Autores: Yann Barnet, Faouzi Jabrane, Camila Chumbimune

Estudio realizado dentro la línea de investigación sobre construcción con bambú del Instituto de Vivienda, Urbanismo y Construcción de la Universidad de San Martin de Porres

Contacto: ivuc@usmp.pe

RESUMEN
El estudio describe y analiza los costos de uniones empleadas en la construcción con bambú rollizo, tanto modelos convencionales como uniones de innovación desarrolladas para reducir los tiempos de ejecución y facilitar los procesos de trabajo. Los resultados son insumos esenciales para la elaboración de metrados y presupuestos de estructuras de bambú y ofrecen valores comparativos para guiar la toma de decisión en el diseño.

PALABRAS CLAVES: Bambú, Guadua, construcción, unión, conector, costo, mano de obra.

ABSTRACT
The study describes and analyzes the costs of joints used in the construction with bamboo culms, both conventional models and innovation joints developed to reduce execution times and facilitate the work flow. The results are essential inputs for the elaboration of meds and budgets of bamboo structures and offer comparative values to guide decision-making in the design.

KEY WORDS: Bamboo, Guadua, construction, joint, connector, cost, labor.

INTRODUCTION

ANTECEDENTES
En la construcción con bambú rollizo, las uniones son un tema fundamental y a la vez complejo, dado que la naturaleza tubular e irregular de este perfil natural dificulta el desarrollo de conectores (Barnet & Jabrane, 2019). En el método tradicional de uniones se requieren realizar cortes especiales que demandan tiempo y un saber hacer específico (Figura 2). Eso se traduce en costos de mano de obra relativamente alto. Para suplantar esta problemática se están creando cada vez más conectores con materiales, técnicas y funciones muy variadas. En una búsqueda de optimización de los procesos de construcción, el Instituto de Vivienda Urbanismo y Construcción (IVUC) de la Universidad de San Martín de Porres (USMP) ha desarrollado unos conectores de extremidad y articulaciones para ser implementadas en varios tipos de proyectos (Figura 3), y en particular para el desarrollo de un sistema constructivo en base a bambú y madera de ingeniería que busca ser rápido y fácil de ensamblar. Este proyecto está volcado en la construcción de un prototipo de vivienda (Figura 1) cuyo fin es evaluar, optimizar y validar el sistema propuesto.

Figura 1. Diseño de prototipo de vivienda de bambú y madera de ingeniería. (IVUC)

Figura 2. Unión usual con boca de pescado. (Barnet & Jabrane, 2019)

Figura 3. Conector de extremidad y articulación IVUC (Barnet & Jabrane, 2019)

OBJETIVOS
El presente estudio busca definir la cantidad de materiales y tiempos de mano de obra de todas las uniones empleadas en el proyecto de vivienda antes mencionado, con la finalidad de generar información esencial para la elaboración de su presupuesto, así como de cualquier otra estructura de bambú que emplea esas uniones. Además, los resultados obtenidos permiten medir el rendimiento económico de los conectores desarrollados por el IVUC comparado a uniones tradicionales que cumplen funciones análogas. El artículo tiene también como finalidad describir e ilustrar cada una de las uniones estudiadas, con sus procesos de montaje correspondiente. El estudio no contempla los aspectos de comportamiento estructural de las uniones.

MATERIALES Y METODO

SUJETO Y MATERIALES DEL ESTUDIO
Dentro de las uniones estudiadas, cinco son usuales y descritas en la Norma Peruana E100 y tres corresponden a uniones nuevas desarrolladas por el IVUC. La lista completa está detallada en la Tabla 1. La especie de bambú utilizada es del género Guadua y tiene un diámetro promedio de 10 cm.

Tabla 1
Uniones estudiadas

MÉTODO
Para cada una, se ha definido la cantidad de materiales empleados, y se ha medido el tiempo necesario de mano de obra, diferenciando la prefabricación y los procesos de colocación en obra de forma separada.

En el caso de las uniones usuales, se empleó el diseño contemplado en el Reglamento Nacional de Edificación (Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento, 2012) y se pidió a un experto de realizar cada unión en el piso para cronometrarlo (Figura 4). Para condiciones incómodas (en altura) el tiempo es muy variable y con el fin de tener una estimación, se entrevistó a especialistas con más de 10 años de experiencia. También se contrastó los valores con resultados del estudio “Aportes de mano de obra y materiales, para la creación de partidas en la construcción con bambú” (Chinchayán, 2016)

Figura 4. Proceso de ejecución una unión usual con pico de flauta por un experto

Figura 5. Proceso de una unión de tope de madera con articulación a una platina por un voluntario no profesional.

COSTOS UNITARIOS EMPLEADOS
Todos los montos indicados en este artículo no incluyen impuestos, en particular el IGV (Impuesto General a la Venta) de 18% en el Perú. Son montos referenciales en 2020 en la ciudad de Lima. En las siguientes tablas se detallan los costos unitarios utilizados para el estudio.

