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Miquel Casals Casanova, ed.
M. Dolors Calvet Puig
Xavier Roca Ramon
Complejos industriales
Primera edición: septiembre de 2001
©
©
Los autores, 2001
Edicions UPC, 2001
Edicions de la Universitat Politècnica de Catalunya, SL
Jordi Girona Salgado 31, 08034 Barcelona
Tel.: 934 016 883 Fax: 934 015 885
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Depósito legal: B-14.897-2001
ISBN: 84-8301-541-2
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Índice
p5
ÍNDICE
1
Introducción a complejos industriales y definición de la problemática general de su
diseño
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
Introducción ............................................................................................................................ 11
Introducción histórica a los complejos industriales ................................................................ 11
1.2.1
La pre industria........................................................................................................ 11
1.2.2
La primera industrialización .................................................................................... 13
1.2.3
El siglo XX y el presente ......................................................................................... 14
Interrelaciones arquitectura-industria-construcción................................................................ 17
La teoría de sistemas. Concepción actual de las plantas industriales................................... 18
Generalidades para el diseño de plantas industriales............................................................ 20
2
Los medios de producción
2.1
2.2
2.4
Introducción ............................................................................................................................ 23
Definición del proceso industrial............................................................................................. 23
2.2.1
Objetivos ................................................................................................................. 23
2.2.2
Fuentes de información........................................................................................... 24
2.2.3
Representación gráfica del proceso industrial ........................................................ 25
Distribución en planta del proceso industrial.......................................................................... 32
2.3.1
Análisis producto-cantidad (P-Q), definición del SLP ............................................. 34
2.3.2
Análisis y síntesis del SLP ...................................................................................... 35
Formas de procesos industriales............................................................................................ 36
3
Elementos auxiliares del sistema de producción
3.1
3.2
3.3
3.4
3.6
Introducción ............................................................................................................................ 39
Definición ................................................................................................................................ 39
Clasificación............................................................................................................................ 39
Servicios generales de fabricación......................................................................................... 40
3.4.1
Unidades auxiliares para la producción .................................................................. 40
3.4.2
Oficinas ................................................................................................................... 41
3.4.3
Laboratorios ............................................................................................................ 43
3.4.4
Almacenes............................................................................................................... 44
3.4.5
Talleres auxiliares ................................................................................................... 45
Servicios para el personal ...................................................................................................... 46
3.5.1
Comedores.............................................................................................................. 46
3.5.2
Servicios de higiene ................................................................................................ 46
3.5.3
Servicios médicos ................................................................................................... 48
3.5.4
Servicios recreativos ............................................................................................... 48
3.5.5
Aparcamientos ........................................................................................................ 49
Bibliografía muy interesante ................................................................................................... 49
4
Distribución en planta
4.1
4.2
Introducción ............................................................................................................................ 51
Sistematic layout planning (SLP)............................................................................................ 51
4.2.1
Análisis del sistematic layout planning.................................................................... 53
4.2.2
Síntesis del sistematic layout planning ................................................................... 62
4.2.3
Evaluación, selección, implementación y seguimiento ........................................... 62
Ejemplos de alternativas y distribución en planta definitiva ................................................... 63
2.3
3.5
4.3
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p6
Complejos industriales
5
La salud laboral en la planta industrial
5.1
5.2
5.3
Introducción ............................................................................................................................ 65
Marco legal ............................................................................................................................. 65
Real decreto 486/1997. Disposiciones mínimas de seguridad y salud en los
lugares de trabajo ................................................................................................................... 67
5.3.1
Disposiciones generales ......................................................................................... 67
5.3.2
Obligaciones del empresario................................................................................... 67
5.3.3
Condiciones generales de seguridad y salud en los lugares de
trabajo ..................................................................................................................... 68
6
Características de un edificio industrial
6.1
6.2
6.3
6.4
6.5
6.7
Introducción ............................................................................................................................ 77
Características implícitas en la distribución en planta............................................................ 77
Otras características a poseer por un edificio industrial......................................................... 77
Técnicas de climatización para el edificio industrial............................................................... 78
Características exteriores y técnicas pasivas para climatización........................................... 78
6.5.1
Reducción necesidades de calefacción .................................................................. 78
6.5.2
Reducción necesidades de refrigeración ................................................................ 79
6.5.3
Técnicas pasivas..................................................................................................... 79
Técnicas pasivas para ventilación.......................................................................................... 81
6.6.1
Ventilación natural................................................................................................... 82
6.6.2
Ventilación artificial.................................................................................................. 82
Técnicas pasivas para iluminación natural............................................................................. 86
7
Elementos constructivos. Forjados, soleras y pavimentos
7.1
7.2
Introducción ............................................................................................................................ 89
Forjados.................................................................................................................................. 89
7.2.1
Definición y funciones ............................................................................................. 89
7.2.2
Tipos y ámbitos de aplicación de forjados .............................................................. 89
7.2.3
Forjados unidireccionales ....................................................................................... 89
7.2.4
Forjados reticulares o bidireccionales..................................................................... 93
7.2.5
Losas ....................................................................................................................... 84
Soleras.................................................................................................................................... 96
7.3.1
Definición y funciones ............................................................................................. 96
7.3.2
Tipos y ámbitos de aplicación de soleras ............................................................... 96
Pavimentos ............................................................................................................................. 97
7.4.1
Definición y funciones ............................................................................................. 97
7.4.2
Tipos y ámbitos de aplicación ................................................................................. 97
6.6
7.3
7.4
8
Elementos constructivos. Cubiertas
8.1
8.2
8.3
8.4
Introducción .......................................................................................................................... 103
Definición y funciones........................................................................................................... 103
Conceptos previos ................................................................................................................ 104
Tipologías y ámbitos de aplicación....................................................................................... 106
8.4.1
Cubierta plana ....................................................................................................... 107
8.4.2
Cubierta inclinada.................................................................................................. 110
8.4.3
Cubiertas curvas ................................................................................................... 114
Sistemas de evacuación de aguas pluviales........................................................................ 115
8.5
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Índice
p7
9
Elementos constructivos. Fachadas
9.1
9.2
9.3
9.4
Introducción .......................................................................................................................... 119
Definición y funciones de los cerramientos .......................................................................... 119
Clasificación previa............................................................................................................... 119
Tipos y ámbitos de aplicación .............................................................................................. 119
9.4.1
Fachadas de obra de fábrica ................................................................................ 120
9.4.2
Fachadas de hormigón ......................................................................................... 121
9.4.3
Fachadas metálicas .............................................................................................. 126
9.4.4
Fachadas acristaladas .......................................................................................... 128
10
El sistema estructural
10.1
10.2
10.3
10.4
10.5
10.6
10.7
Introducción .......................................................................................................................... 131
Definición y funciones de una estructura.............................................................................. 131
Elementos del sistema: suelo-cimentación y estructura ...................................................... 131
Subsistemas estructurales ................................................................................................... 132
Tipologías estructurales y ámbitos de aplicación................................................................. 134
10.5.1 Estructuras de fábrica de obra .............................................................................. 134
10.5.2 Estructuras de hormigón ....................................................................................... 136
10.5.3 Estructuras metálicas ............................................................................................ 138
Estructuras mixtas ................................................................................................................ 141
Criterios para la elección del tipo de estructura ................................................................... 143
11
Introducción a las instalaciones en el edificio industrial I
11.1
11.2
Introducción .......................................................................................................................... 147
Instalaciones de agua fría .................................................................................................... 147
11.2.1 Consumos ............................................................................................................. 148
11.2.2 Acometida ............................................................................................................. 148
11.2.3 Tratamiento de aguas ........................................................................................... 150
11.2.4 Red de distribución................................................................................................ 150
11.2.5 Materiales.............................................................................................................. 151
Instalación de agua caliente sanitaria .................................................................................. 151
11.3.1 Red de distribución................................................................................................ 152
Instalaciones de aire comprimido ......................................................................................... 152
11.4.1 Producción de aire comprimido............................................................................. 152
11.4.2 Redes de distribución............................................................................................ 153
Instalaciones de protección contra incendios....................................................................... 153
11.5.1 Sectorización......................................................................................................... 153
11.5.2 Evacuación............................................................................................................ 154
11.5.3 Instalaciones de detección automática ................................................................. 154
11.5.4 Instalación de extinción manual ............................................................................ 155
11.5.5 Instalación de extinción automática ...................................................................... 156
11.5.6 Abastecimiento de agua........................................................................................ 156
11.5.7 Control de humos .................................................................................................. 157
Instalaciones de evacuación y saneamiento........................................................................ 157
11.6.1 Aguas pluviales ..................................................................................................... 158
11.6.2 Aguas fecales........................................................................................................ 158
11.6.3 Aguas industriales ................................................................................................. 158
11.6.4 Materiales.............................................................................................................. 159
11.6.5 Pozos de bombeo ................................................................................................. 159
11.6.6 Estaciones depuradoras ....................................................................................... 160
Instalaciones de vapor.......................................................................................................... 160
11.7.1 Generación de vapor............................................................................................. 160
11.7.2 Tuberías para el transporte de vapor.................................................................... 161
11.3
11.4
11.5
11.6
11.7
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p8
Complejos industriales
12
Introducción a las instalaciones en el edificio industrial II
12.1
12.2
Introducción .......................................................................................................................... 163
Ventilación ............................................................................................................................ 163
12.2.1 Ventilación natural................................................................................................. 164
12.2.2 Ventilación mecánica ............................................................................................ 164
12.2.3 Cortinas de aire ..................................................................................................... 165
Climatización ........................................................................................................................ 166
12.3.1 Sistemas autónomos............................................................................................. 166
12.3.2 Sistemas distribuidos ............................................................................................ 167
12.3.3 Consideraciones en el diseño ............................................................................... 170
12.3.4 Criterios de dimensionamiento.............................................................................. 170
12.3.5 Equipos y materiales ............................................................................................. 170
Instalación eléctrica .............................................................................................................. 172
12.4.1 Instalación eléctrica de alta tensión ...................................................................... 172
12.4.2 Instalaciones eléctricas de baja tensión................................................................ 173
12.3
12.4
13
Ordenación del territorio. Localización
13.1
13.2
13.3
13.4
13.9
Introducción .......................................................................................................................... 177
Ordenar el territorio. Planificar su futuro............................................................................... 177
Visión histórica...................................................................................................................... 177
Los primeros intentos de planificación ................................................................................. 178
13.4.1 Plan Haussmann. París 1840-1880 ...................................................................... 178
13.4.2 Planes de ensanche.............................................................................................. 179
13.4.3 Ciudad jardín y la carta de Atenas ........................................................................ 179
Los retos del presente .......................................................................................................... 180
Legislación: el derecho y la obligación de planificar ............................................................ 180
Análisis y elección de la localización.................................................................................... 182
Parámetros de localización .................................................................................................. 182
13.8.1 Naturaleza de la indústria y su clasificación ......................................................... 183
13.8.2 Análisis de las condiciones geográficas ............................................................... 183
13.8.3 Análisis de las condiciones urbanísticas............................................................... 184
13.8.4 Estudio del entorno ............................................................................................... 184
13.8.5 Capital humano y capital intelectual...................................................................... 184
Elección de la localización.................................................................................................... 185
14
Urbanismo I. Legislación y clasificación
14.1
14.2
Introducción .......................................................................................................................... 187
Figuras urbanísticas que definen el planteamiento.............................................................. 187
14.2.1 Legislación vigente................................................................................................ 187
14.2.2 Nueva Llei d’urbanisme......................................................................................... 189
Clasificación del suelo .......................................................................................................... 190
Suelo urbano. Definición de solar......................................................................................... 190
14.4.1 Diferencia entresuelo rural y suelo urbano ........................................................... 190
14.4.2 El suelo urbano, se hace....................................................................................... 191
14.4.3 Suelo urbano. Características............................................................................... 191
14.4.4 Definición de solar................................................................................................. 192
14.4.5 Informe y certificado urbanístico ........................................................................... 192
Suelo urbanizable ................................................................................................................. 192
Suelo no urbanizable ............................................................................................................ 193
Zonas y sistemas.................................................................................................................. 193
13.5
13.6
13.7
13.8
14.3
14.4
14.5
14.6
14.7
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
Índice
p9
15
Urbanismo II. Conceptos y ordenanzas de la edificación
15.1
15.2
15.3
15.4
15.5
Introducción .......................................................................................................................... 195
Plan general municipal de ordenación ................................................................................. 195
Programas de actuación urbanística. PAU .......................................................................... 196
Planes parciales ................................................................................................................... 196
Gestión de los planes parciales............................................................................................ 196
15.5.1 Gestión por compensación ................................................................................... 196
15.5.2 Gestión por cooperación ....................................................................................... 197
15.5.3 Gestión por expropiación ...................................................................................... 197
Proyecto de urbanización ..................................................................................................... 197
Proyecto de reparcelación.................................................................................................... 198
Planes especiales................................................................................................................. 198
Ordenanzas de edificación ................................................................................................... 198
Ejemplo práctico ................................................................................................................... 200
15.6
15.7
15.8
15.9
15.10
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
Introducción a complejos industriales y definición de la problemática general de su diseño
p 11
1 INTRODUCCIÓN A COMPLEJOS INDUSTRIALES Y DEFINICIÓN
DE LA PROBLEMÁTICA GENERAL DE SU DISEÑO
1.1 INTRODUCCIÓN
En esta primera lección se pretende realizar una introducción a la materia de complejos industriales,
así como una definición de la problemática general de su diseño.
En cierta forma se pretende que el estudiante tenga una visión global de la complejidad de la materia,
así como de lo que va a aprender a lo largo del curso.
Los complejos/plantas industriales son el reflejo de la sociedad, con lo cual a lo largo del tiempo han
ido evolucionando junto con ésta. En esta asignatura se quiere llenar de contenido el paso existente
entre la sociedad y su reflejo en los complejos industriales.
Sociedad
Planta / Complejos industriales
1.2 INTRODUCCIÓN HISTÓRICA A LOS COMPLEJOS INDUSTRIALES
1.2.1 La pre industria
El referente histórico que más ha afectado al mundo de la industria ha sido la revolución industrial.
Ésta se inició en el siglo XVIII e implica un antes y un después en el mundo industrial. En el presente
material se ha denominado como “pre industria” a lo sucedido en este campo antes de esta
revolución industrial.
En la pre industria las grandes fábricas pertenecían a los estados (astilleros, fábricas de armas, etc.)
con lo que acostumbraban a ser obras faraónicas pagadas con dinero público. La optimización de los
edificios no era un objetivo prioritario, con lo que su diseño no era el más depurado que podía existir
(lo importante era la fabricación). Un ejemplo de ello se encuentra con Les Drassanes de Barcelona,
las cuales eran astilleros para crear barcos con los que poder comerciar y hacer guerras en el
Mediterráneo (ver Imagen 1.1).
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p12
Complejos industriales
Imagen 1.1. Astilleros de Barcelona
En la pre industria, aparte de las grandes fábricas, existía una pequeña industria (talleres)
completamente artesanal (carpinteros, herreros, textiles, etc.). Se caracterizaba por el uso abundante
de la mano de obra, con procesos completamente manuales y nada mecanizados.
Los edificios anteriores a la revolución industrial estaban realizados, básicamente, de madera y obra
cerámica, con lo que el riesgo de incendios era muy elevado.
En los talleres pre industriales se aprecia en sí mismos la medida humana, teniendo semejanza a la
vivienda y sus dimensiones; puertas, ventanas, alturas eran algo mayores que las urbanas, pero
tenían como referencia al hombre, lo mismo puede decirse de sus materiales y formas constructivas.
En las imágenes 1.2 y 1.3 se aprecia el carácter puramente artesanal que tenían los pequeños
talleres privados.
Imágenes 1.2 y 1.3. Industria artesanal
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Introducción a complejos industriales y definición de la problemática general de su diseño
p 13
1.2.2 La primera industrialización
Tal y como se ha indicado anteriormente, en el siglo XVIII se produjo la revolución industrial. Tras
esta se abrió un periodo que se ha denominado como “la primera industrialización”.
