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CONSTRUCCIÓN MODULAR
Departamento de
Ingeniería de la Construcción
y Proyectos de Ingeniería CivilCENTRO DE FORMACIÓN PERMANENTE
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Ventajas e inconvenientes e la construcción con elementos prefabricados. Sostenibilidad
Alejandro López Vidal
Ingeniero Industrial – Director Técnico ANDECE
 Asociación Española de la Industria del Prefabricado de Hormigón
 Desde 1964
 Formada por 90 fabricantes de EPH, que representan el más de la
mitad del sector nacional y 7 socios adheridos (proveedores de
materiales o servicios)
 Socios principales de organizaciones empresariales, alianzas
internacionales…
Como voz autorizada y representativa del sector de losComo voz autorizada y representativa del sector de los
prefabricados de hormigónprefabricados de hormigón
(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”.
(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”.
**
 Orígenes del hormigón (concreto) Imperio Romano
 Orígenes de la prefabricación en hormigón 1850
William Wilkinson, inventor del hormigón armado o reforzado (1854)
Patente de edificio prefabricado compuesto por módulos tridimensionales de Eduard T. Potter
(1889)
Primeras vigas de hormigón armado de Edmond Coignet (1889)
Piedra aglomerada o “cast stone”, patente de la empresa Coade (1898)
Primeras losas prefabricadas de hormigón armado para cubiertas en EEUU (1900)
Paneles de prefabricados de hormigón para comunidad de Forest Hills Gardens en EEUU de
Grosvenor Atterbury (1908)
Procedimiento de fabricación de tubos por centrifugación (1925)
Eugène Freyssinet principal impulsor del pretensado en las estructuras de hormigón (1928)
Pabellón universitario “Le Maison Suisse” de Le Corbusier (1933)
Francisco Fernández Conde, obtiene de Freyssinet las patentes del pretensado para España
y América Latina (1942)
 Mínimas variaciones formales para
reducir el número de elementos diferentes
 Bloques de tipología lineal de gran frente
 Nula flexibilidad de distribución en planta
 Prefabricación pesada y cerrada
1945 …………………………………………………….. 2014
 Progreso tecnológico
 Medios disponibles
 Medios: instalaciones y materiales
 Conocimiento
 Versatilidad para adaptarse a casi
cualquier forma
 Prácticamente aplicable
a cualquier solución constructiva
 
 
 Puentes y pasarelas
 Canalizaciones
 Contención
 Pavimentación
 Cimentaciones
 Estructuras y forjados
 Cubiertas
 Cerramientos
 Mobiliario urbano
 Edificación modular
 …
Edificación
Residencial
Industrial
Públicos
Oficinas
Comercial
Hoteles
Centros sanitarios
Recintos deportivos
Centros docentes
Espacios religiosos
Centros tecnológicos
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Construcciones modulares
Edificios singulares
Obra civil
Obras de paso
Carreteras
Vías férreas
Obras subterráneas
Contención de empujes
Aeropuertos
Áreas marítimas
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Cementerios
Ventajas e inconvenientes e la construcción con elementos prefabricados. sostenibilidad. upv   inacap
Ventajas e inconvenientes e la construcción con elementos prefabricados. sostenibilidad. upv   inacap
 Versión industrializada de la construcción en hormigón
 Potencial hormigón vs otros materiales:
 Mecánica
 Durabilidad
 Resistencia fuego
 Margen de mejora (I+D+i)
 Acústica
 Estética
 Energética
 Mayor fiabilidad (calidad): procesos industriales y controlados vs aleatoriedad
obra
 Rapidez de ejecución - Control de tiempos y costes
 Optimización: diseño, consumo materiales, durabilidad
 Mayor seguridad laboral
 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
 Proceso industrializado (reducción tareas in situ, solapamientos tareas,
menor densidad máquinas/operarios, subcontratas, productividad global)
 Cumplimiento de plazos
 Devolución más rápida de financiación
 
 Mayor componente tecnológico
 Normalmente el prefabricador es el propio diseñador, ajustándolo a su
capacidad productiva
 Menores recubrimientos
 Mejores materiales (fck ↑↑)
 
 Menor tiempo de ejecución (↓ exposición riesgos)
 Menor generación residuos
 Montaje en seco
 Orden y limpieza
 Funcionales
 Obstáculos culturales
“Es lógico pensar que cualquier material de construcción tenga
también atributos no tan favorables (si no fuese así, todo se haría en
hormigón prefabricado), pero gran parte de su éxito o fracaso
dependerá del uso racional y optimización que se haga de las
características en cada caso particular”.