Tabla 2
Costos unitarios de materiales

Tabla 3
Costos unitarios piezas prefabricadas

Tabla 4
Costos horarios de mano de obra

* Fuente: (Revista Costos, 2020)

Figura 6. Pieza de articulación + varilla con bocina

Figura 7. Pieza de madera tornada + piezas de articulación + varilla con bocina

Figura 8. Platinas tipo 1

RESULTADOS

TIEMPOS SEGÚN ACTIVIDADES
La primera etapa del estudio ha sido cronometrar el tiempo necesario para realizar una actividad específica, que se detalla en la tabla 6. Es importante notar que son tiempos brutos de actividades realizadas en el piso, que

no incorporan nociones de tiempos intermedios, descansos, fatiga, etc. Estos elementos tienen que ser añadidos cuando se desarrollan análisis de rendimiento para una obra.

Tabla 5
Tiempos para realizar actividades específicas en el piso (una persona) relativos a uniones convencionales

* actividad que requiere de una persona especializada
1 Ángulo menor de 45°
2 No contempla la preparación de la mezcla

Tabla 6
Tiempos para realizar actividades específicas en el piso (una persona) relativos a las uniones de innovación

Figura 9: Corte Pico de Flauta con amoladora

Figura 10: Colocación conector de extremidad

ANÁLISIS DE COSTO DE HABILITACIÓN PIEZAS DE BAMBÚ

Cualquiera sea la unión por realizar, una pieza de bambú pasa por un proceso de selección y medición que difiere de la mayor parte de los otros materiales de construcción por las siguientes razones:

• Ningún bambú es idéntico al otro y totalmente recto, por lo tanto, se tiene que identificar cuáles son los tallos más apropiados para la pieza deseada.
• Se buscan tener nudos en ambos extremos de la pieza, por lo que la búsqueda de la pieza por extraer del bambú se suele hacer con dos personas con una wincha.

Una vez marcada la pieza, se pasa al proceso de corte. En el caso del presente estudio se emplea una ingletadora.

Tabla 7
Costo unitario Mano de obra para la habilitación piezas de bambú. Se considera tiempo para 2 oficiales

Estos 4.5 minutos se tienen que asociar a todas las piezas de bambú de un proyecto, independientemente de su tamaño. Este resultado supera de 90 segundos las conclusiones de otro estudio (Chinchayán Plasencia, 2016), seguramente por el proceso de selección que se contempló aquí .

TIEMPOS Y COSTOS DE LAS UNIONES REALIZADAS EN EL PISO

En función a los costos unitarios y los tiempos registrados, se elaboró una ficha técnica que detalla los procesos de fabricación/instalación de cada unión y su costo bruto correspondiente. La síntesis se presenta en la siguiente tabla.

TABLA 8
Costos y tiempos de armado (en el piso) de las uniones estudiadas

UNIONES EN ALTURA
Como la mayoría de los trabajos en una obra, existe una gran diferencia de tiempos entre una actividad realizada en el piso y una actividad realizada en altura sobre un andamio, de una forma más o menos cómoda en función al tipo de configuración. Por esas variables, resultó complejo definir de forma exacta tiempos específicos. Sin embargo, la larga experiencia de maestros especializados en construcción con bambú permite establecer rangos. En este estudio, se entrevistó a tres de ellos y se promedió sus respuestas en la siguiente tabla.

TABLA 9
Estimación de tiempos para realizar actividades específicas por un experto con herramientas eléctricas.

*47 min de promedio en estudio Chinchayán, 2016 (para una pieza a un metro de altura próximamente)

Según los resultados, se constata que las actividades complejas toman entre 50% y 100% más tiempo que la misma actividad realizada en el piso, además de requerir un asistente.

COMPARACIÓN DE CASO
Para evaluar la eficiencia de los conectores de innovación empleados en el prototipo de vivienda del IVUC, se comparó el costo de colocación de un pie amigo con dichas uniones versus la misma pieza colocada con uniones convencionales con corte en pico de flauta.

Figura 11. Pie amigo A) con doble pico de Flauta; B) con conectores de innovación

TABLA 10
Comparativo para el caso del pie amigo

Los resultados muestran un costo directo similar entre las dos soluciones, con una diferencia de 7.7% en favor de la técnica tradicional, pero el tiempo de ejecución de la solución con conectores es inferior a la mitad, lo que permite reducir de forma significativa tiempos de obra, así como disminuye de forma significativa riesgos de accidentes ya que no se realizan ningún corte en altura. Cabe señalar que la solución convencional demanda una mano de obra muy experimentada y que cualquier error cometido en los cortes especiales significa volver a empezar desde cero, mientras los conectores permiten regular la dimensión de la pieza y evitar cualquier tipo de inconveniente.