Examinando por Autor "Toledo Villegas, Mauricio"
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Ítem Ajuste de cono con ajuste de agua: cambios en la razón agua/cemento, que alteran las resistencias de un hormigón premezclado(Universidad Andrés Bello, 2016) Narvaez G., Ignacio; Toledo Villegas, Mauricio; Facultad de IngenieríaEn el proceso industrializado de producción de un hormigón, llamado Hormigón Premezclado (H.P.), existen múltiples variables que alteran los resultados finales de éste o mejor dicho, que afectan las resistencias de un hormigón. La importancia de ir disminuyendo la variabilidad de resultados de un H.P., se ve reflejado tanto para bajar costos de producción hasta implicancias medio ambientales en la disminución de utilización de recursos que impactan nuestro sistema. Las variables pueden estar en diferentes etapas del proceso de producción, es por eso que la presente investigación se enfocará en un punto específico del proceso, el cual es “Ajuste de Cono en Planta” localizado en la etapa de mezclado de producción de una planta de H.P. Para llevar a cabo esta investigación se plantea un trabajo en terreno, en una planta de hormigones premezclados, con una serie de tareas tales como; mediciones de tiempo y cantidad de adición de agua, resistencias a la compresión. Con el fin de abordar puntos como la baja de resistencias de los hormigones y variabilidad entre estos, necesarios para determinar los aspectos relevantes en proceso de ajuste de cono en planta. Como resultado de la investigación se presenta una propuesta de trabajo para el puente de ajuste de cono (instructivo de trabajo), con el fin regular la participación de los operadores mixer y las razones agua / cemento dentro de parámetros que disminuyan la variabilidad de las resistencias.Ítem Cuantificación y evaluación del desempeño de la metodología LEED para el crédito de reducción del efecto Isla de Calor Urbano y cuantificación de absorción de CO2 en casos chilenos(Universidad Andrés Bello, 2019) Méndez Cañas, Ricardo Ariel; Toledo Villegas, Mauricio; Facultad de IngenieríaLa certificación LEED es una herramienta de aplicación voluntaria que ayuda en la evolución continua del sector de la edificación hacia la sostenibilidad y el objetivo de ésta es crear un estándar que defina al edificio sostenible, desde el punto de vista medioambiental, social y económico (ECOticias, 2011). Pero LEED es prescriptiva en la forma de abordar problemáticas como la reducción del Efecto Isla de Calor Urbano, donde no existe una comprobación de que la metodología usada tiene real impacto sobre este efecto. Además, la certificación carece de una medición del potencial de Absorción de CO2 que se puede tener por parte de la vegetación, por lo que, en la presente investigación se analizan ambos puntos a través de un modelo computacional y utilizando dos casosde estudios reales en Chile. Se realiza una revisión de literatura y se desarrolla una caracterización de la certificación LEED en Chile, mostrando así su presencia en el país, niveles de certificación y cómo afronta los efectos estudiados: Efecto Isla de Calor Urbano y Absorción de CO2. Se determina que el 30% de los proyectos hoy certificados en Chile presentan los créditos aprobados en relación a reducción del Efecto Isla de Calor Urbano. Los dos Casos de Estudios seleccionado son el Edificio Transoceánica (Vitacura, Santiago de Chile) con gran cantidad de vegetación presente en el proyecto construido en un sitio carente de ésta, y el otro es el Edificio Patio Alonso de Córdova (Vitacura, Santiago de Chile) un proyecto con menor vegetación presente y con la particularidad de que se construye en un sitio donde existía una cantidad considerable de vegetación comparándolo con lo que hoy existe. La cuantificación del desempeño para ambos puntos mencionados anteriormente se realizó a través del software ENVI-met que se basa en las leyes fundamentales de la dinámica de fluidos y termodinámica que trabaja a escala de micro clima urbano (Aguilar, 2018; ENVI-met, 2004; Bruse, 2004; Escobedo & Nowak, 2009).Se consideran 4 escenarios para cada Caso de Estudio con el fin de poder percibir los cambios que se obtienen con cada metodología usada. Junto a esto se propone una metodología para abordar estas problemáticas con el uso del software ENVI-met y así evaluar distintas estrategias propuestas por el diseñador del proyecto. Finalmente,en términos de Isla de Calor Urbano se evalúa desde 2 perspectivas, una por Temperatura Ambiental y otra por Temperatura Superficial obteniendo que, para ambos casos de estudio, en una Jornada diurna se logra disminuir las temperaturas con la presencia del proyecto, pero en distintas magnitudes. En temperatura superficiales el Edificio Transoceánica logra una reducción de 2,5°C mientras que el Edificio Patio Alonso de Córdova logra una reducción de 1,4°C. Caso distinto es la Jornada nocturna donde ambos Casos de Estudios aportaron al Efecto Isla de Calor Urbano, pero gracias a la vegetación presente en ellos se reduce el efecto comparándolo contra una construcción sin la presencia de vegetación. El Edificio Transoceánica logra amortiguar el aumento de temperatura en 1,95°C superficialmente y 0,25°C ambientalmente, mientras que el Edificio Patio Alonso de Córdova, con la poca presencia de vegetación logra amortiguar la subida de temperatura en 0,24°C la superficial y en 0,01°C la ambiental demostrando la capacidad de la vegetación para regular la temperatura. Por otro lado, el Edificio Transoceánica logra traer un beneficio para el sector donde se ubica aportando una absorción de CO2 de 14,77 Ton CO2/Año mientras que el Edificio Patio Alonso de Córdova perdió la capacidad de absorber 3,26 Ton CO2/Año debido que la vegetación en el proyecto no alcanza a suplir lo que existía anteriormente en el sitio de construcción. Normalizando las capturas netas de cada proyecto según la superficie donde se emplaza se obtuvo que el Edificio Transoceánica absorbe 0,82 Kg CO2/Año*m2 de terreno mientras que el Edificio Patio Alonso de Córdova logra una absorción de 0,3 Kg CO2/Año*m2 deTerreno, un tercio del Edificio Transoceánica, mostrando la poca vegetación considerada en función a los m2 de emplazamiento del proyecto Patio Alonso de Córdova. Se concluye que la metodología usada por la certificación LEED es genérica para la diversidad de proyectos existentes, donde cada uno debe ser abordado por sus características y estrategias, además con la metodología propuesta se logra captar las particularidades de cada uno.