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Construcción modular en hormigón: una tendencia imparable (Parte 1)

Modelo DOM de PREFABRICADOS PUJOLLa construcción modular aparece como una de las claves para la industria de materiales en 2017, tal y como señalan estos días varios artículos [+] [+], donde se apunta además que en 2022 más de la mitad de todos los proyectos del sector utilizarán la construcción modular externa y la impresión 3D. Para aquellos más activos en las redes sociales, como Twitter o Linkedin, se puede constatar el  creciente interés que despierta este tema, donde hay numerosos debates abiertos [+].

De las casas prefabricadas a la vivienda industrializada


Todavía hoy se suele aludir a este tipo de construcción como "casa prefabricada", algo que conceptualmente no es correcto (sería así si toda la casa se preconstruyese en una fábrica y su instalación se limitase a colocarla en su posición definitiva), y tampoco desde el punto de vista de su aceptación, ya que lamentablemente aún hoy, el término prefabricado se recibe con cierta connotación peyorativa (algo erróneo e injusto, porque prácticamente cualquier otro bien de consumo, un televisor o un coche, son igual de "prefabricados").

Para tratar de aclarar un poco más en qué consiste esta metodología de construcción, y qué pueden aportar las soluciones en hormigón, nos vamos a apoyar en los contenidos del Máster Internacional en Soluciones Constructivas con Prefabricados de Hormigón o Concreto, que organizamos junto a STRUCTURALIA.

¿Qué es la construcción modular? Enfoques según el grado de industrialización

El elemento básico es el módulo o celda tridimensional (3D), aunque por limitaciones de fabricación o transporte estos puedan conformarse en obra a partir de elementos más simples como pilares, vigas, pórticos (componentes lineales 1D) y/o forjados, paneles (componentes superficiales 2D).

- Enfoque integral

Construcción a partir de módulos completos, resultando un mayor grado de industrialización ya que las tareas de obra se reducen al mínimo posible (ensamblaje, remates, etc.). Los módulos resultantes son segmentos enteros de espacios, en los que los suelos, las paredes y los techos, con sus instalaciones, constituyen una única unidad. También es posible encontrarnos con otros elementos prefabricados de hormigón integrados (escaleras, mobiliario interior, etc.)

- Por componentes

Construcción a partir de componentes prefabricados que conformarán el módulo esqueleto principal del edificio (paneles de cerramiento exterior, divisiones interiores, forjado o solado) o menor grado de industrialización, pues implican un número mayor de tareas en obra. Esta segunda tipología es probablemente la más habitual de lo que se ha denominado como edificación modular pesada, y que podemos asegurar casi como exclusiva de la realizada en hormigón.

montaje del edificio de tres plantas de Ex Situ, ensamblado durante la celebración de la feria CONSTRUTEC 2016
Se distinguen dos sistemas de ensamblaje:

▪    Sistema estándar, se basa en la unión de tres elementos: pilares, jácenas y placas alveolares, formando la estructura principal. Es muy útil cuando se necesita resolver grandes luces, de espacios diáfanos, sin paredes, en los que la fachada actúa como piel del edificio. Se emplea sobre todo para la construcción de edificios de viviendas, oficinas, hospitales, escuelas, etc. De hasta 20 metros de altura, con o sin sótanos.

▪    Mediante el ensamblaje de módulos a base de paneles de fachada, aprovecha la posición de las paredes de la fachada, que actúan como elemento estructural, los cuales pueden estar formados por paneles portantes de dos capas de hormigón separadas por un aislante que hace las funciones térmicas y acústicas. Este sistema simplifica el número de operaciones. Es una opción estructural clara en edificios donde su arquitectura permite que la envolvente tenga la suficiente solidez como para actuar como un elemento resistente, simplificando los requerimientos técnicos de la estructura.

Tipos de módulos según la aplicación

- Unidades técnicas

Consisten en módulos sencillos para conformar espacios como la cocina, el baño o el garaje que se fabrican monolíticamente, pudiendo incorporar instalaciones como las de fontanería, electricidad, mobiliario, sanitarios, domótica, colectores solares en cubierta, etc. con sus respectivos acabados. Una vez terminados, se llevan a obra donde su montaje es relativamente fácil y ágil, pues van acoplados entre los forjados de la estructura del edificio y únicamente se requieren realizar las conexiones de agua, luz, desagüe, ventilación, etc.

