Los huesos de la construcción modular: Ventajas y retos de tres materiales de construcción habituales

Construcción modular con madera

Según Allison Arieff y Bryan Burkhart, autores del libro "Prefab", el uso de la madera en la construcción modular es la práctica más habitual desde el siglo XVII. El uso de la madera en la construcción modular es muy beneficioso debido a sus propiedades como material de construcción. La madera es fácil de manipular a mano o con maquinaria, tiene baja toxicidad, es biodegradable, es fácil de reutilizar y reciclar, y es asequible. La madera es un material combustible que tiene una importante propiedad térmica, ya que no se dilata con el calor. De hecho, gana resistencia cuando se seca con más calor. La madera también es un buen aislante contra la electricidad (ayuda a minimizar las descargas eléctricas) y la pérdida de energía.

Entre los elementos estructurales más comunes se encuentran las piezas individuales 2X utilizadas en las vigas del tejado, las vigas del suelo y las paredes; las vigas en I de madera, las vigas laminadas de ingeniería, la madera contrachapada, los tableros de virutas orientadas (OSB) y los paneles compuestos. La madera se utiliza en el taller de fabricación modular para crear paneles de pared exteriores que incluyen capas adicionales de impermeabilización, aislamiento, barrera de vapor, paneles de yeso y revestimiento.

La prefabricación en una fábrica permite que la madera permanezca seca y a una temperatura constante mientras se corta y ajusta con precisión a tolerancias exactas. La prefabricación minimiza los residuos, ahorra recursos y simplifica el reciclado de los desechos. Los componentes o módulos producidos en fábrica pueden transportarse a la obra y ensamblarse con tolerancias extremadamente estrictas. Gracias a su capacidad para ser manipulada, laminada y reutilizada, la madera seguirá siendo una fuente de material sostenible para la construcción modular.

Construcción modular con acero/aluminio

Los metales pueden describirse como dúctiles, duros, conductores, precisos y fuertes. Se clasifican en metales ferrosos y no ferrosos. Los metales ferrosos se utilizan principalmente en aplicaciones estructurales porque son fuertes, dúctiles y duraderos debido a su alto contenido en hierro. Pueden tratarse con recubrimientos como el galvanizado para evitar la corrosión cuando están expuestos a la intemperie y manipularse fácilmente para crear una gran variedad de formas y tamaños. Los no férreos se utilizan en aplicaciones de techado y revestimiento y son metales resistentes a la corrosión natural.

Aunque el acero es un material caro en comparación con la madera y el hormigón, es la opción más económica si se construyen estructuras de grandes luces, estructuras de gran altura y diseños geométricos únicos, debido a su resistencia y rapidez de construcción. El acero es un material inorgánico e incombustible, por lo que tiene ventaja contra el fuego. Otra ventaja de las estructuras de acero es que son muy resistentes y pueden sobrevivir incluso en las condiciones climáticas más críticas. Puede utilizarse durante mucho tiempo gracias a su resistencia y durabilidad. Se puede transportar fácilmente y se puede reutilizar desatornillando sus componentes.

El aluminio es una aleación no férrica dúctil y conocida por su resistencia a la corrosión. Puede reciclarse repetidamente con poca energía o pérdida de sus propiedades materiales. Como el aluminio es ligero y duradero, puede ensamblarse fácilmente en paneles y módulos, transportarse y montarse con rapidez y precisión.

Los componentes de acero de calibre ligero (que tienen una mayor relación resistencia-peso) pueden utilizarse en lugar de madera 2X o junto con entramado de madera. Para los montantes y las vigas, los elementos se conforman en secciones en forma de C. Para las placas superior e inferior de las paredes y las cabeceras de las viguetas, se utilizan secciones de canal. Se les practican agujeros cada 60 cm para alojar el cableado y la fontanería.

Construcción modular con hormigón

En la construcción tradicional in situ, el hormigón se mezcla con cemento Portland, arena, áridos (grava pequeña de varios tamaños) y agua en un proceso llamado hidratación que endurece (cura) el hormigón hasta alcanzar la resistencia especificada (es decir, 3000 psi). La resistencia a la tracción del hormigón depende de la fibra y el acero de refuerzo. Este material requiere mucha mano de obra porque hay que montar encofrados, colocar el hormigón (verterlo en el encofrado) y darle un acabado (fratasar y alisar).

La construcción modular con hormigón suele consistir en edificios como aseos, edificios de concesión, instalaciones de duchas, refugios, edificios de servicios públicos, etc. en los que las paredes están fabricadas con hormigón prefabricado de alta resistencia o unidades de mampostería de hormigón (CMU) y el tejado puede estar construido con paneles prefabricados de hormigón ligero, paneles metálicos, tejas de hormigón o tejas arquitectónicas tradicionales. Los edificios se diseñan y construyen para cumplir todos los códigos de edificación locales. Pueden tener una gran variedad de colores y texturas, como ladrillo, piedra, estuco, bloques de dos caras, revestimiento de tablas y listones o revestimiento horizontal. Los edificios son prefabricados y se entregan completos y listos para su uso, incluyendo fontanería y electricidad cuando proceda. Los edificios modulares de hormigón también pueden construirse sobre cimientos permanentes de hormigón armado vertido in situ. Estos edificios se anclan permanentemente a una cimentación maciza con una zapata profunda diseñada para cargas sísmicas pesadas con el fin de garantizar la estabilidad y la integridad de toda la estructura.