CRITERIOS DE VALORACIÓN DE TIPOLOGÍAS DE EXPLOTACIONES DE VACUNO LECHERO

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1 CRITERIOS DE VALORACIÓN DE TIPOLOGÍAS DE EXPLOTACIONES DE VACUNO LECHERO Álvarez, C.J. (p), Marey, M., Ramos, R. Dpto. de Ingeniería Agroforestal U.S.C.- Campus Universitario s/n Lugo. Tlf ext , SUMMARY The present study centres on the determination, on the tipologías of dairy farms more usual on Galicia, of factors that affect in a more important way in the costs of construction of the building, which we will realize from the implementation of indicator that analyze the form of the building, but always bearing his relation in mind with the total costs and for items of the different constructions. RESUMEN El presente estudio se centra en la determinación, sobre las tipologías de estabulaciones de vacuno lechero más usuales en Galicia, de factores que inciden de manera más importante en los costes de construcción de la edificación, lo cual realizaremos a partir de la implementación de un indicador que analiza la forma del edificio, pero siempre teniendo en cuenta su relación con los costes totales y por partidas de las distintas construcciones. 1- INTRODUCCIÓN Y ANTECEDENTES A lo largo de las últimas décadas, el subsector ganadero gallego, y concretamente el dedicado a la producción láctea, ha experimentado un proceso de reconversión muy significativo. Número de explotaciones Vacas de leche Leche producida (miles de litros) Número de explotaciones Vacas de leche Leche producida (miles de litros) Tabla 1. Distribución de las explotaciones de vacuno lechero en Galicia en los años 1993 y 2000 [IGE, 2001]. Los cambios acaecidos han traído como consecuencia la necesidad de disponer de nuevas construcciones para albergar explotaciones de mayores dimensiones (podemos destacar que la media de vacas por explotación de 1993 a 2000, ha pasado de 6,75 a 13,50), que surgen por la fusión o ampliación de explotaciones no rentables, por la asociación entre varias, e incluso, por la aparición de nuevas iniciativas empresariales. La evolución del subsector ganadero, además del tamaño, afecta al diseño de las instalaciones ganaderas en Galicia, que se encuentra en una nueva dinámica que busca los mejores proyectos para las nuevas explotaciones, dado que la rentabilidad óptima exige costes de inversión y de explotación lo más adecuados posibles. Para 1268

2 ello es imprescindible que la formulación de las nuevas construcciones se realice aplicando las técnicas de ingeniería de diseño [Álvarez et al., 1995]. En contraposición a la búsqueda de un diseño único y óptimo, es fundamental la comparación de las distintas opciones de diseño, y por tanto su funcionalidad y sus costes de inversión. Existen muchas referencias al estudio de diseños de construcciones agrarias, de los que nos interesa destacar a Hives, 1985, que estudió la variación del coste de los cerramientos exteriores en función de la forma en planta de la edificación; y Pereira et al., 2003, que determinan para las explotaciones de vacuno lechero de Galicia las tipologías de diseño más adecuadas en función de su dimensión (número de cubículos) y el coste total de inversión. Para la realización del presente estudio, y dada la imposibilidad de tener en cuenta todas las variables posibles de construcciones de establos, elegimos analizar los seis diseños mostrados en la figura 1, que representan las tipologías más extendidas en Galicia, asumiendo especificaciones comunes en cuanto a localización, materiales, equipos y unidades de medida. Figura 1. Secciones transversales de los seis diseños considerados en el estudio. Es necesario indicar que los establos de vacuno lechero en Galicia se ubican en naves de forma cuadrangular donde se sitúan la zona de reposo, los patios de ejercicio y el resto de dependencias de la explotación. La nave crece en longitud en función del número de vacas de la explotación. Se puede afirmar que la tipología T1 es la mayoritaria, con un 66% de la representatividad en las obras de nueva planta. Esta unificación en el diseño y construcción de las nuevas explotaciones es todavía más destacable si tenemos en cuenta que el diseño T2, que con un 13% es el siguiente en representatividad, no es más que el T1 en módulo doble. Así pues los diseños de estabulación con cubículos enfrentados cabeza con cabeza y pasillo dispuesto lateralmente a la fila de cubículos representan el 79% de la totalidad de los establos ejecutados en Galicia durante los años

