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Tag Archives: Estructuras metálicas y cubiertas

La arquitectura es una de las disciplinas más sensibles a los cambios que ocurren en el exterior. Como consecuencia de su capacidad para ofrecer soluciones que se adaptan al contexto social en el que estamos inmersos, son muchas las tendencias que se van sucediendo de manera constante.

Si estás pensando en iniciar un proyecto de interiorismo en tu vivienda, hemos seleccionado tres de las tendencias que están marcando el ritmo de trabajo de este 2020. Confiando en un estudio de arquitectura para llevarlas a cabo, podrás obtener el mejor resultado posible para tu hogar.

La apuesta por la sostenibilidad

La inversión en viviendas que sean capaces de lograr la máxima eficiencia energética se ha consolidado como una de las tendencias más en firme del momento.

A través de la implantación de diferentes sistemas y tecnologías que permiten un mayor aislamiento, así como sistemas de ventilación lo suficientemente eficientes como para lograr un mayor equilibrio sobre la temperatura es fundamental a la hora de reducir al máximo el consumo energético.

Espacios abiertos

Actualmente, la mayoría de proyectos que se llevan a cabo tanto desde los estudios de arquitectura como de interiorismo versan en torno a la ejecución de proyectos que apuestan por los espacios abiertos como eje principal sobre el que construir el día a día.

Si bien es cierto que esta tendencia lleva ya una gran cantidad de años asentada entre nosotros, actualmente se ha identificado una modificación con respecto a temporadas anteriores. Manteniéndose la apuesta por los beneficios de los espacios abiertos, pero realizando un notable esfuerzo para lograr una mayor definición de las estancias que se encuentran en el interior de una vivienda.

Para ello, la mayoría de los profesionales de la disciplina se han decidido por emplear una cartera de materiales muy heterogénea, que permite una separación de espacios tan visual como elegante.

La cocina, cada vez más protagonista

Durante los últimos años, el protagonismo de la cocina en la vivienda ha ido transformándose de manera progresiva. Actualmente es uno de los espacios sobre los que se construye tanto la vida familiar como la social. Gracias a la gran cantidad de reuniones con nuestros amigos o de eventos familiares que se celebran en ella.

Por esta razón, la cocina se ha consolidado como un espacio cada vez más protagonista. En el que el diseño de la misma, así como del mobiliario y del resto de accesorios que se encuentran en ella resulta fundamental. Siempre con el objetivo de lograr el máximo equilibrio entre estética y funcionalidad.

En un contexto como ante el que nos encontramos, maximizar las posibilidades que desprende nuestra vivienda es fundamental. Los últimos meses nos han servido para interiorizar la necesidad de disponer de un espacio cómodo, moderno y funcional sobre el que vertebrar nuestro día a día. Únicamente confiando en un estudio de arquitectura podremos alcanzar el mejor diseño con el que satisfacer todas nuestras necesidades.

Aunque en México no existen especificaciones ni códigos para el análisis y diseño de muros prefabricados de carga tipo tilt-up, en la actualidad se construyen muchas naves industriales con este tipo de sistema. En este escrito se describe el sistema, sus orígenes, así como las diferencias, ventajas y desventajas con respecto a los sistemas tradicionales. en la segunda parte del documento se definirá de manera general el proceso para la construcción e izaje de los muros tilt-up.

Dada la gran popularidad que el sistema de muros tilt-up está adquiriendo como sistema constructivo de naves industriales en México y debido a la ausencia de normas locales para su diseño, se presentan algunas inquietudes sobre la conveniencia de su aplicación, las cuales se deben principalmente a que este sistema al ser desarrollado en los estados unidos emplea una serie de técnicas y especificaciones particulares de diseño y construcción y en algunos casos existe la posibilidad de que no sean con.gruentes con las demandas de carga y efectos locales como sismicidad, tipos de suelo y empujes debido al viento de nuestro país. lo que daría como resultado diseños que podrían ser demasiado conservadores o inadecuados para las demandas a las que estaría sometida la estructura.

