM respecto a las causas
de falencia encontradas, igualmente, se harán una preguntas iniciales a los
encuestados tales como: su nombre, correo electrónico y profesión con tal de

establecer un registro del tipo de profesionales a los que se les proporcionará la
respectiva encuesta.

Se generará la consulta a un conjunto de profesionales vinculados en la industria
de la construcción, donde se le proporcionará a cada beneficio enunciado una
calificación de 1 a 5 en relación con el grado de cumplimiento a la mitigación del
respectivo factor causal de falencia correspondiente, siendo 5 el mayor grado de
aporte y 1 la menor calificación.

El método de distribución de la encuesta, una vez generada, se realizará por dos
tipos de vías diferentes, siendo la primera por vía correo electrónico a aquellos
profesionales vinculados tanto a la universidad católica de Colombia, como a
diferentes empresas afines con el sector de la construcción; mientras que la
segunda vía será por medio de un código QR y/o enlace directo a la encuesta la
cual se facilitará de manera presencial a los profesionales o por medio de un
mensaje de texto.

9.2.2. Análisis numérico de los datos recolectados

Teniendo en cuenta los resultados obtenidos de las encuestas realizadas con la
escala Likert, se hará el respectivo cálculo del índice de importancia relativa,
aplicando la ecuación (1) y la “prueba t” para muestras independientes, aplicando la
ecuación (2), respectivamente.
9.3. ETAPA 3: CATEGORIZACIÓN DE LOS BENEFICIOS DE LA
METODOLOGÍA BIM Y REPORTE DE RESULTADOS

Con los resultados obtenidos, se presentará de manera abreviada los beneficios de
la implementación BIM, según su índice de importancia, que de acuerdo a los
profesionales consultados presentan una mayor relevancia frente a la mitigación de
las causas de falencias en proyectos de construcción; se presentará en forma de
ranking de 1 a 9 siendo (1) el valor con mayor importancia y 9 el de menor
relevancia, esto con el fin de que el lector tenga una guía del orden en el cual
implementar la metodología BIM en los proyectos de construcción; finalmente, se
generará un informe que cumplirá con todo lo dispuesto por la biblioteca de la
Universidad Católica de Colombia.

Ilustración 3. Mapa conceptual de la metodología propuesta

Elaboración propia.E E E
Bases de
datos
Sera codificada en una
tabla de control en una
base de datos en la
herramienta de Excel.
Beneficios de
la metodología
BIM.
Consulta respectiva a un
conjunto de profesionales
vinculados en la industria de la
construcción.
De manera
abreviada se
presentará los
beneficios de la
implementación
de la
metodología BIM,
según su
importancia.
Teniendo en cuenta los
resultados obtenidos
de las encuestas
realizadas con la
escala Likert, se hará
el respectivo cálculo
del índice de
importancia relativa.
Causas de
falencias en
obras de
construcción.
Se escogen los
artículos que harán
parte de la síntesis para
alcanzar el primer
objetivo específico
propuesto.
Lista de causas de
falencias en obras
de construcción y
beneficios de la
metodología BIM.
Para dar cumplimiento a los objetivos propuestos se desglosará el proyecto por etapas
de investigación de acuerdo con cada objetivo específico.
Exploración
bibliográfica
Recopilación de toda la
información
Selección
Matriz
9x9
Evaluación de los niveles de
influencia de los beneficios
de la metodología BIM
Categorización de
beneficios BIM y
reporte de resultados
M

Mediante análisis
estadísticos se
estudiará la
tendencia de los
datos obtenidos por
la encuesta
realizada.
En un informe que cumplirá
con todo lo dispuesto por la
biblioteca de la Universidad
Católica de Colombia.

10. ALCANCE Y LIMITACIONES

10.1. ALCANCE

10.1.1. Bases de datos

Debido a que el estudio contempla la revisión de documentos científicos para la
identificación de las causas que generan desperdicios en proyectos de construcción
y los beneficios de adoptar BIM en estos mismos, este estudio utilizará las bases de
datos disponibles en la biblioteca de la Universidad Católica de Colombia.

