Construcción Modular: Su Impacto en Costos, Cronograma y Rendimiento de un Proyecto

La construcción eficiente e inteligente consiste en llevar la simplicidad a un entorno complejo. Nos gusta describir este tipo de construcción como el juego de LEGO® traído a la vida real para construir edificios 100% funcionales. Suena sencillo, pero no es exactamente fácil.

La construcción modular existe desde hace mucho tiempo, pero actualmente está experimentando un renacimiento. Ahora puedes planear magistralmente el diseño y la logística utilizando metodologías de trabajo BIM y una mentalidad LEAN Construction,  resultando en un proceso de construcción eficiente. En este artículo, analizaremos todo lo que significa la construcción modular, nuestra experiencia con ella y su impacto en los costos, tiempos de entrega y el rendimiento general de un proyecto.

Pero primero, aclaremos la definición.

¿Qué es la construcción modular?

Pudiéramos definir la construcción modular simplemente como el proceso de construir fuera del sitio y ensamblar dentro de él, en la obra. Se trata de desarrollar dentro de una fábrica componentes que tradicionalmente se harían en el sitio de construcción.

Esos componentes pueden variar desde un sencillo muro precolado , hasta una habitación completamente funcional para un edificio de hotel de 10 pisos. Estos elementos se construyen fuera del sitio en un entorno controlado, posteriormente se transportan a la ubicación del proyecto, donde se ensamblan para construir un edificio magnífico.

Pero, ¿cómo funciona la construcción modular?

El proceso es bastante simple.

Se requieren aproximadamente cuatro etapas para completar un proyecto de construcción modular; diseño, producción, transporte y montaje.

1. Diseño: en esta fase la clave es planificar a detalle. En la construcción modular, el diseño de los elementos tiene que ser  definido lo antes posible durante el proceso de construcción. En la construcción tradicional, el diseño puede sufrir muchos cambios, incluso durantela ejecución. Por lo que es importante evitar rediseños para verdaderamente aprovechar los beneficios de la construcción modular.
2. Producción de los componentes: Aquí es cuando el proyecto comienza a cobrar vida. Una vez terminado el diseño con las especificaciones y planos finales, se puede iniciar la fabricación de los módulos. Coordinarse con el equipo de diseño ayudará a definir qué elementos se necesitan hacer con anticipación para coincidir con las necesidades de ensamblaje.
3. Transporte: En esta fase, los componentes terminados se cargan en un vehículo de transporte para ser entregados en el sitio de construcción. Este puede parecer un paso fácil; sin embargo, es uno de los más complejos. El transporte podría complicarse dependiendo el tamaño del producto terminado. A veces, la logística de las capacidades de envío, las restricciones de carga locales, y las distancias determinarán las dimensiones y diseño de los elementos.
4. Montaje y ensamblado: Este es el final del rompecabezas, donde todo tiene sentido. Una vez que los módulos llegan al sitio de construcción, los contratistas comienzan el ensamblaje. Se incluyen conexiones para instalaciones MEP (mecánicos, eléctricos y de plomería), y se finaliza con los acabados exteriores e interiores. Esta etapa termina cuando se completan todos los sistemas externos, como los componentes del techo, y los espacios internos, como los vestíbulos.

Si bien la construcción tradicional y modular comparten procesos de planificación y diseño similares, hay diferencias cruciales hacen que la última sea más desafiante. Para empezar, la construcción modular requiere un nivel mucho más alto de coordinación entre los equipos de trabajo debido a la gran cantidad de planeación que se realiza fuera del sitio.

Entonces, ¿qué tipos de construcción modular existen?

Es importante saber que no todos los proyectos son candidatos para este tipo de proceso.

Hay proyectos que, por características específicas en su diseño y necesidades de espacio, se benefician significativamente gracias a la naturaleza de la construcción modular. Según una encuesta realizada por Dodge Data & Analytics, los contratistas, arquitectos e ingenieros consideran que las siguientes industrias tienen más probabilidades de éxito al aplicar un enfoque de construcción modular.

