miércoles, septiembre 10, 2008

Sistema Automático de Edificación. ICS, Intelligent Concrete System

Sistema Automático de Edificación
ICS, Intelligent Concrete System

Características:

1. Uso de hormigón autocompacto

Mediante el empleo de Hormigón Autocompactante se ahorra el costo de vibración y se asegura la consolidación del hormigón en la estructura. El Hormigón autocompactante puede mejorar enormemente los sistemas de construcción basados en hormigón convencional que requiere de compactación por vibración. Este tipo de compactación, que puede fácilmente causar segregación, ha sido un obstáculo para la racionalización del trabajo de construcción. Al eliminar este obstáculo, la construcción en hormigón puede ser racionalizada y nuevos sistemas de construcción pueden ser desarrollados, incluyendo moldajes, armaduras, diseño estructural y arquitectónico.

El Hormigón Autocompactante se define como un hormigón que tiene una fluidez significativamente alta, con gran resistencia a la segregación durante su transporte y colocación, que puede ser vaciado dentro de encofrados estrechos y áreas densamente armadas sin aplicar vibración.

Al suprimir la fase de vibrado, el hormigón se consolida simplemente por su propio peso. Las ventajas de este tipo de hormigón son:

- Facilidad de operación de la faena de hormigonado
- Mejor terminación de las superficies
- Mayor rapidez de hormigonado
- Menos contaminación acústica
- Ahorro en personal y equipos
- Óptima calidad de los elementos hormigonados
- Alta impermeabilidad y durabilidad de las estructuras

Como resultado de la intensiva investigación y aplicación práctica llevada a cabo, la utilización del Hormigón Autocompactante se incrementa gradualmente en todo el mundo. Las principales razones para el uso de este hormigón se indican a continuación:

- Para acortar los plazos de construcción.
- Para asegurar la consolidación en la estructura: especialmente en áreas
con gran densidad de armaduras o encofrados estrechos donde la vibración
es dificultosa
- Para eliminar ruido debido a vibración.
- Para eliminar reparaciones por mala consolidación.
- Para mejorar la terminación.
- Para reducir espesores.
- Para hormigonar elementos delgados y de formas complicadas.
- Para aumentar la productividad.
- Para asegurar la impermeabilidad y durabilidad de las estructuras

Pese al mayor costo directo del material, el uso del Hormigón Auto Compactante permite notables ahorros en la obra, debido a la facilidad de hormigonado, la menor necesidad de personal y la salud de éstos, la calidad de la terminación y su durabilidad y del menor desgaste de equipos y moldes. Por otro lado, abre notables perspectivas para el diseño de formas más complejas que hasta ahora hacían difícil su materialización.

2. Coste energético cero

Según el Instituto Alemán Fraunhofer, se definen como viviendas de energía cero, aquellas construcciones que consumen la misma energía que generan, presentando un balance de energía global inferior a 15 kW/m2 año. Lo que supondrá a los propietarios de la vivienda, un coste de aproximadamente 17 €/mes. (Calculado en Agosto de 2008, con un precio de 0,168 €/kW)

El sistema automático de edificación puede conseguir el costo energético cero, debido, entre otras características, a la facilidad de incorporación de todo tipo de energías renovables, incluyendo la geotermia y a la rotura de puente térmico en todas las paredes de la vivienda.

El puente térmico consiste en el paso de temperatura del exterior de una vivienda a su interior. Esto se produce por el contacto de materiales conductores de la temperatura entre la cara externa y la cara interna. Por ello, las viviendas se calientan en verano y se enfrían en invierno, siendo necesario el uso de aire acondicionado o calefacción con grandes consumos. La rotura del puente térmico se consigue aislando totalmente dichas caras.

En los sistemas de construcción tradicionales existe una gran dificultad para romper el puente térmico en todo el perímetro de la vivienda, pues aunque se produzca la rotura en las paredes, los pilares y vigas de la edificación siguen siendo conductores. El sistema automático de edificación no utiliza pilares ni vigas en las viviendas, por lo que la rotura de puentes térmicos se puede realizar a voluntad en la totalidad de la superficie de las paredes.

La doble pared de hormigón forma un sandwich de hormigón – aislamiento – hormigón en el que no existen materiales metálicos que puedan transmitir temperatura entre sus paredes. Para el enlace estructural entre ambas caras se utilizan uniones de material plástico termo-resistente aislante y no acero u otros materiales metálicos conductores.

