Definición de prefabricación
La prefabricación, también denominada construcción modular o construcción fuera del emplazamiento, es un método de construcción que consiste en fabricar los componentes de una estructura en un entorno controlado o en un almacén y transportarlos después al lugar de construcción para su montaje. Este método se considera innovador y está repercutiendo en el sector de la construcción al revolucionar el proceso de construcción tradicional y aportar diversas ventajas. La prefabricación no sólo reduce los plazos y costes de construcción, sino que también minimiza los residuos de materiales, el consumo de energía y el impacto medioambiental. Al fabricar y ensamblar eficazmente edificios enteros o componentes fuera de las instalaciones, la construcción prefabricada ofrece la posibilidad de una mayor eficiencia energética y proporciona una solución a la escasez de mano de obra en el sector. La prefabricación ha recorrido un largo camino desde sus orígenes en el siglo XX, y ahora es una opción viable para la construcción de edificios. viviendas unifamiliares, edificios comerciales e incluso soluciones de vivienda asequible. Este método de construcción permite reducir los plazos de construcción, mejorar el control de calidad y flexibilizar el diseño, lo que lo convierte en la opción preferida de las empresas de construcción con visión de futuro y de los particulares que desean construir estructuras sostenibles, rentables y energéticamente eficientes.
Historia de la construcción prefabricada
El concepto de construcción prefabricada existe desde hace siglos, y las pruebas de su uso se remontan a las civilizaciones antiguas. Sin embargo, en el siglo XX adquirió una gran fuerza e innovación. Uno de los pioneros de la prefabricación fue Frank Lloyd Wright, arquitecto estadounidense que introdujo el concepto de casa usoniana en los años treinta. Estas casas en kit, formadas por componentes prefabricados, ofrecían una solución asequible y práctica para las viviendas unifamiliares. La posguerra fue testigo del auge de la construcción prefabricada como medio para paliar la escasez de viviendas. Surgieron empresas modulares que ofrecían componentes producidos en fábrica que podían montarse fácilmente in situ. Con los años, los avances tecnológicos y los métodos de construcción han mejorado aún más la eficacia y la calidad de los edificios prefabricados. Hoy en día, la prefabricación está revolucionando el sector de la construcción, proporcionando ahorro de costes, plazos de construcción más rápidos, un control de calidad superior y un entorno de trabajo más seguro. A medida que crece la demanda de viviendas sostenibles y asequibles, la construcción prefabricada está llamada a transformar el sector de la construcción en todos los sentidos.
Primeros ejemplos de edificios prefabricados
Durante el siglo XX, la industria de la construcción experimentó un aumento en el uso de edificios prefabricados como respuesta a la escasez de mano de obra y al aumento de la demanda de viviendas. He aquí algunos de los primeros ejemplos de edificios prefabricados:
1. El Palacio de Cristal: Construido en 1851 para la Gran Exposición de Londres, el Palacio de Cristal está considerado uno de los primeros ejemplos de arquitectura prefabricada. El edificio se construyó con elementos prefabricados de hierro fundido y vidrio, lo que permitió montarlo y desmontarlo con rapidez.
2. Casas de la empresa E.F. Hodgson: A principios del siglo XX, la E.F. Hodgson Company de Estados Unidos fabricaba casas prefabricadas de madera. Estas casas se diseñaron para que fueran transportables y pudieran montarse in situ en cuestión de días, dando solución a la creciente demanda de vivienda de la época.
3. Casas Lustron: Tras la Segunda Guerra Mundial, Estados Unidos experimentó una escasez de viviendas. Lustron Corporation abordó este problema fabricando casas prefabricadas de acero. Estas casas se producían íntegramente en una fábrica, y todos los componentes, incluidas las paredes, el tejado y los accesorios, se enviaban al lugar de construcción para su montaje.
4. Panelák: Tras la Segunda Guerra Mundial, los países de Europa del Este se enfrentaron a una escasez de viviendas. El sistema panelák desarrollado en Checoslovaquia consistía en ensamblar paneles prefabricados de hormigón en edificios de apartamentos. Estos edificios eran eficientes en su construcción, proporcionaban un mayor nivel de vida a los residentes y eran una respuesta a la difícil escasez de mano de obra de la época.
Estos primeros ejemplos de edificios prefabricados demuestran el impacto de la escasez de mano de obra y el aumento de la demanda de viviendas en el desarrollo de la prefabricación durante el siglo XX. Ante la necesidad de agilizar los plazos de construcción y ofrecer soluciones de vivienda asequibles, el sector de la construcción recurrió a la prefabricación como método viable para afrontar estos retos.
