Comparación de Sistemas Constructivos para Bodegas Industriales

Introducción

En Monterrey, la construcción de bodegas industriales y de almacenamiento suele emplear tres sistemas estructurales principales: estructura de blocks de concreto, estructura metálica, y estructura mixta prefabricada. Cada sistema tiene características distintas en cuanto a rapidez de construcción, costo, comportamiento estructural y adaptabilidad. A continuación se describen brevemente estos sistemas y se comparan en diversos aspectos clave, haciendo énfasis en el Sistema 3 (mixto prefabricado de concreto con alma de acero) por sus ventajas frente a los otros dos.

Sistema 1 – Estructura de block de concreto convencional: Usa marcos rígidos de concreto reforzado (columnas, vigas y losas coladas en sitio o paneles tilt-up). Ofrece alta rigidez y buen desempeño ante fuego y corrosión sin protecciones adicionales. No obstante, tiende a ser el método más lento y costoso en ejecución, y limita la amplitud de claros (necesita más columnas intermedias). Suele emplearse en construcciones de varios niveles o donde se prioriza la inercia térmica y robustez.

Sistema 2 – Estructura metálica (acero estructural): Emplea columnas y vigas de acero (perfiles laminados o armados), usualmente con cubierta de lámina de acero y muros ligeros (lámina engargolada o paneles aislantes). Destaca por su ligereza y rapidez de montaje, ya que los elementos se fabrican en taller y solo se atornillan o sueldan en obra. Permite claros muy amplios sin apoyos (hasta 90 m de luz) y gran altura libre (Acero vs Concreto-Estructuras Prefabricadas | Steel Buildings | Allied Steel Buildings |), logrando naves diáfanas y bien iluminadas. Es flexible y dúctil frente a sismos (absorbe energía sin colapsar) y facilita futuras ampliaciones o modificaciones. Como contrapartida, el acero es vulnerable a la corrosión si no se protege (especialmente en ambientes húmedos o industriales), requiere protección contra fuego (pinturas intumescentes o recubrimientos) para alcanzar la misma resistencia al fuego que el concreto, y su desempeño térmico/acústico es pobre sin aislantes adicionales. También requiere mantenimiento periódico (pintura, inspección de conexiones) para garantizar su durabilidad.

Sistema 3 – Estructura mixta prefabricada (concreto con “alma de acero”): Combina ambos materiales buscando maximizar sus fortalezas. Consiste en columnas y vigas prefabricadas de concreto armado con un núcleo o perfil de acero interno, fabricadas en planta y montadas rápidamente en el sitio. En este sistema, el concreto armado sustituye al acero estructural tradicional en columnas, vigas y incluso en la techumbre, logrando que toda la estructura principal de la nave sea de elementos prefabricados de concreto. Los perfiles de acero dentro del concreto (“alma de acero”) aportan alta resistencia a flexión y ductilidad, mientras el recubrimiento de concreto les brinda protección contra fuego y corrosión, además de rigidez adicional. Las conexiones suelen realizarse mediante placas y pernos soldados a las almas de acero, con uniones finales coladas en sitio para monolitizar el sistema. Este método ofrece montaje acelerado (similar al acero) pero manteniendo las ventajas inherentes del concreto en durabilidad y aislamiento. En Monterrey, varias empresas han adoptado sistemas prefabricados de este tipo; por ejemplo, Integra Santa Rosa reporta que el uso de prefabricados de concreto en naves industriales redujo hasta un 50% el tiempo de construcción de la estructura principal. Así, el sistema mixto prefabricado se posiciona como una alternativa intermedia, combinando calidad y rapidez con costos moderados.

A continuación, se comparan estos sistemas en distintos aspectos clave:

