El potencial regreso de la construcción modular

En un blog anterior, hablamos sobre los próximos cambios en el IBC 2021 con respecto a la madera en masa y discutimos el beneficios de incorporar madera maciza en más diseños de edificios. Uno de esos beneficios fue el ahorro de tiempo y costos en el sitio que resultó de las capacidades de prefabricación de madera en masa. Ahora, en este blog de seguimiento, veremos la “construcción modular” como un todo y cómo la pandemia la está devolviendo a la corriente principal.

La construcción modular (o prefabricada, usada aquí indistintamente) no es nueva, con evidencia de que se remonta al siglo XVII. En Estados Unidos, la construcción modular alcanzó su punto máximo gracias a la escasez de viviendas posterior a la Segunda Guerra Mundial. Pero realmente nunca “despegó” dentro de los proyectos de construcción más grandes y tradicionales que preferían los métodos de “construcción en el sitio”.

Hoy, sin embargo, el investigador de diseño de arquitectura Daniel Davis dice "Impulsada por un entorno económico favorable, nuevos desarrollos tecnológicos y la pandemia de COVID-19, la arquitectura modular está apareciendo de formas nuevas e inesperadas".

Beneficios y desafíos de la construcción modular

De manera similar a la madera en masa, los estudios han demostrado que la construcción modular ahorra tiempo, puede ahorrar dinero, genera menos desechos y es mejor para el medio ambiente. 

Los estudios de caso han demostrado que los proyectos de construcción modular aceleran los plazos del proyecto al 20 a 50 por ciento.

Una Publicación de construcción del Reino Unido ha descubierto que los proyectos de construcción modular “son más eficientes energéticamente, generan menos residuos y aumentan el uso de materiales sostenibles. También hay una reducción en la huella de carbono de la construcción, ya que menos personas viajan hacia y desde el sitio ".

Pero hay razones por las que los proyectos modulares masivos no se han hecho cargo en los EE. UU. El costo de transporte por sí solo puede superar cualquier ahorro en el lugar de trabajo, y los proyectos modulares requieren que se tomen más decisiones de diseño e ingeniería mucho antes en el proceso de planificación. Una costa este servicio de consultoría dice "Requiere que los arquitectos, ingenieros y contratistas estén familiarizados con las complejidades de las etapas de fabricación y montaje modular".

A pesar de estos desafíos, las recientes mejoras tecnológicas (y una gran cantidad de fondos de inversores) están aumentando la posibilidad de proyectos modulares a mayor escala.

El potencial de la construcción modular

Inversiones izquierda y derecha

En 2017 McKinsey lanzó un 155-página de informe en la industria de la construcción global que esbozó un $ 1.6 billones oportunidad de mover la industria de la construcción hacia "un sistema de producción en masa inspirado en la manufactura". Desde entonces, ese billón de dólares “con una T” de proyección creó una larga fila de inversionistas ansiosos por obtener ganancias potenciales. Aquí hay un resumen de algunos de ellos de El artículo de Davis:

Recientemente Juno, una startup fundada por veteranos de Apple y Tesla, anunció que había recaudó $ 11 millones para "repensar cómo se desarrolla la vivienda". Poco después, SO de fábrica informó que tenía recaudó $ 55 millones desde Autodesk, Facebook, Google y otros para construir casas "más parecidas a automóviles". 

SHoP Architects recientemente revelado que estaba lanzando Montaje OSM, una empresa separada destinada a reinventar la fabricación de edificios (quizás retomando su incursión modular anterior con el Apartamentos B2 en Brooklyn, Nueva York). Katerra ha recaudado más de mil millones de dólares para financiar sus fábricas, que pueden hacer de todo, desde marcos prefabricados hasta encimeras.

Avances tecnológicos

Junto con la reciente avalancha de capital de inversión, la tecnología de la construcción modular ha avanzado significativamente en la última década.

"Hacer la construcción de una manera nueva no es suficiente para innovar", explica Danil Nagy, director de tecnología de construí, un pionero de la prefabricación temprana fundado originalmente como Deluxe Modular en 1965. “Tienes que asumir más del proceso para revolucionar la industria; necesita tanto un nuevo modelo de negocio como la tecnología para que ese negocio funcione ".

Afortunadamente, esa tecnología está en gran parte aquí. Los sistemas modulares funcionaban tradicionalmente como LegosⓇ, con unidades rígidas que se apilan para formar un edificio. Ahora, los desarrollos recientes en diseño computacional permiten a los diseñadores crear módulos que ofrecen cierto grado de flexibilidad. En lugar de ser ladrillos uniformes, los módulos se pueden encoger, crecer o truncar para adaptarse mejor a un proyecto.

