El diseño modular desde la perspectiva de la construcción
Sobre el autor: Nick Gómez, de Lowney Architecture, cuenta con más de 15 años de experiencia en proyectos de viviendas multifamiliares y modulares para clientes con y sin ánimo de lucro. Como director del estudio multifamiliar de la empresa con sede en Oakland, California, Nick ha gestionado proyectos galardonados desde el desarrollo del diseño hasta la administración de la construcción.
El Mayfair en El Cerito, CA.
A lo largo de esta serie de tres partes(Parte 1, Parte 2), hemos analizado la optimización de proyectos para la construcción modular. En las entregas anteriores, hemos estudiado la construcción modular desde el punto de vista del diseño y la fabricación. Ahora nos centraremos en las consideraciones constructivas que ayudarán a los proyectos a aprovechar al máximo el valor asociado a este método de construcción. Para ofrecerle la perspectiva de un contratista, Lowney Architecture ha colaborado con Mark Zaleski y Deanne Tipton de Cahill Contractors en el contenido de este artículo.
A diferencia de los proyectos tradicionales de construcción in situ, los proyectos modulares requieren una coordinación previa importante, no sólo en lo que respecta al diseño, sino también a la programación del proyecto y la licitación de la fábrica. Creemos que los equipos de desarrollo se beneficiarán de un conocimiento más profundo de algunas de las consideraciones del contratista exclusivas del enfoque modular.
Licitación y selección en fábrica
Lo ideal sería que la licitación de la fábrica modular se produjera durante la fase de diseño esquemático para optimizar los beneficios de la asociación, y el proveedor debe estar en juego no más tarde del 50% de la fase de desarrollo del diseño. Entre las variables clave en la selección de la fábrica están el precio, el calendario, la cartera de pedidos, el balance, la capacidad de fianza y los requisitos del propietario. Es fundamental que la fábrica seleccionada tenga capacidad no sólo para producir los módulos, sino también para hacerlo en el momento en que el calendario del proyecto exija que estén listos para su instalación in situ.
Los requisitos del propietario también pueden condicionar la selección de un proveedor modular. Entran en juego las relaciones existentes, los costes, las fianzas, los acuerdos contractuales y los calendarios de pago. La cuestión de si el "Made in the USA" es importante o no debe discutirse de antemano, ya que hay fábricas canadienses y extranjeras fuertes en el mercado que pueden suministrar de forma competitiva a regiones del mercado estadounidense.
En el caso de los módulos, los gastos de transporte son un factor clave. Los gastos de envío y las tarifas de los camiones varían en función de la geografía, la ubicación de la fábrica modular y su proximidad al lugar de desarrollo. Además, es importante tener en cuenta que los retrasos o las entregas anticipadas que requieran la puesta en escena local de los módulos terminados reflejarán un aumento de los costes.
Por lo general, cada proveedor modular varía en detalles del producto como la selección de armarios y ventanas. Esto es importante porque la fábrica se sentirá más cómoda adquiriendo e instalando aquello con lo que está familiarizada, lo que probablemente se traducirá en un ahorro de costes y tiempo gracias a las relaciones especiales entre las fábricas y sus proveedores de materiales. Por ello, es fundamental trabajar con los equipos de arquitectura e ingeniería en el diseño inicial y las normas de construcción ecológica del proyecto.
Dados estos elementos interconectados, resulta ventajoso que el proveedor de módulos se incorpore pronto para colaborar con el arquitecto, el propietario y el contratista general en la optimización del diseño, la ingeniería de valor, los detalles y el calendario del proyecto.
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El proyecto Mayfair, que lleva el nombre de la cadena de supermercados que ocupó la manzana en su día, recibió su primer módulo apilado en octubre de 2020 y alcanzó su altura total de seis plantas tras diez días de montaje.
