La prefabricación es la práctica de ensamblar los componentes de una estructura en una fábrica u otro sitio de fabricación y transportar los conjuntos completos o subconjuntos al sitio de construcción donde se ubicará la estructura. Algunos investigadores la denominan “diversos materiales unidos para formar un componente del procedimiento de instalación final”.
La definición más citada es la de Goodier y Gibb en 2007, que describe el proceso de fabricación y premontaje de una determinada cantidad de componentes, módulos y elementos de construcción antes de su envío e instalación en los sitios 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 de cualquier estructura móvil se traslada del sitio de fabricación principal a otro lugar, y la sección se suministra ensamblada y lista para instalar. Por lo general, no se utiliza para referirse a los componentes eléctricos o electrónicos de una máquina, ni a las piezas mecánicas como bombas, cajas de engranajes y compresores que suelen suministrarse como elementos separados, sino a las secciones del cuerpo de la máquina que, en el pasado, se fabricaban con toda la máquina. Las partes 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 construcción de una casa consiste en transportar ladrillos , madera , cemento , arena , acero y agregados de construcción , etc. hasta el lugar de construcción, y construir la casa allí mismo con estos materiales. En la construcción prefabricada , solo se construyen de esta manera los cimientos , mientras que las secciones de paredes , pisos y techo se prefabrican (ensamblan) en una fábrica (posiblemente con marcos de ventanas y puertas incluidos), se transportan al lugar de construcción, se colocan en su lugar con una grúa y se atornillan entre sí.
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 el ensamblaje final.
La teoría que sustenta este método es que se ahorra tiempo y dinero si se pueden agrupar tareas de construcción similares y se pueden emplear técnicas de cadena de montaje en la prefabricación en un lugar donde se disponga de mano de obra cualificada, a la vez que se puede reducir la congestión en el lugar de montaje, que supone una pérdida de tiempo. El método se aplica especialmente cuando la estructura está compuesta por unidades o formas repetidas, o cuando se están construyendo múltiples copias de la misma estructura básica. La prefabricación evita la necesidad de transportar a tantos trabajadores cualificados al lugar de construcción y se evitan otras condiciones restrictivas como la falta de electricidad, la falta de agua, la exposición a condiciones meteorológicas 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 calzada de ingeniería más antigua del mundo , la Sweet Track, construida en Inglaterra alrededor del año 3800 a. C. , empleaba secciones de madera prefabricadas que se llevaban al lugar en lugar de ensamblarlas en el mismo. [ cita requerida ]
Los reyes cingaleses del antiguo Sri Lanka han utilizado tecnología de edificios prefabricados para erigir estructuras gigantes, que se remonta a hace 2000 años, donde algunas secciones se preparaban por separado y luego se ensamblaban, especialmente en el Reino de Anuradhapura y Polonnaruwa .
Tras el gran terremoto de Lisboa de 1755 , la capital portuguesa, especialmente el distrito de Baixa , fue reconstruida utilizando la 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 pombalino de arquitectura y planificación urbana, que introdujo características de diseño antisísmico tempranas y métodos de construcción prefabricados innovadores, según los cuales los grandes edificios de varios pisos se fabricaban íntegramente fuera de la ciudad, se transportaban en piezas y luego se ensamblaban en el lugar. El proceso, que duró hasta el siglo XIX, alojó a los residentes de la ciudad en nuevas estructuras seguras inéditas antes del terremoto.
También en Portugal, la ciudad de Vila Real de Santo António , en el Algarve , fundada el 30 de diciembre de 1773, fue rápidamente construida mediante el uso de materiales prefabricados en masa. Las primeras piedras prefabricadas se colocaron en marzo de 1774. El 13 de mayo de 1776, el centro de la ciudad ya estaba terminado y fue inaugurado oficialmente.
En el siglo XIX, Australia 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 las secciones en las fábricas ahorraba tiempo en el lugar y la ligereza de los paneles reducía el coste de los cimientos y el montaje en el lugar. Las casas prefabricadas, de hormigón color gris y con tejados planos, no estaban aisladas y eran frías, y la vida en una casa prefabricada adquirió un cierto estigma, pero algunas casas prefabricadas de Londres estuvieron ocupadas durante mucho más tiempo que los 10 años proyectados. [2]
El Crystal Palace , construido 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 hicieron cada vez más comunes. El más omnipresente de estos barcos fue el buque estadounidense Liberty , que alcanzó una producción de más de 2000 unidades, con un promedio de 3 por día.
