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ARQUITECTURA MODULAR Y CONSTRUCCIÓN PREFABRICADA

ARQUITECTURA MODULAR Y CONSTRUCCIÓN PREFABRICADA

MUCHAS VECES RECIBIMOS PREGUNTAS ACERCA DE LAS DIFERENCIAS ENTRE MODULAR Y PREFABRICADO. ¿QUE ES UNA CASA MODULAR? ¿Y UNA CASA MODULAR ES PREFABRICADA? ¿Y LAS CASAS PREFABRICADAS SON MODULARES? VAMOS A TRAAR DE ESCLARECER DUDAS AL RESPECTO DESDE UN PUNTO DE VISTA TÉCNICO PERO ESPERAMOS QUE COMPRENSIBLE.

01. DATOS DE PARTIDA:
Se pretende mediante el presente artículo trazar y explicar detalladamente las diferencias entre dos sistemas de construcción industrializada, viviendas prefabricadas y arquitectura  modular. Además profundizaremos en el aspecto de la arquitectura modular desde el ámbito de los ISO Containers marítimos, que es nuestra especialidad.

02. DIFERENCIACIÓN INICIAL:
Según la RAE las definiciones de ambos conceptos son:

Prefabricado,

1. adj. Dicho de una construcción: Formada por partes fabricadas previamente para su montaje posterior.

Arquitectura modular.

1. adj. Perteneciente o relativo al módulo.

2. m. Pieza o conjunto unitario de piezas que se repiten en una construcción de cualquier tipo, para hacerla más fácil, regular y económica.

Ambos conceptos son muy similares tanto en ejecución como en definición. La principal diferencia entre ambos radica fundamentalmente en la puesta en obra, pudiendo entenderse la arquitectura MODULAR como una evolución tecnológica de los sistemas PREFABRICADOS.
Mientras las viviendas denominadas PREFABRICADAS, las piezas unitarias fabricadas en taller, necesitan de una puesta en obra in-situ al igual que en la construcción tradicional. La arquitectura MODULAR pretende ir un paso más adelante, eliminando los problemas y carencias que surgían con la prefabricación, realizando la puesta en obra en taller, llegando a parcela completamente ejecutadas de fábrica, lo que disminuye enormemente el impacto en el entorno.

 

casa prefabricada concepto03. CONCEPTO DE PREFABRICADO.
La prefabricación es un sistema de construcción  basado en el diseño y producción de componentes y subsistemas elaborados en serie en una fábrica fuera de su ubicación final y que se llevan a su posición definitiva para montar la edificación tras una fase de montaje simple, precisa y no laboriosa. Tal es así que, cuando un edificio es prefabricado, las operaciones en el terreno son esencialmente de montaje, y no de elaboración. Una buena referencia para conocer el grado de prefabricación de un edificio es la de valorar la cantidad de residuos generados en la obra; cuanta mayor cantidad de escombros y suciedad, menos índice de prefabricación presenta el inmueble. Así pues las viviendas prefabricadas son construidas a partir de secciones estandarizadas, que son fabricadas con antelación fuera de su lugar de emplazamiento, y posteriormente enviadas a su ubicación definitiva para su ensamblaje final. El término prefabricación sigue teniendo una connotación despectiva, lo cual ya adelantaba el diseñador y arquitecto autodidacta Jean Prouvé, cuando decía que lo que se califica como prefabricado acaba asimilándose a edificio provisional. No obstante, la prefabricación conlleva, en la mayoría de los casos, un aumento de calidad, reducción de desechos, perfeccionamiento y seguridad.

 

HISTORIA. Se han constatado ejemplos históricos muy interesantes. Quizás, el primer precedente de prefabricación modular se remonte al siglo XVI, cuando Leonardo Da Vinci recibió el encargo de planificar una serie de nuevas ciudades en la región de Loire. Su planteamiento, magistral y chocante por su modernidad, consistió en establecer, en el centro y origen de cada ciudad, una fábrica de elementos básicos que permitieran conformar a su alrededor un gran abanico de edificios; dichas construcciones habían sido diseñadas previamente por él mismo para generar, de forma fluida y flexible, una gran diversidad de tipologías edificatorias con un mínimo de elementos constructivos comunes.

