Description
3D PANELEl sistema constructivo 3D Panel es un sistema de construcción basado en la utilización de paneles EVG 3D. Los paneles son prefabricados a escala industrial con los equipos y la asistencia técnica de EVG de Austria. Por medio de esta línea, totalmente industrializada, es posible producir paneles en serie para proyectos de construcción de cualquier tamaño. Los paneles de 3D son fabricados en una línea de soldadura totalmente automática que ensambla los tres componentes: malla electrosoldada, aceros espaciadores y el núcleo aislante (poliestireno), conformando un elemento tridimensional. Una vez son colocados en posición los paneles en la obra se les aplica concreto por las dos caras. Este es un sistema constructivo que comprende la construcción de la estructura vertical, la estructura horizontal, las fachadas, las cubiertas y la tabiquería. Se debe incorporar en obra la cimentación de acuerdo con el tipo de suelo, las puertas, las ventanas, los acabados en pisos, paredes, techos y exteriores, y las instalaciones hidráulicas, sanitarias, eléctricas y de gas natural. Una de las características del sistema es que se puede combinar con otros sistemas constructivos como por ejemplo la mampostería. Esta característica favorece un gran número de posibilidades tanto desde el punto de vista estructural, como desde el punto de vista de acabados. Aunque la idea de utilizar paneles para la construcción surgió en los Estados Unidos a principios de los 60, en ese momento eran fabricados con materiales costosos y no existía la tecnología para producirlos en serie, de una forma económica y eficiente. El panel EVG 3D consiste en una armadura tridimensional de acero electrosoldado con un núcleo aislante de poliestireno. El panel se coloca en posición y se le aplica concreto por ambos lados. El siguiente dibujo muestra un esquema conceptual del producto. Malla de acero electrosoldada $ " # E ! D C # 7 ' 3 0 ) B ' 4 & @ ) ( ) 0 1 A 0 @ A @ ) 1 9 8 ) 7 Aceros transversales Concreto aplicado en obra Aislante termo-acústico © ¨ § ¦ ¥ ¤ £ ¢ ¡ $ " # 1 6 % 0 " 0 ! 5 4 3 2 1 ' 0 ) ( ' & % # 105 VIVIENDA DE INTERES SOCIAL: INVENTARIO DE SISTEMAS CONSTRUCTIVOS El EVG 3D se caracteriza por la introducció n de los aceros espaciadores que atraviesan diagonalmente el n cleo poliestireno y que est n electrosoldados a las dos caras de malla. Estos refuerzos mantienen el n cleo de poliestireno firme en su lugar, y forman la estructura tridimensional (3D). § 1 ' 2 ! ¦ ¥ ¤ £ " 2 ) @ ) 1 A & 2 ' @ ) ¡ ( " 2 ! A ¡ 0 % 3 D ¡ 2 ¢ ¡ # 4 ) 3 " 0 $ A 4 " A 0 " 2 ¡ ¦ A 4 3 D - Producció n autom tica de paneles EVG-3D con líneas de soldadura de alta velocidad. - Los espaciadores diagonales mantienen el n cleo de poliestireno en su lugar firmemente. No permiten el desplazamiento del n cleo durante la aplicació n del concreto lo que garantiza el recubrimiento del refuerzo, cumpliendo así normas estructurales. - El espesor uniforme de cada cara del concreto y el posicionamiento adecuado de la malla de refuerzo, aseguran estructuras est ticamente seguras, con dimensiones precisas de mó dulos; tolerancia en longitud de ± 5 mm y tolerancia en ancho de ± 3 mm. - No hay refuerzos espaciadores salientes. Los refuerzos se cortan en la superficie de la para evitar el ó xido y las heridas al manejar los paneles. - La estructura de acero tridimensional provee gran rigidez. Esta rigidez asegura: facilidad de instalació n, de manejo y precisió n. $ " # Los paneles est n compuestos por mallas de acero electrosoldado de 5x 5 cm de cuadricula. Estas mallas tienen diametros de 2, 2.5 y 3 mm seg n las especificaciones del diseño estructural. El n cleo del panel esta formado por un aislante de poliestireno expandido de alta densidad que no contiene cloroflurocarbonatos que destruyen la capa de ozono. Esta condició n permite que el material pueda ser seguramente incinerado sin que se emita alg n componente tó xico. El n cleo del panel cumple varias funciones importantes: sirve como formaleta durante la aplicació n de las capas de concreto, reduce la cantidad de concreto requerido a un mínimo garantizable, aloja las instalaciones hidr ulicas, sanitarias y el ctricas, y proporciona excelentes propiedades termoac sticas a las construcciones, con los espesores del aislamiento que van de 40 a 100 mm. Los espaciadores diagonales son de acero galvanizado y se encuentran soldados a las dos caras de malla con el objeto de mantener el n cleo de poliestireno firme en su lugar y formar una estructura rígida tridimensional. El n mero de espaciadores diagonales por metro cuadrado se determina con base en la resistencia al corte requerida. El di metro de cada refuerzo diagonal es de 4.0 mm. El n mero de espaciadores diagonales puede ir desde 50 a 200 por m², de acuerdo con el espesor de los muros. El concreto que se utiliza debe tener una resistencia mínima de 175 kg/cm² y se caracteriza por tener agregados de hasta 8 mm, razó n por la cual en muchos casos es tambi n llamado mortero. La fluidez del concreto puede variar seg n las costumbres que tengan los trabajadores para su manejo en la zona en la que se est desarrollando el proyecto, siempre teniendo en cuenta que no se puede variar la resistencia del concreto. El espesor de la capa de concreto puede variar entre 25 a 60 mm seg n el diseño