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Lección 3:Prefabricación e Industrialización
Universidad de Playa Ancha – Valparaíso (Chile)
DIBUJANTE PROYECTISTA
Tecnología Constructiva (ADP-2341)
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Contenido de la Presentación1. Introducción.
2. El Módulo.
3. Diseño Modular.
4. Coordinación Dimensional.5. Prefabricación.
6. Industrialización.
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Introducción
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Introducción
La incorporación de los conceptos de
industrialización y de prefabricación,
son ampliamente reconocidos como
un medio eficiente para mejorar la
productividad y la calidad de laedificación (al limitar la ocupación de
mano de obra artesanal), y como
fuentes importantes de innovación
tecnológica en la construcción.
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El Módulo
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El Módulo(Del latín modŭlus)
1) Dimensión que convencionalmente se toma como unidad
de medida, y, más en general, todo lo que sirve de norma
o regla.
2) Pieza o conjunto unitario de piezas que se repiten en una
construcción de cualquier tipo, para hacerla más fácil,
regular y económica.
3) Arq. Medida que se usa para las proporciones de los
cuerpos arquitectónicos. En la antigua Roma, era elsemidiámetro del fuste en su parte inferior.
4) Medida convencional que determina las proporciones
entre las diferentes partes de una obra arquitectónica.
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Otra acepción:
Se conoce como módulo (del latín modŭlus) a una estructura o
bloque de piezas que, en una construcción, se ubican en
cantidad a fin de hacerla más sencilla, regular y económica.Todo módulo, por lo tanto, forma parte de un sistema y suele
estar conectado de alguna manera con el resto de los
componentes.
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Otra acepción relacionada:(desde el punto de vista de armado)
Aquello que se considera como modular es fácil de ensamblar
y suele ofrecer una amplia flexibilidad (no en suscomponentes, sino en la manera de armado). Por otra parte, el
producto final o sistema puede conservar su apariencia sin
sufrir consecuencias con sólo reparar el módulo o componente
que no funciona. Se conoce como modularidad a la capacidad
de un sistema para ser entendido como la unión de varioselementos que se vinculan entre sí y que resultan solidarios
(cada uno cumple con una tarea en pos de un objetivo
común).
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Las proporciones del cuerpo humano
Proporción de Oro = 1,6180
Serie Fibonacci: 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233, 377, ….
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Módulo Normal (Chile)
Según la Norma Chilena “Coordinación Modulas de la
Construcción – Módulo Normal” (NCh 346 of.78) establece
que:
“Esta norma se aplica en el diseño y construcción de
edificios de todos los tipos, de acuerdo a los principios de lacoordinación modular” .
“Módulo Normal es la unidad de longitud de la coordinación
modular , dimensión seleccionada de manera de obtener una
coordinación dimensional de los elementos de construcción
y de componentes de aplicación general, con el máximo deflexibilidad y conveniencia” .
“El Módulo Normal se representa por la letra M” .
“El valor del Módulo Normal es: 1M = 100 mm.”
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Diseño Modular
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Diseño Modular
En la construcción de una edificación se podrán generar
importantes ahorros siempre que se reconozca a tiempo que
en el diseño de la construcción se deberán minimizar las
mediciones, el corte de piezas y elementos, y el trabajo con
piezas y elementos especiales hechos a medida.
Al trabajar con diseños modulares, se trabaja con elementos
estandarizados que son más fáciles de construir, generándose
mayores velocidades de construcción.
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Continuación:
Por tanto, el Diseño Modular se refiere a la utilización
coordinada de sistemas que hacen uso de unidades de
materiales estandarizados, en las que no se producen
desperdicios de materiales.
El término de Modularidad denota el concepto que generamáxima eficiencia en la construcción y mínimo desperdicio de
materiales, a través del uso de componentes modulares.
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Objetivos Prácticos
de la Coordinación Modular
1) Dimensionar componentes de manera que se eviten los
antieconómicos procesos de corte y ajuste en obra.
2) Obtener la máxima economía en la producción de
componentes.
3) Reducir la necesidad de fabricar medidas especiales.
4) Aumentar la gama efectiva de componentes mediante la
promoción de la intercambiabilidad.
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Resumiendo el concepto:
La Coordinación Modular de la construcción es un
procedimiento de diseño constructivo que simplifica y coordinalas dimensiones de los elementos de construcción.
Tiene como objetivo primordial la normalización de las series
de dimensiones que deben tener los diferentes elementos
constructivos y las construcciones en los que han de ser
ensamblados con el fin de facilitar su concepción, fabricación y
puesta en obra.