Cita propia, Alejandro López
 Reducción de monolitismo en estructuras, necesidad de cuidar los detalles
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 Montaje en altura
 No todo es prefabricable
 Construcción en España: sector muy inmovilista
 Freno por barreras culturales u otros factores. España país de hormigón, pero
construcción con escaso grado de industrialización (construcción ladrillo a
ladrillo)
 Todo avanza (materiales, conocimiento, medios, software,…) pero ¿y la
manera de construir?
 La sociedad acepta la ineficiencia
 Progresiva industrialización
 Plantas con orígenes locales, pero apuesta por inversiones y tecnificación
 Estado actual: 10-12% dentro de toda la construcción en hormigón. Margen
de mejora (Ej. Holanda 35-40%, Finlandia +50%, EEUU en expansión)
 Red de empresas capacitadas para fabricar cualquier producto (o sistema
constructivo industrial en base hormigón) con unos estándares de calidad
notables
 Know-how muy alto, pero falta de mercado interno → Internacionalización
Ventajas e inconvenientes e la construcción con elementos prefabricados. sostenibilidad. upv   inacap
“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
Construcción tradicional Construcción industrializada
Definición Más posibilidades de cambios a lo largo de todo el
proceso. Mayor indefinición.
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empezando desde el proyecto.
Calidad Elementos se manufacturan y/o ejecutan en la
propia obra, mayor influencia del error humano
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Mayor control (cada pieza tiene su
destino), menor influencia del error
humano (se sustituyen los albañiles
por montadores: la pieza tiene su
lugar).
Coste En origen, normalmente menor. Pero mayor riesgo
de imprevistos y desviaciones económicas.
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Tiempo El mayor grado de indefinición y la mayor
interacción entre los distintos agentes provoca
desviaciones en tiempo y, por tanto, en costes.
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planificación de la obra, rápida
apertura de tajos para otros gremios,
menor dependencia a las condiciones
climatológicas.
Limpieza La obra es la fábrica al mismo tiempo. Muchos
excedentes de materiales.
Menor generación de residuos.
Impacto Mayor tiempo y mayor necesidad de espacio para el
desarrollo de todas las tareas.
Menor impacto en las zonas aledañas
(menores molestias causadas a las
personas que habitan o transitan por
ellas por ruido, cortes de tráfico,
generación de polvo) y durante menor
tiempo (ejecución más ágil).
 Mayor control: menores rechazos, optimización
materiales, consumos energía planta, obra (≈
proyecto)…
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%++30%
Fuente: Universidad de Sao Paulo
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
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Cada obra es nueva (no se aprende
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““Albañiles”Albañiles”
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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 coste de construcción desde un punto de vista global (ACCV)”Análisis coste de construcción desde un punto de vista global (ACCV)”
 
CONSTRUCCIÓN SOSTENIBLE: construcción que aboga por la
creación y el funcionamiento de un entorno construido saludable y de
calidad, basado en la eficiencia de los recursos, la economía del
ciclo de vida y los principios ecológicos.
Implica la mejora en las prestaciones y en los procesos de construcción,
demolición y reutilización de los edificios y de sus componentes.
De dónde venimos Hacia dónde vamos
 Políticas. Ej. Uso sostenible recursos naturales (Reglamento Europeo
305/2011)
 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%)
 …
 Margen de mejora nueva construcción / rehabilitación ≈ ↓ 30/50% consumo E
sin aumentar costes de inversión.
 Mayor conciencia ciudadana: mayor conocimiento de los
productos/viviendas/infraestructuras que adquieren/utilizan.
Grandes impactos ambiental,
económico y social
Recuperar la construcción con sentido común (plazos, recursos,
eficiencia), pensada por ciudadanos para ciudadanos, adaptada al
contexto social y económico…
De donde venimos Hacia dónde vamos
Mayor grado de prefabricación, más industrialización del forjado (<20 m
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 Requisitos técnicos (estructurales) y funcional (dar un servicio)
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 Material multiprestacional: potencial energético del
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+ Los materiales de alta inercia térmica como el hormigón contribuyen positivamente a
regularizar la demanda de energía.