Este periodo estuvo fuertemente influenciado por dos puntos importantes. El primero de ellos fue la
creación de la máquina de vapor (Imagen 1.4), la cual revolucionó completamente la industria.
Gracias a ella ya no era necesario que todos los movimientos mecánicos de las herramientas fueran
producidos por la mano del hombre, sino que se disponía de una energía para ello. Evidentemente se
lograron producciones mucho más elevadas que antaño y surgieron las primeras grandes fábricas
privadas. Se pasó de usar herramientas manuales a usar máquinas.
Imagen 1.4. Máquina de vapor
El otro punto importante que se produjo en este periodo de tiempo fue el uso, para la construcción,
del hierro. Se empieza a acrecentar la producción de éste atendiendo a dos causas, una debida a la
mejora técnica del proceso que supuso el uso del coque, lo que permitió la producción en masa, y
otra como consecuencia de la demanda exigida por la construcción de maquinaria.
A partir de ese momento la arquitectura de la industria adopta al hierro fundido como material
constructivo por varias razones: en primer lugar, porque la producción en masa del hierro abarató
costes; en segundo lugar, la estructura de la construcción se adaptó a los nuevos procesos
industriales, las dimensiones de las nuevas máquinas exigía grandes salas con el mínimo de
obstrucción, las columnas de hierro fundido reemplazan los pilares de madera; y en tercer lugar, la
frecuencia de los incendios en las fábricas llevó a investigar las posibilidades del hierro como material
para las estructuras de las fábricas (sustituyendo a la madera).
En ese momento la arquitectura industrial inició su proceso diferenciador. Los antiguos talleres
industriales (tal y como se ha comentado anteriormente) se basaban en la medida humana, teniendo
semejanza a la vivienda, mientras que con el paso de la herramienta a la máquina se provocó el
cambio de tomar como referencia la medida humana para situar el punto de referencia en la
maquinaria y sus instalaciones, siendo éste un aspecto que distingue esencialmente a la arquitectura
industrial de la primera industrialización.
Así pues, el hecho de que la sociedad avanzara tecnológicamente mediante nuevos inventos como el
de la máquina de vapor, provocó un cambio en la industria, en su arquitectura y en su construcción
que acabó afectando a los complejos industriales. Debido a la aparición de grandes fábricas la
población tiende a aglutinarse en puntos geográficos concretos en busca de trabajo (desertizando el
campo), con lo que se construyen grandes cantidades de viviendas al lado mismo de las industrias
(se crean grandes ciudades industriales). Además, por el hecho de usar la máquina de vapor se
empieza un proceso de contaminación de la atmósfera que genera una imagen sucia y oscura de las
ciudades que en aquel entonces se crearon. Un ejemplo de ello se puede apreciar en la imagen 1.5.
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Complejos industriales
Imagen 1.5. Ciudad industrial contaminada
Otro hecho característico de este periodo de primera industrialización es que en muchos casos se
sumó la energía producida por la máquina de vapor con la energía hidráulica. Ello provocó la
aparición de industria en las zonas altas de los ríos (para aprovechar los posibles saltos naturales).
La consecuencia de este hecho fue la creación de colonias fabriles donde antes tan sólo había un
pequeño taller artesano que aprovechaba una turbina hidráulica. Estas colonias se desarrollaron
alrededor de una fábrica y debieron incorporar viviendas para los trabajadores, así como los servicios
que estos podían necesitar (iglesias, escuelas, etc.). Un ejemplo de ellas se muestra en la imagen
1.6.
Imagen 1.6. Colonia fabril
1.2.3 El siglo XX y el presente
A finales del siglo XIX y principios del XX aparecen las llamadas cadenas o líneas de montaje. Estas
fueron el embrión de la producción en serie, aunque, en aquel momento, se desplazaban los
operarios y no los objetos a manipular. Un ejemplo de ello es la fábrica de coches de Ford en EEUU,
donde se aprecia que el coche se queda inmóvil y son los operarios los que se van moviendo para
realizar diferentes operaciones sobre los vehículos (Imagen 1.7).
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Introducción a complejos industriales y definición de la problemática general de su diseño
p 15
Imagen 1.7. Cadena de producción de Ford
En el siglo XX aparece la electricidad, lo cual significa un gran cambio en la concepción de fábrica. En
las cadenas de montaje ya es el objeto a manipular el que se desplaza, mientras que el operario
trabaja siempre en el mismo lugar (Imagen 1.8). Además, ya no es necesario que la construcción sea
estrecha para aprovechar la luz natural entrante por las ventanas. Ahora se puede disponer de luz
artificial en cualquier punto de la fábrica.
Imagen 1.8. Cadena de Producción de Nissan
Otro cambio significativo en el mundo industrial del siglo XX es la tendencia a agrupar las fábricas
lejos de las ciudades, en polígonos industriales. De esta forma se evitan las molestias que
provocaban a los habitantes de las ciudades y se consiguen conjuntos de edificios ordenados con
unas necesidades parecidas (ver Imagen 1.9). Esta es una necesidad que aparece en la sociedad por
su cansancio de la contaminación de todo tipo que provocaba el hecho de tener las fábricas al lado
de las viviendas. Una vez más, la industria se adapta a las necesidades de la sociedad.
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Complejos industriales
Imagen 1.9. Polígono industrial
Actualmente, ya en el siglo XXI, se están introduciendo una serie de cambios que alcanzarán su
máximo apogeo en un corto periodo de tiempo. Están entrando con mucha fuerza las Tecnologías de
la Información y Comunicación (TIC’s), basadas en una mayor informatización y robotización de los
procesos industriales. La tendencia es la de necesitar cada vez menos mano de obra no
especializada (en la cadena de montaje), sustituyéndose por robots controlados mediante
ordenadores (ver imágenes 1.10 y 1.11).
Imágenes 1.10 y 1.11. Tecnologías de la Información y Comunicación (TIC’s)
Otra tendencia actual es la aparición de los parques científicos (Imagen 1.12), los cuales son muy
parecidos a los polígonos industriales, pero con pequeñas matizaciones diferentes. Por ejemplo,
deben destinar una cierta cantidad de recursos a investigación, a cambio éstos consiguen unas
condiciones fiscales especiales.
Normalmente las empresas que se sitúan en los parques científicos son empresas que aplican altas
tecnologías y que cuidan bastante su imagen externa. Ello implica que el diseño de los edificios de
estos parques sea más depurado, novedoso y vanguardista.
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Introducción a complejos industriales y definición de la problemática general de su diseño
p 17
Imagen 1.12. Parque científico
Mediante estos parques científicos se pretende cambiar la imagen de los polígonos industriales
clásicos del siglo XX, los cuales acostumbraban a estar muy dejados y sucios.
1.3 INTERRELACIONES ARQUITECTURA-INDUSTRIA-CONSTRUCCIÓN
La conclusión de lo mostrado hasta el momento en el presente capítulo es que los complejos
industriales son el reflejo de la sociedad. Así pues, éstos evolucionan al mismo ritmo que la sociedad.
Para ello se basan en una interrelación no lineal entre la industria, la arquitectura y la construcción (la
forma de construir), las cuales hacen de puente para transmitir las necesidades de uno a otro.
Sociedad
Industria
Arquitectura
Construcción
Planta / Complejo Industrial
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Complejos industriales
1.4 LA TEORÍA DE SISTEMAS. CONCEPCIÓN ACTUAL DE LAS PLANTAS
INDUSTRIALES
Antes de entrar en la teoría de sistemas se dará una definición de planta/complejo industrial:
Se entiende como “Planta Industrial” a una instalación industrial compleja constituida por diferentes
secciones o sectores, físicamente separados en áreas, donde los edificios pueden tener un carácter
secundario o no existir, en los que se integra no sólo las funciones de producción (también
elementos auxiliares), y donde todo debe estar dirigido hacia la satisfacción de las necesidades
impuestas por este proceso industrial de producción. Así pues, dichas instalaciones son sólo un
medio (muy importante) de producción.Un ejemplo de planta industrial donde los edificios pueden
tener un carácter secundario o no existir se puede observar en la imagen 1.13.
En la imagen 1.14 se puede apreciar como las instalaciones son sólo un medio para conseguir una
producción. Lo más importante es el proceso productivo, aunque por sí solo no funcionaria (necesita
de una serie de elementos auxiliares).
Imagen 1.13. Planta industrial sin edificios o bien secundarios
Imagen 1.14. Instalaciones sólo un medio para conseguir una producción
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Introducción a complejos industriales y definición de la problemática general de su diseño
p 19
Tal y como indica la definición de planta industrial anteriormente mostrada, una planta industrial es
una instalación compleja, para cuyo diseño hay que tener en cuenta multitud de factores. Así se
puede decir que la planta industrial es un sistema que se divide en una serie de subsistemas y que
todo junto se encuentra englobado en el sistema “empresa”.
Los subsistemas en los cuales se divide el sistema planta industrial son:
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
Proceso productivo
Layout (distribución en planta)
Máquinas y equipos
Terreno
Edificios
Personal
Servicios auxiliares
Varios (en función de cada caso en concreto)
Para poder realizar un buen diseño de una planta industrial es necesario tener en cuenta todos los
subsistemas citados. En la figura 1.1 se puede observar de forma esquemática esta teoría de
sistemas.
PROCESO
LAYOUT
MAQUINAS
Y EQUIPOS
TERRENO
PLANTA
INDUSTRIAL
PERSONAL
SERVICIOS
AUXILIARES
EDIFICIOS
VARIOS
SISTEMA EMPRESA
Fig. 1.1. Teoría de Sistemas
Los subsistemas del sistema planta industrial vienen a ser sus condiciones de contorno.
En esta teoría de sistemas cabe destacar que es absolutamente necesario que los edificios se
integren dentro del sistema planta industrial ... para satisfacer la finalidad y el objetivo a cumplir.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p20
Complejos industriales
1.5 GENERALIDADES PARA EL DISEÑO DE PLANTAS INDUSTRIALES
El primer paso para realizar el diseño de una planta industrial es hacerse una serie de preguntas:
ƒ
ƒ
ƒ
¿Qué es lo que se va a fabricar o producir?
¿Para qué va a servir la planta industrial? (respuesta en función del producto a fabricar).
¿Quién va a usar la planta industrial? (respuesta en función de los medios de producción de la
planta).
Para responder estas preguntas existen una serie de factores (internos y externos) que influyen en el
proceso de diseño de la planta. Estos son:
INTERNOS
– Proceso industrial
– Factores económicos
EXTERNOS /
DE ENTORNO
– Consideraciones humanas
– Factores ambientales
– Consideraciones estéticas
De una forma más concreta, estos factores se pueden descomponer en :
ƒ
Requisitos del proceso
Conocer perfectamente el proceso industrial que se quiere implantar.
ƒ
Requisitos y legislación laboral
Para el diseño se debe tener en cuenta la legislación laboral vigente.
ƒ
Requisitos y legislación ambiental
Se debe tener en cuenta la legislación ambiental vigente.
ƒ
Otra legislación particular: constructiva, proceso, etc.
Se debe conocer la legislación que afecta a la construcción así como si existe alguna legislación
específica para el proceso a realizar o parte de este.
ƒ
Requisitos empresariales: imagen, etc.
Se deben tener en cuenta los requisitos y necesidades de la empresa que se va a implantar en el
complejo industrial.
Imagen 1.15. Industria con un depurado diseño estético
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
Introducción a complejos industriales y definición de la problemática general de su diseño
ƒ
p 21
Requisitos sociales
En el diseño de la planta hay que considerar los requisitos sociales de la zona donde se va a
implantar la industria, así como las necesidades de sus trabajadores.
Imagen 1.16. Empresa con equipamientos deportivos para sus empleados
ƒ
Limitaciones del terreno/parcela
Hay que observar bien como es el terreno; pendientes, resistencia (afectará a las
cimentaciones), etc.
ƒ
Localización
Se debe escoger correctamente el lugar donde ubicar la empresa; cerca de autopistas, cerca de
aeropuerto, cerca del mercado de consumo, cerca de las materias primeras, etc.
Imagen 1.17. Empresa cerca de autopista
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p22
Complejos industriales
ƒ
Materiales disponibles
Hay que tener en cuenta qué materiales para la construcción hay disponibles en la zona donde
se va a construir.
ƒ
Condiciones de constructibilidad
Hay que asegurarse que lo que se quiere hacer, constructivamente hablando, es factible.
ƒ
Requisitos económicos a corto y a largo plazo
Se debe realizar una estimación de los recursos económicos que serán necesarios para la
implantación (a corto y a largo plazo).
Así pues, se deben analizar todos estos factores en el momento de realizar el diseño de la planta
industrial, teniendo en cuenta que la solución final debe ser versátil, flexible, posible de ampliar,
estándar, funcional, estable y económica.
Con todo lo indicado en este capítulo se puede observar la complejidad y la multitud de factores a
tener en cuenta para realizar el diseño de una planta industrial. A modo de resumen se introduce la
figura 1.2, donde se pueden apreciar todos los requisitos y características que se han comentado
anteriormente.
Requisitos y
legislación
laboral
Requisitos y
legislación
ambiental
Requisitos
del proceso
Otra legislación
particular :
constructiva,
constru
proceso, etc
Requisitos
económicos c.p.
Requisitos
empresariales:
imagen...
Materiales
disponibles
Limitaciones del
terreno/parcela
Requisitos
sociales
Localización
Condiciones
constructibilidad
Requisitos
Requ
económicos l.p.
D.E.P.
EDIFICIO INDUSTRIAL
Funcionalidad
Estandarización
Versatilidad
Economía
Flexibilidad
Posib . Ampliación
Fig. 1.2. Resumen esquemático del Capítulo 1
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
Estabilidad
p23
Los medios de producción
2 LOS MEDIOS DE PRODUCCIÓN
2.1
INTRODUCCIÓN
Esta lección es la primera de un conjunto de tres que persiguen el objetivo final de realizar una óptima
distribución en planta (Layout) de una industria.
Lección 2.- Los medios de producción
+
Lección 3.- Elementos auxiliares del sistema de producción
Lección 4.- Distribución en planta
Concretamente en esta lección 2 se explica cómo conocer el proceso industrial a implantar, cuáles
son sus necesidades, cómo reflejarlo gráficamente, y se introduce un procedimiento para realizar la
distribución en planta que en lecciones posteriores se completará.
2.2
DEFINICIÓN DEL PROCESO INDUSTRIAL
2.2.1 Objetivos
El primer paso que se debe seguir para realizar una implantación de una industria es el conocer
perfectamente el proceso industrial a desarrollar. Para ello primero es necesario saber cuáles son los
objetivos que se persiguen con la definición de este proceso. Estos objetivos son los siguientes:
ƒ
Minimizar inversiones en equipos
Los equipos acostumbran a ser bastante caros con lo que se debe intentar no comprar
maquinaria que no se vaya a usar o bien que sea infrautilizada (pudiéndose usar otras máquinas
más universales y menos específicas).
ƒ
Minimizar tiempo total de producción
Evidentemente si se puede realizar una pieza en 2 horas, será mejor que en 4 horas. De todas
formas, se deben tener en cuenta más aspectos para poder valorar este punto, como por
ejemplo el aspecto económico (qué coste económico implica el reducir el tiempo de producción,
y si este coste vale la pena).
ƒ
Utilizar el espacio (existente o a proyectar) de la forma más eficaz
Se debe tener en cuenta que actualmente el espacio significa dinero, con lo que éste se debe
aprovechar al máximo.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p24
Complejos industriales
ƒ
Disponer todos los medios para el máximo confort, satisfacción y seguridad del personal
Actualmente la normativa de seguridad es bastante estricta, con lo que ésta se debe tener en
cuenta en el momento de realizar el diseño. Además, está vigente la idea de que un trabajador
contento con su trabajo es más productivo que otro que no lo esté.