Ítem Diseño paramétrico y semiautomático de modelo 3D/4D de una pila de lixiviación dinámica basado en pixeles suelo (SPX)(Universidad Andrés Bello, 2017) Vera Montecinos, Claudia Andrea; Toledo Villegas, Mauricio; Facultad de Ingeniería; Escuela de Ingeniería CivilLa lixiviación es un proceso hidrometalúrgico que tiene como fin obtener cobre mediante apilamiento de minerales oxidados en pilas de lixiviación estáticas y dinámicas. Las pilas estáticas son apilamiento en los que, sobre una superficie impermeable, se monta el material hasta culminar el proceso de obtención del cobre, momento en el que se desarrolla una nueva lixiviación sobre el anterior. En contraste, en las pilas dinámicas se eliminan los residuos luego del proceso de extracción de cobre, apilándose nuevo material sobre la superficie impermeable. Las pilas dinámicas tipo hipódromo, son un tipo de pila dinámica que consta de un apilador que diariamente monta una cantidad conocida de material, sumado a una rotopala que extrae y desecha el material sobrante en la misma cantidad en que se aportó, mediante un ciclo continuo que se da en dos canchas de igual dimensión. La capacidad de procesamiento es definida tanto por el chancador primario como por la cantidad de agua disponible para el yacimiento, factores determinantes para la obtención de la estructura de construcción y deconstrucción de la pila. Parametrizar las pilas estáticas es una tarea ardua, dado que tienen una alta variabilidad tanto en dimensionamiento como en el proceso de remontaje, sin embargo, las pilas dinámicas de tipo hipódromo, poseen dimensiones y temporalidad que se traducen en un ciclo ordenado y posible de reproducir en un modelo 4D, convertido en una proyección visual de geometría y tiempo que permita facilitar el proceso de elección de la opción más adecuada. Las características del material y la cantidad de tiempo que tarda este en lixiviar permiten separar la propuesta en una estructura de descomposición del producto (PBS), en este caso la geometría total de la pila dinámica tipo hipódromo, a través de 5 parámetros, y la estructura de descomposición del trabajo (WBS), relacionada con los tiempos de construcción y deconstrucción, en tan solo 8. Esta descomposición permitió facilitar el proceso de semi-automatización y posterior simulación de construcción y deconstrucción de éstas, comparar diferentes alternativas de acomodación del material y la elección de la opción más adecuada con respecto al criterio del mandante.Ítem Estudio de caso de aplicación de mapas de cadena de valor a una obra de construcción civil para detectar pérdidas productivas y de sustentabilidad social(Universidad Andrés Bello, 2017) Quintanilla Sarabia, Simón Alejandro; Toledo Villegas, Mauricio; Facultad de IngenieríaEn el ámbito de la construcción, los estudios de sustentabilidad se orientan primariamente a la etapa de diseño y operación de proyectos, dejando de lado la etapa de construcción. Se han alcanzado así, grandes mejoras en el uso de recursos y emisiones, sin embargo, el período de construcción continúa siendo una fuente importante de pérdidas en términos productivos. En el ámbito de la sustentabilidad social, la seguridad en la construcción es un tema que se ha incorporado fuertemente en los últimos años, disminuyendo la tasa de accidentabilidad notablemente, aun así, este rubro sigue teniendo los peores índices de accidentes laborales. Con el fin de enfrentar el problema de pérdidas productivas y mejorar la seguridad en los procesos productivos se aplicó la herramienta de Mapeo de Cadenas de Valor (MCV) en una obra de construcción civil. Esta es una herramienta que consiste en la confección de mapas que representan la secuencia de actividades y flujos de información necesarios para producir un producto y asiste en el desarrollo de un diagnóstico del estado actual del proceso, lo que permite identificar debilidades para fortalecerlas. Mientras que las herramientas tradicionales muestran sólo síntomas, el MCV evidencia los problemas productivos desde su raíz. El MCV fue incorporado a la construcción en Chile por Rosenbaum (2012) en donde creó diferentes indicadores para medir la productividad de los procesos mapeados, los cuales fueron utilizados en este estudio de casos. Además, agregando al mismo indicadores que permiten medir el riesgo presente en actividades de la cadena de valor y el porcentaje de mano de obra local, que nos muestra las oportunidades laborales que da la empresa, incluyendo así el eje de la sustentabilidad social al Mapa de Cadena de Valor, lo cual es algo que no se ha hecho antes. Se generan luego, propuestas de mejoras para dichos procesos apuntando a eliminar las pérdidas, evitar conductas y acciones riesgosas, aumentando la sustentabilidad del proyecto en general.Ítem Evaluación del comportamiento térmico en pilas de lixiviación mediante distintas técnicas(Universidad Andrés Bello, 2017) Labraña Palma, Carolina; Toledo Villegas, Mauricio; Facultad de IngenieríaLa lixiviación en pilas es un proceso hidrometalúrgico utilizados para extraer cobre desde la roca chancada en minerales oxidados. Actualmente, no existe mayor información respecto al comportamiento térmico al interior de las pilas de lixiviación debido a que es muy difícil detectarlo. Razón por la cual, surge la inquietud de investigar e indagar la variación de temperatura y la conductividad térmica al interior de las pilas de lixiviación. Este estudio tiene por objetivo comprender el comportamiento térmico al interior de las pilas de lixiviación y además, proporcionar dos propuestas metodológica, una para determinar la variación de temperatura y otra para la obtención de la conductividad térmica. Para poder llevar a cabo la investigación, fue necesario utilizar probetas adaptadas de una columna de pila de lixiviación. Las probetas utilizadas en los ensayos eran de dos tipos de materiales, una acrílica y otras graduadas de vidrio, con dimensiones previamente establecidas; para el caso de la variación de temperatura se utiliza un reactor nuclear, por lo que la dimensión de la probeta adaptada acrílica es de 25x25x5 cm y las graduadas estándar para una capacidad de 500 ml con base hexagonal, y para la conductividad térmica se utilizó una probeta adaptada acrílica de 29x29x5 cm. Además, se requiere de una solución lixiviante compuesta de agua destilada y ácido sulfúrico (H2SO4). Las soluciones utilizadas para la obtención de las variaciones de temperaturas corresponden a concentraciones de 10, 20 y 30 gramos por litro (gpl). Mientras que para obtener la conductividad térmica se emplea una concentración de 10 gpl. Los minerales utilizados en las