1. Cuidado de la salud
2. Hoteles
3. Multifamiliar
4. Edificios universitarios
5. Edificios de oficinas
6. Escuelas
7. Edificios públicos
8. Almacenes comerciales
9. Naves de manufactura
10. Tiendas minoristas y centros comerciales

Teniendo en cuenta que se puede aplicar este tipo de construcción a una amplia gama de industrias, también vale la pena señalar que existen diferentes tipos de construcción modular. Los más comunes generalmente de se denominan los componentes volumétricos o no volumétricos.

Por ejemplo, una unidad no volumétrica podría ser un panel, un marco o un muro precolado, a diferencia de una volumétrica, que podría ser un cuarto de baño completo. Estos últimos son los que podrías montar como LEGOS® dentro de sitio. Las unidades no volumétricas requieren más trabajo en el sitio de construcción porque se conectan una vez transportadas allí.

Para ejemplificar un caso profundizaremos en lo que sabemos hacer mejor: muros precolados.

Nuestra experiencia en la construcción de muros precolados

Los muros precolados son un tipo de construcción modular que implica la creación de paneles o muros mediante el vertido de concreto en un molde o forma reutilizable. Esta definición te puede sonar un poco familiar a la que usamos para describir los muros Tilt-up, pero la principal diferencia es que los muros precolados se fabrican fuera del sitio de construcción. Esta característica los hace particularmente útiles cuando se necesita un nivel de calidad elevado, un diseño de panel muy particular, o cuando las condiciones externas son muy inestables.

Este tipo de construcción ha traído a nuestros clientes muchos beneficios. Por dar un ejemplo, trabajamos con Grupo AVANTE para construir múltiples instalaciones de almacenamiento y logística con este sistema. Hemos realizado muros rígidos y aislados, obteniendo ventajas como:

• Reducción de tiempos de entrega: Fabricando los muros en un lugar remoto se logró trabajar en las cimentaciones del proyecto simultáneamente.
• Mejoramiento el ensamblado de las paredes: La instalación fue muy ágil, ya que montamos alrededor de ocho módulos diarios.
• Disponibilidad de espacio: La estructura principal del edificio se mantuvo despejada y abierta, ya que no era necesario instalar los muros durante la construcción para poder soportar la estructura (a diferencia del método Tilt-up).
• Calidad integral: Construimos cada muro bajo estrictos estándares de calidad, ya que pudimos inspeccionarlas en el sitio de fabricación controlada de los elementos. Uno de los beneficios de producir los módulos dentro de un ambiente controlado es que permite que el producto final no haya sido expuesto a la intemperie, oxidación o corrosión.
• Final perfecto: Terminamos con muros de concreto aparente de apariencia auténtica, duraderos y con bajos costos de mantenimiento.

Entonces, considerando todo lo anterior, ¿vale la pena la construcción modular?

El impacto de la construcción modular: desafíos y beneficios

Para experimentar plenamente los beneficios de la construcción modular, debes elegir detenidamente en qué proyecto aplicarla. Este tipo de construcción funciona como un solucionador de problemas, como una herramienta. Adicionalmente, según esta investigación de McGraw-Hill Construction, cuando se implementa efectivamente, este enfoque puede aumentar la calidad general, reducir los tiempos de entrega y ofrecer costos más predecibles.

Así que, con esto en mente, comencemos. Explicaremos el impacto en los costos, el cronograma de entrega, la seguridad, la sostenibilidad, la calidad y la productividad.

1. Costos: 

El 60% de las empresas encuestadas comentaron que consideraban que la construcción modular mejoró el desempeño del presupuesto. Según otro estudio, puedes ahorrar hasta un 20% en costos. Aun así, también corres el riesgo de aumentarlos hasta en un 10%. Explicaremos estos dos desenlaces a continuación. Teniendo en cuenta que se trata de datos de los Estados Unidos, en México puede variar por proyecto.

