Ventajas de las estructuras prefabricadas

“VENTAJAS DE LAS ESTRUCTURAS PREFABRICADAS”

Ing. Alejandro López Vidal

Gerente Técnico ANDECE

Asociación Española de la Industria del Prefabricado de Concreto

Fundada en 1964

Representamos a 91 fabricantes de PH (70% del volumen del sector nacional) y 4 socios adheridos (proveedores de materiales o servicios)

Socios principales organizaciones empresariales (PTEH, CEOE, CEPCO, BIBM…), alianzas internacionales (ASOCRETO), comités normalización,…

“Si quieres llegar rápido, camina sólo. Si quieres llegar lejos, camina en grupo”

PREFABRICADO DE CONCRETO: Producto hecho de concreto y fabricado de acuerdo con una norma específica, en un lugar distinto de su localización final de uso, protegido de las condiciones ambientales adversas durante la fabricación y que es resultado de un proceso industrial bajo un sistema de control de producción en fábrica, con la posibilidad de acortar los plazos de entrega

PREFABRICACIÓN: Aplicación de ideas (...) de racionalización de procesos productivos, búsqueda de economía y desarrollo como fruto de los mayores rendimientos alcanzables en la ejecución de trabajos más repetitivos, cuidadosamente planificados, ejecutados en entornos más favorables, con medios suficientes y por personal especializado

PREFABRICADO DE CONCRETO: Producto hecho de concreto y fabricado de acuerdo con una norma específica, en un lugar distinto de su localización final de uso, protegido de las condiciones ambientales adversas durante la fabricación y que es resultado de un proceso industrial bajo un sistema de control de producción en fábrica, con la posibilidad de acortar los plazos de entrega

PREFABRICACIÓN: Aplicación de ideas (...) de racionalización de procesos productivos, búsqueda de economía y desarrollo como fruto de los mayores rendimientos alcanzables en la ejecución de trabajos más repetitivos, cuidadosamente planificados, ejecutados en entornos más favorables, con medios suficientes y por personal especializado

PREFABRICADO DE CONCRETO: Producto hecho de concreto y fabricado de acuerdo con una norma específica, en un lugar distinto de su localización final de uso, protegido de las condiciones ambientales adversas durante la fabricación y que es resultado de un proceso industrial bajo un sistema de control de producción en fábrica, con la posibilidad de acortar los plazos de entrega

PREFABRICACIÓN: Aplicación de ideas (...) de racionalización de procesos productivos, búsqueda de economía y desarrollo como fruto de los mayores rendimientos alcanzables en la ejecución de trabajos más repetitivos, cuidadosamente planificados, ejecutados en entornos más favorables, con medios suficientes y por personal especializado

PRESTACIONES DEL CONCRETO

PREFABRICADO DE CONCRETO: Producto hecho de concreto y fabricado de acuerdo con una norma específica, en un lugar distinto de su localización final de uso, protegido de las condiciones ambientales adversas durante la fabricación y que es resultado de un proceso industrial bajo un sistema de control de producción en fábrica, con la posibilidad de acortar los plazos de entrega

PREFABRICACIÓN: Aplicación de ideas (...) de racionalización de procesos productivos, búsqueda de economía y desarrollo como fruto de los mayores rendimientos alcanzables en la ejecución de trabajos más repetitivos, cuidadosamente planificados, ejecutados en entornos más favorables, con medios suficientes y por personal especializado

PRESTACIONES DEL CONCRETO

CONDICIONES DE FABRICACIÓN

PREFABRICADO DE CONCRETO: Producto hecho de concreto y fabricado de acuerdo con una norma específica, en un lugar distinto de su localización final de uso, protegido de las condiciones ambientales adversas durante la fabricación y que es resultado de un proceso industrial bajo un sistema de control de producción en fábrica, con la posibilidad de acortar los plazos de entrega

PREFABRICACIÓN: Aplicación de ideas (...) de racionalización de procesos productivos, búsqueda de economía y desarrollo como fruto de los mayores rendimientos alcanzables en la ejecución de trabajos más repetitivos, cuidadosamente planificados, ejecutados en entornos más favorables, con medios suficientes y por personal especializado

PRESTACIONES DEL CONCRETO

CONDICIONES DE FABRICACIÓN CALIDAD

PREFABRICADO DE CONCRETO: Producto hecho de concreto y fabricado de acuerdo con una norma específica, en un lugar distinto de su localización final de uso, protegido de las condiciones ambientales adversas durante la fabricación y que es resultado de un proceso industrial bajo un sistema de control de producción en fábrica, con la posibilidad de acortar los plazos de entrega

