Una primera aproximación a la construcción industrializada con soluciones prefabricadas de hormigón (Webinar curso tecnico especialista en construcción industrializada)
Presentación realizada por nuestro Director Técnico dentro del marco del Curso de Técnico Especialista en Construcción Industrializada, el HUB tecnológico del Colegio Oficial de Aparejadores, Arquitectos Técnicos e Ingenieros de Edificación de Madrid, y en el que colabora ANDECE. En esta presentación, se introduce una clara diferenciación entre la construcción convencional y la construcción industrializada, se hace un repaso a las principales tipologías de elementos prefabricados de hormigón atendiendo a su geometría (1D, 2D, 3D) y sus ventajas/limitaciones a lo largo de las etapas del proceso (Diseño ↔ Fabricación ↔ Logística ↔ Ejecución) y, por último, se presenta cómo el sector del prefabricado de hormigón está respondiendo ante los retos más inmediatos de la construcción (implantación de la metodología BIM, sostenibilidad y formación).
Similar a Una primera aproximación a la construcción industrializada con soluciones prefabricadas de hormigón (Webinar curso tecnico especialista en construcción industrializada)
Construcción industrializada en hormigón para la reconstrucción post-CovidANDECE
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Una primera aproximación a la construcción industrializada con soluciones prefabricadas de hormigón (Webinar curso tecnico especialista en construcción industrializada)
1. Alejandro López – Director Técnico
15 enero 2020
UNA PRIMERA APROXIMACIÓN A LA CONSTRUCCIÓN
INDUSTRIALIZADA CON SOLUCIONES PREFABRICADAS DE HORMIGÓN
2. ¿De qué vamos a hablar?
Breve presentación y vídeo ANDECE
Construcción convencional vs construcción industrializada
Construcción industrializada con elementos prefabricados de
hormigón. Descripción principales sistemas (1D, 2D, 3D) y
ventajas/limitaciones:
Diseño ↔ Fabricación ↔ Logística ↔ Ejecución
Tendencias:
BIM
Sostenibilidad
Formación
3. Asociación Española de la Industria del
Prefabricado de Hormigón
Fundada en 1964
Representamos a + de 100 fabricantes
de PH (70% del volumen del sector) y 15
socios adheridos (proveedores de
materiales o servicios)
Socios principales organizaciones
empresariales (PTEH, CEOE, CEPCO,
BIBM…), alianzas internacionales…
¿Qué es ANDECE?
“Si quieres llegar rápido, camina sólo. Si quieres llegar lejos, camina en grupo”
10. Hormigón que en estado fresco se deposita en el lugar (encofrado)
donde se requiere como parte de una estructura/cerramiento u otro
elemento constructivo
X X
Construcción convencional
11. Construcción tradicional vs industrializada
≠
Utilizan el mismo “material” pero…
no se diseñan igual,
los elementos no se fabrican/construyen/instalan igual…
Sin embargo, en general se tratan esencialmente igual
13. Prefabricados…
Producto 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
14. … de hormigón
Material universal: prácticamente en cualquier
parte existen áridos y materias primas para
fabricar cemento (→ hormigón)
Consumo de cemento (→ hormigón) =
indicador macroeconómico
Material masivo → Buen comportamiento
global (mecánica, durabilidad, térmica,
resistencia fuego, acústica ruido aéreo,…) →
Empleo hormigón ≥ 2·Σ resto de materiales
juntos
Moldeable (diseño)
Capaz de incorporar nuevas materias primas
(sostenibilidad)
20. Fabricación en plantas concebidas para ello: medios humanos y materiales;
procedimientos de trabajo definidos; condiciones de trabajo; efecto
experiencia de los operarios; tiempos de trabajo definidos; etc.
Control: inherente a la propia fabricación
↑ Garantías = Prefabricado Hormigón + Empresa solvente
Fiabilidad y calidad
“El principal interesado en fabricar bien, es el propio prefabricador”
21. Eficiencia estructural
PRETENSADO Y/O MEJORES MATERIALES = ↑↑ prestaciones, ↓↓ consumo
materiales)
Técnica del pretensado: tipología de construcción de elementos
estructurales de hormigón sometidos intencionadamente a esfuerzos de
compresión previos a su puesta en servicio, o postesado si se hace
posteriormente.
