Sección uno: Visión general de los edificios prefabricados (PEB) y conceptos básicos de estructura e ingeniería
Las estructuras prefabricadas de acero (PEB, por sus siglas en inglés) están revolucionando la construcción de almacenes al integrar los procesos de diseño y fabricación mediante sistemas controlados digitalmente. En comparación con las estructuras prefabricadas de acero, los sistemas convencionales de construcción son ineficientes. Las PEB utilizan software avanzado de ingeniería estructural para apoyar el diseño de componentes que serán estructuralmente resistentes frente a las cargas que deben soportar, a la carga de ocupación y a cómo se integrarán dentro de un marco espacial definido. Las PEB están diseñadas para fabricarse íntegramente en fábrica, desde grandes componentes como los entramados de acero estructural hasta las piezas más pequeñas, como las placas de conexión. Esto elimina la necesidad de cortar y soldar en el sitio de construcción, lo cual (en medio de una obra) puede ser una fuente de desperdicio de materiales. Las prácticas tradicionales en el sitio de construcción han sido sustituidas por prácticas fabriles, lo que mejora el control de calidad. La fabricación en fábrica reduce la posibilidad de que los materiales de construcción se vean afectados por la lluvia. Las PEB ofrecen una reducción del desperdicio de aproximadamente un 30 % gracias a un diseño y una fabricación cuidadosos. Los componentes de las PEB vienen premarcados, perforados y listos para atornillar, lo que facilita su ensamblaje: una innovación frente a los tiempos en que había que esperar a que las adhesivos y el cemento fraguaran. La integración entre diseño y fabricación es una característica distintiva de las PEB.
Principales características estructurales: conexiones atornilladas, perfiles de acero laminados en caliente y fabricación precisa en fábrica
Tres tipos de ingeniería marcan la solidez de los almacenes PEB:
Conexiones atornilladas: en lugar de soldadura en obra, se utilizan grandes y resistentes tornillos galvanizados, lo que permite una construcción rápida y modificaciones sencillas, además de colapsar bajo cargas sísmicas.
Perfiles de acero laminados en caliente: vigas en I y canales, conformados a 1700 °F, ofrecen la mejor relación resistencia-peso, permitiendo luces de hasta 90 m sin columnas.
Fabricación precisa: los componentes se fabrican mediante maquinaria CNC con tolerancias de ±0,5 mm para facilitar el montaje y garantizar la interoperabilidad directa.
Todas las partes de este proceso controlado en fábrica están sujetas a múltiples medidas de control de calidad, como pruebas ultrasónicas y controles de dimensiones. Las secciones laminadas en caliente son disparadas antes de aplicar un revestimiento resistente a la corrosión, aumentando la vida útil a más de 50 años. Estos factores combinados dan a los almacenes PEB la capacidad de albergar sistemas de almacenamiento automatizados de más de 40 m de altura con un mantenimiento mínimo.
Tiempo, costo y lógica de construcción de un almacén PEB frente a un almacén convencional
Impacto del sitio, proceso y mano de obra, y montaje de almacén PEB vs. construcción de fundición en el lugar
Mientras que los almacenes PEB utilizan componentes atornillados, fabricados en fábrica y ensamblados en el sitio, el hormigón en masa es el método tradicional de construcción. Esto reduce la demanda de mano de obra especializada en un 40-60 %, ya que el ensamblaje se simplifica para los oficios especializados. La perturbación del sitio se reduce considerablemente, pues los componentes se entregan precortados y preperforados, eliminando así los retrasos por curado del hormigón y el desperdicio de materiales hasta en un 30 %.
Cronograma acelerado: 3-6 meses frente a 9-18 meses hasta la ocupación
Debido a la precisión de la fábrica, los almacenes de estructura metálica prefabricada (PEB) pueden finalizar completamente su construcción en 3 a 6 meses, frente al método tradicional, que puede extenderse entre 9 y 18 meses. Esto es posible gracias a flujos de trabajo paralelos, como la construcción de la cimentación mientras se fabrican los componentes. Los retrasos por condiciones climáticas se reducen hasta en un 80 % debido a que el 80 % del proyecto se construye fuera del sitio, lo que permite a los operadores logísticos iniciar actividades generadoras de ingresos en el sitio de construcción mucho antes.
Comprensión de la paradoja del costo del acero: cómo un uso optimizado del acero y una reducción del trabajo en obra conducen a un costo total instalado más bajo
A pesar de un diseño que requiere una gran cantidad de acero, los almacenes de estructura metálica prefabricada (PEB) permiten ahorrar entre un 15 % y un 25 % gracias a:
Eficiencia en los materiales: las cerchas diseñadas mediante ordenador, a diferencia de las estructuras convencionales, utilizan un 30 % menos de acero.
Reducción de la mano de obra: menos trabajadores en obra supone un ahorro en la nómina del 20 % al 35 %
Costos generales: Menos tiempo dedicado a un proyecto implica menores gastos en financiación y gestión del proyecto.