Costos de construcción y mantenimiento

Sistema 1 (Concreto): Presenta el mayor costo inicial debido a la gran cantidad de material y mano de obra requerida. El concreto en sí es económico por volumen, pero el proceso (cimbras, armados, colado y curado in situ) es lento y laborioso. Esto prolonga la obra y encarece la mano de obra. Además, por su peso, exige cimentaciones más robustas (mayor volumen de concreto en zapatas y pisos). A largo plazo, las estructuras de concreto requieren poco mantenimiento – no se oxidan ni necesitan pintura frecuente – lo cual es una ventaja en costo de ciclo de vida. Sin embargo, eventuales reparaciones por grietas o impermeabilizaciones sí pueden ser necesarias para preservar la integridad del concreto.
Sistema 2 (Acero): Suele tener el menor costo de construcción inicial. La fabricación estandarizada de estructuras metálicas y su montaje rápido disminuyen los tiempos de obra, lo que ahorra costos indirectos. Mientras se produce la estructura en taller, en sitio se pueden hacer terracerías y cimentación, acortando el programa. Asimismo, la ligereza del acero reduce costos en la cimentación (menos volumen de concreto de fundación). Sin embargo, es importante considerar los costos de mantenimiento: el acero expuesto requiere protección anticorrosiva y repintarse periódicamente, y en muchos casos se debe aplicar material intumescente o recubrimientos especiales para cumplir resistencias al fuego, agregando costo. En la operación, las naves de estructura metálica también pueden implicar costos de climatización mayores si no se invierte en aislantes, ya que el acero no provee aislamiento térmico. Aun con estos gastos adicionales, las estructuras de acero bien diseñadas suelen ser la opción más económica en edificaciones industriales simples de gran claro, por su eficiencia material (excelente relación resistencia-peso).
Sistema 3 (Mixto prefabricado concreto-acero): En términos de inversión inicial, el costo de este sistema es intermedio. Por un lado, los elementos prefabricados de concreto con núcleo de acero tienen un costo unitario mayor que los elementos de acero simples, debido al proceso industrial y doble material. Por otro lado, su instalación rápida reduce significativamente los tiempos de obra (al igual que el acero, no se detiene la obra por fraguados prolongados). Esto implica ahorros importantes en costos indirectos de construcción y menor gasto por concepto de mano de obra en sitio. De hecho, las estructuras mixtas se consideran menos onerosas que las de concreto colado en sitio, aunque no tan económicas como una estructura totalmente metálica. En el largo plazo, el sistema mixto tiende a ahorrar costos de mantenimiento: la parte de acero está embebida y protegida, por lo que no sufre corrosión ni requiere repintado constante, y el concreto prefabricado viene con acabados de fábrica que no necesitan reparaciones frecuentes. Esta durabilidad puede traducirse en menores gastos de operación comparado con una nave metálica que demande repintes o refuerzos. En resumen, el sistema 3 logra un balance costo-beneficio, sacrificando un poco de inversión inicial (frente al 100% acero) a cambio de reducir costos de mantenimiento y prolongar la vida útil estructural sin intervenciones mayores.

Tiempo de construcción y mano de obra requerida

Sistema 1 (Concreto): Es el método más lento en ejecución. Cada elemento estructural colado en sitio requiere armaduría, montaje de cimbras, vaciado de concreto y un tiempo de fraguado/curado antes de cargarlo. Las etapas de construcción son secuenciales y consumen muchos jornales. Además, suele requerir cuadrillas numerosas de albañiles, fierreros, cimbreros y supervisión especializada en obra. Todo esto prolonga la duración del proyecto. Una nave industrial de concreto puede tardar varios meses más en estructurarse frente a alternativas metálicas. La alta demanda de mano de obra in-situ también eleva la probabilidad de incidentes laborales y aumenta las obligaciones patronales (seguros, prestaciones) durante más tiempo. En contrapartida, este sistema genera más empleo local directo, aunque a mayor costo para el constructor.
Sistema 2 (Acero): Destaca por su rápida construcción. Debido a la prefabricación de las piezas estructurales en taller, el tiempo de montaje en campo se reduce drásticamente. Es posible tener varias partes de la obra en paralelo (cimentación en proceso mientras se fabrican vigas/columnas), logrando ahorrar semanas en el cronograma. El armado de la estructura metálica en sitio – mediante grúas, pernos de alta resistencia o soldaduras – suele completarse en cuestión de días o pocas semanas para una bodega típica, frente a meses de colados escalonados en el caso del concreto. Asimismo, requiere menos personal en sitio: un equipo pequeño de montadores especializados puede erigir la estructura, a diferencia del ejército de trabajadores que demanda el concreto tradicional. Incluso la labor de montaje es relativamente sencilla y repetitiva, apoyada por grúas, y no demanda tanta mano de obra ultra-calificada. Esto mejora la seguridad (menos gente expuesta en altura por menos tiempo) y simplifica la gestión de personal. En resumen, el sistema de acero puede reducir en un tercio el tiempo de construcción respecto a concreto, gracias a la fabricación y ensamble eficientes.
Sistema 3 (Mixto prefabricado): Ofrece tiempos de obra comparables al acero, combinando fabricación industrial y ensamble rápido. Las columnas, vigas y otros componentes se producen en serie en bodegas especializadas, garantizando precisión, y luego se transportan para su montaje inmediato con grúa. Esto elimina esperas por fraguado en obra y minimiza trabajos húmedos. Estudios y casos locales indican que el uso de elementos prefabricados de concreto puede ahorrar hasta 50% del tiempo en la construcción de la estructura principal de una nave, en comparación con métodos tradicionales. La logística de montaje requiere grúas de mayor capacidad (dado que las piezas de concreto son pesadas), pero aun así el proceso general es rápido y muy eficiente en mano de obra: se necesita un equipo reducido de operadores y riggers para ensamblar las piezas, mucho menor que el personal para colar concreto en sitio. Además, al ser componentes hechos a la medida, llegan listos para instalar sin retrabajos ni ajustes mayores, agilizando cada etapa. En cuanto a nivel de mano de obra, el sistema 3 reduce significativamente las horas-hombre en campo, lo que implica menores riesgos laborales y más certidumbre en la duración del proyecto. En síntesis, la construcción mixta prefabricada combina la velocidad de la estructura metálica (ensamblaje en sitio en días) con la calidad controlada de la producción industrial, optimizando el cronograma de obra.