3 2- MATERIAL Y METODOS Por estudios previos se dispone de información de partida para acometer la determinación de costes de los proyectos en el presente trabajo [Pereira el al, 2003;]. Se utilizará una Bases de Datos, elaborada en el año 2000, como referencia para la estimación de coste en el ámbito de la Comunidad Autónoma de Galicia [I.T.G., 2000]. Con la base de datos anterior se han elaborado y presupuestado, para su utilización como material de trabajo, los diseños T1, T3 y T5 para albergar 32, 60, 84, 108 y 120 cabezas de ganado vacuno lechero, los diseños T2 y T4 para 32, 60, 84, 108, 120 y 200 cabezas, y el diseño T6 para 32 y 60. Dentro del desarrollo metodológico la primera etapa estuvo centrada en la definición de un indicador que permitiese determinar la funcionalidad de los diseños. Para ello se han estimado de forma teórica las variaciones en el coste de edificación en función de la forma del edificio [Hives, 1985]. Se consideró una hipotética explotación de 1500 m 2 de superficie (que aproximadamente se puede corresponder con 90 vacas [Álvarez, 1994], con la que se pretendía analizar la variación de sus costes en función de la forma de su planta. En una primera aproximación se consideró, partiendo de la tipología de establos y de la utilización de la base de datos de costes empleada, que los costes de obra civil se determinaban en función de la superficie en planta (soleras, cubiertas, la estructura debido a su carácter prefabricado, etc.), pero quedó claro que los costes de cerramiento exterior presentaban una alta correlación con la forma del edifico. Forma Superficie (m 2 ) Longitud del cerramiento (m) Coste del cerramiento exterior por m 2 de superficie (Euros) Cuadrada (1:1) ,92 9,29 Rectangular (1:2) ,32 9,86 Rectangular (1:3) ,92 10,73 Pared exterior de 3 m de altura. El coste/m 2 de pared es de 30 Euros. Tabla 2. Dimensiones de los diferentes tipos de estructuras. En la tabla 2 adjunta se puede observar que para tres formas de la planta, una cuadrada, y dos rectangulares (la primera en relación 1:2 y la segunda en relación 1:3), del establo de 1500 m 2, sus costes de cerramiento llegan a tener una variación de más del 25%, aspecto nada despreciable dado que estos costes pueden alcanzar hasta el 15% del coste total del establo. Dado que nuestra pretensión era la de facilitar el trabajo de proyectista, se propone un indicador directamente relacionados con la forma de la planta del edificio, denominado índice de forma. En el indicador índice de forma (S/P 2 ) no influye la superficie del establo ya que se está realizando un cociente entre dos magnitudes equiparables, obteniéndose una magnitud adimensional. Los valores de este índice permiten caracterizar de forma morfológica los establos independientemente de la superficie que estos tengan. 1270

4 El valor numérico de la forma de un edificio es mayor cuanto más próxima a la circunferencia sea la edificación, es decir, cuanto más compacta sea ésta. Por tanto, tendrán un valor superior las construcciones cuadradas frente a las rectangulares. 3- RESULTADOS Y DISCUSIÓN Los análisis preliminares consistieron en establecer la variación del precio de una construcción por metro en función de su superficie. En el gráfico 1 se puede ver que, en términos generales, el coste de una edificación por metro cuadrado de superficie tiende a ser inversamente proporcional al tamaño de la construcción, lo que significa que un edificio pequeño cuesta más por metro cuadrado de superficie que uno grande. Lo cual determina que para una misma superficie es mejor un único edificio que la realización de dos, aspecto de gran significación dado que indica la preferencia por ampliar el establo existente, que por añadir una nueva edificación a la explotación, independientemente del tipo de diseño que se considere Coste total/m Superficie (m 2 ) Gráfico 1. Variación del coste total de la edificación con la superficie para los distintos diseños. Al igual que sucede con el coste total de la obra civil, el coste del cerramiento exterior por metro cuadrado (gráfico 2) también disminuye a medida que se incrementa la superficie del establo, independientemente del tipo de diseño de que se trate, siendo los de menor coste los diseños T2 y T4 que se corresponden con las tipologías modulares, las de forma cuadrada, cumpliéndose así lo expuesto por Hives. 12 Coste cerramiento/m Superficie (m 2 ) Gráfico 2. Variación del coste de cerramiento con la superficie para los distintos diseños. 1271