PREFABRICACIÓN: Aplicación de ideas (...) de racionalización de procesos productivos, búsqueda de economía y desarrollo como fruto de los mayores rendimientos alcanzables en la ejecución de trabajos más repetitivos, cuidadosamente planificados, ejecutados en entornos más favorables, con medios suficientes y por personal especializado

PRESTACIONES DEL CONCRETO

CONDICIONES DE FABRICACIÓN CALIDAD

RAPIDEZ

PREFABRICADO DE CONCRETO: Producto hecho de concreto y fabricado de acuerdo con una norma específica, en un lugar distinto de su localización final de uso, protegido de las condiciones ambientales adversas durante la fabricación y que es resultado de un proceso industrial bajo un sistema de control de producción en fábrica, con la posibilidad de acortar los plazos de entrega

PREFABRICACIÓN: Aplicación de ideas (...) de racionalización de procesos productivos, búsqueda de economía y desarrollo como fruto de los mayores rendimientos alcanzables en la ejecución de trabajos más repetitivos, cuidadosamente planificados, ejecutados en entornos más favorables, con medios suficientes y por personal especializado

PRESTACIONES DEL CONCRETO

CONDICIONES DE FABRICACIÓN CALIDAD

RAPIDEZ

ECONOMÍAECONOMÍA

PREFABRICADO DE CONCRETO: Producto hecho de concreto y fabricado de acuerdo con una norma específica, en un lugar distinto de su localización final de uso, protegido de las condiciones ambientales adversas durante la fabricación y que es resultado de un proceso industrial bajo un sistema de control de producción en fábrica, con la posibilidad de acortar los plazos de entrega

PREFABRICACIÓN: Aplicación de ideas (...) de racionalización de procesos productivos, búsqueda de economía y desarrollo como fruto de los mayores rendimientos alcanzables en la ejecución de trabajos más repetitivos, cuidadosamente planificados, ejecutados en entornos más favorables, con medios suficientes y por personal especializado

PRESTACIONES DEL CONCRETO

CONDICIONES DE FABRICACIÓN CALIDAD

RAPIDEZ

ECONOMÍAECONOMÍA

SEGURIDAD

PRESTACIONES DEL CONCRETO

CONDICIONES DE FABRICACIÓN CALIDAD

RAPIDEZ

ECONOMÍAECONOMÍA

SEGURIDAD

PRESTACIONES DEL CONCRETO

CONDICIONES DE FABRICACIÓN

CALIDAD

RAPIDEZ

ECONOMÍA

SEGURIDAD

CONCRETO

PREFABRICACIÓN

Variante industrializada de la construcción en concreto

Versatilidad para adaptarse a casi cualquier forma y/o solución constructiva

Aúna ventajas hormigón (material) con la industrialización (concepto)

PRESTACIONES DEL CONCRETO

Potencial frente a otros materiales

Mecánica Resistencia fuego Margen de mejora (I+D+i) Acústica Estética Energética Durabilidad Reciclabilidad

PRESTACIONES DEL CONCRETO

Potencial frente a otros materiales

Mecánica Resistencia fuego Margen de mejora (I+D+i) Acústica Estética Energética Durabilidad Reciclabilidad

HORMIGÓN DE ALTA RESISTENCIA (HAR)

HORMIGÓN DE ULTRA ALTA RESISTENCIA (HUAR)

fck > 50 MPa > 100 MPa

Cemento CEM I 52,5 R CEM I 52,5 R

Tamaño máximo del árido

< 15 mm < 8 mm

Relación a/c < 0.4 < 0.2

Aditivos Superplastificante Superplastificante

Adiciones Humo de sílice Nanosílice

USO FRECUENTE EN PREFABRICACIÓN

¿FUTURO?

1880 1900 1920 1940 1960 1980 2000 20200

102030405060708090

100110120130140150160170180190200210

Resistencia del hormigón (MPa)

PRESTACIONES DEL CONCRETO: MECÁNICA

PRESTACIONES DEL CONCRETO: MECÁNICA

Pasarela sobre el barranco de las ovejas. Alicante (España), 2012

PRESTACIONES DEL CONCRETO: MECÁNICA

Condiciones de laboratorio Planta de prefabricación

Edad (días)

Valor medio (MPa) Desviación Valor medio

(MPa) Desviación

1 79 3.3 71 9.32 103 2.9 100 2.27 128 2 122 3.4

28 150 5 150 2.7

Kg/m3 Kg/m3

Cemento 1000 Fibras OL13/0.16 78.1

Humo de sílice Elkem 940D 150 Fibras RC80/30 BP 78.1Arena silícea 0,5 mm 702 Superplastificante 9.06Arena silícea 1,2 mm 380 a/c 0.195Agua 195 a/conglomerante 0.17