Impacto ambiental y sostenibilidad de cada sistema

Sistema 1 (Concreto): La construcción tradicional en concreto conlleva un impacto ambiental considerable principalmente por la producción de cemento (proceso intensivo en emisiones de CO₂) y la extracción de agregados. Además, en obra suele haber mermas y desperdicios de materiales (concreto sobrante, madera de cimbra, etc.). Tras su vida útil, el concreto demolido es difícil de reciclar: típicamente solo se puede reutilizar triturado como relleno o sub-base, aprovechando menos del 50% del material en nuevas aplicaciones. No obstante, durante la operación del edificio, las estructuras de concreto aportan masa térmica que ayuda a regular la temperatura interior y reducir necesidades de climatización. Sus muros y elementos macizos sirven como aislamiento térmico y acústico natural, ahorrando energía en enfriamiento/calefacción y reduciendo ruidos externos. En climas extremos, esta inercia térmica puede ser una ventaja sostenible (menor consumo eléctrico en HVAC). Asimismo, el concreto no sufre corrosión, lo que evita el uso de químicos agresivos (pinturas, solventes) para mantenimiento a lo largo de décadas. En resumen, aunque el concreto tiene una huella de carbono alta en construcción, ofrece eficiencia energética en la vida útil y su solidez evita reemplazos frecuentes (longevidad estructural).
Sistema 2 (Acero): El acero estructural requiere también procesos industriales con consumo energético elevado (horno de fundición, laminado), pero cuenta con la virtud de ser altamente reciclable. Cerca del 100% del acero de una construcción puede reciclarse al demoler, sin perder sus propiedades mecánicas. Esto lo convierte en un material clave para la economía circular: las vigas de acero de una bodega vieja pueden convertirse en materia prima para nuevos perfiles. Su menor peso estructural reduce la cantidad de concreto en cimentaciones, mitigando parcialmente la huella de CO₂ asociada a la obra. Durante la vida útil, sin embargo, una nave de pura estructura metálica suele requerir sistemas adicionales de aislamiento térmico (páneles aislantes, colchonetas de fibra, etc.) para lograr eficiencia energética, ya que las secciones de acero por sí solas no aíslan y pueden generar ganancias de calor o frío no deseadas. Esto implica uso de materiales complementarios (poliuretano, lana mineral) que también tienen impactos ambientales. Por otro lado, la durabilidad del acero depende de protegerlo de la corrosión: si la estructura no se galvaniza o encierra, habrá que aplicar recubrimientos periódicamente, lo que significa más consumo de pinturas, solventes y generación de residuos peligrosos con el tiempo. En conclusión, el acero ofrece sostenibilidad al final de la vida útil (reciclaje total) y eficiencia material, pero requiere atención en protección y aislamiento durante la vida en servicio para mantener un desempeño ambiental óptimo.
Sistema 3 (Mixto prefabricado): Combinar concreto y acero en elementos prefabricados brinda oportunidades de sostenibilidad interesantes. En la fase constructiva, la prefabricación en planta permite un mejor control ambiental: se optimiza el uso de materias primas, se reducen desperdicios y se puede reciclar el agua de curado y sobrantes de concreto en la propia fábrica. Esto minimiza los desechos que normalmente se generarían en obra. Además, al llegar listos los componentes, hay menos residuos de empaque y menos contaminación en sitio. El sistema mixto emplea la cantidad necesaria de acero dentro del concreto, aprovechando al máximo la resistencia de ambos materiales (diseño optimizado); esto evita sobreconsumos – por ejemplo, perfiles de acero muy grandes o secciones macizas de concreto sobredimensionadas – logrando una estructura más ligera que una de concreto puro y con menos material global que una de acero equivalente reforzada para fuego. En la operación de la nave, estos elementos mixtos aportan masa de concreto suficiente para proveer aislamiento térmico y acústico, similar al de una estructura de concreto convencional. Así, se mantienen interiores más estables en temperatura y se ahorra energía en climatización, sin perder las ventajas estructurales del acero interno. Al mismo tiempo, parte del esqueleto es acero, por lo que al demoler la bodega en el futuro, se podría recuperar ese acero (ya sea separándolo, o triturando el concreto y sacándolo como chatarra) para reciclarlo, aunque este proceso es más complejo que reciclar una estructura de acero desnudo. Desde el punto de vista de la sostenibilidad normativa, los prefabricados de concreto cumplen con estándares de calidad estrictos y ayudan a las empresas a alinearse con regulaciones ambientales, al evitar emisiones y desperdicios en obra. En suma, el sistema 3 reduce el impacto ambiental durante la construcción (menos residuos, obra más limpia) y ofrece un buen desempeño energético durante la vida útil, combinando lo mejor de concreto y acero: reciclabilidad y eficiencia de material, junto con aislamiento y durabilidad.