26. Estructuras: fabricante suele contar con una gama determinada
de secciones (vigas, columnas, correas,…), aunque puede
adaptar los elementos en cantos y longitudes dependiendo de
los requisitos de proyecto (≤ 40 m edificación)
Prefabricador rol de ingeniería (y arquitectura)
Elementos lineales (1D)
29. Mayor grado de prefabricación, más industrialización del
forjado (<20 m luz, cantos < 1m). Aúna todas las ventajas de
la industrialización/prefabricación
Forjados: placas alveolares (2D)
30. PH-M Panel macizo industrializado de hormigón
C Cámara de aire no ventilada
AT Aislante térmico
LH Fábrica de ladrillo hueco
RI revestimiento interior formado por un enlucido
de yeso
Cerramientos: paneles pesados (2D)
41. Tipos de edificios Potencial de uso
Unifamiliares 3D (vs 1D-2D)
Influencia en la toma de decisiones de
los usuarios finales
Edificios de altura limitada (< 4 plantas):
residencial, hoteles, comercial, pabellones
deportivos…
1D-2D (vs 3D)
Gestión del peso del hormigón debe
considerarse
Edificios sin limitación de altura 1D-2D
↑↑ Importancia del peso
De los elementos a los sistemas edificatorios
42. 3D: módulos que se ensablan directamente en obra
Rendimiento 4-5 módulos ≈ 100 – 150 m2 / jornada de trabajo
2D: sistemas de paneles pre-establecidos
↓ rendimiento, pero sistemas más flexibles en modulaciones
+ resto de oficios (remates, instalaciones, etc.) ≈ 4 – 5 meses
Propiedades distintivas del hormigón: Resistencia al fuego, aislamiento acústico,
inercia térmica, moldeabilidad… vs a otros materiales
Unifamiliares
44. 1D (vigas, columnas) y/o 2D (forjados, escaleras, particiones interiors, paneles de
fachada) preferibles vs a elementos 3D
Gran rapidez de ejecución
Utilización de elementos prefabricados de hormigón vs a otros materiales, dependerá
del análisis gestion logística/ejecución (peso x 2 aprox.) vs a mejora en el
comportamiento durante la fase de servicio
Edificios de altura limitada
46. Utilización de elementos prefabricados de hormigón vs a otros materiales: mayor
importancia del peso, pero…
Acero: ¿Resistencia al fuego? ¿Corrosión futura?
Madera: ¿Resistencia al fuego? ¿Durabilidad? ¿Expansión por humedad?
Edificios altos
Sostenibilidad (ACV):
Gran impacto del transporte (A4)
Elementos prefabricados de hormigón: no se
estiman reparaciones importantes (en 100 años),
frente a madera (1 cada 15 años) y hormigón in
situ (1 cada 50 años)
Mayor tasa de reciclablidad / reutilización al final
de la vida útil
Edificio Valcob. 10 plantas. México D.F. Rascacielos en New York. 85 plantas.
Fachada mediante paneles PH
47. Contar con un prefabricador (subcontratación/externalización de la
ingeniería/arquitectura)
La estructura y/o fachada se trocea (uniones)
Aspectos de diseño: compatibilidad con otros sistemas e
instalaciones del edificio
Cómo enfocar un proyecto de estructuras
48. Fachadas adaptadas al diseño del proyectista, pero con apoyo y
conocimiento del prefabricador
Cada obra un proyecto específico cuya modulación y acabados difícilmente
se vuelvan a repetir de manera idéntica
Dimensiones máx. paneles particulares de cada fabricante y vienen
fundamentalmente limitadas por transporte, ≤ 12 x 3,5 m
Espesor paneles es función de su superficie, siendo generalmente de 10 y 12
cm (autoportantes) y de 14 cm o más (portantes)
Cómo enfocar un proyecto de fachadas
50. Transporte (peso)
Red de empresas
Repercusión del coste
Paraguay Estados Unidos
1) Acero
2) Hormigón
3) Encofrado
4) Mano de obra
1) Mano de obra
2) Acero
3) Hormigón
4) Encofrado
Elementos prefabricados de hormigón: la logística
53. Proyecto
Mov.
tierras
Cimentaci
ón
Montaje,
conexión y
acabados
Tradicional / Secuencial
Industrializado / Simultáneo
9-12 meses
GAP
Licencia de obra
Proyecto Mov. tierras Cimentación Estructura
Envolvente &
part.
Instalaciones Acabados
18-24 meses
Estructura
Envolvente &
part.
Instalaciones
Ensambl
aje
Transpor
te
Fuente: AEDAS HOMES
Velocidad de ejecución → ↓↓Plazos
54. Menos tiempo de alteración de las zonas aledañas
Devolución de créditos de financiación (menos intereses)
Coste a medio/largo plazo
55. 55
Industrializada “Tradicional”
Atrasos < 1,5%
Reparaciones y re-trabajos < 2,0%
No optimización materiales < 7,0%
Pérdidas mala calidad < 3,5%
Restos de material < 5,0%
Proyectos no optimizados < 6,0%
Tiempos improductivos < 5,0%
TOTAL <<< ++30%
Ineficiencia (residuos)
56. Menor número operarios, máquinas
Menor tiempo de ejecución (↓ exposición riesgos)
Montaje en seco y tareas más sencillas e inmediatas
Seguridad laboral
57. ¿Concepto de moda? ¿Revolución? ¿Imposición vs convencimiento?