Adicional a esto, se tendrán en cuenta otras bases de datos que contengan
documentos de la temática abordada, las cuales tengan acceso abierto (Open
Access), para la descarga de tales documentos.

10.1.2. Herramientas para el diseño del instrumento

La herramienta que se utilizará para realizar las distintas encuestas será
SurveyMonkey, esta es una plataforma que permite crear y publicar cuestionarios,
arrojando los resultados de forma gráfica [38].

10.1.3. Tipos de proyectos de enfoque del instrumento

Los tipos de proyectos que se incluirán dentro de la investigación serán proyectos
de construcción en general, los cuales incluyen: Proyectos de infraestructura vial,
tales como: puentes, túneles, vías, autopistas primarias, secundarias y terciarias, y
demás; edificaciones enfocadas al comercio, salud, educación, vivienda, entre
otros; redes de servicios públicos, y otros tipos de proyectos de construcción.

10.1.4. Medio de divulgación del instrumento

Una vez se tenga la estructura del cuestionario generado en la plataforma
SurveyMonkey, será socializado con profesionales de la industria de la construcción
colombiana a través de correo electrónico.

10.1.5. Profesionales para consultar

Los profesionales a consultar en el estudio serán aquellos vinculados en cualquiera
de las etapas del ciclo de vida de los proyectos de construcción en Colombia.

10.1.6. Análisis numérico

El análisis cuantitativo se obtendrá a partir del uso de una escala Likert para su
medición, de la cual se obtendrán 5 puntos de valoración para cada beneficio de la
metodología BIM, con los que se calculará el índice de importancia relativa de cada
ítem estudiado y su respectivo índice de confiabilidad.

10.2. LIMITACIONES

Al no tener un contacto directo con los profesionales del sector, el sistema de
distribución de la encuesta tuvo un grado de dificultad más alto al esperado, siendo
esto un punto determinante para la obtención de un mayor número de datos con el
fin de un análisis más preciso del grado de influencia de los beneficios de la
metodología BIM en la mitigación de las causas de falencias en proyectos de
construcción.

11. RESULTADOS Y ANÁLISIS

11.1. ETAPA 1: REVISIÓN DOCUMENTAL PARA LA IDENTIFICACIÓN DE
CAUSAS DE FALENCIAS EN PROYECTOS DE CONSTRUCCIÓN Y
BENEFICIOS DEL USO DE LA METODOLOGÍA BIM.

Teniendo en cuenta el desarrollo de la actividad y buscando consolidar una
información veraz, se recopilaron los datos necesarios para determinar la
efectividad de los beneficios de la herramienta BIM, en la mitigación del riesgo de
tener gran cantidad de desperdicios y falencias en la construcción de obras civiles.
Los resultados y las estadísticas que arrojó la investigación y que se presentan en
el presente estudio, fueron consultados y validados por profesionales del ramo que
conocen las implicaciones del desarrollo de la construcción y el impacto de producir
gran cantidad de desperdicios, en la ilustración 4 se presentan las palabras clave
utilizadas para la búsqueda de la literatura que respalda la investigación.

Ilustración 4. Nube de palabras clave

Elaboración propia

Por lo anterior, si se establece la relación de los beneficios de la herramienta frente
a los escenarios a intervenir que causan esta problemática, se puede brindar un
gran aporte dentro de la planeación y ejecución de los diferentes tipos de obra para
disminuir a lo más mínimo, la producción de desperdicios que redunda en una
pérdida no solo económica sino de tiempos y confiabilidad.

La caracterización de los beneficios BIM consultados y su impacto en la mitigación
de falencias en obras de construcción se obtendrá a partir de una encuesta, la cual
permitirá generar un estudio para conocer cuál es la relevancia de esta metodología
en cuanto a su uso dentro del sector de la construcción, en la ilustración 5 se detalla
la metodología de trabajo para lograr la caracterización.

Ilustración 5. Metodología de trabajo.

