La prefabricación es la práctica de ensamblar componentes de una estructura en una fábrica u otro sitio de fabricación y transportar conjuntos o subconjuntos completos al sitio de construcción donde se ubicará la estructura. Algunos investigadores lo refieren a “varios materiales unidos para formar un componente del procedimiento de instalación final”.
La definición más comúnmente citada es la de Goodier y Gibb en 2007, que describe el proceso de fabricación y preensamblaje de un cierto número de componentes, módulos y elementos de construcción antes de su envío e instalación en las obras de construcción. [1]
El término prefabricación también se aplica a la fabricación de cosas distintas de estructuras en un sitio fijo. Se utiliza con frecuencia cuando la fabricación de una sección de una máquina o cualquier estructura móvil se traslada del sitio de fabricación principal a otra ubicación, y la sección se suministra ensamblada y lista para instalar. Generalmente no se utiliza para referirse a los componentes eléctricos o electrónicos de una máquina, ni a piezas mecánicas como bombas, cajas de cambios y compresores que normalmente se suministran como elementos separados, sino a secciones del cuerpo de la máquina que en el pasado estaban fabricadas con toda la máquina. Las piezas prefabricadas del cuerpo de la máquina pueden denominarse "subconjuntos" para distinguirlas de los demás componentes.
Un ejemplo de construcción de viviendas ilustra el proceso de prefabricación. El método convencional de construir una casa es transportar ladrillos , madera , cemento , arena , acero y agregados de construcción , etc. al sitio, y construir la casa en el sitio con estos materiales. En la construcción prefabricada , sólo los cimientos se construyen de esta manera, mientras que las secciones de paredes , pisos y techos se prefabrican (ensamblan) en una fábrica (posiblemente con marcos de puertas y ventanas incluidos), se transportan al lugar y se colocan en su lugar mediante una grúa. y atornillados .
La prefabricación se utiliza en la fabricación de barcos , aviones y todo tipo de vehículos y máquinas donde las secciones previamente ensambladas en el punto final de fabricación se ensamblan en otro lugar, antes de ser entregadas para su ensamblaje final.
La teoría detrás del método es que se ahorra tiempo y costos si se pueden agrupar tareas de construcción similares y se pueden emplear técnicas de línea de ensamblaje en la prefabricación en un lugar donde haya mano de obra calificada disponible, mientras que la congestión en el sitio de ensamblaje, que hace perder tiempo, puede evitarse. ser reducido. El método encuentra aplicación particularmente cuando la estructura se compone de unidades o formas repetidas, o cuando se construyen múltiples copias de la misma estructura básica. La prefabricación evita la necesidad de transportar tantos trabajadores cualificados al lugar de la construcción y se evitan otras condiciones restrictivas como la falta de energía, la falta de agua, la exposición a condiciones climáticas adversas o un entorno peligroso. Frente a estas ventajas hay que sopesar el coste de transportar las secciones prefabricadas y levantarlas hasta su posición, ya que normalmente serán más grandes, más frágiles y más difíciles de manipular que los materiales y componentes de los que están hechas.
La prefabricación se ha utilizado desde la antigüedad. Por ejemplo, se afirma que la carretera de ingeniería más antigua conocida del mundo , la Sweet Track construida en Inglaterra alrededor del 3800 a. C. , empleaba secciones de madera prefabricadas traídas al sitio en lugar de ensambladas en el lugar. [ cita necesaria ]
Los reyes cingaleses de la antigua Sri Lanka han utilizado tecnología de edificios prefabricados para erigir estructuras gigantes, que se remonta a 2000 años, donde algunas secciones se prepararon por separado y luego se ensamblaron, especialmente en el Reino de Anuradhapura y Polonnaruwa .