experiencias corresponden a súlfuro y óxido, en estado seco y aglomerado (o húmedo). Para determinar la variación de temperatura se utilizan 3 técnicas diferentes: termografía, fotografía digital y neutrografía. Por lo que es necesario para la ejecución de los ensayos elaborar metodologías preliminares, que se van ajustando con mejoras a lo largo del desarrollo y resultados obtenidos de los ensayos llevados a cabo. Con las técnicas de termografía y fotografía digital se obtuvo mejores resultados, puesto que se realiza un registro para cada instante de tiempo en que el mineral se somete al proceso de lixiviación, permitiendo la elaboración de gráficas tiempo v/s temperatura para cada mineral ensayado. Éstas gráficas permiten establecer las temperaturas predominantes al interior de las probetas adaptadas y el tiempo al que se obtuvieron éstas para cada una de las concentraciones utilizadas. En este caso con el mineral que mejores resultados se obtuvo, fue con el súlfuro para una temperatura de 29,5° con una concentración de 30 gpl. Este resultado concuerda con los postulados de Álvarez (2012), donde se establece que a mayor concentración y en un menor tiempo, existe una mayor liberación de calor en comparación con las otras concentraciones. En cuanto a la técnica de neutrografía se aplica con el mismo propósito, determinar variación de temperatura al interior de la probeta, sin embargo, no se obtuvo resultados satisfactorios, consiguiéndose solo pre-establecer el límite del mineral óxido al interior de la probeta acrílica. Para la obtención de la conductividad térmica se utiliza un dispositivo denominado calorímetro, el que fue elaborado por Sepúlveda (2015) ex alumno de la universidad Andrés Bello. Para la ejecución de los ensayos, fue necesario elaborar una metodología preliminar que también sufrió variaciones entre un mineral y otro (súlfuro y óxido), pudiendo verificarse por las variaciones entre las conductividades de los minerales en estado seco y aglomerado de un 25 % promedio. Una vez culminado los ensayos y su posterior análisis de resultados, se elaboran las metodologías propuestas para determinar la variación de temperatura, como para la obtención de la conductividad térmica, las que se componen de una preparación preliminar, aplicación práctica y análisis de resultados.Ítem Exploración de un marco de planificación LEAN-BIM: un sistema last planner y BIM basado en 2 casos de estudio(Universidad Andrés Bello, 2017) Olivares Belmar, Katherine Gisselle; Toledo Villegas, Mauricio; Facultad de IngenieríaLas actuales investigaciones de Lean Construction y Building Information Modeling (BIM) se han centrado principalmente en los aspectos teóricos relacionados con su integración y sinergia. Sin embargo, poca atención se ha prestado al desarrollo de métodos prácticos Lean-BIM para gestionar proyectos y proporcionar evidencia de las oportunidades de mejora de rendimientos. En esta investigación, se pretende llenar este vacío mediante la propuesta de un marco de planificación Lean-BIM mediante la integración de Last Planner System (LPS) y BIM. El desarrollo de la investigación para probar el concepto de un marco de planificación Lean-BIM se lleva a cabo mediante la comparación de 2 casos de estudio: uno usando sólo LPS y otro usando LPS y BIM. Se realiza un seguimiento a la etapa de obra gruesa de ambos proyectos como parte del equipo de oficina técnica de la obra. Se reúnen datos de ambos proyectos, se analizan y comparan los procesos de planificación. Dentro de los datos obtenidos se incluyen: dinámica de las reuniones de Planificación Intermedia y Semanal (número de participantes, roles, duración promedio de cada reunión y horas hombres asociadas), indicadores de LPS y Requerimientos de Información (RDI). Posteriormente, se utilizan mapas de proceso (diagramas de flujo) para documentar ambos procesos de planificación y la propuesta mejorada de planificación. Además, se integran las diferentes etapas de la planificación. Los resultados demuestran que el uso coordinado de LPS y BIM genera una reducción de la duración de las reuniones, un aumento del PAC, una disminución de la variabilidad del PAC, una disminución de las CNC y una disminución del número total de RDI de diseño. Se busca generar las bases para futuras investigaciones mediante una propuesta de planificación mejorada que combine LPS y BIM, y así demostrar que se facilita la interacción con un número mayor y más diverso de participantes del proyecto. Por otro lado, que al manipular BIM en las reuniones de planificación, se generan reuniones más efectivas y como resultado, mejora la comunicación y la confiabilidad de la planificación del proyecto.Ítem Exploración del uso de BIM para representar consideraciones de 6s en procesos constructivos(Universidad Andrés Bello, 2018) Sepúlveda González, Macarena Lissette; Toledo Villegas, Mauricio; Facultad de IngenieríaEn la búsqueda por mejorar sus procesos, el sector de la construcción presenta iniciativas tanto en el sector público como en el privado para implementar metodologías y herramientas tecnológicas. Debido a esto, en la actualidad las empresas constructoras chilenas se enfrentan a una alta competitividad, la globalización y los avances en el mundo promueven a lidiar con las mejores estrategias posibles para mejorar su productividad, eliminando pérdidas y aumentando el valor de sus productos. Esta investigación presenta la utilización de un modelo BIM como medio para representar los elementos que se consideran dentro de la metodología 6S en obras de edificación. Esto, se debe a la existencia de problemas de desorden, desorganización o falta de coordinación que se ha podido constatar dentro de los proyectos en construcción. Por lo que, se busca analizar si la existencia de problemas asociados a dicha metodología afecta a la productividad de los proyectos. En la primera etapa, se realiza una revisión a la literatura con los puntos de partida que son relevantes como la metodología 6S, el modelo BIM y temas de Planificación, que nos permitan estudiar el trabajo en conjunto de los 3 puntos antes descritos. Como segunda etapa, se analizan el historial de 3 proyectos, ya ejecutados que nos permitan identificar cada una de las “S” (Clasificar, Organizar Limpieza, Seguridad, Mantener y Estandarizar), dentro de la documentación existente en cada uno de dichos proyectos. Se realiza una medición de los KPI encontrados y de los avances mensuales para las partidas investigadas. Y una tercera etapa, que se puede ir construyendo en paralelo a la segunda fase, que es realizar una representación