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Prefabricación

La prefabricación en arquitectura

Pascual Bolufer, IQS - ACCC03/06/2013
Un modelo inteligente se impone para superar la situación actual. Disminuir costes es posible sin que afecte a la calidad. La prensa advierte de que en España se necesitarán 8 años para vender los pisos ya construidos, con precios a la baja. Por tanto, la construcción de viviendas ha de continuar, pero con una arquitectura inteligente que disminuya costes. Los métodos tradicionales se han quedado obsoletos y  estamos obligados a innovar.
Apenas hay gente que puede solicitar la fabricación de un automóvil a su gusto, ya que no podrían pagarlo, sin embargo un coche fabricado de serie tiene un precio asequible. Aplicado a este sector, se trata de construir viviendas con elementos fabricados de serie por la industria de la construcción. En parte ya lo hacemos, pero no basta. El objetivo es que incluso los tabiques estén terminados de fábrica y una grúa los coloque en la obra. Hay grúas de 70 tm, que pueden colocar un módulo (una cocina completa, por ejemplo) en la obra.

El objetivo prioritario es eliminar los recursos que habitualmente son malgastados: el tiempo y el dinero. La falta de pormenores no contemplados en los planos, la elección de materiales inadecuados y la escasez de cooperación entre los diferentes profesionales que trabajan en el proyecto, agravan la situación y elevan el precio de fabricación. La solución es un nuevo modelo: la pre-construcción.

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Tres Centros de Salud del Ayuntamiento de Madrid (CMS Centro Municipal Sanitario): 1-San Blas, 2007; 2-Usera,2009; y 3-Villaverde, 2010. Tres CMS que se derivan de un solo proyecto, con la misma función y aspecto diferente, con el mismo programa y presupuesto, pero en tres barrios. Tres edificios de una sola planta, orientados hacia su interior, con fachadas totalmente opacas. Los componentes de los tres Centros de Salud tienen las mismas dimensiones, elemento indispensable para la construcción en taller, pero hay variedad, sin monotonía.

Existe la tecnología BIM (Building Information Modeling), que exige la necesidad de realizar siempre una pre-construcción exacta del inmueble en 5D, añadiendo tiempo y costes, como dimensiones del modelado 3D. En la construcción tradicional es frecuente la indefinición o falta de datos. El proyecto en 2D del promotor es completado con la geometría, las relaciones espaciales, el tiempo y los costes. Con ello se consigue que los diferentes oficios trabajen a la vez, de forma rápida y armónica. Los representantes de los industriales y proveedores del proyecto trazan una planificación real, ajustada y con compromisos en cada parte.

Es un método de planificación inteligente en el que todo el esfuerzo va encaminado a cambiar para siempre la construcción tradicional. La industria conoce exactamente qué productos debe fabricar, y el arquitecto en qué orden debe instalarlos en la obra.

Como ejemplo: Si el proyecto es un edificio con riesgo de incendios, la red contra incendios constará de tuberías de polipropileno (en lugar de la solución metálica tradicional), con una capa intermedia compuesta de fibra de vidrio, fabricado mediante el proceso de extrusión múltiple. Esa tubería sería idónea para redes de rociadores o sprinklers, y cada tubo llegaría a la obra cortado exactamente a la medida.

Montaje en la obra

Es el nuevo elemento de la prefabricación. Los componentes del edificio, realizados en los talleres, deben transportarse a la obra en la grúa de montaje. Esto vale para componentes, no solo metálicos, sino también de madera o resina sintética, fabricados lejos de la obra. También el hormigón armado, la piedra artificial, creada en el taller a distancia.

La construcción en seco es por naturaleza prefabricada. Se trata de industrializar la arquitectura, hacerla más ágil para poder terminar un edificio en menos días. Al final de la 2ª Guerra Mundial, en la reconstrucción de Italia, el Istituti Case Popolari aceptó la prefabricación como solución única a la necesidad urgente de miles de viviendas.

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Prefabricación y montaje de paneles de fachada de Edifico EDF, Bure-Saudran, Francia.

