Li Ting: reconfigurar el sistema industrial de la construcción con pensamiento industrializado — reflexiones sobre cómo promover el desarrollo de alta calidad de la industria de la construcción prefabricada

Introducción: origen y reflexiones

(1) Entender la situación: ¿por qué el Gobierno debe «impulsar con firmeza»?

(2) Actuar con precisión: la clave está en el «lado de la demanda», no en el «lado de la oferta»

(3) Agarrar el toro por los cuernos: los proyectos de inversión del Gobierno deben aplicar obligatoriamente el modelo EPC y el modelo de contratación general de construcción

(4) Evaluar con criterio científico: medir la industrialización por el grado en que «las máquinas sustituyen a la mano de obra»

(5) Consolidar los cimientos: impulsar con firmeza la plataforma BIM 2.0 «de un solo modelo de principio a fin»

(6) Cerrar el círculo: evolucionar de los módulos puramente estructurales a los «módulos integrados»

(7) Cambiar la mentalidad: sustituir la «mentalidad de proyecto» por la «mentalidad de producto»

(8) Cambiar el paradigma: sustituir la «estructura» antisísmica por el «mecanismo» antisísmico

Conclusión: resumen y llamamiento

Recientemente, el maestro Li Ting, invitado por los dirigentes de una provincia, participó en la reunión monográfica del Gobierno provincial sobre el desarrollo de la industria de edificios prefabricados, presidida por dichos dirigentes, y formuló sus propias propuestas sobre el desarrollo de alta calidad de esa industria.

El texto de su intervención es el siguiente:

Estimados dirigentes y estimados expertos:

Hoy estudiamos de manera específica el desarrollo de la industria de edificios prefabricados, que no es solo una revolución tecnológica para el sector de la construcción, sino también un importante punto de apoyo para que nuestra provincia cumpla los requisitos del desarrollo de alta calidad y promueva la nueva industrialización. A la luz de las reflexiones anteriores, expongo a continuación algunas consideraciones para su referencia.

En primer lugar, debemos alcanzar un consenso: el edificio prefabricado es el núcleo del moderno sistema de la industria de la construcción; por ello, el Gobierno debe tomar la firme decisión de impulsarlo con determinación.

Algunos podrían preguntarse: si es algo bueno, ¿por qué no fiarse de la promoción espontánea del mercado? Precisamente esta es la realidad que debemos conocer con toda claridad.

En el modelo de construcción tradicional existen enormes grupos de intereses creados y una «dependencia de la trayectoria» profundamente arraigada. Desde los métodos de dibujo habituales de los institutos de diseño hasta las destrezas manuales de las cuadrillas de obra, pasando por los canales ya consolidados de los proveedores de materiales, toda la cadena maneja con soltura el sistema de «construcción in situ».

En particular, hoy nuestro costo de la mano de obra se mantiene aún en un nivel bajo en comparación con los países y regiones desarrollados (los obreros de la construcción del continente perciben 300-500 yuanes al día, mientras que los de Hong Kong llegan a 2500 dólares de Hong Kong diarios). Bajo esta estructura de costos, la fuerza impulsora de los mecanismos puramente de mercado es manifiestamente insuficiente. Esperar a que el encarecimiento de la mano de obra obligue por sí solo a las empresas a transformarse es un proceso demasiado lento y demasiado costoso.

Por lo tanto, debemos aprovechar la ventaja institucional de «concentrar las fuerzas para acometer grandes empresas», y el Gobierno debe convertirse en el primer impulsor de la transformación del sector.

Esto no es intervenir en el mercado, sino que, en la fase inicial de fomento del sector, se trata de emplear la «mano visible» de las políticas para mover la «mano invisible» del mercado.

En el pasado, nosotros solíamos impulsar el trabajo de los edificios prefabricados incidiendo sobre las empresas constructoras, asignándoles tareas y fijándoles indicadores. Pero en el ámbito de los edificios prefabricados, esto no es suficiente.

La empresa constructora es el lado de la oferta, la parte pasiva, que solo puede «construir según los planos». Si los planos no cambian, aunque el constructor quiera utilizar el sistema prefabricado, tampoco podrá.

Nuestra estrategia central debe trasladarse al «lado de la demanda».