ƒ
Minimizar el coste de manutención (manipulación de materiales)
Hay que tener en cuenta que la manipulación de materiales de un lado a otro son operaciones
que no aportan ningún valor añadido sobre el producto final, sino que provocan un coste. Así
pues, es muy interesante el reducir este tipo de costes teniéndolo en cuenta en el momento del
diseño.
ƒ
Minimizar la diversidad del tipo de equipo para la manutención
Cuantos menos equipos diferentes se tengan mucho mejor para la industria. Se debe tender
(siempre que se pueda) a utilizar equipos universales que puedan realizar varias operaciones
diferentes del proceso. De esta forma, el hecho que uno de estos equipos se estropee no supone
ningún contratiempo demasiado importante para el proceso, pues se puede suplir temporalmente
por otro que pueda hacer lo mismo.
ƒ
Mantener la flexibilidad de la implantación
El proceso industrial es algo que está vivo y que con el tiempo se puede ver modificado. Estas
posibles modificaciones se deben tener en cuenta en el momento del diseño, para que cuando
se produzcan no suponga un coste demasiado elevado para la empresa.
2.2.2 Fuentes de información
El principal problema de cualquier técnico que necesite conocer el proceso industrial de una
implantación es saber de donde tiene que obtener la información. De modo muy esquemático, cabe
indicar que principalmente pueden aparecer dos casuísticas distintas. Estas dos casuísticas están en
función de los conocimientos que tenga el cliente de su proceso industrial a implantar.
A)
El cliente conoce perfectamente el proceso industrial
Puede darse el caso de que el cliente sepa perfectamente cómo funciona el proceso debido a
que ya tiene otras implantaciones similares realizadas, o bien porque ha trabajado cierto tiempo
en una empresa con el mismo sistema, etc. En este caso, la fuente de información principal del
técnico será el propio cliente, del cual hay que extraerle la máxima información posible. Además
se deben aplicar los conocimientos adquiridos por el diseñador (técnico), ya sea por su propia
experiencia, o bien por su enseñanza académica. Y finalmente puede ser necesario buscar
información complementaria específica sobre alguna parte concreta del proceso, como por
ejemplo datos técnicos de alguna máquina, normativa específica, etc.
„
B)
Si el cliente conoce:
„
Cliente
„
Conocimientos diseñador
„
Información complementaria
El cliente no conoce el proceso industrial
Este acostumbra a ser el caso más habitual. El cliente tan sólo sabe lo que quiere producir, pero
no sabe cómo hacerlo. En este caso hay que extraer la información básica del cliente, como por
ejemplo qué hay que producir, qué cantidad, etc. Aparte se deben aplicar también los
conocimientos adquiridos por el diseñador y buscar información complementaria (datos técnicos,
normativa, etc.). En esta casuística es muy importante realizar una búsqueda bibliográfica
bastante exhaustiva para adquirir conocimientos teóricos e intentar ver industrias similares a la
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p25
Los medios de producción
que se tiene que implantar para adquirir conocimientos prácticos. El hecho de ver estas
industrias parecidas no es para copiar su proceso directamente, sino que se debe observar,
estudiar, analizar, criticar y a ser posible mejorar para la nueva implantación.
„
Si el cliente no conoce:
„
Información básica del cliente
„
Conocimientos del diseñador
„
Bibliografía + información complementaria
2.2.3 Representación gráfica del proceso industrial
Una vez el diseñador conoce el funcionamiento del proceso industrial lo debe reflejar en una serie de
diagramas y fichas de máquinas. En estos diagramas debe haber las necesidades del proceso, es
decir, sus operaciones, sus máquinas, sus suministros, etc. En las fichas de máquinas quedan
reflejados los datos técnicos de cada máquina que se va a usar en el proceso industrial.
Æ La información obtenida del proceso industrial se refleja en:
de operaciones/proceso
- Diagramas
de máquinas
de flujos
- Fichas de máquinas
Seguidamente se explican qué son estos diagramas y las fichas de máquinas.
Diagrama de proceso
En este diagrama se grafican todas las operaciones que intervienen en cada proceso industrial que
se tenga en la implantación. Se deben situar en el orden que precisa el proceso y que anteriormente
se debe haber estudiado. Puede ser necesario un diagrama de este tipo para cada proceso que se
desarrolle en la industria que se esté estudiando.
En la figura 2.1 se puede observar un ejemplo genérico de un diagrama de proceso. Normalmente se
parte de una entrada de materias primas y se termina en una salida de producto acabado, aunque
ello no tiene por qué suceder en el 100% de los casos.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p26
Complejos industriales
DIAGRAMA DE PROCESO
ENTRADA
MATERIAS PRIMAS
PROCESO 1
PROCESO 2
PROCESO 3
PROCESO 4
PROCESO 5
SALIDA
PRODUCTO ACABADO
Tratamiento 1
Tratamiento 2
Fig. 2.1. Diagrama de proceso
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p27
Los medios de producción
En este diagrama existen bloques que representan cada una de las operaciones que se encontrarán
en la fábrica.
Diagrama de maquinaria
Una vez determinado el diagrama de operaciones, se realiza el diagrama de maquinaria. En este se
representan todas las máquinas necesarias para conseguir el producto acabado a partir de las
materias primas de la actividad. Así pues, describe las máquinas que aparecen en el proceso
industrial de la actividad que se pretende implantar en la fábrica.
El orden de la maquinaria vendrá determinado por el orden de las operaciones indicadas en el
diagrama anterior.
En la figura 2.2 se puede observar un ejemplo genérico de un diagrama de maquinaria. Se puede
observar que se mantiene la estructura del diagrama de procesos.
Diagrama de flujos
En el diagrama de flujos se representan todas las entradas y salidas de cualquier producto o
suministro en la maquinaria del proceso industrial. Se parte del diagrama de maquinas, desarrollado
anteriormente, añadiéndose los posibles inputs y outputs de las máquinas. A modo de ejemplo, éstos
pueden ser: energía eléctrica (en caso de ser una cantidad considerable), aire a presión (circuito
neumático), agua para refrigeración (o para otro uso), materia prima intermedia, etc.
A todos los inputs y outputs les deben acompañar las cantidades con sus unidades (p.ej. m3/h, kW,
l/s, kg/hora, etc.) y el tipo o tratamiento previo (p.ej. agua tratada, aire filtrado, etc). De igual forma se
graficarán las cantidades del producto no acabado que pasa de una máquina a otra.
En la figura 2.3 se representa un ejemplo genérico de un diagrama de flujos. Se puede observar que
la base del dibujo es el mismo diagrama de maquinaria, añadiéndole las entradas y salidas de cada
máquina.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p28
Complejos industriales
DIAGRAMA DE MAQUINARIA
ALMACENAJE
MATERIAL PRIMAS
MÁQUINA 1
MÁQUINA 2
MÁQUINA 3
MÁQUINA 4
MÁQUINA 5
MÁQUINA 6
ALMACENAJE
PRODUCTO ACABADO
Tratamiento 1
Tratamiento 2
Fig. 2.2. Diagrama de máquinas
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p29
Los medios de producción
DIAGRAMA DE FLUJOS
X0
ALMACENAJE
MATERIAL PRIMAS
X1
MÁQUINA 1
Input 1 (Xa)
X2
X3
Output 1 (Xb)
MÁQUINA 2
Input 2 (Xc)
X4
X5
MÁQUINA 3
Output 2 (Xd)
X7
MÁQUINA 4
X6
MÁQUINA 5
X8
X 13
X9
X 10
MÁQUINA 6
X 11
X 12
Tratamiento 1
ALMACENAJE
PRODUCTO ACABADO
Tratamiento 2
X 14
¾ NOTA:
Se indicarán todas las cantidades de inputs y outputs de las máquinas, así
como, todas las cantidades del producto no acabado que pasa de una máquina
a otra.
X i = Cantidades
Fig. 2.3. Diagrama de flujos
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p30
Complejos industriales
Fichas de máquinas
La información de cada máquina que interviene en el proceso industrial se debe reflejar en una ficha
de máquina. Existen gran variedad de tipos de fichas de máquinas, aunque en el fondo todas dan
más o menos la misma información. Acostumbran a poseer dos partes bien diferenciadas, una
primera de texto y una segunda de información gráfica. En la primera se indican las características de
las máquinas, tales como el nombre, el consumo, la capacidad de producción, los residuos, los
suministros energéticos necesarios, dimensiones, pesos, etc., así como otras características más
particulares como puede ser el hecho que necesite cimentaciones donde apoyar la máquina. En la
figura 2.4 se puede apreciar un ejemplo de esta primera parte.
La segunda parte de una ficha de máquina es aquella que da una información gráfica (tal y como se
ha comentado anteriormente). Esta consta básicamente de un croquis de la máquina (planta y/o
alzado), y en algunas ocasiones se adjunta una fotografía de la misma. Sobre el croquis se debe
representar:
„
Las dimensiones más básicas de la máquina
Para tener una idea del espacio que ocupa físicamente.
„
Acotado de las entrada y salidas energéticas
Se acota, por ejemplo, dónde se encuentra la entrada de energía eléctrica para saber hasta
dónde se tendrá que llegar este suministro.
„
Dimensionado de espacios necesarios
Se deben acotar los espacios de uso propio, de uso exclusivo y de uso compartido.
ƒ
Espacio de uso propio
Es el espacio físico que ocupa la máquina, en el cual no puede haber nada más.
ƒ
Espacio de uso exclusivo
Es el espacio, aparte del propio de la máquina, que necesita esta para poder trabajar,
p.ej. el espacio donde está el operario manipulando. En este espacio no puede cohabitar
nada más, pues si no no se podría trabajar con esta máquina.
ƒ
Espacio de uso compartido
Es aquel espacio que puede necesitar la máquina en algunas ocasiones, pero se puede
compartir con otros usos. P.ej. pasillos para acceder a la máquina, o bien una zona
necesaria para abrir una puerta de la máquina para su mantenimiento. Estos espacios
pueden ser comunes a espacios compartidos de otras máquinas.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p31
Los medios de producción
F.M.-7: MÁQUINA DE MOLDEO POR SOPLADO (SOP-1)
Marca: Battenfeld
Modelo: BFB2-10
Año: 1995
Obra civil
Peso: 20.000 Kg.
Altura: 7 m.
Ruido: nivel máximo 99 dB.
Rugosidad: sin influencia
EMI: sin influencia
Desnivel: máximo 0.5 %
ENTRADAS
Suministros
Materias primas
Granza de poliprepileno blanco virgen
procedente de los alimentadores más granza
de polipropileno blanco recuperado procedente
del molino que entra a una frecuencia de 30
kg./h.
Electricidad:
Potencia: 74 kW
Tensión: 3 × 380
Frecuencia: 50 Hz.
F.P.: 0,9
Consumo: 22 kW/h
Aire comprimido:
Consumo: 34 l/s
Presión: 12 kg/cm2
Agua de refrigeración: Caudal: 0,3 l/s
Temperatura: 10°C
SALIDAS
Residuos
Producto saliente
Productos
Depósito de polipropileno blanco de
dimensiones 250 × 350 × 100 mm. con un
peso de 0,35 kg. que salen a una frecuencia
de 50 piezas/h. y son depositados en rampa
transportadora
Restos de polipropileno blanco residuales de
forma constante de peso 0,25 kg. con una
frecuencia de 50 piezas/h. y que son depositados
en rampa transportadora.
Agua de refrigeración saliente
Caudal: 0,3 l/s
Temperatura: 20°C
Observaciones
Máquina certificada según norma DIN ISO 9001.
El agua de refrigeración no es potable.
Fig. 2.4. Ficha de máquina
Mediante las fichas de máquinas y los diagramas explicados se logra tener perfectamente definido
(de forma gráfica) el proceso industrial y su maquinaria de la actividad a implantar. Seguidamente se
debe aplicar un procedimiento para realizar un planeamiento óptimo.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p32
2.3
Complejos industriales
DISTRIBUCIÓN EN PLANTA DEL PROCESO INDUSTRIAL
La distribución en planta del proceso industrial se encuentra englobada en la distribución en planta
total de la implantación. Por este motivo, en este apartado se aplicarán algunos puntos de un
procedimiento global para la optimización de distribuciones en planta en edificios industriales, el cual
en los capítulos posteriores se completará con la aparición de los elementos auxiliares de producción
(talleres, comedores, vestuarios, oficinas, etc.).
Existen varios procedimientos pero uno de los más usados por su facilidad y reconocimiento por
varios autores es el Sistematic Layout Planning (SLP), el cual indica paso a paso la secuencia a
seguir para obtener la distribución en planta óptima para una implantación industrial.
El SLP es un procedimiento organizado y sistemático para realizar un planeamiento correcto. Fue
implementado por Richard Muther y se sigue usando, ya que, además de haber sido probado miles
de veces, consiste en fijar un cuadro operacional de fases, una serie de procedimientos, un conjunto
de normas que permitan identificar, valorar y visualizar todos los elementos que intervienen en la
preparación de un planteamiento.
A continuación se muestra el gráfico funcional (Fig. 2.5) de este procedimiento, con las
correspondientes actividades a realizar ordenadamente.
Cabe comentar que en este capítulo tan sólo se van a explicar las casillas del SLP que afecten al
proceso industrial, mientras que el resto se detallarán en el capítulo 4 de distribución en planta.
El SLP se puede desglosar en 6 pasos bien diferenciados:
„
Definición. Saber qué se va a fabricar y cómo.
„
Análisis. Analizar las diferentes operaciones del proceso industrial y las diversas dependencias de
las zonas de la planta.
„
Síntesis. Reflejar en unos diagramas el análisis realizado anteriormente, dejando varias opciones
distintas.
„
Evaluación. Comparar entre varias soluciones.
„
Selección. Quedarse con la solución más adecuada para cada caso, posteriormente a realizar la
evaluación..
„
Implantación y seguimiento. Implantar la opción seleccionada y realizar un seguimiento de la
misma.
Antes de empezar la aplicación del SLP, se deben realizar estudios de mercado para saber qué
producto se necesita fabricar y qué cantidad es capaz de absorber el propio mercado de ese
producto. A partir de este punto, se realiza un análisis del producto conociendo las operaciones
necesarias para realizarlo, centrándose éste en un análisis Producto-Cantidad (P-Q).
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p33
Los medios de producción
ANÁLISIS P-Q
P
R
Q
1
RECORRIDO DE
LOS PRODUCTOS
2
S
RELACIONES
ENTRE LAS
ACTIVIDADES
3
DIAGRAMA
RELACIONAL DE
RECORRIDOS Y/O
ACTIVIDADES
4
NECESIDADES DE
ESPACIO
ESPACIO
DISPONIBLE
5
6
DIAGRAMA
RELACIONAL DE
ESPACIOS
7
PERSONAL
FACTORES
INFLUYENTES
LIMITACIONES
PRÁCTICAS
SERVICIOS
8
9
PROYECTO X
PROYECTO Z
PROYECTO Y
VALORACIÓN
PROYECTO
SELECCIONADO
Fase siguiente
Repetir, en esencia, el mismo
proceso para cada sector
FINAL DEL PROCESO
DETALLE
SECTOR
DETALLE
ASECTOR
DETALLE
BSECTOR
C
[Muther Pág. 28, Konz Pág. 38, Heredia Pág. 90, Phillips Pág. 134, Turner Pág. 104].
Fig. 2.5. Gráfico SLP
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p34
Complejos industriales
2.3.1 Análisis producto-cantidad (P-Q), definición del SLP
Es un análisis a realizar para todos los productos (o materiales, piezas, etc.) a fabricar. Se grafican en
una tabla las cantidades de cada producto ordenados de mayor a menor cantidad. Este análisis
corresponde a la casilla 1 del SLP (Sistematic Layout Planning) y forma parte de la definición del
proceso.