estructural del muro. Para lograr los anteriores espesores es necesario aplicar el concreto en varias capas, garantizando una adecuada adherencia entre las mismas. ¨ ¨ ¨ ¡ 106 3D PANEL MALLA ELECTROSOLDADA ! ¦ " ¡ Se encuentran a los dos lados del panel y sus di metros pueden variar entre 2 y 3 mm. Act a como elemento aislante en el centro del panel y su espesor varía entre 40 y 100 mm seg n el tipo de muro. Son de acero galvanizado y su objetivo es mantener el n cleo en su posició n. Su n mero puede variar entre 50 y 200 und/ m seg n el muro Tiene una resistencia de 175 kg/cm y se caracteriza por tener agregados de hasta 8 mm £ ¢ ¢ £ ¢ ¢ ¢ NÚCLEO DE POLIESTIRENO ESPACIADORES DIAGONALES D # 2 ' ! ! ¡ 4 " 1 5 " A 0 C D $ ) D D C C ¡ ¡ D ¤ ¦ ¨ ¨ ¨ ¡ Tabla 10.1 Elementos del sistema " ¥ # C E " D # # # E E D " C § £ ¡ # C # 2 " ' E % 4 C ¡ " A " # 2 A ) 4 ¥ D D 0 © ) D D 1 ) 2 C C ( D ' " " Aunque los paneles EVG-3D se utilizaron originalmente para muros de carga y divisorios, tambi n han resultado ser los m s adecuados para diferentes sistemas de losas de entrepiso. La malla que cubre el panel EVG-3D tambi n sirve como refuerzo inferior o superior a las placas de piso. Este refuerzo es suficiente para luces de hasta aproximadamente 3 metros. Refuerzo adicional se puede agregar para luces de hasta aproximadamente 6 m. Placas con luces mayores de 6 m deben ser provistas con refuerzos o vigas adicionales. Este sistema permite luces de hasta aproximadamente 8 m. Todas los muros en EVG-3D se consideran como muros de carga y muros de corte y por lo tanto se pueden usar para trasladar cargas horizontales, como de viento y terremoto. Debido a los refuerzos adicionales, todas las uniones entre muros y entre muros y pisos son resistentes al esfuerzo cortante y aseguran una rigidez a flexió n generando un efecto de capacidad de carga “modular” en toda la edificació n. Para efectos de las Normas Colombianas de Dise o y Construcció n Sismo Resistente NSR-98, el sistema constructivo se considera como muro y losa en concreto con aligeramiento. El ancho est ndar de los elementos EVG-3D es de 1.20 m y sus longitudes son variables hasta los 12 m. Como regla general la altura est ndar es de 2.40 m, medida que est de acuerdo con la altura normal de pisos. En obra los paneles pueden ser cortados y ajustados a diferentes formas y tama os. Su flexibilidad permite responder f cilmente a las exigencias de cualquier dise o como voladizos, arcos, bodegas, curvas, etc.. Este sistema constructivo no provee acabados de ninguna naturaleza. Los acabados en pisos, paredes, techos y exteriores son aspectos que no se encuentran considerados dentro del sistema como tal, pero el sistema brinda la posibilidad de aplicar sin ninguna restricció n cualquier tipo de acabado. Dimensiones Luces Acabados Altura = 2.40 m Longitud = 1.20 m – 12 m Solo panel 3D = 3 m Panel 3D con refuerzo adicional = 6 m Panel 3D con vigas adicionales < 9 m Ninguno Tabla 10.2 Consideraciones arquitectó nicas ¡ C " ! ¥ ¡ ¨ ¨ La mano de obra no es muy numerosa ni especializada. Por lo general son personas de la zona a las que se les ha dado un entrenamiento de 2 a 3 días. Con una cuadrilla de un oficial y dos ayudantes se pueden alcanzar rendimientos de por lo menos 60 m /día. Con herramientas especializadas para el lanzado de concreto el rendimiento estimado es de 100 m /día. 107 VIVIENDA DE INTERES SOCIAL: INVENTARIO DE SISTEMAS CONSTRUCTIVOS El peso liviano de los paneles EVG 3D evita la utilizació n de equipos costosos como gr as e implementos de izaje. Un panel con dimensiones de 1.20 por 2.40 metros tiene un peso aproximado de 18 kg; por lo tanto puede ser cargado y manejado por una sola persona. ¡ ¡ • M quina de lanzado de mortero: Para proyecció n de mortero con m ximo rendimiento y eficiencia, especialmente recomendado para obras de gran volumen. • Hopper gun: Para proyecció n de morteros en peque as obras. • Compresor: Como complemento de Hopper gun. Los compresores trabajan con 3HP aproximadamente y con una presió n de no m s de 100 lbs. ¥ • Amoladora: Para los cortes de los paneles seg n necesidades de dise o. • Cizalla: Para los cortes de malla en zonas puntuales, como cajetines, pases de ventilació n, etc. Pueden ser reemplazadas por sierras el ctricas recíprocas con navajas de no menos de 20 cm de longitud. • Pistola de aire caliente o soplete: Para generar los espacios entre poliestireno expandido y malla, por donde se tienden todas las instalaciones. • Gancho o amarrador com n (“Bichiroque”): Para alambre recocido, utilizado en el amarre de las mallas de traslape • Escaleras plegables y andamios o tablones: Si la altura de los muros lo requiere. La estructura tridimensional del panel puede ser almacenada al aire libre o bien en galpones, pero es conveniente esto ltimo, para evitar la alteració n de la malla. Adem s, cuando se almacena a la intemperie, los paneles deber n ser asegurados ya que por su peso liviano pueden ser removidos por vientos de intensidad. Cabe se alar que la facilidad del manejo que brindan las estructuras tridimensionales y su bajo peso, permite su descarga de los camiones r pidamente sin necesidad de equipo especial, aunque se recomienda el uso de guantes para proteger las manos de los operarios. Con una cuadrilla de un oficial y dos ayudantes se pueden alcanzar