La rotura de puente térmico es posible también en los marcos de las ventanas, pues en ningún momento se produce un contacto de hormigón y acero entre ambas caras.

La incorporación de sistemas para alcanzar el coste energético cero es OPCIONAL y supondrá un coste añadido. La decisión sobre dicha incorporación se tendrá en cuenta para cada edificio construido y no en viviendas particulares.

3. Control total de la edificación. Seguridad para el arquitecto, garantía para el comprador

Todos los elementos se construyen in situ. El sistema automático utiliza mecanismos de control industriales. Quedando registrados todos los pasos que se dan en la construcción de los edificios, desde la formulación del hormigón, hasta la cantidad y tipo de materiales empleado, el tiempo de ejecución y el personal a cargo. Los proyectos no se podrán modificar manualmente una vez comenzada la obra, por lo que el equipo de arquitectura puede verificar el correcto seguimiento del proyecto realizado desde cualquier ordenador, sin necesidad de estar a pie de obra y en cualquier momento.

Este control es una garantía absoluta para el comprador, pues le transmite tranquilidad en la compra, la calidad de la vivienda no se ha alterado.

El información del desarrollo de la edificación queda grabada en varios chips en el interior de las piezas de hormigón del propio edificio, por lo que siempre estará accesible para su lectura en un futuro y en poder de la aseguradora.

4. Espacio necesario en la construcción

El sistema automático es adecuado para la construcción de un gran volumen de viviendas, esto se debe a la industrialización de la construcción. Todos los elementos se realizan in situ y de forma programada, por lo que es necesario contar con un espacio adecuado para instalar estas infraestructuras. Las dimensiones de este espacio dependerán del tipo de edificación resultante.

Si además de viviendas, se va a construir un polideportivo o cualquier otro edificio de uso social, este será la base para la colocación de infraestructuras así como de almacenaje. Los garajes de las viviendas, pueden servir también como almacén de materiales. En caso de no construir este tipo de espacios, será suficiente la ocupación de una calle o plaza de la nueva construcción para este fin.

La construcción de pequeños bloques de edificios entre medianeras no es aconsejable.

5. Hormigón listo en 4 horas

En el sistema automático se emplea siempre hormigón autocompacto debido a sus propiedades y a la no necesidad de vibrado. La normativa para hormigón autocompacto es esperada por los medios técnicos para el mes de Septiembre.
Su curado se realiza siempre en condiciones máximas de humedad y temperatura óptima para que su fraguado sea igual independientemente del país o la estación del año en que nos encontremos y no se creen fisuraciones. Con estos parámetros controlados, se consigue un curado que en 4 horas permite el desencofrado de la pieza.
El orden de edificación siempre se realiza en horizontal, es decir, primero construimos una vivienda, y a continuación la vivienda contigua hasta terminar todas las de una misma planta. Es entonces cuando comenzamos la construcción de la siguiente. Esto permite que las paredes y suelos/techos vayan adquiriendo la resistencia necesaria para ir ascendiendo en la edificación. Al cabo de 7 días de la colocación de las paredes de una vivienda, estas ya han adquirido un 93% de su resistencia, por lo que existe total garantía para comenzar la construcción de la planta superior. El hormigón obtendrá el 100% de su resistencia pasados 28 días.

6. Reducción de transporte en carretera.

En las edificaciones de vivienda prefabricada, las paredes se construyen en naves de prefabricados, que luego son transportados hasta el lugar de la obra para su posterior colocación. El tipo de transporte es especial debido al volumen de muchas de las piezas y es necesaria una gran cantidad de camiones para construir una vivienda, incrementando la contaminación y el riesgo en nuestras carreteras.

En el caso de la construcción con el sistema automático, no se utilizan paneles prefabricados sino que todos los elementos se realizan in situ. Esto elimina el transporte de piezas de grandes dimensiones. Como debido al proceso de elaboración no se generan escombros, tampoco es necesario este tipo de transporte.

El suministro necesario de áridos, cemento, acero, aislamientos y otros materiales, no requiere camiones especiales y se suministra directamente desde la cantera o almacén más próximos, eliminando intermediarios y obteniendo de primera mano el certificado de los áridos.