Los métodos franceses Coignet, Tracoba, Balancy, etc., fueron adoptados en el extranjero para la construcción de grandes zonas y progresivamente han conducido a la fabricación en seco de nuestros días. El incremento de costes de la mano de obra cualificada en el solar de obras motivó el encargo de componentes de calidad a la industria, y su transporte a la obra (1980). No se podía volver al pasado, debido a la escasez de mano de obra cualificada. La industria ofrecía componentes y materiales siempre nuevos, más aptos para resolver los problemas que se presentaban. Hoy la prefabricación y la construcción en seco es un hecho, al menos para las grandes empresas, por razones de calidad y de economía. Esto ha modernizado los sistemas constructivos.

Loblolly House, 2006.

En la isla Taylors, Maryland, EE UU se construyó en 2006 una vivienda estival amplia de 244 m2 distribuida en dos plantas para una familia, rodeada de pinos y prados, junto al mar y totalmente prefabricada. Dicha vivienda nos sirve de modelo para demostrar que la prefabricación va unida a la elegancia y a la rapidez de la obra. Es mérito de los arquitectos de Kieran Timberlake.

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Loblolly House, vista desde la playa.

Inspirada en la naturaleza y levantada sobre el terreno con vigas de madera, no totalmente verticales, ya que poseen una inclinación adecuada a las líneas naturales del solar; el tejado es de perfiles de aluminio extruido, por su flexibilidad, rapidez de instalación y baja densidad. Tres de sus paredes son tablones de cedro rojo verticales, ensamblados en fábrica, que nos recuerdan a los pinos que rodean la casa. Está adaptada a los cambios climáticos de la isla, con un consumo mínimo energético, suficiente para lograr un ambiente acogedor. Los módulos de la cocina y de los baños son todos prefabricados.

El volumen habitado está formado por dos bloques unidos por un puente de vidrio. La vivienda está elevada sobre el prado para evitar posibles inundaciones. La cuarta pared, orientada hacia el oeste, está abierta a la bahía y al sol y es de vidrio, con dos capas en parte semitransparente. La segunda planta está unida a la primera por una escalera exterior en el lado opuesto a la bahía. Hay otra escalera interior. En la primera planta podemos encontrar una terraza cubierta mientras que la cocina se encuentra en la segunda planta. Los paneles verticales están formados por dos capas, con una interna de aire de separación por la que se han alojado las tuberías de agua y canalizaciones de electricidad. Los paneles verticales de fibrocemento contienen canalizaciones y también han sido producidos en el taller.

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Loblolly House, vista desde el interior isleño.

La filosofía de la construcción de Loblolly House, particularmente interesante, es que la casa está construida totalmente con elementos prefabricados y transportados a la obra en menos de 6 semanas, con reducción de costes. En los interiores de las dos plantas la estructura vertical y horizontal, portante de aluminio, está a la vista. En vez de baldosas de pavimento hay grandes paneles. La calefacción es por serpentín, debajo de los paneles de pavimento. Se han reducido al mínimo las tolerancias de montaje gracias al programa Building Information Modeling, mediante una visión tridimensional del proyecto, y ha funcionado la secuencia constructiva del edificio. Se han copiado los procedimientos de la fabricación en serie de la industria del automóvil. Cada pieza del edificio mantiene sus características geométricas y funcionales, y por tanto es posible una segunda vida del componente construido.

El módulo tridimensional más complejo es el cuarto de baño, uno para la primera planta y otro para la segunda. Construirlos en fábrica, ha acortado las semanas de obra. Una grúa los ha izado y montado. Contienen las conducciones de agua y electricidad, sistemas de acondicionamiento de aire, ventilación, accesorios, etc. El tercer módulo ha consistido en la cocina y despensa.

La fachada oeste es toda de vidrio, con paneles móviles de policarbonato translúcido, que protegen de la luz solar y del viento. Contrasta con las otras 3 fachadas de madera de cedro, con pequeñas ventanas. Entre el vidrio y el portalón de policarbonato de la fachada oeste se forma una capa aislante que se calienta durante el día, y mitiga las pérdidas de calor durante la noche.

Cité A’Docks, Le Havre, 2010.