Después del gran terremoto de Lisboa de 1755 , la capital portuguesa, especialmente el barrio de Baixa , fue reconstruida mediante el uso de prefabricación a una escala sin precedentes. Bajo la dirección de Sebastião José de Carvalho e Melo, conocido popularmente como el Marqués de Pombal , el ministro real más poderoso de D. José I , surgió un nuevo estilo arquitectónico y urbanístico pombalino , que introdujo características de diseño antisísmicas tempranas y Métodos innovadores de construcción prefabricada, según los cuales los grandes edificios de varios pisos se fabricaban íntegramente fuera de la ciudad, se transportaban en piezas y luego se ensamblaban in situ. El proceso, que duró hasta el siglo XIX, alojó a los residentes de la ciudad en nuevas estructuras seguras, inauditas antes del terremoto.
También en Portugal, la ciudad de Vila Real de Santo António en el Algarve , fundada el 30 de diciembre de 1773, se construyó rápidamente mediante el uso de materiales prefabricados en masa. La primera de las piedras prefabricadas se colocó en marzo de 1774. El 13 de mayo de 1776 el centro de la ciudad estaba terminado y oficialmente inaugurado.
En la Australia del siglo XIX se importó una gran cantidad de casas prefabricadas del Reino Unido.
El método se utilizó ampliamente en la construcción de viviendas prefabricadas en el siglo XX, como en el Reino Unido como vivienda temporal para miles de familias urbanas "bombardeadas" durante la Segunda Guerra Mundial . El montaje de los perfiles en fábrica ahorró tiempo en obra y la ligereza de los paneles redujo el coste de cimentación y montaje en obra. De color gris hormigón y con tejados planos, las casas prefabricadas no estaban aisladas y eran frías y la vida en una casa prefabricada adquirió cierto estigma, pero algunas casas prefabricadas de Londres estuvieron ocupadas durante mucho más tiempo que los 10 años proyectados. [2]
El Crystal Palace , erigido en Londres en 1851, fue un ejemplo muy visible de construcción prefabricada de hierro y vidrio; le siguió, en menor escala, la estación de tren de Oxford Rewley Road .
Durante la Segunda Guerra Mundial , los buques de carga prefabricados , diseñados para reemplazar rápidamente a los barcos hundidos por los submarinos nazis , se volvieron cada vez más comunes. El más omnipresente de estos barcos fue el barco American Liberty , que alcanzó una producción de más de 2.000 unidades, con un promedio de 3 por día.
La forma de prefabricación más utilizada en la edificación y la ingeniería civil es el uso de secciones prefabricadas de hormigón y acero prefabricadas en estructuras donde una parte o forma particular se repite muchas veces. Puede resultar difícil construir el encofrado necesario para moldear los componentes de hormigón en el sitio, y entregar el concreto húmedo al sitio antes de que comience a fraguar requiere una gestión precisa del tiempo. Verter secciones de hormigón en una fábrica ofrece la ventaja de poder reutilizar los moldes y el hormigón se puede mezclar en el lugar sin tener que transportarlo y bombearlo húmedo en una obra congestionada. La prefabricación de secciones de acero reduce los costes de corte y soldadura in situ, así como los peligros asociados.
Las técnicas de prefabricación se utilizan en la construcción de bloques de apartamentos y urbanizaciones con unidades de vivienda repetidas. La prefabricación es una parte esencial de la industrialización de la construcción. [3] La calidad de las unidades de vivienda prefabricadas había aumentado hasta el punto de que es posible que no se puedan distinguir de las unidades construidas tradicionalmente para quienes viven en ellas. La técnica también se utiliza en bloques de oficinas, almacenes y edificios de fábricas. Las secciones prefabricadas de acero y vidrio se utilizan ampliamente para el exterior de grandes edificios.
También se venden con elementos prefabricados casas unifamiliares, chalets, cabañas de madera, saunas, etc. La prefabricación de elementos modulares de pared permite la construcción de aislamientos térmicos complejos , componentes de marcos de ventanas, etc. en una línea de montaje , lo que tiende a mejorar la calidad con respecto a la construcción in situ de cada pared o marco individual. La construcción de madera se beneficia especialmente de la mejora de la calidad. Sin embargo, en muchos países la tradición suele favorecer la construcción a mano, y la imagen de las casas prefabricadas como un método "barato" sólo frena su adopción. Sin embargo, la práctica actual ya permite modificar la planta según las necesidades del cliente y seleccionar el material de revestimiento; por ejemplo, se puede albañilerse una fachada de ladrillo personalizada incluso si los elementos de soporte de carga son de madera.
