Sistema SEM para viviendas de post-emergencia (I)

Uno de los principales problemas del siglo XXI es la falta de vivienda digna para una gran parte de la población. Esta situación se agrava con la concurrencia de catástrofes, no solo naturales como terremotos, inundaciones o sequías, sino también con fenómenos como la superpoblación en áreas específicas y las guerras constantes, que generan un creciente número de personas desplazadas.

Estas circunstancias requieren el alojamiento rápido de un gran número de personas. Para cumplir con este objetivo, se deben considerar diversos conceptos como la reducción y el cumplimiento de plazos y costes, la seguridad, la sostenibilidad, la estandarización y la eficiencia económica. En consecuencia, todo debe ser planificado cuidadosamente para satisfacer una demanda humanitaria urgente. Actualmente, este enfoque ha trascendido esta problemática específica y se ha integrado en el día a día de la sociedad, impulsado por la necesidad de una transición ecológica global.

Históricamente, esta necesidad se ha cubierto mediante la industrialización y prefabricación de diversos sistemas, ejemplos como Maison Dèmontable 8×8, Jean Prouvé¹ (un prototipo construído después de la segunda Guerra Mundial mediante paneles de madera atornillados a estructura metálica y soporte axial de acero), Dymaxion House (1929)/ Dymaxion Deployment Unit de R. Buckminster Fuller, Refugio Primitivo: Transportable y Movible de Alvar Aalto (1941) Super Adobe. Emergency Sandbag Shelter (California Institute of Earth Art and Architecture. Cal-Earth.)o las soluciones aportadas por Shigeru Ban,² premio Pritzker 2014 y Princesa de Asturias de la Concordia 2022 por su “por su destacada contribución solidaria al proporcionar refugio en condiciones dignas a personas en situación precaria derivada de emergencias sociales y naturales o situaciones de conflicto. Su trabajo, guiado siempre por valores humanitarios y con la contribución del voluntariado, ofrece el ejemplo de una arquitectura sostenible con empleo de materiales reciclados que ha merecido un amplio reconocimiento internacional”.

Al considerar la construcción como un proceso industrial, se tiende a reducir el número de tareas diferenciadas. Esto se logra mediante la introducción de componentes con un mayor grado de elaboración previa y la incorporación frecuente de elementos pre-montados o prefabricados. Estas prácticas disminuyen los tiempos de construcción y proporcionan un mayor control en el sitio de obra, además de exigir una planificación detallada, ya que la prefabricación total, al menos hoy en día, está lejana de conseguirse.

La vivienda post-emergencia

Las viviendas post-emergencia (V.P.E.) son soluciones habitacionales temporales diseñadas para ser utilizadas durante períodos extendidos tras un desastre natural o antropogénicos, con una alta probabilidad de convertirse en permanentes pues revertirlos y volver a la normalidad con lleva tiempo y grandes esfuerzos. A diferencia de las viviendas de emergencia (V.E.), que se enfocan únicamente en proporcionar refugio inmediato, las V.P.E. deben cumplir con una serie de características específicas que las hacen más adecuadas para un uso prolongado.³

Una vivienda de post-emergencia debe atender a requerimientos de mataterialidad, funcionales, de uso y técnico-productivos para solventar las carencias y necesidades de las personas afectadas para recuperar su dignidad y simbolizar un hogar.

Sistema de Ensamblaje Modular (SEM)

El Sistema de Ensamblaje Modular (SEM) surge en dicho contexto a partir del análisis de experiencias similares y la reinterpretación de sistemas constructivos existentes.⁴ Este sistema se enfoca en la construcción de viviendas destinadas a atender la post-emergencia para cubrir la necesidad de alojamiento de calidad de los damnificados por una catástrofe. La flexibilidad del SEM permitirá prever la construcción de viviendas con diferentes configuraciones, lo cual será fundamental para adaptarse tanto a condiciones rurales como urbanas, así como a los diversos usos y costumbres de las poblaciones afectadas.⁵

El sistema SEM plantea el uso de madera local, por lo que la implementación del sistema puede realizarse a través de una colaboración entre toda la cadena de valor del sector maderero (desde productores a fabricantes pasando por los diseñadores industriales y arquitectos hasta la diversas entidades de certificación) optimizando los recursos locales. Este nuevo sistema es exportable a otros territorios atendiendo a las normativa correspondientes posibilitando una mayor expansión global.

Características generales del Sistema SEM

Se plantea el desarrollo de una estrategia específica basada en un sistema modular prefabricado, que puede dar respuesta a más soluciones que la habitacional inicialmente proyectada, pues este sistema constructivo se caracteriza por su facilidad y rapidez de ensamblaje y desarme, y está diseñado para adaptarse a las condiciones climáticas, topográficas y socioculturales de cada región o país.

Como todo sistema estandariza de caracterizarse por una adaptación factible y adecuada al material empleado por tanto se establece una coordinación modular y dimensional (horizontal y vertical) que permita adaptarse a las normas y sistemas a nivel internacional. Para ello, se define un Módulo Base (M) que se fija en 10cm y se opta “por utilizar un sistema de ejes modulares correspondiente a la “distancia entre ejes” de los elementos estructurales verticales o “sistema lineal central”.

