VIVIENDA MODULAR TRASPORTABLE

VIVIENDA MODULAR TRASPORTABLE

VIVIENDA ENSAMBLABLE A PARTIR DE PROTOTIPO INDUSTRIALIZADO

Samantha Sánchez Mahecha

Trabajo de grado para optar por el Titulo de Arquitecta

Director

Arq. Plutarco Rojas Quiñones

Seminaristas

Arq. Cesar Eliecer Buitrago


Universidad Piloto de Colombia

Facultad de Arquitectura y Artes

Programa de arquitectura

Bogotá D.C

2020-2021

Samantha Sánchez Mahecha (2021)

Vivienda Modular Trasportable

Vivienda ensamblable a partir de prototipo industrializado


Director


Índice

1. Resumen ................................................................................................................. 3

2. Palabras clave ......................................................................................................... 3

3. Abstrac ..................................................................................................................... 4

4. Keywords ................................................................................................................. 4

5. Introducción ............................................................................................................ 5

6. Metodología, el análisis de referentes como estrategia de diseño ........................... 6

7. Casos paradigmáticos: acercamiento al concepto. .................................................. 7

8. Casos paradigmáticos: Resultado de análisis. ....................................................... 12

9. Resultados, composición de estrategias de proyecto ............................................. 17

10. Discusión, la arquitectura industrializada .............................................................. 24

11. Conclusión . .......................................................................................................... 25

12. Referencias bibliograficas . ................................................................................... 26

13. Bibliografía ............................................................................................................ 26

Vivienda Modular Trasportable. Vivienda ensamblable a partir de prototipo industrializado

Vivienda Modular Trasportable

Vivienda ensamblable a partir de prototipo industrializado


Director


Resumen

Este proyecto de trabajo de grado para optar por el título de arquitecta en la universidad Piloto de

Colombia por parte de la estudiante Samantha Sánchez trata del diseño de un módulo de vivienda,

como resultado de la investigación de proyectos paradigmáticos, de vivienda de interés social y de

las diversas alternativas de industrialización de la vivienda a nivel mundial; sin dejar de lado la

situación actual de la sociedad y sus necesidades a futuro que no solo se han presentado por el cambio

generado por la globalización y el contexto de consumo que se ha presentado en el último siglo, sino

que también, trae a colación el cambio en la vida tal y como la conocíamos con la creciente pandemia

del COVID-19, el aislamiento como medida de protección y el teletrabajo.

Es por lo anterior que este proyecto presenta como solución el diseño de un prototipo de vivienda en

atención a la técnica, la función y la forma, es decir que se resolvió toda la parte estructural y de

instalaciones para su correcto funcionamiento, al igual que la forma en que se trasporta y se despliega

in situ sin dejar de lado la calidad arquitectónica; que será producido de manera industrializada para

garantizar la calidad del módulo y que a comparación de las viviendas tradicionales es asequible,

reduce sus tiempos de producción y reduce su impacto ambiental al tener menos desperdicios y

obtener electricidad con alternativa de panel fotovoltaico.

Palabras clave: Vivienda, Modulación, Anclaje, Industrialización, Sistematización, prototipo,

funcional, Adaptable, transportable, nueva normalidad, COVID-19, alternativas, teletrabajo,

sostenible, sustentable.


Abstrac

This undergraduate work project to opt for the degree of architect at the Pilot University of

Colombia by the student Samantha Sánchez deals with the design of a housing module, as a result

of the investigation of paradigmatic projects, of social interest housing and of the various

alternatives for the industrialization of housing worldwide; without leaving aside the current

situation of society and its future needs that have not only arisen due to the change generated by

globalization and the context of consumption that has occurred in the last century, but also brings

up the change in life as we knew it with the growing COVID-19 pandemic, isolation as a protection

measure and teleworking.

It is because of the above that this project presents as a solution the design of a housing prototype in

attention to technique, function and form, that is to say that all the structural part and facilities were

resolved for its correct operation, as well as the way it is transported and deployed in situ without

neglecting the architectural quality; It will be produced in an industrialized way to guarantee the

quality of the module and that a comparison of traditional houses is affordable, reduce its production

times and reduce its environmental impact by having less waste and obtaining electricity with an

alternative photovoltaic panel.

