I Congreso Internacional sobre investigación en Construcción y Tecnología Arquitectónicas 1st International Congress on research in Construction and Architectural Technologies Universidad Politécnica de Madrid. ETSAM. Madrid, 11-13 Junio de 2014
PROMOCIÓN DEL DESARROLLO SOSTENIBLE DE LA ARQUITECTURA INDUSTRIALIZADA NACIONAL A PARTIR DE CASOS DE ESTUDIO INTERNACIONALES Autor: J. M. Domínguez García (1) (1) Arquitecto. E-mail contacto: jmdgdomi@hotmail.com RESUMEN La producción actual de la vivienda en España precisa de un cambio en su modelo insostenible, que nos conduce a proponer nuevos sistemas en todo el proceso constructivo. La industrialización abierta hace posible la innovación tecnológica capaz de generar grandes ventajas para el modelo productivo español. Es momento de reflexionar y actuar. Países como EE.UU., Japón y Reino Unido, han desarrollado una potente arquitectura industrializada que ha sido capaz de adaptarse a los cambios económicos y sociales, conseguir investigar y valorarlos para posteriormente aplicar en España conceptos que permitan una mejora progresiva es el principal objetivo de la investigación. Palabras clave: sostenibilidad, industrialización abierta, vivienda social, procesos productivos.
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INTRODUCCIÓN
Existen numerosos antecedentes de manifestación de los problemas ambientales causados por la sociedad industrial. Hacia 1987 y con la aparición del informe Nuestro futuro común se produce un primer acuerdo mundial sobre la concepción del problema ambiental, con la aparición del concepto de sostenibilidad, más concretamente el desarrollo sostenible al ideario de muchas disciplinas, entre ellas la arquitectura [1]. La necesidad de un cambio en el modelo de producción actual de la vivienda nos conduce a proponer nuevos sistemas en todo el proceso constructivo. Resulta insostenible continuar por este camino mientras otros sectores están altamente cualificados en mano de obra y tecnología, es necesario buscar nuevas vías en la construcción en España. Se plantea en esta investigación, un modelo de construcción con criterios de sostenibilidad, flexibilidad e industrialización abierta de acorde con las nuevas exigencias de hoy día. El objetivo principal de la investigación es encontrar y valorar a partir de casos internacionales [2] en Países escandinavos, EE.UU., Japón, Holanda y Reino Unido, criterios desde la sostenibilidad para una aplicación directa en España, que permita una mejora progresiva y positiva del sector en nuestro país en procesos y técnicas ya aplicadas en otros países. Para ello será necesario conocer también las dificultades nacionales para aplicar una industrialización sostenible, y detectar así que podemos incluir, mejorar o cambiar. 2
TENDENCIAS QUE IMPULSAN EL DESARROLLO INDUSTRIAL. ¿QUÉ ESTÁ OCURRIENDO?
Se detecta hoy una demanda social por aumentar y mejorar las prestaciones y servicios de las viviendas [3] que habitan. Algunas de estas demandas que se están generando son:
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a_ La necesidad de aumentar la productividad global en el sector de la edificación, bajando costes de producción. b_ Aumento de la calidad competitiva del producto, al que responde mejor la industria frente a la construcción tradicional. c_ Búsqueda del desarrollo sostenible del modelo productivo de la edificación. Ello se alcanza mejor a través de la producción industrial –ahorro de energía y materiales- en la que los desechos pueden reciclarse mejor que en la producción manual en obra. d_ La pérdida de mano de obra especializada es una continua amenaza al sector. e_ El rechazo en los países altamente desarrollados al trabajo en condiciones duras y/o poco seguras está generando escasez de mano de obra profesional. f_ Minimizar el impacto medioambiental de la arquitectura, que está en aumento acelerado debido al consumo de recursos no renovables y la generación de residuos contaminantes. g_ Reducción de costes en la producción. 3
REFERENTES INTERNACIONALES. ¿DÓNDE NOS ENCONTRAMOS?