5 En cuanto a la variación del coste de las estructuras con la superficie se puede observar en el gráfico 3 que ocurre lo mismo que en los dos casos anteriores, con la excepción de que presenta un salto entre 1000 y 1700 m 2, aproximadamente, debido a que las dimensiones de los elementos prefabricados experimentan un incremento brusco en este mismo punto. 33 Coste estructuras/m Superficie (m 2 ) Gráfico 3. Variación del coste de las estructuras con la superficie para los distintos diseños. Una vez referido el efecto de la forma sobre los costes, pasamos a validar el indicador propuesto mediante su aplicación a los diferentes diseños considerados. S/P 2 0,070 0,060 0,050 0,040 0,030 0, Superficie (m 2 ) Tipos T1y T3 Tipos T2 y T4 Gráfico 4. Variación de la relación S/P 2 con la superficie para los distintos diseños. Mediante la aplicación del índice de forma (S/P 2 ) a los distintos diseños se obtiene que los tipos T2 y T4 son los que presentan valores más próximos a 0,063 (oscilando entre 0,050 y el máximo), por lo tanto son las formas más cuadradas. El resto de las tipologías presentan formas más cuadrangulares para pequeñas superficies, y a medida que ésta se incrementa se produce un descenso del valor de este indicador, lo cual pone de manifiesto que se trata de establos con formas rectangulares, y por tanto con un mayor coste de cerramiento exterior por metro cuadrado que los dos primeros. Es de destacar que dado que los diferentes diseños aportan superficies diferentes por cubículo, el gráfico anterior se transforma poniendo en el eje de abscisas el número de cubículos dando lugar al gráfico

6 0,065 0,055 Tipos T1y T3 Tipos T2 y T4 S/P 2 0,045 0,035 0, Número de cubículos Gráfico 5. Variación de la relación S/P 2 con el número de cubículos para los distintos diseños. En este gráfico se observa que para establos con un número de cabezas superior a 40 siempre tendremos mayor índice de forma en los diseños de tipo 2 y 4. Una vez establecida la variación del indicador con la superficie o número de cubículos para cada diseño, nos interesa determinar cual es la relación entre la variación del indicador y los costes de la construcción (costes totales de la obra civil y sobre los costes por cabeza de ganado), para poder determinar a partir de los mismos una tipología de diseño que proporcione una menor inversión de construcción de los establos. 0,065 0,060 0, cub 60 cub 84 cub 108 cub 120 cub S/P 2 0,050 0,045 0,040 0, cub 60 cub 84 cub 108 cub 120cub 200 cub 0, Coste obra civil (Euros) Gráfico 6. Variación de la relación S/P 2 con el coste de la obra civil para los distintos diseños. Si representamos la variación del índice de forma con respecto al coste total de la obra civil en euros (gráfico 6) se observa que los diseños T2 y T4 siempre son más baratos que los T1 y T3 para construcciones con el mismo número de cubículos, y se pone de manifiesto la influencia de la forma en los costes totales, ya que nos está indicando que las tipologías con índices de forma más próximos a 0,063 (forma cuadrada) son las más económicas, exceptuando en establos con un número inferior o igual a 40 cabezas de ganado, donde a pesar de ser más costosos los diseños T1 y T3 presentan formas más cuadradas que los diseños T2 y T4 para el mismo número de cubículos. A medida que se incrementa el número de cubículos las 1273