En primer lugar, incidir sobre la entidad promotora (el cliente). 

Es la parte que financia y promueve el proyecto.

Debemos incluir los requisitos de la construcción prefabricada, como condición ineludible, en las condiciones de cesión o asignación del suelo y en las condiciones de planificación y diseño, de modo que, al igual que el coeficiente de edificabilidad o el índice de zonas verdes, se conviertan en una restricción de obligado cumplimiento para la aprobación del proyecto.

Al mismo tiempo, los requisitos de la construcción prefabricada deben incorporarse a la revisión de los documentos de diseño y a las condiciones de aceptación final de la obra.

Así, la entidad promotora comprenderá desde el principio que, sin el sistema prefabricado, el proyecto no podrá realizarse ni superar la aceptación.

En segundo lugar, incidir sobre la entidad de diseño. 

El diseño es el alma de la ingeniería y el punto de partida de la fabricación industrializada.

Debemos exigir a los diseñadores el «diseño para la fabricación y el ensamblaje». Ninguna propuesta arquitectónica que no sea apta para fabricarse en fábrica ni resulte cómoda para el montaje en obra podrá resultar adjudicataria.

Debemos, cuanto antes, establecer disposiciones sobre la profundidad de los documentos de diseño de los edificios prefabricados: los planos no solo deben reflejar la apariencia, sino también alcanzar un grado tal que la fábrica pueda producir directamente los componentes estándar según los planos, que la obra pueda instalarlos con facilidad conforme a ellos y que la operación posterior pueda repararlos y sustituirlos igualmente según los planos.Si el diseño no se revoluciona, el sistema prefabricado no será más que palabras vacías.

En la construcción industrializada, lo más temido es que el diseño y la construcción queden «desconectados». El instituto de diseño termina los planos conforme a las normas y no se ocupa de nada más; la empresa constructora, al recibirlos, suele comprobar que resultan difíciles de ejecutar: ese es el mal endémico del modelo tradicional.

La clave para resolver este problema reside en la innovación del modelo. Exigimos que los proyectos de inversión del Gobierno adopten obligatoriamente el modelo de contratación general de ingeniería o el modelo de contratación general de construcción.

El modelo EPC agrupa el diseño, la contratación y la construcción, de modo que el contratista general debe abordar los problemas desde la perspectiva del óptimo global.

En el modelo de contratación general de construcción (integración de inversión, construcción y operación), el contratista general concentra en sí las figuras de inversor, constructor y operador, y sus ingresos provienen de la operación a largo plazo. Es la forma más elevada de integración industrial.

Para ahorrar dinero, acortar los plazos y reducir las molestias en la obra, elegirá de forma natural la solución industrializada más razonable. Así, el diseño se ve obligado a considerar la construcción, y la construcción a intervenir en el diseño, logrando una verdadera integración entre diseño y construcción.

Puede decirse que promover la contratación general de ingeniería y de construcción es agarrar el «toro por los cuernos» del desarrollo de los edificios prefabricados.

En el pasado, al evaluar los edificios prefabricados solíamos fijarnos únicamente en la «tasa de prefabricación», lo que conducía fácilmente a hacer un trabajo de apariencia para completar el porcentaje.

Propongo que establezcamos un sistema de evaluación más riguroso y más fiel a la esencia del sector, cuyo núcleo sea el grado de «sustitución de la mano de obra por la máquina».

Concretamente, podemos añadir dos indicadores cuantitativos:

1. Tasa de producción en fábrica: 

es decir, el valor de la producción generado en las líneas de producción de la fábrica, expresado como porcentaje del valor total de producción del proyecto. Este indicador refleja directamente la profundidad de la industrialización.

2. Tasa de reducción de horas de mano de obra en la obra:

es decir, la proporción en que se reducen las horas de mano de obra , empleadas por cada diez mil metros cuadrados de superficie construida en la obra en comparación con los procesos tradicionales. Este indicador refleja directamente cómo el avance tecnológico libera la productividad.

Estos dos indicadores tienen más valor que la simple «tasa de prefabricación» y reflejan mejor el propósito original de desarrollar edificios prefabricados: mediante la industrialización, reducir la plantilla, aumentar la eficiencia y mejorar la calidad.