Evolución reciente de los edificios prefabricados
En los últimos años se ha producido una importante evolución en el campo de los edificios prefabricados, en la que los avances en diseño, tecnología y materiales han desempeñado un papel fundamental. Estas innovaciones han contribuido a aumentar la popularidad y la aceptación de la construcción prefabricada en el sector de la construcción.
Los avances en el diseño han permitido crear edificios prefabricados más versátiles y estéticamente atractivos. Con el uso de programas de diseño asistido por ordenador (CAD), arquitectos y diseñadores pueden crear estructuras complejas y personalizadas que antes no eran posibles con la construcción prefabricada. Esto ha dado lugar a una mayor gama de opciones de diseño, lo que permite construir edificios más singulares y personalizados.
Los avances tecnológicos también han desempeñado un papel crucial en la evolución de los edificios prefabricados. El modelado de la información para la construcción (BIM) también ha ayudado al proceso de construcción al permitir representaciones digitales detalladas de los edificios. BIM permite una mejor planificación, coordinación y comunicación entre las partes interesadas del proyecto, lo que se traduce en una mayor eficacia y una reducción de los errores durante la construcción.
El uso de materiales avanzados ha potenciado aún más la prefabricación. La disponibilidad de materiales ligeros y duraderos, como el acero y los paneles compuestos, ha permitido crear estructuras más resistentes y sostenibles. Estos materiales ofrecen una mayor eficiencia energética, durabilidad y resistencia, lo que los hace ideales para los edificios prefabricados.
En general, estos avances recientes en los edificios prefabricados han permitido una mayor personalización, eficiencia y sostenibilidad. Como resultado, cada vez más empresas constructoras están adoptando la construcción prefabricada como solución viable para una amplia gama de tipos de edificios, desde viviendas unifamiliares hasta edificios comerciales e institucionales. Con los continuos avances en diseño, tecnología y materiales, el futuro de los edificios prefabricados parece prometedor.
Ventajas de la prefabricación
La prefabricación está revolucionando el sector de la construcción de todas las formas imaginables. Este enfoque innovador ofrece una plétora de ventajas que están transformando la forma en que se diseñan, construyen y mantienen los edificios. Entre las ventajas de la prefabricación figuran la mejora de la salud y la seguridad, la reducción de residuos, la mejora de los plazos, el aumento de la calidad de las instalaciones y la reducción de la mano de obra necesaria. (mdpi.com)
En lo que respecta a la salud y la seguridad, la prefabricación saca a los trabajadores de la construcción de entornos peligrosos y los sitúa en un entorno de fábrica controlado. Esto mitiga los riesgos asociados a los métodos de construcción tradicionales y contribuye a un entorno de trabajo más seguro. Además, la reducción de la mano de obra in situ también contribuye a minimizar los accidentes y las lesiones.
El proceso de prefabricación reduce enormemente los residuos de varias maneras. Al utilizar técnicas de fabricación estandarizadas y de precisión, se optimizan los materiales, minimizando los residuos durante la producción. Además, el entorno controlado de la fábrica permite reciclar y reutilizar eficazmente los materiales, lo que reduce aún más los residuos en las obras.
La mejora de los plazos es una ventaja significativa de la prefabricación. Al fabricarse los componentes fuera de las instalaciones, la fase de construcción se agiliza, lo que se traduce en plazos de construcción más cortos. Esto puede suponer un importante ahorro de tiempo para los proyectos, permitiendo una ocupación más rápida o plazos de proyecto más cortos.
«Las casas modulares pueden tardar la mitad en construirse -entre 5 y 6 semanas antes de la pandemia- y reducir los costes un 20%, según un informe de McKinsey de 2019».(time.com)
La calidad de la instalación mejora enormemente gracias a la prefabricación. El entorno controlado de la fábrica garantiza el cumplimiento constante de las normas de control de calidad. Además, el uso de la tecnología de modelado de información de edificios (BIM ) garantiza una construcción exacta y precisa, reduciendo los errores y las repeticiones que pueden darse en los métodos de construcción tradicionales.
Por último, la mano de obra necesaria para la prefabricación se reduce considerablemente en comparación con la construcción tradicional. Los trabajadores cualificados pueden utilizarse de forma más eficiente en la fábrica, al tiempo que se minimizan las necesidades de mano de obra in situ. Esto es especialmente ventajoso en una industria que se enfrenta actualmente a una escasez de mano de obra.
Según el informe de SmartMarket, la prefabricación repercute positivamente en los plazos y costes de los proyectos. Hasta un 63% de los encuestados declararon que los plazos de construcción eran más cortos y hasta un 35% declararon que los costes totales del proyecto eran menores gracias a la prefabricación.
