Sistemas de Construcción Industrializada y Prefabricación: Fundamentos y Aplicaciones

1. Industrialización vs. Prefabricación

La industrialización es un enfoque global de la construcción. Consiste en aplicar métodos propios de la industria, como la planificación, la estandarización, el uso de tecnología y las técnicas de producción masiva, para mejorar la eficiencia, la productividad, la economía, la sostenibilidad y la calidad del producto. Para que exista verdadera industrialización, es necesario que exista una automatización del proceso constructivo desde el diseño hasta la gestión mediante tecnologías avanzadas.

Por su parte, la prefabricación se centra en el proceso constructivo en sí. Consiste en fabricar elementos o sistemas constructivos fuera de la obra, generalmente en fábrica, para luego transportarlos y montarlos en su ubicación final. Esto permite mayor control de la precisión en la ejecución.

Ventajas e inconvenientes de la prefabricación

• Ventajas:
  • Reducción del tiempo de ejecución.
  • Control del gasto (menor tiempo de puesta en obra, menos desplazamientos de personal y maquinaria, menor consumo de recursos).
  • Simplificación de las labores de control de ejecución.
  • Mejora de la calidad y facilidad de implementación de controles.
  • Reducción de riesgos y de residuos generados.
• Inconvenientes:
  • Necesidad de modulación.
  • Limitaciones de diseño y de obra.
  • Volumen de obra mínimo requerido.

2. Elementos prefabricados

• Estructuras
• Cubiertas
• Fachadas

3. Estructuras prefabricadas

• Elementos de cimentación
• Pilares
• Vigas
• Elementos planos: Forjados de vigueta y bovedillas, forjados de losas alveolares, forjados de chapa colaborante, forjados con paneles TT.
• Muros portantes
• Escaleras prefabricadas

4. Elementos de cimentación

• Pilotes
• Tablestacas
• Zapatas

4.1 Pilotes

• Pilotes de hormigón armado: utilizados para trabajar a compresión en cimentaciones profundas.
• Pilotes de hormigón pretensado: funcionan bien a tracción; ideales para tablestacas y zonas sumergidas.
• Pilotes con taladro interior longitudinal: indicados para terrenos con capas blandas en profundidad.
• Micropilotes: cilindro prefabricado de hormigón armado completado en obra con inyecciones de lechada de cemento.

Instalación: Se realiza por hinca mediante impactos de energía controlada. La hinca evita la extracción de tierras y mejora el terreno. La longitud varía entre 5 y 14 m, pudiendo alcanzar mayores profundidades mediante juntas.

4.2 Tablestacas

Son estructuras de contención flexibles, definitivas o temporales, que permiten realizar excavaciones de cualquier tipología (talud, zanja, pozo, sótano). Se hincan en el terreno mediante vibración o golpeo.

4.3 Zapatas

Pueden ser in situ o prefabricadas (en masa o armadas). Se clasifican en aisladas, combinadas, centradas o descentradas.

• 4.3.1 Zapata semiprefabricada: Armaduras y hormigón se completan in situ.
• 4.3.2 Zapata prefabricada en cáliz: Incluye un hueco central para la introducción del pilar, sellado con mortero sin retracción.
• 4.3.3 Unión por vainas: El pilar se inserta con esperas dentro de los agujeros de las vainas.
• 4.3.4 Unión por anclajes roscados: El pilar se fija mediante pernos roscados.

5. Pilares

Pueden fabricarse hasta en longitudes de 25 m. Se clasifican según su material (mixtos o de hormigón armado), su unión (cimentación-pilar, pilar-pilar, pilar-viga) y el grado de rigidización de los nudos (articulado o empotrado).

6. Vigas

Se clasifican por su función (dinteles o jácenas), su forma de trabajar (armadas o pretensadas) y su sección (I, DT, T, rectangular, L, doble nervio o "twin", omega, Y, canal).

7. Forjados

Soportan el peso de la cubierta y esfuerzos de flexión. Tipos: vigueta y bovedilla, prelosas, placas alveolares, losas macizas y chapa colaborante.

8. Escaleras

Piezas autoportantes prefabricadas que incluyen el peldañeado para recibir acabados directamente.

9. Fachadas prefabricadas de hormigón

Se clasifican según su composición (paneles pesados o ligeros), sección (macizos, multicapa, alveolados), forma y comportamiento (portantes o autoportantes).

9.1 Paneles pesados

Pueden ser no estructurales (10-12 cm) o estructurales (14-20 cm). Ofrecen diversos acabados: liso, texturizado, lavado al ácido, árido visto o chorro de arena.

9.2 Paneles ligeros (GRC)

Compuestos por microhormigón con fibra de vidrio. Son muy ligeros (10-15 mm de espesor), lo que facilita el transporte y montaje. Tipos: lámina, sándwich y stud-frame.

9.3 Montaje

El montaje implica encuentros precisos (panel-forjado, panel-pilar, entre paneles). Las uniones pueden ser secas (atornilladas o soldadas) o húmedas (hormigonadas in situ). El sellado de juntas es crítico para la estanqueidad y el comportamiento térmico.

10. Fachadas prefabricadas metálicas

Se presentan en formato cassette, panel o chapa, y pueden ser simples o tipo sándwich con aislamiento.

11. Cubiertas

Clasificadas por su inclinación (planas o inclinadas) y composición (invertida, ventilada, transitable, ajardinada, deck o industrial). Las cubiertas planas requieren capas de soporte, formación de pendiente, capas separadoras, impermeabilización, aislamiento térmico y protección.