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Consideración Arquitectónica:
Una de las principales críticas a la modularidad es la falta de
estética arquitectónica. Se deberá reconocer, sin embargo,
que es posible generar construcciones económicas hermosassi el concepto de modularidad es utilizado adecuadamente.
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Ejemplo 1 de
Diseño Modular
Los ladrillos son uno de los ejemplos más simples de
materiales modulares. Sin embargo, para cumplir a cabalidad
con el concepto de construcción modular, se deberán estudiar
adecuadamente las dimensiones de la construcción que está
siendo diseñada, de modo de evitar que los ladrillos (módulos)
deban ser cortados “In Situ”. Se deberán estudiar las
dimensiones para que los ladrillos coincidan perfectamente
con el tramo en el que serán colocados, facilitándose y
acelerándose los procesos constructivos.
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Continuación:
Este ejemplo, aun cuando es simple, ilustra la filosofía que se
trata de enfatizar, en donde se reemplaza el tiempo
desperdiciado en la obra (el cual es generalmente caro), por eltiempo de “ingeniería de construcción” donde se piensan y
resuelven los problemas con antelación (lo cual es, en general
bastante más barato y eficiente)
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Ejemplo 2 de
Diseño Modular
Para el caso de los proyectos de construcción en los que se
considera el uso de elementos prefabricados, el diseño del
proyecto deberá incorporar desde sus inicios esta alternativa,
a fin de optimización.
Por ejemplo, cuando se utilizan paneles prefabricados, esnecesario diseñar todos los muros donde van a ser colocados,
de tal manera que el ancho de los paneles sea un común
divisor de la longitud total del muro.
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Continuación:
En este caso, es mucho más clara la búsqueda de lamodularidad, ya que cortar paneles constituiría una pérdida de
la eficiencia que iría completamente en contra de los posibles
beneficios de la prefabricación.
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Conclusión:
Finalmente, se puede concluir que el profesional que tenga en
mente diseñar, optimizando el uso de elementos modulares,
obtendrá como resultados fundamentales:
i. Uso económico de materiales.ii. Uso eficiente de la mano de obra.
iii. Una construcción estructuralmente adecuada y, además
confortable.
Adicionalmente, el diseño modular junto con conceptos más
globales, como la constructabilidad, facilitará la prefabricacióne industrialización de la construcción al manejar la
estandarización de las medidas y de los elementos a utilizar
en ella.
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Coordinación Dimensional
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Coordinación Dimensional
La Coordinación Dimensional relaciona las medidas de los
componentes de la construcción, con los edificios a los que
serán incorporados. Además de coordinar las dimensiones por
medio del “Módulo”, racionaliza y simplifica la fabricación y el
montaje.
La medida modular es igual a un múltiplo entero del módulo.
Son normas de concepción dimensional, que dan la
posibilidad de intercambiar los elementos constructivos,
brindando flexibilidad y poniendo el desarrollo de una
competencia de plena participación.
La racionalización, estandarización o normalización son
inconcebibles sin una Coordinación Dimensional adecuada y
sistemática de los elementos constructivos.
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Continuación:
La Coordinación Dimensional es un medio, nunca puede ser un
fin por sí misma. En cada época histórica, la Coordinación
Dimensional se ha reinventado como disciplina, según los
medios y recursos técnicos disponibles. Ocasionalmente, la
Coordinación Dimensional ha coincidido, en algún momento
histórico, con un orden arquitectónico concreto o el estilo de
proyectar compositiva de un grupo de arquitectos.
Cualquier orden concebido para satisfacer la Coordinación
Dimensional puede ser válido mientras sea coherente consigo
mismo y alcance sus objetivos.
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Continuación:
Por ello, la Coordinación Dimensional no ha de dar
necesariamente lugar a una arquitectura “modular” o repetitiva.
Podríamos decir que una arquitectura “modular” es aquella
que, como la denominada arquitectura “tecnológica”, exhibe los
medios empleados en su definición como si fuesen realmente
los objetivos finales.
La mejor Coordinación Dimensional deber ser lo
suficientemente flexible para poder ser aplicada en
prácticamente cualquier edificio, en el grado necesario y según
las exigencias y capacidades de los agentes implicados. Y el
arquitecto tiene que ser lo suficientemente sabio para
reconocer el escenario en el que se producirá su obra, así
como el tipo y grado de disciplina dimensional que resultará
más eficiente al ser aplicada.
