Impacto en el tiempo de construcción de vivienda social durante la aplicación de un sistema constructivo alternativo innovador denominado PMS

Impact on the construction time of social housing during the implementation of an innovative alternative construction system called PMS

 Alan Israel Pastén Castrejón*

 Guillermo Iván López Domínguez

Universidad Autónoma de Querétaro, Querétaro, México

*apasten05@alumnos.uaq.mx

Licencia Creative Commons Reconocimiento‑NoComercial‑CompartirIgual 4.0
Internacional (CC BY‑NC‑SA 4.0).

Resumen

Se analiza el impacto en los tiempos de construcción de vivienda social mediante la aplicación del sistema constructivo alternativo denominado PMS (paneles modulares colados en sitio). El estudio parte del reconocimiento de la crisis habitacional en México y la necesidad de soluciones innovadoras que reduzcan tiempos sin sacrificar calidad. Se empleó una metodología basada en el modelo de doble diamante, complementado con una fase de prototipado inspirada en el Design Thinking, para comparar procesos tradicionales con tecnologías modernas, como prefabricados y Formworks. El prototipo consistió en la construcción de un muro de concreto de 3 × 1.20 m, contrastando su ejecución con datos de sistemas tradicionales. Los resultados evidenciaron que el PMS reduce significativamente los tiempos de obra: 118 minutos frente a 304 minutos del sistema convencional, lo que representa una disminución del 38.81 %. Además, el PMS ofrece ventajas como repetibilidad, menor dependencia de mano de obra altamente calificada y mayor control de calidad. La discusión resalta beneficios económicos y sociales, al permitir proyectos más viables y acelerar la entrega de viviendas dignas. Se concluye que el PMS es una alternativa eficiente y sostenible, aunque su implementación masiva requiere superar barreras normativas, culturales y formativas.

Palabras clave: calidad, eficiencia, innovación, productividad, sistema constructivo, vivienda social.

Abstract

The impact on social housing construction times is analyzed through the application of an alternative construction system called PMS (site-cast modular panels). The study starts from the recognition of the housing crisis in Mexico and the need for innovative solutions that reduce times without sacrificing quality. A methodology based on the double diamond model was used, complemented by a prototyping phase inspired by Design Thinking, to compare traditional processes with modern technologies, such as prefabricated elements and Formworks. The prototype consisted of the construction of a 3 × 1.20 m concrete wall, contrasting its execution with data from traditional systems. The results showed that PMS significantly reduces construction times: 118 minutes compared to 304 minutes for the conventional system, which represents a 38.81% reduction. In addition, PMS offers advantages such as repeatability, greater independence from highly skilled labor, and improved quality control. The discussion emphasizes economic and social benefits, as it allows for more viable projects and accelerates decent housing delivery. It is concluded that PMS is an efficient and sustainable alternative, although its widespread implementation is yet to overcome regulatory, cultural, and training barriers.

Keywords: quality, efficiency, innovation, productivity, construction system, social housing.

Introducción

El acceso a una vivienda adecuada se reconoce internacionalmente como un derecho humano fundamental porque influye directamente en la calidad de vida y el bienestar de las personas (CNDH, 2018). Empero, la crisis de vivienda en México es una problemática de larga data que afecta profundamente a la sociedad (Forbes, 2025). A pesar de los avances en sistemas constructivos innovadores, la adopción de estas soluciones sigue siendo limitada debido a la persistencia del sistema tradicional de construcción. La resistencia al cambio en los enfoques constructivos es un desafío significativo, ya que, aunque las nuevas tecnologías ofrecen ventajas claras, la preferencia por los métodos tradicionales sigue restringiendo la implementación generalizada de soluciones más modernas en México. Es necesario derribar las barreras culturales y promover una mayor conciencia sobre los beneficios de adoptar sistemas constructivos más eficientes y sostenibles (Salas, 2009).