Keywords: Housing, Modulation, Anchoring, Industrialization, Systematization, prototype,

functional, Adaptable, transportable, new normal, COVID-19, alternatives, telework, sustainable,

sustainable.

Ilustración 1: Prototipo modulo trasportable.


Introducción

El sector de la construcción ha cambiado demasiado en los últimos años ya que ha tenido que

adaptarse al auge tecnológico que se vive en la actualidad, donde la globalización se ha encargado de

la tecnificación y producción en masa de la mayoría de los productos, un contexto en el que prima la

inmediatez, la adaptabilidad y versatilidad de todos los sectores económicos; sin embargo, también

es fundamental la sostenibilidad y sustentabilidad en los procesos de producción, es ahí donde la

modulación de las estructuras juegan un papel importante a la hora de desarrollar todo tipo de

construcciones arquitectónicas ya que estas son más organizadas y precisas.

La construcción modular tiene muchas ventajas sobre los métodos tradicionales ya que estas al ser

armadas fuera del lugar final de emplazamiento permiten la fabricación en masa de sus partes y que

a la hora de ensamblar sea mucho más rápido y eficaz; además de cumplir con los requerimientos y

normativas necesarias que exige la ley; otras de las características favorables son: los ahorros en los

costos de construcción, ambiente controlado y seguro de fabricación, reducción del impacto

ambiental, flexibilidad y adaptación en el tiempo a las necesidades de los usuarios, resistencia y

perdurabilidad de la edificación, etc.

El sistema modular lo encontramos en muchas edificaciones comerciales, industriales, institucionales,

administrativas, pero la más cercana a las personas es la residencial, ya que tiene un carácter más

privado y personal, en donde pasamos gran parte de nuestras vidas y tiene un valor más sentimental

y profundo para las familias (usuarios), y que en situaciones diferentes y extremas como lo vivimos

hoy en día con la pandemia del COVID-19 nos damos cuenta del impacto y la necesidad de un hogar

confortable.

Es por eso que el presente trabajo de grado para optar por el Titulo de Arquitecta trata de la vivienda

modular y la diversidad espacial que se pueden generar con el trasporte de esta, al plantear como una

solución entre las muchas posibles un prototipo de vivienda trasportable industrializado adaptativo a

los diversos modos de habitar en Colombia.

Ya que el problema que se plantea en base a que los prototipos de vivienda modular actual es que, a

pesar de estar avanzados en las diversas técnicas de fabricación y producción en masa, son carentes

de un valor arquitectónico significativo en su estética, e interiormente la falta de espacios adaptativos

y coherentes para las necesidades de las personas.


Por lo cual el objetivo general del trabajo de grado es diseñar un prototipo de vivienda trasportable

para ser producida de manera industrializada, en atención a en la técnica, función y forma, y para

lograr el aporte se requirió:

• Establecer técnicas constructivas de producción industrializada que permitan el trasporte de

vivienda a partir del análisis de referentes paradigmáticos modulares

• Analizar referentes de vivienda compuesta por partes y arquetipos en distintos ámbitos.

• Diseñar un arquetipo de vivienda industrializada que admita modos de habitar colombianos

teniendo en cuenta la aplicación de los análisis de los dos puntos anteriores

• Validar la estructura y funcionamiento mediante una maqueta física escala 1:100.

• Validar el diseño propuesto mediante una simulación de ensamble en un contexto

determinado.

Metodología, el análisis de referentes como estrategia de diseño

En este documento de proyecto de grado enfocado en la línea proyectual, se manejó mediante

investigación y análisis de proyectos de vivienda paradigmáticos, vivienda modular y vivienda de

interés social en diferentes partes de Colombia; los cuales sirvieron para acercarnos al desarrollo de

la idea de este trabajo, al permitirnos la comprensión de técnica, función y forma de la propuesta.