rendimientos de por lo menos 60 m /día. Con herramientas especializadas para lanzado de mortero el rendimiento estimado es de 100m /día. En ambos casos el rendimiento solo incluye la construcció n de la estructura, sin tener en cuenta los acabados. ¡ ' 3 1 ) % ¡ % ( 1 ) ¥ C 7 ¨ ¡ ¡ ' 3 1 ) % ¡ A 1 ) 0 A ¡ @ ¦ ¨ ¨ ¥ 108 2 ¡ ' & % 5 " 7 ¨ 3D PANEL Colocació n mallas de unió n Actividades de preparació n Actividades consecutivas Actividades simult neas Actividad con m ltiples predecesoras Actividad final 1 2 Finalizació n estructura vertical Continuació n del sistema en altura ¢ ¦ ¨ ' § 2 ) £ ¥ 0 ' ' ¢ 4 ¡ § & 5 @ @ ¨ ) ¤ ) ( ( § 1 A £ 6 % ¡ ¢ 0 A 4 & % 8 4 0 A % 2 ! ) ! ¦ ¦ ¨ ¨ Modulació n de la obra Replanteo Cimentació n y anclajes Ensamblaje de muros Colocació n marcos en puertas y ventanas Colocació n instalaciones 1 Colocació n paneles cubierta 2 Colocació n paneles entrepiso Aplicació n del mortero resistente Impermeabilizació n 109 VIVIENDA DE INTERES SOCIAL: INVENTARIO DE SISTEMAS CONSTRUCTIVOS Colocació n de los paneles verticales de pared Montaje de paneles con vanos para ventanería Lanzado del concreto y acabados de la superficie 110 ' 2 ) 0 ' 4 & @ ) ( 2 A ¡ ) 5 2 " 7 ¦ ¨ Construcció n de la cimentació n y colocació n refuerzo de arranque Colocació n de instalaciones y refuerzo de unió n entre paneles Montaje de paneles de placa, cerramiento de la estructura 3D PANEL Lo m s conveniente para el despiece, es hacerlo primero en planos. Esto significa que se puede cortar el panel en la posició n que se desee, evitando seccionar los alambres espaciadores. Sobre la fundació n se deber replantear el contorno de todos los muros y tabiques, con el espesor del n cleo de Poliestireno Expandido correspondiente (50/64/100 mm). Adem s, para un r pido ensamblaje de los paneles y muros, es recomendable marcar sobre la fundació n, las aberturas de los muros. Con esto se puede referenciar m s f cilmente el dise o, hecho previamente en planos, así como de revisió n del alineamiento de las barras. Entre los diferentes m todos de anclaje para este tipo de sistema constructivo existen varias opciones, dentro de las cuales se encuentran los m todos de fundació n tradicional. Es de considerar que para el mejor replanteo y fijació n, el m todo m s conveniente es el de una losa de fundació n. La fijació n del sistema a la fundació n se realiza mediante el uso de barras de anclaje, que si no son incorporadas en el momento del vaciado de concreto, se realizan perforaciones en la fundació n sobre las líneas que se han replanteado mediante mechas con taladro rotopercutor. La disposició n de las perforaciones se realiza sobre los bordes replanteados que corresponden al espesor del poliestireno expandido del muro a fijar, realiz ndose cada 60 cm en ambas caras de la pared, en forma alternada, o bien en ambas caras a la misma altura enfrentadas. En el caso de muros con empujes laterales de importancia las barras pueden ser ancladas a la armadura de la losa de fundació n, o bien fijadas con epó xico que se coloca en las perforaciones, previo a la inserció n de la barra. La correcta ubicació n de las barras debe darse entre la placa de poliestireno expandido y la malla, para lo cual es aconsejable realizar una peque a canaleta con soplete para que se forme un espacio que asegure el recubrimiento total de la barra. Es muy importante que el poliestireno expandido detr s de la varilla, sea derretido por lo menos 3 cm de profundidad, para garantizar adherencia. Se requiere un estudio de las necesidades de anclaje para determinar el tipo y la cantidad de las barras, siguiendo la línea general expresada anteriormente (seg n lo indique el c lculo o verificació n correspondiente). Las estructuras con sistema EVG-3D son alrededor del 40% m s livianas que las construcciones en concreto o mampostería tradicional, lo que puede permitir un ahorro en la construcció n de los cimientos. Este ahorro se puede apreciar en construcciones de dos pisos en adelante o en suelos con características especiales, ya que para construcciones de un solo piso la cimentació n debe cumplir con los c lculos de dise o mínimo que exige la norma NSR-98 (losas de cimentació n con alturas mínimas de 10-12 cm y vigas de amarre corridas bajo muro de 30 cm de ancho y 20 cm de altura). Se recomienda revisar que las barras no hayan perdido la alineació n en el momento del vaciado de la losa de fundació n. Si por alguna razó n est n desalineadas, es importante situarlas en su posició n correcta sin doblarlas demasiado y por ninguna razó n calentarlas con soplete. Para facilitar el ensamble entre paneles se deber comenzar con el montaje de las esquinas. Con ello y por la rigidez del panel se podr asegurar la alineació n de la pared y su perpendicularidad. Una vez realizada esta operació n, se colocan las estructuras tridimensionales levant ndolas y desliz ndolas en las barras o anclas que se dejaron preparadas en la fundació n, o bien las que se colocaron posteriormente. Por otra parte siempre se debe constatar que los anclajes queden situados entre la malla y la placa de poliestireno del panel. Al colocar el panel, se llegar a alguna parte del muro donde se instalar n conductos (sanitarios o el ctricos). Se recomienda que la estructura sea pre-instalada y que se marque y determine la altura de dicha instalació