Optimizando la construcción con hormigones prefabricados

El consultor y constructor civil Boris Naranjo, está experimentando los beneficios de incorporar elementos constructivos prefabricados en el proyecto Jardines de la Reserva en Chicureo. Pronto, reducirá los tiempos pasando de 17 a 12 meses.

Con más de 20 años de trayectoria en la gestión y desarrollo de proyectos constructivos, el constructor civil y director general de Xpande Consultores, Boris Naranjo, tiene mucho que contar sobre productividad e industrialización de la construcción. Esta vez, ahonda en el proyecto modelo “Jardines de la Reserva”, en la comuna de Colina, con el que busca conservar el ambiente nativo del lugar mediante la incorporación de amplios jardines, pero también mostrar un buen componente de innovación, gracias al uso de estructuras de hormigón prefabricadas.

El condominio de Chicureo contempla la construcción de town houses de 120 metros cuadrados, ampliables a 140 m2 en tres niveles, en bloques de 10 unidades especializadas. Pero, para ello, el director de Xpande Consultores, considera indispensable integrar las especialidades en torno a una visión de industrialización y optimización de procesos. “Hay áreas y sectores que optimizamos de diversos modos. Por ejemplo, en esta construcción se ha generado un mix, en el cual tenemos construcción tradicional, tenemos prefabricados de hormigón armado Baumax que integramos en la primera etapa”, comenta.

El proyecto de industrialización se inició cuando la arquitectura estaba en un 85%, lo que permitió su adaptación y conexión con los distintos proveedores de forma temprana. “Con Tensocret incorporamos cajas de ascensores hasta el cuarto piso pensando en la circulación vertical y agregando un módulo para la caja escala. De esta manera, se genera un núcleo central levantado, donde se ubica la escala, permitiendo la circulación por las escaleras y el trabajo con los ascensores”, relata Naranjo, quien detalla que para la caja escala de cuatro pisos diseñaron moldajes especiales para minimizar las actividades exteriores.

De esta manera, la obra gruesa del proyecto se hizo en un plazo de 3 a 4 meses, a pesar de la contingencia sanitaria. Para el siguiente proyecto, la meta es clara: optimizar el tema de las fundaciones. “En el edificio hay un sector muy pequeño que es tradicional, queremos prefabricar con hormigón armado, losa de fundación, para ahorrar tiempo y actividad en el radier con las velocidades que tiene Baumax”, dice Boris Naranjo.

  En este ámbito, ya existe una planificación para un proyecto similar que, de manera tradicional estaba planificado en 17 meses, pero que fue optimizado a 15 meses. “Nosotros queremos hacerlo en 12 meses. Hay posibilidades de optimización, bajar de 17 a 15 y a 12. Puede ir mejorando de etapa en etapa. Por el momento están trabajando en la optimización del diseño con la optimización a través de paneles y ahora estamos agregando esos elementos a la segunda etapa”, destaca.

Desafío capital humano

Uno de los obstáculos que ha enfrentado la construcción y, especialmente, la industrializada es la falta de personal especializado. En este aspecto, Boris Naranjo cuenta que en su equipo hay personas de diversas edades, desde recién salido de la universidad, con apenas 26 años, hasta el jefe de obras que tiene 70 años. “Con él realizamos un proyecto de industrialización desde el 2010 a 2014. Él incluso tuvo una apertura a nuevos sistemas y nuevas formas mucho mayor a la que tiene el personal joven recién integrado. No es un tema generacional, es un tema de cómo cuestiono lo que hay”, afirma.

¿Cómo enfrentar el desafío entonces? Lo óptimo, según el consultor, sería tener gente preparada en este ambiente. “Pero, eso lamentablemente no está disponible, entonces hay que partir con gente de acá que es capaz de cuestionar lo que hace y de ahí crear distintas metodologías. La competencia a mi juicio es que hay que desarrollar para las personas”, concluye.

Las primeras casas chilenas impresas en 24 horas podrían ser realidad en 2023

La tecnología ya está disponible en países como China, Rusia o Estados Unidos, pero no es apta para la norma sísmica nacional. Por eso investigadores locales trabajan en el desarrollo de mezclas de hormigón y diseños resistentes. La idea es destinarlas a cubrir la alta demanda de viviendas sociales.

¿Es posible construir una casa en un solo día? Investigadores de las universidades del Bío-Bío (UBB), Federico Santa María (USM) y Católica (UC), patrocinados por el Centro Interdisciplinario para la Productividad y Construcción Sustentable (CIPYCS) y empresas del sector, tienen ese objetivo. Y su herramienta para lograrlo es la impresión 3D en hormigón.

En los próximos meses comenzarán las pruebas de estructuras a escala real tanto en el campus San Joaquín de la U. Federico Santa María, como en terrenos de la U. del Bío-Bío en Concepción.