 Ahorro energético (inercia térmica del hormigón) = reducción
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EVALUACIÓN DE LA SOSTENIBILIDAD DE LOS
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Ventajas e inconvenientes e la construcción con elementos prefabricados. sostenibilidad. upv   inacap
”Casa Kyoto” es la primera vivienda unifamiliar industrial de hormigón, basada
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estructuralmente a una industria de prefabricados de hormigón.
La obra, situada en el puerto de Denia, incorpora elementos prefabricados de
hormigón armado y pretensado 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 60cm y con luces de 20m.
Idea inicial in situ: analizadas mejoras en PH (economía, calidad, plazos), se
rediseñó la estructura
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
 EFICIENCIA ESTRUCTURAL (↑↑ 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.
 POTENCIAL DEL HORMIGÓN (innovación permanente)
UHPFRC = ↑↑Cemento + ↓↓Agua (control)
+ Aridos (finos) + ↑Aditivos (última
generación) + ↑Adiciones reactivas
Elementos para pasarela peatonal en Alicante
La velocidad con la que han evolucionado los materiales (hormigones de altas
prestaciones, aditivos de todo tipo, uso de fibras, etc.) han tenido su mejor
mercado en la industria de los prefabricados de hormigón, al ser estos un
excelente banco de pruebas para la innovación.
Solución Coste m3
Vol. usado Tiempo montaje Coste transporte Vida útil
H. convencional 1 1 1 1 1
UHPFRC 8-10 0.2-0.5 0.2-0.5 0.3 4
Inversión por parte de las empresas: construcción industrializada
(= sostenible) como vía de mejora y posicionamiento en el
mercado. Ej. NPCA (USA)
 Entrega premios anuales a sus empresas asociadas que +
hacen por la construcción sostenible con elementos
prefabricados de hormigón
Premio: MA Industries
Implantó programa reciclaje en
planta, con el compromiso de
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Reducción residuos: 95% coste
Premio: Nycon Corporation
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nylon reciclado procedente
alfombras, usado como fibra
para el hormigón
Premio: StructureCast
Creación de una instalación de
reciclaje de residuos de
hormigón para atender a toda
la zona y reventa del AR como
base de firmes.
Ventajas e inconvenientes e la construcción con elementos prefabricados. sostenibilidad. upv   inacap
Ventajas e inconvenientes e la construcción con elementos prefabricados. sostenibilidad. upv   inacap
 Escasez de estudios en ingeniería sísmica. Poca información en abierto
 Falta de armonización en las soluciones empleadas
 Códigos de diseño (ej. EC-8) concebidos principalmente para EH in situ
 Buen comportamiento de las estructuras PH en recientes terremotos →
necesidad de modelizarlo (conexiones, elementos estructurales)
OBJETIVO: Uso combinado de ensayos experimentales y simulación numérica, para cuantificar la
ductilidad global de las estructuras prefabricadas frente a las estructuras in situ
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OBJETIVO: Estudio sobre estructuras prefabricadas reales de 1 planta
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NECESIDADES: Uniones juegan un papel esencial, difícil de predecir. Necesidad de obtener
métodos de análisis para un diseño óptimo.
 Técnica (y promocional)
 Material + Tecnología
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 Implicación toda la estructura empresa: necesario cambio mentalidad
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Ventajas e inconvenientes e la construcción con elementos prefabricados. sostenibilidad. upv inacap

  • 1. ORGANIZA: COLABORA: CONSTRUCCIÓN MODULAR Departamento de Ingeniería de la Construcción y Proyectos de Ingeniería CivilCENTRO DE FORMACIÓN PERMANENTE Insertar foto Ventajas e inconvenientes e la construcción con elementos prefabricados. Sostenibilidad Alejandro López Vidal Ingeniero Industrial – Director Técnico ANDECE
  • 2.  Asociación Española de la Industria del Prefabricado de Hormigón  Desde 1964  Formada por 90 fabricantes de EPH, que representan el más de la mitad del sector nacional y 7 socios adheridos (proveedores de materiales o servicios)  Socios principales de organizaciones empresariales, alianzas internacionales…
  • 3. Como voz autorizada y representativa del sector de losComo voz autorizada y representativa del sector de los prefabricados de hormigónprefabricados de hormigón
  • 4. (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”.