25 MPa a flexotracción

PRESTACIONES DEL CONCRETO: MECÁNICA

HORMIGÓN PREFABRICADO

HORMIGÓN AMBIENTE II B

HORMIGÓN AMBIENTE IIIC

Contenido de cemento 400 kg/m3 300 kg/m3 350 kg/m3

Relación a/c 0.4 0.55 0.45

Desmoldeo y transferencia de

pretensado

Elevada resistencia a corto plazo

Alto contenido de cemento y

baja relación a/c

PRESTACIONES DEL CONCRETO: DURABILIDAD

Procesos industriales y controlados vs aleatoriedad obra

Medios

Efecto experiencia

Mejores materiales (ej. HAC)

↑ PRODUCTIVIDAD

CONDICIONES DE FABRICACIÓN

Control de producción en fábrica

Más de 50 parámetros controlados, desde la entrada de la materia prima hasta salida del producto final

Errores se detectan en edades tempranas (+ fáciles de resolver y con menos impacto económico)

Fabricante principal interesado

↓ PIEZAS DEFECTUOSAS

CALIDAD

CALIDAD

RAPIDEZ

Opción prefabricado en casos de plazos cortos y exigentes (obra pública, edificios logísticos, comerciales,…)

No sólo se construye más rápido, sino que el cumplimiento de los plazos es mucho más preciso

Menos tiempo de alteración de las zonas aledañas

Devolución de créditos de financiación (menos intereses)

RAPIDEZ

Menor tiempo de ejecución (↓ exposición riesgos)

Montaje en seco y tareas más sencillas e inmediatas

SEGURIDAD

Durabilidad, menores rechazos en fabricación, productividad, rapidez de ejecución, cumplimiento de plazos… → Economía

ECONOMÍA

Análisis del coste de ciclo de vida vs juicios imprecisos y cortoplacistas

ECONOMÍA

Solución Coste m3 Vol. usado Tiempo montaje Coste transporte Vida útil H. convencional 1 1 1 1 1

UHPFRC 8-10 0.2-0.5 0.2-0.5 0.3 4

ECONOMÍA

Industrializada “Tradicional”

Atrasos < 1,5%

Reparaciones y re-trabajos < 2,0%

No optimización materiales < 7,0%

Pérdidas mala calidad < 3,5%

Restos de material < 5,0%

Proyectos no optimizados < 6,0%

Tiempos improductivos < 5,0%

TOTAL <<< ++30%

Fuente: Universidad de Sao Paulo

+

ECONOMÍA

Transformación de la construcción → BIM (Modelado de Información de la Construcción)

Conjunto de procesos y herramientas que hacen posible que todos los profesionales del proceso constructivo dispongan de información necesaria, en momento preciso y de manera coordinada

Del 2D al 3D (→ 4D … 7D)

Ofrece un mejor seguimiento en la elaboración, ejecución y mantenimiento de un proyecto, evitando riesgos e incongruencias en diseño y documentación generada.

BIM presente y futuro de sistemas inteligentes de construcción y método en para arquitectos e ingenieros para la planificación y ejecución de sus trabajos

¿Pero esto no es ya en lo que se basa la prefabricación/industrialización?

ECONOMÍA: BIM

Descripción completa de cada elemento y su “historia”: Diseño → Fabricación → Transporte → Instalación → Mantenimiento

Geometría(longitud, anchura, etc.)

Perfil(Código/nombre)

Cantidades(Pos-Nr, etc.)

Especificaciones volume (Área, volumen, peso, etc.)

Otros elementos(Nombre, tipo, cantidades, etc.)

Datos plotter(Agujeros, cajeados, cortes, etc.)

ECONOMÍA: BIM

ECONOMÍA: BIM

ECONOMÍA: BIM

Publicación catálogo de 10 prefabricados genéricos

Adoquines/baldosas Bloques Viguetas/bovedillas Artesas puentes Mobiliario Placas alveolares Postes Tuberías Paneles Traviesas

http://bimetica.com/es/andece.html

ECONOMÍA: BIM

PRESTACIONES DEL CONCRETO

CONDICIONES DE FABRICACIÓN

CALIDAD

RAPIDEZ

ECONOMÍA

SEGURIDAD

CONCRETO

PREFABRICACIÓN

Variante industrializada de la construcción en concreto

SOSTENIBILIDAD PREFABRICACIÓN EN CONCRETO

Variante industrializada de la construcción en concreto

EXPERTOS: incómodos con la opinión de la sociedad

POLÍTICOS: cambios en las formas de toma de decisiones

SOCIEDAD: cada vez más reivindicativa

DESARROLLO SOSTENIBLE: Satisfacer las necesidades de la actual generación sin sacrificar la capacidad de futuras generaciones de satisfacer sus propias necesidades (Informe Brundt, 1987)