En resumen, la prefabricación ofrece multitud de ventajas al sector de la construcción. Desde la mejora de la salud y la seguridad hasta la reducción de residuos y mano de obra, este enfoque innovador está redefiniendo la forma de construir edificios. A medida que el sector siga adoptando la prefabricación, cabe esperar avances significativos en los procesos y resultados de la construcción.
Ahorro de costes gracias a la prefabricación
La prefabricación en el sector de la construcción ha cambiado radicalmente la forma de construir edificios. Una de las principales ventajas de la prefabricación es el importante ahorro de costes que ofrece en comparación con los métodos de construcción tradicionales. Al fabricar los componentes del edificio fuera de las instalaciones, en un entorno controlado, la prefabricación reduce el desperdicio de material y permite un uso más eficiente de los recursos. Así no sólo se ahorra dinero en la compra de materiales, sino que también se minimizan los costes de eliminación asociados a los residuos de la construcción. Además, la agilización del proceso de construcción y la reducción de los plazos de construcción gracias a la prefabricación se traducen en una reducción de los costes de mano de obra. Al dedicarse menos tiempo a la construcción propiamente dicha y reducirse los retrasos, se minimizan los gastos generales, lo que supone un ahorro sustancial tanto para las empresas constructoras como para los propietarios de viviendas. Además, el proceso de fabricación preciso y controlado de los componentes prefabricados garantiza una estimación precisa de los costes y una gestión eficaz de los proyectos. En última instancia, el ahorro de costes que supone la prefabricación la convierte en una solución atractiva para una amplia gama de proyectos de construcción, desde viviendas unifamiliares hasta edificios comerciales a gran escala.
«Las cifras del informe SmartMarket 2020 muestran que casi todos (91%) los contratistas generales indicaron un impacto positivo de la construcción modular en el coste del proyecto, con un 48% que informó de una reducción del 10% o más en el coste…. Del mismo modo, el 47% de los arquitectos e ingenieros señalaron un impacto positivo similar en el coste del proyecto.» (csemag.com)
Reducción de residuos materiales
La reducción de los residuos de materiales es una de las principales ventajas de aplicar técnicas de construcción prefabricada y modular en el sector de la construcción. Con una planificación y un diseño cuidadosos, estos métodos pueden reducir considerablemente los residuos de la construcción en comparación con los métodos tradicionales.
Utilizar el método de prefabricación en la construcción reduce significativamente los residuos, que pasan del 10-15% a menos del 5% en comparación con los métodos tradicionales, y ofrece mayores oportunidades de reciclaje durante las fases de producción y fabricación(mdpi.com). Además, en Europa, los constructores de viviendas que pretenden alcanzar objetivos ESG y reducir las emisiones están adoptando cada vez más la construcción modular. Este planteamiento no solo genera un 37% menos de dióxido de carbono, sino que además reduce a la mitad los residuos de la construcción en comparación con las viviendas construidas in situ(time.com).
Una cuidadosa selección de materiales de envasado reciclables y reutilizables puede contribuir a reducir los residuos. Utilizando materiales de embalaje que puedan reciclarse o reutilizarse, las empresas constructoras pueden reducir al mínimo los residuos generados durante el transporte y la instalación de los componentes prefabricados de los edificios.
Además, los métodos de construcción prefabricada y modular permiten realizar pedidos eficientes de materiales para varios proyectos simultáneamente. Al consolidar los pedidos de material, las empresas constructoras pueden optimizar los plazos de entrega y reducir al mínimo los materiales sobrantes o no utilizados. Este enfoque racionalizado reduce los residuos y mejora la eficiencia general del proyecto.
Eficiencia energética y menores costes energéticos
Los edificios prefabricados no sólo ofrecen ahorro de costes y plazos de construcción más rápidos, sino que también contribuyen a la eficiencia energética y a reducir los costes energéticos en comparación con los métodos de construcción tradicionales.
En un mundo en el que casi el 40% del consumo total de energía y la ineficiencia proceden de los edificios y la construcción(Silva), ya es hora de que el proceso de construcción evolucione hacia algo más eficiente tanto durante como después de la construcción.
Un factor clave es el uso de materiales energéticamente eficientes en la construcción de edificios modulares. Estos materiales incluyen aislamiento de alta calidad, ventanas y puertas energéticamente eficientes y sistemas mecánicos avanzados.
El aislamiento desempeña un papel vital en la reducción de la pérdida o ganancia de calor en los edificios, lo que se traduce en un menor consumo de energía para calefacción y refrigeración. Los edificios prefabricados están diseñados con un aislamiento superior, lo que minimiza los puentes térmicos y las fugas de aire. El resultado es una mayor eficiencia energética y una reducción de los costes energéticos durante todo el año.