n, de esta manera se tendr la posibilidad de hacer una cavidad en la placa de poliestireno expandido antes de colocar el panel en su posició n definitiva. En el caso de las instalaciones que corren horizontales, se procede simplemente a realizar la abertura en la placa de poliestireno expandido con la ayuda de un soplete para luego deslizar la tubería por la ¨ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¥ ¡ ¡ 2 ' 4 5 ¡ ) ( ) ¡ A @ © ¡ A 2 1 " ¤ ¦ ¦ ¨ ¡ ¥ ¡ ¡ ¨ ¨ ¡ ¨ ¡ ¡ ¡ 2 ) ¡ A @ 0 ¡ 1 A B 2 ) 1 ' % 0 ¥ A ( 1 5 ¦ ¦ ¦ ¨ ¡ ' ) 3 1 A @ & ) C 7 ¦ ¡ ¦ ¨ ' A 4 2 © ) D 0 ' A @ 4 & ) @ ( ) 1 ( 6 % 1 0 6 % A @ 0 5 A 0 ( % @ ' & $ " ¦ ¦ ¦ ¦ ¨ ¨ 111 VIVIENDA DE INTERES SOCIAL: INVENTARIO DE SISTEMAS CONSTRUCTIVOS canaleta así formada entre la malla y la placa. Cuando se trata de tuberías flexibles su colocació n es mucho m s f cil que cuando se trata de tuberías rígidas. Al colocar las estructuras de panel en su posició n, stas se pueden asegurar con su respectivas mallas de unió n, las cuales deber n ser del mismo calibre de la malla de la estructura. Se deber n fijar con alambre o grapadoras neum ticas. Si la fijació n se realiza con grapas, se recomienda utilizar alrededor de 18 grapas por cada malla de 30 x 120 cm, repartidas en ambos lados y al centro de la misma, asegur ndose que sta quede completamente adherida al panel. En las esquinas deber emplearse malla con forma de L de 30 cm (ancho) -interior-, y de 60 cm -exterior-. Esto proporciona suficiente acero de refuerzo para evitar, en algunos casos, el refuerzo o columnas en las aristas. De la misma manera que mencionamos para las esquinas, deber realizarse para la unió n de la cubierta con el muro y tambi n en las cumbreras. En los marcos de puertas y ventanas las mallas a utilizar deber n ser con forma de U. Estas mallas no deber n omitirse en ninguna unió n realizada entre estructuras panel. Se recomienda marcar primero en los paneles ya ensamblados, la ubicació n de las ventanas, puertas o aberturas en general. Esto puede hacerse de diferentes formas, como por ejemplo: marcadores de color, aerosoles, tiza, etc. Es de suma importancia no hacer recortes hasta despu s de asegurada totalmente la cubierta o entrepiso (siguiente paso), para no restar resistencia al panel innecesariamente. En el caso de que por alguna razó n se tenga que realizar antes de colocar los paneles de la losa, se deber hacer de la siguiente forma: • Chequear que la ubicació n, dimensió n y altura de dichas aberturas est n de acuerdo al proyecto. Posteriormente, se cortar la malla de un lado de la estructura panel, siguiendo el contorno de la marca hecha con anterioridad. Despu s se recortar el poliestireno expandido con la hoja de sierra, y finalmente se cortar la otra cara de la malla de la estructura, removiendo el recorte y coloc ndolo en un lugar de almacenamiento para su uso en otro sector de la construcció n (como por ejemplo: un antepecho, mesa, lavadero, etc.). • Terminada esta operació n, se deber colocar la malla U en todo el contorno de la abertura. Finalmente deber colocarse la malla de refuerzo en diagonal en las esquinas interiores y exteriores de las aberturas. Es importante colocar barra de refuerzo en los dinteles de las ventanas ó aberturas en general. • Se ubican en posició n los marcos y en los puntos donde se desplieguen las pesta as de fijació n se ahueca el Poliestireno Expandido. De esta manera al proyectarse el concreto, la carpintería queda fija al muro. • Los marcos de las puertas y ventanas se pueden colocar antes del proyectado, sin embargo, se debe tener especial cuidado protegi ndolos. Si el mortero ha sido colocado, se han hecho los retoques en las aberturas y se ha producido el fraguado correctamente, las grapas de fijació n o tacos utilizados, podr n quedar fijados de manera que los marcos no agrieten el muro. El proceso de instalació n ser el mismo que en muros de bloques o ladrillos. • Se recomienda la utilizació n de alg n protector de humedad alrededor de los marcos de las ventanas para evitar filtraciones (por ejemplo producto con base en siliconas), como el colado de mortero resistente en premarcos para rigidizar y proteger contra la corrosió n del mismo. Una vez que las estructuras de panel est n ensambladas adecuadamente en su lugar o inclusive mientras se van ensamblando, se podr iniciar la instalació n de los servicios. Este proceso se hace de la siguiente manera: Aprovechando el espacio que existe entre la malla y la placa de Poliestireno Expandido, se podr n colocar las diferentes tuberías (ya sean el ctricas, de gas o sanitarias, sin importar el tipo de material ni que sean rígidas o flexibles). Para realizar esta tarea simplemente se marcar la ubicació n de las cajas o registros el ctricos, así como la trayectoria de la tubería. Posteriormente se deslizar n las tuberías por las cavidades y se sujetar n a las cajas el ctricas, para despu s cablear de acuerdo con el proyecto. Los cajetines o llaves deber n proyectarse hacia afuera de la malla, lo suficiente para que queden posicionadas respecto de la superficie terminada del mortero proyectado. ¡ ¡ ¨ ¡ ¡ ¡ ¨ ¨ ¨ ¨ ¡ 2 ) 1 ' % 0 A @ A 3 2 1 ¡ ¦ ¦ ¨ ¡ ¡ ¨ ¥ ¡ ¡ ¡ ¨ ¡ ¡ ¡ ¨ ¡ ¨ ¡ ¡ ¨ ¡ ¡ 2 A 1 A 3 1 ) ¨ B 2 A 3 4 ) 5 & 1 ) 2 ' ¡ 0 4 A ¡ ) ( ¡ 1 6 % 0 A 0 ' @ ¡ ' ¨ ¨ ¦ ¡ ¦ ¨ ¡ ¡ ) & A @ ' 2 ' 1 6 % 1 5 ) ( 