Preámbulo 137
3 Motivaciones iniciales. Hipótesis de partida 139 4 Propuesta de materialización 145
137
PREÁMBULO
En este segundo bloque, que abarca los capítulos 3 y 4 del presente documento, se describe y analiza la hipótesis de partida de la tesis referida a una nueva solución de panel técnico desarrollado para el sector de la edificación, dentro del ámbito residencial.
Inicialmente, el tercer capítulo –Motivaciones iniciales. Hipótesis de partida– trata de explicar los motivos que originaron esta investigación para, posteriormente, formular el enunciado de la hipótesis.
En el cuarto capítulo –Propuesta de materialización– se plantea una posible materialización del panel técnico, desde un punto de vista teórico. Se establecen unos requisitos funcionales iniciales, acordes a la hipótesis inicial, y se propone una solución constructiva tipo conforme a tales requisitos. Una vez definida la solución, se valida mediante la comparación entre las prestaciones del panel y las exigencias normativas.
138
139
3 Motivaciones iniciales. hipótesis de partida
Como hemos señalado previamente, y podido comprobar en los capítulos anteriores a partir de los ejemplos presentados, creemos que es totalmente viable y necesario un camino hacia una mayor industrialización de los procesos constructivos dentro del sector de la edificación. Entendemos que resulta imprescindible lograr una mayor racionalización, productividad y
automatización en este sector y, sobre todo, en el “terriblemente conservador”107 ámbito
residencial.
El objetivo último debería de ser la consecución de una mayor calidad del producto final, disminuyendo plazos y costes, simplificando el mantenimiento, valorizando y reciclando los materiales, reduciendo la siniestralidad laboral, etc.; todo ello, indudablemente, en aras de la mayor eficiencia energética posible.
Es necesaria la aproximación a los modelos que se han impuesto en la producción industrial actual ya que, mientras el mundo de la arquitectura sigue preocupado por la imagen final del producto y deja en segundo plano –en la mayoría de los casos– las búsqueda de una relación sensata entre calidad, tiempos y costes, en campos como la automoción, aeronáutica o la industria naval “los tiempos de fabricación, los costes de producción y la generación de
residuos han disminuido a la vez que la calidad aumenta de manera exponencial”108.
La industria automovilística –y de manera similar la aeronáutica o la naval– ha evolucionado desde la construcción individualizada de cada automóvil, a principios del siglo XX, pasando, a partir de 1920, por el ensamblaje lineal en cadena de las diferentes piezas que lo componen, hasta la actual producción basada en la incorporación de módulos integrados, compuestos por múltiples piezas de distintos proveedores, lo que ha permitido “significantes mejoras en la
calidad y coste de los automóviles”109.
Sin embargo, en el sector de la edificación se sigue manteniendo el concepto primitivo de
sistema constructivo individualizado adaptado a cada edificio (f.216).
107 FUMADÓ, J. LL. & PARICIO, I. El tendido de las instalaciones, op. cit., p. 66.
108 KIERAN, S. & TIMBERLAKE, J. (2004). Refabricating Architecture. Nueva York: McGraw-Hill, p. XI. (Traducción propia). 109 Ibídem, p. 84. (Traducción propia).
140 216. Industria automovilística: 1900, construcción individualizada de cada automóvil; 1920, línea de montaje en cadena; 2003, fabricación a partir de módulos vs Sector de la edificación: 1900-2003, construcción individualizada de cada edificio.
¿Por qué no podemos entender el proceso constructivo desde un punto de vista similar al de estas industrias y concebirlo como el proceso de montajes de diferentes elementos
141 217.
Relacionado con estas ideas, nos resulta muy interesante –a la vez que ayuda a defender nuestros planteamientos–, las siguientes reflexiones de Ramón Araujo y Enrique Seco:
Construir es montar productos industriales. El montaje es el único procedimiento constructivo posible. Se fabrica en la industria, en la obra se monta.
Montar es:
- Emplear técnicas mecánicas en la unión de elementos.
- Un proceso constructivo reversible.
- Introducir el cálculo y la tolerancia a todas las escalas: precisión.
- Medir la construcción en número de operaciones y horas.
- Dar entrada a los medios más poderosos.