Seguridad estructural y resistencia a incendios, humedad y temperatura

Sistema 1 (Concreto): Las estructuras de concreto armado brindan una excelente seguridad estructural pasiva. Sus secciones robustas resisten muy bien eventos como incendios: el concreto es incombustible y actúa como aislante, protegiendo el acero de refuerzo interno; puede soportar exposición al fuego por más tiempo sin perder capacidad, a diferencia del acero expuesto. De hecho, en caso de incendio, una columna de concreto apenas se calienta en su núcleo, manteniendo la estabilidad, mientras que una columna metálica sin protección puede deformarse rápidamente. En ambientes de humedad o intemperie, el concreto tampoco sufre deterioro superficial significativo (más allá de posibles carbonataciones en el largo plazo); no le afectan la lluvia, plagas o moho de manera estructural. Es decir, es naturalmente resistente a la corrosión y no requiere recubrimientos especiales para enfrentarla. Respecto a temperaturas extremas o cambios térmicos, su masa térmica le permite tolerar bien las variaciones lentas; sin embargo, el concreto puede fisurarse con choques térmicos bruscos o dilataciones si no se prevén juntas, aunque esto rara vez compromete la seguridad. Un punto débil del concreto es su comportamiento sísmico si no está correctamente diseñado: por su peso propio elevado, atrae fuerzas sísmicas mayores, y al ser material rígido puede fracturarse si excede su capacidad (comportamiento más frágil). No obstante, con detallado adecuado (acero de refuerzo suficiente para ductilidad) las estructuras de concreto pueden resistir sismos moderados. En general, ofrecen una sensación de solidez y protección – aguantan bien vientos fuertes y cargas permanentes sin vibración apreciable – pero deben diseñarse cuidadosamente en zonas sísmicas para evitar colapsos repentinos.
Sistema 2 (Acero): Las construcciones de acero sobresalen en seguridad estructural ante cargas dinámicas y sismos. El acero tiene alta ductilidad, lo que significa que puede doblarse considerablemente antes de romper. En un temblor, una nave metálica tiende a oscilar y deformarse plásticamente sin colapsar, disipando energía (por eso es común en edificios modernos antisísmicos). También soporta bien cargas de viento; aunque la estructura es liviana, se diseña con contravientos o pórticos rígidos que proporcionan estabilidad. La resistencia a la humedad y agentes ambientales del acero depende totalmente de su protección: sin pintura o galvanizado, el acero expuesto oxidará con el tiempo, reduciendo su sección efectiva. Por eso, en entornos corrosivos o exteriores se aplican pinturas epóxicas, galvanizado en caliente u otros tratamientos. Con mantenimiento adecuado, la durabilidad es alta (puede durar indefinidamente), pero si se descuida, la corrosión puede comprometer conexiones o elementos en pocas décadas. Frente a la acción del fuego, el acero estructural es menos seguro intrínsecamente: al alcanzar ~500°C pierde gran parte de su resistencia y rigidez, pudiendo colapsar una estructura si no está protegida. Por ello, para garantizar seguridad contra incendios, se recubre con materiales ignífugos (morteros proyectados, pinturas intumescentes que lo aislan por 1-2 horas según norma). Con dichas protecciones, las estructuras de acero pueden lograr desempeños adecuados en incendio, pero esto añade costo y peso extra. En cuanto a temperatura ambiental, el acero es muy conductor; ondas de calor o frío atraviesan la estructura rápidamente. Esto no afecta la integridad estructural bajo condiciones normales, pero sí implica que las variaciones térmicas pueden causar dilataciones en los elementos (se manejan con conexiones articuladas o juntas de expansión en naves muy largas). Para los ocupantes, una nave metálica necesita aislarse para evitar condensación en clima húmedo o sobrecalentamiento bajo el sol. Finalmente, en temas de seguridad operacional, las estructuras de acero permiten mayor flexibilidad: por ejemplo, es más fácil reforzar o reparar un perfil dañado mediante placas atornilladas, o sustituir un componente, a diferencia del concreto que una vez fisurado es más complejo de sanear. En suma, el acero ofrece alta resistencia y ductilidad (excelente ante sismo y golpes), pero requiere protección activa contra sus principales enemigos: la corrosión y el fuego.
Sistema 3 (Mixto prefabricado): Este sistema brinda una seguridad estructural integral, aprovechando la complementariedad de materiales. Las columnas y vigas con núcleo de acero embebido en concreto logran un comportamiento sobresaliente ante incendios: el recubrimiento de concreto actúa como escudo térmico natural para el perfil de acero interno, retrasando enormemente la elevación de temperatura en el alma metálica. Así, aún sin recubrimientos intumescentes, una columna mixta puede mantener su capacidad durante un fuego más tiempo que una de acero desnudo, cumpliendo las exigencias normativas de resistencia al fuego de forma inherente (el concreto prefabricado se diseña para ser resistente al fuego por sí mismo. En ambientes húmedos o expuestos, la parte metálica está sellada dentro del concreto, quedando protegida contra la corrosión. Esto significa que la estructura mixta puede durar décadas sin signos de oxidación, incluso en entornos agresivos, siempre que las juntas o conexiones expuestas se traten adecuadamente. El concreto exterior, por su parte, resistirá la intemperie similar a cualquier elemento prefabricado, pudiendo requerir recubrimientos simples si está en ambiente muy agresivo (p.ej. costa), pero generalmente con mínimo mantenimiento. Respecto a temperaturas y clima, la combinación aporta masa térmica (del concreto) que estabiliza la temperatura interior y evita cambios bruscos, a la vez que el acero interno provee tenacidad. Ante sismos, las secciones mixtas se comportan muy bien: el acero interior puede fluir plásticamente y absorber energía, mientras el concreto confinado alrededor evita el pandeo del acero y toma cargas de compresión, logrando un desempeño dúctil y resistente. Esto da a las columnas mixtas una capacidad sísmica superior a las puras de concreto (que podrían quebrarse) y similar ductilidad a las de acero, pero con mayor rigidez, reduciendo desplazamientos. En resumen, el sistema 3 ofrece lo mejor de ambos mundos en seguridad: resistencia al fuego y a la corrosión comparable al concreto, y ductilidad y capacidad sísmica comparable al acero. La estructura queda muy robusta frente a viento, humedad, plagas y temperatura, con una vida útil prolongada sin degradación significativa. Esto se traduce en mayor seguridad para los ocupantes y las operaciones dentro de la nave, con menores riesgos de fallas estructurales repentinas. Cabe mencionar que, como cualquier sistema, debe estar bien diseñado y ejecutado: las conexiones mixtas (por ejemplo, donde se une una viga prefabricada con una columna) requieren especial cuidado para garantizar la transmisión de cargas. Cuando se sigue la normativa y se emplean los estándares rigurosos de prefabricación, el sistema mixto cumple sobradamente con las exigencias estructurales y de seguridad en bodegas industriales.