Otro ejemplo es el sucedido en ese mismo siglo durante la guerra entre franceses e ingleses, donde el ejército de Francisco y Enrique II planificó las batallas contra Inglaterra construyendo pabellones de madera prefabricados que albergaran a sus soldados durante la ofensiva. Transportados fácilmente por barco, se montaban y desmontaban rápidamente por los propios soldados, de tal forma que los campamentos fueran, además de resistentes y confortables, ágiles en sus desplazamientos. Siguiendo una técnica muy similar, en 1578 también se levantó en la tierra de Baffin (Canadá) una casa prefabricada de madera que había sido construida en Inglaterra. Asimismo, en 1624, la Great House, una casa de madera panelizada y modular, construida por Edward Winslow en Inglaterra, fue trasladada y montada en Massachusetts, al otro lado del Atlántico.Aunque estos dos últimos ejemplos no se pueden considerar prefabricación en estado puro, ya que la construcción de elementos no fue en serie sino diseñados para edificaciones singulares, sí que se aprecia un valioso cambio de mentalidad aplicada a la construcción. No sería hasta el final del S. XIX, esto a partir de 1840 con la llegada de la primera revolución industrial, cuando se empezó a vislumbrar la posibilidad de industrializar la construcción; en Europa, mediante la construcción de puentes y cubiertas con acero fundido, material que sería después aplicado a la elaboración de pilares y vigas de edificios; y al mismo tiempo, en Estados Unidos, mediante la construcción de edificios de tipología Balloon Frame, constituidos por listones de madera provenientes de fábrica y ensamblados mediante clavos fabricados industrialmente. Habría que esperar hasta finales del siglo XIX para que se redescubriera el uso del hormigón (que apenas se había empleado desde la época romana) que aplicado junto con entramados de alambres constituía una materia prima ideal para prefabricados. Tal es así que en 1891 se prefabrican las primeras vigas de hormigón armado para la construcción del Casino de Biarritz. Curiosamente, un par de años antes, en 1889, aparecía en EEUU la primera patente de edificio prefabricado mediante módulos tridimensionales en forma de “cajón” apilable, ideada por Edward T. Potter. Ya en el año 2000 el uso del sistema prefabricado para la realización de viviendas y zonas comerciales empezó a desarrollarse y propagarse de forma exponencial por todo el mundo, debido al uso masivo de empresas como McDonnalds y Burguer King para sus franquicias (franquicias que actualmente emplean sistemas de arquitectura modular). En la actualidad, existe gran variedad de gamas y calidades de edificaciones comerciales y habitables de tipo prefabricado.

MATERIALES. Existe una gran variedad de casas prefabricadas, variando sus materiales según dimensiones (superficie, número de plantas), clima (temperatura y humedad) y presupuesto para su construcción. Los materiales más utilizados son la madera y el hormigón armado, aunque existen multitud de combinaciones y variantes de aparición relativamente reciente.

Fachada prefabricada en hormigón1. Edificios prefabricados de hormigón. Son bloques de hormigón creados en industrias con un sistema independiente en la estructura, con aislación térmica exterior e interior, capaz de reducir temperaturas y ruido. Los bloques están hechos por un cuerpo paralelepipédico rectangular el cual contiene cuatro cámaras de aire ventiladas las cuales pasan en sentido de los lados más grandes que contienen la misma conformación geométrica. En el exterior de su cara contiene una base cementícia para la adhesión del poliestireno que se expande a la cara exterior la cual conteniendo una capa de poliestireno. La malla de fibra de vidrio conduce como refuerzo de los elementos anteriormente mencionado, la nueva basecementícia ayuda a recubrir la fibra de vidrio. Por consiguiente la base de cada bloque y vinculado a la cámara de aire ventiladas pasantes pueden suministrar una ventilación para las mismas. Panel de fachada prefabricado de hormigón