Cantidad
A modo de ejemplo, se muestra la figura 2.6, donde en la imagen pequeña se puede observar la
forma de establecer una curva colocando en orden decreciente las cantidades producidas por artículo
o variedad de producto. El gráfico P-Q tiene una curva parecida a una hipérbola y es generalmente
asintótica por sus dos extremos.
q
P
A
B
Productos (Artículos o Variedades de productos)
Fig. 2.6. Análisis P-Q
Este gráfico está íntimamente relacionado con la maquinaria del proceso a preparar. En un extremo
de la curva (zona A de imagen grande de Fig. 2.6) se observan cantidades importantes de unos
pocos productos o variedades. Las fabricaciones correspondientes requieren, esencialmente,
condiciones y métodos de producción de grandes masas. Es aconsejable para estos productos
escoger un sistema de fabricación en serie con maquinaria especializada.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p35
Los medios de producción
En el otro extremo de la curva (zona B) aparecen un gran número de productos fabricados en
cantidades pequeñas. Exigen unas condiciones de trabajo “a medida”: en este caso, la fabricación
deberá enfocarse a un sistema mucho más manual (no automatizado), con maquinaria universal (que
pueda utilizarse para varios productos y/o varias operaciones del proceso).
Dicho de otra forma, algunos productos se prestan a instalaciones mecanizadas y a un tipo de
planteamiento automatizado, mientras que otros exigen unos métodos de manutención flexibles, unos
equipos estandarizados dispuestos para poder efectuar operaciones universales.
2.3.2 Análisis y síntesis del SLP
Cabe recordar que en este capítulo se está abordando tan sólo el tema del proceso industrial y que el
procedimiento SLP es global para todos los elementos que puedan aparecer en una distribución en
planta (no sólo el proceso industrial).
Realizada esta aclaración, cabe indicar que en lo que se refiere justamente al proceso industrial, las
casillas 2, 3 y 4 del SLP se sustituyen por los diagramas de proceso, máquinas, flujos y las fichas de
máquinas explicados anteriormente, los cuales realizan la función de análisis del SLP.
A partir de estos diagramas se puede conocer las necesidades de espacio (casilla 5 SLP) para cada
una de las operaciones del proceso y realizar un primer diagrama relacional de espacios (casilla 7) de
sólo la parte del proceso industrial. Evidentemente aquí ya influirá el espacio disponible (casilla 6), al
que deberá adaptarse la distribución en planta del proceso.
El diagrama relacional de espacios realiza la función de síntesis del SLP.
Diagrama relacional de espacios
Antes de realizar este diagrama, se debe tener muy claro cuáles son los espacios necesarios para
cada operación del proceso. Para ello es muy importante el conocer el número de máquinas
necesario. Esta cantidad, en el caso de máquinas iguales trabajando en paralelo, se extrae
básicamente de la siguiente división:
N º máq. =
N º piezas _ a _ producir _ por _ hora
;
N º piezas _ que _ puede _ hacer _1_ máq. _ en _1_ hora
El problema radica en que esta ecuación es muy teórica. Existen una serie de factores que también
deben considerarse para evitar problemas posteriores en el funcionamiento de la planta industrial. Así
pues, en el momento de escoger la cantidad de máquinas necesarias se deben tener en cuenta:
„
Las puntas de producción
La maquinaria debe ser capaz de absorber las puntas de producción que se produzcan en la
fábrica.
„
El mantenimiento
Se puede dar el caso de que halla máquinas que cada cierto periodo de tiempo necesitan unas
horas de mantenimiento. Si esto no se ha previsto, puede ocasionar distorsiones en la normal
funcionamiento del proceso industrial.
„
La probabilidad de estropearse la máquina
Evidentemente ningún fabricante da la información sobre cada cuanto una máquina da
problemas, pero hay que tener en cuenta el hecho de que las máquinas puedan fallar. Ello
implica que puede ser conveniente el adquirir más máquinas de las estrictamente necesarias
para evitar problemas a posteriori.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p36
Complejos industriales
Entrando en el tema de los diagramas relacionales de espacios, cabe comentar que el espacio que
necesita cada máquina se extrae de las fichas de máquinas, explicadas anteriormente, y que junto
con la normativa vigente (Seguridad y Salud, NBE-CPI, etc.) se acaba hallando el espacio necesario
para cada operación del proceso industrial.
Una vez se tiene cada operación con su superficie necesaria, se representa en un papel
cuadriculado, o bien en un programa informático de dibujo, cada operación mediante un cuadrado.
Los cuadrados de las distintas operaciones deben estar a escala y mantener las proporciones entre
ellos.
Siguiendo el orden del diagrama de proceso, se unen los diferentes cuadros entre sí obteniendo el
diagrama relacional de espacios, que en este caso no es más que un primer esbozo de la distribución
en planta de las distintas zonas del proceso industrial a escala. De esta forma se ha conseguido
definir el proceso, representarlo y tener una primera idea de su distribución y espacio necesario. El
siguiente paso sería insertar todo esto en el conjunto de la planta junto con los elementos auxiliares,
punto que ya se explicará en el capítulo 4.
En la figura 2.7 se puede apreciar una parte de un diagrama relacional de espacios, a falta de unir los
cuadros entre sí.
1
Cortar
15 m2
2
3
Taladrar
21 m2
Acabado
18 m2
Fig. 2.7. Diagrama relacional de espacios
2.4
FORMAS DE PROCESOS INDUSTRIALES
La forma de los flujos de materiales de los procesos industriales puede llegar a ser muy variada. En
este apartado se adjuntan algunos ejemplos, tanto para flujos horizontales (Fig. 2.8) como para flujos
verticales (Fig. 2.9).
La forma del proceso industrial puede venir delimitada por multitud de factores, como por ejemplo
cuántos accesos (calles) hay al edificio, la forma del edificio (cuadrado, rectangular, forma no regular,
etc.), si la parcela se encuentra en una esquina, desnivel del terreno (flujo vertical), etc.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p37
Los medios de producción
MODELOS BÁSICOS DE FLUJOS HORIZONTALES
EN RECTA
EN “L”
CIRCULAR O EN “O”
EN “U”
EN “S”
EN “S”
Fig. 2.8. Flujos horizontales
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
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Complejos industriales
MODELOS BÁSICOS DE FLUJOS VERTICALES
PLANTA 2
PLANTA 1
PLANTA 0
PLANTA 2
PLANTA 1
PLANTA 0
Fig. 2.9. Flujos verticales
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p39
Elementos auxiliares del sistema de producción
3 ELEMENTOS AUXILIARES DEL SISTEMA DE PRODUCCIÓN
3.1
INTRODUCCIÓN
Tal y como se comentó en la lección anterior, esta es la segunda de un conjunto de 3 lecciones que
persiguen el objetivo final de realizar una óptima distribución en planta (Layout) de una industria.
Lección 2.- Los medios de producción
+
Lección 3.- Elementos auxiliares del sistema de producción
Lección 4.- Distribución en planta
Así como en la lección anterior se explicaban los elementos directos de producción (maquinaria,
operarios y materiales), esta lección 3 se centra en los elementos auxiliares de un sistema de
producción. Se indica qué son, cuáles son y qué aspectos (normativos y aconsejables) se deben
tener en cuenta en el momento de su diseño.
3.2
DEFINICIÓN
Los elementos auxiliares de producción son todos aquellos que quedan fuera del propio proceso
industrial principal. Sin ellos este proceso no se podría desarrollar, o bien sus condiciones no serían
adecuadas para el trabajo de los operarios desde el punto de vista de necesidades de éstos o desde
el punto de vista normativo de los lugares de trabajo.
Así pues, no se puede concebir la idea de realizar una distribución en planta sin tenerlos en cuenta,
pensando tan sólo en las necesidades del proceso industrial.
3.3
CLASIFICACIÓN
Los elementos auxiliares de producción pueden clasificarse en dos grandes grupos; servicios
generales de fabricación y servicios para el personal.
Los servicios generales de fabricación son todos aquellos servicios que están fuera del proceso
principal de fabricación pero que resultan esenciales para el normal funcionamiento de este proceso.
Dentro de estos servicios se incluyen las unidades de producción o transformación de energía, de
vapor, de agua de para el proceso, de aire comprimido, etc. Además también se incluyen las oficinas,
laboratorios, almacenes y talleres auxiliares (principalmente destinados a tareas de mantenimiento de
la planta).
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p40
Complejos industriales
Los servicios para el personal son aquellos que sirven para satisfacer las necesidades más básicas
de los trabajadores con el objetivo de que los operarios se encuentren lo más cómodos posible en el
lugar de trabajo y que se cumpla lo estipulado en la normativa vigente. Dentro de estos servicios se
incluyen comedores, servicios de higiene, servicios médicos, servicios recreativos y aparcamientos.
Seguidamente se indica la clasificación explicada en los parágrafos anteriores de forma esquemática.
„
Elementos auxiliares de la producción
„
Servicios generales de fabricación
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
„
Unidades de producción o transformación de energía, vapor, etc.
Oficinas
Laboratorios
Almacenes
Talleres auxiliares
Servicios para el personal
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
Comedores
Servicios de higiene
Servicios médicos
Servicios recreativos
Aparcamientos
Todos estos elementos auxiliares también deben tenerse en cuenta en el momento de realizar una
distribución en planta óptima de una industria. Por este motivo, en el resto del presente capítulo se
detalla cada uno de ellos indicando qué incluyen, qué normativa les es aplicable (sólo mencionarla,
no se entra en detalle de la normativa pues podría llegar a ser muy extenso) y qué recomendaciones
se dan para su diseño.
3.4
SERVICIOS GENERALES DE FABRICACIÓN
3.4.1 Unidades auxiliares para la producción
„
INCLUYEN
ƒ
Estaciones transformadoras y generadores de electricidad
La energía eléctrica se puede contratar en Baja Tensión (B.T.) o bien en Media Tensión
(M.T.). En función de las características de la industria, puede salir más económica una
opción o la otra. De hecho, tan sólo hay que realizar unos simples cálculos con las tarifas de
cada opción y el consumo eléctrico de la planta. Cabe tener en cuenta que en el caso de
contratar en B.T., la estación transformadora (instalación y mantenimiento) correría a cargo
de la empresa suministradora del servicio, encontrándose como único problema que en
alguna ocasión esta estación se debería ubicar en el interior de la parcela de la industria a
implantar. En ese caso, se cedería la superficie necesaria y se debería poder tener acceso
directo desde la calle al recinto de la estación. En caso de contratar en M.T., la estación
trasformadora correría a cuenta de la industria a instalarse, encargándose de costear su
instalación y su posterior mantenimiento. En cambio, el precio de contratación de
electricidad sería más bajo.
Otro aspecto a considerar es la conveniencia o no de instalar un generador de electricidad.
Este punto depende completamente de las necesidades de la empresa. Se debería ver si
ésta puede permitirse el lujo de estar varias horas sin suministro eléctrico y que no afectara
al proceso de fabricación.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p41
Elementos auxiliares del sistema de producción
„
ƒ
Tratamiento de aguas para el proceso
Para algún proceso particular puede ser necesario tratar el agua que se va a usar, por
ejemplo destilarla, desclorificarla, colorearla, etc. Todas estas operaciones necesitan de un
proceso secundario el cual también hay que ubicar en la planta.
ƒ
Estaciones depuradoras para efluentes de todo tipo
En el caso que la industria precise de una depuradora para efluentes y el lugar donde se
ubique no tenga una o no sea suficiente su capacidad, será necesario diseñarla dentro de la
parcela de la industria. En ese caso hay que analizar dónde será el mejor lugar para situarla
e intentar optimizar esa ubicación mediante una visión global de la distribución en planta de
la implantación.
ƒ
Instalaciones de producción de aire comprimido
En caso que la industria a implantar precise del servicio de aire comprimido, implicará la
necesidad de espacios para la ubicación de la maquinaria para su producción. Así por
ejemplo, seguro que se necesitará un espacio para los compresores.
ƒ
Instalaciones de producción de vapor
En caso que la industria necesite vapor de agua para alguna operación del proceso
principal, se deberá tener en cuenta en el momento de diseñar la distribución en planta los
espacios que puede necesitar esta instalación secundaria, por ejemplo una caldera.
ƒ
Centralizaciones de oxígeno, acetileno, gas, etc.
Existen otro tipo de instalaciones que también pueden necesitar dependencias separadas
dentro de la planta industrial, con lo cual es importante conocer cuáles son e intentar
optimizar su distribución final.
NORMATIVA
Desde el punto de vista normativo en el diseño de estos tipos de unidades auxiliares, cabe
comentar que la mayoría de ellas disponen de Reglamentos Específicos, los cuales indican
cómo debe ser su diseño dentro de una planta industrial.
„
RECOMENDACIONES
Las recomendaciones principales que se pueden dar para el diseño de las unidades auxiliares
para la producción son las siguientes:
ƒ
Situar la unidad auxiliar al lado mismo de una necesidad puntual
En caso de que la unidad auxiliar produzca algún tipo de suministro con un solo punto de
consumo, o bien con un punto de consumo muy superior a los demás, es aconsejable situar
esta unidad auxiliar lo más próxima posible a este punto.
ƒ
Situar cerca del centro de gravedad (c.d.g). del consumo repartido
En caso de varios puntos de consumo repartidos por la planta, es aconsejable situar las
unidades auxiliares de producción lo más cerca posible del centro de gravedad de estos
consumos. De esta forma se ahorra material y mantenimiento en conducciones.
3.4.2 Oficinas
De forma genérica, se entiende como oficinas aquellas dependencias donde se realizan trabajos
administrativos. La variedad de estos trabajos puede llegar a ser muy grande, como contabilidad,
ventas, dirección, realización de proyectos, etc.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p42
„
Complejos industriales
NORMATIVA
En el diseño de las oficinas, la normativa más estricta normalmente acostumbra a ser las
Ordenanzas Municipales del municipio donde se implanta la industria. Estas pueden definir los
espacios mínimos necesarios, como deben ser sus divisiones interiores, su altura mínima, etc.
Además de estas Ordenanzas Municipales, la zona de oficinas también se ve afectada por la
norma básica de la edificación de protección contra incendios (NBE-CPI 96), la cual marca
cuáles son los recorridos máximos de evacuación, las salidas de emergencia, las protecciones
necesarias contra incendios, las dimensiones mínimas de los pasillos, etc. Todos estos puntos
pueden encontrarse (en algunos casos) incluidos en las mismas Ordenanzas Municipales,
siendo estas últimas (normalmente) más estrictas que la NBE-CPI 96.
Por último, en cuanto a normativa se refiere, hay que tener en cuenta el Real Decreto 486/1997,
el cual da unas disposiciones mínimas de seguridad y salud en los lugares de trabajo. Este Real
Decreto define como deben ser los lugares de trabajo y es la trasposición de la Directiva
Europea 89/654/CEE. El Real Decreto es un poco ambiguo y por este motivo se realizó
posteriormente su guía técnica, Guía Técnica para la evaluación y prevención de los riesgos
relativos a la utilización de lugares de trabajo. Esta Guía Técnica se puede encontrar en la
página web del Ministerio de Trabajo y Asuntos Sociales del gobierno español, concretamente la
dirección donde se puede hallar es: www.mtas.es/insht/practice/G_lugares.htm
Puede suceder, al igual que la NBE-CPI 96, que las Ordenanzas Municipales ya incluyan
aspectos indicados en el Real Decreto 486/1997. En ese caso puede ser que estas Ordenanzas
sean más restrictivas que el propio Real Decreto.
Como ejemplo de lo indicado en el Real Decreto 486/1997, para locales comerciales de
servicios, de oficinas y despachos, obliga a tener una altura mínima de 2,5 m, una superficie libre
2
3
de 2 m por trabajador y un volumen libre de 10 m por trabajador.
„
RECOMENDACIONES
Las recomendaciones principales que se pueden dar para el diseño de oficinas son las
siguientes:
ƒ
Conocer el organigrama de la empresa
El organigrama de la empresa define la estructura organizativa de la empresa. De esta
forma se sabe cuantos departamentos existen y cuáles son sus necesidades de despachos.
ƒ
Divisiones mínimas
Cuantas menos divisiones internas existan en las oficinas, más fácil es posteriormente el
realizar modificaciones en la distribución de los lugares de trabajo, o sea, más fácil resulta
adaptar las dependencias existentes a posibles reestructuraciones internas.