7. Alta seguridad de trabajo

El 90% del trabajo en la construcción de viviendas con el sistema automático se realiza en el nivel del suelo. Eliminando los andamios y el trabajo en altura evitamos uno de los principales riesgos en la construcción tradicional.

Fuera de la zona de obra, se elimina el 70% del transporte en carretera, por lo que se reducen los riesgos en la carretera.

8. Rapidez de ejecución de la obra

El ritmo de trabajo está siempre marcado por el ritmo de trabajo de la grúa. Una vez se realiza el proyecto de arquitectura e ingeniería, este es programado en el sistema. Este sistema permite el trabajo durante las 24 horas, un ejemplo de este trabajo es el que vemos en el siguiente gráfico:

Cada trabajador tiene unas funciones definidas y sabe que es lo que tiene que hacer en cada momento, cada persona será formada específicamente para las funciones que tiene que desempeñar. De esta forma se consigue más productividad.

Desde la realización del proyecto se tiene en cuenta la rapidez del sistema, todo se fabrica a medida para las viviendas, facilitando el trabajo al personal, que simplemente tiene que colocar las piezas donde sea necesario.

El hormigón autocompacto nos permite acortar el tiempo de producción de las viviendas La elaboración in situ de las piezas, con los huecos de puertas y ventanas. Si se desea incorporar fachada ventilada en el edificio, esta se prepara mientras se realiza la doble pared. Lo mismo ocurre con los tubos radiantes en paredes y suelos. Las conducciones de aguas y cableado también quedan preparadas desde la cota 0.

El trabajo en horizontal del sistema, permite el trabajo con total seguridad, una vez se han levantado varias plantas del edificio. Se puede comenzar a trabajar en los acabados interiores de las plantas inferiores.

Dependiendo de las características de las viviendas y de su reparto interior, se alcanza un ritmo de entre 1 y 3 viviendas totalmente terminadas cada 24 horas.

9. Bajos costos

Se introducen en el sector de la construcción, aquellas ventajas que ha incorporado la industrialización. Concretamente reducimos el costo, por la siguientes razones, entre otras:

- Reducción de transporte.
- Menor mano de obra. Trabajo en cadena.
- Orden absoluto de trabajo.
- Sistema de abastecimiento programado just in time.
- Eliminación de transporte de escombros y tasas.
- Gran productividad.
- Control telemático. Rapidez de respuesta ante una avería o fallo.
- Eliminación de intermediarios

Industrializando la edificación, se permite una gran competitividad en el mercado, produciendo viviendas de muy alta calidad y estética a precios razonables, lo que introduce la posibilidad de comprar una buena vivienda a personas de bajo-medio poder adquisitivo.

10. Generación de empleo

Es predecible que, debido al volumen de edificación alcanzable por el sistema automático, se formen empresas de abastecimiento de materiales para las construcciones realizadas con este sistema. Por esta razón, aunque la mano de obra sea mínima, se generarán muchos puestos de trabajo alrededor del sistema.

La fabricación de toda la maquinaria del sistema de cara a la exportación, también puede crear miles de puestos de trabajo.

11. Edificación limpia y ecológica. No generación de escombros.

Los elementos necesarios para la construcción son fabricados in situ y a medida según la necesidad. Las paredes de la edificación se construyen con los correspondientes huecos para puertas y ventanas, usando para ello encofrados inteligentes que realizan los huecos automáticamente. Las medidas del resto de materiales usados son múltiplos de la unidad, de esta forma, no se invierte tiempo ni se pierde material en cortes que generan escombros, por ejemplo en el uso de baldosas o azulejos.
En el proceso, se aprovechan las energías perdidas, fomentando la reutilización de calorías sobrantes en unos procesos para realizar otros.
Las energías necesarias para calentar el agua en nuestro sistema, se generan en camiones satélites. Un camión satélite contiene placas solares que luego se emplean en las viviendas, sirviendo para comprobar el buen funcionamiento de estas placas antes de su colocación. Las calorías que genera la propia química del hormigón en su proceso de curado, se recuperan como agua caliente.

12. Edificación antisísmica e ignífuga

En los edificios construidos mediante el sistema automático no existen vigas o pilares, todas las paredes son muros de carga. Estructura con fuerte solidez frente a un terremoto.

Si bien la resistencia del hormigón es una de sus principales características, la estabilidad de sus estructuras frente al fuego tiene una fuerte repercusión social.