2. Edificios prefabricados de acero. Los edificios de acero, son las estructuras más duraderas y estables que existen hasta el día de hoy. Una de las ventajas que tiene la prefabricación en bloques de acero, es que cada componente que este requiera, ya sea puertas, ventanas y paredes son prefabricados lo que garantiza mayor velocidad de construcción. A comparación otros edificios, estos edificios se crean en mucho menor tiempo, ya que son edificados a través de una construcción modular de acero ya prefabricadas en una fábrica. El tiempo de la construcción es mayor en la fábrica que en lugar donde se ensamblaran, ya que vienen en módulos ya construidos. Estos edificios se construyen teniendo en cuenta el uso que se le dará. Dentro de este campo estarían relacionadas las viviendas tecnológicas que se desarrollarían siempre considerando la máxima eficiencia energética A o B mediante un diseño bioclimático y un control domótico de la misma.

Panel de fachada prefabricada en madera |Mojuru3. Edificios prefabricados de madera. La madera es un material que nos brinda la naturaleza para poder obtener infinidad de soluciones mediante su transformación. Entre ellas está la realización de edificios prefabricados de madera. La ventaja que nos brinda la madera es que al ser un elemento natural, es 100% reciclable y puede obtenerse de sistemas de reforestación gestionados por el FSC, organismo con sello propio que garantiza la procedencia de los elementos de madera de bosques controlados para su tala. Incluso es un mejor material ya que es más liviano que el hormigón y el acero al igual que es más barato. También la madera es más sostenible que el hormigón armado o el acero. Una desventaja es que con el uso de la madera se restringiría la edificación ordinaria esto quiere decir que se harían edificios más pequeños (entre dos o tres pisos) ya no se podrían construir grandes edificios. Este problema está siendo solucionado en la actualidad mediante el uso de sistemas de madera laminada, que confieren una mayor flexibilidad y resistencia a las estructuras elaboradas en madera.

 

 

 

VENTAJAS. Esta tipología constructiva ha adquirido a lo largo del tiempo y en la depuración de la técnica constructiva, principalmente sobre la base de los avances tecnológicos, una serie de ventajas sobre la construcción tradicional que prioriza y mejora el proceso constructivo del inmueble así como los factores de conflicto tradicionalmente adquiridos en una obra:

• Condiciones de control mayores

• Impactos ambientales menores

• Tiempos más comprimidos en construcción

• Menos conflictos laborales

• Mejora de los materiales a utilizar

• La seguridad

• Construcciones sismorresistentes

 

04. ARQUITECTURA MODULAR.

Se trata de una evolución de los sistemas prefabricados. Llamamos ARQUITECTURA MODULAR a aquella arquitectura que se caracteriza por su versatilidad, su tecnología y su rapidez. Es un sistema de producción eficaz y fácilmente controlable, acorde a las características de fabricación contemporáneas, que ofrece una reducción de plazos, un ajuste de los precios, una optimización de recursos y un cumplimiento exhaustivo y fácilmente comprobable de los requerimientos técnicos. No existen limitaciones estéticas ni de tamaño, siempre que se cumplan una serie de reglas que se incorporan desde el primer momento al proceso de diseño de los espacios. El resultado final es un producto de alta calidad, diseñado con altos estándares de eficiencia energética y en cuya fabricación se ha contribuido a un equilibrio medioambiental, ya que se controla la generación de residuos y de emisiones contaminantes.
El desarrollo de nuevos materiales, técnicas más modernas y el uso de herramientas informáticas más avanzadas empleadas por los proyectistas en construcción, han propiciado el desarrollo de la construcción modular de viviendas, que algunos técnicos identifican como tecnología constructiva avanzada para “hogares perfectos”. En realidad estamos ante una respuesta de demanda del mercado por unas exigencias concretas como:

1. Precios más bajos o competitivos

2. Mejores acabados y diseño.

3. Calidad constructiva.

4. Plazos de ejecución reducidos

5. Edificaciones más eficientes con factores de ahorro energético altos

6. Seguridad.

7. Menor impacto ambiental de las construcciones

8. Mayor sostenibilidad.

Estos parámetros, muy similares a los obtenidos en los sistemas prefabricados convencionales, tienen unas características mejores si cabe, que los anteriores.

concepto arquitectura modular Mojuru

CONCEPTO DE ARQUITECTURA MODULAR. La vivienda moderna requiere de aptitudes y soluciones rápidas y efectivas para satisfacer determinadas necesidades de los clientes con unas altas prestaciones y resultados satisfactorios en menos tiempo, a precio más asequible y sobre un modelo de habitáculo ya testado en un proceso riguroso e ideal. Las construcciones modulares brindan grandes posibilidades si hablamos tanto de la fabricación rigurosa, como en la ejecución en obra si en la práctica se realizan con coherencia.

concepto arquitectura modular MojuruSoluciones modulares unifamiliares basadas en ISO Containers.

