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

Los edificios modulares pueden utilizarse para instalaciones a largo plazo, temporales o permanentes, como campamentos de construcción, escuelas y aulas, viviendas civiles y militares, e instalaciones industriales. Se emplean en zonas remotas y rurales donde la construcción convencional no es viable o posible; por ejemplo, las cápsulas de alojamiento Halley VI utilizadas para una expedición antártica del BAS. [ 3 ] Otros usos incluyen iglesias, centros de salud, oficinas de ventas y comercios, restaurantes de comida rápida y la construcción de cruceros. También pueden utilizarse en zonas con condiciones climáticas adversas, como huracanes. Los edificios modulares se utilizan a menudo para proporcionar instalaciones temporales, como baños y aseos en eventos. Su portabilidad los hace populares entre las empresas de alquiler y los clientes. El uso de edificios modulares permite celebrar eventos en lugares donde las instalaciones existentes no están disponibles o no pueden albergar al número de asistentes.
proceso de construcción
La construcción se realiza fuera del sitio, utilizando técnicas de producción ajustada para prefabricar edificios de una o varias plantas en secciones modulares 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, electricidad, agua potable, 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 se construyen normalmente en interiores en líneas de montaje . La construcción de los módulos puede tardar tan solo diez días, pero lo más frecuente es de uno a tres meses. Los módulos PMC pueden integrarse en proyectos construidos en el sitio o ser independientes y pueden entregarse con instalaciones electromecánicas , accesorios y acabados interiores.
Los edificios se construyen entre un 60 % y un 90 % fuera de la obra, en un entorno controlado de fábrica, y se transportan y ensamblan en el lugar de construcción final. Esto puede abarcar el edificio completo o componentes o subconjuntos de estructuras más grandes. En muchos casos, los contratistas de construcción modular trabajan con contratistas generales tradicionales para aprovechar los recursos y las ventajas de cada tipo de construcción. Los módulos terminados se transportan al lugar de construcción y se ensamblan con una grúa. [ 4 ] La colocación de los módulos puede tardar desde varias horas hasta varios días. La construcción fuera de la obra, que se realiza en paralelo a la preparación del terreno y que permite una finalización del proyecto más rápida, es una de las principales ventajas de la construcción modular. Cronograma de la construcción modular
Los edificios modulares permanentes se construyen para cumplir o superar los mismos códigos y estándares de construcción que las estructuras construidas in situ, y se utilizan los mismos materiales especificados por el arquitecto que en los edificios convencionales . Los edificios modulares permanentes pueden tener tantas plantas como permitan los códigos de construcción . A diferencia de los edificios reubicables, las estructuras modulares permanentes están diseñadas para permanecer en una misma ubicación durante toda su vida útil.
Consideraciones de fabricación
Todo el proceso de construcción modular otorga gran 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 de ensamblaje se controlen durante la fabricación y el ensamblaje en obra. Es vital que el diseño incluya suficiente margen para que el ensamblaje pueda compensar cualquier holgura o desalineación de los componentes. El uso de sistemas CAD avanzados , impresión 3D y sistemas de control de fabricación es fundamental para el éxito de la construcción modular. Esto difiere notablemente de la construcción tradicional, donde el operario a menudo puede fabricar la pieza a medida para cualquier instalación específica.
Materiales a granel
Paredes unidas al suelo
Techo con paneles de yeso instalados en cabina de pintura.
Techo colocado
Techo con tejas y revestimiento instalados.
Listo para su entrega en obra.
Vivienda modular de dos plantas
Casa modular Pratt en Tyler, Texas
Cocina modular Pratt
Casa modular Pratt en Tyler, Texas
Inversión inicial en producción
El desarrollo de fábricas para viviendas modulares requiere una importante inversión inicial. Para paliar la escasez de viviendas en la década de 2010, el Gobierno del Reino Unido (a través de Homes England ) invirtió en iniciativas de vivienda modular. Varias empresas británicas (por ejemplo, Ilke Homes , L&G Modular Homes , House by Urban Splash , Modulous, TopHat y Lighthouse) se crearon para desarrollar viviendas modulares como alternativa a las viviendas de construcción tradicional, pero fracasaron al no generar ingresos con la suficiente rapidez para cubrir los costes de la instalación de las plantas de fabricación.