El BIM tradicional (es decir, BIM 1.0) es un contenedor de información estático, de arquitectura no nativa de la nube, que colabora mediante archivos ; la plataforma BIM en la nube del lado gubernamental se utiliza para la revisión, la aprobación y la supervisión, y una plataforma BIM en la nube unificada en formato IFC puede emplearse en el lado del Gobierno.

En cuanto al lado empresarial, como los escenarios de aplicación difieren entre unas empresas y otras, el Gobierno no puede designar un único software de BIM.

No obstante, el Gobierno debe tener una orientación clara: 

debe orientarse hacia una plataforma BIM «de un solo modelo de principio a fin» con datos interconectados, es decir, una plataforma BIM 2.0 en la nube. Esta plataforma BIM en la nube tendrá necesariamente una arquitectura nativa de la nube, se basará en una base de datos estructurada y unificada, compartida por todas las especialidades y por todo el proceso, y deberá cumplir el principio básico de la «fuente única de datos», propio de la ingeniería de sistemas.

Muchas de las aplicaciones actuales del BIM están fragmentadas: cada cual hace la suya y al final se convierten en «islas de información», y eso no es lo que queremos.

Lo que debemos impulsar con firmeza es la plataforma BIM 2.0 «de un solo modelo de principio a fin». No es una simple herramienta de dibujo tridimensional, sino un sistema de gestión de «fuente única de datos».

¿Cómo entenderlo? Se exige que todas las partes intervinientes del proyecto —la promotora, la de prospección, la de diseño, el contratista general, los subcontratistas y los proveedores— coloquen sus datos, de manera unificada, en la plataforma en la nube designada por la entidad promotora. Todos comparten una base de datos relacional estructurada y presentan los datos mediante una visualización tridimensional.

Desde la planificación y el diseño, pasando por la producción de componentes y el ensamblaje en la obra, hasta la operación y el mantenimiento posteriores, toda la información fluye y se acumula en ese modelo.No se trata solo de un problema técnico, sino también de un principio de gestión: es la «fuente única de datos» de la ingeniería de sistemas.

Es un requisito fundamental innegociable para lograr la industrialización de la construcción y la construcción inteligente.

Quien no consiga compartir los datos y conectar los modelos a lo largo de todo el proceso del proyecto no estará cualificado para asumir proyectos del Gobierno.

La mayor dificultad para generalizar hoy los edificios prefabricados es que comercialmente el círculo no puede cerrarse.

¿Por qué? Porque lo que hoy hacemos son, en su mayoría, módulos puramente estructurales, como escaleras prefabricadas y losas compuestas prefabricadas. Estos productos tienen un valor añadido muy bajo: son, en definitiva, acero y hormigón. Y nuestro costo de la mano de obra, además, es barato: sustituir la mano de obra barata por componentes fabricados a máquina no sale a cuenta.

¿Cómo romper el estancamiento? La respuesta está en los «módulos integrados».

Debemos dirigir la mirada de la «estructura» hacia la «función». Por ejemplo, desarrollar decididamente losmódulos integrados de cocina y los cuartos de baño integrados, con los azulejos, los armarios y los aparatos sanitarios instalados por completo en la fábrica; por ejemplo, desarrollarhabitaciones estándar de hotel integradas, con el mobiliario e incluso la decoración terminados en la fábrica; y, por ejemplo, desarrollar tambiénsalas de hospital inteligentes integradas, que integren la galería de servicios médicos y los sistemas inteligentes.

La ventaja de este planteamiento es que nosotros trasladamos a la fábrica de componentes los márgenes minoristas de alto valor añadido de los acabados, el mobiliario, los electrodomésticos y los sistemas inteligentes.

Para el cliente, comprar un módulo de baño no es comprar una caja de hormigón, sino un producto terminado, con acabados de calidad, aparatos sanitarios y equipos, listo para usar con solo conectar el agua y la electricidad.

De este modo, el edificio prefabricado gana un alto valor añadido y las empresas obtienen beneficios; así puede funcionar la lógica del mercado y cerrarse de verdad el círculo comercial.

Abordemos otra cuestión profunda.