La integración incorpora la técnica de la sustitución y la reparación. Son conceptos elementales para la industria que no entraña inútiles destrucciones y reconstrucciones sino sencillas operaciones de montaje.
La técnica de la sustitución de piezas intercambiables penetra en la arquitectura: tipificación de todas las escalas.
El elemento total construido en la industria concentra a los especialistas sobre un problema: concentración y adaptación de técnicas. La evolución y simplificación del elemento es un proceso continuo110.
142
Manejar conceptos como sustitución e intercambio permitirá abordar una cuestión que nos parece indispensable prever a la hora de proponer cualquier avance en los modos de construir: la flexibilidad.
Resulta evidente que, a lo largo del tiempo, las necesidades y requerimientos de los usuarios tienden a cambiar111 y así lo explican, perfectamente, Paricio y Sust:
Los ocupantes siempre acaban haciendo modificaciones, tanto si son inevitables formas de apropiación de la primera ocupación, como si son las adecuaciones a las cambiantes necesidades de los ciclos vitales o, simplemente, la consecuencia de la previsible mejora de las condiciones económicas. Pero estas modificaciones, como no estaban previstas en el proyecto ni en el sistema constructivo, se hacen con costes más altos, con mayores
dificultades y con resultados más forzados de lo que sería deseable112.
En términos similares, se refieren a las instalaciones:
Todos estamos convencidos de que las instalaciones se continuarán enriqueciendo y que la primera construcción no podrá prever las necesidades particulares de cada usuario y, sobre todo, las exigencias que plantearán los futuros equipos. Conductos, tubos y sobre todo cables irán proliferando en la vivienda. La domótica, los ordenadores y el trabajo en casa darán lugar a
nuevas necesidades113.
A lo largo del siglo XX, la progresiva adición de diferentes instalaciones en las edificaciones –concebidas, en su mayoría, como elementos escasamente flexibles–, derivó en procesos construc- tivos problemáticos, surgiendo, por ejemplo, las pobres imágenes que, aún a día de hoy, contemplamos en no pocas de las fachadas de nuestras ciudades (f.218).
111 Resulta revelador el estudio realizado por C. Bedoya, J. C. Toledano y J. M. De Las Casas sobre las modificaciones
realizadas, por los usuarios, en los mecanismos eléctricos de 1.500 viviendas de toda España. A modo de ejemplo, el 35,13% de las tomas de corriente de los salones han sido modificadas y el 77,67% tiene ladrones o alargaderas. En BEDOYA, C., TOLEDANO, J. C. & DE LAS CASAS, J. M. Diseño y ubicación de los mecanismos eléctricos en las viviendas: análisis y soluciones. Seguridad y medio ambiente. Cuarto trimestre 2010, nº 120, pp. 21-31.
112 PARICIO, I. & SUST, X. (2004). La vivienda contemporánea. Programa y tecnología. Barcelona: ITEC, p. 81.
113 Ibídem, p. 83.
143 En la actualidad, siguen siendo muy escasos los ejemplos y propuestas de edificios –sobre
todo residenciales– en los que se plantee la flexibilidad y adaptabilidad a nuevos usos, necesidades o avances técnicos.
Todas estas ideas nos sirven de base para nuestra tesis. Así, adelantada ya, en el inicio del texto, proponemos la siguiente hipótesis de partida para nuestra investigación:
Tratando de actualizar y simplificar los procesos constructivos y, en concreto los relacionados con las instalaciones, ¿es viable un panel multicapa, prefabricado, modular e intercambiable que, formando parte de un sistema de trasdosado exterior, incorpore, desde su fabricación, diferentes tendidos y terminales de las instalaciones requeridas en un edificio –fontanería, saneamiento, electricidad, calefacción, ventilación, etc.–; que resuelva los condicionantes térmicos, acústicos y de seguridad contra incendio y sirva, además, de acabado final del paramento?
Evidentemente, como acabamos de ver en el capítulo anterior, la idea de proponer tabiques técnicos que integren tendidos y elementos de las instalaciones no es nueva. Y si bien existen
propuestas, en cierta medida, similares a nuestra idea de partida114, la novedad del
planteamiento, basado en el concepto plug and play115, radicará en la flexibilidad y
adaptabilidad del panel propuesto; posibilitando, de manera sencilla, el cambio de ubicación de los paneles, permitiendo variar la posición de mecanismos y aparatos, aumentar su número o incorporar nuevas instalaciones –según las necesidades del usuario–, partiendo de la necesidad irrenunciable de reducir al mínimo las obras de albañilería116 y facilitar las tareas de mantenimiento.