SOSTENIBILIDAD

Objetivo 9: Desarrollar infraestructuras resilientes, promover la industrialización inclusiva y sostenible, y fomentar la innovación

SOSTENIBILIDAD

Gran peso de la construcción:

emisiones de GEI (≈40%) consumos de agua (≈ 20%) consumos energéticos (≈ 40%) consumo de suelo (≈ 20%) consumo de materias primas (≈ 30%) …

Margen de mejora nueva construcción / rehabilitación ≈ ↓ 30/50% consumos sin aumentar costes de inversión.

¿Contribución de los elementos prefabricados de hormigón?

Grandes impactos ambiental, económico y social

SOSTENIBILIDAD

CONCRETO: Potencial frente a otros materiales

Mecánica Resistencia fuego Margen de mejora (I+D+i) Acústica Estética Eficiencia energética Durabilidad Reciclabilidad Nuevas prestaciones (ej. descontaminación)

PREFABRICACIÓN: Versión industrializada de la construcción en concreto

Mayor fiabilidad (calidad): procesos industriales y controlados vs aleatoriedad obra Menos incertidumbres Aprendizaje continuo Precisión dimensional Rapidez de ejecución - Control de tiempos y costes Optimización consumo materiales (menos residuos) Mayor seguridad laboral

CONCRETO: Potencial frente a otros materiales

Resistencia fuego Margen de mejora (I+D+i) Acústica Estética Durabilidad Reciclabilidad

PREFABRICACIÓN: Versión industrializada de la construcción en concreto

Mayor fiabilidad (calidad): procesos industriales y controlados vs aleatoriedad obra Menos incertidumbres Aprendizaje continuo Precisión dimensional Rapidez de ejecución - Control de tiempos y costes Optimización consumo materiales (menos residuos) Mayor seguridad laboral

EFICIENCIA ENERGÉTICA

DESCONTAMINACIÓN

COMPORTAMIENTO ANTI-SÍSMICO

1

1) Entre elementos adyacentes de forjado y/o cubierta

2

2) Entre elementos de forjado y/o cubierta y las vigas de apoyo

3

3) Vigas y columnas

4

4) Entre tramos de pilares, y/o pilares con la cimentación

5

5) Paneles de fachada y estructura portante

Mejora significativa de soluciones prefabricadas ante la acción sísmica

COMPORTAMIENTO ANTI-SÍSMICO

Mejora significativa de soluciones prefabricadas ante la acción sísmica

COMPORTAMIENTO ANTI-SÍSMICO

Los materiales de alta inercia térmica como el concreto contribuyen positivamente a regularizar la demanda de energía.

Ahorro energético = reducción costes de calefacción y refrigeración (ECONÓMICO)

Menores emisiones de CO2 asociadas (MEDIOAMBIENTAL)

Hogares más confortables = menores oscilaciones térmicas (SOCIAL)

Inercia Térmica

Sostenibilidad

EFICIENCIA ENERGÉTICA

Uso de adiciones. Ej. TiO2 (principio activo fotocatalítico)

Aplicación en elementos expuestos: estructuras, pavimentos, fachadas, túneles, mobiliario urbano, puentes, pasarelas,…

Iglesia Dives in Misericordia (Roma)

DESCONTAMINACIÓN

EdificaciónResidencialIndustrialPúblicosOficinasComercialHotelesCentros sanitariosRecintos deportivosCentros docentesEspacios religiososCentros tecnológicosParkingsCorreccionalesInstalaciones militaresConstrucciones modularesEdificios singulares

Obra civilPuentesPasarelasCarreterasVías férreasObras subterráneasContención de empujesAeropuertosÁreas marítimasInfraestructuras energéticasCementeriosPresasTorres refrigeración

LA PREFABRICACIÓN HOY

LA PREFABRICACIÓN HOY

LA PREFABRICACIÓN HOY

LA PREFABRICACIÓN HOY

Sector muy inmovilista: freno por barreras culturales u otros factores. España país de concreto, pero construcción con escaso grado de industrialización

Coste: factor decisivo casi siempre; poco valor de los materiales

Todo avanza (materiales, conocimiento, medios, software,…) pero ¿y la manera de construir?

Construcción: se admiten cambios sobre proyecto

La sociedad acepta la ineficiencia

LA CONSTRUCCIÓN HOY

LA CONSTRUCCIÓN HOY

¿POR QUÉ ESPERAR AL FUTURO?

Gracias por la atención

alopez@andece.org www.andece.org

¿Alguna pregunta?