La forma de prefabricación más utilizada en la construcción y la ingeniería civil es el uso de hormigón prefabricado y secciones de acero prefabricadas en estructuras en las que una pieza o forma en particular se repite muchas veces. Puede resultar difícil construir el encofrado necesario para moldear los componentes de hormigón en la obra, y entregar el hormigón húmedo en la obra 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 de que el hormigón se puede mezclar en el lugar sin tener que transportarlo y bombearlo húmedo en una obra de construcción congestionada. La prefabricación de secciones de acero reduce los costes de corte y soldadura en la obra , así como los riesgos asociados.
Las técnicas de prefabricación se utilizan en la construcción de bloques de apartamentos y conjuntos habitacionales 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 ha aumentado hasta el punto de que pueden no distinguirse de las unidades construidas tradicionalmente para quienes las habitan. La técnica también se utiliza en bloques de oficinas, almacenes y edificios industriales. Las secciones prefabricadas de acero y vidrio se utilizan ampliamente para el exterior de grandes edificios.
Las casas unifamiliares, las cabañas de madera, las saunas, etc. también se venden con elementos prefabricados. La prefabricación de elementos de pared modulares 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 con madera en particular se beneficia de la calidad mejorada. Sin embargo, la tradición a menudo favorece la construcción a mano en muchos países, y la imagen de la construcción prefabricada como un método "barato" solo frena su adopción. Sin embargo, la práctica actual ya permite modificar la planta de acuerdo con los requisitos del cliente y seleccionar el material de revestimiento, por ejemplo, una fachada de ladrillo personalizada se puede albañilería 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 sanidad, el comercio minorista, la hostelería, la educación y la administración pública, debido a sus múltiples ventajas y beneficios frente a la construcción tradicional in situ, como la reducción del tiempo de instalación y el ahorro de costes. [4] Siendo utilizada tanto en edificios de una sola planta como en proyectos y construcciones de varias plantas. Brindando la posibilidad de aplicarla a una parte concreta del proyecto o a la totalidad del mismo.
La eficiencia y rapidez en los tiempos de ejecución de estas obras ofrecen 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 de 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 en el tráfico de la construcción de puentes. Además, las estructuras pequeñas y de uso común, como los pilones de hormigón , en la mayoría de los casos son prefabricadas.
Las torres de radio para telefonía móvil y otros servicios suelen estar formadas por múltiples secciones prefabricadas. Las torres de celosía modernas y los mástiles atirantados también suelen estar formados por elementos prefabricados.
La prefabricación se ha vuelto ampliamente utilizada en el ensamblaje de aeronaves y naves espaciales , y componentes como alas y secciones del fuselaje suelen fabricarse en países o estados diferentes al lugar de ensamblaje final. Sin embargo, esto a veces se debe a razones políticas más que comerciales, como en el caso de Airbus .
La fabricación fuera del sitio es un proceso que incorpora la prefabricación y el premontaje. El proceso implica el diseño y la fabricación de unidades o módulos, normalmente lejos 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 de la construcción a la fabricación y la instalación. Algunos ejemplos de fabricación fuera del sitio son los paneles de pared para viviendas, los tramos de puentes de celosía de madera y las estaciones de control de aeropuertos .
Existen cuatro categorías principales de fabricación fuera de obra, a las que a menudo también se denomina construcción fuera de obra. Pueden describirse como sistemas de componentes (o subconjuntos), sistemas panelizados, sistemas volumétricos y sistemas modulares. Por debajo de estas categorías se están desarrollando diferentes ramas o tecnologías. Existe una gran cantidad de sistemas diferentes en el mercado que entran en estas categorías y, con los recientes avances en diseño digital, como el modelado de información de construcción (BIM), la tarea de integrar estos diferentes sistemas en un proyecto de construcción se está convirtiendo cada vez más en una propuesta de gestión "digital".
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-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 .