Coordinación Dimensional Horizontal

La coordinación modular admite dimensionar los componentes en incrementos de 3M (30 cm) hasta un máximo de 24M (240 cm). Las dimensiones resultantes son:

• 6M (60 cm)
• 9M (90 cm)
• 12M (120 cm)
• 15M (150 cm)
• 18M (180 cm)
• 24M (240 cm)

Coordinación Dimensional Vertical

En el plano vertical, se establece un módulo básico de 3M (30 cm) que configura alturas y espacios constructivos de la siguiente manera:

• Altura mínima de planta: 2,70 m
• Altura mínima de piso a techo: 2,40 m
• Altura de dintel (para puertas y ventanas): 2,06 m
• Alturas de antepecho: 0,3 m; 0,6 m; 0,9 m; 1,2 m; 1,5 m; 1,8 m; 2,1 m

Coordinación modular y dimensional

Análisis de necesidades y condicionantes

El Sistema SEM es un sistema de construcción prefabricado originalmente de madera de Pino de Durango (Pinus durangensis), pero como hemos visto anteriormente su versatilidad le capacita para adaptarse a las especies más adecuadas según el territorio mediante la adición y eliminación de módulos complementarios de manera flexible, lo que favorece el montaje y desmontaje completo según la necesidades.

La configuración y cantidad de módulos empleados en cada vivienda se determinarán mediante un análisis exhaustivo de las necesidades de la población afectada por una catástrofe. Este análisis considerará varios factores, incluyendo:

• Condiciones del medio físico natural (clima, topografía, etc.).
• Condiciones del medio físico artificial (infraestructura existente, accesibilidad, etc.).
• Recursos disponibles en el momento de la catástrofe.

Objetivos del Sistema

El Sistema SEM no busca estandarizar la tipología o las dimensiones de la vivienda, por tanto no se circunscribe a un prototipo único para todos los casos lo que habilita la ´personalización´ de cada vivienda, ajustando el tamaño y la configuración según las necesidades específicas de cada familia afectada. Esto facilita un uso eficiente y racional de los recursos, previniendo tanto el exceso como la insuficiencia de materiales.

Adaptabilidad del Sistema

El Sistema SEM se ha proyectado para adaptarse a diversas condiciones climáticas y tradiciones tanto en entorno rurales o urbanas. Esta capacidad de adaptación garantiza que las viviendas construidas mediante este sistema sean adecuadas para su propósito.

Por tanto podríamos describir el Sistema SEM como una solución modular y personalizable para la construcción de viviendas prefabricadas que se adapta a las necesidades particulares de cada situación de emergencia y optimizando el uso de recursos disponibles.

Configuraciones de planta

Características constructivas del Sistema de Ensamblaje Modular (SEM)

La prioridad del sistema SEMes atender eficazmente la necesidad urgente de vivienda entre los damnificados, proporcionar soluciones habitacionales de alta calidad en situaciones de post-emergencia. Sus características generales son la flexibilidad y adaptación lo que permite la construcción de viviendas con diversas configuraciones que se adaptan tanto a entornos rurales como urbanos, respetando sus particularidades culturales y funcionales.

Desde el punto de vista constructivo, el sistema se fundamenta en el uso de módulos prefabricados, diseñados para un ensamblaje y desarmado rápidos y sencillos. Estos módulos están concebidos para ser efectivos en una amplia variedad de climas, topografías y contextos regionales. Se emplea madera de Pino de Durango (Pinus durangensis), estructuralmente clasificada según la norma NMX-C-239 para coníferas, asegurando así su calidad y resistencia.

Proceso de construcción

El proceso de construcción se inicia con la cimentación y la colocación de la plataforma. Posteriormente, se ensamblan los paneles de muro y techo, seguidos de la instalación de las cubiertas metálicas. Este proceso asegura una construcción rápida y eficiente, adaptable a las necesidades específicas de cada proyecto​​.

• Cimentación
  El tipo de cimentación dependerá de las características del suelo. Puede incluir pilotes de madera o concreto, losa de cimentación, o zapatas corridas o aisladas. La cimentación de pilotes de madera es preferida por su bajo costo, facilidad de transporte y manipulación, durabilidad y buena performance en suelos difíciles​​.

• Plataforma
  La plataforma está constituida por un panel de piso apoyado sobre pilotes, que puede ser de madera o concreto. Este panel facilita el ensamblaje y ofrece estabilidad a la estructura​​

• Poste articulador, guías metálicas y panel muro
  Las uniones se resuelven con pilares cuadrados y guías metálicas, que permiten el crecimiento del sistema en cualquier dirección. Las guías metálicas facilitan el atornillado y la cohesión entre los paneles​​.
  
• Estructura de cubierta
  La estructura de la cubierta se arma con vigas «L» apoyadas en postes articuladores. Se colocan marcos de refuerzo para evitar el volteo de las vigas y aportar rigidez al sistema​​.
  