El reto de satisfacer la creciente demanda de vivienda social en un contexto de recursos escasos y eficiencia limitada ha llevado al desarrollo de sistemas constructivos alternativos que optimizan los tiempos de producción sin comprometer la calidad. Este desafío se intensifica particularmente en la producción de vivienda de interés social, donde la rapidez de ejecución es crucial para atender a la población vulnerable. Diversas investigaciones han explorado metodologías y tecnologías que buscan enfrentar este problema a través de la innovación en los sistemas constructivos. Blismas y Wakefield (2009) destacan cómo la construcción industrializada mejora los tiempos de edificación de viviendas sociales, puesto que los sistemas modulares y prefabricados ofrecen ventajas claras frente a los métodos tradicionales. Gibb e Isack (2003) añaden que la prefabricación reduce los tiempos de producción y mejora la consistencia en proyectos donde la calidad no debe sacrificarse a favor de la rapidez. Asimismo, Goulding et al. (2015) subrayan que las tecnologías in situ —tales como los sistemas modulares prefabricados y la construcción por moldes encofrados (Formworks)— optimizan los tiempos y reducen ineficiencias, lo cual es particularmente útil en la construcción de componentes en entornos controlados.

La presente investigación se enmarca dentro de la corriente de los sistemas constructivos alternativos, a través de la experimentación con un muro de concreto de 3 × 1.20 metros. A partir de la evaluación de la muestra, se compara con datos bibliográficos de sistemas tradicionales en términos de tiempo de producción y calidad constructiva (Méndez Álvarez, 2017). El análisis busca determinar la viabilidad de implementar este sistema alternativo en la producción de vivienda social, contribuyendo así al desarrollo de estrategias constructivas más eficientes y sostenibles para el contexto mexicano.

Antecedentes

La crisis habitacional en América Latina, particularmente en México, refleja la persistencia de profundas desigualdades estructurales y la ineficiencia de los modelos tradicionales de producción de vivienda. Cerca del 45 % de la población urbana latinoamericana habita en condiciones precarias (ONU-Habitat, 2019b), y coexiste un déficit estructural con un creciente superávit de viviendas deshabitadas, fenómeno que en México supera los cinco millones de unidades (CONEVAL, 2020). Este problema resulta de políticas centradas en la cantidad sobre la habitabilidad, la accesibilidad y la integración urbana.

La vivienda social surgió en el siglo XX como medida para atender a la clase trabajadora (Ramírez Villaplando y Ríos Llamas, 2021). No obstante, la lentitud del sistema tradicional ante la urbanización acelerada y la planeación fragmentada en el contexto socio-tecnológico actual exige la adopción de sistemas constructivos innovadores y sostenibles como alternativa para revertir la baja calidad (SEDATU, 2020). Así, la vivienda se consolida como un eje estratégico para el cumplimiento de la Agenda 2030 en reducción de la pobreza, mejora de la salud, eficiencia energética y sostenibilidad urbana (ONU-Habitat, 2019a). Más aún, el acceso limitado, el incremento de precios, que en 2024 alcanzaron un promedio de 671 mil pesos (Gobierno de México, 2024), y la falta de coordinación institucional demandan una reconceptualización integral del hábitat: que la vivienda recupere su estatus como derecho humano esencial y motor de desarrollo inclusivo.

Metodología

La investigación se basó en la metodología de doble diamante de cuatro etapas planteada por el Design Council; sin embargo, se aplicaron modificaciones para incluir una etapa adicional importada desde el enfoque de Design Thinking. Resultan así cinco fases jerarquizadas en el orden siguiente: investigación, definición, ideación, prototipado y validación.

Figura 1. Etapas de la metodología doble diamante del Design Council integrada con la fase de prototipado del modelo Design Thinking.

Fuente: adaptado de Design Council (2026).

Fase 1: Descubrir

A fin de establecer una base diagnóstica para reconocer las brechas entre los modelos convencionales y los sistemas constructivos modernos, se ejecutó un análisis comparativo de las etapas y sistemas constructivos empleados en la producción de vivienda de interés social, con el propósito de identificar patrones de ineficiencia y oportunidades de mejora. Se examinaron de manera crítica los procesos tradicionales frente a alternativas tecnológicas emergentes (módulos prefabricados y moldes encofrados) en términos de tiempo de ejecución, consumo de recursos y calidad estructural. De tal modo, a través de la revisión documental, se detectó la existencia de una falta de innovación que ha causado rezagos significativos en productividad y habitabilidad.