Veamos, en el siguiente capítulo, cómo se podría materializar esta idea.
114 Son varios los ejemplos expuestos en el capítulo anterior que se encuadran dentro de la tipología de bloque técnico tipo muro, en la cual incluimos nuestra propuesta.
115 El concepto plug and play se define en la nota 7, p. 19.
116 No parece sensato que, a día de hoy, en muchos casos, cambiar la posición de cualquier mecanismo, o añadir otro, tenga que depender de tantos oficios –instalador, albañil y pintor–.
144
4 Propuesta de materialización 145
4.1 Metodología del análisis constructivo 146
4.2 Requisitos funcionales 147
4.3 Solución constructiva tipo 149
4.3.1 Propuesta de solución constructiva tipo 149
4.3.2 Propuesta de instalaciones a incorporar en el panel técnico 159
4.3.3 Cumplimiento normativo: prestaciones vs exigencias 170
145
4 Propuesta de materialización
Tratando de actualizar y simplificar los procesos constructivos y, en concreto los relacionados con las instalaciones, ¿es viable un panel multicapa, prefabricado, modular e intercambiable que, formando parte de un sistema de trasdosado exterior, incorpore, desde su fabricación, diferentes tendidos y terminales de las instalaciones requeridas en un edificio –fontanería, saneamiento, electricidad, calefacción, ventilación, etc.–; que resuelva los condicionantes térmicos, acústicos y de seguridad contra incendio y sirva, además, de acabado final del paramento?
A partir de esta hipótesis, propondremos, en el presente capítulo, una posible solución constructiva tipo, desde el punto de vista teórico, que resuelva la totalidad de requerimientos establecidos en la misma.
Si la novedad de esta investigación reside, sobre todo, en la integración de las instalaciones en un planteamiento constructivo, basado en el concepto plug and play, que posibilite, de manera sencilla, el intercambio de posición entre los paneles técnicos o la incorporación de otros debido a nuevas necesidades o innovaciones tecnológicas, parece lógico pensar en una solución ligera. Con este fin, partiremos de una organización multicapa procurando lograr un panel ligero con el objetivo de facilitar su montaje, desmontaje y posible intercambio, entendiendo que los sistemas multicapa “logran decididamente rigidez y valores termo-
acústicos óptimos con mínimas cantidades de material”117.
Como se adelantó al inicio del documento, el panel técnico se analizará como elemento integrante de un sistema de trasdosado exterior –revestimiento realizado por la cara interior de un muro de cerramiento exterior–. Fundamentalmente, por las siguientes razones:
1) El trabajo se iba a desenvolver dentro de la investigación en torno a un nuevo sistema constructivo –Reverstop– que, entre otros componentes, requería diseñar un sistema de trasdosado acorde al concepto global del sistema.
2) Era lógico pensar que el trasdosado tendría que albergar diferentes conductos, cableados y elementos terminales de instalaciones.
146
3) La investigación resultaba más completa ya que un trasdosado, además de los
requerimientos acústicos y de protección contra incendios, demanda –por su ubicación en el perímetro exterior de una edificación– mayores exigencias térmicas que el resto de particiones.
Asimismo, recordemos que, con el fin de acotar el campo de investigación, nuestra propuesta se plantea dentro del marco normativo español y para su uso en la tipología residencial, por entender que se trata de la más conservadora, tanto en soluciones constructivas como en la previsión de espacios para los tendidos, el mantenimiento y la evolución de las instalaciones.
4.1 Metodología del análisis constructivo
Iniciaremos el estudio de la posible solución de panel técnico concretando los requisitos funcionales que tendrá que cumplir el elemento a diseñar. Posteriormente, en base a esos requisitos, se propondrá una formalización constructiva tipo, definiendo las posibles capas y elementos auxiliares del panel propuesto. Finalmente, se verificarán sus prestaciones, de
acuerdo a las exigencias normativas establecidas (f.219).