Adaptabilidad para grúas viajeras y otros equipos industriales

Un aspecto importante en muchas naves industriales es la posibilidad de instalar grúas viajeras (puentes grúa) u otros equipos pesados suspendidos, que imponen cargas dinámicas significativas a la estructura. La facilidad con que cada sistema acepta estas adaptaciones es clave en la elección:

Concreto (Convencional): Es posible diseñar bodegas de concreto que soporten grúas viajeras, pero existen limitaciones. Para soportar las vigas carrileras de la grúa, las columnas de concreto deben incorporar capiteles, ménsulas o placas de anclaje embebidas durante el colado, capaces de resistir esfuerzos cortantes y momentos de la grúa en operación. Debido a la menor ductilidad del concreto, absorber las cargas de impacto y vibración de una grúa pesada requiere sobre-dimensionar secciones y refuerzos (mayor acero de refuerzo para fatiga, etc.). En la práctica, estructuras 100% de concreto con puente-grúa se utilizan en casos de cargas moderadas o velocidades bajas, pero pueden presentar fisuración con el tiempo si las solicitaciones dinámicas son altas. Otra opción usada es montar la viga riel de la grúa sobre cartelas de acero ancladas a columnas de concreto, combinando materiales. En cuanto a otros equipos (por ejemplo, monorrieles, racks colgados, ducterías), fijarlos en concreto implica perforar e instalar anclajes posinsertados o embebidos previamente. Esto es viable, pero menos flexible que en acero – los insertos deben preverse en la construcción, y cambios posteriores requieren taladrados que, si no se controlan, pueden afectar la sección de concreto o su acero interno.
Acero (Estructura metálica): Las naves industriales metálicas son naturalmente aptas para soportar grúas viajeras. De hecho, en plantas de manufactura pesada es común ver puentes grúa montados sobre vigas y columnas de acero. La estructura metálica permite integrar fácilmente columnas reforzadas con ménsulas o vigas carrileras atornilladas para la grúa. Gracias a la alta resistencia del acero, se pueden colocar perfiles adicionales (doble columna, o perfiles tipo girder especiales) para sostener la grúa sin un incremento desmesurado de secciones. Además, la deformabilidad controlada del acero ayuda a amortiguar impactos – las vigas carrileras de acero se deflexionan ligeramente bajo la carga de la grúa, reduciendo picos de fuerza. Los detalles de conexión (placas base, pernos) se calculan para la carga dinámica, y el montaje se realiza con tolerancias precisas para asegurar la nivelación de los rieles de la grúa. Adaptar equipos sobre una estructura de acero suele ser sencillo incluso después de construida: se pueden soldar o atornillar nuevos elementos de soporte en prácticamente cualquier punto de la estructura (siguiendo la evaluación de un ingeniero), permitiendo colgar tuberías, transportadores aéreos, entre otros. Esta facilidad proviene de la homogeneidad del material y la posibilidad de hacer uniones directas acero-acero. Por estas razones, la estructura metálica suele ser la preferida cuando se requiere una grúa viajera de alta capacidad o mucho equipo suspendido.
Mixto prefabricado (concreto + acero): Ofrece una alta adaptabilidad para grúas comparable a la del acero, aprovechando su núcleo metálico. En este sistema, las columnas prefabricadas de concreto con alma de acero pueden diseñarse desde fábrica con salientes o placas integradas para montar las vigas de la grúa. Es decir, el perfil de acero interno puede prolongarse o llevar conectores soldados que queden embebidos, listos para recibir la viga carril mediante pernos. De esta manera, se obtiene una unión acero-acero en el punto crítico (placa de asiento de la viga de la grúa), anclada sólidamente en la masa de concreto de la columna. Esto combina la robustez del concreto (que proporciona rigidez lateral y reduce vibraciones) con la resistencia del acero en la zona de carga. Las vigas principales de la nave, al ser también prefabricadas con alma de acero, pueden soportar solicitaciones adicionales si, por ejemplo, se cuelgan equipos de ellas. Un puente grúa instal ado en una nave mixta tendrá un comportamiento estable: las deflexiones serán acotadas por la rigidez del concreto, y el acero interior garantiza que la estructura pueda absorber ciclos repetitivos de carga sin fisurarse. En cuanto a la instalación, suele ser necesaria la presencia de grúas móviles de montaje independientemente del sistema; en el caso mixto, se pueden colocar las vigas carrileras concomitantes al montar las columnas, acelerando la integración de la grúa. Para otros equipos industriales, las estructuras mixtas permiten fijaciones con insertores preembebidos: por ejemplo, al fabricar una viga o columna prefabricada se le pueden incluir placas o conectores roscados donde después se atornillarán soportes de tuberías, pasarelas, etc., evitando perforaciones posteriores. Si se requieren cambios en sitio, también es factible taladrar el concreto hasta el alma de acero y soldar o atornillar allí, lo que brinda flexibilidad (aunque debe hacerse con criterio ingenieril). En síntesis, el sistema 3 admite grúas viajeras de manera inherente – su diseño se puede optimizar para ello – ofreciendo la capacidad de carga del acero y la estabilidad del concreto, sin las desventajas de uno u otro por separado. Muchos parques industriales modernos en Monterrey combinan elementos prefabricados; por ejemplo, una nave modular en Apodaca de 14 m de altura libre cuenta con estructura preparada para grúa viajera de 10–15 toneladas, usando muros de concreto prefabricado y techumbre metálica aislada (Nave Modular Divisible en RENTA, Apodaca, N.L.). Esto demuestra la viabilidad de integrar equipos pesados en sistemas modernos prefabricados.