SUECIA Y FINLANDIA En Finlandia, el uso parcial de componentes y subsistemas producidos off-site es práctica habitual [3]. Más del 70% de los edificios de viviendas, del orden del 80% de las oficinas y comerciales y hasta un 90% de los edificios son parcialmente industrializados. Las viviendas BokLok1 producidas por IKEA son referentes en sistemas tridimensionales o modulares. Está diseñada para que familias con bajo poder adquisitivo tenga accesos a una vivienda asilada o colectiva con buenos niveles de acabado, diseño y confort. Cabe destacar también el caso de SATO-Plus Home2, que aprovecha las capacidades interactivas de internet y las ideas más vanguardistas del movimiento Open Building. ESTADOS UNIDOS En primer lugar y a modo de antecedente destacar la experiencia de industrialización para vivienda de bajo coste en los años de postguerra en Los Ángeles, las Case Study House, donde participaron arquitectos como Saarien, Neutra, Koenig, Ellwood, Soriano y Eames. Existen algunas iniciativas como OSBA (Open Source Building Allianze) que desarrolla elementos a base de componentes en 3D de producción avanzada con el objetivo ceroenergía y la posibilitad la fabricación industrializada personalizada o por encargo [3]. La iniciativa actual de mayor repercusión es el programa Home Delivery3 del MOMA Nueva York. Soluciones constructivas muy diversas desde la vivienda pre-cortada Systema Architecs, la cápsula unipersonales de Richard Horden, la modelar de madera Kaufmann, la burst 008 de Jeremy Edmiston y Douglas Gauthier, la Cellophane House Kieran Timberlake Associates, o la Desert House por Marmol Radziner Prefab.
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JAPÓN Las casas Toyota se producen en líneas de montaje similares a las que producen sus vehículos. Los materiales y la domótica automovilística también se han transferido a la vivienda. Los elementos 3D se fabrican bajo pedido personalizado y se ensamblan como piezas de mecano. Aunque las viviendas “Toyota Home” remiten a la industria y tecnología del automóvil, su imagen se adapta a la arquitectura del momento actual. La vivienda japonesa es entorno al 8% más cara que la construcción tradicional, desde el punto de vista del coste inicial, ya que analizando el coste de ciclo de vida completo, esta conlleva mayores ventajas económicas. Además, las viviendas construidas in situ suponen
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unos seis meses de construcción, las viviendas industrializadas suponen 1,5 y 2 meses dependiendo del tipo de vivienda. REINO UNIDO En la conferencia Movement for innovation (2000), el Ministro de la Construcción N. Raynsford señaló que el mayor énfasis en el ensamblaje en taller será la clave para cambiar la cultura de la construcción, para retener y reunir talento y al mismo tiempo proporcionar mejoras en la ejecución, tal y como lo requieren los clientes cada vez más exigentes [3]. El Building Research Establishement BRE, parque de innovación de vivienda, ofrece una serie de prototipos construidos que muestran las propiedades de los Métodos Modernos de Construcción “MMC”4. “OFF-SITE 2007” constituido inicialmente por siete prototipos con diferentes características que muestran sus innovaciones tecnológicas. Las viviendas SLO “Simple Living Opportunities”, también construidas en BRE, son un prototipo formado por dos módulos completamente terminados en fábrica, y que se venden como viviendas unifamiliares adosadas de 2, 3 y 4 habitaciones. HOLANDA John N. Habraken es el principal precursor e impulsor del proceso de industrialización de la edificación holandesa. Las partes separables o relleno5 que proponía Habraken, serían producidas por la industria a modo de componentes constructivos que elegirían los habitantes y que deberían ser compatibles con soportes de muy distintos tipos. En 1999 el gobierno de los Países Bajos puso en marcha el Programa IFD: “Proyectos demostrativos de construcción Industrializada, Flexible y Desmontable”. El objetivo era promover la aplicación de estos principios constructivos por la industria y el mercado, para que esta forma de construir pudiese convertirse en práctica habitual. La propuesta de vivienda Variomatic6 del arquitecto Kas Oosterhuis, llevada a cabo por IFD, es un catálogo flexible de componentes en todos los sentidos. 4
APORTACIONES A LA INDUSTRIALIZACIÓN SOSTENIBLE EN LOS CASOS DE ESTUDIO
4.1 Medidas ambientales - Mejor control del material a gestionar mediante la utilización de componentes prefabricados (EE.UU.) - Eficiencia energética, pretenden ser cero emisoras de CO2, incorporando sistemas de captación de energía solar fotovoltaica o de alta eficiencia energética (Japón) - Métodos Modernos de Construcción “MMC” de viviendas, que se aproximan a cero emisiones de CO2 (Reino Unido). 4.2 Medidas económicas - El abundante patrimonio forestal hace de la madera la principal materia prima para la producción de viviendas industrializadas (Países Escandinavos). - El grado de automatización de la industria sueca es muy alto y el uso de tecnología CADCAM es frecuente en la producción de paneles estructurales de madera. (P. Escandinavos). - Producción más rápida y de fácil control en la ejecución que reduce el coste total de la inversión. (EE.UU.) - La reducción del tiempo en obra. (EE.UU.) - Cadenas de producción automatizada, robotizada en serie y con nuevas prestaciones, son adaptadas de otras industrias como la automoción a la producción de viviendas. (Japón). 4.3 Medidas sociales - La climatología hostil que ha permitido adoptar medidas socialmente avanzadas para la protección del personal in situ y el confort térmico en el interior de las viviendas.