preliminar del caso de estudio de las partidas en conjunto con los métodos de 6S que se pueden visualizar. Se genera una pauta de evaluación incorporándose las observaciones a la propuesta definitiva. La encuesta realizada a los participantes de las reuniones de programación del proyecto del caso de estudio se realizó para un total de 8 personas con el objetivo de resumir las opiniones y ratificar la información entregada por los modelos, en el cual de todas las “S” representadas la mejor evaluada alcanzo un 75% de aprobación en la representación realizada a través del modelo 4D, siendo ésta la metodología S4 correspondiente a la seguridad. La metodología S2 correspondiente a la organización fue evaluada con un 67% de aprobación. Y por otro lado la metodología S1-S3 correspondiente a la clasificación – limpieza fue evaluada con un 49% de aprobación, pero no es bien recibida para la utilización que se le quiere dar, solo muestra la secuencia constructiva que es de conocimiento por el personal de la obra. Con los resultados alcanzados se obtiene una propuesta definitiva que incorpora las metodologías S2 y S4 para la representación a través del modelo 4D, en las metodologías S1 y S3 se pueden realizar mejoras en investigaciones a futuro para una representación en modelos 4D y las dos últimas metodologías S5 y S6 se cumplen al convertir en hábito la utilización de las 4 metodologías anteriormente señaladasÍtem Generación de calor utilizando mortero conductor de electricidad para determinar su potencial como elemento de calefacción en viviendas(Universidad Andrés Bello, 2017) Añazco Quintana, Juan Ignacio; Toledo Villegas, Mauricio; Facultad de IngenieríaEn Chile existe una dependencia de artefactos de calefacción a base de combustibles fósiles o leña, por ser las fuentes más económicas de generación de energía, siendo un factor incidente en la calidad de vida de las personas al producir contaminación intradomiciliaria y en consecuencia, ser un factor que aumenta la posibilidad de enfermar en épocas de mayor frío ambiental. El uso de elementos eléctricos es restringido a algunos niveles socioeconómicos, por el alto costo de operación de los mismos. En nuestra investigación, aplicando el concepto de calentamiento por Efecto Joule sobre mortero conductor, verificamos que tiene un potencial para ser implementado como método de calefacción en viviendas al someter a pruebas de generación de calor probetas elaboradas con dicho mortero, y además determinar una dosificación de fibras de carbono como agregado conductor.Ítem Heat island effect related ecosystem services on an urban setting Las Condes case study(Universidad Andrés Bello, 2018) Aguilar Yáñez, Matías Ernesto; Toledo Villegas, Mauricio; Facultad de IngenieríaEl trabajo propone nuevas alternativas para la planificación urbana que consideren el valor e impacto de la infraestructura verde como servicio ecosistémico de regulación para la mitigación, en microclimas barriales de una gran ciudad, del efecto Isla de Calor Urbana (ICU) provocado por la acción antropogénica. Este problema ha sido escasamente estudiado en el país debido a que no se han usado las herramientas de simulación más adecuadas para cuantificar su incidencia en este nivel, que son las basadas en la dinámica computacional de fluidos (CFD). Mediante revisión de la literatura, se eligió el software ENVI-met, un modelo computacional de pronóstico basado en las leyes fundamentales de la dinámica de fluidos y la termodinámica que trabaja a escala de microclima urbano, simulando las interacciones entre el aire y la superficie del entorno, por lo que resultó apto para modelar los escenarios deseados a partir de datos meteorológicos públicos y predecir el comportamiento de estos microclimas con y sin la presencia de vegetación, ya que es muy utilizado para evaluar los efectos de la introducción de arquitectura verde. Cuenta con una resolución horizontal típica de 0,5 a 5 metros y un marco de tiempo típico de 24 a 48 horas con un intervalo de tiempo de 1 a 5 segundos, lo que permite analizar interacciones a pequeña escala entre edificios, superficies y plantas individuales. El trabajo de modelación se efectuó sobre dos sectores con alta congestión de edificios, vehicular y de población flotante en la comuna de Las Condes, región metropolitana de Santiago. La comparación entre un cuadrante en el Barrio El Golf, con muy pocas áreas verdes, y otro en las inmediaciones del Parque Araucano, con fuerte presencia de vegetación, y la simulación de escenarios extremos en ambos casos permitió comprobar la existencia de diferencias significativas de temperatura – hasta 1ºC – generadas en distintos horarios por la presencia y/o ausencia de infraestructura verde, así como valorar positivamente el aporte que representa como servicio ecosistémico de regulación, permitiendo ahorros energéticos cercanos al 5% en los horarios de alta demanda de climatización.Ítem Integración constructiva de sistema solar térmico en vivienda unifamiliar(Universidad Andrés Bello, 2017) Albornoz Naranjo, Marcelo; Toledo Villegas, Mauricio; Facultad de Ingeniería; Escuela de Ingeniería CivilLos Sistemas Solares Térmicos (SST) tienen la particularidad de transformar la energía solar en energía térmica, para aprovechar el uso de agua caliente sanitaria con el fin de consumo doméstico. Se ha observado que en general la instalación de estos sistemas suele ser demoroso y complejo, debido principalmente al tiempo que conlleva el armado e instalación de la estructura, donde también se puede visualizar un aumento del tiempo no productivo, impactando en la ejecución de la actividad. Debido a lo anterior y con el fin de conocer la problemática, se toma como caso estudio la obra Palmas de San Ramón, ubicada en la ciudad de La Serena. En esta obra se observan los procesos involucrados en la instalación de un SST, con el objetivo de identificar las falencias y a su vez poder implementar mejoras en las distintas etapas del proceso productivo. Para ello se establece una metodología utilizando la filosofía Lean, que contiene herramientas para medir con exactitud el flujo productivo. Dentro del proyecto se establecen tres etapas fundamentales: instalación, diseño y costos, los cuales dan sustento al proyecto. En la etapa de instalación se espera realizar la recopilación de datos, a través de cartas de balance, especificaciones técnicas, planos y costos, para así establecer indicadores representativos. Crear un mapa cadena de valor (MCV) que muestre el proceso involucrado para generar una unidad de flujo (techumbre más un SST), que permita realizar