2 A @ @ A ¡ 2 A @ ) ( 1 6 % 0 A 0 ' @ ' ¦ ¦ ¦ ¨ 112 3D PANEL Para las instalaciones sanitarias se recomienda que la tubería met lica evite el contacto con la estructura panel recubri ndola con pl stico o protegi ndola al correrla por el centro del elemento. No se debe olvidar tapar los cajetines, interruptores o salidas sanitarias, para evitar cualquier taponamiento por el mortero proyectado sobre los paneles de la estructura panel. Los paneles se pueden fabricar en longitudes variables para obras de diferentes magnitudes y adem s es muy f cil de ensamblar dos paneles sucesivos, por lo tanto la colocació n en cubierta es muy sencilla y r pida. Para eso se deber n tener en cuenta las siguientes recomendaciones: ¨ ¡ ¡ ' 2 % & ) 4 3 1 ) ' A 3 4 ) % © 5 0 1 ¨ ) 2 ) @ ) 1 A & ) ( 1 ¡ ¡ 6 % 0 A 0 ' @ ' ¦ ¨ ¦ ¨ ¡ ¦ ¦ ¨ ¨ ¡ • • Asegurarse que los ngulos entre los muros y los techos con pendientes est n correctos para evitar contratiempos. La colocació n de paneles, se realizar de acuerdo con la modulació n de los planos y asegur ndose que su ubicació n sea en el sentido m s corto de la losa a cubrir. Luego se deber sujetar con una malla unió n tanto en la parte inferior como en la superior, sin omitir ninguna unió n. Luego se colocar n parte de los apuntalamientos, en los que se buscar que los espacios entre los puntales, permitan al personal trabajar con total seguridad y comodidad. ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ • Es recomendable en lo posible, colocar la totalidad del apuntalamiento una vez fijados los paneles, a distancias de aproximadamente 2 m como m ximo. Se recomienda la colocació n de una malla unió n con los muros el mismo día, para evitar cualquier problema en caso de vientos imprevistos. Se pueden cubrir los paneles EVG-3D con concreto mediante diversos m todos de aplicació n. El concreto se puede aplicar manual o mec nicamente utilizando un proceso de lanzado h medo (bomba de mortero) o uno seco (pistola). El grosor del concreto varía, pero usualmente es dos veces la distancia entre la cara del poliestireno y la malla de refuerzo. En muchos casos las especificaciones piden 35 mm de concreto a cada lado del panel. Para asegurar una resistencia a la corrosió n, la malla de acero debe estar recubierta como mínimo de por lo menos 15 mm en un ambiente normal. En un ambiente agresivo, el grosor del recubrimiento de concreto tiene que ser mayor a 20 mm. No es necesario que todos los trabajos que se desarrollan en los paneles del sistema constructivo est n terminados para poder empezar a aplicar el concreto, esta actividad se puede iniciar en el exterior de la edificació n mientras las tuberías el ctricas o sanitarias se est n colocando en el interior de la misma. Esta es una operació n que permitir acelerar la obra, pero es muy importante la buena programació n para que no se entorpezcan entre sí las cuadrillas de trabajo. Para el proceso de proyecció n del concreto se podr n utilizar varios sistemas de aplicació n. Cada sistema tiene su propio m todo de guías o maestras y de terminado para lograr la superficie deseada. La clase de sistema a ser usado se determina seg n la estructura que se va a construir. El tipo de sistema de lanzado que se elija depende de las características finales deseadas. La forma m s eficaz es utilizando m quinas para lanzado de concreto. Esto facilita la tarea, brindando mayor rapidez y un costo cada vez m s accesible. Tambi n se pueden usar baldes de proyectado (hopper gun) aunque con este m todo el rendimiento es inferior. La aplicació n podr hacerse tambi n en forma manual, considerando que los rendimientos son muy bajos y vigilando que la primera capa llegue hasta cubrir la malla para que despu s que haya fraguado se pueda aplicar la segunda capa hasta llegar al espesor deseado. Despu s del curado, se puede aplicar un afinado normal liso o con texturas; este terminado se puede pintar. Es importante verificar que todas las juntas entre paneles de muros y losa est n correctamente unidas antes del vaciado del concreto. En techos y entrepisos la capa superior deber ser de concreto con 4 cm de espesor como mínimo, y que asegure por lo menos una resistencia de 210/230 Kg/cm2, cuidando que el agregado p treo tenga un tama o m ximo de 3/8" ¡ ¥ ¨ ¡ ¨ ¡ ¨ ¨ ¨ ¡ ¨ ¡ ¡ ¨ ¡ ¡ ¨ ¨ ¨ ) 3 1 ) 3 2 % 2 ) 4 ' 3 ) 4 0 1 ' 0 ¢ ' 4 ) 3 ¡ 4 ' ¡ @ ) ( 1 6 % 0 A 0 % @ & ¡ 113 ¡ ¡ ¡ VIVIENDA DE INTERES SOCIAL: INVENTARIO DE SISTEMAS CONSTRUCTIVOS La impermeabilizació n que se deber utilizar en las losas podr ser cualquier tipo de aplicació n tradicionalmente utilizada en losas de concreto. El sistema es f cilmente ampliable, tanto en la misma planta como en vertical, para ello se deber tomar en cuenta las misma consideraciones en cuanto a las fijaciones y anclajes (barras y mallas de unió n). Los elementos para estos casos son los mismos y cabe aclarar que las ampliaciones se puedan tambi n realizar a partir de una construcció n tradicional de mampostería. El concreto que se utiliza debe tener una resistencia de 175 kg/cm con agregados de hasta 8mm. Cuando se utiliza este sistema constructivo para placas de entrepiso, el mortero que va bajo placa debe tener siempre un plastificante para facilitar su manejo. Cuando se utiliza en fachadas se recomienda utilizar morteros con fibras de Nylon hidrosaturadas para