Construcción de viviendas modulares con contenedores marítimos: análisis estructural y cumplimiento del CTE

La reutilización de contenedores marítimos para la construcción modular de viviendas es un sistema estructural técnicamente viable, cuyo interés reside en aprovechar las ventajas estructurales de un módulo industrializado concebido para soportar esfuerzos importantes durante su transporte, su manipulación y, bajo determinadas condiciones, durante su apilamiento o estiba. 

Sin embargo, su compatibilidad para la construcción de edificios no es directa e inmediata, dependerá de factores como su estado de conservación, su manipulación para la apertura de huecos y unificación de espacios, pero principalmente, de las uniones entre módulos, refuerzos y tipología de cimentación planteada. 

Los contenedores marítimos que habitualmente utilizamos en nuestros proyectos de vivienda modular, se refieren a la serie High Cube en su versión de 40 pies y 20 pies. Estos contenedores están normalizados dimensionalmente mediante ISO 668:2020, mientras que las especificaciones y ensayos necesarios para la homologación se regulan con la ISO 1496-1:2013, actualmente vigente y modificada en 2024 para los contenedores de carga general. 

Estas normas ISO son muy estrictas en cuanto al uso del contenedor como unidad de transporte y de carga, pero no tienen una equivalencia directa con el cumplimiento de las exigencias aplicables a un edificio puesto que están diseñadas para un objetivo completamente distinto. En una vivienda modular estos contenedores pueden aportar una estructura primaria prefabricada, soldada y ensayada industrialmente, con infinidad de posibilidades de composición y apilamiento. No obstante, esta ventaja debe matizarse teniendo en cuenta que el contenedor ha sido diseñado para unas condiciones de carga y apoyo concretas, y no necesariamente para las solicitaciones, aperturas, uniones o condiciones ambientales propias de un edificio residencial.

Los formatos más utilizados para edificación residencial son el contenedor de 20 pies, con aproximadamente 6,06 m de longitud, y el de 40 pies, de unos 12,19 m. En su versión High Cube mantiene estas dimensiones en planta con respecto a la tipología Dry Van, pero incrementa la altura exterior hasta aproximadamente 2,896 m, frente a los 2,591 m del contenedor estándar. Lo que lo convierte en un formato óptimo para la construcción de viviendas por su cumplimiento con las alturas mínimas libres que establecen los parámetros de habitabilidad.

Desde el punto de vista estructural, el contenedor funciona como una caja tridimensional, a diferencia de las estructuras porticadas de la construcción convencional. El elemento fundamental de los contenedores es el bastidor perimetral de acero y sus esquineros, que concentran las principales transmisiones de carga. Mientras que la envolvente de chapa de acero corrugada aporta rigidez frente a acciones horizontales y deformaciones locales. Y precisamente por ello, una modificación aparentemente sencilla —como abrir grandes huecos en una fachada— puede alterar significativamente el comportamiento resistente del módulo y obliga a introducir refuerzos adicionales mediante perfiles metálicos soldados. 

El contenedor de 20 pies presenta una geometría más compacta y, por tanto, resulta especialmente interesante para módulos independientes, mientras que el de 40 pies permite generar espacios habitables mayores con menos juntas entre módulos. La versión High Cube de estos contenedores añade además unos 30 cm de altura exterior, una ventaja considerable para conseguir alturas interiores adecuadas tras incorporar aislamiento y ocultar el paso de instalaciones con el falso techo de acabado. Pero existe un notable diferencia de coste, puesto que el contenedor de 20 pies es menos común entre el transporte marítimo terrestre y hay menos unidades de segundo viaje disponibles en el mercado, por lo que suele ser bastante más caro que el de 40 pies.

¿Cumple un contenedor con el CTE?

Las normas ISO regulan fundamentalmente el contenedor como elemento de carga y transporte, pero cuando este elemento se transforma en un edificio, el proyecto debe justificar las exigencias estructurales aplicables, y en su caso, adoptar las medidas correctoras y refuerzos necesarios para su viabilidad como estructura portante de un edificio. 