  • 5. (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”. **
  • 6.  Orígenes del hormigón (concreto) Imperio Romano  Orígenes de la prefabricación en hormigón 1850
  • 7. William Wilkinson, inventor del hormigón armado o reforzado (1854) Patente de edificio prefabricado compuesto por módulos tridimensionales de Eduard T. Potter (1889) Primeras vigas de hormigón armado de Edmond Coignet (1889) Piedra aglomerada o “cast stone”, patente de la empresa Coade (1898) Primeras losas prefabricadas de hormigón armado para cubiertas en EEUU (1900) Paneles de prefabricados de hormigón para comunidad de Forest Hills Gardens en EEUU de Grosvenor Atterbury (1908) Procedimiento de fabricación de tubos por centrifugación (1925) Eugène Freyssinet principal impulsor del pretensado en las estructuras de hormigón (1928) Pabellón universitario “Le Maison Suisse” de Le Corbusier (1933) Francisco Fernández Conde, obtiene de Freyssinet las patentes del pretensado para España y América Latina (1942)
  • 8.  Mínimas variaciones formales para reducir el número de elementos diferentes  Bloques de tipología lineal de gran frente  Nula flexibilidad de distribución en planta  Prefabricación pesada y cerrada 1945 …………………………………………………….. 2014
  • 9.  Progreso tecnológico  Medios disponibles
  • 10.  Medios: instalaciones y materiales  Conocimiento
  • 11.  Versatilidad para adaptarse a casi cualquier forma  Prácticamente aplicable a cualquier solución constructiva      Puentes y pasarelas  Canalizaciones  Contención  Pavimentación  Cimentaciones  Estructuras y forjados  Cubiertas  Cerramientos  Mobiliario urbano  Edificación modular  …
  • 12. Edificación Residencial Industrial Públicos Oficinas Comercial Hoteles Centros sanitarios Recintos deportivos Centros docentes Espacios religiosos Centros tecnológicos Parkings Correccionales Instalaciones militares Construcciones modulares Edificios singulares Obra civil Obras de paso Carreteras Vías férreas Obras subterráneas Contención de empujes Aeropuertos Áreas marítimas Infraestructuras energéticas Cementerios
  • 15.  Versión industrializada de la construcción en hormigón  Potencial hormigón vs otros materiales:  Mecánica  Durabilidad  Resistencia fuego  Margen de mejora (I+D+i)  Acústica  Estética  Energética
  • 16.  Mayor fiabilidad (calidad): procesos industriales y controlados vs aleatoriedad obra  Rapidez de ejecución - Control de tiempos y costes  Optimización: diseño, consumo materiales, durabilidad  Mayor seguridad laboral
  • 17.  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
  • 18.  Proceso industrializado (reducción tareas in situ, solapamientos tareas, menor densidad máquinas/operarios, subcontratas, productividad global)  Cumplimiento de plazos  Devolución más rápida de financiación  
  • 19.  Mayor componente tecnológico  Normalmente el prefabricador es el propio diseñador, ajustándolo a su capacidad productiva  Menores recubrimientos  Mejores materiales (fck ↑↑)  
  • 20.  Menor tiempo de ejecución (↓ exposición riesgos)  Menor generación residuos  Montaje en seco  Orden y limpieza
  • 21.  Funcionales  Obstáculos culturales “Es lógico pensar que cualquier material de construcción tenga también atributos no tan favorables (si no fuese así, todo se haría en hormigón prefabricado), pero gran parte de su éxito o fracaso dependerá del uso racional y optimización que se haga de las características en cada caso particular”. Cita propia, Alejandro López
  • 22.  Reducción de monolitismo en estructuras, necesidad de cuidar los detalles (uniones)  Transporte  Montaje en altura  No todo es prefabricable
  • 23.  Construcción en España: sector muy inmovilista  Freno por barreras culturales u otros factores. España país de hormigón, pero construcción con escaso grado de industrialización (construcción ladrillo a ladrillo)  Todo avanza (materiales, conocimiento, medios, software,…) pero ¿y la manera de construir?  La sociedad acepta la ineficiencia
  • 24.  Progresiva industrialización  Plantas con orígenes locales, pero apuesta por inversiones y tecnificación  Estado actual: 10-12% dentro de toda la construcción en hormigón. Margen de mejora (Ej. Holanda 35-40%, Finlandia +50%, EEUU en expansión)  Red de empresas capacitadas para fabricar cualquier producto (o sistema constructivo industrial en base hormigón) con unos estándares de calidad notables  Know-how muy alto, pero falta de mercado interno → Internacionalización
  • 26. “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