las mejoras correspondientes reflejándolas en un MCV futuro. El objetivo de éste es la optimización de los tiempos de producción, aumento de los índices de productividad y por consiguiente el impacto en la eficiencia del proceso. En la etapa de diseño, se propone el rediseño de la estructura del SST existente en obra, con el fin de disminuir los tiempos de instalación. Este rediseño implica la verificación del desempeño energético del SST, con el objetivo de cumplir con lo estipulado por la Ley 20.365. En la etapa de costos, se realiza un comparativo del estado actual y futuro, donde se debe analizar las variables reflejadas en los MCV en relación a costos, como también la influencia de un rediseño estructural para soportar al SST. Cabe mencionar que el objetivo final de este proyecto es reducir los tiempos de ciclo para el flujo de producción. De esta manera la contribución del proyecto es generar una integración constructiva que disminuya el tiempo de ciclo de 7337 min/viv a 759 min/viv asociados a la instalación, generando una propuesta que eficiente el flujo productivo.Ítem Machine learning para diagnósticos de productividad y seguridad en la industria de la construcción a partir de videos(Universidad Andrés Bello, 2019) Berríos García, Ignacio Andrés; Toledo Villegas, Mauricio; Facultad de IngenieríaEl fenómeno de Big Data está cada día más presente en nuestras vidas, sin embargo, no hemos sido capaces de sacar provecho de sus aplicaciones. El presente artículo de investigación propone una metodología que evidencia el potencial que tiene el uso de Big Data en la industria de la construcción, por medio de la red neuronal convolucional (CNN)YOLO, basado en Machine Learning. En Chile el crecimiento anual de productividad en la industria de la construcción respecto a los últimos 20 años ha sido nulo. Es por esto que se tiene la necesidad de implementar estrategias para subir estos indicadores.Por otro lado, en la industria de la construcción chilena, la cifra de incidentes de seguridad en la zona de la cabeza es de un 8,2%, lo que hace necesario buscar el cumplimiento de las normas de seguridad, en este caso el uso de equipo de protección personal (casco), ya que ayuda a minimizar, en gran medida, las consecuencias ante un accidente. Aplicamos YOLO a un caso de estudio para explorar su potencial en la industria de la construcción. Nuestro trabajo tiene dos aristas, la primera es productividad y la segunda va dirigida a la seguridad dentro de las obras de construcción, específicamente en obra gruesa, con foco en una cuadrilla de hormigonado. Se propone utilizar una metodología de trabajo queconsiste en capturar un total de 22 videos de 10 minutos de duración en calidad Full HD de una cuadrilla de hormigonado en 3 proyectos de obras de construcción, por medio de una cámara de acción GoPro. Posteriormente estos videos se descomponen en imágenes para intervalos de 1 minuto y 15 segundos y se procesan con YOLO para detectarlos objetos de interés. En el caso de productividad se detectan operarios realizando trabajo no contributorio y en el caso seguridad se detecta el uso de equipo de protección personal (casco). Mediante el uso de YOLO se realiza un diagnóstico para productividad, por medio del Índice de Labor Contributorio (ILC) y para seguridad se identifica el porcentaje de operarios que usan el equipo de protección personal (EPP) y operarios que no lo usan. Además, se evalúa el desempeño de YOLO con respecto a la detección manual, para poder evidenciar si dicha red neuronal es útil para aplicaciones en la industria de la construcción. Los diagnósticos realizados por medio de YOLO indican un buen desempeño para el caso de productividad con una diferencia media de 6,97% para intervalos de 1 minuto y 5,90 % para intervalos de 15 segundos con respecto a la detección Manual. Por otro lado, los resultados de seguridad mostraron un buen comportamiento para la detección de no uso de EPP con diferencias promediocon respecto a la detección Manual de 0,50% y 0,47% para intervalos de tiempo de 1 minuto y 15 segundos respectivamente. Sin embargo, la detección de uso de EPP tiene un mal desempeño, pues presenta una diferencia promedio de 56,95% para intervalos de 1 minuto y 58,29% para intervalos de 15 segundos respecto a la detección Manual. Por lo tanto, es efectivo la utilización de YOLO en detecciones para efectos de productividad y para detecciones de no uso de EPP.Ítem Mejora de planificación de lugares congestionados utilizando modelos 3D y 4D: un caso de estudio de excavación masiva con pilas de entibación, proyecto en Chile(Universidad Andrés Bello, 2015) Matabenítez Baez, Camila Andrea; Toledo Villegas, Mauricio; Facultad de Ingeniería; Escuela de Obras CivilesLas tecnologías de información utilizadas en la construcción han crecido últimamente y esto ha ayudado a los equipos de proyectos a comprender mejor y asignar de forma más eficaz la cantidad de trabajo. Los resultados entregados por estas tecnologías apoyan la toma de decisiones al momento de definir las estrategias a implementar en la construcción, las cuales generan los principales problemas asociados a los proyectos, sobre plazo y aumento en los costos. Proyectos de excavación masiva pueden beneficiarse del uso de modelos 3D y 4D para mejorar la eficiencia de los procesos de construcción. En este estudio se ha querido demostrar cómo el uso de estas tecnologías en la etapa de planificación, ayudan en la reducción de la programación proyecto y el uso de recursos. Para esto, se desarrolla un modelo 3D para un proyecto de excavación masiva la cual cuenta con pilas de entibación por todo su perímetro (56.000 [m3] de suelo a remover; 18 [m] de profundidad; 89 pilas con dos y tres niveles de anclaje). Es aquí donde nace el concepto “Pixel Suelo” el cual consiste en la determinación de un pequeño volumen que en sumatoria permitan representar el suelo a excavar, para así lograr una planificación del proceso de excavación. A continuación, se preparan dos modelos 4D: el primero permite mostrar la forma en que se lleva a cabo la excavación del proyecto en estudio (As-Built), mientras que el segundo muestra un proceso mejorado. El proceso de mejora incluye consideraciones tales como: el nivel de detalle de la geometría del modelo 3D; la colocación de elementos clave de diseño (por ejemplo, rampa de acceso excavación); análisis de las estrategias de excavación; etc. Ambos modelos 4D se comparan para comprobar la reducción de plazos (e indirectamente el uso de recursos). Escuela de Obras CivilesÍtem Mejoramiento de la productividad de una cuadrilla