La partida de acero representa un porcentaje considerable del costo total en proyectos de construcción de edificaciones e infraestructura. La optimización en el uso de este material es crucial para mantener la rentabilidad y viabilidad de un proyecto, dado su impacto en el presupuesto general. En el presente informe, analizamos la efectividad de la metodología BIM e implementación de distintas estrategias para la optimización de acero.
La implementación de la metodología BIM (Building Information Modeling) y el modelado 3D se ha convertido en un estándar en los proyectos de construcción en Europa y en muchos otros países debido a su capacidad para optimizar recursos y reducir tiempos de ejecución. Este enfoque permite que los profesionales de diferentes especialidades (arquitectura, estructuras, instalaciones, etc.) trabajen de forma coordinada y sinérgica, minimizando el riesgo de incompatibilidades o errores en las fases avanzadas del proyecto.
De acuerdo con el ingeniero Julio Rivera, gerente general de Equilibrio3 Structural Engineering, “el modelado en 3D en BIM es desde hace una década una exigencia en todos los proyectos de edificaciones en países europeos, porque no solo es muy útil; sino también, porque ayuda a optimizar el tiempo de todos los profesionales de las diversas especialidades que constituyen un proyecto, ya que encontrar las incompatibilidades antes de la entrega de un proyecto ahorra tiempo comparado con lo que significa volver en el futuro nuevamente a corregir dichos detalles”. Esto resalta cómo el uso de BIM no solo evita futuros errores, sino que también optimiza los recursos de acero de manera significativa al asegurar la coordinación entre disciplinas.
Optimización del acero en proyectos BIM
El uso del BIM para optimizar el acero de refuerzo es particularmente eficiente cuando todas las especialidades han sido previamente compatibilizadas. Como menciona el Ing. Rivera, “el aplicado del BIM para optimizar el acero de refuerzo es especialmente útil cuando se realiza después de tener todas las especialidades compatibilizadas entre sí”.
Gracias a BIM, el acero necesario en cada parte del proyecto se puede modelar y calcular con precisión, reduciendo desperdicios y asegurando que las estructuras cumplan con los requerimientos de resistencia sin incurrir en costos innecesarios. Según el ingeniero Toninho Serrano, gerente de proyectos de Cemprotec, la visualización 3D del BIM permite una mejor comprensión del diseño, ayudando a identificar y solucionar problemas antes de la construcción.
Asimismo, refiere que algunas herramientas de análisis dentro del BIM pueden simular cargas y tensiones, permitiendo un diseño más preciso, lo cual ayuda a minimizar el uso de material. De igual manera, añade que el BIM ayuda a prever y gestionar el uso del acero a lo largo de la vida útil de la estructura, facilitando su mantenimiento y futuras modificaciones.
Importancia del acero en proyectos de construcción y su impacto económico
El ingeniero Pablo Orihuela, gerente general de Motiva, enfatiza la importancia del acero junto con el concreto como los materiales críticos en la seguridad de estructuras, particularmente en zonas sísmicas: “En la estructura de una obra de construcción civil, los materiales de mayor importancia desde el punto de vista seguridad, tanto en situación estática como especialmente en casos de sismos, son el acero y el concreto. Estos mismos materiales también son los de más incidencia económica, especialmente en obras de edificación”. Este doble papel del acero como material esencial para la seguridad y como elemento de alto impacto económico subraya la necesidad de su optimización en cualquier proyecto.
Además, el Ing. Orihuela detalla que el precio del acero ha sido especialmente fluctuante en comparación con el concreto, cuyo costo ha tenido un alza moderada pero constante. Este comportamiento del mercado afecta directamente la partida de acero en proyectos de edificaciones multifamiliares de altura con varios sótanos, donde la ratio global de acero puede fluctuar entre los 35 a 40 kg por m² techado. “Si consideramos, por ejemplo, un costo de US$ 850/Tn, tendríamos un costo promedio de material que podría fluctuar entre un 7 % a 8 % del costo directo de una edificación, y si incluimos el respectivo costo de mano de obra, podemos llegar a un 10% del costo directo total de obra”, añade. Este contexto evidencia que el acero es uno de los materiales más costosos en la construcción de edificaciones en Lima.
Por su parte, el Ing. Serrano comenta que desde el 2020, los precios del acero han experimentado una volatilidad considerable. Señala que, en respuesta a la pandemia, inicialmente hubo una caída en la demanda, lo que llevó a una disminución de precios. “Sin embargo, a medida que las economías comenzaron a recuperarse, la demanda de acero se disparó, lo que, junto con problemas en la cadena de suministro y restricciones de producción, provocó un aumento drástico en los precios. En 2021 y 2022, los precios alcanzaron niveles récord, impulsados por una combinación de factores globales y locales”, resalta.
A decir del vocero de Cemprotec, esta variación en el precio del acero repercute en 4 aspectos importantes:
Incremento de costos de proyectos. Sostiene que los costos de materiales han aumentado significativamente, lo que ha llevado a un aumento en el presupuesto total de los proyectos. “Muchas empresas constructoras han tenido que incrementar sus precios haciéndolos menos competitivos lo que ha brindado oportunidad para que empresas asiáticas ingresen al mercado nacional en ciertos proyectos”, afirma.