05. ARQUITECTURA MODULAR BASADA EN ISO CONTAINERS MARÍTIMOS.

La construcción modular basada en ISO Containers o contenedores marítimos reutilizados, no es más que la utilización de dichos containers como módulos constructivos para una edificación. Por otra parte, la arquitectura modular se refiere al diseño de sistemas compuestos por elementos separados que pueden conectarse manteniendo relaciones de proporción y dimensiones. Se caracteriza por su versatilidad, alta tecnología, sustentabilidad y economía en cuanto a materiales y tiempo de construcción.
Es el sistema modular que mayor crecimiento ha sufrido en la última década a nivel mundial. La versatilidad de los módulos de ISO Container marítimos está cada vez más extendida. Tomando como base estructural estos módulos de estructura metálica en acero CORTEN, y regidos por normas de fabricación mucho más estrictas que las normativas edificactorias convencionales. Estos módulos ofrecen una solución estructural más que probada, con la ventaja frente a otros sistemas modulares que pueden realizarse edificaciones en altura de forma mucho más sencilla. Además disponen de una envolvente que se adapta a cualquier tipología climatológica, ya que está diseñada para soportar la agresividad salina del mar.

HISTORIA DEL USO DE CONTENEDORES PARA LA CONSTRUCCION DE VIVIENDAS. Su uso original es como recipiente de carga para el transporte marítimo, aéreo y terrestre. Sus dimensiones están reguladas para facilitar su manipulación y traslado. Están fabricados principalmente de acero Cor-ten, pero existen de aluminio e incluso de madera contrachapada, reforzados con fibra de vidrio. Interiormente, están revestidos por un recubrimiento anti-humedad y el suelo es casi siempre de madera. Su vida útil como contenedor de carga es de 12 años, según regulaciones internacionales, por lo tanto, millones de unidades quedan varadas en los puertos y bodegas ocupando espacios vacíos. Presentan una oportunidad única para obtener nuevas soluciones constructivas gracias a que son resistentes, auto-portantes y económicos como módulo y base estructural de un sistema constructivo. Además son modulares, permitiendo ser ensamblados de formas diferentes. En el año 2001 la firma inglesa Urban Space Management llevó a cabo el proyecto llamado Container City I, en la zona portuaria de Londres. Este constaba de un edificio de tres pisos, que abarcaría una superficie de 445 m2 destinados a satisfacer la necesidad de vivienda que existía en aquel lugar. La construcción de este edificio tan solo tardó cinco meses en desarrollarse y el 80 % del material que se utilizó para su realización era reciclado, hallando aquí una solución muy ecológica para la construcción.

