Tenía 26 años cuando aterricé en Argelia para formar parte del equipo de consultoría que iba a dirigir la construcción de la primera línea de metro de la ciudad de Argel. Eramos un consorcio entre una empresa española y portuguesa. La constructora un consorcio entre alemanes, italianos y argelinos. 500 personas distribuidos en 10 kilómetros de túnel, 5 estaciones, 4 pozos de ataque, un paso subterráneo de río y un viaducto.
Para la construcción de la infraestructura más relevante de la ciudad, se dispuso de unas 30 hectáreas para crear una central de prefafricación propia para la obra. El viaducto y todos los interiores de las estaciones de metro se iban a prefabricar ahí.
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Los elementos más grandes eran las vigas prefabricadas. Era imponente ver vigas postensadas de más de 20 metros de longitud y 3m de altura. El ruido de la compresión del acero sobre el hormigón era estridente. Parecía que iba a reventar y saltar en pedazos.
Eran tan grandes, que cuando hicieron por primera vez el esqueleto de acero de la viga (armadura pasiva corrugada), no habían previsto en los cálculos que se iba a izar para colocarla en un encofrado. Entre dos grúas levantaron el esqueleto de la armadura y todo el armazón se arrugó como si fuera una hoja de papel. Demasiado esbelto. Todo el acero acabó como una bola de papel.
Lo que más me sorprendió es la gran precisión topográfica utilizada en todo el proceso. Se construyeron las pilas y las vigas en paralelo. Sobre las cabezas de las pilas se instalaron los neoprenos que soportan las vigas. Su colocación se debe de hacer con una precisión superior a 10cm. Esa gran precisión incluso en esas escalas tan grandes es realmente complicado de conseguir.
Es conocido por todos las ventajas de la fabricación offsite. Un ambiente más controlado que permite ganar tiempo, calidad y sostenibilidad. De todos ellos, el cambio más importante es el ahorro de tiempo ya que permite aumentar la construcción en paralelo.
Evidentemente hay inconvenientes como los costes de transporte, de instalación, estructuras reforzadas para soporte el desplazamiento, el riesgo de errores en diseño, etc…
El coste es superior ya que se debe de emplear material de refuerzo y se debe de construir y después montar en obra, por lo tanto, más tareas. Si hay robótica la cosa cambia, pero si la robótica es escasa, es más caro.
El gran desarrollo que ha tenido el prefabricado va de la mano de una red de carreteras que permitan el desplazamiento de grandes piezas, el aumento del coste de la mano de obra y requerimientos ambientales, entre otros. Por lo tanto, el grado de prefabricación va a variar en función de las condiciones macro de cada país.
La ingeniería civil, las naves industriales, concesionarios y los McDonald’s han sido las construcciones que más rápidamente han virado hacia la prefabricación, debido a que el diseño es 100% funcional. Eso permite crear muchas piezas iguales y crear una prefabricación repetitiva.
Se pueden prefabricar elementos en diferentes dimensiones:
Elementos 1D: como vigas o productos como los equipamientos baño, cerámicas, suelos laminados, ventanas, puertas…
Componentes 2D: como paneles sandwich, cerramientos interiores, cubiertas, fachadas, cocinas,…
Estancias 3D: como baños o pérgolas.
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No se si son los términos académicos correctos, pero con prefabricación repetitiva me refiero a la fabricación en serie de un mismo producto versus a la fabricación flexible que sería la fabricación de un producto específico cada vez.
La prefabricación en la edificación tuvo un boom en los países de la órbita soviética, algunos países en latinoamérica y Japón tras la segunda guerra mundial. Mucho que reconstruir.
Durante 2 meses de prácticas de verano en Bratislavia viví en una zona Universitaria. Una residencia de estudiantes formada por 3 grandes edificios de la época soviética completamente iguales. Todos los módulos, plantas, pasillos, habitaciones. Todo igual.
El modelo de prefabricación repetitiva ha sido asociado y utilizado en programas públicos de viviendas económicas de postguerra. Tanta rigidez e imposibilidad de personalización no encajan con el ser humano.
La prefabricación flexible conlleva más retos. Fundamentalmente más precisión en los diseños (BIM), más robótica y un tejido industrial entorno a la prefabricación modular.
Por ello la construcción modular con paneles de madera ha despegado con fuerza, ya que se pueden diseñar módulos 2D de muros de carga y cortar automáticamente del modelo 3D.
Sin entrar en discusiones académicas, se considera que uno de los primeros edificios (o al menos muy relevante) que se diseñó y construyó de manera prefabricada flexible fue el museo Guggenheim de Bilbao.
Sus famosas lamas de titanio se diseñaron en 3D, cada una de ellas es única, fueron fabricadas en taller e instaladas Onsite.