219.
requisitos funcionales
solución constructiva
147
4.2 REQUISITOS FUNCIONALES
De acuerdo a la hipótesis de partida, el diseño del panel integrará diferentes tendidos de las instalaciones requeridas en un edificio debiendo de ser, por tanto, compatible con dichos tendidos. Además, habrá de resolver los diferentes condicionantes térmicos, acústicos y de seguridad contra incendios establecidos por la normativa vigente así como servir, además, de acabado final del paramento. Por último, será indispensable plantear un panel ligero con el fin de facilitar el intercambio de posición entre los paneles.
Establecemos, así, los siguientes requisitos funcionales relativos a estas cuestiones:
A) Ahorro de energía.
B) Protección acústica.
C) Seguridad en caso de incendio.
D) Revestimiento interior.
E) Compatibilidad e integración de las instalaciones.
F) Ligereza.
A) Ahorro de energía: Planteado el panel dentro de un sistema de trasdosado de un
cerramiento exterior que envolverá a un espacio calefectado, partiremos del supuesto de que el elemento al que trasdosa tiene prestaciones térmicas nulas. Por tanto, nuestra propuesta deberá resolver los condicionantes térmicos de la envolvente de la edificación en la que se ubique, con el fin de limitar la demanda energética en dicha edificación. En consecuencia, se habrán de cumplir las exigencias básicas de ahorro de energía (HE) dispuestas en el Código Técnico de la Edificación118 (CTE), en concreto la referida a la
limitación de la demanda energética (sección HE 1).
118 “El Código Técnico de la Edificación (CTE) es el marco normativo [español] por el que se regulan las exigencias básicas
de calidad que deben cumplir los edificios, incluidas sus instalaciones, para satisfacer los requisitos básicos de seguridad y habitabilidad, en desarrollo de lo previsto en la disposición final segunda de la Ley 38/1999, de 5 de noviembre, de Ordenación de la Edificación (LOE) […]. El CTE establece dichas exigencias básicas para cada uno de los requisitos básicos de ‘seguridad estructural’, ‘seguridad en caso de incendio’, ‘seguridad de utilización y accesibilidad’, ‘higiene, salud y protección del medio ambiente’, ‘protección contra el ruido’ y ‘ahorro de energía y aislamiento térmico’, establecidos en el artículo 3 de la LOE, y proporciona procedimientos que permiten acreditar su cumplimiento con suficientes garantías
técnicas”. Código Técnico de la Edificación. Versión: Junio 2013 | Parte I | Capítulo 1. Disposiciones generales | Artículo 1.
Objeto, p. 3.
“El objetivo del requisito básico ‘Ahorro de energía’ consiste en conseguir un uso racional de la energía necesaria para la utilización de los edificios, reduciendo a límites sostenibles su consumo y conseguir asimismo que una parte de este consumo proceda de fuentes de energía renovable, como consecuencia de las características de su proyecto, construcción,
uso y mantenimiento”. Código Técnico de la Edificación. Versión: Junio 2013 | Parte I | Capítulo 3. Exigencias básicas |
148
B) Protección acústica: Se cumplirán las exigencias de protección contra el ruido (HR)
establecidas en el CTE119. Elegida la solución de panel ligero multicapa, será necesario
plantear el aislamiento acústico en base a un sistema masa–resorte–masa, constituido por dos elementos homogéneos, de cierta rigidez, unidos elásticamente a través de un material flexible absorbente.
C) Seguridad en caso de incendio: Habrán de cumplirse las exigencias de seguridad en caso
de incendio (SI) determinadas por el CTE120, referidas a la propagación interior (sección SI
1) y a la propagación exterior (sección SI 2). De este modo, tendremos que adecuar la resistencia al fuego del panel y la reacción al fuego del acabado interior a los requerimientos de dicha normativa.
D) Revestimiento interior: El acabado interior presentará una dureza superficial adecuada al uso, calidez al tacto y estética apropiada; con una reacción al fuego acorde a los requisitos normativos. Dado que el panel propuesto forma parte de un sistema de trasdosado, no se establece ninguna exigencia predeterminada para el acabado exterior.
E) Compatibilidad e integración de las instalaciones: El diseño del panel habrá de permitir, de
una manera sencilla, la incorporación de los diferentes tendidos y terminales sin disminuir las prestaciones que permiten cumplir los requisitos previos.
