Inteligencia en la construcción

Constructibilidad significa la integración eficiente del conocimiento de construcción en la planificación conceptual, diseño, edificación y operación de campo de un proyecto, para alcanzar sus objetivos generales en el mejor tiempo y precisión posible, y con la mayor eficiencia de costos.

Se lo utiliza mucho en la construcción off-shore, donde por las obvias dificultades para realizar servicios en el océano, se suelen ocupar construcciones de grandes módulos fabricados en tierra, para su posterior ensamblaje.

Sin embargo, su aplicación en obras civiles e industriales todavía es embrionaria. En dichos proyectos, la planificación en general se da considerando métodos tradicionales de construcción, y los servicios de campo suelen ser realizados sin que se les dedique una ingeniería específica. Cuando es así, aplicar métodos como el de la constructibilidad representa significativas ventajas en seguridad, plazos y rentabilidad.

Foco principal

La constructibilidad requiere incorporar la ingeniería en la realidad de una obra.

Uno de los valores perseguidos es el del paralelismo. Estudios de construcción direccionados permiten que se puedan montar simultáneamente edificaciones metálicas, con módulos al nivel del suelo, para que entonces luego de un pre-montaje se los eleve hasta su posición final. Así, servicios relacionados con las partes más altas de la obra pueden ejecutarse al mismo tiempo que el montaje de partes inferiores, reduciendo la duración del período crítico del proyecto.

La ingeniería de métodos constructivos puede además optimizar otros aspectos de las obras, por ejemplo la logística de llegada de los materiales al sitio de trabajo. Incluso durante el mismo diseño de las edificaciones, para encontrar los puntos del proyecto donde, con pequeñas intervenciones, se logren beneficios representativos para los involucrados con la construcción.

Muchas veces puede cambiarse un formato de conexión para que, generando pequeños cambios en el consumo de material o de producción en la fábrica, se facilite el encaje de las partes, o también para permitir la subdivisión de la estructura en módulos.

Factores climáticos como lluvias y vientos fuertes son también determinantes para tomar la decisión de pre-fabricar voluminosos elementos de concreto en un patio cubierto, para sólo trasladarlos a la obra al momento de su instalación.

El espacio disponible en el área cercana a las actividades también debe ser análizado. Limitaciones de espacio y acceso representan un gran obstáculo a las obras. Esto puede mitigarse tanto con los pre-montajes de estructuras en otras partes como con un apropiado ordenamiento del montaje.

Naturalmente, la ingeniería de constructibilidad va de la mano con la planificación de las grúas que se van a utilizar. Se debe evitar que máquinas de alta capacidad sean subutilizadas, como por ejemplo, cuando se moviliza una grúa de gran dimensión exclusivamente para una sola operación en todo el proyecto. Esto puede ser resuelto con la subdivisión de la pieza a instalarse, o, aún mejor, a través de más instalaciones de módulos pre-montados, cuyos pesos se definirán por la capacidad de dicho equipo.

Ventajas

Las ventajas de los estudios de constructibilidad son mayores cuando se las conduce en las etapas iniciales del proyecto. Todo porque, en las fases de concepción, compra y contrataciones, hay todavía espacio para ajustar y mejorar el cronograma de entrega de materiales. Sin embargo, también se alcanzan beneficios significativos aun cuando se los implemente durante la ejecución de la obra.

La primera ventaja es la reducción de imprevistos y la anticipación a posibles problemas, haciendo que todos los involucrados comprendan mejor el proceso.

Cuando se adopta el método modular, además de los beneficios del paralelismo, también hay ventajas originadas en la facilidad de trabajar cerca el suelo. Actividades en menores alturas son más seguras para los trabajadores, demandan menos andamios, maximizan la utilización de plataformas de trabajo aéreo y requieren de grúas de menor escala para el posicionamiento de los elementos que componen los módulos. Son aún más rápidas y demandan menor número de horas-hombre por tonelada, en comparación con la misma actividad en altura. Esto se traduce directamente en la reducción del plazo constructivo y en grandes beneficios financieros.

En la práctica

Un ejemplo de la aplicación de la constructibilidad se dio en el montaje del edificio metálico de los reactores de polietileno de alta densidad (HDPE, por su sigla en inglés) de la petroquímica Etileno XXI, en México, proyecto en el que participó Emasa Engenharia.

En esta unidad, se hacía necesaria la utilización de una grúa de 600 toneladas de capacidad para la instalación de un cilindro. La intención de aprovechar al máximo este equipo llevó a la implementación del concepto de modularización de la estructura.

Los edificios, con 70 metros de altura y 770 toneladas de estructuras metálicas, fueron separados en seis módulos sobrepuestos. Estos fueron construidos simultáneamente al nivel del terreno e izados a su posición final. Los módulos incluso contaban ya con equipos mecánicos menores y piezas secundarias.

Al final de la construcción, se demostraron ventajas financieras significativas, y una reducción del 14% en los índices de montaje, en comparación con los valores usuales.

Otro caso en que el estudio de constructibilidad llevó a la solución de modularización fue el montaje de las calderas de la planta termoeléctrica Punta Catalina, en República Dominicana. Los edificios de 70 metros de alto y con estructuras de aproximadamente 6.000 toneladas, estaban posicionados en un área cuyo espacio de utilización de grúas era restringido.

Se identificaron sectores de la estructura que podrían proveer voluminosos pre-montajes, sin necesidad de grandes refuerzos y con sólo pocas adaptaciones al proyecto. Estos grandes módulos se montaron en paralelo al nivel del terreno, y posteriormente fueron izados a sus posiciones finales. Se dejó una cavidad para montaje posterior, lo que posibilitó el acceso de las grúas de gran magnitud al interior de la estructura.

Para desbloquear el área, la estructura de torres de escaleras laterales pasó por adaptaciones, lo que permitió su pre-montaje en lugar alejado del sitio principal, y luego fueron transportadas a la instalación. Además de estos dos casos, hay muchos otros ejemplos interesantes de aplicación de la constructibilidad que vienen entregando más eficiencia y mejor utilización de recursos en las obras.

Los ingenieros Rafael Macedo y Luiz Francisco Macedo son socios propietarios de Emasa Engenharia, empresa especializada en ingeniería de constructibilidad, consultora e ingeniería de estructuras metálicas.