La principal característica de estos muros es su alta relación de esbeltez debida a que su altura, por lo regular entre 9 y 12 metros y su espesor entre 12 y 22 cm dependiendo de las solicitaciones (relación altura/ancho entre 40 y 60), por lo cual es necesario considerar efectos de segundo orden en el diseño. a su vez, existe incertidumbre tanto en la longitud libre de pandeo, la cual es delimitada por los elementos del sistema de techo y de la cimentación, así como en la parte del desempeño sísmico, pues no se cuenta con estudios suficientes que involucren tanto las condiciones de apoyo, como los niveles de carga, para definir su comportamiento y capacidad de disipación de energía y por consiguiente su ductilidad.

Otro punto que causa inquietudes es el factor económico en la construcción de naves con este sistema. en estudios realizados en norteamérica y en diversos manuales de fabricantes de este tipo de muros se destacan sus bondades económicas. sin embargo, tales documentos se refieren a naves cuyos muros son fabricados por empresas especializadas que cuentan con la infraestructura suficiente para realizar la producción en serie permitiendo reducir significativamente los costos, contrario a lo que sucede en México, donde se construyen por lo general en obra, además el costo de la mano de obra es diferente.

DESCRIPCIÓN GENERAL DEL SISTEMA DE MUROS TIPO TILT-UP

El término tilt-up se aplica a un sistema destinado a construir muros delgados de concreto hechos en obra que han de dividirse en secciones, llamadas paneles, los cuales son colados directamente sobre la losa del piso de la estructura o sobre una plataforma de trabajo para que una vez alcanzada su resistencia de proyecto sean izados con una grúa y colocados sobre los cimientos, formándose así la fachada de la nave.

El tilt-up es un concepto sencillo que ha evolucionado desde la antigüedad pasando por la edad Media, época en la cual se tiene conocimiento de un método utilizado muy similar al actual, dicha técnica, de acuerdo a la referencia 2, se describe a continuación: “en Bassora, donde no se tenían maderos… hacían marcos sin entramados. el albañil, con un clavo y un trozo de hilo, marca un semicírculo en la tierra, acomoda sus ladrillos, los junta con cemento de yeso sobre las líneas trazadas y habiendo formado así su arco, lo iza cuidadosamente…”.

Haciendo referencia a registros más recientes, se le da crédito a robert aiken por ser uno de los primeros constructores en utilizar muros precolados en el sitio de la obra con concreto reforzado, que se coló horizontalmente y luego se izó por medio de gatos y grúas, construyendo así un almacén de dos pisos en Camp logan (illinois, 1908) y una iglesia metodista en Monte sión (illinois, 1912).

Sin embargo, fue a partir de 1950 que la técnica del tilt-up se empezó a desarrollar de manera importante en estados unidos, principalmente en la zona de California, debido en parte a los avances en la tecnología así como por diseños arquitectónicos aplicados a naves industriales, almacenes, centros de distribución, edificios para oficinas, centros comerciales, escuelas, hoteles, estacionamientos, terminales de transporte, teatros y bibliotecas.

Existen diferencias entre el proceso constructivo de naves industriales tradicionales construidas a base de muros de lámina y/o mampostería, con respecto a los fabricados a base de muros tilt-up. Por un lado se tiene que para naves industriales construidas con muros de lámina y/o mampostería la estructura metálica se coloca después de construida la cimentación, más tarde se colocan los muros de fachada con lo cual es posible instalar posteriormente la lámina de cubierta y fachada, construyendo el piso industrial hasta el final.

Por otro lado, para naves industriales construidas a base de muros tilt-up, primero se construye la cimentación, que dado el mayor peso de los muros deberá tener una mayor capacidad, y luego se cuela el piso. Más tarde y de manera independiente, se prepara el armado y se cuelan los muros prefabricados. una vez que los muros alcanzan suficiente resistencia para ser izados, éstos se montan, para proceder a la colocación de la estructura metálica del interior. Por último se procede a la fijación de las conexiones entre los muros y la estructura, para finalmente colocar la lámina de cubierta.