Las primeras casas podrían ser una realidad hacia 2023, estima Verónica Arcos, profesora del departamento de Arquitectura de la U. Federico Santa María, y una de las impulsoras de la iniciativa.

‘Esto empezó hace no más de ocho años, en China, donde comenzaron a hacer casas in situ con unas máquinas impresoras grandes. De hecho imprimieron diez casas en 24 horas y ese fue como su caballito de batalla’, cuenta. Ese récord se mantiene hasta ahora.

En paralelo a los chinos, una empresa rusa también empezó a desarrollar esta tecnología y en 2017 presentó su primera casa construida en 24 horas. En los años siguientes se han sumado Estados Unidos, Bélgica y Holanda. En Chile, los investigadores ya trabajan en conseguirlo como una respuesta a la alta demanda por viviendas sociales.

Un gran desafío

El primer paso fue desarrollar el material más adecuado. En esto ha trabajado la UBB en los últimos cuatro años luego de adquirir un brazo robótico extrusor, es decir, que puede imprimir.

‘La mezcla es un tema extremadamente sensible. Aquí hay tecnología de hormigón avanzada, para lo cual hemos trabajado con empresas del área que nos han apoyado, como Cementos Bío Bío y Sika’, destaca la ingeniera en construcción Claudia Muñoz, investigadora del Centro de Investigación de Tecnologías de la Construcción de la UBB. El trabajo incluyó numerosas pruebas hasta llegar a la combinación adecuada, para la que obtuvieron protección intelectual.

Es con este material que Verónica Arcos ha podido realizar diferentes diseños estructurales impresos por ahora a una escala un poco más pequeña que la de una vivienda real. También está trabajando con el equipo de ingenieros estructurales de la UC, liderado por el profesor Mauricio López, para mejorar la resistencia de estas estructuras.

‘Lo más complicado de lograr es la estabilidad estructural en un país sísmico como Chile, donde los estándares son súper exigentes’, reconoce Arcos. Eso lo considera un gran desafío y una gran oportunidad ya que reconoce que es el mejor laboratorio del mundo para probar estas estructuras. ‘Al ser tan exigente la norma, una vez que lo pruebas acá puedes tener resuelta esa parte en todos los países’.

De hecho, reconoce que probablemente ninguno de los diseños ya probados en China, Rusia o Estados Unidos pasaría la prueba de sismicidad chilena.

En la búsqueda de estructuras alternativas más resistentes, Arcos ha explorado formas poco convencionales, como dobles curvaturas, domos, cúpulas o bóvedas, ‘sistemas más curvos a los que no estamos acostumbrados en la cultura o tradición chilena’.

‘Hemos tenido conversaciones con el Gobierno y las empresas. La idea es que si sale todo bien podamos potenciar el desarrollo de viviendas sociales rápidas’, adelanta Tania Romero, gerente de CIPYCS.

‘La idea es que posean una protección térmica más aislante y confortable que las viviendas sociales actuales’, asegura.

Reconoce que por ahora el proceso es caro por los equipos de impresión. ‘Pero la tecnología está evolucionando tan rápido, que por eso estamos apostando por las viviendas sociales’, indica.

La innovación y el progreso tecnológico son claves para descubrir soluciones duraderas para los desafíos económicos y medioambientales, como el aumento de la eficiencia energética y de recursos.

Los 17 Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) son un llamado de Naciones Unidas a los gobiernos, las empresas y la sociedad civil para erradicar la pobreza, proteger el planeta y asegurar la prosperidad para todos al año 2030.

 

Fuente: El Mercurio

Construcción impresa-3D en la Universidad del Bío-Bío: oportunidad única de innovación

Por Dr. Rodrigo García Alvarado, depto. Arquitectura, Universidad del Bío-Bío.

La construcción impresa-3D es una avanzada tecnología que permite realizar elementos constructivos sin moldajes y con gran rapidez, reduciendo drásticamente los plazos y costos. Al disminuir accesorios y faenas, permite reducir también el transporte y los residuos, mejorando la sustentabilidad y seguridad de las obras. Además, otorga un completo control digital del diseño y la ejecución, y la introducción de nuevos materiales y componentes, lo que ayuda a realizar formas y soluciones muy variadas.

En distintas partes del mundo se están ejecutando viviendas y edificios completos para probar esta tecnología, pero aún hay bastante que experimentar. En Chile tenemos importantes desafíos de productividad e industrialización en la construcción que se pueden impulsar con esta tecnología, y liderar su introducción en Latinoamérica, para exportar nuevos servicios y productos.