incrementar la durabilidad de la superficie. La siguiente informació n fue suministrada a febrero del a o 2000 por los proveedores del sistema 3D Panel en Colombia, Sistema 3D Estructural S.A. La mano de obra que se utiliza no es especializada y por lo general son personas de la zona. El rendimiento de mano de obra es de 60m /día con una cuadrilla de un oficial y dos ayudantes sin herramienta especializada y de 100m /día con herramienta especializada. El costo estimado de mano de obra para instalació n es del orden de $1.800/m y para afinado de muro por las dos caras es de alrededor de $3.900/ . El costo por metro cuadrado construido es de alrededor de $117.000/m . Este costo solo incluye la estructura en 3D y no tiene en cuenta los costos de cimentació n, puertas, ventanas, cubierta, instalaciones y acabados. @ A $ 1 " ' # % 0 1 5 " 1 ! 6 % " 0 A 5 @ A " ¡ ¥ $ D " " D C " ! D ¡ ¡ ¨ 2 ) @ A % 0 ) & 2 ) 2 ) 1 ' % 0 A 4 ) ( % ¡ 2 1 ' ¤ ¦ ¨ ¡ ¡ 2 ) 1 ' % 0 A % @ & ¡ ¦ ¦ ¨ La siguiente informació n se obtuvo con base en entrevistas y bibliografía suministrada por los proveedores de este sistema en Colombia, Sistema 3D Estructural. 114 1 6 % 0 A % @ % © A ) ¡ 4 ) & ¡ ¦ ¦ ¨ 3D PANEL SEGURIDAD FLEXIBILIDAD x x COMPOSICIÓN Color ( A x Tabla 10.3 Evaluació n funcional La posibilidad de mantener los elementos estructurales íntegros ante la acció n del agua es alta, puesto que toda la estructura est recubierta en concreto. En zonas en donde el agua contenga sales y minerales disueltos se debe tener un cuidado especial con el concreto y evitar cualquier tipo de grietas y ranuras para que estos compuestos no deterioren el acero de refuerzo de los paneles. El concreto tiene un buen comportamiento frente a los rayos del sol. Es importante que se realice un buen curado del concreto especialmente en las fachadas y la cubierta para evitar fisuras. ) 4 © ¡ ' £ @ ) ( 2 A 3 0 ( ) 4 A % ( ( % 4 2 5 ) 8 1 ) ' % 0 7 0 A ) 3 1 ¡ @ ' Se considera un sistema constructivo muy poco vulnerable frente a este aspecto. Los espesores de las paredes de concreto dificultan cualquier acció n de vandalismo y el sistema permite adoptar cualquier medida de seguridad en puertas y ventanas, como por ejemplo rejas, puertas met licas, etc. La resistencia al fuego depende principalmente del grosor de las capas de concreto y de la calidad de los agregados usados. Con 40 mm de concreto aplicado en ambos lados, cada panel logra una capacidad de resistencia al fuego de 90 minutos. Con un espesor de 50 mm ofrece una resistencia de 120 minutos. Las resistencias se pueden aumentar al a adir tratamientos al concreto, capas adicionales y terminados interiores y exteriores especiales. El poliestireno expandido modificado utilizado en paneles EVG-3D es no-inflamable. No contribuye al fuego, simplemente se derrite cuando est expuesto a las llamas. ¡ ¥ ¡ ' 8 ) 5 115 ¢ ¢ ¢ ¨ CONFORT AMBIENTAL ¢ x x x x x Bajo direcció n t cnica Debido al n cleo de poliestireno No acumula residuos Aislamiento del n cleo de poliestireno Permite cualquier acabado y dise o Se adapta f cilmente a cualquier dise o arquitectó nico Permite cualquier acabado ¡ ¢ ¨ ¡ INTEGRIDAD Ante acciones mec nicas Ante acciones agua clim ticas sol viento Ante animales y plantas Acciones directas del hombre Acciones contaminació n indirectas fuego Posibilidades arquitectó nicas Constructiva Construcció n progresiva autoconstrucció n Higrot rmico Higi nico Ac stico Visual Geometría ¡ Alta x x x x x x x x Media Baja x Funciona como un muro en concreto Revestimiento en concreto Revestimiento en concreto Estructura monolítica Revestimiento en concreto Revestimiento en concreto Con el tiempo pueden aparecer manchas en la superficie del concreto Seg n el grosor de la capa de concreto Flexibilidad del sistema Con la planeació n inicial # E " ! ! $ " ! # C ¤ " # " # D ! D ( % 4 8 ) 3 1 A 5 8 VIVIENDA DE INTERES SOCIAL: INVENTARIO DE SISTEMAS CONSTRUCTIVOS El aislamiento t rmico dentro de cada panel EVG-3D es principalmente producido por el poliestireno expandido modificado (EPS). Con un grosor en el n cleo de 60 mm y con 40 mm de concreto da una clasificació n de R-111. Un n cleo de 100 mm de EPS cubierto con 50 mm de concreto da una clasificació n bastante eficiente de R-18; usando materiales de aislamiento alternativos, es decir reemplazando el poliestireno, se puede alcanzar hasta una clasificació n de R-33. El efecto de puentes termales locales es debido a las diagonales de refuerzo de la armadura del panel EVG-3D. El aislamiento ac stico de una edificació n es su capacidad de proteger el interior del edificio de los sonidos exteriores y de amortiguar la difusió n de sonidos al interior de la edificació n. Debido a su construcció n compuesta por una capa doble de concreto y un n cleo aislante de poliestireno, la configuració n del panel EVG-3D minimiza la transmisió n de sonido. Para un buen aislamiento ac stico, las paredes de una sola capa deben tener una gran masa comparada con su superficie. Esta gran masa se puede reducir al utilizar paredes de doble capa como en el sistema de construcció n EVG-3D. ' % 3 A 0 0 % 5 4 1 3 0 2 1 # ' 1 6 % ' 0 ( A ' 3 5 @ A $ " 7 7 ' 0 % 3 2 9 ¨ 0 A ' 3 1 ) % ¡ A @ 2 % Industrializado Prefabricado Necesita formaleta Posibilidad de reutilizar formaleta Facilidad de Transporte Facilidad de almacenamiento