En cuanto al aspecto económico, el sistema de tilt-up es aproximadamente un 10% más costoso que el sistema a base de muros de lámina y/o mampostería. existen varias razones que justifican lo anterior, entre las que pueden mencionarse: la pintura de los muros y su constante mantenimiento, el proceso constructivo es más lento requiriéndose apuntalamientos provisionales y no pudiéndose hacer varias actividades simultáneas. aunado a esto, el proceso constructivo es más especializado ya que durante el montaje se requiere un doble proceso para los muros y para la estructura metálica, mientras que para las conexiones de elementos de fachada se requiere precisión en la colocación de placas embebidas al muro para la conexión entre piezas y las colocadas en la cimentación.

En lo que respecta a los sistemas de muros de lámina y/o mampostería, éste resulta ser más económico, pues únicamente se requiere aplicar un sellador en los muros de mampostería; el proceso de montaje para muros y estructura metálica es uno solo y se pueden abrir varios frentes de trabajo con actividades simultáneas durante el proceso constructivo. el grado de especialización en las conexiones de los elementos de soporte de la fachada es sencillo si se realizan con soldadura; lo que no sucede si se trata de conexiones atornilladas, en donde se necesita mucha precisión.

En cuanto a las propiedades físicas de estos sistemas, los muros tilt-up son más resistentes al fuego y generan un mejor aislamiento térmico, en comparación con el sistema a base de muros de lámina y/o mampostería, en el cual la lámina de fachada tiene un mal aislamiento térmico, pudiéndose resolver con la colocación de una “colchoneta”, semejante a la que se suele utilizar en la cubierta. el sistema de tilt-up requiere de un proceso de análisis y diseño estructural detallado y complejo, que como antes se comentó, no está reglamentado en México.

Aunque cabe mencionar que desde el punto de vista arquitectónico las naves industriales con muros tilt-up son más estéticas que las que se conciben de lámina y/o mampostería. algunas ventajas y desventajas del sistema de éste tipo de sistemas frente a los tradicionales son:

1) Generalmente se logran fachadas más estéticas
2) Estructuralmente se eliminan las columnas del perímetro
3) Se logran mejores propiedades de aislamiento térmico, así como una mayor resistencia al fuego, sobre todo a partir del perímetro.

Entre las desventajas más significativas se encuentra el hecho de que los muros tilt up son susceptibles a agrietarse en las primeras edades debido al fenómeno de las contracciones en el concreto; requieren de un mantenimiento continuo de la pintura de los muros tanto interiores, como exteriores; adicionalmente, se ha calculado, que en naves industriales relativamente cuadradas, aumenta el costo de un 7 a un 10 % respecto al sistema de lámina y/o mampostería, mientras que en naves rectangulares aumenta hasta en un 12 %. Bajo estos costos se tienen que realizar los colados de estos muros sobre el piso definitivo de la nave, y en caso de realizar camas de colado (casting slab) fuera del piso de la nave el costo aumenta en un 5 %, aproximadamente.

El hecho de que el piso industrial se cuele antes de la fabricación de los muros tiene dos importantes desventajas, la primera es que se cuela sin que exista protección alguna contra los agentes del medio ambiente, que suelen incidir de manera importante en el desarrollo de agrietamientos debido al efecto de las contracciones. Por otra parte, ese mismo piso se suele usar como superficie de rodamiento de los equipos de montaje, que en ocasiones suelen provocar daños, debido a los esfuerzos generados durante el proceso de montaje tanto de los muros tilt-up, como de los elementos de cubierta.

En general se trata de un proceso de construcción que toma más tiempo y se complica aún más en lo que respecta a la fabricación e izaje de los muros. Por otra parte el perímetro exterior debe dejarse libre de excavaciones aledañas, para el paso de la grúa durante el proceso de montaje, lo que impide, entre otras cosas, la construcción de obras de infraestructura como drenajes. Otra posible desventaja es el manejo de las aberturas a futuro (knockouts), para adecuaciones futuras o para el paso de instalaciones.

En general el acabado final al muro se prolonga debido a los resanes de las zonas en donde se colocan los insertos, y el proceso de montaje es muy especializado, en el que se requiere experiencia y dos grupos de especialistas, uno para el montaje de la estructura metálica y otro para el de los muros de la fachada. En los muros tilt-up es difícil hacer ampliaciones con grandes aberturas, si no se han concebido de inicio; tampoco, se podrán concebir instalaciones subterráneas, si no se han tenido en cuenta desde el principio.