Cumplimiento normativo y consideraciones de costos (IMSS)

Cualquiera de los tres sistemas puede cumplir con las normativas de seguridad estructural vigentes en Monterrey (Reglamentos de Construcción, Normas Técnicas Complementarias, Códigos de diseño de concreto ACI, acero AISC, etc.), siempre que el diseño estructural sea realizado por un ingeniero competente y se consideren las cargas de diseño (viento, sismo, fuego, etc.) según el caso. Sin embargo, algunos sistemas facilitan más el cumplimiento de ciertas regulaciones específicas y el control de costos laborales asociados a la construcción, particularmente en relación con el IMSS:

Seguridad Estructural y de Ocupación: Las bodegas de concreto suelen cumplir naturalmente con requisitos de resistencia al fuego de las normas (pues el concreto tiene resistencia intrínseca de 2 a 4 horas, dependiendo de la sección), mientras que las de acero requieren comprobaciones adicionales y medidas de protección pasiva para alcanzar los índices exigidos. En naves mixtas, este cumplimiento está prácticamente garantizado por diseño debido al recubrimiento de concreto de los perfiles de acero. En cuanto a normativas sísmicas y de viento, ambos materiales (acero y concreto) pueden diseñarse para satisfacerlas; el acero aporta ductilidad para satisfacer los criterios de diseño sísmico de ductilidad y desplazamientos permitidos, y el concreto aporta masa y rigidez para controlar derivas bajo viento. El sistema mixto puede calificarse ventajoso, ya que logra niveles de seguridad equivalentes o superiores cumpliendo con los códigos, sin depender de medidas adicionales (p.ej., una columna mixta prefabricada ya cumple con resistencia al fuego y carga crítica, mientras que una de acero requeriría protección, y una de concreto requeriría más acero de refuerzo para ductilidad).
Regulación del IMSS y control de costos laborales: En México, el Instituto Mexicano del Seguro Social (IMSS) exige registrar las obras de construcción y calcular cuotas en función de la mano de obra empleada y el salario de los trabajadores en obra. Esto quiere decir que un proyecto que implique muchos jornales de trabajo en sitio y se prolongue en el tiempo tendrá costos más altos por concepto de seguridad social (cuotas obrero-patronales), además del riesgo de fiscalización por parte del IMSS. En este sentido, los sistemas que reducen la mano de obra en sitio y acortan la duración de la obra ayudan a controlar estos costos. El sistema de concreto convencional, al ser tan intensivo en mano de obra, generará una erogación considerable al IMSS por los meses de construcción y la cantidad de trabajadores (oficiales, ayudantes) involucrados. Por el contrario, la construcción con acero y la prefabricada requieren menos trabajadores y por menos tiempo, disminuyendo proporcionalmente las cuotas del IMSS asociadas. Además, menos personal en obra implica menor probabilidad de accidentes laborales, lo cual evita aumentos en la prima de riesgo y costos indirectos por siniestralidad. Las empresas constructoras en Nuevo León suelen preferir métodos industrializados también por esta razón: es más sencillo cumplir con la normativa laboral y mantener la obra dentro del marco legal sin incurrir en sobrecostos inesperados. En especial el Sistema 3 presenta una ventaja: gran parte del “trabajo” ocurre en la planta de prefabricación (fuera del sitio), donde ya se tiene al personal afiliado en fábrica, y en obra solo se realizan maniobras de montaje con un equipo reducido. Así se minimizan los trámites ante IMSS por movimientos masivos de personal temporal. Desde el punto de vista de control de costos, invertir en prefabricados brinda certidumbre en el costo total de la estructura, pues se reduce la variabilidad de rendimiento de mano de obra en campo y se acorta el calendario (menos posibilidad de extensión de gastos generales). En Monterrey, donde la competitividad de costos es alta, muchas constructoras optan por estos sistemas mixtos precisamente para optimizar su inversión y minimizar cargas sociales, cumpliendo la regulación sin sacrificar calidad.