El hormigón, debido a su baja conductividad térmica, evita que la temperatura interior de la estructura sea la que se alcanza en el incendio, dando tiempo a que el fuego se controle eficazmente y se extinga sin que la temperatura interna llegue a alcanzar los valores de deterioro máximo de la estructura.

En este sentido, el hormigón proporciona mayor seguridad frente a otros materiales de construcción.

13. Climatización con suelos y paredes radiantes

La climatización más eficiente, según todos los estudios y según los expertos, es la de suelo radiante: una red de tuberías con agua u otros líquidos, que se sitúan bajo el suelo o entre las paredes. Acompañado de energías renovables, como la geotermia, l a temperatura es estable durante todo el año, no siendo necesario el uso de calefacción o aire acondicionado.
Los tubos empleados (de polietileno reticulado o polibutileno) no requieren mantenimiento, y no son afectados por el paso del tiempo y el mantenimiento de la instalación es nulo. Todos los circuitos comienzan y terminan en colectores ubicados en una caja por encima del suelo, con lo que la posibilidad de una avería importante desaparece. Además, no hay soldaduras, ni empalmes en los circuitos internos.
La calefacción mediante tubos radiantes se incluye en todas las viviendas. Sin embargo, la climatización en verano es OPCIONAL y supone un coste añadido. La decisión sobre dicha incorporación se tendrá en cuenta para cada edificio construido y no en viviendas particulares.

14. Fachada ventilada de alta calidad y estética

La fachada ventilada se distingue por crear una cámara de aire en movimiento o colchón térmico, garantizando una reducción en las transmisiones térmicas desde el exterior de la edificación hasta el interior, reduciendo así el consumo energético. En verano, el sol incide sobre la cerámica, calentando el aire de la cámara interior, que asciende debido a la diferencia de densidad, evitando la acumulación de calor en la fachada del edificio. En invierno, la radiación solar no es suficiente para producir el movimiento del aire y la fachada actúa como acumulador de calor, produciendo el efecto contrario.

Otra ventaja importante es la ocultación de bajantes pluviales o conducciones de gas de la fachada del edificio. Además, la amplia variedad de fachadas ventiladas existentes en el mercado, permiten múltiples posibilidades de diseño y estética en la edificacion.

La incorporación de fachada ventilada es rápida y segura con el sistema automático. A diferencia de los sistemas tradicionales, nuestro sistema permite el montaje de las fachadas a nivel de suelo, aumentando la rapidez de colocación y reduciendo los riesgos del trabajo en altura. Los anclajes se incorporan en la propia fabricación de la doble pared de hormigón, por lo que su colocación no supone un costo añadido. El precio variará únicamente en la calidad de los materiales, pudiendo elegir entre distintas porcelanas, gres, u otros materiales existentes en el mercado con un amplio abanico de calidades.

La incorporación de fachada ventilada es OPCIONAL y supone un coste añadido. La decisión sobre dicha incorporación se tendrá en cuenta para cada edificio construido y no en viviendas particulares.

15. Aislamiento acústico máximo entre viviendas y con el exterior.

El hormigón, como material duro, rígido y no poroso, es un buen aislante acústico. Su doble pared de hormigón en el exterior de las viviendas y la separación entre ellas, consiguen un aislamiento acústico máximo, las paredes interiores también son de hormigón. Las conducciones siempre están aisladas en el interior de estas paredes.

16. Tipología de la construcción

La construcción con el sistema automático se realiza con hormigón autocompacto. Las paredes forman muros de carga y no existen vigas ni pilares. Con las ventajas que esto supone, debemos tener en cuenta también que con la distribución inicial de la vivienda, no podremos tirar paredes en el futuro.

Todo esto debe estar pensado desde el momento de realización del proyecto. Se añade la posibilidad de realizar viviendas tipo loft, con las divisiones mínimas y muy luminosas, donde en un futuro, sus habitantes podrán realizar las divisiones que ellos crean necesarias.

Tenemos que tener en cuenta, que en una misma vertical, la distribución de las viviendas debe ser igual. No ocurre así en horizontal, donde cada vivienda contigua puede ser diferente.

Intelligent Concrete System 2008

http://ics.echauri.com/edif/index.html

Agradecimientos a Adriana Echauri por la explicación facilitada sobre el sistema.