Edificio modular

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Un edificio modular es un edificio prefabricado que consta de secciones repetidas llamadas módulos. ^[1] La modularidad implica construir secciones fuera del sitio de construcción y luego entregarlas en el sitio previsto. La instalación de las secciones prefabricadas se completa en el sitio. Las secciones prefabricadas a veces se colocan utilizando una grúa . Los módulos se pueden colocar uno al lado del otro, de extremo a extremo o apilados, lo que permite una variedad de configuraciones y estilos. Después de la colocación, los módulos se unen entre sí mediante conexiones entre módulos, también conocidas como interconexiones. Las interconexiones unen los módulos individuales para formar la estructura general del edificio. ^[2]

Los edificios modulares se pueden utilizar para instalaciones a largo plazo, temporales o permanentes, como campamentos de construcción, escuelas y aulas, viviendas civiles y militares e instalaciones industriales. Los edificios modulares se utilizan en áreas remotas y rurales donde la construcción convencional puede no ser razonable o posible, por ejemplo, las cápsulas de alojamiento Halley VI utilizadas para una expedición antártica de BAS. ^[3] Otros usos incluyen iglesias, instalaciones de atención médica, oficinas de ventas y minoristas, restaurantes de comida rápida y construcción de cruceros. También se pueden utilizar en áreas que tienen problemas climáticos, como huracanes. Los edificios modulares se utilizan a menudo para proporcionar instalaciones temporales, incluidos baños y abluciones en eventos. La portabilidad de los edificios los hace populares entre las empresas de alquiler y los clientes por igual. El uso de edificios modulares permite que los eventos se realicen en lugares donde las instalaciones existentes no están disponibles o no pueden albergar la cantidad de asistentes al evento.

La construcción se realiza fuera del sitio, utilizando técnicas de fabricación eficiente para prefabricar edificios de uno o varios pisos en secciones de módulos entregables. A menudo, los módulos se basan en contenedores estándar de 20 pies , utilizando las mismas dimensiones, estructuras, técnicas de construcción y apilamiento/colocación, pero con paredes lisas (en lugar de corrugadas), pintura blanca brillante y provisiones para ventanas, energía, agua potable, líneas de alcantarillado, telecomunicaciones y aire acondicionado. Los edificios de construcción modular permanente (PMC) se fabrican en un entorno controlado y pueden construirse de madera, acero u hormigón. Los componentes modulares generalmente se construyen en interiores en líneas de ensamblaje . La construcción de los módulos puede demorar tan solo diez días, pero lo más frecuente es que de uno a tres meses. Los módulos PMC se pueden integrar en proyectos construidos en el sitio o ser independientes y se pueden entregar con MEP , accesorios y acabados interiores.

Los edificios se completan entre un 60% y un 90% fuera del sitio en un entorno controlado por la fábrica, y se transportan y ensamblan en el sitio de construcción final. Esto puede comprender el edificio completo o ser componentes o subconjuntos de estructuras más grandes. En muchos casos, los contratistas modulares trabajan con contratistas generales tradicionales para explotar los recursos y las ventajas de cada tipo de construcción. Los módulos terminados se transportan al sitio de construcción y se ensamblan con una grúa. ^[4] La colocación de los módulos puede llevar desde varias horas hasta varios días. La construcción fuera del sitio que se ejecuta en paralelo a la preparación del sitio, lo que proporciona un tiempo más corto para la finalización del proyecto, es uno de los puntos de venta comunes de la construcción modular. Cronograma de construcción modular

Los edificios modulares permanentes se construyen para cumplir o superar los mismos códigos y estándares de construcción que las estructuras construidas en el sitio y en los proyectos de construcción modular se utilizan los mismos materiales especificados por el arquitecto que se utilizan en los edificios construidos de manera convencional . Los PMC pueden tener tantos pisos como lo permitan los códigos de construcción. A diferencia de los edificios reubicables, las estructuras PMC están diseñadas para permanecer en un lugar durante toda su vida útil.

Todo el proceso de construcción modular da importancia a la etapa de diseño. Aquí es donde se utilizan prácticas como el Diseño para la Fabricación y el Ensamblaje (DfMA) para garantizar que las tolerancias del ensamblaje se controlen durante la fabricación y el ensamblaje en el sitio. Es vital que haya suficiente margen en el diseño para permitir que el ensamblaje absorba cualquier "holgura" o desalineación de los componentes. El uso de sistemas CAD avanzados, impresión 3D y sistemas de control de fabricación son importantes para el éxito de la construcción modular. Esto es muy diferente de la construcción en el sitio, donde el artesano a menudo puede hacer la pieza para que se adapte a cualquier instalación en particular.