Todo esto conduce a un menor costo total de propiedad, manteniendo al mismo tiempo una integridad estructural adecuada.
Qué distingue a los almacenes de estructura metálica prefabricada (PEB) en la logística moderna: flexibilidad, escalabilidad y capacidad de adaptación futura.
Tramos libres de columnas de hasta 90 m: facilitan los sistemas automatizados de almacenamiento y recuperación (AS/RS), los estanterías de alta densidad y las disposiciones dinámicas de flujo de trabajo.
Con espacios interiores que, en su mayor parte, están libres de columnas y luces cercanas a los 90 metros, los almacenes PEB son altamente eficientes. Este diseño favorable permite la instalación de sistemas automatizados de almacenamiento y recuperación, junto con estanterías ultraltas capaces de alcanzar los 40 metros. La ausencia de columnas estructurales se traduce en aproximadamente un 20 % más de superficie útil segura según el diseño, eliminando el riesgo de colapso del almacén en caso de terremoto, una característica sumamente valiosa para quienes operan en las regiones de la ASEAN, donde se producen sismos. La distribución abierta del diseño favorece la flexibilidad operativa para adaptar las configuraciones de flujo de trabajo conforme cambian las selecciones de inventario, las rutas de los robots y las disposiciones de cross-docking. Asimismo, no existen preocupaciones respecto a la integridad estructural ni a la capacidad de carga, ya que estos almacenes se construyen con estructuras de acero de alto rendimiento diseñadas para soportar aplicaciones y cargas intensivas superiores a 12 toneladas por metro cuadrado.
Capacidad de expansión escalonada: Centro de almacenamiento en frío de Chonburi de CP ALL (2022) como estudio de caso de almacén PEB escalable
Durante nuestra investigación sobre las estructuras prefabricadas (PEB) para Big Mart Tailandia, el factor que valoramos más altamente fue la capacidad de escalabilidad. Antes que nosotros, Big Mart Tailandia fue la única empresa que logró completar con éxito una importante expansión de su instalación de almacenamiento en frío de Chonburi, aumentando el tamaño de la instalación de 18.000 metros cuadrados a más de 32.000 metros cuadrados. Incluso mientras completaba esta significativa expansión, Big Mart Tailandia pudo mantener sus operaciones críticas a -18 grados Celsius. En la mayoría de los casos, dicha expansión sería imposible mediante cualquier método estándar de construcción. En este caso, Big Mart Tailandia utilizó extensiones atornilladas, que tardaron aproximadamente 11 semanas en completarse. Estas extensiones emplearon paneles de pared y cerchas de techo prefabricados, producidos en fábrica. Este enfoque modular de construcción redujo los costos de expansión hasta en un 40 % en comparación con los métodos convencionales de construcción, además de preservar la cadena de frío durante todas las fases de la obra. Durante cada fase de expansión, los ingenieros se centraron en conectar las nuevas extensiones con los antiguos sistemas mecánicos, eléctricos y de fontanería. Este detalle demostró que podemos esperar que nuestros almacenes respondan a nuestras cambiantes demandas del mercado sin necesidad de detener por completo las operaciones. Tras la finalización de todas las fases de expansión, Big Mart Tailandia informó una reducción del 15 % en los costos energéticos, atribuida al mayor aislamiento de la instalación.
Preguntas frecuentes
¿Qué es un almacén PEB?
Un almacén PEB (edificio prefabricado) es un tipo de construcción para almacenes que enfatiza el uso de componentes fabricados bajo especificaciones concretas y manufacturados previamente a su envío al lugar de construcción. Esto permite completar la construcción de forma más eficiente y en un plazo más corto, además de reducir los residuos de materiales. Este tipo de construcción también posibilita un mayor control de calidad general.
¿Qué distingue a un almacén PEB de un almacén convencional?
Un almacén convencional emplea métodos constructivos que utilizan más materiales y requieren más tiempo para su construcción. La construcción de almacenes PEB utiliza componentes prefabricados en fábricas y se finaliza mediante el ensamblaje de dichos componentes con pernos. Este método constructivo ahorra tiempo y materiales.
¿Cuáles son las ventajas de un almacén PEB?
El método de construcción de almacenes PEB ofrece más ventajas que la construcción convencional. Permite ahorrar tiempo, ya que la construcción es más eficiente y los materiales prefabricados hacen que la mano de obra en la construcción sea más eficaz. La flexibilidad y la escalabilidad también son ventajas derivadas de la calidad controlada de los materiales prefabricados.
¿Con qué rapidez se puede construir un almacén PEB?
Los métodos tradicionales de construcción tardan aproximadamente entre 9 y 18 meses en completar un almacén, mientras que la construcción PEB tiene un plazo de 3 a 6 meses. Este método es rápido debido a la realización simultánea de distintas fases constructivas.
¿Pueden los almacenes PEB soportar sistemas modernos de logística?
Dado que los almacenes PEB cuentan con estructuras de acero robustas y diseños libres de columnas, pueden soportar sistemas modernos de logística.