La Edificación industrializada y la transformación del sector de la construcción.

Durante el pasado mes de noviembre tiene lugar la celebración de la jornada de desarrollo de componentes industrializados en la edificación, jornada en la que el clúster de la edificación presenta un informe en el que se analiza el porvenir de la tecnología de la construcción industrializada. 

Como principal objetivo se determina la conclusión de que se puede llegar a reducir hasta un 32 % el coste de todas las obras si se sigue este tipo de metodología. 

Dicho estudio está patrocinado por diferentes clústeres de la edificación como asociaciones de fabricantes de viviendas industrializadas de hormigón en altura (VIVIALT), universidades, empresas y demás entidades públicas. El principal objetivo de este intercambio de información es asegurar la viabilidad económica del desarrollo de esta tecnología y su implantación efectiva en el sector. 

La viabilidad se basa en la reducción considerable en los costes de fabricación y de los tiempos de entrega además de la especialización de la mano de obra. 

El análisis parte de la fabricación de las diferentes partes de la edificación en plantas industriales especializadas, las cuales siguen unos estándares de producción y de calidad muy exigentes. 

En cuanto a la eficiencia y la sostenibilidad de estas edificaciones; se basan y cuantifican en base a unos KPI´s obtenidos de diversos estudios basados en un edificio piloto tecnológico de 65 viviendas, (EPTS) el cual ha sido desarrollado por la misma ingeniería y estudio de arquitectura CIP Arquitectos. 

La investigación y el análisis de los KPI resultantes se basan en los datos obtenidos de la edificación, la cual está altamente sensorizada y parametrizada. Este desarrollo técnico tiene como objetivo la obtención de un resultado encaminado a probar lo siguiente:  

• El montaje de las diferentes partes del edificio fue un 67 % más rápido comparándolo con los plazos normales de una obra convencional. 

• Debido al aumento de la ingeniería de detalle en plazas especializadas; se pudo determinar la reducción del uso de elementos externos y secundarios, como por ejemplo los andamios, grúas y reducción de los acopios de la obra, lo que repercutió directamente en la reducción de los costes y plazos. 

•  Asimismo, se determinó que debido a la fabricación de los elementos que conforman la construcción prefabricada, en entornos controlados la garantía de precisión, calidad y la uniformidad de los acabados es considerablemente mayor que usando técnicas convencionales. 

• Se desarrolla un KPI en el que se indicaba que de las emisiones de dióxido de carbono se habían reducido, así como el consumo de agua y la energía de la propia obra (tanto a nivel directo como indirecto) 

A partir del año 2019, con el objetivo de impulsar el crecimiento y desarrollo del número de proyectos y de proyectos edificatorios mediante la construcción industrializada en altura con prefabricados de hormigón en España nace la asociación VIVIALT. 

Además de su actividad en favor de la innovación y el avance de la construcción prefabricada con elementos y sistemas de hormigón es miembro Asociación Nacional de la Industria del Prefabricado de Hormigón (ANDECE), y socio fundador del Clúster de Edificación; colocando al país a la vanguardia de esta técnica. 

https://cemento-hormigon.com/edificacion-industrializada-la-transformacion-necesaria-del-sector-de-la-construccion/

El proyecto Ecolopes transforma la envolvente de los edificios en un ecosistema multiespecie para impulsar ciudades sostenibles y resilientes

Actualmente, el desarrollo de las ciudades no solo se basa en la construcción de edificios y urbanización de terrenos pensando única y exclusivamente en la habitabilidad, si no que se está dando un paso más para conseguir la simbiosis entre la sostenibilidad y la resiliencia, además, se tiene en cuenta el desarrollo de ecosistemas vivos y multi especies para humanos, plantas, animales y macrobiótica.

A la luz de esta nueva definición de ciudad nace el proyecto ECOLOPES. Un proyecto liderado por la Universidad de Múnich, pero con apoyo académico y del sector empresarial de países como Israel, Austria, Italia y España.