Ilke Homes abrió una fábrica en Knaresborough , Yorkshire en 2018, y Homes England invirtió 30 millones de libras esterlinas en noviembre de 2019, [ 5 ] y otros 30 millones de libras esterlinas en septiembre de 2021. [ 6 ] A pesar de una nueva ronda de recaudación de fondos, que recaudó 100 millones de libras esterlinas en diciembre de 2022, [ 7 ] [ 8 ] Ilke Homes entró en administración el 30 de junio de 2023, [ 9 ] [ 10 ] con la mayoría de los 1150 empleados de la empresa despedidos, [ 11 ] y deudas de 320 millones de libras esterlinas, [ 12 ] incluyendo 68 millones de libras esterlinas adeudadas 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 ya que invirtió en su fábrica antes de obtener ingresos; para 2019, había perdido más de 100 millones de libras. [ 15 ] Los ingresos por ventas de un proyecto en Selby, además de proyectos en Kent y West Sussex, comenzaron a fluir en 2022, momento en el que las pérdidas totales del negocio habían aumentado a 174 millones de libras. [ 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 fracaso en aumentar su cartera de ventas. [ 17 ] [ 18 ] La empresa incurrió en pérdidas totales durante siete años de 295 millones de libras. [ 19 ]
Aceptación del mercado

Algunos compradores de vivienda y algunas instituciones crediticias se resisten a considerar las casas modulares como equivalentes en valor a las casas construidas en el sitio. Si bien las casas en sí pueden ser de calidad equivalente, las arraigadas regulaciones de zonificación 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 vivienda como opción de vivienda y/o inversión. En el Reino Unido y Australia, las casas modulares se han aceptado en algunas áreas regionales; sin embargo, no se construyen comúnmente en las grandes ciudades. Las casas modulares son cada vez más comunes en las áreas urbanas japonesas, debido a las mejoras en el diseño y la calidad, la rapidez y compacidad del ensamblaje en el sitio, así como a la reducción de costos y la facilidad de reparación después de terremotos. Las innovaciones recientes permiten que los edificios modulares sean indistinguibles de las estructuras construidas en el sitio. [ 20 ] Las encuestas han demostrado que las personas rara vez pueden distinguir entre una casa modular y una casa construida en el sitio. [ 21 ]
Casas modulares frente a casas móviles
Las diferencias incluyen los códigos de construcción que rigen la construcción, los tipos de materiales utilizados y cómo los bancos los evalúan para fines crediticios. 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 que rigen la construcción de casas construidas en el sitio. En los Estados Unidos, todas las casas modulares se construyen de acuerdo con el Código Internacional de Construcción (IBC), el IRC, el BOCA o el código que haya sido adoptado por la jurisdicción local. En algunos estados, como California, las casas móviles deben registrarse anualmente, al igual que los vehículos o los remolques estándar, ante el Departamento de Vehículos Motorizados u otra agencia estatal. Esto es cierto incluso si los propietarios retiran los ejes y la colocan sobre una base permanente. [ 23 ]
Cómo reconocer una casa móvil o prefabricada.
Una casa móvil debe tener una pequeña etiqueta metálica en el exterior de cada sección. Si no se encuentra la etiqueta, la información sobre la vivienda se puede consultar en el panel eléctrico. Esta etiqueta también debería indicar la fecha de fabricación. Las casas modulares no tienen etiquetas metálicas en el exterior, pero sí una placa de datos instalada en el interior, generalmente debajo del fregadero de la cocina o en un armario. La placa de datos proporciona información como el fabricante, la agencia de inspección independiente, los electrodomésticos y la fecha de fabricación.
Materiales
Los materiales utilizados en los edificios 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: Gracias a su facilidad de moldeo, permite la innovación en el diseño y la estética.
- Madera: La madera es un componente esencial en la mayoría de los edificios modulares. Gracias a su ligereza, facilita el montaje y el traslado de los módulos prefabricados.