ƒ
Paredes desmontables
Siguiendo con la idea anterior de las divisiones mínimas, en caso de que tenga que
haberlas, mejor que estas sean desmontables (p.ej. tipo Cartón-Yeso). De esta forma el
diseño tiende a ser lo más versátil posible.
ƒ
Estructura con sobrecarga máxima
El hecho que la distribución de las oficinas sea algo que está constantemente vivo, que no
sea estático con el tiempo, puede ocasionar problemas de tipo estructural. Por ejemplo, si
en la disposición inicial se ha previsto una estructura para una zona de archivo con una
2
sobrecarga de 1000 kg/m y posteriormente, con el tiempo, la ubicación de este archivo se
ve modificada, es muy probable que se causen problemas estructurales debido a que su
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p43
Elementos auxiliares del sistema de producción
nueva ubicación no se calculó para soportar ese peso. Este tipo de problemas se deben
prever y tener en cuenta para no limitar la flexibilidad de la distribución.
ƒ
Instalaciones bajo múltiples condiciones
Al igual que antes se ha indicado que la distribución de las oficinas se puede ver alterada
con el paso del tiempo (para adaptarse a las nuevas necesidades), no se puede permitir que
las instalaciones sean justamente un freno a esa flexibilidad. Por ello es bueno diseñar
instalaciones que se puedan modificar con facilidad, por ejemplo que las canalizaciones
circulen por el falso techo, por un suelo flotante, o bien mediante conducto visto, etc.
ƒ
Posibles ampliaciones
En el diseño de las oficinas se deben tener en cuenta las posibles necesidades futuras de
ampliaciones de estas. Se pueden realizar dejando libre un espacio anexo a las oficinas
iniciales o también calculando una estructura capaz para soportar otra planta encima de la
actual y el día que sea necesaria construirla.
ƒ
Vigilar condiciones socio-psicológicas y de confort
En el diseño de las oficinas se deben tener en cuenta las condiciones de trabajo. Éstas
deben ser adecuadas para el trabajo a desarrollar en su interior. Así pués, por ejemplo, hay
que controlar la iluminación (que sea adecuada), la ventilación (renovaciones por hora y
velocidad de entrada y salida), etc.
3.4.3 Laboratorios
„
INCLUYE
Normalmente cuando se habla de laboratorios dentro del mundo industrial se hace referencia a
laboratorios de control, o bien a laboratorios de investigación. Los primeros están enfocados en
la mayoría de ocasiones al control de calidad de los productos que se fabrican en la planta,
mientras que los segundos se dirigen a investigar nuevas técnicas, nuevos productos, nuevas
modificaciones sobre técnicas o productos existentes, etc.
„
NORMATIVA
La primera normativa que hay que analizar son las Ordenanzas Municipales, aunque la mayoría
de ellas no tratan sobre los laboratorios. Aparte de estas Ordenanzas, es probable que en
función de los materiales o maquinaria usados en el laboratorio, existan Reglamentos
Específicos, los cuales en caso de que existan hay que cumplir para el diseño de laboratorios
(p.ej. reglamento específico para productos radioactivos).
Por último, en el diseño de laboratorios se debe considerar lo indicado en el Real Decreto
486/1997 referente a la seguridad y salud en los lugares de trabajo.
„
RECOMENDACIONES
Para laboratorios de control de calidad es aconsejable situarlos dentro de la zona de producción.
Ello es debido al elevado tráfico existente de piezas o productos entre la zona de producción y el
laboratorio. De esta forma se reducen desplazamientos que no implican ningún valor añadido al
producto, pero sí un coste económico.
Para laboratorios de investigación, es recomendable situarlos en edificio aislados, y
preferiblemente apartados del proceso industrial. De esta forma se consigue evitar posibles
molestias procedentes del proceso tales como ruidos, olores, etc. Además se consigue separar
el laboratorio de la parte más sucia de la planta (zona de fabricación), con lo que adquiere un
carácter mucho más noble.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p44
Complejos industriales
3.4.4 Almacenes
„
INCLUYE
Normalmente en una industria se encuentran los siguientes tipos de almacenes:
„
ƒ
Los de materias primeras
Usualmente situados al principio del proceso industrial.
ƒ
Los de productos semi-terminados
Situados entre operación y operación del proceso de fabricación.
ƒ
Los de productos terminados
Situados al final del proceso industrial de la planta.
ƒ
Los de herramientas y piezas de recambio
Situados cerca de donde se van a usar las herramientas o cerca de donde se encuentren
las máquinas de la cuales se tienen piezas de recambio. De todas formas, estos últimos
almacenes no tendrían por qué estar cerca de la maquinaria si su uso es muy esporádico.
NORMATIVA
La normativa aplicable al diseño de los almacenes es las Ordenanzas Municipales (en caso que
digan algo al respecto), la NBE-CPI 96 (definiendo recorridos de evacuación, salidas de
emergencia, etc.) y reglamentos específicos en función del material a almacenar (p.ej. productos
contaminantes que no se pueden dejar en la intemperie).
„
RECOMENDACIONES
ƒ
Estudiar bien la estrategia de stocks
Hay que tener en cuenta que todas las operaciones realizadas en almacenes añaden un
coste y ningún valor añadido al producto final. Además, hay que pensar que hoy en día el
terreno vale dinero, con lo cual no sirve de nada construir unos almacenes muy grandes si
después no se van a usar (es una inversión inútil).
ƒ
Mejor locales “Big Box”
El espacio para almacenar productos se puede aprovechar de forma tridimensional, o sea,
en planta y en altura. Desde este punto de vista es mucho mejor diseñar edificios para
almacenes que sean de techo plano (V1) que edificios con cubiertas a dos aguas (V2). Con la
primera opción se obtiene más volumen para poder rellenar almacenando productos.
V1
ƒ
>
V2
Automatizar el almacén a partir de 8 o 9 m de altura
A partir de cierta altura la manipulación manual de los productos almacenados se hace muy
complicada (ver Imagen 3.1), con lo que es aconsejable automatizarla.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p45
Elementos auxiliares del sistema de producción
Imagen 3.1. Almacenaje en altura
3.4.5 Talleres auxiliares
„
INCLUYE
Dentro de los talleres auxiliares se engloban los de mantenimiento de herramientas y útiles de
trabajo, y los de mantenimiento de maquinaria.
„
NORMATIVA
La normativa aplicable al diseño de los talleres auxiliares es las Ordenanzas Municipales (en lo
referente a talleres mecánicos), la NBE-CPI 96 (definiendo recorridos de evacuación, salidas de
emergencia, etc.) y reglamentos específicos en función de las herramientas y maquinaria en
cuestión).
„
RECOMENDACIONES
Pueden existir dos casuísticas distintas:
ƒ
Si el mantenimiento es habitual, situar el taller lo más próximo posible a donde estén las
herramientas o máquinas a realizar el mantenimiento. En caso de varias máquinas, mejor
situarlo en el centro de gravedad de estas. De esta forma se ahorran desplazamientos
(distancias menores).
ƒ
Si el mantenimiento es esporádico, mejor situar el taller en una zona separada. De esta
forma no se pierde mucho tiempo con desplazamientos porque hay pocos, y al menos el
taller no molesta al proceso en medio de la planta.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p46
Complejos industriales
3.5
SERVICIOS PARA EL PERSONAL
3.5.1 Comedores
„
INCLUYE
Existen varias posibilidades de comedores:
„
ƒ
Cocina completa
En este caso, el comedor es tipo restaurante, complicándose el aspecto de las instalaciones
a realizar.
ƒ
Calienta-platos
La empresa ofrece un local donde los empleados pueden comer, pero tienen que traerse la
comida de sus casas.
ƒ
Catering
Es el más habitual actualmente, la empresa contrata un catering, con lo que no es necesaria
toda la instalación ni el espacio para cocina dentro de la empresa.
ƒ
....
Existen otras posibilidades, pero los mencionados antes son los más habituales en las
industrias actualmente.
NORMATIVA
La normativa aplicable al diseño de los comedores es las Ordenanzas Municipales (en lo
referente a cocinas y restaurantes), la NBE-CPI 96 (definiendo recorridos de evacuación, salidas
de emergencia, etc.) y el Real Decreto 486/1997, donde por ejemplo se indica que la altura
mínima de los comedores debe ser de 2,5 m.
„
RECOMENDACIONES
Se acostumbran a diseñar comedores dentro de la empresa cuando los operarios disponen de
poco tiempo para comer o bien la parcela se encuentra muy apartada de sus viviendas o
restaurantes económicos.
De todas formas, el ofrecer o no este servicio y que tipo de servicio se ofrezca siempre acaba
dependiendo de la política de la empresa que se va a implantar.
3.5.2 Servicios de higiene
„
INCLUYE
Dentro de servicios de higiene se incluyen vestuarios y aseos (lavabos, WC, urinarios, etc.).
„
NORMATIVA
Normalmente los servicios de higiene están siempre bastante bien detallados en las Ordenanzas
Municipales. Además también se debe cumplir lo indicado en el Real Decreto 486/1997. Como
ejemplo se muestran algunas de las indicaciones de este Real Decreto al respecto:
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p47
Elementos auxiliares del sistema de producción
„
ƒ
Serán necesarios vestuarios cuando los trabajadores deban llevar ropa especial.
Se entiende como ropa especial la que sólo se utiliza para la actividad del trabajo.
ƒ
Los vestuarios deberán poseer taquillas individuales cerradas bajo llave.
Lo cual indica que en el diseño se debe prever un espacio para estas.
ƒ
Disponer de 1 lavabo cada 10 trabajadores o fracción.
Estos 10 trabajadores deben estar trabajando de forma simultanea, al mismo tiempo.
ƒ
Disponer de 1 ducha para cada 10 trabajadores o fracción (simultáneos).
ƒ
Disponer de 1 water cada 25 hombres o fracción (simultáneos).
ƒ
Disponer 1 water cada 15 mujeres o fracción (simultáneas).
RECOMENDACIONES
Cabe destacar la situación relativa de los vestuarios respecto al reloj de fichar de la empresa. Es
aconsejable que el operario, al llegar a la industria, vaya hacia los vestuarios, se cambie,
después fiche y finalmente acceda al lugar de trabajo. Al terminar su jornada laboral, es
recomendable que desde su lugar de trabajo se dirija hacia el reloj de fichar y después a los
vestuarios para cambiarse. Esto parece una tontería, pero el no hacerlo así (invertir el orden
entre los vestuarios y el reloj de fichar) ha traído muchos problemas de trabajadores que
permanecían un buen tiempo en los vestuarios para trabajar menos.
Entrar
Vestuarios
Fichar
Lugar de trabajo
Salir
En algunos casos se diseñan naves industriales sin conocer la empresa que después habitará en
su interior. En ese caso no se puede saber la cantidad de trabajadores que habrá posteriormente
en plantilla. Ello dificulta la elección de la cantidad de WC a implantar. Seguidamente se adjunta
un listado del número de inodoros aconsejables en función de los metros cuadrados de nave
industrial (recordar que es completamente orientativa, cabe la posibilidad de que posteriormente
no cumpla con la normativa vigente).
Superficie
2
< 250 m
2
251 – 400 m
2
401 – 550 m
2
551 – 750 m
2
751 – 1000 m
2
1001 – 1300 m
2
Aparatos WC
2 WC
3 WC
4 WC
5 WC
6 WC
7 WC
2
A partir de 1300 m se instalará 1 WC más por cada 300 m o fracción en exceso.
Para el cálculo de superficie no se consideran las destinadas a almacenes.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p48
Complejos industriales
3.5.3 Servicios médicos
„
INCLUYE
Dentro de servicios médicos se incluyen las salas de curas para accidentes laborales y las salas
de visitas para medicina preventiva.
„
NORMATIVA
La primera normativa a aplicar en su diseño son las Ordenanzas Municipales, en caso que traten
el tema. Además la NBE-CPI 96 para recorridos de evacuación, salidas de emergencia, etc., y
finalmente el Real Decreto 486/1997. Este último, a modo de ejemplo, dictamina que:
„
ƒ
Será necesario un local de primeros auxilios para empresas de más de 50 trabajadores.
ƒ
Será necesario un local de primeros auxilios para empresas con actividades peligrosas
mayores de 25 trabajadores.
ƒ
Será necesario un quirófano para industria pesada (minería, siderurgia, etc.).
RECOMENDACIONES
Se aconseja disponer de salas de visitas para medicina preventiva sólo para grandes empresas;
para las medianas y pequeñas se aconseja utilizar las instalaciones de una Mutua privada.
Es aconsejable que el local de primeros auxilios tenga fácil acceso desde el exterior, para
posible caso de evacuación urgente mediante ambulancia.
3.5.4 Servicios recreativos
„
INCLUYE
Dentro de servicios recreativos se incluyen:
ƒ
Sala de reuniones
Estas salas están destinadas a reuniones de los trabajadores, no tienen nada que ver con
las salas de reuniones que se puedan disponer en las oficinas.
ƒ
Bar
Es muy interesante disponer de un bar siempre que no haya ninguno cerca. Es un punto de
encuentro entre trabajadores de distintas zonas de la industria, aparte que los precios
acostumbran a ser más económicos.
ƒ
Zona deportiva
Es un servicio que se ofrece en caso de que los operarios dispongan de tiempo libre en su
jornada laboral. Es muy adecuado para disipar tensiones del trabajo.
ƒ
Guarderías
Es un servicio que se está usando cada vez más frecuentemente, debido al problema
creciente en la sociedad actual donde los dos cónyuges trabajan y tienen problemas para
vigilar a sus hijos.
ƒ
Sala de descanso
En según que tipo de trabajos es bueno disponer de una sala de descanso para el personal
(trabajos muy duros o con largas jornadas laborales).
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p49
Elementos auxiliares del sistema de producción
„
NORMATIVA
Para el diseño de cada servicio auxiliar descrito anteriormente se debe observar las
disposiciones indicadas en las Ordenanzas Municipales. Aparte se deberá cumplir con lo
estipulado en la NBE-CPI 96 y lo indicado en el Real Decreto 486/1997. Este último dice que
deberán existir zonas de descanso en el caso de que la seguridad o salud lo exijan (el Real
Decreto es muy ambiguo en este aspecto).
„
RECOMENDACIONES
Los servicios recreativos dependen de la política de la empresa, aunque siempre es preferible
que los trabajadores se sientan a gusto en la empresa donde estén.
3.5.5 Aparcamientos
„
NORMATIVA
Las Ordenanzas Municipales de cada localidad describen las dimensiones mínimas de las plazas
de parking y la cantidad de éstas.
„
3.6
RECOMENDACIONES
ƒ
Es aconsejable separar el aparcamiento de los trabajadores y de las visitas.
No es conveniente que cuando venga una visita importante no encuentre lugar para aparcar
porque todos están ocupados por los trabajadores de la planta.
ƒ
Tomar como dimensiones de referencia: 6x3 m para coches grandes, y 5x2,5 m para
coches pequeños.
Siempre debiendo cumplir con lo indicado en la normativa vigente.
ƒ
El aparcamiento en la intemperie siempre resulta más económico que un parking cubierto.
Este punto vuelve a depender de la política de la empresa y del espacio disponible en el
lugar de implantación de la industria.
BIBLIOGRAFÍA MUY INTERESANTE
Para tener una orientación práctica de dimensiones y espacios de cada una de las dependencias
explicadas en esta lección, se recomienda el libro Arte de Proyectar en Arquitectura de Ernst Neufert.
Otro libro recomendado para esta lección, aunque bastante más teórico que el anterior, es
Arquitectura y Urbanismo Industrial de Rafael de Heredia.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p51
Distribución en planta
4 DISTRIBUCIÓN EN PLANTA
4.1
INTRODUCCIÓN
Tal y como se ha ido comentando en las lecciones anteriores, esta lección es la última de un conjunto
de tres que persiguen el objetivo final de realizar una óptima distribución en planta (Layout) de una
industria.