Según un estudio realizado en el Reino Unido, «gracias a una gestión eficiente del tráfico, el tráfico de entregas en obra se reduce hasta en un 70%, con un ruido mínimo y otras fuentes de molestias (Lawson y Ogden, 2014). Además, la construcción modular puede reducir hasta en un 90% los residuos generados en comparación con el método tradicional, siendo el uso de material reciclable un factor clave (Actavo, 2019). La construcción de viviendas modulares también puede requerir hasta un 67% menos de energía (Wrap, 2007) permitiendo que cada casa sea energéticamente eficiente durante todo su ciclo de vida, ya que las instalaciones de sistemas de eficiencia energética (como paneles solares) marcan una gran diferencia.» (Nazir et al, 2020)
Las ventanas y puertas energéticamente eficientes son otra característica esencial de los edificios prefabricados. Estas ventanas y puertas están equipadas con tecnologías avanzadas de acristalamiento, como revestimientos de baja emisividad y cristales múltiples, que mejoran el aislamiento y reducen la transferencia de calor. Al minimizar la pérdida de calor y la ganancia de calor solar, estas ventanas y puertas reducen significativamente la necesidad de refrigeración y calefacción artificiales, lo que se traduce en un menor consumo de energía y menores costes.
Entorno controlado para procesos de construcción
En la construcción prefabricada, los procesos de edificación tienen lugar en un entorno controlado. A diferencia de los métodos de construcción tradicionales, que suelen depender de las condiciones exteriores y meteorológicas, la prefabricación se realiza en interiores. Este entorno controlado ofrece varias ventajas para una construcción eficaz y precisa.
En primer lugar, el entorno controlado elimina las incertidumbres asociadas a factores externos como las condiciones meteorológicas. La construcción puede continuar independientemente de la lluvia, la nieve o las temperaturas extremas, lo que garantiza un progreso constante y la finalización a tiempo. Además, el entorno controlado permite unas condiciones de trabajo óptimas, garantizando la seguridad y la productividad de los trabajadores.
Además, el entorno controlado permite un mejor control de calidad. En una fábrica pueden aplicarse directrices y procesos estrictos para garantizar que todos los componentes se fabrican con la máxima calidad. Esto reduce la probabilidad de errores, incoherencias o defectos en el producto final.
El entorno controlado también contribuye a reducir los residuos de material. Como la construcción se realiza en un entorno controlado, hay menos posibilidades de que se produzcan daños o pérdidas por la exposición a los elementos. Los materiales pueden almacenarse y protegerse adecuadamente, lo que reduce la necesidad de reponerlos o el exceso de residuos. Además, los residuos de la construcción pueden gestionarse y reciclarse eficazmente dentro de la fábrica, lo que reduce aún más el impacto ambiental.
En general, el entorno controlado de la construcción prefabricada ofrece muchas ventajas, como la eficacia de los procesos de construcción, la mejora del control de calidad y la reducción del desperdicio de materiales. Estas ventajas contribuyen a ahorrar costes, agilizar los plazos de construcción y adoptar un enfoque más sostenible de la edificación (bcg.com).
Impacto de la prefabricación en la industria de la construcción
No cabe duda de que la prefabricación está mejorando el sector de la construcción. Desde la mejora de la eficiencia y el ahorro de costes hasta la mejora del control de calidad y la reducción del impacto medioambiental, las repercusiones de la prefabricación son de gran alcance. Al trasladar la mayoría de los aspectos del proceso de construcción a un entorno de fábrica, la prefabricación elimina muchos de los retos asociados a los métodos de construcción tradicionales. Con los componentes prefabricados, los proyectos de construcción pueden completarse más rápidamente, con mayor precisión y con un importante ahorro de costes. A medida que la industria siga adoptando la prefabricación, cabe esperar que se produzca un cambio transformador en la forma de construir edificios, lo que conducirá a un futuro más sostenible y eficiente para el sector de la construcción.
Escasez de mano de obra y aumento de la productividad
El sector de la construcción se ha enfrentado en los últimos años a una importante escasez de mano de obra cualificada. Esta escasez ha afectado a la capacidad del sector para satisfacer la elevada demanda de proyectos de vivienda e infraestructuras. Sin embargo, la prefabricación ofrece una solución para aumentar la productividad y hacer frente a la escasez de mano de obra(builderonline.com)(EURES, 2022)(mdpi.com).