Dos trabajadores montan un módulo en la fábrica de iBUILT.

Esto es especialmente importante para los sitios urbanos donde el espacio es escaso y una caja rectangular no proporcionará necesariamente el diseño más eficiente. Esta técnica es familiar para muchos arquitectos, con diseñadores computacionales en prácticas como Zaha Hadid Architects utilizando algoritmos similares para ajustar los paneles de la fachada a un edificio de forma irregular.

COVID-19 cambia las cosas ... otra vez

Como casi todo lo demás en 2020, COVID-19 ha cambiado la forma en que vivimos y trabajamos. Con el aumento del teletrabajo, muchas personas se están mudando o reconsiderando sus arreglos de vivienda. Al igual que el esfuerzo durante la guerra para construir rápidamente miles de casas, la construcción modular puede proporcionar una forma de satisfacer rápidamente la demanda de nuevas viviendas. 

Beth Cameron, cofundadora y directora de Creadores de Arquitectura, una empresa de Nueva Zelanda que se especializa en viviendas prefabricadas, dice que su empresa ha experimentado una "gran ola" de negocios a medida que la gente comenzó a ver "el entorno de su hogar a través de una nueva lente".

Con el dinero, la tecnología y las condiciones del mercado alineadas, la arquitectura modular puede parecer una amenaza existencial para las empresas cuyos proyectos podrían replicarse en una fábrica, advierte Davis. Pero, por otro lado, con tantas empresas compitiendo para hacer que su estilo de construcción modular tenga éxito, no está claro cuál, si es que hay alguna, tendrá éxito.

Estudios de casos de construcción modular

A pesar de que la construcción modular a gran escala aún está en su infancia, los arquitectos "tienen muchas oportunidades por delante", dice Davis. Aquí hay solo un ejemplo de un próximo proyecto modular (que también depende en gran medida de la madera en masa).

Generar

Después de pasar sus años de formación en China “construyendo lo imposible de construir”, John Klein, AIA, ocupó un puesto en el MIT donde se centró en las crisis de asequibilidad de la vivienda y el cambio climático. Una vez que se dio cuenta de que muchas de las técnicas de diseño que usaba en China podían aplicarse para desarrollar edificios más replicables y sostenibles en los EE. UU., Fundó Generar, estudio de arquitectura especializado en construcción modular.

Generar componentes prefabricados de su edificio, como el baño y la fachada. Fuente: Generate

En septiembre, Generate se asoció con Placetailor, una cooperativa de diseño, desarrollo y construcción con sede en Boston que se centra exclusivamente en viviendas con cero emisiones de carbono, para diseñar y entregar el Proyecto de vivienda modelo C

Una sección del proyecto Tall House de Generate muestra cómo se unen los sistemas de construcción.

El edificio de cinco pisos y 19,000 pies cuadrados en Boston llena una cuña irregular de tierra tan particularmente que sus orígenes fabriles parecen improbables. Las paredes corren en ángulos extraños, trazando el perímetro del sitio en lugar de una cuadrícula hecha en fábrica. En el interior, cada apartamento contiene una combinación única de dormitorios y diseños de sala de estar dimensionados para adaptarse al exterior sesgado.

El módulo flexible está construido a partir de madera laminada cruzada. Utilizando el software que Klein desarrolló con su equipo, puede diseñar rápidamente módulos en un sitio y exportar conjuntos de dibujos a una fábrica, que siguen los principios de Diseño para fabricación y montaje (DfMA).

“En Generate y Placetailor creemos que los apartamentos Model-C serán uno de los edificios más sostenibles de los EE. UU.”, Dice Klein. Se espera que el edificio opere a un nivel de carbono neto cero cuando se complete a fines del próximo año. Con otros nueve proyectos en las fases de diseño temprana y tardía, Generate y sus novedosos sistemas de construcción parecen estar encontrando un éxito temprano. 

Imagen. Leyenda: Una sección del proyecto Tall House de Generate muestra cómo se unen los sistemas de construcción.

El brillante futuro de la construcción modular

Están surgiendo muchos más proyectos de construcción modular, como House by Urban Splash en el Reino Unido. Su misión es construir "casas modulares creadas en fábrica diseñadas por arquitectos utilizando materiales bajos en carbono y sostenibles.”A medida que las inversiones y la demanda sigan creciendo, también lo hará la oportunidad para los arquitectos.

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