El documento define la prefabricación de hormigón como productos fabricados de forma industrial bajo control de calidad y transportados al lugar de uso. Explica que la prefabricación, la modelización de información de la construcción (BIM) y la innovación son conceptos clave para entender hacia dónde se dirige la construcción. Finalmente, destaca que la industrialización, la sostenibilidad y la innovación son elementos fundamentales para el desarrollo de infraestructuras resilientes.
La prefabricación en hormigón: industrialización, BIM e innovación, tres conceptos claves para entender hacia dónde se dirige
1. (EN 13369) “Producto hecho de hormigón y fabricado de acuerdo con una
norma específica, en un lugar distinto de su localización final de uso, protegido
de las condiciones ambientales adversas durante la fabricación y que es
resultado de un proceso industrial bajo un sistema de control de producción en
fábrica, con la posibilidad de acortar los plazos de entrega”.
“La prefabricación en hormigón: industrialización, BIM e innovación,
tres conceptos claves para entender hacia dónde se dirige”
Alejandro López – Director Técnico ANDECE
2. Freno por barreras culturales u otros factores. España país de hormigón, pero
construcción con escaso grado de industrialización
Coste: factor decisivo casi siempre; poco valor de los materiales
Todo avanza (materiales, conocimiento, medios, software,…) pero ¿y la
manera de construir?
Construcción: se admiten cambios sobre proyecto
La sociedad acepta la ineficiencia
Obra ≈ proyecto vs Obra ≠ proyecto
↑ Coste proyecto → ↓↓↓ Costes de ejecución (modificados, desviaciones,…) y
servicio
3. “Es necesario que todos - arquitectos, ingenieros, constructores y
público en general - comprendan las ventajas, posibilidades y belleza
propia que la nueva técnica permite, para que entonces la industria se
interese […]. No podemos esperar que ella tome para sí todos los riesgos
de la iniciativa, empeñándose en producir aquello que los únicos
interesados todavía no le reclaman. Para conseguir que, por una parte, la
flexibilidad, estética, diversidad, calidad, versatilidad, economía, y por
otra, la industrialización de la construcción no sean polos opuestos de
una misma realidad, hace falta primero comprender qué pretende esta
emergente tecnología, y segundo desarrollarla con inteligencia y honestidad
para llevarla a buen puerto, a un puerto en el que haya alguien esperando”.
Lucio Costa, arquitecto y urbanista brasileño en 19341934
4. Industrializada Tradicional
Material Mayor (pero son
piezas terminadas)
Menor (pero debe considerarse el
proceso posterior)
Ejecución Coste definidodefinido
(tiempos de
ejecución
aproximados)
Velocidad ejecuciónVelocidad ejecución
InciertoIncierto (dependerá mucho más de
otras variables: climatología,
cualificación y motivación de los
operarios, accesibilidad y/o
comodidad al lugar de
ejecución, ...)
Experiencia AprendizajeAprendizaje
continuocontinuo
Max. libertad
(diseño)
MontadoresMontadores
Cada obra es nueva (no se aprende
de errores pasados)
Cambios sobre la marchaCambios sobre la marcha
““Albañiles”Albañiles”
Otros Muy pocapoca
incertidumbreincertidumbre: la
obra se define en el
proyecto
Mayor incertidumbreMayor incertidumbre:
interferencia con otras unidades
de la obra (encuentros no previstos
entre unidades de obra distintas)
““Análisis del coste de la construcción desde un punto de vista global”Análisis del coste de la construcción desde un punto de vista global”
5. Objetivo 9: Desarrollar infraestructuras resilientes, promover la
industrialización inclusiva y sostenible, y fomentar la innovación
SOSTENIBILIDAD ↔ INDUSTRIALIZACIÓN ↔ INNOVACIÓN
6. HORMIGÓN: Potencial frente a otros materiales
Moldeabilidad
Mecánica
Resistencia fuego
Margen de mejora (I+D+i)
Acústica
Estética
Energética
Durabilidad
Reciclabilidad
PREFABRICACIÓN: Versión industrializada de la construcción en hormigón
Mayor fiabilidad (calidad): procesos industriales y controlados vs
aleatoriedad obra
Precisión dimensional
Rapidez de ejecución - Control de tiempos y costes
Optimización: diseño, consumo materiales, durabilidad
Mayor seguridad laboral
7. HORMIGÓN: Potencial frente a otros materiales
Moldeabilidad
Mecánica
Resistencia fuego
Margen de mejora (I+D+i)
Acústica
Estética
Energética
Durabilidad
Reciclabilidad
PREFABRICACIÓN: Versión industrializada de la construcción en hormigón
Mayor fiabilidad (calidad): procesos industriales y controlados vs
aleatoriedad obra
Precisión dimensional
Rapidez de ejecución - Control de tiempos y costes
Optimización: diseño, consumo materiales, durabilidad
Mayor seguridad laboral
Innovación
Sostenibilidad
BIM
3D
11. Modelado de información de la construcción: conjunto de procesos y
herramientas que hacen posible que todos los profesionales del proceso
constructivo dispongan de información necesaria, en momento preciso y de
manera coordinada
Del 2D al 3D (→ 4D … nD)
Ofrece un mejor seguimiento en la elaboración, ejecución y mantenimiento de
un proyecto, evitando riesgos e incongruencias en diseño y documentación
generada. ¿Pero esto no es ya en lo que se basa la prefabricación?