Por tanto, la ventaja frente a una construcción convencional no consiste en que el contenedor quede exento de cálculo, sino en que partimos de una estructura metálica industrializada, ligera, modular, transportable y con una geometría resistente previamente normalizada. Y que como tal, tras su manipulación, requiere adoptar medidas adicionales de refuerzo y estabilidad en su modelización para dar cumplimiento al DB-SE-AE, para las acciones, el DB-SE-A, para estructuras de acero, y el DB-SE-C, para la cimentación. 

Ahora bien. ¿existe una correlación directa entre las normas ISO de los contenedores y el Documento Básico DB-SE del CTE? 

La ISO 1496-1 comprueba que el contenedor pueda soportar las solicitaciones propias de su función como contenedor de transporte: manipulación, izado, apilamiento, transporte marítimo, cargas sobre el suelo, etc. Por ejemplo, el ensayo de apilamiento verifica la capacidad del contenedor completamente cargado para soportar otros contenedores superpuestos, considerando incluso las condiciones de un buque en navegación. Mientras que el CTE DB-SE, DB-SE-AE y el DB-SE-A comprueban que una estructura destinada a edificio tenga resistencia, estabilidad y aptitud al servicio frente a las acciones previsibles durante su vida útil.

 

 

¿Dónde está entonces la ventaja del contenedor? 

Un contenedor ISO está concebido para trabajar con cargas extraordinariamente importantes concentradas en sus cuatro esquineros. En el ensayo de apilamiento, la ISO 1496-1 contempla incluso la acción equivalente a contenedores superpuestos y condiciones dinámicas propias del transporte marítimo. En cambio, para una vivienda, el CTE DB-SE-AE establece para una zona residencial una sobrecarga de uso característica de 2 kN/m², además de una carga concentrada de 2 kN para las comprobaciones locales.  

Esto significa que la estructura original del contenedor tiene unas prestaciones resistentes que, en determinadas solicitaciones, pueden ser muy superiores a las necesarias para su utilización como vivienda. Pero eso no significa que podamos afirmar automáticamente que “un contenedor cumple el CTE”, el problema aparece cuando lo transformamos. Por eso es importante, realizar una correcta modelización estructural de los módulos que componen el edificio en cuestión, para diseñar y calcular todos aquellos refuerzos y uniones necesarios para cumplir con la norma. 

Un contenedor de fábrica está estructuralmente optimizado para trabajar como una caja metálica cuyos esfuerzos se transmiten fundamentalmente mediante los esquineros, montantes de esquina, largueros superiores/inferiores, bastidor del suelo y paredes. Si eliminamos una parte importante de una pared para colocar un gran acristalamiento, unimos dos contenedores eliminando sus laterales, hacemos huecos, cortamos montantes o modificamos el suelo, estamos alterando el sistema estructural que fue ensayado conforme a ISO. Por eso, para una vivienda, el cálculo debería comprobar nuevamente la estructura modificada conforme al DB-SE y DB-SE-A, incluyendo resistencia, estabilidad, deformaciones, uniones, pandeo, acciones de viento, nieve, sismo cuando corresponda y las condiciones particulares de cimentación. 

En conclusión. La ventaja estructural del contenedor marítimo no reside en que las normas ISO sustituyan al CTE, sino en que partimos de un bastidor de acero industrializado que ha sido diseñado y sometido a ensayos para soportar solicitaciones de transporte, manipulación y apilamiento muy exigentes. Al incorporarlo a una vivienda, estas prestaciones constituyen un punto de partida estructural favorable a nivel económico y constructivo, aunque cualquier modificación del contenedor y su integración en el edificio deben ser justificadas conforme al CTE.

 

Imágenes: Imágenes propias de archivo de proyectos desarrollados en el estudio y propiedad de tres60 arquitectura.
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