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Continuación:
La Coordinación Dimensional es una habilidad que madura a lolargo de los años con el ejercicio del oficio de arquitecto. La
gracia está en traspasar las fronteras del proyecto e impregnar
toda la obra de esta disciplina, aspecto en el que el arquitecto
ejerce un liderazgo técnico basado, no en su autoridad legal,
sino en los beneficios que la Coordinación Dimensional aporta
a todos los agentes participantes.
Las experiencias positivas, las iniciativas y las inquietudes
concretas de todos los agentes del sector deberían ser
divulgadas y contrastadas en común, al objeto de crear un
código de buenas prácticas de Coordinación Dimensional,donde deberían establecerse tanto los procedimientos que
mejoran la Coordinación Dimensional de un proyecto de
edificación, como algunas recomendaciones prácticas para
iniciarse en ella.
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Prefabricación
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La prefabricación se refiere a la fabricación de ciertos
elementos de manera independiente de la estructura en que se
instalarán finalmente.
Otra perspectiva de la misma definición, es que hayprefabricación a medida que en la obra van existiendo
operaciones de montaje.
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Prefabricación
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Continuación: Por lo tanto, no hay prefabricación cuando todo el proceso de
transformación de materiales y de unión de elementos se
realiza sin procesos de montaje.
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Prefabricación o Metaproyecto Constructivo.(la palabra “meta” significa “más allá de” o “después de”)
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Continuación: La prefabricación podrá conducirse en una fábrica que estéubicada en otro sitio, o podrá conducirse en la misma obra, por
lo tanto, relativamente cerca de la estructura.
Existen diferentes niveles de prefabricación, aunque el objeto
en todos los casos es obtener una producción masiva de
calidad uniforme, con rapidez y bajo costo.
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Niveles de Prefabricación
A continuación, se presentan definiciones para una mejorcomprensión sobre el tema:
a) Prefabricación Cerrada.
Es un sistema en el que un solo fabricante confecciona el
total de los elementos que constituyen la obra.
b) Prefabricación Abierta.
Es el proceso en el que se incluyen componentes
prefabricados provenientes de diversos fabricantes
independientes. Este tipo de prefabricación permite una
mayor libertad en la elección de los elementos
prefabricados. Además, de liberar al constructor del hecho
de poseer una industria de prefabricados que podría
presentar costos superiores a los recursos del constructor.
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Continuación:
c) Prefabricación Liviana.
Corresponde a aquélla que produce elementos que
pueden ser colocados por una o dos hombres. Lasindustrias asociadas a tales elementos se caracterizan por
su instalación flexible a la producción, y generalmente
responden a un mercado fluctuante y su radio de acción es
más bien amplio.
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Continuación:
d) Prefabricación Pesada.
Corresponde a aquélla que utiliza elementos de gran peso,
que deben ser manipulados por maquinaria pesada. Las
industrias asociadas a tales elementos se caracterizan porposeer una instalación de gran envergadura física y, en
general, con un radio de operación inferior a los 200 km.
Además, los medios de transporte son parte del equipo
industrial.
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Continuación: c) Prefabricación Parcial.
(Construcción Parcialmente Prefabricada)
Corresponde a la prefabricación de parte de los elementos
que conformarán la estructura. Se apunta a un grado
intermedio entre la Construcción “In Situ” y la
Prefabricación Integral.
d) Prefabricación Integral.
(Construcción Ampliamente Prefabricada)
Los elementos constructivos se prefabrican totalmente
antes de ser finalmente instalados en la obra. Se apunta al
grado máximo de prefabricación.
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Industrialización
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Se define industrialización como la utilización de tecnologías
que substituyen la habilidad del artesano por la de una
máquina.
No se debe relacionar necesariamente a la industrialización
con el lugar físico donde se ejecuta el trabajo (fábrica v/s obra),ni con que el trabajo se realiza o no en serie.
Existe industrialización si se ha desarrollado una tecnología
mecanizada para la construcción, sea o no prefabricada.
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Industrialización
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Continuación: La producción en serie se justifica por el volumen del producto
solicitado, y porque permite la amortización de la maquinaria.
Es importante tener en cuenta que, en un proceso de
industrialización, sólo se cambia el método constructivo, no el
producto final.
La esencia y la base de la industrialización es producir un
objeto con reducida mano de obra artesanal, con máquinasutilizadas por obreros especializados, o con máquinas
automáticas.
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Continuación: Para que exista industrialización se deben dar tres factoressimultáneamente:
1) Innovación tecnológica.
2) Capital para la inversión.
3) Un mercado que logre amortizar la inversión inicial.
Si cualquiera de estos factores no se diera, el proceso
finalmente fracasará.
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