Ejemplos y casos de aplicación

Estructura de concreto convencional: Este sistema fue ampliamente usado en el pasado en edificios industriales de Monterrey, especialmente para fábricas que manejan fuego o calor (por ejemplo, hornos, calderas) donde la resistencia al fuego del concreto era crucial. Un caso notorio son ciertas áreas de antiguas cervecerías y manufactureras regias, construidas con marcos de concreto y muros de mampostería robustos. Hoy en día, el concreto in-situ se reserva para situaciones particulares, como naves de varios niveles (estacionamientos industriales, centros de distribución con entrepisos de concreto) o donde el suelo tiene una capacidad pobre y se busca masa para contrapeso. Por ejemplo, en la construcción de cuartos fríos o almacenes de congelados en la región, a veces se usan estructuras de concreto para facilitar el aislamiento y porque la baja temperatura reduce riesgos de choque térmico en el material.
Estructura metálica (acero): Es el sistema predominante en parques industriales modernos en municipios conurbados (Apodaca, Santa Catarina, Escobedo, Ciénega de Flores, etc.). La mayoría de las naves “tipo americana” que rentan los desarrolladores inmobiliarios están hechas con marcos rígidos de acero y cerramientos ligeros. Por ejemplo, naves logísticas de empresas como Amazon, MercadoLibre o Walmart en Monterrey utilizan pórticos de acero con claros de 25 a 30 metros, muros perimetrales de panel aislado o concreto tilt-up, y techos KR-18 de lámina acero, todo montado en pocas semanas. Estas edificaciones aprovechan que las estructuras de acero permiten superficies amplias sin columnas interiores, ideales para maniobras de montacargas y estanterías amplias. Un ejemplo específico: el Parque Industrial Monterrey de American Industries reporta naves con muros tilt-up de concreto pero estructura principal metálica, alcanzando alturas libres ~12 m para almacenamiento. Otro caso, en Apodaca, es la nave modular ya mencionada con preparación para grúa de 15 ton, donde claramente la elección fue un armazón de acero complementado con paneles prefabricados (Nave Modular Divisible en RENTA, Apodaca, N.L.). Estas soluciones híbridas (acero + muros de concreto prefabricado) son comunes: combinan la velocidad del acero con la solidez de muros de concreto para fachada y separación entre naves. En resumen, prácticamente cualquier conjunto de bodegas construido en la última década en Nuevo León que se observe a la redonda, es muy probable que tenga su esqueleto de acero. Empresas locales especializadas (p. ej. Grimosa, AceroMundo) han suministrado y montado cientos de esas estructuras, optimizando costos y tiempos.
Estructura mixta prefabricada (concreto + acero): Aunque por años el sistema mixto se limitó a usar columnas de concreto con armadura normal y vigas de acero (una forma de construcción mixta tradicional), recientemente ha habido un auge en soluciones totalmente prefabricadas. Empresas como Grupo COMPRE, Copresa y Viprocosa han desarrollado y aplicado sistemas de columnas y vigas prefabricadas en múltiples proyectos. COMPRE, por ejemplo, cuenta con plantas especializadas donde fabrica columnas, trabes y muros de concreto a la medida de cada nave, habiendo participado en decenas de parques industriales. Un caso emblemático es el de Integra Santa Rosa, que implementó en el norte de México un sistema innovador sustituyendo la típica estructura de acero por una de concreto prefabricado en toda la nave. Reportes de 2022 indican que con este método industrializado se lograron tiempos de construcción sumamente cortos y altos estándares de seguridad. Si bien algunos desarrolladores conservadores han sido cautelosos para adoptarlo masivamente, ya existen casos de éxito: naves que usando sistema 3 han obtenido costos competitivos y rendimiento sobresaliente. En Monterrey y su zona metropolitana podemos citar bodegas de almacenamiento en el Parque Industrial Escobedo construidas con marcos prefabricados, o ciertos almacenes de logística en la carretera a Saltillo donde se emplearon paneles y columnas prefabricadas para acelerar la entrega. También en otras regiones de México se han usado sistemas similares – por ejemplo, en el Bajío, algunas plantas automotrices combinan losas pretensadas y columnas mixtas. Cada vez es más común ver que en las licitaciones locales se incluyan propuestas con sistema prefabricado junto con las tradicionales. La ventaja competitiva del sistema 3 se evidencia en estos ejemplos por la rapidez de montaje y la calidad lograda: obras terminadas en tiempo récord, con estructuras que cumplen sobradamente las normas del IMSS y de construcción, y propietarios satisfechos por el desempeño. En definitiva, los casos reales confirman que el sistema de columnas y vigas de concreto con alma de acero es una alternativa viable y ventajosa para bodegas en Monterrey, aportando velocidad, seguridad y costo equilibrado.