La construcción con madera se remonta al período del Neolítico, o incluso antes, momento en que el ser humano comenzó a utilizar troncos para construir refugios y pequeñas chozas. El surgimiento de los primeras herramientas de piedra pulimentada (frotadas unas contra otras), como cuchillos y hachas, hicieron que su manejo fuese más eficiente y preciso, aumentando el grosor de sus secciones y su resistencia. Con el pasar de las décadas, la apariencia rústica de las primeras construcciones fue haciéndose cada vez más ortogonal y limpia, en respuesta a la estandarización, la producción en masa y el surgimiento de nuevos estilos y estéticas.

Hoy nos encontramos en un emocionante momento de florecimiento y evolución de la madera. Nutrida y fortalecida por avances tecnológicos, nuevos sistemas de prefabricación, y una serie de procesos que aumentan su sostenibilidad, seguridad y eficiencia, la madera está comenzando a colonizar los skylines de las ciudades y a su vez, está reconectando nuestros espacios interiores con lo natural a través de su calidez, textura y belleza. ¿Por donde nos llevará este camino? Revisemos 7 tendencias que sugieren una dirección.

1. Nuevas herramientas: Agilizando los procesos de diseño y construcción

Los avances tecnológicos están cambiando las reglas del juego, y continuarán ampliando las posibilidades de los materiales tradicionales durante los próximos años. Herramientas y metodologías como BIM, la Realidad Virtual, y la modelación e impresión 3D, han comenzado a desdibujar la frontera entre el diseño y la construcción, y actualmente se interlazan en un sólo gran proceso de concepción y desarrollo de los nuevos edificios.

Por ejemplo, durante su participación en el proyecto UBC Tallwood House at Brock Commons, diseñado por Acton Ostry Architects & Hermann Kaufmann Architekten, el trabajo en conjunto de las especialidades —arquitectura, ingeniería estructural, ingeniería MEP, contratistas, consultores, proveedores, entre otros— fue facilitado por la coordinación BIM y el uso de tecnologías proporcionadas por CadMakers, discutiendo, aprobando y agilizando el proceso a través de la revisión de modelos en tres dimensiones del inédito edificio.

2. Tecnología de punta: Fabricación milimétrica, sistemas modulares y nuevos materiales

Nuevas tecnologías y sistemas están transformando el oficio tradicional de los carpinteros, reemplazando sus herramientas y procesos artesanales por innovadoras maquinarias y métodos de ensamblaje. Las máquinas de control numérico (CNC), por ejemplo, permiten mecanizar vigas y paneles, además de generar componentes a medida. Son operadas mediante comandos computacionales y permiten cortar, fresar y grabar piezas de madera con un alto nivel de precisión, a través de ejes de coordenadas. Estas piezas, luego, pueden unirse efectivamente a través de conectores estructurales, anclajes y sistemas de fijación.

La rapidez y eficiencia de la construcción con piezas prefabricadas y modulares, de dimensiones exactas, se han visto potenciadas por el surgimiento (o evolución) de atractivos materiales, bajo el concepto general de Mass Timber. Entre los más utilizados encontramos los sistemas Cross-Laminated Timber (CLT), Glued-Laminated Timber (Glulam), Nail-Laminated Timber (NLT), y Dowel Laminated Timber (DLT), además de otras interesantes innovaciones como la tecnología Timber-Concrete Composite (TCC) o los Paneles LVL. Todos estos avances permiten ensamblar edificios a modo de un kit de piezas, fácil y rápidamente, aumentando la precisión y reduciendo drásticamente los errores, la mano de obra, el tiempo de trabajo y los costos extras.

3. Nuevos modelos de negocio: Integrando el ciclo de vida del proyecto en un sólo proceso

La integración total del diseño, la ingeniería, los materiales y la construcción –y las nuevas tecnologías que los impulsan de forma más eficiente que nunca–, han provocado el surgimiento de nuevos modelos de negocio, como el servicio End-to-End New Build entregado por Katerra.