BIM es el presente y futuro de los sistemas inteligentes de construcción y el
método en el ya se apoyan muchos estudios de arquitectos, interioristas e
ingenieros para la planificación y ejecución de sus trabajos
12. Bases de datos en la que todo el proyecto, con toda la información de cada
elemento prefabricado, queda almacenada (obra = proyecto)
Programas
Catálogos de producto
Prefabricador → Soluciones industrializadas de ingeniería/arquitectura en hormigónPrefabricador → Soluciones industrializadas de ingeniería/arquitectura en hormigón
13. Descripción completa de cada elemento y su “historia”: Diseño → Fabricación →
Transporte → Instalación → Mantenimiento
Geometry
(Length, Width, etc.)
GUID
(Identifier)
Plotter data
(Holes, openings, cuts, recesses, etc.)
Profile
(Name)
Quantities
(Pos-Nr, Qts)
Volume
Specification
(Area, Volume, Weight, etc.)
Embeds
(Name, type, quantities, etc.)
16. A pequeña escala: en fábrica/obra
Proyecto CON3D Extrusora placas alveolares
Potencial en prefabricación de elementos de geometría compleja (ej.
mobiliario urbano arquitectónico), series cortas y con gran valor añadido
Prevalencia de prefabricación en fábrica (condiciones controladas, mayor
cualificación operarios) frente a ejecución 3D a pie de obra
18. A gran escala: en obra, elementos más complejos
Fuente: Contour Crafting Inventor Dr. Khoshnevis
Desde elementos constructivos (muros, forjados) hasta el edificio completo
Retos a resolver: curado hormigón en obra, introducción del armado
(¿fibras?), interacción con otros materiales (ej. aislamientos térmicos),
cumplimiento requisitos técnicos Reglamentación, reducción real de costes,…
La tecnología no tiene límites, pero queda mucho camino por recorrer…La tecnología no tiene límites, pero queda mucho camino por recorrer…
19. Técnica (y promocional)
Material + Tecnología
Industrialización y sostenibilidad
Campo reglamentario
Implicación toda la estructura empresa: necesario cambio mentalidad
Estratégica
Colaboraciones multidisciplinares (proveedores materias primas,
centros tecnológicos, colegios profesionales, universidades,…)
Formación: ej. Máster ANDECE-UPM
Notas del editor
En los últimos años, el sector del prefabricado de hormigón ha progresado considerablemente. Sin duda, las innovaciones que más vida han dado al sector se refieren al diseño, tanto por la ampliación de las formas, las texturas y los colores que actualmente podemos encontrar en estos elementos. No obstante, el resto de campos tampoco le ha ido a la zaga.
¿Cuáles son los principales avances que hemos podido ver y cuáles pueden contribuir a una difusión aún mayor en los años venideros?
Materias primas: los avances vienen dados por la calidad de la materia prima, especialmente por la mejora de los cementos, la innovación en aditivos, el uso de pigmentos para obtener determinados tonos o, incluso, por la utilización de fibras, que hace que se logren unos acabados y unos productos con un abanico muy grande de posibilidades, lo que hace que los arquitectos se sientan muy atraídos por ellos.
La densidad de un hormigón normal está en torno a los 2.400-2.500 kg/m3. No obstante se ha evolucionado notablemente para conseguir hormigones más ligeros, especialmente mediante la sustitución de los áridos por otras sustancias como la vermiculita, la perlita o la arcilla. El hormigón de menor densidad que se encuentra disponible en el mercado, es el MULTIPOR de Xella, que alcanza los 115 kg/m3 y se emplea en revestimientos interiores o de fachadas y cubiertas [+].
La utilización de moldes de diversas tipologías, tales como moldes metálicos, fenólicos, de poliuretano, de fibra de vidrio, etc., hacen posible la obtención de formas complejas y diseños especiales.
Control de la fabricación: mejores maquinarias de amasados más homogéneos, el incremento en el uso de los hormigones autocompactantes, cortes de piezas guiados por láser, sistemas de curado más efectivos, etc. han ayudado a evolucionar a la industria obteniéndose ya piezas de dimensiones y acabados difícilmente imaginables pocos años atrás.
Múltiples formas y acabados: el PH permite conseguir gran cantidad de formas, ya que se fabrican utilizando los moldes más adecuados para cada producto, desde las más clásicas a las más inusuales y novedosas como, por ejemplo, los paneles ondulados.
Mejora en las condiciones de trabajo en las fábricas: otra de las ventajas derivadas del uso del hormigón autocompactante es que evita tener que vibrar el hormigón, minimizando la generación del ruido en fábrica, lo que ha supuesto un auténtico progreso en el confort de los operarios.
Las aportaciones informáticas: con programas y aplicaciones que han supuesto grandes avances en el cálculo y diseño, la producción, con elementos como robots, proyectores láser, etc., que hacen que podamos obtener precisiones en medidas que hasta hace poco tiempo eran impensables.
En definitiva, el hormigón prefabricado no debe reducirse a ser considerado como un simple producto para una función predeterminada, sino a una solución constructiva completa o parcial que pretende dar respuesta óptima a una necesidad determinada (funcional, estética, etc.) Se puede concluir que como solución constructiva con un alto componente de ingeniería implícito (dos obras distintas pueden requerir dos soluciones diferentes, que conllevarán un número de horas de dedicación técnica), con sus respectivos componentes individuales (productos) necesita un estudio detallado específico que busque la máxima eficiencia en todo el proceso de desarrollo de la solución: desde la misma fase de concepción de la obra hasta su ejecución (incluso pensando en el mantenimiento posterior para alargar al máximo la vida útil de los elementos).