Elaboración propia

11.1.1. Causas de falencias en proyectos de construcción

Para realizar esta investigación, la revisión bibliográfica permitió identificar las
causas de falencias en obras de construcción halladas en diferentes países por los
distintos autores; se revisaron 19 artículos de los cuales se tomaron en cuenta 36
factores de causas de falencias en proyectos de construcción, estos se detallan en
el ANEXO A.

En concordancia con la metodología propuesta, para la matriz integrada en la
encuesta, se eligieron los 9 factores de causas de falencias en obras y/o proyectos
de construcción evidenciados con mayor frecuencia en los artículos consultados.
Tal y como Luangcharoenrat et al. [27] lo discuten en su investigación, la cual, a
partir de encuestas a profesionales del sector, detectaron causas relevantes de
falencias en los proyectos de construcción.

“Los cinco factores con el RII más alto fueron el cambio de
diseño, actitudes y comportamientos de trabajo desatentos,
almacenamiento inadecuado de materiales, inexperiencia de los
diseñadores y trabajadores incompetentes.”
Luangcharoenrat et al. [27].

Bekr [46], dentro de su investigación encontró, de igual manera, factores de causas
de falencias en proyectos de construcción más frecuentes, donde a partir de 60
causales partió su estudio y determinó luego de encuestar a profesionales las más
relevantes.

Evaluación del nivel
de influencia de los
beneficios de la
metodología BIM en
la mitigación de las
causas de falencias
en proyectos de
construcción
Encuesta
Caracterización de
beneficios de la metodología
BIM y reporte de resultados

Se indican que los más comunes son: “los frecuentes cambios de
diseño y del cliente; reelaboración debido a errores de los
trabajadores;(…) escasez y falta de experiencia de trabajadores
calificados;(…) se clasificaronen las primeras diez posiciones como
las causas de desperdicio más importantes en los sitios”
Bekr [46].

Ekanayake [24], asimismo, estudia las causas de pérdidas y desperdicios en el área
de la construcción, evidenciando que estos se pueden dividir en tres grupos
diferentes, “diseño”, ”operación” y ”manejo de materiales”.

“La prueba t de las medias mostró que cuatro de los atributos
tuvieron el impacto más significativo en la generación de residuos de
construcción en el sitio. Estos fueron: “falta de atención a la
coordinación dimensional de los productos” (…); “cambios de diseño
mientras la construcción está en progreso” (…); “falta de experiencia
del diseñador en el método y la secuencia de construcción” (…); y
“desconocimiento de los tamaños estándar disponibles en el mercado”
(…).”
Ekanayake [24].

Como se puede evidenciar, la principal causa de falencia en obra, recurrente en
cada artículo y expuesto por los diferentes autores, son los cambios de diseño, esto
debido a una planificación precaria, sin tener en cuenta los diferentes escenarios o
la funcionalidad y destino de la obra; tal y como lo evidencia Domingo [47], se
requiere de un análisis a futuro del objetivo del proyecto.

“De acuerdo con estos resultados, la naturaleza compleja de los
edificios de atención médica, debido a las diferentes formas y tamaños
de las habitaciones, influye significativamente en las causas de
desperdicio de la fase de diseño, como detalles de dibujo incorrectos,
diseños complejos que generan recortes y cambios de diseño”
Domingo [47].

Las causas de falencias más relevantes que se encontraron fueron:

✓ Cambios de diseño
✓ Perdidas o desperdicios propiciados por errores de diseño
✓ Falencias en la formulación, gestión, y entrega de pedidos de
materiales
✓ Falta de experiencia y habilidades de los trabajadores
✓ Métodos ineficientes para cargar, descargar, y trasladar materiales
✓ Falta de control y supervisión del uso de los materiales en los procesos
de construcción

✓ Métodos de almacenamiento que inducen daño o deterioro en los
materiales
✓ Métodos de construcción inadecuados y/o ineficientes
✓ Problemas de comunicación y coordinación entre los participantes del
proyecto

11.1.2. Beneficios del uso de la metodología BIM

En esta investigación, la revisión bibliográfica permitió identificar los beneficios del
uso de la metodología BIM encontrados en los estudios en diferentes países, en
cuanto a la utilización de esta metodología en las obras de construcción; se
revisaron 16 artículos de los cuales se tomaron en cuenta 35 beneficios de la
metodología BIM, estos se detallan en el ANEXO B.