Teniendo esto en cuenta que cada referente se compone de manera diferente, se procede a abstraer

las diversas partes que conforman dichos proyectos y se estudia la manera de agrupar adaptar y

sintetizar las piezas tanto estructurales fijas como estructura manejable (plegable) para su correcto

trasporte, ensamble y desensamble; Luego se realizó la simulación mediante molero 3D digital y la

verificación de este mismo en una maqueta escala, en donde se garantiza el correcto manejo, donde

se prueba la estructura, las uniones y las bisagras que permitirán el despliegue de las piezas. Esto se

pasó a los planos y detalles que corroboran el funcionamiento del módulo.

Teniendo solucionada la parte de la técnica y forma se procede a realizar el diseño de los muebles

fijos, teniendo en cuenta la antropometría de los espacios de la vivienda, los cuales permiten un

correcto flujo en su interior, aprovechando al máximo los espacios por medio del concepto abierto y

muebles transformables que dejan como resultado una vivienda modular con un aporte de calidad

espacial y versatilidad.


Casos paradigmáticos: acercamiento al concepto

Lo primero que se realizó fue una investigación sobre el contexto general de la modulación para tener

una visión más amplia de como se ha realizado en otros lugares tanto nacional como internacional y

poder tener parámetros para escoger los referentes pertinentes para lograr el aporte de este proyecto

de grado.

Mediante la investigación y análisis de referentes se encontraron diversos proyectos que nos

permitieron entender mejor la modulación e industrialización de los proyectos de vivienda modular,

en un contexto nacional encontramos el proyecto Iku hábitat que es un proyecto compuesto

principalmente por unos prismas rectangulares de 4 m2 cada uno que se conectan estructuralmente

por medio de vigas ancladas con tornillos a los perfiles que están incrustados a las columnas en x

metálicas.

Ilustración 2: estructura metálica proyecto Iku habitad

Esta vivienda modular de un piso de altura está compuesta por unos módulos principales que son los

dormitorios, los complementarios correspondientes a zonas sociales, de servicio como cocina y baño

y por último de acceso y conexión como escaleras y pasillos que se integran y agregan según los

requerimientos del usuario, este método facilita la trasformación en el tiempo, el desarmar y trasladar

la estructura a otro lugar de ser necesario; Otro factor importante de este proyecto es que se adapta e

integra con el contexto, por medio de las visuales que se tengan.


Ilustración 3: partes del proyecto

El segundo referente de estudio es el prototipo de vivienda unifamiliar de los Países bajos Heijmans

ONE que está compuesto por dos módulos parametrizados que se trasportan y arma con ayuda de una

grúa, ya viene con instalaciones eléctricas, sanitarias, mobiliario fijo, escaleras, detalles de fachadas,

listo para habitar que en el momento que se requiera puede ser reubicado, este caso me otorga

herramientas para la industrialización de un módulo y pautas te trasporte y agrupación.

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Ilustración 4: Esquema de composición referente internacional de modulación


Ilustración 5: Composición por partes referente

Luego se integraron otros proyectos paradigmáticos a los casos de estudio los cuales fueron

analizados según su ubicación, intención y estructura; en Estados Unidos de América encontramos

los proyectos Clayton Homes, Haus.me y Boxabl, en Alemania, el prototipo Coodo y en Australia

Ecoliv.

Empezando por EEUU, Clayton Homes que ya cuenta cuna fabrica propia donde realizan prototipos

construidos en framming de madera industrializada con diversos arquetipos establecidos en donde el

usuario puede escoger el que se adapte más a sus necesidades y requerimientos, luego son trasportados

al lugar de emplazamiento, este proyecto nos aporta información de calidad espacial, estructura y

transporte sin embargo se debe adaptar a un contexto nacional con materiales que se produzcan a

mayor escala como metales y adaptar el módulo a un vehículo de carga que pueda acceder a diversos

lugares teniendo en cuenta la topografía y vías colombianas.