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  Materiales a granel
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  Paredes adheridas al suelo
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  Techo revestido con paneles de yeso en cabina de pintura
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  Techo colocado en su lugar
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  Tejas y revestimientos instalados
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  Listo para entrega en sitio
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  Vivienda modular de dos plantas
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  Casa modular Pratt en Tyler, Texas
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  Cocina de casa modular Pratt
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  Casa modular Pratt en Tyler, Texas

El desarrollo de instalaciones industriales para viviendas modulares requiere una inversión inicial significativa. Para ayudar a abordar la escasez de viviendas en la década de 2010, el gobierno del Reino Unido (a través de Homes England ) invirtió en iniciativas de viviendas modulares. Se crearon varias empresas del Reino Unido (por ejemplo, Ilke Homes , L&G Modular Homes , House by Urban Splash , Modulous, TopHat y Lighthouse) para desarrollar viviendas modulares como alternativa a las residencias construidas de manera tradicional, pero fracasaron porque no pudieron registrar ingresos con la suficiente rapidez para cubrir los costos de establecer instalaciones de fabricación.

Ilke Homes abrió una fábrica en Knaresborough , Yorkshire en 2018, y Homes England invirtió £30 millones en noviembre de 2019, ^[5] y otros £30 millones en septiembre de 2021. ^[6] A pesar de una nueva ronda de recaudación de fondos, recaudando £100 millones en diciembre de 2022, ^{[7] [8]} Ilke Homes entró en administración el 30 de junio de 2023, ^{[9] [10]} con la mayoría de los 1.150 empleados de la empresa despedidos, ^[11] y deudas de £320 millones, ^[12] incluyendo £68 millones adeudados a Homes England. ^[13]

En 2015, Legal & General lanzó una operación de casas modulares, L&G Modular Homes, abriendo una fábrica de 550.000 pies cuadrados en Sherburn-in-Elmet , cerca de Selby en Yorkshire. ^[14] La empresa incurrió en grandes pérdidas porque invirtió en su fábrica antes de obtener ingresos; en 2019, había perdido más de 100 millones de libras esterlinas. ^[15] Los ingresos por ventas de un proyecto de Selby, además de proyectos en Kent y West Sussex, comenzaron a fluir en 2022, momento en el que las pérdidas totales de la empresa habían aumentado a 174 millones de libras esterlinas. ^[16] La producción se detuvo en mayo de 2023, y L&G culpó a los retrasos en la planificación local y a la pandemia de COVID-19 por su incapacidad para hacer crecer su cartera de ventas. ^{[17] [18]} La empresa incurrió en pérdidas totales durante siete años de 295 millones de libras esterlinas. ^[19]

Algunos compradores de viviendas y algunas instituciones crediticias se resisten a considerar las casas modulares como equivalentes en valor a las casas construidas en el lugar. ^{[ cita requerida ]} Si bien las casas en sí pueden ser de calidad equivalente, las regulaciones de zonificación arraigadas y los factores psicológicos del mercado pueden crear obstáculos para los compradores o constructores de casas modulares y deben considerarse como parte del proceso de toma de decisiones al explorar este tipo de casa como una opción de vivienda y/o inversión. En el Reino Unido y Australia, las casas modulares han sido aceptadas en algunas áreas regionales; sin embargo, no se construyen comúnmente en las grandes ciudades. Las casas modulares se están volviendo cada vez más comunes en las áreas urbanas japonesas, debido a las mejoras en el diseño y la calidad, la velocidad y la compacidad del ensamblaje en el lugar, así como debido a la reducción de costos y la facilidad de reparación después de los terremotos. Las innovaciones recientes permiten que los edificios modulares sean indistinguibles de las estructuras construidas en el lugar. ^[20] Las encuestas han demostrado que las personas rara vez pueden notar la diferencia entre una casa modular y una casa construida en el lugar. ^[21]

Las diferencias incluyen los códigos de construcción que rigen la construcción, los tipos de materiales utilizados y cómo son evaluados por los bancos para fines de préstamos. Las casas modulares se construyen según los códigos de construcción locales o estatales, a diferencia de las casas prefabricadas, que también se construyen en una fábrica pero se rigen por un código de construcción federal. ^[22] Los códigos que rigen la construcción de casas modulares son exactamente los mismos códigos que rigen la construcción de casas construidas en el sitio. ^{[ cita requerida ]} En los Estados Unidos, todas las casas modulares se construyen de acuerdo con el Código Internacional de Construcción (IBC), IRC, BOCA o el código que haya sido adoptado por la jurisdicción local. ^{[ cita requerida ]} En algunos estados, como California, las casas móviles aún deben registrarse anualmente, como los vehículos o remolques estándar, con el Departamento de Vehículos Motorizados u otra agencia estatal. Esto es cierto incluso si los propietarios quitan los ejes y la colocan sobre una base permanente. ^{[ 23 ]}

Una casa móvil debe tener una pequeña etiqueta de metal en el exterior de cada sección. Si no se puede encontrar una etiqueta, se pueden encontrar detalles sobre la casa en la caja del panel eléctrico. Esta etiqueta también debe revelar una fecha de fabricación. ^{[ cita requerida ]} Las casas modulares no tienen etiquetas de metal en el exterior, pero tendrán una placa de datos instalada dentro de la casa, generalmente debajo del fregadero de la cocina o en un armario. La placa de datos proporcionará información como el fabricante, la agencia de inspección de terceros, información sobre el electrodoméstico y la fecha de fabricación.