Cuidados en la manipulació n Cantidad de mano de obra Calidad de la mano de obra Rendimiento en el montaje Cuidados en el montaje Control de calidad No. de elementos que necesitan mantenimiento Frecuencia del mantenimiento Necesidad de t cnicas especiales Control de calidad en el mantenimiento Construcció n en altura ¨ 1 6 % 0 A 0 % 4 © A x x x x x x x x x x x x Tabla 10.4 M todo constructivo ¨ Para producir viviendas con este sistema no se requiere de mecanismos difíciles, pues es un proceso que se adapta a la mano de obra y al equipo de la zona. Este sistema funciona con base en paneles prefabricados que son transportados y montados en obra. Sin embargo, para que el sistema constructivo culmine con xito es necesario 1 R es la medida de la resistencia de los materiales al paso del calor y est en funció n del coeficiente de conductividad t rmica de los materiales. Con un aislamiento de 3 pulgadas se puede alcanzar un R de 14.72 ¢ ¡ 116 £ x x x x ¨ x Se producen a escala industrial y es repetitivo Los paneles 3D son prefabricados No necesita No aplica Es una estructura muy liviana No ocupa mucho espacio y se puede almacenar a la intemperie Se debe contar con los elementos de seguridad necesarios Las l minas son muy livianas y pueden ser transportadas por una persona Debe tener una capacitació n b sica 1 oficial y 2 ayudantes pueden hacer 60m /día Se deben seguir todas las recomendaciones Es un proceso industrializado que debe seguir todas las recomendaciones del proveedor para garantizar su calidad Se hace un mantenimiento mínimo a las superficies terminadas Cada vez que sea necesario No aplica No aplica Permite construir hasta 2 pisos en el mismo sistema D # E A ¡ A ¡ A % ( ) $ A 3 @ " @ # A 3 1 D ) % © ' ¡ 0 % E 3 ¡ 4 4 ' £ 3 1 " ' ' 3 1 ) % ¦ ¡ A @ 2 % 3D PANEL que in situ se realicen otras actividades como colocació n de mallas de unió n, colocació n de instalaciones, colocació n de puertas y ventanas y la aplicació n del mortero de resistencia. El peso liviano de los paneles hace posible que un panel con dimensiones de 1.20 por 2.40 m pueda ser cargado y manejado por una sola persona. Esta condició n permite que su descarga de los camiones sea r pida sin necesidad de equipo especial, aunque se recomienda el uso de guantes para proteger las manos de los operarios. Los paneles pueden ser almacenados al aire libre o en galpones. Cuando se almacenan a la intemperie, los paneles deber n ser asegurados ya que por su peso liviano pueden ser removidos por vientos de intensidad. Por lo general se recomienda que sean almacenados en galpones para evitar la alteració n de la malla. ¡ ¡ 2 ) @ A % 4 ) 3 A $ 7 7 A 4 © ' C A D @ # C 1 ¡ C ) D ! E E 2 ¤ ) ¤ @ D ! " A ¡ % £ 4 " ) 3 A " 4 D A ¡ © ¡ ' D 2 ) C ' ( # @ ¨ ! ¡ " ¦ ' ) ' " ' 3 1 $ ( 2 ) 4 A ) D 4 ) @ ) 3 0 $ C ) 4 5 C 1 1 ' ¦ " ' ) A ¡ & # 7 2 ¡ C ¡ 1 A $ 4 # Concreto Paneles 3D Refuerzo Alta Media Baja x x x Alta x x Media x Baja Altos x x Medios Bajos x Alta x Media Baja x x Tabla 10.5 Materiales • El concreto que se utiliza debe tener una resistencia de 175 kg/cm y se caracteriza por tener agregados de hasta 8mm. La fluidez del concreto varia de acuerdo a las costumbres de la zona en la que se est desarrollando el proyecto y el m todo que se utilice para aplicarlo. Cuando se aplica concreto bajo placa es necesario utilizar un aditivo plastificante. Se recomienda para las fachadas utilizar fibras hidrosaturadas de nylon para evitar las grietas por retracció n. Los desperdicios de concreto varían de acuerdo al m todo que se utilice para aplicarlo. Si se aplica de forma manual los desperdicios pueden ser del orden del 5%. • En la actualidad los paneles son importados de Venezuela, lo que implica un sobrecosto del 25% en el transporte. Sin embargo se est estudiando la posibilidad de producir los paneles en Colombia m s adelante. Aunque la aceptació n ha sido muy buena por parte de ingenieros, arquitectos, maestros de obra y usuarios, no deja de ser un sistema novedoso que muchos desconocen y que por lo tanto genera escepticismo. Los desperdicios de panel 3D se pueden considerar casi nulos. Cuando es necesario realizar cortes, los pedazos que sobran se pueden utilizar en antepechos, mesones de cocina, etc. • En casi todos los casos se utiliza malla de refuerzo de las mismas especificaciones que la de los paneles 3D. Estas mallas son de f cil consecució n y los desperdicios que se manejan son casi nulos. Para luces iguales o mayores de 6 metros se necesita refuerzo adicional que se determina de acuerdo con los c lculos estructurales. ¡ ¡ ¨ ¨ Mano de obra calificada Necesidad de entrenamiento Facilidades para conseguirla No. De personas necesarias Alta x Media x x Baja x Tabla 10.6 Mano de obra No son personas especializadas Reciben un entrenamiento de 2 o 3 días Son personas de la zona en la que se realiza la obra Cuadrillas de 1 oficial y 2 ayudantes " ! D D ! C " C ¡ " " " ! D ¤ # D E # E § " C $ D D D D # ¡ " E ¥ " D £ " D 117 VIVIENDA DE INTERES SOCIAL: INVENTARIO DE SISTEMAS CONSTRUCTIVOS La mano de obra no es muy especializada. Por lo general es mano de obra que se consigue en la zona a la que se le da un entrenamiento de 2 o 3 días para que conozcan el sistema y los cuidados que se deben tener en su utilizació n. El sistema utiliza una baja cantidad de mano de obra y mínimos tiempos