La construcción modular, con su proceso racionalizado de prefabricación, reduce la necesidad de mano de obra in situ. La mayor parte del trabajo de construcción se traslada de la obra al entorno controlado de una fábrica, donde trabajadores cualificados pueden ensamblar eficazmente componentes prefabricados. Este método de construcción a pie de obra no sólo permite aumentar la productividad, sino que también reduce la dependencia de la escasa mano de obra cualificada(mdpi.com).
Las zonas más afectadas por la escasez de mano de obra suelen coincidir con regiones que experimentan una elevada demanda de vivienda. La construcción modular adquiere especial relevancia en estas situaciones, ya que ofrece una forma más rápida y eficiente de construir viviendas unifamiliares y otras estructuras. Utilizando sistemas prefabricados, las empresas constructoras pueden reducir considerablemente los plazos de construcción y satisfacer con mayor eficacia las necesidades de vivienda de estas zonas.
La incorporación de la prefabricación al proceso de construcción no sólo ayuda a mitigar la escasez de mano de obra, sino que también ofrece otras ventajas, como la reducción del desperdicio de materiales, la mejora de la eficiencia energética y un importante ahorro de costes. Con la capacidad de construir edificios enteros o componentes individuales fuera de las instalaciones, el sector de la construcción puede superar los retos que plantea la escasez de mano de obra y satisfacer las demandas del siglo XXI.
Soluciones de vivienda asequible con casas modulares
Las casas modulares han surgido como una solución prometedora para proporcionar viviendas asequibles. Al utilizar la prefabricación en el proceso de construcción, estas casas ofrecen numerosas ventajas que abordan el acuciante problema de la asequibilidad de la vivienda.(archdaily.com)
Otra de las principales ventajas de las casas modulares es su mayor rapidez de construcción. A diferencia de la construcción tradicional in situ, donde pueden producirse diversos retrasos, las casas modulares se construyen en un entorno de fábrica controlado. Esto permite la construcción simultánea de diferentes componentes, lo que reduce el tiempo total de construcción. Gracias a ello, las casas modulares pueden fabricarse e instalarse rápidamente, lo que ayuda a satisfacer la elevada demanda de viviendas asequibles en un plazo breve.
Además de tiempos de construcción más rápidos, las casas modulares también ofrecen un ahorro de costes en comparación con los métodos de construcción tradicionales. El proceso de prefabricación permite una mayor eficiencia en el uso de materiales, reduciendo los residuos y minimizando los costes. Además, el entorno controlado de la fábrica garantiza una calidad y precisión constantes en el proceso de construcción, lo que reduce al mínimo la necesidad de costosas repeticiones y reparaciones.
Un estudio realizado en el Reino Unido constató que: «para el método modular, los beneficios de productividad son significativos y los costes de mano de obra en la producción se reducen en aproximadamente un 30% en relación con el trabajo in situ, con una reducción del personal de obra superior al 70% (Lawson y Ogden, 2014). El montaje de módulos in situ también requiere una mano de obra menos cualificada y, por tanto, más barata. Aproximadamente el 25 % del tiempo in situ se dedica a crear valor, mientras que el 75 % del tiempo fuera de las instalaciones crea valor (Bertram et al., 2019). En general, esperamos que la transición a modular reduzca significativamente los costes laborales. Los costes preliminares de la obra se toman como el 5% para las casas totalmente modulares, lo que lleva a un ahorro del 7%10% en comparación con las tradicionales (Lawson y Ogden, 2014). Como resultado, los modelos de costes muestran que, para este proyecto, la construcción modular supone 11.137.509 libras menos en comparación con el método tradicional. En general, la construcción modular es más barata y más rápida, con una calidad al menos comparable.» (Nazir et al, 2020)
En conclusión, las casas modulares ofrecen una solución viable para la vivienda asequible. Mediante el uso de la prefabricación, estas viviendas ofrecen plazos de construcción más rápidos y un ahorro de costes en comparación con la construcción tradicional in situ. Como demuestra este artículo, las casas modulares pueden ser una poderosa herramienta para satisfacer la demanda de vivienda asequible y mejorar la ineficacia general del sector de la construcción.
Conclusión
En conclusión, la construcción prefabricada está cambiando el sector de la construcción. Herramientas digitales como el BIM y las casas modulares ayudan a arquitectos y contratistas a crear diseños eficientes y coordinar con precisión los componentes del edificio. Las casas modulares también ofrecen una solución para viviendas asequibles, con plazos de construcción más rápidos y ahorro de costes. Por eso, creemos que las casas prefabricadas cambiarán el sector de la construcción a mejor y que ha llegado el momento de incorporarlas en la medida de lo posible al proceso de construcción.