- Hormigón: El hormigón ofrece una estructura sólida ideal para el refuerzo estructural de edificios modulares permanentes. Su uso como material base en este tipo de construcciones es cada vez más frecuente, gracias a sus diversas características, como resistencia al fuego, ahorro energético, mayor aislamiento acústico y durabilidad. [ 26 ]
Con frecuencia se utilizan pisos, paredes y techos con estructura de madera. Algunas casas modulares incluyen exteriores de ladrillo o piedra, encimeras de granito y techos con fuerte pendiente. Las casas modulares pueden diseñarse para asentarse sobre una cimentación perimetral o un sótano. En cambio, las casas móviles se construyen con un chasis de acero que es fundamental para 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 comúnmente asociado con las casas móviles ha llevado a algunos fabricantes a comenzar a usar el término "construcción fuera del sitio".
Las nuevas ofertas modulares incluyen otros métodos de construcción, como los marcos de madera laminada cruzada . [ 27 ]
Financiación
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 para la construcción.
Normas y consideraciones de zonificación
Por lo general, las viviendas modulares se construyen según los códigos locales, estatales o municipales, lo que resulta en que las viviendas de una misma 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 viento, calor y carga de nieve. Por ejemplo, las casas construidas para su ensamblaje final en una zona propensa a huracanes, terremotos o inundaciones pueden incluir refuerzos adicionales para cumplir con los códigos de construcción locales. Las estructuras de acero y/o madera son opciones comunes para la construcción de una casa modular.
Algunos tribunales estadounidenses han dictaminado que las restricciones de zonificación aplicables a las casas móviles no se aplican a las casas modulares, ya que estas últimas están diseñadas para tener una cimentación permanente. Además, en Estados Unidos, las diferencias de valoración entre las casas modulares y las construidas in situ suelen ser insignificantes en la práctica de tasación inmobiliaria ; en algunas zonas del mercado, las casas modulares pueden evaluarse de la misma manera que las viviendas construidas in situ de calidad similar (dependiendo de las prácticas de tasación locales, según las Normas Uniformes de Práctica Profesional de Tasación ). En Australia, los parques de casas prefabricadas se rigen por una legislación adicional que no se aplica a las casas modulares permanentes. Los posibles avances en la equivalencia entre los tipos de vivienda modular y construida in situ a efectos de tasación inmobiliaria , financiación y zonificación podrían incrementar las ventas de casas modulares con el tiempo. [ 30 ]
CLASP (Programa Especial del Consorcio de Autoridades Locales)
El Programa Especial del Consorcio de Autoridades Locales (abreviado y más comúnmente conocido como CLASP) se formó en Inglaterra en 1957 para aunar los recursos de las autoridades locales con el propósito de desarrollar un programa de construcción de escuelas prefabricadas. Inicialmente desarrollado por Charles Herbert Aslin, arquitecto del condado de Hertfordshire , el sistema se utilizó como modelo en varios otros condados, especialmente en Nottinghamshire y Derbyshire . La popularidad de CLASP en estas zonas mineras de carbón se debió en parte a que el sistema permitía la sustitución relativamente sencilla de secciones de edificios dañadas por hundimientos.
Desarrollando fuerza

Las casas modulares están diseñadas para ser más resistentes que las casas tradicionales, por ejemplo, sustituyendo los clavos por tornillos, añadiendo pegamento a las juntas y utilizando entre un 8 % y un 10 % más de madera que las viviendas convencionales. [ 31 ] Esto ayuda a que los módulos mantengan su integridad estructural durante su transporte en camiones hasta la obra. Sin embargo, existen pocos estudios sobre la respuesta de los edificios modulares a las tensiones del transporte y la 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 resistieron mejor en comparación con otras construcciones. [ 32 ]
Marcado CE
La marca CE es una norma de construcción que garantiza al usuario la resistencia mecánica y la solidez de la estructura. Se trata de un sello otorgado por las autoridades competentes de la Comunidad Europea para el control integral del proceso y la trazabilidad.