PROCESO CONSTRUCTIVO CON CONTENEDORES. EL proceso constructivo parte siempre de un proyecto arquitectónico redactado por arquitecto habilitado y visado por colegio profesional. Esto garantiza que las soluciones constructivas a emplear en la transformación de los módulos se regirán siempre por los requisitos marcados en el CTE. El proceso constructivo con contenedores es muy similar a lo que podría ser un proceso constructivo modular cualquiera, ya sea el desarrollo de un proyecto de vivienda unifamiliar o en altura. Tomando como base el uso del contenedor, el proceso es bien sencillo debido a que son piezas fabricadas de igual tamaño, y tienen características que se acomodan fácilmente al diseño propuesto, así como la adecuación hacia el medio ambiente. En primer lugar se parte de la obtención de un contenedor, que originalmente tiene un uso como recipiente de carga que será transportado por vía aérea, terrestre o acuática. Debido a esto poseen dimensiones reguladas por las normas ISO, ya que, de no ser así se vería dificultado su transporte y posterior uso. Los módulos son acondicionados en fábrica, en un entorno completamente controlado, antes de ser transportados e instalados en su ubicación definitiva. Aquí se tratan aislamientos, tabiquerías, revestimientos interiores y exteriores, cubiertas, carpinterías exteriores, carpinterías interiores de madera, cocinas, baños, instalaciones eléctricas, sanitarias, eléctricas, climatización, etc. para su posterior ensamblado en parcela. Todos los materiales empleados deben tener el correspondiente marcado CE, así como cumplir con los requisitos marcados por el CTE en cuanto a resistencia al fuego, aislamiento acústico, térmico, etc.E stán fabricados, en su gran mayoría, de acero, lo que permite que tengan una mayor durabilidad gracias a su resistencia a la corrosión atmosférica. Son ecológicos ya que son reciclados y reutilizados, reducen el uso de otros materiales, porque la “obra gruesa” ya viene lista; disminuyen el impacto sobre el lugar donde irán emplazados y disminuye la contaminación acústica. Finalmente estos módulos deben ser transportados a la obra generalmente por vía terrestre mediante un camión. Una vez que llegan al lugar de la obra se procede al montaje, por medio de grúas que facilitarán este proceso.Previamente debe estar listo el sistema de cimentación que se utilizará, ya que los contenedores deben ir firmemente fijados a la cimentación. Luego se repetirá el procedimiento acoplando cada módulo encima de otro o como sea que esté estipulado en el proyecto, siendo fuertemente fijados unos contenedores con otros. Ya estando instalados los módulos se da inicio a la realización de terminaciones e instalaciones. Después de todo este proceso, se finaliza la obra con la entrega de esta al mandatario, la cual debe cumplir con todos los requisitos que fueron solicitados con anterioridad.

Concepto arquitectura modular MojuruEsquema comparativo de procesos constructivos modulares vs tradicional.

Diseño estructural de las casas fabricadas con contenedores. Los contenedores cumplen con las normas ISO20 e ISO40 que estandarizan sus medidas, la posición y tipo de anclajes de estiba y la resistencia de su estructura, de modo que garantizan la estabilidad de contenedores apilados a varias alturas, sin que los de abajo se aplasten, así mismo la unión por los anclajes entre ellos es fiable, de tal forma que no se mueven. También el material para asegurar su duración es de chapa de acero de alta resistencia a la corrosión. Al ser módulos independientes, las estructuras conformadas por ISO Containers tienen una alta resistencia a sismo.

Cimentación. Sobre lo referente a la cimentación en la Arquitectura Modular, requerida para el uso de contenedores, nos regiremos siempre por lo que el informe geotécnico determine, teniendo en cuanta un aspecto muy importante y que confiere una gran ventaja a este sistema, su ligereza. Un contenedor de 40’ (ISO40) tiene un área construida de 29.72 m2 y el peso del contenedor es de 3800 kg, es decir, la repercusión de éste sobre el elemento es de 127,86 kg/m2, lo cual significa que se puede adaptar con una ligerísima cimentación a cualquier tipo de terreno.

Mantenimiento. En cuanto al mantenimiento en la Arquitectura Modular con contenedores podremos decir que son elementos que están diseñados para que duren años sin ningún tipo de tratamiento, y esto es en las condiciones ambientales más duras, como son las condiciones atmosféricas de los puertos y sobre todo de alta mar, además de estar sometidos a esfuerzos mecánicos que comprometen su forma u otras características. Es obvio que en tierra firme, y sometidos solamente a solicitaciones estáticas menores,  en todos los casos a las que reciben en uso habitual, el mantenimiento se ceñirá a mínimos.
Se debe recalcar que cuando movemos una sola pieza estamos moviendo casi 30 m2 construidos. Estos están hechos para ser transportados por todos los medios de carga y transporte normales, tales como grúas, camiones, etc., que son válidos para su manejo, transporte, carga, descarga y colocación in-situ. Construiremos con ellos, una vez que se encuentren asentados, estarán fijos en el lugar de la obra, pero será sumamente fácil volverlos a trasportar o a recolocar.