Parque Industrial Integra Santa Rosa: Un Caso de Innovación

El Parque Industrial Integra Santa Rosa se destaca como un proyecto vanguardista en Monterrey, en el que se ha adoptado el sistema mixto prefabricado. Este parque no solo se caracteriza por su arquitectura de bodegas, en la que la belleza se une con la practicidad, sino también por su urbanización: calles de concreto perfectamente diseñadas, servicios ocultos que mantienen la estética y la funcionalidad, y una planificación integral a nivel nacional e internacional.

En este proyecto, se han incorporado sistemas de alta seguridad y protección, que incluyen:

Sistemas contra incendios que cumplen con normas internacionales, integrados en la construcción mediante estudios de mecánica de suelos, análisis estructurales estrictos y estudios hidrológicos que contemplan las precipitaciones de la zona por 50 años.
Un sistema de seguridad excepcional, que cuenta con bardas perimetrales vigiladas mediante circuito cerrado, drones equipados con cámaras infrarrojas, vigilancia las 24 horas y cámaras de seguridad en todo el parque y en cada bodega.
Muros de concreto diseñados para impedir el ingreso no autorizado, reforzando la protección contra robos.

Estas características hacen que el parque y sus bodegas estén preparadas para enfrentar inclemencias del tiempo, fallas estructurales e incluso incendios, reduciendo o casi eliminando la posibilidad de afectación, y asegurando una operación segura y confiable a lo largo de décadas, basando su sistema constructivo en la opción Mixta de Concreto Prefabricado con alma de acero.

Conclusiones

Al comparar los tres sistemas constructivos para naves industriales, se observa que cada uno tiene sus ámbitos de idoneidad: el concreto armado tradicional brinda solidez y resistencia natural al fuego pero implica mayores costos y tiempo; el acero estructural ofrece rapidez y ligereza con economía, pero exige protegerlo contra corrosión e incendio; mientras que el sistema mixto prefabricado logra un balance óptimo, combinando la rapidez del acero con la fortaleza y durabilidad del concreto. En aspectos clave – costo, tiempo, sostenibilidad y seguridad – el Sistema 3 muestra ventajas significativas: reduce tiempos hasta en 50%, mantiene costos operativos bajos (mínimo mantenimiento) y cumple con creces las normativas, todo ello con un desempeño estructural confiable. Por ello, cada vez más proyectos en Monterrey están adoptando el sistema mixto de concreto con alma de acero para sus bodegas, beneficiándose de su ensamblaje rápido en sitio y de las garantías de calidad de un producto prefabricado. En última instancia, la elección del sistema dependerá de las necesidades específicas del proyecto (presupuesto, plazo, requerimientos de operación); no obstante, gracias a los avances en prefabricación, el sistema mixto emerge como la solución vanguardista que integra lo mejor de las técnicas constructivas tradicionales, resultando especialmente ventajosa en el dinámico sector industrial regiomontano.

Referencias

Qualicons – “Bodegas con estructuras de acero: ventajas y desventajas.” Comparativa general entre estructuras de concreto, acero y mixtas (Bodegas con estructuras de acero: ventajas y desventajas - Qualicons) (Bodegas con estructuras de acero: ventajas y desventajas - Qualicons).
Allied Steel Buildings – “Acero versus concreto: ¿con cuál construir?” Guía sobre diferencias en costo, tiempo y desempeño entre edificios de acero prefabricado y concreto (Acero vs Concreto-Estructuras Prefabricadas | Steel Buildings | Allied Steel Buildings |) (Acero vs Concreto-Estructuras Prefabricadas | Steel Buildings | Allied Steel Buildings |).
Aceros Electroforjados – “Acero vs Concreto: ¿Cuál es más económico?” Blog destacando reciclabilidad del acero vs. concreto y consideraciones de mantenimiento y energía (Acero vs Concreto ¿Cuál es la mejor opción más económica?) (Acero vs Concreto ¿Cuál es la mejor opción más económica?).
Grupo COMPRE – “Los prefabricados en la construcción de naves industriales.” Explica beneficios de elementos prefabricados (rapidez, aislamiento, sostenibilidad) en naves industriales (Los Prefabricados En La Construcción De Naves Industriales - Grupo Compre) (Los Prefabricados En La Construcción De Naves Industriales - Grupo Compre).
Enders Inmuebles – Ficha técnica de nave industrial en Apodaca con preparación para grúa viajera, muros prefabricados y techo metálico (Nave Modular Divisible en RENTA, Apodaca, N.L.), ilustrando una aplicación híbrida en la región.

Integra Santa Rosa

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