Concretamente, en esta lección 4 se explica los pasos a seguir para aplicar un procedimiento (SLP)
con el objetivo de lograr una distribución en planta óptima de una industria. Para ello se necesita
considerar los conocimientos previos adquiridos en las dos lecciones anteriores y plasmarlos en una
solución de diseño de distribución en planta.
Lección 2.- Los medios de producción
+
Lección 3.- Elementos auxiliares del sistema de producción
Lección 4.- Distribución en planta
Así pues, se deben ubicar y repartir los elementos de producción en el terreno donde se va a realizar
la implantación. Ello deberá procederse teniendo en cuenta tanto los elementos directos de
producción (maquinaria, operarios y materiales) como los elementos auxiliares de producción
(servicios generales de fabricación y servicios para el personal).
De todas formas, en la lección 2 se explicó cómo realizar la distribución del proceso industrial
propiamente dicho, con lo que el conjunto proceso industrial será un elemento más a distribuir como
lo puedan ser las oficinas, los comedores, los almacenes, etc.
4.2
SISTEMATIC LAYOUT PLANNING (SLP)
El SLP es un procedimiento organizado y sistemático para realizar un planeamiento correcto. Existen
más procedimientos, pero uno de los más usados por su facilidad y reconocimiento por varios autores
es el Sistematic Layout Planning (SLP), que indica paso a paso la secuencia a seguir para obtener la
distribución en planta óptima para una implantación industrial.
En la figura 4.1 se muestra el gráfico funcional de este procedimiento, con las correspondientes
actividades a realizar ordenadamente.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p52
Complejos industriales
ANÁLISIS P-Q
P
R
Q
1
RECORRIDO DE
LOS PRODUCTOS
2
3
DIAGRAMA
RELACIONAL DE
RECORRIDOS Y/O
ACTIVIDADES
S
RELACIONES
ENTRE LAS
ACTIVIDADES
4
NECESIDADES DE
ESPACIO
ESPACIO
DISPONIBLE
5
6
DIAGRAMA
RELACIONAL DE
ESPACIOS
7
PERSONAL
FACTORES
INFLUYENTES
LIMITACIONES
PRÁCTICAS
SERVICIOS
8
9
PROYECTO X
PROYECTO Z
PROYECTO Y
VALORACIÓN
PROYECTO
SELECCIONADO
Fase siguiente
Repetir, en esencia, el mismo
proceso para cada sector
FINAL DEL
PROCESO
DETALLE
SECTOR
DETALLE
ASECTOR
DETALLE
BSECTOR
C
[Muther Pág. 28, Konz Pág. 38, Heredia Pág. 90, Phillips Pág. 134, Turner Pág. 104].
Fig. 4.1. Gráfico SLP
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p53
Distribución en planta
Tal y como se indicó en lecciones anteriores, el SLP se puede desglosar en seis pasos bien
diferenciados:
ƒ
Definición. Saber qué se va a fabricar y cómo.
ƒ
Análisis. Analizar las diferentes operaciones del proceso industrial y las diversas dependencias
de las zonas de la planta.
ƒ
Síntesis. Reflejar en unos diagramas el análisis realizado anteriormente, dejando varias opciones
distintas.
ƒ
Evaluación. Comparar entre varias soluciones.
ƒ
Selección. Escoger la solución más adecuada para cada caso, posteriormente a realizar la
evaluación.
ƒ
Implantación y seguimiento. Implantar la opción seleccionada y realizar un seguimiento de la
misma.
En la introducción ya se ha comentado que el proceso industrial se considera como una sola
actividad, aunque se debe ser consciente de que está formado por múltiples operaciones. Estas
operaciones ya tienen que haber estado óptimamente organizadas con anterioridad (explicado en la
lección 2).
Antes de la aplicación del SLP, se deben realizar estudios de mercado para saber qué producto se
necesita fabricar y qué cantidad es capaz de absorber el propio mercado de ese producto. A partir de
este punto, se realiza un análisis del producto conociendo las operaciones necesarias para realizarlo,
centrándose éste en un análisis Producto-Cantidad (P-Q). Este análisis Producto-Cantidad fue
explicado en la lección 2, correspondiendo a la casilla 1 del SLP.
Así pues, el análisis Producto-Cantidad (casilla 1) es la Definición del SLP.
4.2.1 Análisis del sistematic layout planning
Dentro de Análisis del SLP se incluyen desde la casilla 2 hasta la casilla 7, perteneciente al “diagrama
relacional de espacios”.
La casilla 2 de “recorrido de los productos” se ha substituido por los diagramas de proceso, máquinas
y flujos explicados en la lección 2.
La casilla 3 de “relaciones entre actividades” está formada por dos partes. Una primera que hace
referencia a las operaciones del proceso industrial (ya explicado en la lección 2) y una segunda
global, donde el proceso industrial es una actividad más de la implantación.
Para realizar el paso indicado en esta casilla 3 del SLP, es necesario el realizar una Tabla relacional
de actividades.
Tabla relacional de actividades
La tabla de relaciones muestra las actividades y sus relaciones mutuas. Además, evalúa la
importancia de la proximidad entre las actividades, apoyándose sobre una codificación apropiada.
Esta tabla constituye uno de los instrumentos más prácticos y más eficaces para preparar un
planteamiento. La tabla relacional de actividades permite integrar los elementos directos de
producción con los elementos auxiliares de producción. Un ejemplo genérico de tabla relacional de
actividades se puede apreciar en la tabla 4.1.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p54
Complejos industriales
Activ. 1
Activ. 1
Activ.2
Activ. 3
Activ. 4
Activ. 5
Activ.6
Activ.7
U
U
U
U
U
E
2
I
2
A
3
U
U
U
A
2
U
U
U
I
2
U
E
4
E
2
U
Activ. 2
Activ. 3
Activ. 4.
Activ. 5
Activ. 6
X
1
Activ. 7
Tabla 4.1. Tabla relacional tipo
El funcionamiento de la tabla es evidente: cuando la actividad situada en la línea descendente 1 se
corta con la actividad representada por la línea ascendente 3, se tienen determinadas las relaciones
entre 1 y 3. Cada casilla representa, pues, la intersección de dos actividades. Lo que persigue la tabla
es poder mostrar qué actividades deben aproximarse y cuáles deben alejarse, y, en general, poder
evaluar y registrar todas las relaciones.
La tabla puede compararse a una tabla matricial doblada en diagonal de modo tal que las casillas
«de-a» y «a-de» se encontrasen situadas una encima de la otra. La tabla de relaciones establece,
pues, los cambios de un modo total, es decir, en las dos direcciones (ver tabla 4.2).
La figura 4.2 muestra un aspecto adicional de utilización de la tabla. Cada casilla está dividida
horizontalmente en dos, la parte superior representa el valor de aproximación y la parte inferior indica
las razones que han inducido a elegir este valor. Para cada relación existe, pues, un valor y unos
motivos que lo justifican.
tipo de relación
actividad 1
causa de la relación
actividad 2
actividad 3
actividad 4
actividad 5
actividad 6
actividad 7
actividad 8
actividad 9
Tabla 4.2. Tabla relacional (matricial)
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p55
Distribución en planta
La escala de valores para la proximidad de las actividades queda indicada por las letras A, E, I, O, U
y X (indican los diferentes grados de necesidad de aproximación). A corresponde a una proximidad
absolutamente indispensable; X indica que la proximidad no es aconsejable y que las actividades
deben separarse.
ƒ
Las vocales utilizadas tienen su origen en el una significado inglés de las palabras:
A
E
I
O
U
X
ƒ
Absolutamente importante.
Especialmente importante.
Importante.
Proximidad Ordinaria.
Sin importancia.
Símbolo negativo que significa «no aconsejable».
A, E, I, O y U son vocales que permiten ser recordadas fácilmente.
En la tabla 4.3 se puede apreciar la relación de las letras con la intensidad de la relación entre
actividades (valor de aproximación), así como la relación de los números con el motivo o causa de la
intensidad de la relación entre actividades.
Las letras se situarían donde se indica “tipo de relación” en la tabla 4.2, mientras que los números se
situarían donde indica “causa de relación” de la misma tabla 4.2.
RELACIÓN
COLOR O
TIPO DE INTENSIDAD DE LA RELACIÓN
LINEA
A
ROJO
E
AMARILLO
I
VERDE
CÓDIGO
MOTIVO O CAUSA
ABSOLUTAMENTE NECESARIA
1
APROXIMACIÓN ESPECIALMENTE
IMPORTANTE
2
UTILIZACIÓN DE LOS MISMOS
FICHEROS
APROXIMACIÓN IMPORTANTE
3
EL MISMO PERSONAL
UTILIZACIÓN DE EQUIPOS
COMUNES
O
AZUL
APROXIMIDAD ORDINARIA
4
EL MISMO LOCAL O SITUACIÓN
U
BLANCO
PROXIMIDAD SIN IMPORTANCIA
5
CONTRACTOS PERSONALES
X
MARRON
PROXIMIDAD NO RECOMENDABLE
6
RELACIONES ADMINISTRATIVAS
7
LUGAR EN PROCESO OPERATORIO
8
TRABAJOS SEMEJANTES
9
RUIDOS, VIBRACIONES, HUMOS,
10
VARIOS, OTROS.
Tabla 4.3. Códigos y relaciones de tabla relacional
La valoración de las proximidades es más significativa si va acompañada de unas justificaciones.
Para cada una de dichas justificaciones se inscribe una cifra convencional en el recuadro y se da una
explicación en otra parte de la hoja en que se hace la tabla. Se pueden indicar dos o tres motivos en
el recuadro correspondiente sin grandes dificultades, teniendo así un gran número de información en
una misma hoja, sin que sea necesario rellenarla con un exceso de observaciones.
En cualquier proyecto de planeamiento, la mayor parte de los motivos de acercamiento o alejamiento
entre las actividades se reducen a ocho o diez.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p56
Complejos industriales
Algunas de las principales razones son, aunque puedan encontrarse muchas otras:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Importancia de los contactos directos.
Importancia de los contactos administrativos o de informaciones.
Utilización de los mismos equipos industriales y accesorios.
Utilización de impresos o dosieres comunes.
Utilización del mismo personal.
Conveniencias personales o deseo de la Dirección.
Inspección o control.
Ruidos, polvos, salubridades, humos, peligros.
Distracciones o interrupciones.
Recorrido de los productos.
Diagrama relacional de recorridos y/o actividades
Después de realizar la tabla relacional de actividades es necesario crear el diagrama relacional de
recorridos y/o actividades (casilla 4 del SLP).
Normalmente, un esquema así se construye progresivamente mejorándolo sin cesar. Al principio el
bosquejo es somero; luego, a medida que se van añadiendo informaciones, van apareciendo diversas
soluciones en la disposición. Con el fin de no ennegrecer excesivamente el diagrama, no deben
anotarse demasiados datos sobre una misma hoja. Es preferible, por ejemplo, interrumpirse y
reemprender una nueva disposición con otra hoja. No es nada extraño volver a empezar de seis a
ocho veces antes de lograr un diagrama aceptable.
No existen normas adoptadas universalmente en la industria para los tipos de actividades a graficar
en los diagramas relacionales de recorridos y/o actividades. Sin embargo, los colores usados en el
SLP son los que se utilizan más corrientemente.
La figura 4.2 ofrece la lista de normas utilizadas por el SLP.
SÍMBOLO
TIPO DE ACCIÓN
ACTIV.
COLOR
LINEAS DE TRAZADO
Operación
A
Rojo
4 Rectas
Transporte
E
Amarillo
3 rectas
Verde
2 Rectas
Control
I
Espera
O
Azul
1 Recta
Almacenaje
U
Blanco
0 Rectas
X
Marrón
1 Zigzag
XX
Negro
2 Zigzag
Figura 4.2. Normas utilizadas por el SLP
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p57
Distribución en planta
Para unir cada pareja de actividades, se usa una línea coloreada o un determinado número de trazos
convencionales, quedando indicada la proximidad. Si se procede a establecer sucesivamente los
diagramas, es más rápido utilizar distintos trazos convencionales. Ello permite poder sacar copias y
evita el tener que cambiar de colores durante el trabajo. Por otra parte, los colores son los mismos
que se han utilizado para la tabla relacional y, por lo tanto, se hallan directamente relacionados con
ella. Como, por lo general, los colores no pueden reproducirse tan fácilmente como unas sencillas
líneas de lápiz, lo mejor es dibujar las líneas y después colorear encima cuando el diagrama se halle
ya terminado o a punto de ser interpretado. El colorido facilita ver si se han llevado todas las uniones
al gráfico.
Si se tuviera que designar una relación no aconsejable representada con una X o una XX, se utilizaría
una o dos líneas en zig zag, por analogía con un resorte que alejara una actividad de otra. También
puede utilizarse una línea de puntos para representar un valor de aproximación
Algunas de estas normas pueden parecer algo superfluas, pero siempre es preferible saber que se
tienen disponibles en caso de necesidad. Permiten suficientes alternativas y opciones para que pueda
establecerse el diagrama rápidamente de forma significativa y para que pueda presentarse a otras
personas.
En la tabla relacional, se empieza por marcar las uniones del tipo A, que se marcan en rojo. Se
dibuja el símbolo correspondiente al tipo de actividad y se inscribe la cifra en el interior. Se une luego,
mediante cuatro trazos, a la otra actividad A, representada por su símbolo afectado también de una
cifra.
Cuando se han dibujado ya todas las uniones del tipo A, esparciéndose sobre la hoja de papel, se
añaden las uniones que siguen a continuación en orden de importancia, o sea las E amarillo-naranja.
Normalmente será necesario redistribuir las uniones rojas antes de añadir las uniones amarillonaranja. Para las E, se trazan tres líneas entre los símbolos, los cuales llevan cifras como los
anteriores.
En este momento, si no ha sido efectuado antes, es preciso rehacer el dibujo para obtener un gráfico
geográficamente más correcto. Este nuevo diagrama en el que están comprendidas las E constituirá
la prueba número dos.
Se añaden a continuación las uniones I, de color verde, utilizando bien sea una hoja nueva, bien sea
efectuando un nuevo arreglo sobre la misma hoja, mejorando el dibujo y la orientación de las
actividades A, E y I.
Se sigue el mismo procedimiento para las uniones O de color azul, para las uniones X de color
marrón y para las XX de color negro. Estas uniones negras (de doble trazo en zig zag) tienen un
valor no aconsejable. Por lo general, las líneas zigzagueantes negras se marcan al mismo tiempo que
las líneas I de color verde.
De esta forma se pueden establecer sucesivamente de seis a ocho gráficos, teniendo buen cuidado
de darles un número de orden, antes de llegar a una solución satisfactoria, es decir, cuando todas las
casillas de la tabla ya han sido reproducidas con todas las uniones y sujeciones de proximidad o
alejamiento. Deben haber, pues, líneas rojas (4) cortas, líneas largas negras o marrones y líneas de
mediana longitud amarillo-naranjas (3), verdes (2) y azules (1).
En cuanto el diagrama queda concluido, representa el ideal de las relaciones entre las actividades,
independientemente de la superficie necesaria para cada una de ellas.
En la figura 4.3 se pueden apreciar el orden de dibujo de las distintas actividades en función de su
necesidad de aproximación o alejamiento.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p58
Complejos industriales
En las figuras 4.4, 4.5 y 4.6 se muestra un ejemplo parcial de realización de un diagrama relacional.
En este caso, se parte de un diagrama ya medio hecho (figura 4.4) donde se aprecia el problema de
que los servicios higiénicos deben estar cerca de bastantes actividades al mismo tiempo. La figura
4.5 es parecida a la anterior, pero se ha simplificado el diagrama para poder apreciarlo más
claramente. Gracias a la realización del diagrama, se ha podido detectar este problema con los
servicios higiénicos.
En la figura 4.6, ya se puede observar la solución propuesta para el problema antes planteado. Se
decide descentralizar los servicios higiénicos.
Este pequeño ejemplo explicado se aplica a todas las actividades de la planta, moviéndolas las veces
que sean necesarias hasta llegar a un diagrama que satisfaga las relaciones más importantes
marcadas en la tabla relacional de actividades.