Ajustes en el diseño y materiales. Con el acero más caro, se ha vuelto esencial optimizar el diseño estructural para reducir el uso de acero sin comprometer la seguridad y la integridad de la estructura. Esto ha llevado a un mayor uso de software de diseño avanzado para optimización de materiales y metodologías BIM.
Impacto en la programación de proyectos. La incertidumbre en los precios ha llevado a muchas empresas a ser más cautelosas en la planificación y ejecución de proyectos. Esto ha resultado en retrasos en algunas construcciones mientras se espera una estabilización en los precios.
Estrategias de compras. El Ing. Serrano indica que las empresas están adoptando estrategias de compra más inteligentes, como negociar contratos a largo plazo con proveedores o buscar alternativas de materiales, como el acero reciclado, para mitigar el impacto del aumento de precios.
Análisis de costos y desperdicio de acero en obra
Según el Ing. Orihuela, a pesar de la relevancia económica del acero, en muchos presupuestos de obra se considera un costo “flat” por kilo de acero colocado, sin diferenciar los costos de colocación como se hace, por ejemplo, en las partidas de encofrados, donde hay un precio diferente para cada tipo de elemento estructural. Asimismo, en el caso de subcontratar la colocación del acero, es importante controlar los desperdicios generados por el subcontratista, ya que “cuanto más desperdicie el subcontratista, mayor será su valorización”.
“Estos porcentajes de desperdicio dependen no solo de los diámetros a usar, sino también de otros factores, como del nivel de optimización de los cortes, de su uso en otras partidas ajenas a las partidas de acero, así como el nivel de control de su instalación en el campo”, explica el gerente general de Motiva. “Una primera dificultad es que el metrado de acero es uno de los metrados más difíciles de hacer para un presupuesto; esta laboriosidad genera una gran variación en las cantidades finales, muchas veces dentro de los propios metrados ya se consideran unos factores de seguridad y al colocarlos en los Análisis de Costos Unitarios se vuelve a repetir unos porcentajes de desperdicio”, agrega.
Frente a esto, una medida sugerida por el Ing. Orihuela para reducir este desperdicio es el uso de acero pre cortado y pre doblado, aunque esto requiere “espacios suficientes para su debida separación durante su almacenamiento y, muchas veces, este espacio es muy escaso en este tipo de obras”. De igual manera, señala que existen softwares de optimización de corte disponibles que pueden disminuir las mermas, lo cual sería un apoyo efectivo para reducir pérdidas.
Impacto de la implementación de BIM en la reducción de costos
La implementación de BIM no solo ayuda a coordinar el trabajo entre diferentes disciplinas, sino que también ofrece ventajas directas en la reducción de costos de acero, las cuales se pueden observar en los siguientes aspectos.
Dimensión precisa y codificación del Acero. Como apunta el Ing. Rivera, el uso de refuerzo dimensionado y codificado, proporcionado directamente por el proveedor para ser colocado en la obra, optimiza significativamente el proceso. Esta metodología de trabajo permite reducir al mínimo los errores de instalación, los cortes y el desperdicio de material en la obra.
Simulación y planificación. La capacidad de realizar simulaciones de carga y de optimizar la resistencia estructural de los materiales es fundamental en el cálculo de los refuerzos necesarios. Al utilizar modelos BIM, se puede reducir el uso de acero en zonas menos exigentes y concentrarlo en áreas que sí requieren un refuerzo adicional, logrando así un diseño más eficiente.
Control de inventarios y logística. El BIM también facilita el control de inventarios y la gestión logística del acero en obra, mejorando los tiempos de entrega y la eficiencia en el proceso constructivo. Esto reduce costos de almacenamiento y minimiza los riesgos de deterioro o robo del material.
Influencia del diseño estructural en la cantidad de acero necesaria
De acuerdo con el Ing. Serrano, el diseño estructural tiene un impacto significativo en la cantidad de acero requerida en un proyecto. Entre los factores clave que influyen, señala la configuración de la estructura; en este aspecto, las estructuras más livianas y eficientes, como los marcos y las conexiones de acero optimizados, requieren generalmente menos material en comparación con diseños más robustos o redundantes, lo que contribuye a una reducción de los costos de acero.
Indica que otro aspecto importante es la carga y el esfuerzo que deberá soportar la estructura. El análisis detallado de las cargas y las condiciones ambientales a las que estará expuesta permite una distribución adecuada del acero, logrando un equilibrio que minimiza la cantidad total necesaria sin comprometer la seguridad estructural. Así, un diseño bien concebido puede optimizar el uso de material y evitar el desperdicio.
Igualmente, manifiesta que las normativas y estándares de construcción también juegan un papel importante. Estos requisitos influyen en la cantidad de acero requerida, y su cumplimiento puede variar el uso de acero dependiendo de la estrategia de diseño.