- Viviendas unifamiliares

Se trata de una tipología edificatoria en franca expansión, especialmente en países con potencial de crecimiento edificatorio. Será sobre la que entremos más en detalle en la segunda parte de este artículo. Las viviendas se realizan a partir de una serie de módulos que configuran los distintos espacios habitables (habitaciones, salón, etc. además de terrazas, huecos de ascensor, escaleras, distribuidores, etc.). Una de las grandes ventajas que ofrece es la posibilidad de proveer conexiones que permitan futuras ampliaciones, ya sea en planta o en altura, a medida que los propios usuarios puedan sufragarlas o haya necesidades espaciales en el futuro. También está teniendo especial aceptación en la construcción de bungalows en zonas hoteleras.

- Edificios en altura

En los proyectos de edificios de varias plantas, las dificultades técnicas son obviamente mayores, habiendo observado construcciones de un máximo de 12 alturas. No por ello se han dejado de hacer bloques de viviendas, sector servicios y oficinas, centros educacionales, centros sanitarios y residencias o centros penitenciarios, de los que hay fabulosos ejemplos en Estados Unidos, basados principalmente en enormes módulos “campana” (con techo pero sin suelo) de hormigón armado de 9 x 4 m, que consiguen reducir a la mitad los costes de construcción y los plazos de ejecución de un edificio completo.

63 módulos prefabricados de hormigón para conformar un complejo residencial de apartamentos de 7 plantas de altura. Ginebra (Suiza)
- Contenedores

Igualmente este tipo de módulos, se emplean para otras aplicaciones fuera de la edificación como locales para alojar equipos, instalaciones o materiales; armarios de control; casetas para personal de vigilancia o control de accesos; garajes para vehículos, etc.
Un ejemplo ilustrativo es el relativo a las casetas para contener elementos de suministro eléctrico, como los centros de transformación, que cuentan con homologación previa de las compañías eléctricas de cada país.

Pero también podemos incluir en esta categoría a los refugios o bunkers, entendidos como construcciones de uso esporádico que se emplean especialmente en regiones con un gran riesgo de que se desencadenen desastres naturales (vendavales, huracanes, tornados, tormentas, etc.), o incluso en zonas en conflictos armados, a fin de poder ofrecer cobijo y protección segura a las personas del entorno más cercano mientras se produce el fenómeno. Pueden instalarse en exterior, o soterrarlas para conseguir un mayor nivel de protección.

¿Qué pueden aportar las soluciones prefabricadas de hormigón a esta "nueva" técnica?

La construcción modular, también llamada construcción en 3D o edificación integral industrializada, permite aprovechar al máximo las ventajas de prefabricar el hormigón en planta, permitiendo la creación de estructuras completas o parciales en plantas industriales de producción, es decir, la realización de módulos compuestos por varias unidades constructivas que llegan a obra ya terminadas y cuya gestión en obra se limita básicamente al ensamblaje de los mismos. Se ha tomado como modelo otros procesos productivos como las cadenas de montaje, de forma que los trabajadores desempeñan su labor en la factoría y no en la obra, adquiriendo un mayor grado de especialización.

Esta metodología constructiva, aúna todas las ventajas de la prefabricación: rapidez de ejecución, control de tiempos y costes, seguridad, menos residuos, y, en definitiva, economía.

Módulos de bajo cubierta de WORLDMETOR. Preparados en fábrica para su envío a obra

Pero de todo ello hablaremos con más detalle en la próxima entrega...

Referencias útiles

[1] Módulo 5 Proyectos de edificación modular. Curso de Especialización – Especialidad en Proyectos con prefabricados de Hormigón o Concretoco. Maestría Internacional en Soluciones Constructivas con Prefabricados de Hormigón o Concreto [+]

[2] Buscador de empresas asociadas. Fabricantes de módulos prefabricados de hormigón [+]