Alcance de la construcción en fábrica
Evaluar qué parte de la construcción puede realizarse fuera del emplazamiento es una determinación fundamental a la hora de aprovechar la construcción modular. En general, cuanto más pueda construir el proveedor modular en su propia fábrica, mayor será el ahorro en costes de construcción. Esto debe negociarse no sólo en términos monetarios, sino también por el impacto que tiene en los documentos de permiso de los equipos de arquitectos e ingenieros, que se dividen entre el ámbito de trabajo de la obra y el de la fábrica.
Es importante asegurarse de que el proveedor modular se encuentra dentro de su zona de confort. Las fábricas pueden proporcionar al contratista parapetos, muros de contención de huecos de pasillo y otros elementos instalados en obra y suministrados por la fábrica. Evite forzar a la fábrica a suministrar elementos que puedan resultar menos costosos para la secuencia de obra y la instalación del contratista.
Para sacar el máximo partido de una construcción modular, es fundamental limitar el trabajo in situ dentro de las unidades acabadas en fábrica. Las excepciones habituales a esta regla son las persianas, los dispositivos de seguridad y cualquier costura en las líneas de unión que se producen en las aberturas y puertas entre módulos en unidades de varias habitaciones.
Evaluación del emplazamiento y logística
Para los contratistas, la evaluación del emplazamiento y el desarrollo del correspondiente plan logístico es un primer estudio crítico necesario para confirmar si el sistema modular tiene sentido como método de entrega. Una consideración fundamental, exclusiva de las construcciones modulares, de la que se derivan muchos otros aspectos logísticos, son las dimensiones máximas de los módulos: 72' x 16' de ancho x 12'-6" de alto. Estas dimensiones se rigen principalmente por los límites de los camiones de carretera, ya que todo lo que sea mayor requiere medidas especiales. Por ejemplo, California exige que las cargas de gran tamaño vayan escoltadas por la patrulla de carreteras, lo que hace que su coste sea prohibitivo.
A diferencia de los proyectos tradicionales de construcción in situ, los proyectos modulares requieren una coordinación previa importante, no sólo en lo que respecta al diseño, sino también a la programación del proyecto y la licitación de la fábrica. Creemos que los equipos de desarrollo se beneficiarán de un conocimiento más profundo de algunas de las consideraciones del contratista exclusivas del enfoque modular.
Entrega del emplazamiento y secuenciación
Cuando se emplea la construcción modular, es necesario revisar y aprobar las solicitudes de información y los pliegos de condiciones, y los propietarios tienen que elegir los acabados mucho antes que en la construcción típica in situ. La fábrica deberá completar los planos de taller para su revisión y aprobación por parte del propietario, el arquitecto y los ingenieros, antes de la producción de los módulos prototipo. La fábrica solicitará un "bloqueo de diseño" antes de adquirir los materiales para el prototipo de módulo, un proceso que suele producirse al menos seis meses antes de la producción total.
Proceso de construcción de la fábrica
A menos que el propietario contrate directamente a la fábrica, la construcción de los módulos fuera de la obra no disminuye la responsabilidad del contratista. De hecho, la necesidad de revisión y supervisión por parte del contratista es igual de crítica en el contexto modular. La fábrica modular suele tener su propio plan escrito de control y aseguramiento de la calidad que debe ser aprobado por el Estado. El contratista general debe supervisar los esfuerzos de control de calidad de la fábrica. También se recomienda que el arquitecto y sus asesores ayuden en las tareas de control de calidad, pero estas partes no son responsables del control de calidad, un factor que puede variar en función de los fondos disponibles y de la ubicación de la fábrica.
El proceso de lista de comprobación también puede variar en función de la ubicación de la fábrica en relación con el propietario, el arquitecto, el contratista y la obra. Normalmente, hay una lista de comprobación para el prototipo de la que deben formar parte el propietario, el arquitecto, los consultores de diseño, el contratista general, el representante del propietario y cualquier inspector de la entidad crediticia para "establecer las expectativas". También existe una lista de comprobación para la producción principal de los módulos, que suele llevar a cabo el proveedor de módulos junto con el contratista general. El propietario y el arquitecto también pueden realizar visitas periódicas a la fábrica.