6
4
6
7
4
5
7
5
2
3
8
13
1
9
6
4
5
2
3
7
6
13
4
8
5
2
1
3
13
8
1
9
Figura 4.3. Pasos a seguir para el diagrama relacional
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
7
9
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Distribución en planta
Fig. 4.4. Diagrama relacional con problemas de servicios de higiene
Fig. 4.5. Diagrama relacional de Fig. 4.4 simplificado
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p60
Complejos industriales
Figura 4.6. Solución. Descentralizar servicios de higiene
No en todas las ocasiones el diagrama relacional de recorridos y/o actividades será tan sencillo como
el mostrado en las figuras anteriores. En ocasiones se pueden presentar algunos casos con una gran
multitud de actividades y relaciones, como muestra el ejemplo de la figura 4.7.
Figura 4.7. Ejemplo de diagrama relacional complejo
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p61
Distribución en planta
Diagrama relacional de espacios
Una vez terminado el diagrama relacional de recorridos y/o actividades, se debe proceder a la
realización del diagrama relacional de espacios (casilla 7 del SLP). Para ello, antes se debe pasar por
las casillas 5 y 6 del SLP, que son el conocer las necesidades de espacio de cada actividad (basado
en las fichas de máquinas y requerimientos de cada actividad de forma individual), y contrastarlo con
el espacio disponible en la parcela donde se quiere realizar la implantación.
Lo más frecuente es que un proyecto de planeamiento tenga que enfrentarse con la insuficiencia de
superficies disponibles más que con ningún otro factor, a excepción del factor financiero. La limitación
de las posibilidades de inversión se traduce, por lo general, en una reducción del espacio disponible.
Sea por la causa que sea, el caso es que no se podrá disponer de todo el espacio que se desearía; lo
cual significa que se debe efectuar un arreglo y ajustar el espacio que se necesita al espacio que se
puede poner lógicamente a disposición. Este ajuste es una de las etapas más delicadas del SLP.
Si las necesidades son superiores a las disponibilidades, es preciso reducirlas. Como norma general,
esta reducción no debe hacerse por una simple proporcionalidad entre todos los sectores que
intervienen. Es preferible reducir las necesidades allá donde pueda realmente hacerse con el mínimo
perjuicio para el funcionamiento total de la empresa. En otras palabras, es necesario valorar y
clasificar cada uno de los sectores para poder determinar cuáles pueden ser reducidos.
Normalmente, las zonas que se pueden disminuir son las de interés general, abiertas, adaptables,
que pueden cumplir varios objetivos. En definitiva, siempre se llega a encontrar espacio para los
almacenes o los despachos, si es necesario. Esta es la razón por la cual muchos proyectos de
planteamiento se acaban sin almacenes ni espacios adecuados para los Servicios.
Los espacio necesarios para los elementos directos de producción (proceso industrial) se explicaron
en la lección 2 de este mismo material.
En lo que se refiere a los espacios necesarios para los elementos auxiliares de producción, en la
lección 3 se dio una bibliografía de donde extraer superficies mínimas en función de casos prácticos,
las cuales complementadas con la normativa y las recomendaciones indicadas en la misma lección 3,
forman un buen referente para hallar los metros cuadrados mínimos necesarios de cada actividad.
Para realizar el diagrama relacional de espacios, la base es el diagrama relacional de recorridos y/o
actividades, pero esta vez sobre un papel cuadriculado (ver fig. 4.8) y aproximando el espacio
necesario de cada actividad a su tamaño de dibujo (también se pueden utilizar herramientas
informáticas de dibujo).
1
Almacen
15 m
2
2
3
Producción
2
21 m
Laboratorio
2
18 m
Figura 4.8. Esbozo de diagrama relacional de espacios
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p62
Complejos industriales
Siguiendo el ejemplo introducido anteriormente del diagrama relacional en el que se descentralizaron
los servicios de higiene, su diagrama relacional de espacios podría ser el de la figura 4.9.
En él se puede apreciar que se ha mantenido la estructura obtenida en el diagrama relacional de
actividades y encima se le han aplicado las superficies necesarias para cada actividad. Con ello se
obtiene un primer esbozo de la distribución en planta que a la larga será definitiva.
Con esto se termina la fase de análisis del SLP y ya se entra en la fase de síntesis.
Figura 4.9. Diagrama relacional de espacios
4.2.2 Síntesis del sistematic layout planning
Dentro de síntesis del SLP se incluyen las casillas 8, 9 del SLP y la creación de varias alternativas
definitivas de distribución en planta de la industria.
Se parte del diagrama relacional de espacios y se modifica teniendo en cuenta una serie de factores
influyentes, como pueden ser el confort del personal y dónde se encuentran los abastecimientos de
servicios, y teniendo en cuenta también una serie de limitaciones prácticas como pueden ser
limitaciones urbanísticas u otras impuestas por la normativa vigente.
El resultado final de la fase de síntesis son varias opciones de distribución en planta adaptadas a las
necesidades de la industria.
4.2.3 Evaluación, selección, implementación y seguimiento
Las últimas fases del procedimiento SLP son las de evaluación, selección, implementación y
seguimiento del Proyecto.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p63
Distribución en planta
A partir de las alternativas propuestas en la fase de síntesis se debe realizar una evaluación de estas
para poder seleccionar cuál es la óptima para la implantación que se esté realizando. A partir de
haber realizado esta selección, ya tan sólo falta el implantarla y realizar un seguimiento del proyecto
para comprobar que se esté ejecutando tal y como se había planeado.
4.3
EJEMPLOS DE ALTERNATIVAS Y DISTRIBUCIÓN EN PLANTA DEFINITIVA
En la figura 4.10 se pueden apreciar varias alternativas de distribución en planta de un proyecto
cualquiera.
Figura 4.10. Alternativas de distribución en planta
En la figura 4.11 se puede observar la distribución en planta definitiva de un proyecto real.
Fig. 4.11. Distribución en planta de un proyecto real
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p65
La salud laboral en la planta industrial
5 LA SALUD LABORAL EN LA PLANTA INDUSTRIAL
5.1
INTRODUCCIÓN
En esta lección se muestra en que se debe tener en cuenta la salud laboral en una implantación
industrial. La inmensa mayoría de problemas de salud laboral que pueden aparecer en el trabajo
cotidiano de una planta industrial se pueden evitar si se tienen en cuenta en la fase de diseño de la
planta. Para ello es necesario un diseño muy depurado de los lugares de trabajo, así como de las
medidas preventivas a adoptar.
En este capítulo se realiza una breve explicación del marco legal existente en el tema de salud laboral y
posteriormente se indican las disposiciones mínimas de seguridad y salud en los lugares de trabajo, las
cuales se deberán tener en cuenta en el momento del diseño de una implantación.
5.2
MARCO LEGAL
La reglamentación general sobre seguridad y salud en el trabajo está constituida principalmente por:
ƒ
ƒ
Ley 31/1995, del 8 de noviembre, de Prevención de Riesgos Laborales.
Real Decreto 39/1997, del 17 de enero, por el que se aprueba el Reglamento de los Servicios de
Prevención.
Dentro de este marco general se encuentra el Real Decreto 486/1997, del 14 de abril, por el que se
establecen las disposiciones mínimas de seguridad y salud en los lugares de trabajo. Este Real Decreto
traspone al ordenamiento jurídico español la Directiva 89/654/CEE de 30 de noviembre, donde ya se
habían establecido las disposiciones mínimas de seguridad y salud en los lugares de trabajo.
En este capítulo se ha dado una gran importancia al Real Decreto 486/1997 debido a que se considera
fundamental realizar un correcto diseño de los lugares de trabajo para obtener una buena distribución
en planta final de la industria.
Debido a la complejidad de este Real Decreto, se encomendó al Instituto Nacional de Seguridad e
Higiene en el Trabajo la constitución de una Guía Técnica para la evaluación y prevención de los
riesgos relativos a la utilización de los lugares de trabajo, tal y como indica en su Disposición Final
Primera el citado Real Decreto 486/1997.
Aunque esta Guía se refiere exclusivamente a dicho Real Decreto, es preciso tener en cuenta que
también se encuadra en la reglamentación general sobre seguridad y salud en el trabajo, constituida
principalmente (tal y como se ha comentado al principio de este mismo apartado) por la Ley 31/1995 y
el Real Decreto 39/1997.
Por lo tanto, junto a las disposiciones mínimas de seguridad y salud en los lugares de trabajo, cualquier
empresario debe asegurar también el cumplimiento de los preceptos de carácter general contenidos en
la Ley y Reglamento citados.
Buena parte de las materias reguladas en el Real Decreto 486/1997, condiciones constructivas de los
lugares de trabajo, iluminación, servicios higiénicos y locales de descanso, etc., estaban reguladas
anteriormente por la Ordenanza General de Seguridad e Higiene en el Trabajo, aprobada mediante
Orden del 9 de marzo de 1971. Esta Ordenanza General quedó parcialmente derogada, en sus partes
comunes, por la entrada en vigor del Real Decreto 486/1997.
Todo este marco legal se puede apreciar en la figura 5.1 que se adjunta seguidamente.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p65
La salud laboral en la planta industrial
5 LA SALUD LABORAL EN LA PLANTA INDUSTRIAL
5.1
INTRODUCCIÓN
En esta lección se muestra en que se debe tener en cuenta la salud laboral en una implantación
industrial. La inmensa mayoría de problemas de salud laboral que pueden aparecer en el trabajo
cotidiano de una planta industrial se pueden evitar si se tienen en cuenta en la fase de diseño de la
planta. Para ello es necesario un diseño muy depurado de los lugares de trabajo, así como de las
medidas preventivas a adoptar.
En este capítulo se realiza una breve explicación del marco legal existente en el tema de salud laboral y
posteriormente se indican las disposiciones mínimas de seguridad y salud en los lugares de trabajo, las
cuales se deberán tener en cuenta en el momento del diseño de una implantación.
5.2
MARCO LEGAL
La reglamentación general sobre seguridad y salud en el trabajo está constituida principalmente por:
ƒ
ƒ
Ley 31/1995, del 8 de noviembre, de Prevención de Riesgos Laborales.
Real Decreto 39/1997, del 17 de enero, por el que se aprueba el Reglamento de los Servicios de
Prevención.
Dentro de este marco general se encuentra el Real Decreto 486/1997, del 14 de abril, por el que se
establecen las disposiciones mínimas de seguridad y salud en los lugares de trabajo. Este Real Decreto
traspone al ordenamiento jurídico español la Directiva 89/654/CEE de 30 de noviembre, donde ya se
habían establecido las disposiciones mínimas de seguridad y salud en los lugares de trabajo.
En este capítulo se ha dado una gran importancia al Real Decreto 486/1997 debido a que se considera
fundamental realizar un correcto diseño de los lugares de trabajo para obtener una buena distribución
en planta final de la industria.
Debido a la complejidad de este Real Decreto, se encomendó al Instituto Nacional de Seguridad e
Higiene en el Trabajo la constitución de una Guía Técnica para la evaluación y prevención de los
riesgos relativos a la utilización de los lugares de trabajo, tal y como indica en su Disposición Final
Primera el citado Real Decreto 486/1997.
Aunque esta Guía se refiere exclusivamente a dicho Real Decreto, es preciso tener en cuenta que
también se encuadra en la reglamentación general sobre seguridad y salud en el trabajo, constituida
principalmente (tal y como se ha comentado al principio de este mismo apartado) por la Ley 31/1995 y
el Real Decreto 39/1997.
Por lo tanto, junto a las disposiciones mínimas de seguridad y salud en los lugares de trabajo, cualquier
empresario debe asegurar también el cumplimiento de los preceptos de carácter general contenidos en
la Ley y Reglamento citados.
Buena parte de las materias reguladas en el Real Decreto 486/1997, condiciones constructivas de los
lugares de trabajo, iluminación, servicios higiénicos y locales de descanso, etc., estaban reguladas
anteriormente por la Ordenanza General de Seguridad e Higiene en el Trabajo, aprobada mediante
Orden del 9 de marzo de 1971. Esta Ordenanza General quedó parcialmente derogada, en sus partes
comunes, por la entrada en vigor del Real Decreto 486/1997.
Todo este marco legal se puede apreciar en la figura 5.1 que se adjunta seguidamente.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p66
Complejos industriales
El Real Decreto 486/1997 se puede encontrar en la página web del Ministerio de Trabajo y Asuntos
Sociales, concretamente en la siguiente dirección:
http://www.mtas.es/insht/legislation/lugares.htm
Directiva 89/654/CEE de 30 de
noviembre
(establece
las
Ley 31/1995 de 8 de noviembre, de
disposiciones mínimas de seguridad
Prevención de Riesgos Laborales.
y salud en los lugares de trabajo
REAL DECRETO 486/1997, por el
que se establece las disposiciones
mínimas de seguridad y salud en
los lugares de trabajo
Derogación parcial de la
Guía Técnica para la evaluación y
Ordenanza
prevención de los riesgos relativos a
Seguridad e Higiene en el
la utilización de lugares de trabajo.
trabajo (1971).
Fig. 5.1. Marco legal
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
General
de
p67
La salud laboral en la planta industrial
5.3
REAL DECRETO 486/1997. DISPOSICIONES MÍNIMAS DE SEGURIDAD Y
SALUD EN LOS LUGARES DE TRABAJO
5.3.1 Disposiciones generales
Ámbito de aplicación
El Real Decreto 486/1997 es de aplicación en todos los lugares de trabajo excepto los indicados en el
artículo 1 del mismo Real Decreto. Estos lugares son:
a) Los medios de transporte utilizados fuera de la empresa o centro de trabajo, así como a los
lugares de trabajo situados dentro de los medios de transporte (por ejemplo aviones, barcos,
trenes, vehículos de carretera, etc.).
b) Las obras de construcción temporales o móviles (aplicable el Real Decreto 1627/1997).
c) Las industrias de extracción, por ejemplo Minas (aplicable el Real Decreto 1389/1997).
d) Los buques de pesca (aplicable el Real Decreto 1216/1997).
e) Los campos de cultivo, bosques y otros terrenos que formen parte de una empresa o centro de
trabajo agrícola o forestal, pero que estén situados fuera de la zona edificada de los mismos.
Los lugares de trabajo de los apartados (a) y (e) están pendientes de una regulación específica, una vez
que se apruebe la correspondiente Directiva Europea. Mientras tanto, se les aplicará la Ordenanza
General de Seguridad e Higiene en el Trabajo aprobada por Orden del 9 de marzo de 1971.
Definición de “lugares de trabajo”
En el artículo 2 del Real Decreto 486/1997 se da una definición de “lugares de trabajo”. Esta definición
es la siguiente:
Se entenderá por "lugares de trabajo" las áreas del centro de trabajo, edificadas o no, en las
que los trabajadores deban permanecer o a las que puedan acceder en razón de su trabajo. Se
consideran incluidos en esta definición los servicios higiénicos y locales de descanso, los
locales de primeros auxilios y los comedores (incluye también escuelas, hoteles universidades,
etc.).
Evidentemente todas las disposiciones sobre salud y seguridad laboral de la normativa vigente
afectarán a la implantación de una industria en el momento de su diseño. En este capítulo se explicarán
los aspectos a tener en cuenta en las distintas zonas del edificio industrial.
5.3.2 Obligaciones del empresario
Las obligaciones del empresario, referentes a la seguridad y salud en la planta industrial, son las
siguientes:
ƒ
El empresario deberá adoptar las medidas necesarias para que la utilización de los lugares de
trabajo no origine riesgos para la seguridad y salud de los trabajadores o, si ello no fuera posible,
para que tales riesgos se reduzcan al mínimo.
ƒ
En cualquier caso, los lugares de trabajo deberán cumplir las disposiciones mínimas establecidas
en el Real Decreto 486/1997 en cuanto a sus condiciones constructivas, orden, limpieza y
mantenimiento, señalización, instalaciones de servicio o protección, condiciones ambientales,
iluminación, servicios higiénicos y locales de descanso, y material y locales de primeros auxilios.