Para la encuesta se eligieron los 9 beneficios más enunciados por los diferentes
autores en los artículos consultados. En el proyecto de investigación de Chan et al.
[37], tienen como objetivo identificar y evaluar los beneficios percibidos y las
barreras para la implementación de la metodología BIM en la industria de la
construcción de Hong Kong, en el documento presentan en una tabla el resumen
de lo que para ellos son los beneficios más relevantes de la utilización de la
metodología BIM.

“Mejorar la calidad del proyecto, mejorar compresión del diseño,
proporcionar datos del ciclo de vida, aclaración del alcance, acelerar
el proceso de diseño (…), mejor planificación de la construcción y
supervisión, comunicaciones más eficientes, reducir la duración del
proyecto.”
Chan et al. [37]

Del mismo modo, Al-Ashimori et al. [38] en su investigación recopilaron los
beneficios más significativos en la decisión de los profesionales de mejorar la
capacidad de construcción para usar la metodología BIM de manera apropiada.

“Del análisis descriptivo, los beneficios importantes identificados como
significativos para la decisión de las partes interesadas fueron;
aumento productividad y eficiencia, evaluar el tiempo y el costo
asociado con cambio de diseño, mejorar la comunicación y mantener
sincronizada la comunicación, integrar la programación, y monitorear
y rastrear el progreso durante la construcción”
Al-Ashimori et al. [38]

Esta elección también está respaldada por O’Reilly [48] quien en su proyecto de
investigación tuvo como objetivo establecer la viabilidad del uso de la metodología

BIM como una herramienta de minimización de residuos de construcción y hacer
propuestas para su implementación en proyectos de construcción en el Reino
Unido.

Almeida [40], en un artículo resumió los beneficios del trabajo colaborativo y la
metodología BIM como base de los proyectos de innovación en Perú.

“Transparencia en los niveles de desarrollo del proyecto, detección y
compatibilización de interferencias entre diferentes especialidades,
generación automática de la documentación del proyecto,
optimización del proceso constructivo.” Almeida. [40]

A pesar de la prevalencia de publicaciones acerca de la metodología BIM en la
literatura, Abiodun et al.[49] en su estudio en el Reino Unido tienen como objetivo
identificar e investigar las competencias de la metodología BIM para entregar
proyectos de construcción eficientes en términos de residuos, en su extensa revisión
bibliográfica identificaron 36 competencias de la metodología BIM, sin embargo,
lograron identificar las competencias más relevantes.

“Los hallazgos del estudio también revelaron que las cinco
competencias BIM mejor clasificadas para la entrega de proyectos (…)
dentro de la industria de la construcción son: la capacidad de minimizar
los cambios de diseño (…); capacidad de usar el modelo visualizado
(pictórico) para la construcción para reducir el retrabajo.” Abiodun et
al. [49]

Los beneficios más relevantes fueron:
✓ Detección temprana de problemas
✓ Mejorar la colaboración y la comunicación de los equipos en la construcción
✓ Optimiza la planificación de costos y tiempos
✓ Mejor entendimiento del diseño
✓ Estimación de costos basados en los modelos del proyecto
✓ Predicción y minimización de residuos de construcción
✓ Facilita la comunicación y transparencia de la información
✓ Generar información relacionada con los residuos de la construcción a partir
del modelo de diseño
✓ Reduce el tiempo de construcción
Los 9 beneficios más importantes de la metodología BIM escogidos según la
revisión bibliográfica están relacionados directamente con las 3 etapas de un
proyecto, 1). Pre-inversión, 2). Inversión y, 3). Operación y cierre, tal y como se
relacionan en la tabla 5.