El novedoso prototipo Haus.me que es impreso en 3D en polímero que no necesita obras preliminares

y cuenta con un sistema inteligente de manejo digital de aspectos como luz, ventilación, seguridad,

oxigeno, etc. también se autoabastece energéticamente mediante paneles solares incrustados.

Por otro lado, Boxabl, que es una caja de fabrica que se transporta y desdobla para formar una

vivienda, ya viene con acabados de fachadas.


En Alemania, el prototipo llamado Coodo que es un módulo de 32 m2 de 3,2m x 11m que permite

agrupación horizontal, es decir por su cara más grande (11m2) según las necesidades del usuario.

Dándonos así pautas para generar un prototipo de modulo con unos parámetros específicos que al

agrupar permita diferentes modos de habitar.

Encontramos también, el proyecto llamado Ecoliv de Australia que es una vivienda modular

sostenible ya que ocupa para la fabricación de su estructura la utilización de materia prima como la

madera autóctona de manera responsable.

El proyecto realizado en Chile llamado Tiny Cabin por los arquitectos Mathias Klotz y Felipe Assadi

y desarrolladas por Tecno Fast; que se compone por dos módulos de 24 m2 de superficie, con un

diseño compacto, lo que permite instalarla en cualquier parte del territorio nacional.

Ilustración 6: redibujo y composición modelos Mathias Klotz y Felipe Assadi respectivamente

Así también se estudiaron viviendas emblemáticas como The farnsworth house que es una vivienda

unifamiliar proyectada por Mies van der Rohe la cual sienta las bases de estética y distribución

espacial en pro de las visuales del proyecto.


Ilustración 7: Composición de The farnsworth house

Uno de los referentes más importantes en la parte de sistema y técnica es Expandable Container House

por parte de Wzh Modular House de Beijing China el cual consiste en una vivienda modular

industrializada que es ensamblada en una fábrica y exportada a diversos países; Este proyecto se

puede trasportar ya que se puede desplegar y plegar como se muestra en la siguiente imagen.

Ilustración 8: Composición de expandable container house


Casos paradigmáticos: Resultado de análisis

Los resultados de la investigación de los anteriores casos de estudio se realizaron algunas matrices

comparativas para organizar y priorizar las ideas como estrategia de diseño.

En base a estos casos de estudio de vivienda modular e industrializada se realizó la siguiente matriz:

Ilustración 9: plancha matriz de proyectos de vivienda modular

Como resultado de la matriz de proyectos paradigmáticos, encontramos que los diversos casos de

estudio a pesar de que todos son viviendas prefabricadas, cada uno soluciona su estructura y

fabricación de manera particular y nos aportan bases sólidas para la formulación del prototipo.

En un contexto nacional se analizaron 5 proyectos de vivienda de interés social en diversos lugares

de Colombia, donde se tienen en cuenta aspectos como el lugar donde se desarrolla, los metros

cuadrados privados, los acabados de la obra, el estrato y el precio de venta representados en la

siguiente matriz:


Ilustración 10: Matriz de vivienda en un contexto nacional.

En donde concluimos que el precio final de los casos de estudio no está derivado por la calidad de la

vivienda, de los metros cuadrados ni de los acabados de estos, sino que por el contrario tiene mayor

influencia el lugar en el que se construye y el estrato.

Teniendo en cuenta los anteriores referentes e implementando otros nuevos, se realiza la siguiente

matriz explicando los referentes fundamentales que influyeron en la conformación del prototipo de

vivienda trasportable.

En la siguiente matriz encontraremos 5 proyectos escogidos entre todos los que se analizaron por su

aporte a la comprensión y acercamiento al proyecto


Ilustración 11: Matriz de viviendas emblemáticas

De la cual podemos deducir que del primer y segundo ítems se estableció la forma, la técnica y

composición espacial del módulo, sentando así las bases de distribución y funcionamiento del

prototipo. En los ítems 3 4 y 5 se establece lo siguiente respectivamente: 1. El módulo tiene un área

de 13,5 m2 Plegado y 40,3 m2 Desplegado, 2. Este se realizará en Estructura metálica y muros en

superboard, 3. se realizará con fabricantes en un contexto nacional para reducir costos e impacto

ambiental.

