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La Construcción Modular, una alternativa eficiente y sostenible

La industria de la Arquitectura, Ingeniería y Construcción (AEC) está experimentando una resignificación gracias a la construcción modular, una alternativa eficiente y sostenible a los métodos de construcción tradicionales.

Este enfoque innovador que consiste en la fabricación de componentes en un entorno de fábrica controlado y su posterior ensamblaje en el sitio, está ganando terreno en todo el mundo. El «World of Modular» es un evento anual que se centra en las estrategias de construcción multifamiliar y las perspectivas de fabricación, destacando la creciente importancia de la construcción modular en la industria.

Un factor clave que impulsa la adopción de la construcción modular es el Building Information Modeling, que permite una mayor eficiencia, precisión y control en todas las etapas del proceso de construcción, desde el diseño hasta la operación y el mantenimiento.

¿Qué es la Construcción Modular?

La construcción modular es un proceso en el que un edificio se construye fuera del sitio, en condiciones controladas de planta, utilizando los mismos materiales y diseñando con los mismos códigos y estándares que las instalaciones construidas convencionalmente, pero en aproximadamente la mitad del tiempo. En esencia, se trata de construir «módulos» que, al unirse en el sitio, reflejan el diseño y las especificaciones de un edificio, sin comprometer la calidad.

No es un concepto nuevo, de hecho, disfrutó de auges de posguerra en Europa y Estados Unidos, cuando había una necesidad de reconstrucción rápida y vivienda social como el caso del diseño de Jean Prouvé. Sin embargo, los avances tecnológicos, las demandas económicas y los cambios de mentalidad han impulsado su resurgimiento en los últimos años.

Tipos de Construcción Modular

Existen diferentes tipos de construcción modular a grandes rasgos, cada uno con sus propias características y aplicaciones:

  • Paneles 2D: Los paneles 2D son el tipo de construcción modular más rentable y fácil de transportar. Son ideales para espacios de concepto abierto y se pueden acabar o dejar sin acabar, con o sin ventanas y puertas.
  • Módulos 3D: Los módulos 3D maximizan la productividad y generalmente solo necesitan conectarse a un producto preexistente antes de que se puedan considerar «terminados». Suelen estar completos entre un 80% y un 95% cuando salen de las fábricas y funcionan bien en entornos o habitaciones más complejos, como cocinas y baños 5.
  • Construcción modular híbrida: La construcción modular híbrida combina las ventajas de los paneles 2D y los módulos 3D, ofreciendo la flexibilidad de los primeros y la productividad de los segundos.

Beneficios de la Construcción Modular

La construcción modular ofrece una serie de ventajas significativas sobre la construcción tradicional:

  • Mayor rapidez: La construcción fuera del sitio permite que los cimientos se preparen simultáneamente, lo que puede llegar a reducir los tiempos de construcción hasta en un 50%.
  • Mejor control de calidad: La producción en fábrica permite un mayor control de calidad y precisión en la producción de los módulos. El proceso controlado genera menos residuos, crea menos perturbaciones en el sitio y permite una construcción más ajustada.
  • Reducción de costes: La eficiencia del proceso y la reducción de los residuos de material pueden generar ahorros de costes considerables.
  • Mayor sostenibilidad: La construcción modular genera menos residuos y reduce las perturbaciones en el sitio.
  • Mayor seguridad: El entorno de fábrica controlado ofrece un entorno de trabajo más seguro para los trabajadores.
  • Flexibilidad y adaptabilidad: Los edificios modulares pueden reconfigurarse o reubicarse fácilmente, lo que ofrece una mayor flexibilidad a largo plazo.
  • Potencial para abordar la crisis de vivienda: La construcción modular ofrece una forma más rápida y eficiente de construir viviendas asequibles, lo que puede ayudar a abordar la crisis de vivienda en muchos mercados.