Cabe destacar que el subcontratista de diseño y construcción de rociadores contra incendios del contratista general es el único subcontratista que trabaja tanto dentro de la fábrica modular como in situ. La fábrica modular debe acomodar al subcontratista de rociadores contra incendios para la instalación del sistema de rociadores contra incendios dentro de los módulos y para las pruebas del sistema en la fábrica. Por este motivo, el contratista suele elegir un subcontratista de rociadores contra incendios que conozca la fábrica y esté cerca de la obra.
Los rociadores contra incendios, las alarmas contra incendios, cualquier mantenimiento exterior del edificio (EBM) y los sistemas de radiocomunicaciones de respuesta a emergencias (ERRCS) deben diseñarse con antelación para coordinarlos con la producción modular, y las medidas de seguridad contra incendios deben presentarse al estado para la obtención de permisos. Los consultores de rociadores contra incendios y alarmas contra incendios que suelen incorporarse a la construcción deberán adelantarse para coordinarse con el diseño de la fábrica y la obtención de permisos.
La secuencia de producción y entrega entre la fábrica y el emplazamiento también es fundamental. Lo ideal es sincronizar los tiempos de producción de los módulos de la fábrica y el inicio de la colocación de los módulos para minimizar el tiempo de almacenamiento intermedio. Al crear el calendario del proyecto, se necesitan dos calendarios: uno para la construcción en línea con sus permisos y otro para el proceso modular con sus permisos. A partir de ahí, se combinan y ajustan para que estén en coordinación con el proceso de la fábrica y los permisos del equipo de diseño.
Algunos detalles sobre el calendario modular: Hay que dejar tiempo para las presentaciones, la adquisición de materiales y la producción de prototipos. Normalmente, la obtención de los permisos estatales ("modulares") lleva menos tiempo que la de los permisos de construcción. La programación debe tener en cuenta las condiciones meteorológicas en torno a la colocación de los módulos, incluido el tiempo suficiente para colocar un tejado en la estructura antes de la temporada de lluvias.
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Inspecciones in situ y en fábrica
El Estado es responsable de las inspecciones de los módulos producidos en la fábrica, y la fábrica se encarga de contratar y compensar a la empresa de inspección externa aprobada por el Estado, como NTA. Esto se incluye en el alcance de la oferta de los proveedores. La empresa de inspección revisa los módulos y el programa de control de calidad de la fábrica. El inspector no inspecciona necesariamente cada módulo individual en cada paso del proceso de producción, sino que su intención es inspeccionar los sistemas estructurales y de seguridad contra incendios. Una vez inspeccionado y aprobado un módulo, se le pone un sello físico y la empresa de inspección informa al Estado.
Por lo general, las jurisdicciones locales no inspeccionan ni revisan el interior de las unidades modulares, excepto los sistemas de seguridad y cualquier trabajo instalado in situ, como en los pasillos comunes, las conexiones estructurales y los detalles de continuidad contra incendios en las conexiones de los módulos.
El propietario, los prestamistas del propietario, el arquitecto, sus asesores y el contratista general realizan inspecciones adicionales en la fábrica. El número de inspecciones depende de la ubicación de la fábrica y de las preferencias de supervisión del propietario.
Debe construirse al menos un módulo prototipo antes de la producción en serie, que se utilizará como "maqueta". En última instancia, este módulo se instalará permanentemente en el edificio, por lo que debe ser inspeccionado y aprobado por la empresa de inspección estatal. El módulo prototipo "marca la pauta" y debe ser inspeccionado minuciosamente por todas las partes del proyecto. Lo ideal sería que los prototipos abarcaran tanto los tipos de unidades estándar como los totalmente accesibles del proyecto, así como cualquier condición exclusiva que el propietario o el equipo de diseño deseen revisar antes de la producción.