A partir de esto se enfatizó en algunos puntos clave de los referentes que son fundamentales para el

desarrollo del prototipo


Ilustración 12: Comparación de viviendas

El diagrama muestra la influencia de The farnsworth house y la composición espacial, que se

constituye de la siguiente manera, primero en el punto fijo se deja baño y ropas ya que contaran con

instalaciones permanentes, segundo en el costado derecho para compartir instalaciones se sitúa la

cocina acompañada de sala y/u comedor, por último, en el costado izquierdo se distribuirá habitación

y o home office.

La forma en que se extiende y trasporta por parte de The expandable house por el grupo WZH modular

house, ya que este resolvió el pliegue y despliegue de los muros los cuales permiten su trasporte, así

como se muestra en la ilustración 13

Ilustración 13: Pliegue y despliegue de expandable house


Por otro lado, se adaptan los materiales y medidas a un contexto colombiano para su producción

industrializada de manera nacional, reduciendo el impacto ambientar al reducir trasporte del módulo

e importación de materiales. Así mismo el diseño interno tiene algunos cambios los cuales se pensaron

para ser más compactos y multiusos hacia las necesidades y requerimientos de la sociedad actual de

Colombia, así como se puede observar en la ilustración 14 a continuación.

Ilustración 14: Comparación de módulos

En la parte sostenible se implementó el uso de paneles fotovoltaicos con su respectivo

almacenamiento de energía, muebles plegables para reducir espacio y automatización para una

vivienda más eficiente, inspirado del módulo House. Me, tal como se representa en la siguiente

imagen.

Ilustración 15: Paneles fotovoltaicos


Resultados, composición de estrategias de proyecto

En base a los parámetros y consideraciones anteriores se realizó el diseño de un prototipo de módulo

sistematizado de 6.00 m x 6.73 m para un total de 40,38 m² que ofrece un espacio funcional y

estéticamente agradable, que permita la producción en masa de una estructura estandarizada de fácil

trasporte y despliegue in situ como se observa en la siguiente imagen.

Ilustración 16: volumetría de modulo base y plegado

Se resolvió toda la parte estructural, se definió la estructura fija en perfiles metálico de diferentes

dimensiones y las medidas del módulo salen de apreciaciones técnicas, la primera teniendo en cuenta

que la estructura metálica viene de fábrica de 6.0 m de largo y de ancho 2.5m de base para que se

pueda transportar de manera convencional; también se tuvo en cuenta uniones de la estructura que

son en soldadura.

Tambien se analizo y resolvio la manera correcta en que se debe desdoblar el modulo, como se

muestra en el paso a paso del despliegue in situ del prototipo de vivienda trasportable en la siguente

imagen.


Ilustración 17: esquema de despliegue de modulo

El anterior esquema funciona gracias a que se desarrolló el sistema de pliegue y despliegue de los

puros y pisos por medio de bisagras (Ilus. 18) muestra el anclaje y funcionamiento del techo plegable

por medio de la bisagra y el desvió de las aguas lluvias por medio de una canal plástica las cuales

permites que el módulo de desdoble y triplique su tamaño inicial.


Ilustración 18: Corte detalle de funcionamiento bisagras

Ilustración 19: detalle estructura


El detalle anterior permite entender la técnica constructiva que se estableció para producción de la

vivienda de manera industrializada. Luego se muestra la estructura fija en perfil metálico estructural

de 10 x 10 cm, el muro plegado en superboard, la estructura del piso plegado con sus respectivas

viguetas en tubo metálico de 8x 4 cm tal como se observa en la Ilustración 20.

Ilustración 20: corte detalle estructura fija y piso

Otro elemento fundamental es el esquema detalle del elemento fijo o de servicio (Ilus 21), se

evidencia la ventilación y entrada de luz por medio de un tragaluz en el techo junto con el

almacenamiento de energía obtenida de los paneles fotovoltaicos; así como podemos observar más

detallado en detalle técnico (Ilus 22) las redes para su correcto funcionamiento, las instalaciones de

aguas residuales y su estructura, el espacio de ropas y el baño con el fin de optimizar recursos y

aprovechar cada espacio.