Hoy en día, la prefabricación se utiliza en diversas industrias y sectores de la construcción, como la atención sanitaria, el comercio minorista, la hostelería, la educación y la administración pública, debido a sus numerosas ventajas y beneficios sobre la construcción tradicional in situ, como la reducción del tiempo de instalación y el ahorro de costes. [4] Siendo utilizado en edificios de un solo piso, así como en proyectos y construcciones de varios pisos. Brindando la posibilidad de aplicarlo a una parte específica del proyecto o a la totalidad del mismo.
La eficiencia y rapidez en los tiempos de ejecución de estas obras permiten que, por ejemplo, en el caso del sector educativo, sea posible ejecutar los proyectos sin el cese de las operaciones de las instalaciones educativas durante el desarrollo de las mismas.
La prefabricación ahorra tiempo de ingeniería en la obra en proyectos de ingeniería civil. Esto puede ser vital para el éxito de proyectos como puentes y galerías contra avalanchas , donde las condiciones climáticas pueden permitir solo breves períodos de construcción. Los elementos y sistemas de puentes prefabricados ofrecen a los diseñadores y contratistas de puentes ventajas significativas en términos de tiempo de construcción, seguridad, impacto ambiental, constructibilidad y costo. La prefabricación también puede ayudar a minimizar el impacto sobre el tráfico debido a la construcción de puentes. Además, las estructuras pequeñas y de uso común, como las torres de hormigón, en la mayoría de los casos son prefabricadas.
Las torres de radio para telefonía móvil y otros servicios suelen constar de varias secciones prefabricadas. Las modernas torres de celosía y los mástiles arriostrados también se suelen montar a partir de elementos prefabricados.
La prefabricación se ha utilizado ampliamente en el ensamblaje de aviones y naves espaciales , y componentes como alas y secciones de fuselaje a menudo se fabrican en países o estados diferentes del sitio de ensamblaje final. Sin embargo, a veces esto se debe a razones más políticas que comerciales, como en el caso de Airbus .
La fabricación fuera de sitio es un proceso que incorpora prefabricación y premontaje. El proceso implica el diseño y fabricación de unidades o módulos, generalmente alejados del lugar de trabajo, y la instalación en el sitio para formar las obras permanentes en el sitio. En su sentido más amplio, la fabricación fuera del sitio requiere una estrategia de proyecto que cambiará la orientación del proceso del proyecto desde la construcción hasta la fabricación y la instalación. Ejemplos de fabricación fuera del sitio son paneles de pared para casas, tramos de puentes con armazones de madera y estaciones de control de aeropuertos .
Hay cuatro categorías principales de fabricación fuera del sitio, que a menudo también se denomina construcción fuera del sitio. Estos pueden describirse como sistemas de componentes (o subconjuntos), sistemas de paneles, sistemas volumétricos y sistemas modulares. Debajo de estas categorías se están desarrollando diferentes ramas o tecnologías. Hay una gran cantidad de sistemas diferentes en el mercado que entran en estas categorías y con los avances recientes en el diseño digital, como el modelado de información de construcción (BIM), la tarea de integrar estos diferentes sistemas en un proyecto de construcción se está volviendo cada vez más "digital". propuesta de gestión.
El mercado de la construcción prefabricada está en auge. Está creciendo a un ritmo acelerado tanto en mercados más establecidos como América del Norte y Europa como en economías emergentes como la región de Asia y el Pacífico (principalmente China e India). Se espera un crecimiento considerable en los próximos años, y se espera que el mercado de la construcción modular prefabricada crezca a una CAGR (tasa de crecimiento anual compuesta) del 8% entre 2022 y 2030. Se espera que alcance los 271 mil millones de dólares en 2030. [7]
"Sistemas de construcción de edificios prefabricados adoptados en Hong Kong" (PDF) . Consultado el 20 de agosto de 2013 .