  • 27. Construcción tradicional Construcción industrializada Definición Más posibilidades de cambios a lo largo de todo el proceso. Mayor indefinición. Etapas claramente definidas, empezando desde el proyecto. Calidad Elementos se manufacturan y/o ejecutan en la propia obra, mayor influencia del error humano (más rechazos). Mayor control (cada pieza tiene su destino), menor influencia del error humano (se sustituyen los albañiles por montadores: la pieza tiene su lugar). Coste En origen, normalmente menor. Pero mayor riesgo de imprevistos y desviaciones económicas. Precio cerrado en proyecto. Tiempo El mayor grado de indefinición y la mayor interacción entre los distintos agentes provoca desviaciones en tiempo y, por tanto, en costes. Mayor grado de cumplimiento en la planificación de la obra, rápida apertura de tajos para otros gremios, menor dependencia a las condiciones climatológicas. Limpieza La obra es la fábrica al mismo tiempo. Muchos excedentes de materiales. Menor generación de residuos. Impacto Mayor tiempo y mayor necesidad de espacio para el desarrollo de todas las tareas. Menor impacto en las zonas aledañas (menores molestias causadas a las personas que habitan o transitan por ellas por ruido, cortes de tráfico, generación de polvo) y durante menor tiempo (ejecución más ágil).
  • 28.  Mayor control: menores rechazos, optimización materiales, consumos energía planta, obra (≈ proyecto)… 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%++30% Fuente: Universidad de Sao Paulo
  • 29. 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 coste de construcción desde un punto de vista global (ACCV)”Análisis coste de construcción desde un punto de vista global (ACCV)”  
  • 30. CONSTRUCCIÓN SOSTENIBLE: construcción que aboga por la creación y el funcionamiento de un entorno construido saludable y de calidad, basado en la eficiencia de los recursos, la economía del ciclo de vida y los principios ecológicos. Implica la mejora en las prestaciones y en los procesos de construcción, demolición y reutilización de los edificios y de sus componentes. De dónde venimos Hacia dónde vamos
  • 31.  Políticas. Ej. Uso sostenible recursos naturales (Reglamento Europeo 305/2011)  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%)  …  Margen de mejora nueva construcción / rehabilitación ≈ ↓ 30/50% consumo E sin aumentar costes de inversión.  Mayor conciencia ciudadana: mayor conocimiento de los productos/viviendas/infraestructuras que adquieren/utilizan. Grandes impactos ambiental, económico y social
  • 32. Recuperar la construcción con sentido común (plazos, recursos, eficiencia), pensada por ciudadanos para ciudadanos, adaptada al contexto social y económico… De donde venimos Hacia dónde vamos
  • 33. Mayor grado de prefabricación, más industrialización del forjado (<20 m luz, cantos < 1m)
  • 34. Ejemplo: parking con placas alveolares pretensadas  Requisitos técnicos (estructurales) y funcional (dar un servicio)  Justificación económica: rápida y correcta ejecución, retorno inversión.  Razones estéticas (?): acabados inferiores  Motivos sociales: confort usuarios
  • 35.  Material multiprestacional: potencial energético del hormigón (inercia térmica) + Los materiales de alta inercia térmica como el hormigón contribuyen positivamente a regularizar la demanda de energía.  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)
  • 36. …A través de NORMAS EVALUACIÓN DE LA SOSTENIBILIDAD DE LOS EDIFICIOS/INFRAESTRUCTURAS: combinación de las evaluaciones de los comportamientos ambiental, social y económico teniendo en cuenta los requisitos técnicos y funcionales.
  • 37. M.P. cemento, aceros Proceso industrial (seco), menores residuos Inercia térmica (ahorro E), menor mantenimiento Estructuras ¿deconstruibles? H reciclable
  • 39. ”Casa Kyoto” es la primera vivienda unifamiliar industrial de hormigón, basada en criterios de edificación sostenible y desarrollada por un promotor ligado estructuralmente a una industria de prefabricados de hormigón.
  • 40. La obra, situada en el puerto de Denia, incorpora elementos prefabricados de hormigón armado y pretensado 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 60cm y con luces de 20m. Idea inicial in situ: analizadas mejoras en PH (economía, calidad, plazos), se rediseñó la estructura
  • 41. 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
  • 42.  EFICIENCIA ESTRUCTURAL (↑↑ 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.