Tabla 5. Etapas beneficios BIM en proyectos de construcción
Etapa del proyecto Beneficios asociados
Pre-inversión (idea,
estudios, evaluaciones,
ingeniería conceptual y
básica)
-Optimizar la planificación de costos y tiempo
-Mejor entendimiento del diseño
-Estimación de costos basados en los
modelos del proyecto
Inversión (ingeniería de
detalle, adquisiciones,
construcción, pruebas y
puesta en marcha)
-Detección temprana de problemas
-Mejorar la colaboración y la comunicación
de los equipos en la construcción
-Predicción y minimización de residuos de
construcción
-Facilita la comunicación y transparencia de
la información
-Reduce el tiempo de construcción
Operación y cierre
(utilización, producción y
cierre)
-Aumenta la productividad y eficiencia en los
proyectos
Elaboración propia.

La metodología BIM, se caracteriza por priorizar la conexión de los equipos o partes
de un proyecto, durante todo el ciclo de vida del proyecto, desde el diseño hasta la
construcción y operaciones, por esto mismo es importante determinar según la tabla
5, en que etapa del proyecto influye cada beneficio directamente, esta clasificación
es importante porque las personas consultadas harán una relación sobre en qué
momento la metodología BIM ayuda a mitigar los factores de causas de falencias a
lo largo del desarrollo de los proyectos y su respectiva etapa.

11.2. ETAPA 2:EVALUACIÓN DEL NIVEL DE INFLUENCIA DE LOS
BENEFICIOS DEL USO DE LA METODOLOGÍA BIM EN LA MITIGACIÓN DE LAS
CAUSAS DE FALENCIAS EN PROYECTOS DE CONSTRUCCIÓN

En este capítulo se ofrece, en primer lugar, una descripción general de la
metodología que se utilizó para realizar la encuesta, la plataforma que se utilizó y la
muestra encuestada, y seguidamente, el análisis general de los resultados
obtenidos en la consulta realizada a los profesionales del sector.

11.2.1. Planteamiento y distribución de la encuesta

La herramienta digital utilizada es SurveyMonkey, la cual permite realizar la
encuesta a través de la web y permite una consolidación correcta de la información;
para efectos de distribución de la encuesta se utilizaron dos mecanismos, vía correo
electrónico y por medio de un enlace directo a la encuesta, se distribuyó entre

aproximadamente 250 profesionales de la industria, en diferentes ciudades de
Colombia.

La encuesta tuvo 100 respuestas de los profesionales, entre ellos, ingenieros
civiles, arquitectos y personal que trabaja o ha trabajado en el sector y que tienen
experiencia con los proyectos de construcción; se les realizó 1 pregunta en forma
de matriz conjunta de valores, relacionada con la metodología BIM y su impacto
en la mitigación de falencias en dichas obras, el objetivo principal de la encuesta
es que esta permita determinar gracias a los profesionales consultados la
caracterización de los beneficios de la metodología BIM y su relación directa con
las falencias en las obras de construcción; a continuación, se adjunta el prototipo
de la encuesta como se detalla en la ilustración 6, que se realizó a los profesionales
del sector.

1. ¿Cuál es su nombre?

2. ¿Cuál es su profesión?

3. ¿Cuál es su dirección de correo electrónico?

4. De acuerdo con su experiencia en el sector de la construcción, valorice en
una escala de 1 a 5, siendo 1 el valor más bajo y 5 el más alto, cuánto
considera usted que el beneficio BIM enunciado en las columnas ayuda a
mitigar el factor de causa de falencia considerado en las filas.

Ilustración 6. Formato matriz encuesta realizada.

BENEFICIOS
BIM

Perdidas o
desperdicios
propiciados por
errores de
diseño
Falencias en la
formulación,
gestión, y
entrega de
pedidos de
materiales
Falta de
experiencia y
habilidades de
los trabajadores
Métodos
ineficientes
para cargar,
descargar, y
trasladar
materiales

BENEFICIOS
BIM

CAUSAS DE
PERDIDAS
Detección
temprana de
problemas
Mejorar la
colaboración y
la
comunicación
de los equipos
en la
construcción
Optimiza la
planificación
de costos y
tiempos
Mejor
entendimiento
del diseño
Estimación de
costos basados
en los modelos
del proyecto
Predicción y
minimización
de residuos de
construcción
Facilita la
comunicación
y
transparencia
de la
información
Aumenta la
productividad
y eficiencia en
los proyectos
Reduce el
tiempo de
construcción
Falta de control
y supervisión
del uso de los
materiales en
los procesos de
construcción
Métodos de
almacenamiento
que inducen
daño o deterioro
en los
materiales
Métodos de
construcción
inadecuados y/o
ineficientes
Problemas de
comunicación y
coordinación
entre los
participantes
del proyecto

Elaboración propia.