de trabajadores de moldajes metálicos en edificación en altura de hormigón armado, mediante la metodología 5S(Universidad Andrés Bello, 2017) Canales Bravo, Andrés Antonio; Toledo Villegas, Mauricio; Facultad de Ingeniería; Escuela de Obras CivilesLa presente Investigación busca mejorar indicadores productivos de una Cuadrilla de Trabajadores de Moldaje, en base a una metodología llamada “5S”. Esta metodología está enfocada principalmente al orden y limpieza en el lugar de trabajo, mediante la clasificación, orden, limpieza, mantención y la disciplina (“5S”), lo que se aplica a los Trabajadores y al Lugar de trabajo, para mejorar la productividad de una empresa en su totalidad. Se recopiló información durante un periodo de tiempo aproximado de cinco meses, tiempo en el cual se estudió y analizó el comportamiento de un grupo de trabajadores de la Empresa Constructora Suksa S.A. Se observó los principales indicadores productivos e indicadores 5S que éstos tenían. En base a esta información, se elaboró un Plan de mejora para ambos indicadores. Este plan de mejora para la cuadrilla de trabajadores, consiste en reducir (15%) los tiempos de búsqueda de materiales y herramientas, y con esto aumentar (15%) el trabajo efectivo de los Operarios.Ítem Modulación del tunnel liner para el diseño del sistema geotérmico de baja entalpía(Universidad Andrés Bello, 2018) Casanova Godoy, Luis; Toledo Villegas, Mauricio; Facultad de IngenieríaLa energía geotérmica de baja entalpía se encuentra almacenada en el interior de la superficie de la tierra en forma de calor siendo una fuente de energía inagotable, la cual puede mantener una temperatura típicamente constante entre 10 y 20 [m] de profundidad, dado la zona neutra que se produce en ese intervalo. Esta energía térmica puede ser extraída por medio de sistemas geotérmicos, elevar su temperatura y distribuirla. La presente investigación consiste en el diseño de un sistema geotérmico de baja entalpía implementado en el método Tunnel Liner, este método es realizado en profundidades de 10 [m] aproximadamente, con estructuras construidas para otros fines como redes de alcantarillado, cruces viales, redes de servicio público, etc. las cuales se pueden utilizar para que cumplan su objetivo, y a la vez, aprovechar el calor generado en el interior de la tierra. Un sistema geotérmico de baja entalpía se subdivide en tres sistemas: sistema de captación de calor, bomba de calor y sistema de distribución de calor, donde el sistema de captación de calor o intercambiador de calor es el encargado de absorber el calor de la tierra y transportarlo a la bomba de calor. A su vez, la bomba de calor es fundamental en este sistema, ya que es la encargada de elevar la temperatura obtenida del suelo y llevarla al sistema de distribución, con el fin de entregarla a los hogares a través de un sistema de calefacción como losa radiante, como es el caso de esta investigación. Se abordará en esta investigación dos casos de estudio, un caso teórico y un caso real, ambos situados en la zona de Santiago y con 1100 [m] aproximados de longitud de tuberías intercambiadoras de calor. La diferencia entre ambos casos es que el caso teórico es un túnel de acero de 1200 [mm] de diámetro, con 160,4 [m] de longitud y genera una potencia calórica de 13,4 [kW], mientras que el caso real es un túnel de acero de 5000 [mm] de diámetro, el cual consiste en un pre diseño que une los dos edificios de la Clínica Santa María a través de un túnel de 70 [m] de longitud, y genera una potencia calórica de 22,48 [kW]. Se comparó entre ambos casos de estudio la potencia calórica generada del suelo y se obtiene que, a un mayor diámetro, la superficie de contacto que genera calor es mayor, para una longitud de túnel menor. Para el sistema de distribución de calor, se escogen dos tipologías de departamentos de distinto tamaño a analizar, suponiendo que no se encuentran en el último piso, y que poseen una alta eficiencia energética, logrando evaluar la carga de diseño necesaria para calefaccionar cada tipología, obteniendo así una carga de diseño de calefacción de 2,83 [kW] para la de menor tamaño y 4,23 [kW] para la de mayor tamaño. Finalmente, se logró comparar ambos casos de estudio a través de un análisis económico de forma amplia, obteniendo que el caso real es más costoso por 41,53 UF, debido que posee dos bombas de calor por generar mayor potencia calórica del suelo, pero aun así se convierte en una buena opción, dado que genera cerca del doble de potencia calórica con respecto al caso teórico. En general, se concluye que se logró diseñar un sistema geotérmico de baja entalpía para el método constructivo de Tunnel Liner, el que a su vez es modular y replicable.Ítem Propuesta de modelo BIM para un edificio patrimonial usando UAV y fotogrametría : caso de estudio : Casa Hodgkinson(Universidad Andrés Bello, 2019) Fuentes Morales, Madeleine; Toledo Villegas, Mauricio; Facultad de Ingeniería; Escuela de Ingeniería CivilLa documentación de un edificio patrimonial es necesaria para facilitar el planeamiento de conservación de la estructura. El proceso para documentarlo utilizando Metodología Tradicional (MT) toma mucho tiempo, la frecuencia de documentación es baja y existe falta de información del patrimonio. Este trabajo presenta una modificación a la MT para documentar la envolvente de un edificio patrimonial en Chile. Para esto se identifican deficiencias del proceso de documentación, con el fin de mejorarlo, complementando la MT de documentación con una modelo BIM (Building Information Modeling) generado por fotogrametría utilizando un vehículo aéreo no tripulado (UAV) para capturar la información del edificio. Se realiza una detallada revisión de la literatura, para entender el proceso de documentación de patrimonios en el mundo. Se hace una entrevista a profesional del Consejo de Monumento Nacionales (CMN) y se participa en reuniones con encargados de la Dirección de Arquitectura del Ministerio de Obras Públicas (MOP) más una detallada revisión de información pública disponible en la web, para entender el funcionamiento de la documentación de patrimonios en Chile y en el caso de estudio. Se escoge la “Casa Hodgkinson” como caso de estudio, ubicada en Graneros, región de O’Higgins, para poner a prueba lo investigado. Luego, se realiza el Modelo Fotogramétrico, que permite sintetizar visualmente la información del edificio, para plasmarla en el Modelo BIM. El Modelo BIM con NDI-2 (nivel de información 2), logra identificar la geometría, el tipo de daño y el sistema estructural del edificio patrimonial. Esta información es validada por medio de una encuesta a tres profesionales de la Dirección de Arquitectura del MOP. Los resultados muestran que, el Modelo BIM con NDI-2 y la metodología propuesta son bien recibidos, con un promedio de respuesta a su favor de 2.7 y de 2.9 respectivamente en la escala Likert de 1 a 3 (1: en desacuerdo y 3: de acuerdo). El resultado es una propuesta de metodología que complementa la MT de documentación con un Modelo BIM con NDI-2, creado a partir de fotogrametría utilizando UAV, donde el tiempo del proceso de documentación disminuye, permite facilitar el aumento de la frecuencia de documentación y mejora la calidad de información del edificio patrimonial.