El segundo ejemplo modélico de prefabricación, en el otro extremo de construir con costes mínimos, es el complejo de 100 apartamentos de 24 m2 para estudiantes universitarios en la zona portuaria de Le Havre. El proyecto, ya realizado, de Cité A’Docks (Ciudad Universitaria) fue expuesto en ‘Venice Biennale 2012’. Las obras duraron desde enero hasta abril de 2010.Teniendo presente que los inquilinos son estudiantes franceses, de un nivel alto y acostumbrados a muchas comodidades, es un alquiler barato para la corta estancia en la Universidad, en un apartamento en donde no falta nada.

Los arquitectos italianos Alberto y Charlotte Cattani han utilizado 100 contenedores de acero de segunda mano, de una superficie unitaria de 24 m2 para convertirlos en viviendas de estudiantes, una segunda vida para el contenedor; cada uno de ellos es independiente, sin impresión de apilamiento. El coste de un contenedor-vivienda es de 48.000 euros en propiedad. Se puede alquilar al estudiante. Tras estas obras ha sido necesario recalificar la zona portuaria de Le Havre. La filosofía de Atélier Cattani ha sido evitar que el estudiante se sienta metido en un contenedor.

Por fuera el cajón muestra las ondulaciones típicas de la plancha de las paredes, pero el interior tiene aspecto de habitación normal, con baño, cocina, una amplia ventana y calefacción. Se ha eliminado la chapa interior de aluminio y las paredes sin ondulaciones, que ahora disponen de capa aislante de aire, se han pintado de blanco y con complementos de madera. Una estructura exterior de acero de 16 m de altura, ha permitido crear cuatro plantas de contenedores con terraza pequeña y balcón, mas la escalera exterior, punto de encuentro entre estudiantes. Una grúa portuaria los ha izado unos sobre otros y han quedado atornillados a la estructura diseñada por Atélier Cattani.

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Cité A´Docks, Le Havre, Francia. Apartamentos para universitarios. Una vivienda provisional de estudiante mientras duran los estudios. Con la prefabricación igualmente se pueden construir pisos de lujo que viviendas muy económicas.

La primera planta está elevada sobre la calzada portuaria para garantizar a los ocupantes la misma intimidad que tienen las plantas superiores. Ambos extremos del contenedor están recubiertos de vidrio, para disponer de iluminación natural.

La Ciudad Universitaria es un ejemplo de reciclaje de viejos contenedores en zona portuaria.

La construcción en seco

Desde la prefabricación podemos personalizar la arquitectura con nuevos instrumentos que abren nuevas fronteras para lograr rapidez y abaratamientos de costes. La evolución de las máquinas de control numérico de hoy en día permite asociar la precisión de la producción industrial a las características del proyecto arquitectónico. Tiene mérito personalizar la producción industrial.

Hasta ahora, en la industria lo normal era la uniformidad: los hornos o microondas fabricados suelen ser iguales. Ahora los arquitectos exigen variedad y fabricación en serie, algo nunca visto, aunque posible gracias a la informática y al control numérico. Los paneles verticales de piedra artificial para la fachada tendrán la misma altura pero serán diferentes en anchura, y las inclusiones de trozos de mármol formarán dibujos diferentes. Esas variantes no impedirán su fabricación en cadena. Ahora es posible y a un coste tolerable.

Las piezas hechas en serie revisten 3 grados de complejidad, de menos a más:

Nivel 1: Todas las piezas tienen las mismas dimensiones.

Nivel 2: La pieza es modificada en sus dimensiones, espesor, características y prestaciones, con pocas modificaciones de la línea de producción.

Nivel 3: Personalizar el material básico, hay una hibridación de las materias primas, por ej.: esponjas metálicas, con características diferentes en resistencia a la compresión, tracción, flexión, alta temperatura, oxidación y corrosión, capas superpuestas, etc. Son piezas en serie de aspecto diferente.

Sin duda la prefabricación se irá usando en los grandes complejos, pero es más difícil en los pequeños proyectos.

Referencias

Zabalbeascoa, A. Prefabricada, pero arraigada. Estudio madrileño MYCC. El Pais, 8 mayo 2013.

Cartañá, C. 2013. Premios Cataluña de Construcción. L’ Informatiu, N.336 Collegi de Arquitectes Tecnics de Barcelona.

Risom, J. Edificación modular ecosostenible, Modulab. La Arquitectura, 8, 2012.

Cattani, A. Cité A´Docks in Le Havre, France. AR, N.71 2013.

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