Cabe aclarar que en la pregunta número 2, ¿Cuál es su profesión?, se presentaban
3 opciones de respuesta, (1) Ingeniero(a) civil, (2) Arquitecto(a) y (3) otro(a), donde
en esta última opción se encuentran aquellos profesionales vinculados a la industria
de la construcción tales como: ingenieros industriales, ingenieros de sistemas,
ingenieros eléctricos, entre otros. En la ilustración 7 se detalla la ficha técnica de la
encuesta realizada.

Ilustración 7. Ficha técnica encuesta

Elaboración propia.

11.2.2. Análisis numérico de los datos recolectados

Una vez realizada la encuesta a los 100 profesionales del sector, se procede a
realizar el respectivo análisis estadístico, donde, para empezar, se debe conocer la
población a la que fue dirigida y como se encuentra dividida esta, como se observa
en la ilustración 8; a partir de las respuestas recibidas se obtuvo que:

• El 54% de los encuestados son ingenieros civiles de profesión.
• El 32% de los encuestados son arquitectos de profesión.
• El 14% son, entre otros, ingenieros industriales, de sistemas y demás,
vinculados con la industria de la construcción.
Ilustración 8. Distribución de la población encuestada.

Elaboración propia.
Para efectos prácticos las 9 causas de falencias mencionadas anteriormente en el
documento y que fueron incluidas en la matriz de la encuesta, se encuentran en el
mismo orden con el que se generó esta, de manera que el factor numero 1 referente
a “cambios de diseño” es el F1 y así respectivamente para cada uno (F2, F3, F4,
F5, F6, F7, F8 y F9); como se presenta en la tabla 6.

Tabla 6. Identificadores propuestos causas de falencias
Id. Título
F1 Cambios de diseño
F2 Perdidas o desperdicios propiciados
por errores de diseño
F3 Falencias en la formulación, gestión, y
entrega de pedidos de materiales
F4 Falta de experiencia y habilidades de
los trabajadores
F5 Métodos ineficientes para cargar,
descargar, y trasladar materiales
F6 Falta de control y supervisión del uso
de los materiales en los procesos de
construcción
F7 Métodos de almacenamiento que
inducen daño o deterioro en los
materiales
F8 Métodos de construcción inadecuados
y/o ineficientes
F9 Problemas de comunicación y
coordinación entre los participantes
del proyecto
Elaboración propia.

Los resultados obtenidos de la encuesta en la plataforma SurveyMonkey se
presentan de una manera más detallada y gráfica en el ANEXO C de este
documento, allí se evidencia uno a uno los beneficios estudiados y como los
profesionales consultados respondieron la matriz propuesta y su comportamiento
frente a las causas de falencias en los proyectos de construcción.

En la tabla 7 se presenta la frecuencia con que fueron valorados cada beneficio de
la utilización de la metodología BIM respecto a cada causa de falencia en los
proyectos de construcción, estos valores hacen referencia a la sumatoria de las
valoraciones obtenidas por parte de todos los profesionales encuestados; esta
variable es necesaria para establecer el índice de importancia relativa. Es decir,
para el beneficio 1 “Detección temprana de problemas”, se agruparon todas las
respuestas obtenidas como “1” en relación a las 9 falencias estudiadas, siendo 42
el valor que representa el total de las veces que las personas indicaron cuánto este
beneficio influía en la mitigación de las causas de falencias, esto mismo se repite
para cada valor de la escala Likert (1-5) y para cada beneficio analizado.

Tabla 7. Valores totales agrupados obtenidos en la encuesta
Beneficios BIM 1 2 3 4 5
B1
Detección temprana de
problemas
42 95 218 291 254
B2
Mejorar la colaboración y la
comunicación de los equipos
en la construcción