F) Ligereza: En relación a una de las premisas de partida –que sea factible el intercambio de
posición entre los paneles–, será indispensable que los paneles sean lo suficientemente ligeros para poder ser trasladados por el menor número de operarios. La guía técnica de aplicación del Real Decreto 487/1997, de 14 de abril, por el que se establecen las disposiciones mínimas de seguridad y salud relativas a la manipulación manual de cargas, a modo de indicación general, señala que, por trabajador, “el peso máximo que se recomienda no sobrepasar es de 25 kg. […] En circunstancias especiales, trabajadores
119 El objetivo de este requisito básico ‘Protección frente al ruido’ consiste en limitar dentro de los edificios, y en condiciones
normales de utilización, el riesgo de molestias o enfermedades que el ruido pueda producir a los usuarios, como consecuencia de las características de su proyecto, construcción, uso y mantenimiento. […] Para satisfacer este objetivo, los edificios se proyectarán, construirán, utilizarán y mantendrán de tal forma que los elementos constructivos que conforman sus recintos tengan unas características acústicas adecuadas para reducir la transmisión del ruido aéreo, del ruido de impactos y del ruido y vibraciones de las instalaciones propias del edificio, y para limitar el ruido reverberante de los recintos. Código Técnico de la Edificación. Versión: Junio 2013 | Parte I | Capítulo 3. Exigencias básicas | Artículo 14. Exigencias básicas de protección frente al ruido (HR), p. 14.
120 “El objetivo del requisito básico ‘Seguridad en caso de incendio’ consiste en reducir a límites aceptables el riesgo de que
los usuarios de un edificio sufran daños derivados de un incendio de origen accidental, como consecuencia de las
características de su proyecto, construcción, uso y mantenimiento”. Código Técnico de la Edificación. Versión: Junio 2013 |
149
sanos y entrenados físicamente podrían manipular cargas de hasta 40 kilos”121.
Basándonos en estas recomendaciones, estableceremos el límite del peso del panel técnico en 75 kg., con el fin de posibilitar su traslado por dos operarios.
Por último, señalar que la solución constructiva final se procurará diseñar no sólo en base a estos requerimientos sino que, además, se tendrán en cuenta, como así veremos, aspectos relacionados con la sostenibilidad.
4.3 solución constructiva TIPO
En este apartado, propondremos una posible solución constructiva tipo del panel, especificando las distintas capas y los elementos auxiliares necesarios para su fabricación.
4.3.1 Propuesta de solución constructiva tipo
La propuesta, configurada como panel multicapa, estará constituida por las tradicionales capas que conforman cualquier sistema comercial de tabiquería ligera:
- Revestimiento interior.
- Capa intermedia: estructura portante + material aislante.
- Revestimiento exterior.
Además, en nuestro caso y como aspecto diferenciador, se incorporarán, durante su fabricación, los elementos necesarios referidos a las instalaciones.
Es importante señalar que aunque, a continuación, se propondrán materiales específicos para cada una de las capas, los finalmente seleccionados son, del todo, susceptibles de cambio.
Se trata de no limitar la validez del concepto de panel técnico propuesto a la elección de unos
determinados materiales sino permitir que, a partir de la definición de sus funciones dentro del conjunto, puedan ser sustituidos por otros de características similares que igualen o mejoren las prestaciones. Analicemos cada una de las capas que constituyen el panel:
121 Guía técnica de aplicación del Real Decreto 487/1997, de 14 de abril, por el que se establecen las disposiciones mínimas
de seguridad y salud relativas a la manipulación manual de cargas. Ministerio de Trabajo e Inmigración; Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo, p. 23.
150
Revestimiento interior
El revestimiento interior, que incluirá el acabado final del paramento, contribuirá al cumplimiento de los diferentes requisitos funcionales descritos en el punto anterior.
Desde el punto de vista térmico, como veremos en el punto 4.3.3, junto al resto de las capas permitirá obtener el valor de la transmitancia térmica del panel –transferencia de calor a través del panel– posibilitando el posterior análisis del comportamiento energético de la edificación en la que se incorpore esta solución. En el caso de que los paneles estén en contacto directo