Ventajas de la construcción modular y reutilizable

Escrito por Agostinho Mendonça

La minería y la construcción son dos sectores donde ennomotive ha aportado más innovaciones. Un ejemplo es el desafío lanzado para automatizar la fijación de mallas metálicas en los túneles de una mina subterránea. Este desafío duró 6 semanas con la participación de 46 ingenieros de 22 países. Tras la evaluación de las soluciones presentadas, las mejores fueron desarrolladas por Agostinho Mendonça, de Portugal, Íñigo Núñez, de España, and Fritz Van Eeden, de Sudáfrica. En este artículo, Agostinho nos explica las ventajas de la construcción modular y reutilizable y su importancia en el futuro.

El impacto económico, social y medioambiental de la construcción ha sido la causa de diversas transformaciones de la industria, tanto para aumentar la productividad como para conseguir un tipo de construcciones más sostenibles. Entre estas transformaciones encontramos métodos de contrucción relacionados con el prefabricado, la modularización y las construcciones reutilizables. En este texto presentamos casos que ilustran algunas ventajas y desafíos de estos métodos de construcción.

INTRODUCCIÓN

Las grandes tendencias globales ayudan a repensar las prácticas de construcción clásicas. Aunque esta industria suponga el 6% del PIB mundial, las operaciones no han evolucionado en las últimas décadas y, en consecuencia, la productividad se ha estancado. El cambio climático, el agotamiento de los recursos naturales, el ensanchamiento de la brecha del talento y la rápida urbanización actual son algunas de estas tendencias.

En este contexto, en el que más de un 30% de las emisiones de gases de efecto invernadero proceden de edificios y la industria de la construcción es la primera consumidora de materias primas a nivel mundial, este sector está viviendo transformaciones drásticas. Entre otras, encontramos la robotización y la impresión 3D, que también necesitan de nuevos modelos de negocio y métodos de construcción para aumentar la productividad. La construcción modular y los prefabricados tienen un papel muy importante en este sentido, al igual que el concepto de reutilización, que sigue las tendencias al facilitar la construcción de construcciones más eficientes y sostenibles. Reutilización es un concepto muy amplio y, con los prefabricados y la modularización, se puede incluso aplicar a la reutilización de elementos constructivos, alcanzando un nivel superior de eficiencia y sostenibilidad.

Los prefabricados y la modularización son técnicas que se han utilizado durante siglos en la industria de la construción y su reaparición como "nueva" tendencia está ligada al ascenso de BIM y la edificación verde. Las ventajas de usar los prefabricados y la modularización en métricas clave de construcción incluye ahorros en los calendarios de los proyectos, menos recursos en la obra, costes, seguridad, calidad, eliminación de residuos y creación de edificios verdes.  Además de las ventajas, estos métodos presentan algunos desafíos asociados, como una temprana implicación con la ingeniería y el diseño, un aumento de los requisitos de transporte y un número limitado de proveedores. 

POSIBILIDADES

Presentamos ejemplos de las posibilidades ilimitadas de los prefabricados y la modularización, como las estructuras especiales modulares y reutilizables, pequeñas viviendas modulares e instalaciones deportivas reutilizables.

Estructuras especiales

Los puentes militares son el ejemplo clásico de prefrabicado, modularización y reutilización aplicados a una estructura especial. Los utilizaron los ejércitos de culturas de la antigüedad, con ejemplos conocidos como Asiria, Egipto y Grecia, y con el tiempo se desarrollaron diversos tipos de puente según los avances tecnológicos el conocimiento sobre materiales. Además, siempre se construyen siguiendo materiales estándar o locales y normalmente son fáciles de transportar.

Otras características importantes son la velocidad en que se erigen los puentes con la mínima mano de obra, la adaptabilidad de los materiales de los puentes y los elementos estructurales usados para sortear diferentes tipos de obstáculos, la baja vulnerabilidad y la simplicidad de reparación en faena. Todas estas características son comunes al actual diseño eficiente de prefabricados y modularización.

Un ejemplo muy interesante que ilustra este principio el puente autoportante diseñado por Leonardo Da Vinci, cuya simpleza y genialidad no puede subestimarse. No hace falta tener destrezas específicas para fabricar los componentes, aparte de saber manejar un hacha. También puede ser transportado por unas pocas personas al campo de batalla y no necesita clavos para aguantar sin desmontarse. Además, el puente es autoportante y puede soportar una cantidad significativa de peso. (ver [3]).