Fase 2: Definición

Se sintetizaron los hallazgos previos para formular con precisión el problema central: la ineficiencia del modelo constructivo tradicional de vivienda de interés social, caracterizado por su fragmentación operativa, falta de estandarización y alta dependencia de la experiencia laboral. A partir de ello, se plantea que la adopción de un sistema alternativo basado en el montaje de componentes prefabricados podría optimizar el tiempo de producción sin comprometer la calidad. Para confirmar la hipótesis se orientó la investigación hacia la validación técnica y operativa mediante el establecimiento de criterios evaluativos de tiempo y calidad del modelo constructivo por paneles modulares colados en sitio (PMS) en comparación con los sistemas tradicionales.

Fase 3: Desarrollo

En la tercera fase se llevó a cabo la implementación de un sistema constructivo PMS diseñado como alternativa para optimizar la producción de vivienda mediante un enfoque coordinado. La estrategia se estructuró en torno a las cinco etapas críticas del proceso constructivo: preliminares, excavación, cimentación, estructura y albañilería, a fin de gestionar anticipadamente los recursos y tiempos, e integrar prácticas operativas eficientes.

Fase 4: Prototipado

Esta fase se integró a la investigación con el propósito de generar evidencia empírica sobre el desempeño del sistema PMS en condiciones reales de aplicación. Aunque el modelo del doble diamante no contempla esta etapa, su incorporación resulta coherente con el enfoque del Design Thinking, que promueve la experimentación y la mejora continua como fundamentos para la innovación. El prototipo se desarrolló como un ejercicio técnico operativo controlado, mediante la construcción de un muro estructural de 3.00 × 1.20 m, destinado a evaluar los tiempos de ejecución bajo parámetros controlados de obra. Se armaron registros en tablas comparativas que evaluaban el tiempo de construcción de dos muros, uno bajo el esquema constructivo tradicional según datos proporcionados por Méndez Álvarez (2017) y otro en el sistema PMS colado durante la presente investigación.

Fase 5: Validación

La fase cinco consistió en la evaluación del desempeño de los sistemas durante las cinco etapas del proceso constructivo bajo condiciones reales de obra. Para ello, se implementó una estrategia de validación empírica compuesta por dos niveles complementarios donde se contrastan los resultados del sistema PMS con los del modelo tradicional de tabique confinado: (1) una evaluación funcional en campo, mediante la ejecución experimental de un prototipo en entorno real, que permitió observar el comportamiento del sistema sin recurrir a ensayos controlados; y (2) un análisis comparativo por fases de obra, sustentado en registros fotográficos y tablas de desempeño en tiempo.

Resultados

Fase 1: Descubrir

Las Tablas 1, 2 y 3 presentan los datos comparativos en términos de etapas, tiempo y calidad de los sistemas tradicionales vs las tecnologías Formworks y modulares.

Tabla 1. Análisis comparativo de etapas entre sistemas constructivos.

Fuente: adaptado de López Flores (2018).

Tabla 2. Tiempos por etapa de cada sistema constructivo.

Fuente: elaboración propia (2024).

Tabla 3. Análisis comparativo por sistema constructivo con base en la calidad de producto.

Fuente: elaboración propia (2024).

Fase 2: Definición

Posterior a los hallazgos previos se establece que los sistemas PMS presentan claras ventajas sobre la albañilería tradicional:

• 1) Repetibilidad de procesos y elementos.

• 2) Reducción de incertidumbre en obra.

• 3) Menor dependencia de mano de obra altamente calificada.

• 4) Reducción de tiempos de construcción sin comprometer calidad estructural.

Fase 3: Desarrollo

Los resultados demostraron que el PMS puede alcanzar altos niveles de eficiencia, estandarización y replicabilidad bajo condiciones reales de obra, puesto que responden eficazmente a las exigencias de la vivienda de interés social en términos de tiempo, calidad y sostenibilidad operativa.

Fase 4: Prototipado

La etapa de preliminares partió con la proyección, ubicación y reconocimiento del sitio donde se construiría el muro. Tras efectuar la limpieza del terreno, se procedió a trazarlo y nivelarlo para dar pie a la partida de excavación.

Figura 2. Proyección, ubicación y reconocimiento del sitio.

Fuente: elaboración propia (2024).

Figura 3. Limpieza del terreno.

Fuente: elaboración propia (2024).

En la partida de excavación se cavó una zanja por medios manuales con herramienta menor bajo una cuadrilla de dos albañiles; la excavación tenía las siguientes dimensiones: 0.40 m de profundidad, 0.30 m de anchura y 3.00 m de longitud.

Figura 4. Excavación, medios manuales.

Fuente: elaboración propia (2024).