Ítem Propuesta para el control de avance del trabajo en proyectos de excavación usando fotografías digitales(Universidad Andrés Bello, 2017) Isamitt Parra, Valeria; Toledo Villegas, Mauricio; Facultad de Ingeniería; Escuela de Ingeniería CivilEn la práctica actual los proyectos de excavaciones se caracterizan por tener un control deficiente en su control de avance. Esto incluye estimaciones del progreso del trabajo diario por medios indirectos tales como: registros manuales de movimientos de camiones, estimaciones de espojamiento del suelo y mediciones topográficas ocasionales (generalmente al inicio y al final de los proyectos). En este estudio proponemos un procedimiento para calcular el volumen de terreno extraído y el control de avance mediante el uso de fotografías digitales geo-referenciadas tomadas en el sitio de construcción. Esta metodología ayuda a los gerentes de construcción a mejorar el control del progreso de las excavaciones y sistematiza los registros de excavación. El procedimiento se basa en la revisión de la literatura, la experiencia adquirida a partir de experimentos controlados y su aplicación en un caso de estudio. Con un esfuerzo relativamente bajo (aproximadamente 3 horas por semana), la propuesta nos permitió medir el progreso del trabajo de excavación con alrededor de 50 fotos digitales geo-referenciadas con una precisión de alrededor de 6-10% en comparación con la estimación de volumen de excavación tradicional obtenida de los registros del movimiento de camiones. Los mejores resultados se obtuvieron para grandes movimientos de tierra registrados semanalmente. La precisión disminuyó para movimientos de tierra pequeños (por ejemplo, control de progreso de trabajo diario). La propuesta incluye recomendaciones para capturar las fotos digitales; Formación de un modelo de nube de puntos utilizando software fotogramétrico; Formación de un modelo de malla y cálculo del volumen de excavación. Se incluyen las consideraciones de obstrucción de equipos de construcción y geometrías complejas.Ítem Propuesta para el control de avance en excavaciones basado en fotografías digitales y uso de UAV(Universidad Andrés Bello, 2019) Acuña Sánchez, Martín Alberto; Toledo Villegas, Mauricio; Facultad de IngenieríaDentro de las metodologías actuales para realizar control de avance en excavaciones, la más común de ellas es a través del conteo de camiones (CC). La estimación de volúmenes se realiza mediante una ficha de anotaciones a medida que los camiones entren y/o salgan de la obra. Esto no es necesariamente realizado por un profesional a cargo o alguien especializado. Esto repercute en un escaso control sobre el avance real y documentación de estas obras, poca precisión en los cálculos de volúmenes y una desestimación de la variable temporal para realizar dichos controles. Otra metodología, menos usada que CC, es el Control Topográfico (TOPO) realizado por profesionales en la obra. Las mediciones de los puntos se realizan en los lugares donde se haya extraído material y se contrastan con los valores obtenidos de mediciones anteriores para obtener las cubicaciones de volumen extraído. Los datos obtenidos son documentados en planillas de avance y pueden ser más precisos dependiendo del tipo de control o procedimiento que se realicen con esta metodología, controles temporales o continuos y procedimientos aproximados o detallados, lo que repercute directamente con el tiempo empleado en la obtención de ellos. En este estudio se propone una metodología que permite mejorar el control y documentación en obras de excavación, logrando una mayor precisión en la estimación y cálculo de los de volúmenes, además de darle mayor relevancia al tiempo que lleva realizar este proceso. Esto a través del sobrevuelo en terreno de un vehículo aéreo no tripulado (UAV) equipado con una cámara fotográfica y un GPS para obtener fotografías georreferenciadas. Con estas fotografías se realiza un procesamiento para obtener un modelo 3D, el cual permite calcular el volumen de una excavación y una mejor estimación de los posibles errores o correcciones. El resultado de este trabajo es una metodología de captura y procesamiento de las fotografías que permite conocer las configuraciones necesarias (como altura de vuelo, nivel de traslape de las fotografías, tipos de vuelo, etc.) para realizar de mejor manera la aplicación de fotogrametría y el cálculo de volumen excavado. Los mejores resultados se obtuvieron para los vuelos con doble grilla y ángulos de cámara entre 80º y 70º manteniendo una altura de vuelo de 30 m (con una posición de cámara fija y un traslape de entre 60 y 80%). Estos vuelos logran una precisión de ±3% en el cálculo de volúmenes y permiten hacer correcciones debido a las obstrucciones por camiones o equipos de maquinaria para los modelos 3D.Ítem Tunnel liner como energy tunnel : diseño y consideraciones constructivas para sistema geotérmico de baja entalpía horizontal modular y replicable(Universidad Andrés Bello, 2018) Santibáñez Salinas, Moisés Elías; Toledo Villegas, Mauricio; Facultad de IngenieríaLa presente investigación tiene como finalidad diseñar un sistema geotérmico de baja entalpía acoplado a una bomba de calor embebido en un sistema constructivo de túnel con planchas de acero llamado Tunnel Liner. Primeramente, se hicieron entrevistas con los fabricantes de Tunnel Liner para saber las especificaciones técnicas de este sistema y así saber cómo lograr modificar la estructura. Luego, se realizó un seguimiento de los procesos constructivos del sistema Tunnel Liner con los instaladores para entender cuál era la forma de ejecutar la instalación de este sistema, ordenamiento espacial y los rendimientos o avances que se tenían en una jornada laboral. Una vez obtenidas estas referencias se realizó una esquematización del estado actual, mediante un mapa de cadena de valor del proceso constructivo y un análisis de ordenamiento