Viviendas modulares

Con el incremento de la población urbana, la demanda de vivienda asequible es un problema que apremia a muchas ciudades actualmente. En consecuencia, el coste de la vivienda subirá y las casas serán cada vez más pequeñas. En la línea de estas tendencias, se han realizado numerosas propuestas para viviendas micro y modulares. Las siguientes opciones son ejemplo de ello:

Building Blocks es una exploración abierta de futuros espacios patrocinado por IKEA que tengan aplicación global pero se puedan fabricar a nivel local, adaptándose a varios terrenos, culturas y necesidades. Además, deben encajar visualmente con los alrededores y que no parezca fuera de lugar. También debe funcionar correctamente en diferentes localizaciones independientemente de las condiciones topográficas y climáticas. Adicionalmente, debe ser capaz de transfomarse para satisfacer nuevas necesidades añadiendo o quitando diferentes partes (ver [4]). 

El caso de la micro vivienda diseñada por la firma milanesa IB Studio es similar. Además, es transportable y adaptable a casi cualquier clima. La estructura bautizada Casa Ojalá permite configurar el espacio de 20 maneras distintas (ver [5]).

Estructuras desmontables

Durante la Copa del Mundo FIFA en Catar, los aficionados al fútbol tuvieron la oportunidad de disfrutar de las increíbles vistas de los rascacielos de Doha y del excepcional estadio Ras Abu Aboud. Su diseño de concepto resulta en unas instalaciones rentables y de elegantes curvas (ver [6]). Este estadio tan innovador se podía desmontar por completo después de la Copa del Mundo. Por ese motivo, muchos elementos, entre ellos los 40.000 asientos, contenedores e incluso el techo, se podrán reutilizar como infraestructuras para proyectos tanto deportivos como de otra naturaleza.

También se aplicó este concepto durante los Juegos Olímpicos de Londres 2012 en algunas estructuras diseñadas con elementos permanentes y no permanentes que fueron desmontadas tras los Juegos (ver [7]).

Ambos casos marcaron nuevas pautas a seguir en sostenibilidad e introdujeron nuevas ideas en cuanto a la planificación del legado de un torneo. Teniendo en cuenta la naturaleza temporal del diseño de estas estructuras modulares, se necesitarán menos materiales constructivos que en la construcción tradicional, lo que ayuda a reducir costes. Con la reutilización de algunos componentes en nuevos proyectos también se conseguirá una construcción más sostenible.

CONCLUSIÓN

En este artículo, se han presentado algunas estructuras fabricadas con diferentes materiales donde la modularización, los prefabricados y un uso correcto de los recursos han conseguido unas construcciones más flexibles, económicas y sostenibles.  El potencial y las ventajas de estos métodos han quedado bien claras en los casos mencionados, sobre todo en una época de grandes necesidades donde los recursos globales son limitados.

El futuro desafío es la consecución de diseños inteligentes donde la prosibilidad de prefabricación, modularización y reutilización contribuya al aumento de la productividad, reducción de costes y a la minimización del impacto de la construcción a escala mundial.

Entendemos por diseño inteligente a las estructuras simples y viables donde la construcción modular es capaz de satisfacer necesidades y simultáneamente produce construcciones estéticamente atractivas. Como ejemplo de un proyecto de este tipo tenemos el nuevo Manhattan AC Hotel Nomad, el que será el hotel modular más alto de Estados Unidos (see [8]). El edificio ya está en proceso de fabricación y tiene todas las ventajas de eficiencia asociadas a la construcción en fábrica pero con una identidad arquitectónica y expresividad única.

Cuéntanos otros beneficios de los prefabricados y la modularización en construcción y descubre qué mas puede hacer ennomotive por ti.

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REFERENCIAS

[1] McGraw-Hill Construction (2011) – Prefabrication and Modularization: Increasing Productivity in the Construction Industry. [2] World Economic Forum (2017) – Shaping the Future of Construction: Inspiring innovators redefine the industry. Internet links accessed June 2019: [3] http://www.leonardo3.net/en/l3-works/machines/1355-self-supporting-bridge.html [4] https://building-blocks.io/ [5] https://www.inexhibit.com/marker/milan-design-week-2019-casa-ojala-at-the-galleria-post-design-memphis/ [6] https://www.sc.qa/en/stadiums/ras-abu-aboud-stadium [7] https://www.climatechangenews.com/2012/07/23/london-2012-olympics-a-story-of-sustainable-architecture/ [8] https://www.dannyforster.com/project/ac-nomad/