BIM: El catalizador de la Construcción Modular

BIM juega un papel fundamental en la optimización de la construcción modular. Al crear un modelo digital 3D del edificio, BIM permite:

  • Visualización mejorada: Los equipos de proyecto pueden visualizar el edificio en 3D, lo que facilita la identificación y resolución de posibles problemas antes de la construcción.
  • Coordinación optimizada: BIM facilita la coordinación entre los distintos equipos de diseño y construcción, lo que reduce los errores y las incoherencias. Esto es especialmente importante en la construcción modular, donde la coordinación entre el diseño, la fabricación y el ensamblaje es crucial.
  • Detección de interferencias: BIM permite detectar posibles conflictos entre los distintos componentes del edificio, incluyendo los sistemas MEP, antes de la fabricación, lo que minimiza los costosos retrabajos en el sitio.
  • Planificación precisa: BIM facilita la planificación de la secuencia de construcción, la logística y la gestión de materiales.
  • Control de calidad mejorado: BIM permite realizar inspecciones virtuales y simulaciones para garantizar que los componentes prefabricados cumplan con las especificaciones requeridas.
  • Reducción de costes: BIM puede ayudar a reducir la escalada de costes en la construcción modular al optimizar los flujos de trabajo y reducir los residuos.
  • Mayor sostenibilidad: BIM puede mejorar la sostenibilidad en la construcción modular al reducir las perturbaciones en el sitio, gestionar el flujo de materiales y los residuos de construcción, y permitir el ensamblaje/desensamblaje planificado previamente.

Ejemplos de Construcción Modular con BIM

Aunque la investigación no proporciona ejemplos específicos de proyectos de construcción modular que utilizan BIM, destaca varios casos de éxito de BIM en la industria de la construcción en general. Algunos ejemplos incluyen:

  • Hudson Yards en Nueva York: Este gran proyecto urbanístico utilizó BIM para coordinar el diseño y la construcción, lo que resultó en un proceso altamente eficiente y cohesivo.
  • Mini Sky City en Changsha, China: Este edificio de gran altura se construyó en tan solo 19 días utilizando módulos prefabricados, lo que demuestra el potencial de la construcción modular para entregar proyectos a gran escala de forma rápida y eficiente.

Desafíos y Oportunidades

A pesar de sus numerosas ventajas, la construcción modular también presenta algunos desafíos:

  • Limitaciones de diseño: La producción en masa puede limitar las opciones de diseño y la personalización.
  • Dependencia de proveedores: La construcción modular depende de un número limitado de proveedores. Para mitigar el riesgo, es fundamental colaborar con los proveedores desde las primeras etapas del proyecto para optimizar la capacidad de fabricación y lograr el equilibrio deseado entre calidad, ahorro de costes y ahorro de tiempo.
  • Costes de transporte: El transporte de los módulos puede ser costoso, especialmente para proyectos a gran escala o en ubicaciones remotas.
  • Riesgo de errores: La precisión de los modelos de diseño digital es un factor importante para el éxito de la prefabricación y requiere un software avanzado para la transferencia eficiente de datos entre diferentes plataformas.

La creciente adopción de BIM junto con el desarrollo de nuevos materiales y técnicas de fabricación, está impulsando la evolución de la construcción modular y abriendo nuevas oportunidades para el futuro. Además, como destaca Rhys Kane en el «World of Modular», la comunicación y la cooperación entre las partes interesadas son fundamentales para el éxito de los proyectos de construcción modular.

Tendencias y Datos Numéricos

A pesar de los desafíos, la industria de la construcción modular está experimentando un crecimiento y una adopción significativos, como lo demuestran las siguientes tendencias y datos:

La adopción de BIM está aumentando rápidamente en todo el mundo. En Estados Unidos, más del 98% de las grandes empresas de arquitectura y más del 30% de las pequeñas empresas utilizan BIM. Se espera que la tasa de adopción alcance el 95% en los próximos años.

A nivel mundial, el tamaño del mercado de BIM en la construcción se valoró en USD 3320,1 millones en 2021 y se prevé que alcance los USD 11 772,8 millones para 2030, con una tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) del 15,1 % durante el período de pronóstico (2022-2030).

En cuanto a la construcción modular, en 2023, la industria modular representó aproximadamente el 6,64% de los nuevos inicios de construcción en América del Norte, con un valor total del proyecto de aproximadamente $14.6 mil millones 16. Estos datos muestran un crecimiento constante en la adopción de la construcción modular en los últimos años.

Mejorando la Construcción Modular

BIM desempeña un papel fundamental en la optimización de la construcción modular al mejorar la visualización, la coordinación, la detección de interferencias, la planificación y el control de calidad. Además, BIM impulsa la industrialización de la construcción y facilita el cumplimiento normativo.

A pesar de los desafíos, como las limitaciones de diseño, la dependencia de los proveedores y los costes de transporte, la industria de la construcción modular está experimentando un crecimiento significativo. La creciente adopción de BIM, junto con el desarrollo de nuevas tecnologías y la colaboración entre las partes interesadas, está allanando el camino de la construcción modular.