espacial de las obras visitadas mediante un método 5S que fueron de gran importancia para el desarrollo de la propuesta de implementación del Energy Tunnel. Luego, se diseñaron dos sistemas geotérmicos teóricos para implementar, ambos de 161 metros de longitud y diámetro 1200 mm donde las diferencias entre estos dos sistemas era la modulación. En cuanto a la longitud de los módulos, el primero poseía una longitud de 13.4 metros correspondiente a 12 módulos, mientras que el caso dos tenía una longitud de 26.8 metros que equivale a 6 módulos. Se comparó entre ambos sistemas la cantidad de calor extraída y sus resultados eran los mismos, debido al área de contacto que poseía esta estructura con el suelo que eran 402 m2 , lo que entregaba una potencia de calor extraído de 10 [KW] aproximadamente. Por aspectos prácticos de espacio de trabajo y por costos de implementación es más conveniente realizar el caso estudio teórico número dos (1,34% respecto del costo directo del túnel). Siguiendo con la investigación, se consideró realizar un caso estudio real de un proyecto en la clínica Santa María, para modelar la estructura y verificar la potencia de calor extraída, ya que su diámetro de sección era de 5 metros (4.2 veces más grande que la sección del caso teórico) y su longitud de túnel era 70 metros (menos de la mitad del caso teórico dos) donde su potencia de calor extraído del suelo era de 16.9 [KW] que es un 69% más que el caso teórico número dos. Por lo que se concluye que es mejor tener un túnel de sección más grande, ya que así la longitud de este se reduce considerablemente para efectos del mismo calor extraído. Finalmente, se elaboró una propuesta de implementación del sistema geotérmico teórico número dos, ya que se tenía más información al respecto de su proceso constructivo. Se entrega una esquematización del proceso constructivo en un mapa de cadena de valor de las actividades que involucran la implementación, donde se espera que el rendimiento de construcción sea idéntico que el de Tunnel Liner incrementando los trabajadores a 5 personas, junto con un método 5S para mejorar los tiempos de producción y espacio de trabajo. En general, se concluye que se logró desarrollar la estructura geotérmica de baja entalpía modular y replicable con interfaz suelo/acero no existente en el mundo sin tener grandes impactos en el proceso constructivo.Ítem Uso de algoritmos machine learning para detectar avance de urbanización a través de captura de fotos con UAV(Universidad Andrés Bello, 2021) Rosas Cerón, Ignacia Andrea; Toledo Villegas, Mauricio; Facultad de IngenieríaHoy en día el control de avance en la construcción se realiza manualmente por una persona, en donde según sus criterios determina el avance de alguna partida la cual está sujeta a la subjetividad. Además, al ejecutarse de manera manual el tiempo destinado a esta actividad es alto y existen deficientes respaldos físicos como manera de indicar el control de avance medido. En el presente trabajo de investigación se propone una metodología para medir avance en trabajos de urbanización a través de Color Classification CNN y YOLOv5 en donde mediante fotografías capturadas con UAV, por un lado, se construye un ortomosaico y por el otro son subdivididas y clasificadas para someterlas a un proceso de entrenamiento. Después el ortomosaico es subdividido para la detección de la partida de interés y luego se comienza con la agrupación de las subimágenes, formando nuevamente el ortomosaico con detecciones por Machine Learning. Posteriormente se cuantifica la detección a través de una Ficha de Avance. Finalmente, se aplicará una encuesta de validación a 5 trabajadores del proyecto. En este trabajo se obtiene una metodología para medir avance de urbanización a través de 6 pasos, en donde para partidas que se miden lineal y superficialmente se utiliza Color Classification CNN y para partidas controladas por unidad se usa YOLOv5. Se obtiene el avance de cada partida logrando con Color Classification una precisión promedio en mediciones de un 91,5% y con YOLOv5 una precisión de 90%. En cuanto a la validación se obtiene una aprobación global de 3,6 en una escala del 1 a 4.Ítem Uso de algoritmos machine learning para detectar daños en edificios patrimoniales a partir de fotos capturadas con UAV(Universidad Andrés Bello, 2021) Tapia da Silva, Andrés Ignacio; Toledo Villegas, Mauricio; Facultad de IngenieríaActualmente, el organismo a cargo de preservar los edificios patrimoniales es el Ministerio de Obras Públicas (MOP), el cual tiene un proceso de documentación que está enfocado en levantar información general del edificio patrimonial. Este proceso dura aproximadamente 6 meses y solo se realiza cuando el inmueble presenta un deterioro. Además, la forma de representar los daños actualmente es sobre un bosquejo de la estructura, lo que no necesariamente refleja el estado real del edificio patrimonial. En esta investigación, se presenta una propuesta de metodología de detección de daños, utilizando UAV en la captura de imágenes y algoritmos de Machine Learning en la detección de los mismos. La metodología propuesta comienza capturando las imágenes con UAV. Con estas imágenes se genera un ortomosaico de la superficie a estudiar, el cual se divide en imágenes de menor tamaño. Éstas pasan por un algoritmo pre entrenado con la tipología de daño presente y finalmente todas estas imágenes con detecciones son unidas, generando como producto final un ortomosaico con información de daños. De esta forma se crea una metodología que tiene un enfoque específico en la detección de daños, que disminuye considerablemente los tiempos de documentación y además representa los daños en un ortomosaico que permite obtener una imagen real del edificio patrimonial con sus respectivos daños. Esta metodología fue implementada en el Templo Votivo de Maipú, un edificio patrimonial de hormigón armado de 96 metros de altura. Éste presenta diversas manchas de humedad en distintas zonas de su exterior, junto con grietas en una de sus dos columnas principales. Debido a esto se estableció estudiar estas dos tipologías de daños. Finalmente, la metodología propuesta es evaluada a través de una encuesta de validación por los agentes involucrados en esta investigación, que en este caso es la Administración del Templo Votivo de Maipú y la Dirección de Arquitectura del MOP. Los 9 encuestados en promedio evaluaron la investigación con un 3.8 en una escala de Likert de 1 a 4. Se generó la propuesta definitiva tras los comentarios y recomendaciones entregados durante la encuesta de validación.