En la Universidad del Bío-Bío, en Concepción, a través de la iniciativa CIPYCS, se está instalando un gran robot industrial de 2,5 m de alcance, con un riel de siete metros y bomba de hormigonado para promover la construcción impresa-3D en Chile, y otras tecnologías de automatización en la edificación. Con el apoyo de CBB (Cementos Bio-Bío) y SIKA, un equipo multidisciplinario de la UBB, bajo la dirección de la Dra. Claudia Muñoz del Depto. Ciencias de la Construcción, ha logrado, primeramente, elaborar un diseño de mezclas cementicias para imprimir, que ya cuenta con registro de invención y protección intelectual, por lo que se puede utilizar en diferentes aplicaciones. También se están realizando pruebas de arrecifes artificiales, en colaboración con el Programa de Ecología Marina de la UCSC, debido a la necesidad de instalar en las costas de elementos de formas variadas para el asentamiento de especies oceánicas. Y se está avanzando en pruebas de impresión de muros con enfierraduras integradas para lograr capacidades resistentes sísmicas, que es un desafío esencial para construir en Chile, y no se ha desarrollado todavía en el mundo.

Asimismo, se ha experimentado con impresión en tierra, en colaboración con especialistas del área, para aprovechar la capacidad de esta tecnología de usar materiales locales, y actualmente se prepara un proyecto internacional con la U. Plymouth, Reino Unido, sobre este tema.

Un avance sustancial se ha realizado también en la modelación BIM de elementos impresos, a través del Laboratorio de Diseño Integrado que lidera el Dr. Eric Forcael de la Facultad de Ingeniería, para gestionar soluciones optimizadas y controlar la impresión directamente, con el fin de evaluar anticipadamente los diseños y retroalimentar en tiempo real la planificación de obra, maquinarias e insumos durante el proceso de construcción, desarrollando la programación de diferentes formas arquitectónicas, que han sido verificadas con muestras impresas a escala y en tamaño real. Como también, se están preparando análisis térmicos de muros y viviendas impresas, para impulsar un desempeño sustentable de esta nueva tecnología mediante ensayes los laboratorios certificados de la U. del Bío-Bío, para la definición de materiales y diseños con menor impacto ambiental, mejor habitabilidad y mayor recuperación en su ciclo de vida.

La instalación del robot para construcción impresa-3D en la Universidad del Bío-Bío, en Concepción, constituye una oportunidad única de innovación y desarrollo de una tecnología avanzada para desarrollar nuevos sistemas constructivos y soluciones arquitectónicas ecoeficientes y sustentables, estando disponible para colaboraciones industriales, desarrollo de tesis e investigaciones universitarias, como para también para emprendimientos en nuevos productos o servicios para la construcción.

El consumo de prefabricados de hormigón aumenta un 6% con respecto a 2018, según Andece

El incremento se centra en edificación residencial y en una mejora de la obra civil, cuyos niveles de partida son muy bajos. El crecimiento del consumo de prefabricados de hormigón tiene un reparto desigual según las comunidades autónomas, mejorando en la zona norte

El consumo de prefabricados de hormigón registra una moderación de su crecimiento. Según los datos del primer semestre de 2019, aportados por ANDECE, Asociación Nacional de la Industria del Prefabricado de Hormigón, el consumo ha sido de 2,52 millones de toneladas, lo que supone un aumento del 6% respecto al primer semestre de 2018, en el que se cifró un consumo de 2,38 millones de toneladas.

Estos datos refrendan la recuperación del nivel de consumo en obra civil, en especial, debido a las obras ferroviarias, obras de urbanización y canalizaciones. La obra civil demandó 844.244,02 toneladas en el primer semestre de 2019, lo que supone un incremento del 11% con respecto al mismo semestre del año anterior. La edificación residencial continúa mostrando su mayor fortaleza y su consumo se ha incrementado en un 22%, consumiéndose en el primer semestre de este año 728.341,02 toneladas. Frente a ello, la edificación no residencial ha caido un 7%.

El crecimiento del consumo de prefabricados de hormigón tiene un reparto desigual según las comunidades autónomas, con una recuperación significatva en áreas como Cantabria, que había sufrido un descenso de actividad, ahora recuperado. También en Navarra y en País Vasco asciende el consumo, mientras que desciende en otras Comunidades como Andalucía, Aragón o Castilla y León.

Desde ANDECE se lanza un llamamiento ante las nuevas Elecciones Generales para que las administraciones públicas españolas apoyen la industrialización de la edificación, cumpliendo así con los requerimientos sostenibles de un nuevo paradigma de construcción: respetuoso medioambientalmente, responsable socialmente y optimizado económicamente.

ANDECE está integrada por las empresas más dinámicas de la industria del prefabricado de hormigón en España, con una producción que supera el 70% del volumen de negocio del sector industrial. Las empresas asociadas son las protagonistas del desarrollo de los Prefabricados de Hormigón en España y, por tanto, de la Construcción Industrializada, ya que vienen acometiendo importantes procesos de modernización de sus instalaciones e incorporando constantemente maquinaria de fabricación de última generación.

Fuente: EconomíaDigital