  • 43.  POTENCIAL DEL HORMIGÓN (innovación permanente) UHPFRC = ↑↑Cemento + ↓↓Agua (control) + Aridos (finos) + ↑Aditivos (última generación) + ↑Adiciones reactivas Elementos para pasarela peatonal en Alicante La velocidad con la que han evolucionado los materiales (hormigones de altas prestaciones, aditivos de todo tipo, uso de fibras, etc.) han tenido su mejor mercado en la industria de los prefabricados de hormigón, al ser estos un excelente banco de pruebas para la innovación. Solución Coste m3 Vol. usado Tiempo montaje Coste transporte Vida útil H. convencional 1 1 1 1 1 UHPFRC 8-10 0.2-0.5 0.2-0.5 0.3 4
  • 44. Inversión por parte de las empresas: construcción industrializada (= sostenible) como vía de mejora y posicionamiento en el mercado. Ej. NPCA (USA)  Entrega premios anuales a sus empresas asociadas que + hacen por la construcción sostenible con elementos prefabricados de hormigón Premio: MA Industries Implantó programa reciclaje en planta, con el compromiso de todos los empleados Reducción residuos: 95% coste Premio: Nycon Corporation Desarrollo Nycon-G: patente nylon reciclado procedente alfombras, usado como fibra para el hormigón Premio: StructureCast Creación de una instalación de reciclaje de residuos de hormigón para atender a toda la zona y reventa del AR como base de firmes.
  • 47.  Escasez de estudios en ingeniería sísmica. Poca información en abierto  Falta de armonización en las soluciones empleadas  Códigos de diseño (ej. EC-8) concebidos principalmente para EH in situ  Buen comportamiento de las estructuras PH en recientes terremotos → necesidad de modelizarlo (conexiones, elementos estructurales) OBJETIVO: Uso combinado de ensayos experimentales y simulación numérica, para cuantificar la ductilidad global de las estructuras prefabricadas frente a las estructuras in situ CONCLUSIONES: comportamiento similar NECESIDADES: profundizar más. La deformabilidad representaba el factor limitante en el diseño. Análisis más profundo sobre los forjados OBJETIVO: Estudio sobre estructuras prefabricadas reales de 1 planta CONCLUSIONES: Forjados ensayados capaces de distribuir eficazmente esfuerzos horizontales sobre pilares. Uniones y elementos no estructurales (ej. paneles) pueden modificar notablemente el comportamiento global NECESIDADES: Uniones juegan un papel esencial, difícil de predecir. Necesidad de obtener métodos de análisis para un diseño óptimo.
  • 48.  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

Notas del editor

  1. ANfhaARQ Asociación Nacional de Fabricantes de fachadas de hormigón arquitectónico http://www.panelarquitectonico.org/fachadas-de-hormigon
  2. De las 400 normas que hay aproximadamente incluidas en la Directiva Europea de Productos de Construcción y que incluyen aquellos productos de construcción que están obligados a disponer de marcado CE, en casi 60 los productos prefabricados de hormigón pueden llegar a estar incluidos, ya sea de forma directa (por ser normas de producto propias) o indirecta (por ser normas de alcance general). Podemos afirmar, por tanto, que a las conocidas ventajas que ofrece la construcción realizada con productos prefabricados de hormigón (rapidez de ejecución, industrialización, mayor control sobre tiempos y costes de ejecución, versatilidad, estética, etc.) se podría añadir su elevado nivel de normalización, por la consecuencia inmediata que se deriva a partir de este aspecto: productos resultantes de un proceso industrial, realizados en fábrica bajo unas condiciones controladas y conforme a procedimientos normalizados, lo que permite asegurar un nivel de calidad mínimo.