Los principales factores tecnológicos para que penetre la prefabricación flexible son:
Precisión topográfica: es fundamental disponer de un sistema de precisión topográfica para la construcción y posterior “ensamblaje” o montaje de los módulos construidos.
Diseño BIM: diseño modular por componentes con alto grado de definición del modelo. Esto permite industrializar más fácilmente aún contando con piezas de la misma tipología pero de diferentes tamaños. Disminuye el riesgo de “error en el ensamblaje”.
Ecosistema modular: no es lo mismo si todos los componentes modulares prefabricados los tienes que hacer tu o puedes ensamblar componentes creados por otros.
Nivel industralización país: es un factor macro. La prefabricación permite mayor calidad, mayor sostenibilidad y es mucho más rápida, pero es más cara que una construcción Onsite si la mano de obra del país es barata.
Ninguna tipología de construcción es 100% prefabricada y no queda ninguna que el 100% sea construcción Onsite (al menos en Europa y US).
En el caso del viaducto, se llegó a un 70% de prefabricación (pilas, vigas e impostas). El otro 30% fue Onsite (cimentaciones y losa tablero).
Las edificaciones de uso industrial o comercial (concesionarios,…) en muchos casos solo prefabrican la estructura y cerramientos (obra húmeda), mientras que insitu deben de construir las cimentaciones y realizar todas las instalaciones internas (obra en seco).
Esta tipología de construcciones aunque todos los proyectos son iguales o muy similares solo tiene sobre un 50% de prefabricación Offsite y 50% de instalación Onsite. Es un mix que optimizan plazos, calidad y precio de cada sistema.
Hay 3 tipos de servicios en una obra:
Servicios de Construcción: también se conoce como obra húmeda (demoliciones, cimentaciones, albañilería, saneamientos…).
Servicios de instalación pesada: Obra en seco. Instalaciones como las particiones, red de aguas, red eléctrica, cocinas precortadas, clima, ...
Servicios montaje: o instalación ligera. Plug&Play. Montajes equipamientos de baño, cocinas premontadas, puertas, ventanas, baños modulares 3D…
Un proyecto tiene más grado de prefabricación cuantos más elementos de tu presupuesto se ejecuten como instalación ligera (Plug&Play).
La instalación pesada es un primer paso hacia la prefabricación, pero sigue siendo muy tediosa en obra. La tabiquería de pladur ha sido un gran avance respecto a los tabiques de ladrillo. Pero todo el trabajo de instalaciones y montaje siguen suponiendo mucho conflicto y errores en la obra.
El primer paso para la prefabricación es sustituir la obra por la instalación. Para De-Construir, primero se debe sustituir la construcción Insitu por la instalación pesada. Posteriormente, se puede pasar a realizar la instalación pesada en taller para instalar estos módulos “fácilmente” en obra.
La instalación de módulos 3D de baños en edificación en altura, evidentemente no es tan fácil como montar un mueble de baño, pero la prefabricación de módulos 3D claramente es el futuro en edificación en altura.
Los proyectos de arquitectura de interiores tienen un grado de prefabricación inferior pero un porcentaje de instalación muy elevado, lo que ofrece una posibilidad de mejora muy interesante.
Un proyecto de reforma lo puedes descomponer en uno de rehabilitación más uno de obra nueva.
Reforma = Rehabilitación + Obra nueva.
Puedes entender la reforma como un espacio con un contorno predefinido que vas a conservar mediante una rehabilitación. Una vez tienes ese lienzo en blanco construyes una obra nueva dentro de este contorno.
Por lo tanto, la demolición, reposición de bajantes del edificio, acondicionamiento de los muros perimetrales, techo y suelo sería la rehabilitación. La rehabilitación es la parte de obra húmeda (simplificando).
A partir de ahí todo es instalación pesada o ligera. Cuanto más ligera pues mejor. Tabiquería, instalaciones, equipamientos baño, cocina, ventanas, puertas, clima,…
Depende mucho del coste de las carpinterías (exterior e interior) y si la cocina y armarios vienen premontados encolados (plug&play), pero se podría decir que una reforma es 20% Construcción, 40% instalación pesada y 40% instalación ligera.
De media las reformas son un 40% prefabricadas con una posibilidad de llegar al 80% según el sistema constructivo utilizado.
Uno de los grandes obstáculos para seguir incrementando la prefabricación es la precisión topográfica. En espacios interiores reducidos es complejo trabajar con precisión topográfica.
Los nuevos sistemas de cámaras LIDAR 360º unidos al diseño BIM (modular por definición) van a redefinir la manera en la que se reforma.
En otro post hablaremos sobre “Open Building” y del arquitecto holandés John Habraken y su libro fundamental Supports.
Feliz viernes,
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