Durante mucho tiempo, nuestro sector de la construcción se ha acostumbrado a la «mentalidad de proyecto»: se recibe un encargo, se ejecuta, se termina y uno se marcha; el siguiente proyecto vuelve a empezar de cero. Esa mentalidad nos impide acumular experiencia y mejorar de forma iterativa.

Para desarrollar la industria de edificios prefabricados, debe imperar la «mentalidad de producto».

¿Qué es la mentalidad de producto? Construir casas como se fabrican automóviles.

1. Debemos crear líneas de productos intermedios, por ejemplo, escaleras, balcones y paneles de fachada estandarizados, así como módulos integrados de cuarto de baño y de cocina  , lo que permite lograr un diseño estandarizado y una fabricación inteligente en serie.

2. Debemos crear líneas de productos finales, por ejemplo, el ensamblaje inteligente de edificios de hospitalización íntegramente modulares.

Solo con productos intermedios estandarizados se consiguen el bajo costo y la alta eficiencia de la industrialización; solo con productos finales de tipo «menú» se puede atender la demanda personalizada del mercado.

Debemos orientar a las empresas para que se dediquen a pulir sus productos, en lugar de dedicar toda la vida a proyectos «de un solo uso».

Por último, quiero plantear un problema de concepto técnico de mayor calado, pues de él depende que las ventajas fundamentales del edificio prefabricado puedan hacerse realidad.

El factor técnico clave que hoy limita el desarrollo sano de los edificios prefabricados es que seguimos aferrados a la concepción antisísmica de «equivalencia con la construcción in situ».

Siempre intentamos conectar los componentes con la misma solidez que la construcción in situ, persiguiendo estructuras continuas de conexiones fuertes.

Pero pensemos en la sabiduría de nuestros antepasados: la estructura tradicional de madera con uniones de espiga y mortaja.

Durante los terremotos, los nudos de espiga y mortaja pueden girar y deslizarse de forma limitada: por un lado, al liberar rigidez, reducen notablemente la respuesta sísmica; por otro, disipan la energía sísmica mediante la fricción. Cada nudo es una «conexión débil» de rigidez autoajustable, y el comportamiento sísmico de este tipo de estructura es muy superior al de las rígidas «conexiones fuertes».

Si insistimos sin matices en la «equivalencia con la construcción in situ», el edificio prefabricado podrá ser, como mucho, tan bueno como el construido in situ, pero jamás podrá superarlo; incluso podría nacer «defectuoso» por la fragilidad de sus conexiones.

Por consiguiente, debemos impulsar con valentía una revolución de la concepción antisísmica: sustituir la «estructura antisísmica» por el «mecanismo antisísmico».

Debemos elaborar una norma antisísmica adaptada a los edificios prefabricados y basada en «estructuras discretas de conexión débil», o, si se prefiere, una «norma de diseño de mecanismos antisísmicos».

Así, el edificio prefabricado dejará de imitar a la construcción in situ y aprovechará plenamente su comportamiento sísmico, que por naturaleza debería ser mejor: disipar energía mediante la absorción en los nudos y mediante el movimiento relativo entre los componentes.

Al mismo tiempo, debemos investigar y desarrollar activamente el nuevo sistema de ensamblaje «módulo integrado + amortiguación», de modo que cada módulo no solo soporte su propio peso, sino que, durante un terremoto, trabaje de forma adaptativa como un «mecanismo» disipador de energía.

Ese es el vasto horizonte («el mar de estrellas») del desarrollo de la tecnología de los edificios prefabricados, y también la oportunidad de tomar la delantera en las curvas y liderar la tecnología de la construcción mundial.

Estimados dirigentes, estimados colegas: Desarrollar la industria de edificios prefabricados es una transformación profunda: de «construir» a «fabricar» y de «estructura» a «mecanismo».

Este camino tiene dificultades y retos, pero su dirección es luminosa.

Mientras sepamos aferrarnos a la clave del lado de la demanda, aprovechar bien el modelo EPC, consolidar los cimientos de BIM 2.0, buscar el alto valor añadido de la integración, instaurar la mentalidad de producto y atrevernos a impulsar la renovación de la concepción antisísmica, la industria de edificios prefabricados de nuestra provincia ocupará, sin duda, los primeros puestos del país e inyectará una fuerte energía renovada al desarrollo económico de alta calidad de nuestra provincia.