Construcción modular multifamiliar: Un estudio de campo sobre el cumplimiento del código energético y el rendimiento mediante la prefabricación fuera de la obra
Kevin Grosskopf es profesor de la Universidad de Nebraska-Lincoln
La prefabricación en un entorno de fábrica puede mejorar el rendimiento de los edificios modulares en comparación con los edificios tradicionales construidos in situ. Para validar esta premisa, el Departamento de Energía de EE.UU. (DOE) financió un estudio de tres años, de 2020 a 2023, en el que se comparaba el rendimiento energético de más de 50 edificios multifamiliares modulares y construidos in situ que se estaban construyendo en Los Ángeles, San Francisco, Filadelfia y Seattle. Además del rendimiento energético, el DOE también estaba interesado en el ahorro potencial de costes de la construcción modular, así como en otras oportunidades y retos del mercado.
Conjunto de grúas en una obra modular (VBC), Filadelfia PA, 2022. Proyecto de uso mixto de 260.000 pies cuadrados que consta de 5 plantas y 410 unidades modulares residenciales sobre 2 plantas de podio comercial construido in situ.
Parte I - Rendimiento energético
Los edificios multifamiliares seleccionados para este estudio tenían una media de 6 plantas, 140.390 pies cuadrados y 144 unidades. Se recopilaron datos sobre varios sistemas de materiales y equipos relacionados con la energía. La recopilación de datos de cada proyecto comenzó con una revisión de los planos seguida de dos inspecciones sobre el terreno. En el caso de los proyectos modulares, la primera inspección se realizó en la fábrica y la segunda en la obra. Los resultados indican que el rendimiento de los principales materiales y equipos relacionados con la energía en la construcción multifamiliar modular fue algo mejor que el de los construidos in situ, especialmente en las zonas climáticas 3 (Los Ángeles y San Francisco).
El estudio del DOE también examinó el rendimiento energético tras la ocupación de otros 20 edificios multifamiliares modulares terminados entre 2013-2022 en estas mismas zonas. Aunque parecía haber poca diferencia entre el uso anual de energía en los edificios multifamiliares modulares (36,0 kBtu/pie cuadrado/año) en comparación con más de 120 edificios construidos in situ (35,8 kBtu/pie cuadrado/año), las puntuaciones de ENERGY STAR™ para los modulares (86) fueron más altas de media en comparación con los construidos in situ (81).
Dado que la mayoría de los edificios modulares de este estudio eran viviendas asequibles, las unidades de apartamentos eran más pequeñas por término medio (560 pies cuadrados) en comparación con las unidades construidas in situ (830 pies cuadrados). En consecuencia, la densidad de ocupación en los edificios multifamiliares modulares era entre un 30 y un 50% mayor. Si se tiene esto en cuenta, el rendimiento energético de la construcción modular multifamiliar es probablemente (mucho) mejor que el de la construcción in situ. Aunque se observaron pocas diferencias entre los tipos de materiales y equipos utilizados en la construcción multifamiliar modular o de obra, la calidad de la instalación parecía ser significativamente mejor en modular.
Parte II - Oportunidades y retos del mercado
Durante las inspecciones de las fábricas y las obras, se realizaron entrevistas con las partes interesadas en el proyecto para identificar las principales oportunidades y retos de implantación en el mercado. Los resultados sugieren que la ventaja más significativa de la construcción modular es el ahorro de tiempo. La prefabricación a pie de obra puede realizarse simultáneamente con la construcción in situ, lo que reduce el tiempo, los gastos generales del proyecto y el impacto de las condiciones meteorológicas. En general, los edificios modulares de este estudio se terminaron entre un 25% y un 30% más rápido de media que los construidos in situ. A pesar de los costes de transporte añadidos, la construcción modular (243 $/pie cuadrado) también resultó ser competitiva en costes con la construcción in situ (251 $/pie cuadrado), especialmente si se tienen en cuenta los plazos de construcción más cortos y la velocidad de comercialización.
Sin embargo, siguen existiendo obstáculos al crecimiento del mercado modular, como una industria de la construcción poco dispuesta a cambiar los métodos tradicionales de construcción in situ, la consideración de lo modular demasiado tarde en el proceso de diseño, la falta de normas industriales modulares y los riesgos asociados a los constructores modulares como proveedores o subcontratistas muy grandes en el proceso de entrega de diseño-licitación-construcción.
Para resolver estos problemas, algunos fabricantes han asumido un papel más importante en el proceso de diseño, fabricación y construcción. En concreto, los fabricantes han empezado a ofrecer soluciones de construcción "llave en mano" prestando servicios internos de diseño, fabricación y construcción. De este modo, se adquiere un compromiso modular desde el principio del proyecto, con el consiguiente ahorro de tiempo y dinero. La relación ineficaz, e incluso conflictiva, entre diseñadores, fabricantes y contratistas de obra se sustituye por un único contrato de precio fijo entre promotor y fabricante antes de que comience la producción. Los beneficios están ligados a los resultados globales del proyecto, no a los de cada uno de los participantes en el proceso tradicional de diseño, licitación y construcción.
Línea de producción en una fábrica modular (Nashua Builders), Nampa ID, 2023.
Conclusión
Con un mayor control sobre el diseño del proyecto, así como sobre el número y el calendario de los proyectos emprendidos, los fabricantes modulares en el proceso de diseño-fabricación-construcción pueden lograr mejor la estandarización del producto dentro de sus fábricas y mantener la producción entre ciclos de proyectos. De este modo, las fábricas pueden funcionar de forma más eficiente con menos rotación de trabajadores.
Descargar el informe completo
Descargue una copia completa del informe 2023 de Kevin Grosskopf "Modular Multi-family Construction: Un estudio de campo sobre el cumplimiento del código energético y el rendimiento mediante la prefabricación fuera de la obra"
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