Enfocado en desarrolladores, la compañía asume la responsabilidad de todo el ciclo de vida del proyecto, aumentando su velocidad y eficiencia al estandarizar elementos altamente repetibles, aprovechando la prefabricación de componentes, y utilizando kits configurables y mecanismos pre-instalados.

4. Cambios en los códigos de construcción: Rompiendo mitos y ampliando posibilidades

Importantes cambios en relación a la madera se realizaron en el Código Internacional de Construcción (International Building Code - IBC), entrando en vigencia en 2021. Estos incluyen tres nuevos tipos de construcción: edificios de máximo 18 pisos, con elementos de madera maciza cubiertos con yeso (Tipo IV-A), edificios de máximo 12 pisos, con paredes y techos de madera de masa expuesta limitada (Tipo IV-B), y edificios de máximo 9 pisos, con madera maciza expuesta resistente al fuego de 2 horas (Tipo IV-C).

Todos estos cambios, con miras a la actualización del año 2021, se basan en estudios y testeos rigurosos, además de procesos de consulta integral realizados por un comité formado por especialistas en códigos de construcción, arquitectos, ingenieros estructurales y expertos en protección contra incendios. El próximo paso: unificar los códigos regionales de construcción dentro de los Estados Unidos.

5. Políticas de acción climática: Gobiernos impulsan la utilización de la madera

Las preocupaciones globales por mitigar el cambio climático, han impulsado a algunas ciudades y gobiernos a considerar las emisiones incorporadas de los materiales que utilizamos para construir sus edificios, haciendo referencia a la suma de toda la energía requerida para extraer, procesar, fabricar, transportar, construir y mantener cada material. Con esto en mente, la madera aparece como una opción atractiva, ya que, según muchos estudios, puede alcanzar menos emisiones incorporadas y operativas que el concreto y al acero. Además, la prefabricación de componentes en madera con una alta precisión puede ofrecer envolventes altamente eficientes, mejorando el aislamiento, ahorrando en calefacción y refrigeración, y minimizando los puentes térmicos.

La ciudad de Vancouver, por ejemplo, está buscando limitar las emisiones incorporadas en la construcción de nuevos edificios, incluyéndolas en el plan estratégico Greenest City 2020. En el futuro cercano, todos los desarrolladores deberán reportar el nivel de emisiones incorporadas en los materiales elegidos, con el objetivo de -reducir en un 40% el carbono incorporado en los nuevos edificios y proyectos, entre hoy y el año 2030-.

6. Diseño Biofílico: Reconectando a los seres humanos con lo natural

La utilización de la madera en espacios interiores puede ser una de las formas más directas de motivar una 'conexión' entre las personas y lo natural, especialmente en su estado más rústico y texturizado. Como hemos descrito anteriormente, el diseño biofílico busca mejorar el bienestar de los seres humanos a través del contacto directo con la naturaleza y las formas orgánicas, evitando las líneas rectas y los espacios 'asépticos'. Según Nikos A. Salingaros y Michael W. Mehaffy, -Buscamos legibilidad y significado en nuestro ambiente, y somos repelidos por los ambientes que no nos entregan significado-. Así, las vetas y los tonos variables de las piezas de madera pueden integrarse con plantas de interior, muros vivos, colores y otros materiales en bruto, potenciando el espacio diseñado con la ventilación y la iluminación adecuadas.

El diseño biofílico no sólo está siendo utilizado en viviendas, sino especialmente en espacios educacionales, hospitalarios o de oficina, mejorando así la experiencia cotidiana de las personas en sus lugares de aprendizaje, sanación y trabajo, reduciendo los niveles de estrés y fomentando el confort general.

7. Investigaciones en curso permitirán aumentar su seguridad y rendimiento

El diseño de estructuras de madera cada vez más altas continuará impulsando el desarrollo de investigaciones y experimentos que mejorarán la precisión de las respuestas de emergencia, desarrollando códigos de construcción más completos alrededor de todo el mundo.