¿Oportunidad o amenaza?
Hacia un nuevo contexto: BIM
61. Descripción completa de cada elemento y su “historia”: Diseño (Software BIM) →
Fabricación + Logística + Instalación + Mantenimiento (Programas de gestión)
Gestión de la fabricación: salida automática de planillas de fabricación
Geometría
(longitud, anchura, etc.)
Perfil
(Código/nombre)
Cantidades
(Pos-Nr, etc.)
Especificaciones
volumen
(Área, volumen, peso, etc.)
Otros elementos
(Nombre, tipo, cantidades,
etc.)
Datos plotter
(Agujeros, cajeados, cortes, etc.)
Otras ventajas uso BIM para el prefabricador
63. Descripción completa de cada elemento y su “historia”: Diseño (Software BIM) →
Fabricación + Logística + Instalación + Mantenimiento (Programas de gestión)
Gestión de la logística: carga de camiones según la optimización de las pistas
de producción y/o stocks
Otras ventajas uso BIM para el prefabricador
65. Gran peso de la construcción:
Emisiones de GEI (≈40%)
Consumos de agua (≈ 20%)
Consumos energéticos (≈ 40%)
Consumo de suelo (≈ 20%)
Consumo de materias primas (≈ 30%)
Generación de residuos de difícil valorización
Margen de mejora nueva construcción / rehabilitación ≈ ↓ 30/50%
consumos sin aumentar costes de inversión.
Mayor conciencia ciudadana: mayor conocimiento de los
productos/viviendas/infraestructuras que adquieren/utilizan.
¿Por qué una construcción sostenible?
66. HORMIGÓN: Potencial frente a otros materiales
Mecánica
Resistencia fuego
Acústica
Energética
Reciclabilidad
Margen de mejora (I+D+i) → nuevas prestaciones (descontaminación)
PREFABRICACIÓN: Versión industrializada de la construcción en hormigón
Mayor fiabilidad (calidad): procesos industriales y controlados vs
aleatoriedad obra (menor generación de residuos)
Precisión dimensional
Rapidez de ejecución - Control de tiempos y costes
Optimización: diseño, consumo materiales, durabilidad
Mayor seguridad laboral
Características (sostenibles) PH
67. Ahorro energético (inercia térmica del hormigón) = reducción
costes de calefacción y refrigeración (ECONÓMICO)
Menores emisiones de CO2 asociadas (MEDIOAMBIENTAL)
Hogares más confortables (menores oscilaciones térmicas) (SOCIAL)
Eficiencia energética
68. Uso de adiciones. Ej. TiO2 (principio activo fotocatalítico)
Aplicación en elementos expuestos: pavimentos, fachadas, túneles,
mobiliario urbano, puentes,…
Iglesia Dives in Misericordia (Roma)
Nuevas prestaciones: descontaminación
69. La obra, situada en el puerto de Denia, incorpora elementos prefabricados de HA y
HP de características singulares: los pilares son de sección circular, de 14 metros de
altura dispuestos en obra con inclinación de 70º; las placas de forjado son de
sección TT de canto 60 cm y con luces de 20 m.
Idea inicial in situ: analizadas mejoras en PH (economía, calidad, plazos), se
rediseñó la estructura
Ejemplos construcción sostenible (1)
70. Los 4 edificios acarreaban serios problemas de humedad y condensaciones por
lo que los 350 vecinos estaban buscando una mejora en la calidad y confort de
sus viviendas y la realización de un aislamiento profesional.
Rehabilitación integral de fachada con placas de hormigón polímero. 4 bloques
de viviendas en Barcelona, 14.000 m2
Ejemplos construcción sostenible (2)
71. Requisitos técnicos (estructurales) y funcional (dar un servicio)
Justificación económica: rápida y correcta ejecución, retorno inversión
Razones estéticas (?): acabados inferiores
Motivos sociales: confort usuarios
Ejemplos construcción sostenible (3)
Expresar la idea con este ejemplo, que el prefabricado de hormigón sigue ofreciendo alcanzar nuevos límites, en la medida de que el material (o más bien los materiales con que se component) siguen ampliando las posibilidades de lograr nuevos diseños, auspiciado por el control industrial (y con ello todas las ventajas que ofrece en términos de calidad) la prefabricación