Este proyecto se basa principalmente en el desarrollo de herramientas computacionales y en las simulaciones tridimensionales para el desarrollo de envolventes urbanas altamente eficientes en diferentes escenarios de diseño según criterios ecológicos, térmicos y de bienestar humano. 

La eficiencia del sistema se basa en la recolección de datos basados en el nivel de cumplimiento de las simulaciones de unos KPIS que se mantienen dinámicos y muestran toda la información necesaria, adaptada a la obtención de datos y el inicio de la siguiente simulación. La cohesión de disciplinas lo hace un modelo de análisis muy efectivo.

El objetivo final es garantizar que los diseños desarrollados con ECOLOPES sean técnicamente viables, además que optimicen el equilibrio entre biodiversidad, bienestar humano y eficiencia ambiental, contribuyendo a mitigar los principales problemas urbanos.

El proyecto, aunque todavía en fase experimental y de estudio se marca como objetivo estar disponible al público lo antes posible.

 Fuente: Proyecto ECOLOPES 

Impresión 3D en la Construcción: La Revolución Aditiva

Impresión 3D en la Construcción: La Revolución Aditiva

La impresión 3D en la construcción, también conocida como construcción aditiva, está transformando radicalmente la forma en que diseñamos y edificamos estructuras. Esta tecnología permite crear edificios capa por capa a partir de modelos digitales, utilizando materiales como hormigón, polímeros reciclados o geopolímeros.

    

Fuente: XtreeE

El proceso comienza con un diseño digital (CAD o BIM), que guía a una impresora robótica de gran escala para extruir material de forma precisa. A diferencia de los métodos tradicionales, no se requiere encofrado ni moldes, lo que reduce tiempos, costos y residuos, además el número de operarios también es reducido. Normalmente se cuenta con de 4 a 6 personas, repartidas entre la correcta ejecución y el interfaz donde están los planos. Además, no se necesitan potentes aplicaciones ni ordenadores para ejecutar. Las viviendas 3D pueden construirse desde una tablet.

Materiales más utilizados en este tipo de construcciones son:

• Hormigón modificado: Con aditivos y fibras para mayor resistencia, aunque también se sigue empleando el cemento Portland.
• Geopolímeros: Alternativas sostenibles al cemento.
• Polímeros reciclados y cenizas volcánicas.
• Barro y arena: En proyectos de bajo coste y zonas rurales, por ser materiales de proximodad.

Este tipo de fabricación tiene una serie de ventajas con respecto a la construcción tradicional, y es que establece tiempos récord en la fabricación reduciendo el coste de mano de obra y de material:

• Rapidez: Edificios construidos en días, no meses.
• Reducción de residuos: Hasta un 60% menos de desperdicio..
• Diseño personalizado: Libertad arquitectónica sin precedentes.
• Menor coste: Menos mano de obra y materiales.
• Sostenibilidad: Uso de materiales reciclados y menor huella de carbono.

Problemáticas actuales que ofrece este tipo de edificaciones:

• Escalabilidad: Muchas impresoras aún son limitadas en tamaño.
• Regulación: Falta de normativas claras para su aplicación.
• Aceptación del mercado: Requiere formación y adaptación del sector.

Proyectos llevados a cabo:

• Dubái: “Oficina del Futuro”, primer edificio impreso en 3D habitable a gran escala.

Fuente:The office of the Future

• Países Bajos: Puente peatonal impreso en hormigón.

Fuente: Primer puente de acero impreso

• México y Colombia: Viviendas sociales impresas en 3D

  Fuente: 3D Printed Housing for Those Who Need It Most

Es una forma innovadora de automatizar el sector de la construcción, abaratar costes y acelerar el proceso de urbanizado. Un proceso que podría ayudar a paliar el problema de la vivienda.