Todas las operaciones de fabricación están siendo supervisadas y registradas:
- Los proveedores deben ser conocidos y estar certificados,
- Las materias primas y los productos que se adquieran deben registrarse por lote utilizado,
- Los productos elementales se registran y se controla su calidad,
- La calidad del ensamblaje se gestiona y evalúa paso a paso,
- Una vez finalizada la fabricación de una unidad modular, se realizan una serie de pruebas y, si se cumplen los estándares de calidad, se le asigna un número único y un sello CE.
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 a los terremotos.
Edificio modular abierto
El término modularidad puede percibirse de diferentes maneras. Incluso puede extenderse al desarrollo de aplicaciones P2P (peer-to-peer), donde un uso personalizado de la tecnología P2P se realiza con la ayuda de un paradigma modular. En este caso, componentes bien definidos con interfaces claras pueden combinarse para implementar funciones arbitrariamente complejas con la esperanza de una mayor proliferación de la tecnología P2P autoorganizada. Los edificios modulares abiertos son un excelente ejemplo de esto. La construcción modular también puede ser de código abierto y sostenible. Bauwens, Kostakis y Pazaitis [ 33 ] profundizan en este tipo de modularidad. 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 partes de la construcción de viviendas. Se trata de una iniciativa 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 proporcionan a las personas las herramientas para reconfigurar la esfera pública en la zona donde viven, especialmente en entornos urbanos. Existe un sólido componente socializador que recuerda a la arquitectura vernácula preindustrial y a la construcción comunitaria. [ 34 ]
Algunas organizaciones ya ofrecen viviendas modulares. Estas organizaciones son relevantes porque permiten compartir en línea planos y herramientas de construcción. Dichos planos se pueden ensamblar mediante fabricación digital, como la impresión 3D, o incluso utilizando materiales de bajo costo de las comunidades locales. Se ha observado que, dada la facilidad de uso de estos materiales (por ejemplo, el contrachapado), se puede facilitar la adopción de estas construcciones abiertas en zonas o comunidades que carecen de los conocimientos o las capacidades de las empresas de arquitectura o construcción convencionales. Por lo tanto, permite una forma de construir casas y edificios mucho más estandarizada. La idea fundamental sigue siendo clave: facilitar el acceso a diseños intuitivos que cualquiera puede utilizar para construir de forma más sostenible y asequible.
En este sentido, la modularidad consiste en construir una casa a partir de diferentes piezas estandarizadas, como si se tratara de resolver un rompecabezas.
La impresión 3D puede utilizarse para construir la casa.
El estándar principal es OpenStructures y su derivado Autarkytecture . [ 35 ]
Investigación y desarrollo
La construcción modular es objeto de continua investigación y desarrollo a nivel mundial, a medida que la tecnología se aplica a edificios cada vez más altos. La investigación y el desarrollo son llevados a cabo por empresas de construcción modular y también por institutos de investigación como el Modular Building Institute [ 36 ] y el Steel Construction Institute [ 37 ] .
Véase también
- Viviendas asequibles
- Vivienda alternativa
- Construcción modular comercial
- Impresión 3D para la construcción
- Casa contenedor
- Casa prefabricada
- Lista de software BIM
- Casa de acero MAN
- Viviendas prefabricadas
- Métodos modernos de construcción
- Diseño modular
- Edificio portátil
- Prefabricación
- Arquitectura de código abierto
- Hardware de código abierto
- Estructuras abiertas
- Casa prefabricada
- Edificios reubicables
- Vehículos recreativos
- Arquitectura con contenedores de envío
- Casa construida con estructura de madera
- Movimiento de casas pequeñas
- Toter
Referencias
- 1 2 Lacey, Andrew William; Chen, Wensu; Hao, Hong; Bi, Kaiming (2018). "Respuesta estructural de edificios modulares: una visión general". Journal of Building Engineering . 16 : 45–56 . doi : 10.1016/j.jobe.2017.12.008 . hdl : 20.500.11937/60087 .
- ↑ Lacey, Andrew William; Chen, Wensu; Hao, Hong; Bi, Kaiming (2019). "Revisión de las conexiones atornilladas entre módulos en edificios modulares de acero". Journal of Building Engineering . 23 : 207–219 . doi : 10.1016/j.jobe.2019.01.035 . S2CID 86540434 .
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