Los materiales utilizados en las edificaciones modulares son de la misma calidad y durabilidad que los utilizados en la construcción tradicional, conservando características como el aislamiento acústico y la eficiencia energética , además de permitir diseños atractivos e innovadores gracias a su versatilidad. ^[24] Los más utilizados son el acero, la madera y el hormigón. ^[25]

• Acero: Al ser fácilmente moldeable, permite innovar en diseño y estética.
• Madera: La madera es un elemento esencial en la mayoría de construcciones modulares. Gracias a su ligereza, facilita el trabajo de montaje y traslado de los módulos prefabricados.
• Hormigón: El hormigón ofrece una estructura sólida ideal para el refuerzo estructural de edificaciones modulares permanentes. Cada vez se utiliza más como material base en este tipo de edificaciones, gracias a sus diversas características como resistencia al fuego, ahorro energético, mayor aislamiento acústico y durabilidad. ^[26]

Los pisos, paredes y techos con estructura de madera se utilizan a menudo. Algunas casas modulares incluyen exteriores de ladrillo o piedra, encimeras de granito y techos de pendiente pronunciada. Las casas modulares pueden diseñarse para colocarse sobre una base perimetral o un sótano. Por el contrario, las casas móviles se construyen con un chasis de acero que es parte integral de la integridad del sistema de piso. Los edificios modulares se pueden construir a medida según las especificaciones del cliente. Los diseños actuales incluyen unidades de varios pisos, unidades multifamiliares y complejos de apartamentos completos. El estereotipo negativo que se asocia comúnmente con las casas móviles ha impulsado a algunos fabricantes a comenzar a utilizar el término "construcción fuera del sitio".

Las nuevas ofertas modulares incluyen otros métodos de construcción, como marcos de madera laminada cruzada . ^[27]

Las casas móviles a menudo requieren prestamistas especiales. ^[28]

Por otro lado, las casas modulares se financian como casas construidas en el sitio con un préstamo de construcción.

Por lo general, las viviendas modulares se construyen de acuerdo con los códigos locales, estatales o municipales, lo que da como resultado que las viviendas de una determinada planta de fabricación tengan diferentes estándares de construcción según el destino final de los módulos. ^[29] Las zonas más importantes que los fabricantes deben tener en cuenta son las zonas locales de carga de viento, calor y nieve. ^{[ cita requerida ]} Por ejemplo, las casas construidas para el ensamblaje final en un área propensa a huracanes, terremotos o inundaciones pueden incluir soportes adicionales para cumplir con los códigos de construcción locales. Los marcos de acero y/o madera son opciones comunes para construir una casa modular.

Algunos tribunales de los EE. UU. han dictaminado que las restricciones de zonificación aplicables a las casas móviles no se aplican a las casas modulares, ya que las casas modulares están diseñadas para tener una base permanente. ^{[ cita requerida ]} Además, en los EE. UU., las diferencias de valoración entre las casas modulares y las casas construidas en el sitio a menudo son insignificantes en la práctica de tasación de bienes raíces ; las casas modulares pueden, en algunas áreas del mercado (dependiendo de las prácticas de tasación locales según las Normas uniformes de práctica de tasación profesional ) evaluarse de la misma manera que las viviendas construidas en el sitio de calidad similar. En Australia, los parques de casas prefabricadas se rigen por una legislación adicional que no se aplica a las casas modulares permanentes. Los posibles desarrollos en la equivalencia entre los tipos de vivienda modular y construida en el sitio para los fines de las tasaciones de bienes raíces , la financiación y la zonificación pueden aumentar las ventas de casas modulares con el tiempo. ^[30]

El Programa Especial del Consorcio de Autoridades Locales (abreviado y más comúnmente conocido como CLASP) se formó en Inglaterra en 1957 para combinar los recursos de las autoridades locales con el propósito de desarrollar un programa de construcción de escuelas prefabricadas. Inicialmente desarrollado por Charles Herbert Aslin, el arquitecto del condado de Hertfordshire , el sistema se utilizó como modelo para varios otros condados, sobre todo Nottinghamshire y Derbyshire . La popularidad del CLASP en estas áreas mineras de carbón se debió en parte a que el sistema permitía reemplazar de manera bastante sencilla las secciones de edificios dañadas por hundimientos.