Avance de la fabricación adictiva en el campo de la construcción

 

En Heidelberg, Alemania, se está construyendo un centro de datos que desafía la estética tradicional de instalaciones de este tipo. Su diseño, con su fachada ondulada y marquesinas que parecen envolver el edificio, da que hablar. Aún más sorprendente es la tecnología de construcción utilizada: la impresión 3D.

Este proyecto, liderado por Krausgruppe, crea las paredes del edificio a través de sucesivas capas de una mezcla especial de hormigón, mientras que los elementos horizontales, como el techo, se crean utilizando métodos convencionales. Una vez terminado en julio, el centro de datos de una sola planta se convertirá en el edificio impreso en 3D más grande de Europa, midiendo 54 metros de largo, 11 metros de ancho y 9 metros de alto.

La impresión 3D aporta muchos beneficios importantes. Además de permitir la creación de formas curvas y complejas, reduce significativamente los residuos generados durante la construcción y acelera el proceso. En el lugar de trabajo, sólo se necesitan dos trabajadores para operar la impresora, lo que elimina la necesidad de encofrados y simplifica el proceso de producción.

A pesar de los avances en la tecnología de impresión 3D en la industria de la construcción, aún quedan algunos desafíos. Uno es la falta de estándares preimpresos para evaluar la estabilidad de las estructuras, lo que dificulta demostrar la seguridad de dichos edificios a las autoridades. Para mejorar la estabilidad del centro de datos de Heidelberg, se decidió combinar la impresión 3D con métodos de construcción tradicionales.

El potencial de la impresión 3D es particularmente prometedor en las zonas rurales, donde hay menos necesidad de edificios de gran altura y piezas prefabricadas. Sin embargo, el uso de esta tecnología en el hormigón genera preocupaciones ambientales debido a las importantes emisiones de carbono asociadas con el proceso de fabricación. A pesar de los esfuerzos por utilizar alternativas bajas en carbono, como la arcilla, la durabilidad y resistencia del hormigón todavía lo convierten en una opción predilecta en este sector. 

Para este centro de datos, se utilizó una mezcla de hormigón suministrada por Heidelberg Materials para emitir un 55% menos de CO2 que el cemento convencional, lo que representa un paso importante para reducir el impacto ambiental de estos proyectos.

Aplicación de las técnicas de Manufactura al sector de la Construcción – Residencia estudiantil Brock Commons Tallwood House

Brock Commons Tallwood House es un innovador edificio híbrido de madera de 18 plantas de altura en la Universidad de Columbia Británica (UBC). Gran parte del edificio fue prefabricado en diferentes plantas de producción y posteriormente ensamblado in situ. La estructura de madera fue completada menos de 70 días después de que los componentes prefabricados fueron descargados in situ, aproximadamente cuatro meses más rápido que un proyecto típico de este tamaño.

Vista del Edificio Brock Commons Tallwood House.

Fuente: [1]

Partiendo del principio, que si queremos aplicar las técnicas de manufactura a la construcción, debemos aplicar principios, técnicas y software de manufactura. Una característica única de los procesos de diseño y construcción del Edificio Brock Commons fue el uso intensivo de herramientas y métodos de diseño y construcción virtual (VDC en sus siglas en ingles).

El modelado de VDC se apoya a través del modelado de la información de construcción, que es un proceso de entrega de proyectos basado en datos y centrado en el desarrollo colaborativo y multidisciplinario de un modelo digital integrado del edificio, y sus componentes y sistemas. El modelo sirve como una herramienta para apoyar las decisiones de diseño, coordinación y planificación de la construcción, y más tarde se puede utilizar para administrar la operación y el mantenimiento del edificio, así como las renovaciones y el desmantelamiento al final de su vida útil.

 

Comparación de detalles del edificio en el modelo y durante la construcción.              Fuente: [2]

 

 

Fuentes:

 [1] https://www.thinkwood.com/projects/brock-commons-tallwood-house

[2] https://www.naturallywood.com/resource/brock-commons-construction-modelling-case-study/