 

VENTAJAS DE LAS CASAS PREFABRICADAS CON CONTENEDORES. ARQUITECTURA MODULAR.

1. Ecológicos. Protegen el medio ambiente, debido a que se incentiva el reciclaje y reduce el nivel de consumo eléctrico gracias a que se incorporan a la construcción paneles solares y aislamiento térmico. Se pueden implementar múltiples sistemas que garantizan el mínimo consumo energético: reciclado de aguas de lluvias, colectores solares para generación de agua caliente y sistema de tratamiento de aguas grises.

2. Aislamiento térmico. Los contenedores reciben un tratamiento en muros, pisos, techos y aberturas, que aísla del ambiente y minimiza el consumo energético.

3. Ensamblaje y movilidad. Los módulos prefabricados pueden ser montados según un diseño específico, desmontados, y vueltos a montar según el mismo u otro diseño, creando muchísimas posibilidades arquitectónicas.

4. Estructura autoportante. El ensamblado mantiene la condición autoportante estructural de los módulos, garantizando una resistencia integral antisísmica. Están diseñados para transportar cargas pesadas y para ser apilados en columnas altas.

5. Máxima eficiencia de montaje. Los plazos de obra se reducen hasta un 80 % respecto de las obras tradicionales.6. Economía. Por la facilidad, rapidez y poca necesidad de mano de obra de este tipo de construcción, resulta más rentable construir con containers.

 

06. CONCLUSIONES.

Lamentablemente en España, apenas existe una industria de vivienda modular ecológica,a excepción de MOJURU, donde siempre apostamos por la calidad y la ecología, es más, se suele tener una idea general muy vaga de esta “arquitectura moderna“, asociándolas erróneamente a construcciones temporales y de baja calidad.
Mediante los sistemas prefabricados se ha ido evolucionando la metodología edificatoria durante prácticamente un siglo, desde las primeras coladas de acero para la fabricación de puentes a los complejos sistemas de paneles de hormigón con alma aligerada o sistemas de composite que dotan a las soluciones prefabricadas altos estándares de confort.
La evolución de estos sistemas ha facilitado una mayor industrialización de la construcción, siguiendo el mismo camino que la fabricación de vehículos (que en sus inicios se realizaba de manera artesanal). Esto ha dado paso a nuevos sistemas que facilitan aún más si cabe los procesos edificatorios, confiriendo mejores acabados y calidades a las viviendas que se fabrican/construyen mediante el uso de módulos ya fabricados en taller. Logrando de este modo incrementar la calidad y los acabados de las viviendas, así como reducir los plazos y los costes de ejecución de las mismas.
Mientras las viviendas denominadas PREFABRICADAS, las piezas unitarias fabricadas en taller, necesitan de una puesta en obra in-situ al igual que en la construcción tradicional. La arquitectura MODULAR va un paso más adelante eliminando los problemas y carencias que surgían con la prefabricación, realizando la puesta en obra en taller, llegando a parcela completamente ejecutadas de fábrica, lo que disminuye enormemente el impacto en el entorno.
En resumen:

• La arquitectura modular es la evolución directa de los sistemas prefabricados que se conocen y que en algunos casos han dado tantos problemas y quebraderos de cabeza a nivel normativo.

• La arquitectura modular se rige en todo momento por la legislación vigente, debiendo adaptarse a su modo, según la solución constructiva empleada, al actual Código Técnico de la Edificación.

• Toda edificación modular que se ejecute debe estar siempre acompañada de un proyecto arquitectónico visado por colegio oficial.

• Debido a su característica de modularidad ofrecen un menor impacto sonoro y ambiental a nivel local, ya que reducen los trabajos en parcela a un mínimo.

• Tienen un menor plazo de ejecución y un menor coste pudiendo obtener soluciones arquitectónicas adaptadas a los bolsillos más necesitados.

 

En MOJURU Modular Buildings somos especialistas en edificación modular con ISO Containers. Si aún así sigues teniendo dudas o deseas solicitar un presupuesto acorde a tus necesidades no dudes en contactar con nosotros.

 

 

Fuentes: R.A.E., Wikipedia, OVACEN

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