 

El sector industrial del hábitat del diseño que reúne a empresas que fabrican muebles, aparatos de iluminación, textiles, revestimientos y complementos decorativo ha presentado una -hoja de ruta- para un sector con un volumen de facturación de 4.608 millones de euros que emplea a 62.630 profesionales.

Así lo ha explicado, esta mañana a Efe, Juan Mellen presidente del Design Institute of Spain, quien considera que en un momento de crisis como el actual, el sector, que aporta al PIB el 10,1%, y el 9,4% del empleo, según el último informe OED-Observatorio Español del Diseño, debe -aportar respuestas mirando hacia el futuro-.

Diseño transformador de la sociedad

Se trata de una -hoja de ruta- dirigida a empresarios y profesionales del mundo del diseño que tradicionalmente -han absorbido las mutaciones sociales y culturales, habiendo generado un dilatado capital cultural- y prestigio a la incorporación de nuevas tecnologías, nuevos materiales o nuevas reglas de marketing y de diseño, que sitúan a las empresas del hábitat entre las -más innovadoras-.

El objetivo, según Mellen, es apelar a la búsqueda de la transformación de nuestro hábitat, un reto -fascinante- para superar de la manera más -eficaz y eficiente- la situación en la que nos encontramos.

Manuel Lecuona, Catedrático en Gestión de Diseño en la UPV-Universitat Politècnica de València, uno de los cinco expertos que ha participado en el manifiesto, considera que -debemos asumir el reto de repensar nuestros espacios, avanzando hacia la construcción de un entorno más humano, ético, creativo y armonioso- que facilite la interacción y la participación social.

Lecuona apela al modo de vida mediterráneo -cimentado en una larga tradición de sociabilidad, creatividad, cooperación, alegría y resiliencia-, que se ha visto -transformado- e invita a -actualizar nuestra identidad como país y proyectarla a nivel global- con propuestas que respondan a la demanda general de una sociedad más -humana”.

Salvi Plaja, director de diseño de SIMON y presidente de la asociación de diseñadores industriales ADI-FAD, señala que hay que desarrollar soluciones que mejoren la -eficiencia de los espacios- de trabajo, de educación, de ocio y sanitarios para -garantizar la prevención de contagios- y así minimizar las consecuencias negativas económicas, psicológicas y sociales de la pandemia.

-Nuestro mayor desafío será conseguir que el distanciamiento físico no se convierta en un distanciamiento social-, apunta Plaja.

Víctor Carrasco, presidente de la empresa VICCARBE, advierte que es necesario explorar nuevas unidades familiares a través del diseño, para -reparar el aislamiento social y el miedo patológico derivado del impacto del coronavirus al contagio y a los gérmenes-.

Juan Carlos Santos, consultor en marketing y diseño especializado en análisis de tendencias, apuesta por el compromiso con el ‘made in Spain’ resaltando la -modernidad, competitividad e innovación- como sus referentes, generando un -modelo económico que ofrezca confianza, identidad cultural y capacidad de influencia global- en el proceso de transformación del entorno.

Los cinco expertos fijan la vista también en no entrar en conflicto con una mentalidad ecológica y sostenible que ya forma parte del sector, y que recomiendan incrementar con aspectos como: la calidad del aire del entorno; la utilización de energías limpias; la gestión integral del agua y los residuos o los materiales y materias primas renovables.

-A partir de ahora la compra va a ser cada vez más consciente, el usuario ya no es un mero consumidor pasivo, va a decidir qué objetos le rodeen teniendo en cuenta valores como la sostenibilidad y honestidad de la empresa fabricante-, indica Santos.

Juan Mellen señala que, entre las conclusiones del manifiesto, se encuentra crear un plan estratégico -proactivo- entre todas las entidades políticas, económicas y empresariales, para renovar la fisonomía del nuevo sector del hábitat diseño.

Además de los cambios que deberán afrontar las empresas, el director del Design Institute of Spain solicita a las instituciones que se incentiven las compras públicas innovadoras y verdes que premien y estimulen la innovación en el sector; potenciar los planes de rehabilitación para estimular demanda y apostar por la ayuda a empresas que sirvan de modelo y arrastre en el sector.