Las casas modulares están diseñadas para ser más resistentes que las casas tradicionales, por ejemplo, reemplazando los clavos por tornillos, agregando pegamento a las juntas y utilizando entre un 8 y un 10 % más de madera que las casas convencionales. ^[31] Esto es para ayudar a que los módulos mantengan su integridad estructural mientras se transportan en camiones hasta el sitio de construcción. Sin embargo, hay pocos estudios sobre la respuesta de los edificios modulares a las tensiones de transporte y manipulación. Por lo tanto, actualmente es difícil predecir los daños inducidos por el transporte. ^[1]

Cuando FEMA estudió la destrucción causada por el huracán Andrew en el condado de Dade, Florida, concluyó que las casas modulares y de mampostería se comportaron mejor en comparación con otras construcciones. ^[32]

El marcado CE es una norma de construcción que garantiza al usuario la resistencia mecánica y la solidez de la estructura. Es una etiqueta otorgada por las autoridades competentes de la Comunidad Europea para el control y trazabilidad de los procesos de principio a fin. ^{[ cita requerida ]}

Se supervisan y registran todas las operaciones de fabricación:

• Los proveedores deben ser conocidos y certificados,
• Las materias primas y los bienes adquiridos deben registrarse por lote utilizado.
• Los productos elementales se registran y se controla su calidad,
• La calidad del montaje se gestiona y evalúa paso a paso.
• Cuando se termina una unidad modular, se realiza una serie de pruebas y, si se cumplen los estándares de calidad, se coloca un número único y un sello CE en la unidad.

Este ID y todos los detalles se registran en una base de datos , En cualquier momento, el productor debe poder responder y proporcionar toda la información de cada paso de la producción de una sola unidad. La certificación CE garantiza estándares en términos de durabilidad, resistencia al viento y terremotos. ^{[ cita requerida ]}

El término modularidad puede percibirse de diferentes maneras. Incluso puede extenderse a la construcción de aplicaciones P2P (peer-to-peer), donde un uso personalizado de la tecnología P2P se realiza con la ayuda de un paradigma modular. Aquí, los componentes bien entendidos con interfaces claras pueden combinarse para implementar funciones arbitrariamente complejas con la esperanza de seguir proliferando la tecnología P2P autoorganizada. Los edificios modulares abiertos son un excelente ejemplo de esto. La construcción modular también puede ser de código abierto y ecológica. Bauwens, Kostakis y Pazaitis ^[33] profundizan en este tipo de modularidad y vinculan la modularidad con la construcción de viviendas.

Esta actividad basada en los bienes comunes está orientada hacia la modularidad. La construcción de edificios modulares permite a una comunidad compartir diseños y herramientas relacionadas con todas las diferentes partes de la construcción de una casa. Se trata de un esfuerzo de orientación social que aborda la arquitectura externa de los edificios y la dinámica interna de los bienes comunes de código abierto. De este modo, se proporciona a las personas las herramientas para reconfigurar la esfera pública en el área donde viven, especialmente en entornos urbanos. Hay un sólido elemento socializador que recuerda a la arquitectura vernácula preindustrial y a la construcción comunitaria. ^[34]

Algunas organizaciones ya ofrecen viviendas modulares. Estas organizaciones son importantes porque permiten compartir en línea los planos y las herramientas de construcción. Estos planos se pueden ensamblar, ya sea mediante fabricación digital como la impresión 3D o incluso obteniendo materiales de bajo costo de las comunidades locales. Se ha observado que, dada la facilidad de uso de estos materiales de bajo costo (por ejemplo, madera contrachapada), puede ayudar a aumentar la penetración de estos edificios abiertos en áreas o comunidades que carecen de los conocimientos o las habilidades de las empresas de arquitectura o construcción convencionales. Por lo tanto, permite una forma fundamentalmente más estandarizada de construir casas y edificios. La idea general detrás de esto sigue siendo clave: permitir un fácil acceso a diseños fáciles de usar que cualquiera pueda usar para construir de una manera más sostenible y asequible.

La modularidad en este sentido implica construir una casa a partir de diferentes partes estandarizadas, como si se tratara de resolver un rompecabezas.

La impresión 3D se puede utilizar para construir la casa.

El estándar principal es OpenStructures y su derivado Autarkytecture. ^[35]

La construcción modular es objeto de una investigación y desarrollo continuos en todo el mundo, ya que la tecnología se aplica a edificios cada vez más altos. La investigación y el desarrollo los llevan a cabo empresas de construcción modular y también institutos de investigación como el Modular Building Institute ^{[36] y el Steel Construction Institute [37]} .

34 - "La tendencia de la construcción modular volumétrica gana terreno". https://www.aa.com.tr/es/noticias-corporativas/la-tendencia-de-la-construccion-modular-volumetrica-gana-terreno/2357158 06.09.2021