7 diferencias en el indicador de forma entre los diseños T2 y T4 y los T1 y T3 son mayores, y la variación del coste de la obra civil también es más significativa. S/P 2 0,065 0,060 0,055 0,050 0,045 0,040 0, cub 120 cub 200 cub 84 cub 108 cub 120 cub 84 cub 60 cub 60 cub 32 cub 32 cub 0, Coste obra civil/cubículo (Euros/cubículo) Gráfico 7. Variación de S/P 2 con el coste de la obra civil por cubículo para los distintos diseños. Los mismos resultados que en el gráfico 6 se observan para el coste de la obra civil por cubículo, o lo que es lo mismo, por cabeza de ganado (gráfico 7). Los diseños T2 y T4 siempre son más económicos que los T1 y T3 para el mismo número de cubículos, pero sólo serán los diseños más baratos los de forma cuadrada por encima de 40 cubículos. 4- CONCLUSIONES El coste de una edificación por metro cuadrado de superficie tiende a ser inversamente proporcional al tamaño de la construcción, lo que significa que un edificio pequeño cuesta más por metro cuadrado de superficie que uno grande. Entonces para una misma superficie es mejor un único edificio que la realización de dos, aspecto de gran significación dado que indica la preferencia por ampliar el establo existente, que por añadir una nueva edificación a la explotación Además de reducirse el coste total de una edificación por metro cuadrado al incrementarse la superficie de la misma, también disminuyen los costes del cerramiento exterior y los de las estructuras, pero en este último caso no de una forma tan continua, sino que se produce un salto en superficies comprendidas entre 1000 y 1700 m 2 por producirse un incremento en las dimensiones de los elementos prefabricados. Los costes de cerramiento exterior de los establos con distinta forma e igual superficie llegan a tener una variación de más del 25%, aspecto nada despreciable dado que estos costes pueden alcanzar hasta el 15% del coste total del establo. Los diseños más económicos con respecto al coste total de la obra civil y a la partida presupuestaria de cerramientos exteriores son el T2 y el T4. En cuanto a los costes de las estructuras realizadas a partir de elementos prefabricados es más barato el diseño T6 (tipología que sólo se emplea en establos de pequeñas superficies), a partir de 800 m 2 tienen un menor coste estructural los diseños T2 y T4. Las formas cuadradas (obviando las circulares o las poligonales regulares de múltiples lados, por su dificultad constructiva y de evolución de tamaño) son las que 1274

8 presentan un menor coste de cerramiento exterior por disponer un menor perímetro para edificaciones con igual superficie en planta. Los diseños T2 y T4 siempre son más baratos que los T1 y T3 para construcciones con el mismo número de cubículos, y se pone de manifiesto la influencia de la forma en los costes totales, ya que nos está indicando que las tipologías con índices de forma más próximos a 0,063 (forma cuadrada) son las más económicas, exceptuando en establos con un número inferior o igual a 40 cabezas de ganado, donde a pesar de ser más costosos los diseños T1 y T3 presentan formas más cuadradas que los diseños T2 y T4 para el mismo número de cubículos. El índice de forma pone de manifiesto, como era de esperar, que las formas cuadradas son mejores que las formas rectangulares para el diseño de las estabulaciones. Como conclusión final, se destaca la utilidad del cálculo de estos índices para el desarrollo de diseños de instalaciones agrarias. En este trabajo se sientan las bases para una futura línea de investigación, en la que se pretende desarrollar nuevos modelos de instalaciones para el sector agrario gallego, en los que, siguiendo metodologías de investigación operacional, den como resultado los diseños óptimos en función del objetivo a alcanzar y las restricciones establecidas. BIBLIOGRAFIA Álvarez C. J. Validación de modelos de diseño de distribución en planta asistido por ordenador, aplicados a alojamientos de vacuno lechero en Galicia. Tesis Doctoral, U. P. M. Madrid, Álvarez C. J., Marco, J.L., Gónzalez, J.A. Ingeniería del Diseño: una aproximación a la distribución en planta. Publicaciones de la E. T. S. I. A. U.P. M. Madrid, Carreira X. C. Aloxamentos para gando de leite. Xunta de Galicia. Santiago Hives J. K. Cost implications of design options. Farm buildings Engineering 2 (2), pp Gran Bretaña, Maseda F., Díaz F., Álvarez C. Family Dairy Farms in Galicia (N. W. Spain): Clasification by Some Family and Farm Factors Relevant to Quality of Life. Biosystems Engineering 87(4) pp Holanda, Pereira J. M., Álvarez C. J., Barrasa M. Prediction of Dairy Housing Construction Costs. Journal of Dairy Science 86(11), pp USA, Trueba I., Cazorla A., Gracia J. I. Proyectos Empresariales: Formulación y Evaluación. Ediciones Mundi-Prensa. Madrid, CORRESPONDENCIA Carlos José Álvarez López E.P.S. Dpto. de Ingeniería Agroforestal U.S.C. Campus Universitario s/n Lugo. Tlf ext , proyca@lugo.usc.es 1275