Configuración de los módulos
La diversión comienza realmente cuando los módulos empiezan a apilarse, un trabajo del que a menudo se encargan contratistas especializados que se centran exclusivamente en la colocación de módulos. Los módulos se colocan en una secuencia planificada previamente para minimizar los movimientos de las grúas. Las fábricas de módulos suelen producir de tres a cinco módulos al día, mientras que la colocación in situ puede dar cabida a entre 10 y 14 módulos diarios. Para lograr la máxima eficacia, como ya se ha comentado, la producción y el almacenamiento de los módulos deben coordinarse específicamente con el calendario de montaje.
Las grúas se encargan del trabajo pesado en una construcción modular, y las más utilizadas para este fin son las grúas hidráulicas de "neumáticos de goma" sobre camión. Para obras más grandes con espacio y grandes alcances, puede utilizarse una grúa sobre orugas, aunque el número de grúas sobre orugas disponibles en el país es limitado. Las grúas torre no suelen utilizarse porque los módulos pesan demasiado.
Acabado
La construcción modular requiere acabados in situ, incluida la realización de conexiones estructurales e inspecciones especiales. Las conexiones estructurales de las paredes exteriores suelen consistir en correas fijadas al exterior de los módulos. Las conexiones estructurales interiores suelen realizarse en los pasillos e incluyen correas, pernos y sistemas de amarre.
Los pasillos, escaleras y huecos de ascensor se acaban in situ, e incluso cuando se incorporan como parte del sistema modular, no están completamente acabados. Las conexiones estructurales interiores y MEP se realizan en el pasillo. Los huecos de los ascensores y de los conductos de basura se entregan abiertos o apoyados en una estructura provisional para su transporte. El contratista programará y secuenciará los trabajos de obra y cierre necesarios para completar la instalación y las inspecciones.
Las conexiones MEP para los empalmes verticales también se realizan in situ. Las conexiones mecánicas, eléctricas, de fontanería y de rociadores contra incendios se realizan en el pasillo común para evitar que entren en las unidades acabadas. La única excepción serán los dispositivos de alarma contra incendios instalados en fábrica.
Los acabados exteriores y la cubierta completan los elementos de construcción in situ. La fábrica instalará una membrana de EPDM de sacrificio en la parte superior de cada módulo para protegerlo de la intemperie durante el transporte, que se retirará durante el proceso de montaje o se abandonará en el lugar. La fábrica incluye el revestimiento exterior, como Densglass, y las ventanas con tapajuntas de membrana. Los parapetos, los parasoles y cualquier extrusión exterior no suelen construirse en fábrica. Por último, cualquier equipo de la azotea, incluyendo el mantenimiento solar y exterior del edificio se instala in situ, pero tendrá que ser coordinado con la producción de la fábrica para el bloqueo requerido y o estructura oculta instalada en fábrica.
Una vez terminada la construcción in situ, se conectan y ponen en servicio los servicios públicos, incluidos los de agua, electricidad y baja tensión. Por lo general, las garantías en el contexto modular son las mismas que en la construcción in situ, aunque el inicio del periodo de garantía deberá negociarse con el proveedor modular. Los proveedores presionan para que el periodo de garantía empiece cuando se aceptan los módulos; los propietarios quieren que empiece cuando se termina el proyecto o cuando aceptan la entrega del proyecto.
Resumen
En esta serie de artículos de tres partes, hemos analizado la optimización de proyectos para el diseño, la producción en fábrica y la instalación por parte del contratista. Esperamos que esto le sirva de hoja de ruta para sus futuros proyectos de construcción fuera de obra y que cada vez más personas utilicen este método de entrega, especialmente en regiones con mercados inmobiliarios con escasez de viviendas y una necesidad de rapidez para hacer frente a la escasez.
Este artículo se publicó por primera vez en Modular Advantage - Edición de mayo/junio de 2021.
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