  3. Menor mantenimiento: No necesita incurrir en gastos significativos de conservación ni mantenimiento, induciendo la reducción de impactos y de emisiones de CO2 durante la Vida Útil
  4. First Place – Associate PlantM.A. IndustriesImplementation of a New Recycling ProgramThe M.A. Industries manufacturing plant was generating an excess amount of waste and was in need of a recycling program. All waste was classified as trash and hauled away in a 30-yd dumpster, including items that could have been recycled. This was resulting in costs of approximately $55,000 a year. Reducing the amount of trash by separating the recyclables would reduce the yearly cost of waste removal.A core team was formed to take on the task of developing a project to reduce waste cost by 25% through the recycling of paper and cardboard products. They developed a timeline with a targeted completion date of February 2012. Working with M.A. Industries employees, the team collected data on waste generation and disposal. First, they replaced the cardboard boxes with steel self-dumping hoppers, which reduced the amount of discarded cardboard. Also, recycling bins were provided throughout the office so that employees could participate in this initiative. Cardboard, cellophane and clean paper products were segregated from other waste for recycling. As a result of these efforts, the 30-yd dumpster that had been emptied two to three times per week at a rate of $375 each time was replaced by an 8-yd dumpster emptied once a week at a rate of $100 per month. This not only resulted in a more sustainable and environmentally friendly operation, but also saved M.A. Industries $53,400 per year in costs. First Place – Associate ProductNycon Corporation, Fairless Hills, PennsylvaniaNycon-G Reinforcing Fiber for Precast PanelsIn an effort to create a greener fiber product, Nycon Corporation invented Nycon-G using 100% reclaimed, post-consumer and post-industrial waste carpet. Nycon-G can be used for decorative purposes as well as construction purposes. Nycon-G goes through a patented process to reclaim the nylon from waste carpeting to create a sustainable building material.Nycon-G not only keeps waste out of landfills by reclaiming nylon from used carpeting, it is also a beneficial additive to concrete for crack control, complying with the AC32 requirement. In one example, it was used in a large-scale project at the Heldrich Hotel and Conference Center in New Brunswick, N.J., where 500 precast concrete panels used in the project were produced with the Nycon-G fiber as reinforcement.The fiber offers precasters the ability to create an excellent, “no fuzz” finish and improves the impact-, shatter- and abrasion-resistance of the concrete as well. The use of this reinforcing fiber contributed to obtaining the highest LEED rating for the Heldrich Hotel and Conference Center, while contributing to the overall quality and aesthetics of the structure.Producer Division FIRST PLACE – Sustainable PlantStructureCast, Bakersfield, CaliforniaMaterial Recycling Center StructureCast is located just south of Bakersfield, Calif., about midway between the Los Angeles Basin and the Northern California population centers. With two other concrete producers located in the vicinity of its plants, the owners decided to create a concrete recycling facility that could serve their plant, and the other facilities in the area. The crushing and screening plant StructureCast set up was created primarily to recycle the remnant concrete and washout from three area plants. In 2010, the site began to accept waste concrete from construction sites in the area and waste asphalt from nearby road projects. The crushed and screened product is then resold as road base to paving contractors, while the steel reinforcement is recycled at scrap iron centers.Today, the four-acre site is operated by three men about 15 days per month and sells about 10,000 tons of road base per month. The project offers a variety of sustainability benefits, including the reuse of waste, meaning less construction refuse entering landfills and less need for mining of new materials. In addition, the site is just four miles from the city center – compared to 45-65 miles to the areas where rock deposits are mined, which means less transportation costs and emissions. The recycling project is welcomed by state and local agencies, as 100% of the materials recycled are reused in right-of-way construction. FIRST PLACE – Sustainable ProjectStructureCast, Bakersfield, CaliforniaPomona College South Campus Parking StructurePomona College, located in Claremont, Calif., wanted to free up space for further campus expansion by using old lots for new building sites. Two architectural firms partnered to design a two-story, 318,000-sq-ft parking garage with 608 spots that opened in July 2012. However, this is more than just a parking garage. This is an example of a growing trend to integrate parking facilities with their environments.Not only was the southeast corner of the garage bermed so that it fuses into the campus, the architects also placed a soccer field on the roof. StructureCast, located in Bakersfield, Calif., supplied 165 architectural precast panels to this LEED Platinum project. The panel finishes were medium aggregate exposure and used a specially selected natural stone and a tan color pigment. The architectural features were designed to merge into the area’s natural environment with colors and textures chosen that allow the structure to blend in with the landscaping and terrain. In addition to the panels, StructureCast manufactured unique roof-level spandrels with integrated benches that allow spectator seating for the rooftop field. While the concept of a sustainable parking garage seems to be somewhat of an oxymoron, the garage at Pomona College implements elements that make it environmentally friendly. By doing this, Pomona College ended up with not only a durable and aesthetically pleasing garage, but one that matches up with the ongoing campus initiative to go green and to become a more pedestrian-friendly campus.