1. Obtener un 20% de ahorro de costos significa que hiciste todo correctamente. Estos ahorros podrían provenir de:
   1. Mano de obra en el sitio: La construcción modular reduce los cronogramas del proyecto y como resultado, los costos de los sueldos de la fuerza de trabajo se reducen cerca de un 20%.
   2. Ahorro en rediseños: Con la metodología LEAN Construction, BIM y la planificación intensiva que debes seguir para lograr una construcción modular efectiva, significa que puede evitar esos costos de reelaboración.
2. El aumento del 10% puede ser causado por:
   1. Logística: Para mantener los costos competitivos, debes de considerar la distancia entre el fabricante y la ubicación del proyecto, el tiempo cuando se terminan los módulos hasta que se necesitan en el sitio, así como su tamaño y peso.
   2. Materiales: Los costos de materiales pueden aumentar si necesitas fabricar un elemento extra para transportar los módulos.
   3. Costos de fabricación: Según la configuración, los costos de fábrica asignados pueden representar entre el 5% y el 15% de los gastos totales en un proyecto de construcción.

2. Tiempo de Entrega: 

Cuanto más trabajo completes fuera del sitio, más significante será tu ahorro de tiempo. Puedes iniciar la construcción dentro de la fábrica, mientras todavía estás trabajando en la cimentación de la edificación. En lugar de ser un proceso lineal como en la construcción tradicional, se puede trabajar simultáneamente, reduciendo el tiempo drásticamente.

La clave es evitar costos adicionales de almacenamiento y entregar los módulos fabricados en el tiempo adecuado, cuando la construcción en el sitio esté lista.

La optimización del itinerario de entrega permite actividades coordinadas y repetidas. Además, el trabajo de construcción en sitio se simplifica a comparación de la construcción tradicional porque consiste principalmente en ensamblaje y logística.

3. Seguridad:

Según la Oficina de Estadísticas Laborales del Departamento de Trabajo de EE. UU., las tasas de lesiones fatales son, en general, sustancialmente más bajas dentro de una fábrica, que en un sitio de construcción tradicional. Trabajar en un ambiente controlado significa un lugar de trabajo más seguro. Estiman que los accidentes se reducen en más del 80% en relación con la construcción en sitio.

4. Sustentabilidad:

1. Menos trabajo en un espacio abierto significa más control, lo que se traduce en menos desperdicio, así como sitios de construcción más verdes porque no hay mucha alteración al ambiente.
2. Debido a que parte del edificio se desarrolla dentro de una instalación, ¡el ruido se reduce entre un 30 y un 50 %!
3. Otro impacto positivo es que las visitas a las obras se reducen hasta en un 70%.
4. La construcción modular impacta significativamente las condiciones de construcción y el control ambiental durante la construcción, por lo que puede contribuir a obtener la certificación LEED.

5. Calidad:

La producción dentro de un ambiente controlado permite un alto control de calidad y consistencia. Además, una instalación cerrada significa una exposición reducida a la intemperie, lo cual puede afectar la salud de los componentes o materiales.

6. Productividad:

Por último, la productividad mejora principalmente gracias a los tres actores que trabajan simultáneamente: BIM, LEAN Construction y el enfoque de construcción modular. La planificación es clave. Entonces, considerando que el plan de trabajo está trazado de manera magistral, todos saben cuáles son sus responsabilidades y el tiempo en que se espera que se entregue su trabajo.

Para terminar…

La construcción modular está en su punto más alto. No ha habido otro momento en la historia en el que la construcción modular haya funcionado mejor que ahora. La tecnología y las soluciones innovadoras de gestión de la construcción han aportado una nueva luz, permitiendo a los contratistas experimentar plenamente los beneficios de este tipo de construcción.

Pero, como hemos visto el constante cambio de la industria, ninguna solución se adapta a todos los proyectos. La construcción modular es una gran opción en la amplia caja de herramientas que puede ofrecer un contratista. Debes identificar los desafíos que enfrentarás y seleccionar los medios que te ayudarán a resolverlo.

En nuestra experiencia, construir con esta metodología ha brindado a nuestros clientes beneficios tangibles en calidad, cumplimiento de cronograma, impacto ambiental positivo y control de costos.