Ilustración 21: Esquema detalle elemento fijo

Ilustración 22: Detalle técnico elemento fijo

Ahora observaremos la planimetría general, en donde se encuentra la planta plegada con su respectiva

organización dispuesta para su trasporte en la Ilustración 23. y la planta desplegada, con sus

respectivas medias y organización en la Ilustración 24.


Ilustración 23: Planta plegada.

Ilustración 24: Planta desplegada.


La relación entre el punto fijo con la cocina y la zona de habitación con los diferentes contextos

naturales u artificiales en donde se pueda instalar el módulo, tal y como se representa en el corte 1-1´

Ilustración 23: Corte 1-1´

Para la verificación del eficiente funcionamiento del movimiento que debe realizar muros y pisos

para lograr desplegar y plegar el prototipo escala se realizó una simulación física en maqueta.

Ilustración 24: Fotos maqueta desplegada y plegada


En dicha maqueta se realizó la labor de materializar la estructura fija, las bisagras, los muros y pisos

Ilustración 24: Foto detalle maqueta

Teniendo claro la técnica y composición del prototipo queda por aclarar que lo único con lo que debe

contar el usuario es con un lote plano mínimo de 7 y 7 y un punto de agua para abastecer el módulo

en donde se va a disponer la vivienda modular transportable.

Discusión, la arquitectura industrializada

Existe mucha inconformidad con el hecho de hacer vivienda industrializada en la comunidad de

arquitectos ya que se tiene la creencia de que esta tiende a ser de muy rígida y sin un valor espacial

significativo, pero este pensamiento esta más alejado de la realidad ya que encontramos muchos


prototipos que a pesar de tener unos arquetipos específicos cuentan con la calidad que se consigue

con la estandarización, y la implementación de procesos de sinterización, agilización y anclaje que

permite una fábrica especializada, esto mismo ha pasado en muchos campos profesionales, los cuales

no solo reducen los tiempos en su producción sino que además al tener un modelo estándar se logra

mejores resultados.

"Determinados conceptos como el de la razón, la función, la prefabricación, la

estandarización, la adición o el ensamblaje, irrumpen en el mercado de la arquitectura industrial del

siglo XIX creando unas nuevas nociones arquitectónicas que marcarán una ruptura insalvable con

respecto a otros tiempos pasados; éstas están claramente relacionadas con el uso de nuevos

materiales, con un programa definido en respuesta de sus necesidades sociales, productivas y

económicas, y con un pensamiento racional y funcional de la obra arquitectónica" (I. Aguilar Civera,

2005)

La arquitectura parametrizada sigue en desarrollo y cada vez busca más y mejores maneras de ser

sostenible, sustentable y eficiente en su producción, enfocado no solo en los costos de la fabricación,

sino que también a los requerimientos de los usuarios actuales, en una sociedad cambiante, compleja

y diversas.

Conclusión

Gracias a la investigación, análisis y comprensión de diversos proyectos de vivienda paradigmáticos

y la arquitectura compuesta por partes como estrategia principal de diseño se logró identificar y

vincular parámetros funcionales a la realización de un módulo de vivienda acotado a un contexto

nacional.

Es por lo anterior que este proyecto presenta como resultado el diseño de un prototipo de vivienda en

atención a la técnica, la función y la forma, ya que será producido de manera industrializada para

garantizar la calidad del módulo y que a comparación de las viviendas tradicionales es más asequible,

reduce sus tiempos de producción, reduce su impacto ambiental al tener menos desperdicios y obtener

electricidad con alternativa de panel fotovoltaico.

Como una posible solución económica y fiable de tener tanto una vivienda fija como una que se pueda

trasportar si así se desea, ya que teniendo en cuenta el contexto de conectividad a la red, y el

teletrabajo y las dificultades ocasionadas por la creciente pandemia, el estado caótico actual del país.


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