Figura 5. Apisonamiento, medios manuales.

Fuente: elaboración propia (2024).

En la partida de cimentación se inició con la colocación de plástico negro dentro de la zanja excavada para impermeabilizar el fondo. Posteriormente se dispuso allí el acero horizontal que sería ahogado en cemento y también se amarraron los aceros verticales (todo el acero corresponde a la categorización Armex 10-14). Por último, se vació el cuerpo de cimentación que fungiría como zapata corrida.

Figura 6. Colocación de plástico y acero horizontal Armex 10-14.

Fuente: elaboración propia (2024).

Figura 7. Cuerpo de cimentación.

Fuente: elaboración propia (2024).

Durante la partida de estructura y albañilería se desplegó el sistema constructivo PMS. Se comenzó con el vaciado de concreto fresco en un molde modular de 0.60 × 3.00 metros. Cabe especificar que, dadas las dimensiones del molde, fue necesario seccionar la partida en dos subetapas; de tal manera, el colado en sitio tomó un periodo de dos días para que el muro alcanzara la altura de 1.20 metros.

Figura 8. Colocación y armado del sistema PMS.

Fuente: elaboración propia (2024).

Figura 9. Colado de concreto en el sistema PMS.

Fuente: elaboración propia (2024).

Figura 10. Desmontaje de sistema constructivo PMS.

Fuente: elaboración propia (2024).

Figura 11. Acabado final al desmontar el sistema PMS.

Fuente: elaboración propia (2024).

Figura 12. Colocación y vaciado del segundo nivel de sistema constructivo PMS.

Fuente: elaboración propia (2024).

Figura 13. Muro una vez finalizado el proceso de prototipado.

Fuente: elaboración propia (2024).

La apariencia visual puede resultar desprolija, debido a que las pruebas se realizaron con los moldes PMS recubiertos en plástico; no obstante, la calidad estructural del producto final es independiente de su estética.

Fase 5: Validación

Tabla 4. Tiempo de producción en minutos del muro prototipado en el sistema de construcción tradicional.

Fuente: Méndez Álvarez (2017).

Tabla 5. Tiempo en minutos de producción de muro prototipado en el sistema PMS.

Fuente: elaboración propia (2024).

Discusión

La implementación del sistema constructivo PMS evidenció una mejora sustancial en la eficiencia productiva, logrando una reducción del 38.81 % en los tiempos de construcción respecto al sistema tradicional. Este resultado confirma el potencial del PMS para optimizar procesos en la edificación de vivienda social, al disminuir significativamente la duración de obra sin comprometer la calidad ni la consistencia estructural de los elementos producidos. La aceleración del proceso implica, además, beneficios económicos directos al reducir costos operativos y de mano de obra que favorecen la viabilidad financiera y la escalabilidad de proyectos habitacionales masivos. Asimismo, en términos sociales, esta eficiencia temporal permite agilizar la respuesta al déficit de vivienda, al posibilitar la entrega temprana de unidades habitables sin perder de vista la calidad del producto final.

Conclusión

En conclusión, la incorporación del sistema PMS representa un avance importante hacia la modernización y optimización de los procesos constructivos. Su capacidad para recortar los tiempos de producción en casi un 40 % lo convierte en una herramienta para mejorar la eficiencia y reducir los costos en proyectos de vivienda social, sin sacrificar los aspectos de calidad. Además del impacto económico positivo de la reducción de los tiempos de construcción, también podría ayudar a resolver problemas de vivienda a nivel social, haciendo que más personas accedan a una vivienda digna en un menor plazo. No obstante, para que su impacto sea completamente comprendido y maximizado, es necesario seguir investigando su comportamiento en distintos escenarios constructivos y superar las barreras normativas y formativas que su implementación a gran escala puede enfrentar. El potencial del PMS es indudable, pero su éxito dependerá de su adaptación y aceptación dentro del sector constructivo global.

Agradecimientos

Agradezco al Consejo Nacional de Humanidades, Ciencias y Tecnologías (Conahcyt) por el apoyo económico brindado para realizar esta investigación. De la misma manera, se extiende el reconocimiento a la Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma de Querétaro, a la empresa PAC Arquitectura y Construcción por facilitar un espacio para realización de pruebas mecánicas del sistema constructivo PMS, también al seguimiento otorgado por docentes y colaboradores.

Referencias