• Panel techo y cubierta metálica
  Los paneles de techo incluyen una cámara de aire para mejorar el aislamiento. La cubierta metálica puede ser de panel glamet o lámina acanalada aluminio-zinc, ofreciendo protección y durabilidad​​.
  
• Molduras, piezas de cierre en pisos, muros y techo
  Las molduras y piezas de cierre se diseñan para facilitar el ensamblaje y mejorar el acabado estético y funcional de la vivienda. Estas piezas son de madera y se integran con los paneles de piso, muro y techo​​.
  
• Instalaciones
  Las instalaciones incluyen sistemas de fontanería, saneamiento y electricidad. La plomería separa aguas negras y grises, con opciones para pozos de absorción y fosas sépticas. La instalación eléctrica se realiza en dos etapas, asegurando protección y funcionalidad​​.
  
• Valores añadidos
  El sistema incluye consideraciones bioclimáticas y permite la captación y almacenamiento de agua pluvial, así como el tratamiento de aguas grises y negras. Además, se pueden realizar modificaciones progresivas en el nivel de terminación y aislamiento​​
  
• Vivienda temporal o definitiva
  El prototipo está diseñado como vivienda temporal, pero puede convertirse en definitiva mediante la adición de módulos. Su desmontaje fácil permite la reutilización o reciclaje de sus componentes​​.

Considerando las pocas alternativas existentes en América Latina en cuanto a sistemas constructivos para viviendas que respondan a criterios de racionalización y prefabricación en el marco de

la construcción sustentable, se plantea el diseño de un sistema estructural liviano que satisfaga estos requerimientos haciendo uso de materiales en base a madera de amplia comercialización a nivel de la región. La propuesta en sí consiste en estructuras portantes para viviendas configuradas a partir de elementos constructivos prefabricados livianos elaborados en base a tableros contrachapados, OSB y madera maciza.

Cabe preguntarse si este sistema es susceptible de ser extrapolado a otro tipo de construcciones o necesidades, pero sin duda es una aportación sostenible y racional.

Notas

• ¹. De fácil transporte y armado, flexibilidad al interior de la vivienda, los paneles de madera le dan cualidades estéticas de una vivienda más convencional. Materiales que se pueden reproducir sin problemas con las tecnologías actuales. Se puede desarmar y volver a armar fácilmente pero no permite variantes en lo formal, no cuenta con servicios.
• ². “Soy el único arquitecto en el mundo que hace edificios de papel como con este tubo de cartón y esta exposición es la primera que hice usando tubos de papel. En 1986, mucho, mucho tiempo antes de que la gente empezara a hablar sobre temas ecológicos y del medio ambiente, empecé a probar el tubo de papel para poder utilizarlo como una estructura para la construcción. Es muy complicado probar nuevos materiales para la construcción, pero resultó mucho más fuerte de lo que esperaba y también es muy fácil de impermeabilizar, y también, porque es un material industrial, también es posible que sea resistente al fuego”. Emergency shelters made from paper
• ³. En una propuesta del Shelter Cluster se define el enfoque ideal (y aquel que ellos promueven) como “Progresivo”, en el que no existen las etapas anteriormente citadas, sino que progresivamente la vivienda evoluciona de respuesta inmediata/emergencia a vivienda permanente.
• ⁴. Así lo describe Mauricio Vargas en “Sistema Ensamble – Madera: Sistema de estructuras portantes prefabricadas en base a madera para viviendas y otras edificaciones de luces menores”, Tecnología y Construcción Vol. 26 Núm. 3 (2010).
• ⁵. Cabe recordar experiencias y proyectos precedente donde la excesiva rigidez de los prototipos de vivienda proyectados de forma genérica, no cubrieron las funciones y necesidades de los usuarios finales.
• ⁶. Así lo describe Mauricio Vargas en “Sistema Ensamble – Madera: Sistema de estructuras portantes prefabricadas en base a madera para viviendas y otras edificaciones de luces menores”, Tecnología y Construcción Vol. 26 Núm. 3 (2010).

Bibliografía

• – Ariel Calderón, Manuel. 2013. “Prefabricación Y Vivienda de Emergencia: Estudio Comparativo de Sistemas Constructivos Industrializados Utilizados En Viviendas Temporales Post-Desastre: Caso Haití (2010).” Projecte Final de Màster Oficial, UPC, Escola Tècnica Superior d’Arquitectura de Barcelona, Departament d’Enginyeria de la Construcció. http://hdl.handle.net/2099.1/19614.
• – Shelter Centre, Transitional Shelter Guidelines (Shirin Narymbaeva, mayo 2012).
• – Vargas, Mauricio. “Sistema Ensamble – Madera: Sistema de estructuras portantes prefabricadas en base a madera para viviendas y otras edificaciones de luces menores”, Tecnología y Construcción Vol. 26 Núm. 3 (2010)
• – VVAA, IDFABRIK. Investigación para interpretar las claves de los diferentes sistemas constructivos industrializables y su posible aplicación en la vivienda de protección pública en el ámbito de la CAPV (Vitoria-Gasteiz: Departamento de Arquitectura /Arquitectura Saila, Universidad del País Vasco /Euskal Herriko Univertsitatea, 2012).