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- El gobierno y las administraciones públicas están involucrados en el desarrollo de vivienda basada en la eficiencia energética y la calidad. Fomentan la participación de la empresas para lo que anteponen la calidad del producto al mayor coste inicial que compensan a base de productividad y de ayudas gubernamentales. (Países Escandinavos). - La automatización de la industria ha provocado una caída del número de empleos en el sector de la edificación, pero la innovación tecnológica hace que muchos trabajadores sean profesionales especializados con contratos estables. (Países escandinavos). - Se une directamente a la producción industrial el soporte favorable del gobierno y de las condiciones económicas. (Japón). - Las acciones I+D+i que ha llevado a cabo el DETR entre 1997 y 2001 financiando proyectos sobre el estudio de pre-ensamblaje como el “Innovative Manufacturing Initiative” de EPSRC/DETR y el “Parteners Innovation Programme” del DETR. (Reino Unido). 5
FACTORES QUE DIFICULTAN EL DESARROLLO EN ESPAÑA. ¿QUÉ FALLA EN ESPAÑA?
El modelo de crecimiento de España de los últimos años, vinculado excesivamente a la promoción inmobiliaria oportunista llegando a construir casi 800.000 vivienda nuevas en 2007, ha sido sin duda, el más insostenible de la U.E. Si la crisis del sector se hubiera producido con un gran número de industrias fabricando productos y elementos de alto valor industrial para la construcción, su actividad habría encontrado acomodo en mercados de países europeos que no están sufriendo un ajuste similar en el sector al que se está produciendo en España. La industrialización abierta puede suponer transformaciones conceptuales importantes, pero es una necesidad urgente. Son muchas las dificultades y obstáculos en España que retrasan el desarrollo industrial del sector [4]. Los principales problemas analizados de acuerdo a los casos estudiados son: a_ Carencia de especialización de técnicos. b_ No existe apoyo por parte de la administración. c_ Escasa interacción entre las diferentes disciplinas profesionales que intervienen en la construcción: entre el arquitecto del proyecto y de obra, el constructor, el ingeniero de producto y los científicos de materiales, entre otros. d_ Conservadurismo del sector, los derivados de las culturas locales y la oposición de los arquitectos. e_ Todo el cuerpo normativo, está dirigido a sistemas tradicionales de construcción. f_ El mercado y la propaganda han creado una imagen, una solución de la casa que no se corresponde con la evolución cultural ni con los medios de vida hoy a nuestra disposición. g_ Lo que se califica como prefabricado acaba asimilándose a edificio provisional. El término prefabricación sigue teniendo connotación despectiva. h_ No hay una verdadera oferta de componentes de obra, se limita así la flexibilidad de los catálogos de productos y se reduce por lo tanto la competencia entre ellos [5]. i_ La actual cultura de contratación. La industrialización de la vivienda no interesa a algunos porque no pueden aprovecharse la reducción de los plazos de ejecución. 6
PROPUESTA COMPARATIVA
Se establece a continuación una valoración de los diferentes aspectos en cuanto a sostenibilidad [6] se refiere en los países estudiados anteriormente. Para poder plantear así unas conclusiones y unas estrategias de mejoras y transferencias al ámbito nacional.
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El estudio se va a centrar en 5 aspectos imprescindible en cuanto a sostenibilidad ambiental, social y económica se refiere. En primer lugar planteamos un sistema de evaluación que es el siguiente: de 0 a 4. Se evalúa el compromiso de los diferentes aspectos con la industrialización como; inexistentes (0), muy débiles (1), débiles (2), fuertes (3), muy fuertes (4). A continuación, mostramos los resultados de manera que podamos obtener una comparativa general de los casos de estudio.
Tabla 1: Tabla comparativa entre aspectos principales de la sostenibilidad y la industrialización en los casos de estudio. Elaborada por el autor. Figura 2: Gráfica comparativa de resultados. Elaborado por el autor.