de ejecució n. Con una cuadrilla conformada por un oficial y dos ayudantes se pueden lograr rendimientos de por lo menos 60 m diarios. Con herramientas especializadas para lanzado de mortero el rendimiento estimado es de 100m /día. ' & § E 2 % % " § 2 5 $ © ¢ " 5 $ ) 2 # B ) A 4 ( A % 5 4 3 ¡ 1 A 0 6 E % 1 5 % 2 4 3 5 ¡ 5 @ 2 0 " A 1 $ ¦ ¦ ¤ ¡ 7 7 7 Alta Media Baja M quina de lanzado de mortero x Hopper gun x Compresor x Amoladora x Cizalla x Pistola de aire caliente x Tabla 10.7 Maquinaria y equipo Alta x x x x Media x x Baja El peso liviano de los paneles EVG 3D evita la utilizació n de equipos costosos como gr as e implementos de izaje. La m quina de lanzado de mortero, el Hopper gun y el compresor por lo general se utilizan cuando son obras de gran volumen en donde se va lanzar el concreto de manera autom tica. ¡ 2 A ¡ ) 3 Estructural Cerramientos Acabados Instalaciones Cimentació n Estructura vertical x Estructura horizontal x Fachadas x Cubiertas x Tabiquería x Puertas Ventanas Pisos Paredes Techos Exteriores Hidr ulica Sanitaria El ctrica Gas Natural Tabla 10.8 Inclusió n de subsistemas ¡ ¨ x x x x x x x x x x x El sistema 3D permite construir muros de carga y corte, placas de entrepiso y cubierta. La cimentació n por lo general es una losa que se construye de forma convencional, sin hacer uso de los paneles. 118 D " ! ! C C ! D ¡ ¡ D ! C E D § " ! ¡ " # $ " " " ¥ # ! " # ! C " " ¡ # ¡ " ¥ ¡ ! " " C D # " $ " " D C ¡ E 3D PANEL Las fachadas, la cubierta y la tabiquería pertenecen al sistema. El sistema permite instalar ventanas y puertas con mucha facilidad, pero los vidrios, marcos y puertas son incorporados en obra. El sistema se limita a entregar una obra en concreto sin ning n tipo de acabado. No obstante permite la aplicació n de cualquier tipo de acabados en pisos, paredes, techos y exteriores. Las instalaciones son colocadas en obra durante la construcció n, antes de aplicar el concreto. Una vez terminada la construcció n es extremadamente difícil la colocació n de estas. De acuerdo con las guías facilitadas por los proveedores del sistema 3D en Colombia, las ventajas m s importantes que presenta este sistema son: • Se adapta a las condiciones de mano de obra y materiales de la zona en la que se realice el proyecto. • Brinda una muy buena calidad de vida a sus ocupantes. Tiene un excelente aislamiento t rmico y ac stico y sus paredes en concreto impiden que puedan ser perforadas f cilmente en caso de vandalismo o robo. • Usa elementos prefabricados producidos a escala industrial. Esta condició n permite realizar obras de grandes vol menes a relativo bajo costo. • Ofrece gran rapidez constructiva con ahorros de hasta 60% en tiempos de ejecució n de la estructura b sica del sistema. • Se pueden lograr ahorros en costos, ya que reduce los costos tradicionales de encofrados, estructuras independientes de concreto u otras, maquinarias especiales para elevació n, colocació n, etc. y mano de obra especializada. • Se adapta f cilmente a cualquier detalle de dise o y arquitectura. Los paneles se pueden cortar de acuerdo con las necesidades del proyecto con herramientas de mano convencionales o con sierras el ctricas. • Maneja una gran variedad de dimensiones: Las medidas convencionales de los paneles son de 1,20 m x 2,40 m. Pero en el caso de proyectos con demandas de medidas especiales, se puede contemplar la fabricació n de largos específicos de acuerdo con las necesidades del proyecto hasta un m ximo de 12 m de largo. • Se puede lograr una buena productividad en obra. Esto se debe a que las características del material y su f cil manejo hacen posible aumentar el rendimiento del personal contratado en la obra. • Los paneles 3D se pueden trasladar a sitios remotos y de difícil acceso, gracias a que su peso promedio es de 6 kg/m • Se puede combinar f cilmente con otros sistemas constructivos sin mayores inconvenientes. • Cumple con las Normas Colombianas de Dise o y Construcció n Sismo Resistente NSR-98 que rige desde febrero de 1998. Sin embargo, el sistema constructivo como tal no se encuentra contemplado explícitamente en las normas NSR-98. Dentro de los aspectos que se consideran pueden acarrear alg n tipo de inconveniente con la utilizació n de este sistema se encuentran: • Los paneles 3D tienen que ser importados desde Venezuela. Esto implica unos sobrecostos de alrededor del 25% en transporte. Adem s se est supeditado a las relaciones comerciales entre los dos países. • A pesar de que el sistema no requiere de mano de obra especializada es necesario proporcionarle un entrenamiento previo, puesto que se trata de un sistema novedoso que muchos desconocen. • Si no se tiene el control y cuidado necesario se pueden generar desperdicios considerables en concreto. • Es un sistema muy rígido que dificulta realizar ampliaciones o alg n tipo de modificació n que no se tengan previstas. ¡ ¡ ¡ ¡ ¨ ¨ ¡ ¡ ¥ ¥ 2 ) ( A ¡ ( % @ % © A 4 ' ¡ A 2 ) ! ¤ ¡ 2 ) ( A ( % @ % © A 4 ' A ¦ 2 ) 1 ' % 0 A @ A 3 2 1 ¤ ¦ 7 2 ' ( A © A 0 ¦ ¦ 7 2 ' 3 1 ) % ¡ A 4 4 ) 7 ¦ 7 119 VIVIENDA DE INTERES SOCIAL: INVENTARIO DE SISTEMAS CONSTRUCTIVOS Tel : 6115897 6114987 Fax : 6114750 Direcció n : Cra. 16ª No. 86A-15 Santa Fe de Bogot – Colombia ¡ 120 D $ C D @ A 4 5 3 " 0 ! 5 4 3 2 " " # ! ¦ " E A ¡ ) 3 ¡ 2 %
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