Podemos observar las carencias en cada uno de los aspectos en España. Mientras, EE.UU., Japón y los países escandinavos encabezan el desarrollo de la nueva corriente. Respecto a las sostenibilidad ambiental, Japón tiene la mayor puntuación. Respecto a la sostenibilidad económica son los países escandinavos, y respecto a la sostenibilidad social EE.UU. 7 PROPUESTA DE IMPLANTACIÓN EN NUESTRO PAÍS Para hacer una transferencia de información y conocimientos al ámbito nacional, nos vamos a fijar principalmente en estos países con los valores más altos en industrialización, analizando qué ocurre, y por qué han llegado a esa situación de desarrollo. Se propone así las siguientes ideas de implantación en el sector nacional: Propuestas ambientales - Se necesitaría incentivar a la creación de empresas en todo el ámbito nacional para evitar consumos energéticos en el traslado de material a obra. - Posibilitar el montaje en obra lo cual reduce las emisiones, sin contar el aspecto económico - Posibilitar la reutilización y reciclaje de los distintos componentes. - Prever la gestión de residuos. Propuestas económicas - La investigación en procesos productivos automatizados (como la herramienta CAD-CAM), que permitan introducir variaciones incluso durante la fabricación de los componentes, actuando sobre la cadena de montaje en forma distinta para cada proyecto diferente. - Investigar en las principales materias primas abundantes en la geografía española, y cómo gestionar y aplicarlas a la vivienda industrializada.
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- Transferir información de la industria del automóvil a la industrialización de los edificios. Propuestas sociales - Apoyo por parte de las administraciones a la industrialización del sector de la construcción, involucrándose y participando, aportando nuevas normativas o motivando la investigación. - Necesidad de mano de obra cualificada. - Incorporación de nuevos agentes de la producción. Participación del usuario final de la vivienda. - Cooperación entre las disciplinas que intervienen en todo el proceso edificatorio. 8
CONCLUSIÓN FINAL
La metodología de trabajo planteada; analizar, detectar, evaluar y proponer, ha dado como resultado una serie de propuestas imprescindibles desde la sostenibilidad ambiental, social y económica, que entiendo como necesarias y coherentes para una promoción y aplicación directa en España, que permitirá una mejora progresiva y positiva del sector en procesos y técnicas industrializadas como ya se ha ido produciendo en otros países, teniendo en cuenta además el serio problema ambiental en el que nos encontramos. Es momento en España de encarar el problema actual en toda su complejidad. La potencia técnica contemporánea, capaz de construir con sistemas industrializados, no se aprovecha por un problema de actitud y condiciones socioeconómicas. Por lo que agentes implicados en este proceso son imprescindibles para superarlo, y son los que verdaderamente pueden contribuir a ello; la Universidad, la profesión, la industria y la administración. 9
NOTAS AL FINAL
Viviendas BoKloK, construidas por la empresa IKEA: www.boklock.com SATO - Plus Home. Arabianranta, Finlandia, 2003. International Council for Innovation in Buildin and Construction Working Commission W104: http://www.open-building.org/ 3 Home Delivery: Fabricating the Modern Dwelling. Muestra cómo la casa prefabricada ha sido, y sigue siendo, no sólo una reflexión sobre la casa como un objeto replicable en serie, sino también fundamental en el discurso de la sostenibilidad, la invención arquitectónica, y los nuevos materiales. http://www.momahomedelivery.org/ 4 La implantación de Métodos Modernos de Construcción, “Modern Methods of Construction (MMC)” denominación en el Reino Unido, con el objeto de proporcionar mayor productividad, calidad, seguridad y reducción de plazos de construcción. 5 Habraken, N. John, 1979, Variations: The systematic design of supports. Holanda, 1974. 6 Viviendas Variomatic: http://www.oosterhuis.nl/ 1 2
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REFERENCIAS
[1] G. Wadel, J. Avellaneada, A. Cuchí, Cerrando el ciclo de los materiales. Informes de la Construcción. Vol.62, 517, 37-51. 2010. [2] Del Águila, Alfonso, Industrialización de la edificación de viviendas. Tomo 1 y 2. Ed. Mairea 2006 [3] J. Sala, I. Oteizai, Estrategias divergentes de industrialización abierta para una edificación pretenciosamente sostenible. Informes de la construcción. Vol.61, 513, 11-31. 2009. [4] Pérez Arroyo, S. Industrializar. IC. Vol. 61, 513, 5-10. 2009. [5] C. Ruiz Larrea, E. Prieto, A. Gómez, Arquitectura, Industria y Sostenibilidad. IC. Vol. 60, 512, 35-45. 2008. [6] Hernando Castro, S. Transferencia e integración de metodología industrial innovadora en la producción de viviendas. Tesis doctoral. ETSAM. 2013.
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