Otras obligaciones del empresario en cuanto a seguridad y salud son las que se refieren a las
condiciones constructivas de los lugares de trabajo. Estas son las siguientes:
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p68
Complejos industriales
ƒ
El diseño y las características constructivas de los lugares de trabajo deberán ofrecer seguridad
frente a los riesgos de resbalones o caídas, choques o golpes contra objetos y derrumbamientos o
caídas de materiales sobre los trabajadores.
ƒ
El diseño y las características constructivas de los lugares de trabajo deberán también facilitar el
control de las situaciones de emergencia, en especial en caso de incendio, y posibilitar, cuando sea
necesario, la rápida y segura evacuación de los trabajadores.
5.3.3 Condiciones generales de seguridad y salud en los lugares de trabajo
Espacios de trabajo y zonas peligrosas
Las dimensiones de los locales de trabajo deberán permitir que los trabajadores realicen su trabajo sin
riesgos para su seguridad y salud. A efectos de diseño, sus dimensiones mínimas serán las siguientes:
a) 3 metros de altura desde el piso hasta el techo. No obstante, en locales comerciales, de
servicios, oficinas y despachos, la altura podrá reducirse a 2,5 metros.
b) 2 metros cuadrados de superficie libre por trabajador.
c) 10 metros cúbicos, no ocupados, por trabajador. Para este punto, en el caso de un recinto que
tenga más de tres metros de altura, ésta debe considerarse de 3 metros.
Las zonas de los lugares de trabajo en las que exista riesgo de caída, de caída de objetos o de contacto
o exposición a elementos agresivos, deberán estar claramente señalizadas.
Suelos, aberturas y desniveles, y barandillas
Las abertura o desniveles que supongan un riesgo de caída de personas se protegerán mediante
barandillas u otros sistemas de protección de seguridad equivalente, que podrán tener partes móviles
cuando sea necesario disponer de acceso a la abertura. Deberán protegerse, en particular:
a) Las aberturas en los suelos.
b) Las aberturas en paredes o tabiques, siempre que su situación y dimensiones suponga riesgo
de caída de personas, y las plataformas, muelles o estructuras similares. La protección no será
obligatoria, sin embargo, si la altura de caída es inferior a 2 metros.
c) Los lados abiertos de las escaleras y rampas de más de 60 centímetros de altura. Los lados
cerrados tendrán un pasamanos, a una altura mínima de 90 centímetros, si la anchura de la
escalera es mayor de 1,2 metros; si es menor, pero ambos lados son cerrados, al menos uno
de los dos llevará pasamanos.
Las barandillas serán de materiales rígidos, tendrán una altura mínima de 90 centímetros y dispondrán
de una protección que impida el paso o deslizamiento por debajo de las mismas o la caída de objetos
sobre personas.
Vías de circulación, puertas y portones
La anchura mínima de las puertas exteriores debe ser de 80 centímetros, y la de los pasillos de 1 metro.
Los muelles de carga deberán tener al menos una salida, o una en cada extremo cuando tengan gran
longitud y sea técnicamente posible. Así mismo, para evitar que un trabajador quede atrapado entre el
suelo inferior y las paredes del muelle de carga, se deberá habilitar una salida (por ejemplo, una
escalera entre el nivel inferior y el superior). Cuando el muelle tenga mucha longitud, se le deberá dotar
con dos escaleras. Una solución alternativa es construir uno o varios refugios (ver Fig. 5.2).
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p69
La salud laboral en la planta industrial
Fig. 5.2. Refugio para muelle de carga
Las vías de circulación de vehículos no deben pasar cerca de elementos tales como pilares, estanterías
de almacenamiento, etc. que puedan desplomarse si el vehículo choca contra ellos, a menos que el
objeto esté debidamente protegido por barreras u otra protección adecuada. Además, cuando una vía
de circulación de trabajadores cerrada finalice en una puerta de salida al exterior que cruce con una vía
de circulación de vehículos, se deberían colocar barandillas o barreras a una distancia mínima de un
metro de la salida, con el fin de impedir que los trabajadores salgan directamente a la vía de circulación
de vehículos.
Las puertas y portones mecánicos deberán funcionar sin riesgo para los trabajadores. Tendrán
dispositivos de parada de emergencia de fácil identificación y acceso, y podrán abrirse de forma
manual, salvo si se abren automáticamente en caso de avería del sistema de emergencia. Así mismo,
las puertas de acceso a las escaleras no se abrirán directamente sobre sus escalones sino sobre
descansos de anchura al menos igual a la de los escalones.
Rampas, escaleras fijas y de servicio
Las rampas tendrán una pendiente máxima del 12% cuando su longitud sea menor que 3 metros, del
10% cuando su longitud sea menor que 10 metros o del 8% en el resto de los casos.
Las escaleras tendrán una anchura mínima de 1 metro, excepto en las de servicio, que será de 55
centímetros. Los escalones de las escaleras que no sean de servicio tendrán una huella comprendida
entre 23 y 36 centímetros, y una contrahuella entre 13 y 20 centímetros. Los escalones de las escaleras
de servicio tendrán una huella mínima de 15 centímetros y una contrahuella máxima de 25 centímetros.
Todos los peldaños de una misma escalera tendrán las mismas dimensiones. Se entiende por escaleras
de servicio aquellas cuyo uso es esporádico y restringido a personal autorizado.
La altura máxima entre los descansos de las escaleras será de 3,7 metros. La profundidad de los
descansos intermedios, medida en dirección a la escalera, no será menor que la mitad de la anchura de
ésta, ni menor de 1 metro. El espacio libre vertical desde los peldaños no será inferior a 2,2 metros.
En las figuras 5.3 y 5.4 se pueden observar otras disposiciones acerca del diseño de escaleras en una
implantación.
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Complejos industriales
Fig. 5.3. Dimensiones escaleras
Fig. 5.4. Puerta salida a escaleras
Vías y salidas de evacuación
Las vías y salidas de evacuación, así como las vías de circulación y las puertas que den acceso a ellas,
se ajustarán a lo dispuesto en su normativa específica.
La normativa específica comprende el Real Decreto 2177/1996, de 4 de octubre, por el que se aprueba
la Norma Básica de la Edificación, NBE-CPI/96, Condiciones de Protección Contra Incendios en los
Edificios y las Ordenanzas Municipales de protección contraincendios en los municipios que las tengan.
De acuerdo con lo que establece la Disposición Derogatoria única del Real Decreto 486/1997, el artículo
24 y el capítulo VII de la Ordenanza General de Seguridad e Higiene en el Trabajo, seguirán vigentes
para aquellos lugares de trabajo a los que no se les aplica la citada NBE-CPI/96.
En todo caso, y a salvo de disposiciones específicas de la normativa citada, dichas vías y salidas
deberán satisfacer las condiciones que se establecen en los siguientes puntos de este apartado.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p71
La salud laboral en la planta industrial
ƒ
Las vías y salidas de evacuación deberán permanecer expeditas y desembocar lo más
directamente posible en el exterior o en una zona de seguridad.
ƒ
En caso de peligro, los trabajadores deberán poder evacuar todos los lugares de trabajo
rápidamente y en condiciones de máxima seguridad.
ƒ
Las puertas de emergencia deberán abrirse hacia el exterior y no deberán estar cerradas, de forma
que cualquier persona que necesite utilizarlas en caso de urgencia pueda abrirlas fácil e
inmediatamente. Estarán prohibidas las puertas específicamente de emergencia que sean
correderas o giratorias.
ƒ
Las puertas situadas en los recorridos de las vías de evacuación deberán estar señalizadas de
manera adecuada. Se deberán poder abrir en cualquier momento desde el interior sin ayuda
especial. Cuando los lugares de trabajo estén ocupados, las puertas deberán poder abrirse.
ƒ
Las vías y salidas de evacuación, así como las vías de circulación que den acceso a ellas, no
deberán estar obstruidas por ningún objeto de manera que puedan utilizarse sin trabas en
cualquier momento. Las puertas de emergencia no deberán cerrarse con llave.
ƒ
En caso de avería de la iluminación, las vías y salidas de evacuación que requieran iluminación
deberán estar equipadas con iluminación de seguridad de suficiente intensidad.
Condiciones de protección contra incendios
Los lugares de trabajo deberán ajustarse a lo dispuesto en la normativa que resulte de aplicación sobre
condiciones de protección contra incendios.
En todo caso, y a salvo de disposiciones específicas de la normativa citada, dichos lugares deberán
satisfacer las condiciones que se señalan en los siguientes puntos de este apartado.
ƒ
Según las dimensiones y el uso de los edificios, los equipos, las características físicas y químicas
de las sustancias existentes, así como el número máximo de personas que puedan estar
presentes, los lugares de trabajo deberán estar equipados con dispositivos adecuados para
combatir los incendios y, si fuere necesario, con detectores contra incendios y sistemas de alarma.
ƒ
Los dispositivos no automáticos de lucha contra los incendios deberán ser de fácil acceso y
manipulación. Dichos dispositivos deberán señalizarse conforme a lo dispuesto en el Real Decreto
485/1997 de 14 de abril sobre disposiciones mínimas de señalización de seguridad y salud en el
trabajo. Dicha señalización deberá fijarse en los lugares adecuados y ser duradera. La instalación
de alumbrado de emergencia, según establece la NBE-CPI 96, debe proporcionar una intensidad
de, al menos, 5 lux en los puntos donde estén situados los equipos de las instalaciones de
protección contra incendios que exijan utilización manual y en los cuadros de distribución del
alumbrado.
La normativa específica de aplicación comprende:
ƒ
Los requisitos establecidos en el capitulo 5 "Instalaciones de Protección contra Incendios", de la
Norma Básica de Edificación NBE-CPI 96, sobre dotaciones mínimas en las instalaciones de
protección contra incendios con que deben contar los edificios en función de los usos, superficie o
la ocupación de los mismos.
ƒ
Los requisitos establecidos en las Ordenanzas Municipales de protección contra incendios.
ƒ
El Capítulo VII del Título II de la Ordenanza General de Seguridad e Higiene en el Trabajo que, de
acuerdo con la Disposición Derogatoria Única del Real Decreto 486/1997, seguirá vigente para
aquellos locales a los que no se les aplique la NBE-CPI 96, y para aquellos que estén excluidos del
ámbito de aplicación del Real Decreto 486/1997 (ver apartado 5.3.1).
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Complejos industriales
ƒ
El Reglamento de Instalaciones de Protección contra Incendios, aprobado por Real Decreto
1942/1993, de 5 de noviembre (BOE 14-12-93), donde se establecen las condiciones que deben
cumplir los instaladores y mantenedores de las instalaciones de protección contra incendios, las
características de las mismas, los requisitos para su instalación, puesta en servicio y
mantenimiento, así como los programas de mantenimiento mínimos a realizar.
ƒ
Otra normativa específica según el caso.
Condiciones ambientales de los lugares de trabajo
La exposición a las condiciones ambientales de los lugares de trabajo no debe suponer un riesgo para
la seguridad y la salud de los trabajadores. Así mismo, y en la medida de lo posible, las condiciones
ambientales de los lugares de trabajo no deben constituir una fuente de incomodidad o molestia para los
trabajadores. A tal efecto, deberán evitarse las temperaturas y las humedades extremas, los cambios
bruscos de temperatura, las corrientes de aire molestas, los olores desagradables, la irradiación
excesiva y, en particular, la radiación solar a través de ventanas, luces o tabiques acristalados.
En los locales de trabajo cerrados deberán cumplirse, en particular, las condiciones expuestas a
continuación en este mismo apartado.
ƒ
La temperatura de los locales donde se realicen trabajos sedentarios propios de oficinas o
similares estará comprendida entre 17 y 27º C.
ƒ
La temperatura de los locales donde se realicen trabajos ligeros estará comprendida entre 14 y
25º.
ƒ
La humedad relativa estará comprendida entre el 30 y el 70%, excepto en los locales donde existan
riesgos por electricidad estática en los que el límite inferior será el 50%.
Los trabajadores no deberán estar expuestos de forma frecuente o continuada a corrientes de aire cuya
velocidad exceda los siguientes límites:
ƒ
ƒ
ƒ
Trabajos en ambientes no calurosos: 0,25 m/s.
Trabajos sedentarios en ambientes calurosos: 0,5 m/s.
Trabajos no sedentarios en ambientes calurosos: 0,75 m/s.
Estos límites no se aplicarán a las corrientes de aire expresamente utilizadas para evitar el estrés en
exposiciones intensas al calor, ni a las corrientes de aire acondicionado, para las que el límite será de
0,25 m/s en el caso de trabajos sedentarios y 0,35 m/s en los demás casos.
Sin perjuicio de lo dispuesto con relación a la ventilación de determinados locales en el Real Decreto
1618/1980, de 4 de julio, por el que se aprueba el Reglamento de Calefacción, Climatización y Agua
Caliente Sanitaria, la renovación mínima del aire de los locales de trabajo será de 30 metros cúbicos de
aire limpio por hora y trabajador, en el caso de trabajos sedentarios en ambientes no calurosos ni
contaminados por humo de tabaco, y de 50 metros cúbicos en los casos restantes, a fin de evitar el
ambiente viciado y los olores desagradables.
El sistema de ventilación empleado y, en particular, la distribución de las entradas de aire limpio y
salidas de aire viciado, deberán asegurar una efectiva renovación del aire del local de trabajo.
A efectos de la aplicación de lo establecido en el apartado anterior, deberán tenerse en cuenta las
limitaciones o condicionantes que puedan imponer, en cada caso, las características particulares del
propio lugar de trabajo, de los procesos u operaciones que se desarrollen en él y del clima de la zona en
la que esté ubicado. En cualquier caso, el aislamiento térmico de los locales cerrados debe adecuarse a
las condiciones climáticas propias del lugar.
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La salud laboral en la planta industrial
En los lugares de trabajo al aire libre y en los locales de trabajo que, por la actividad desarrollada, no
puedan quedar cerrados, deberán tomarse medidas para que los trabajadores puedan protegerse, en la
medida de lo posible, de las inclemencias del tiempo.
Iluminación de los lugares de trabajo
La iluminación de los lugares de trabajo deberá permitir que los trabajodores dispongan de condiciones
de visibilidad adecuadas para poder circular por los mismos y desarrollar en ellos sus actividades sin
riesgo para su seguridad y salud.
La iluminación de cada zona o parte de un lugar de trabajo deberá adaptarse a las características de la
actividad que se efectúe en ella, teniendo en cuenta:
a) Los riesgos para la seguridad y salud de los trabajadores dependientes de las condiciones de
visibilidad.
b) Las exigencias visuales de las tareas desarrolladas.
Siempre que sea posible, los lugares de trabajo tendrán una iluminación natural, que deberá
complementarse con una iluminación artificial cuando la primera, por sí sola, no garantice las
condiciones de visibilidad adecuadas. En tales casos se utilizará preferentemente la iluminación artificial
general, complementada a su vez con una localizada cuando en zonas concretas se requieran niveles
de iluminación elevados.
Los niveles mínimos de iluminación de los lugares de trabajo serán los establecidos en la tabla 5.1:
ZONA O PARTE DEL LUGAR DE TRABAJO
(*)
NIVEL MÍNIMO DE
ILUMINACIÓN (Lux)
Zonas donde se ejecuten tareas como:
1.
2.
3.
4.
Bajas exigencias visuales
Exigencias visuales moderadas
Exigencias visuales altas
Exigencias visuales muy altas
100
200
500
1000
Areas o locales de uso ocasional
50
Areas o locales de uso habitual
100
Vías de circulación de uso ocasional
25
Vías de circulación de uso habitual
50
(*)
El nivel de iluminación de una zona en la que se ejecute una tarea se medirá a la altura donde ésta se
realice; en el caso de zonas de uso general, a 85 cm del suelo y en el de las vías de circulación, a nivel del
suelo.
Tabla 5.1. Niveles mínimos de iluminación
Estos niveles mínimos deberán duplicarse cuando concurran las siguientes circunstancias:
a) En las áreas o locales de uso general y en las vías de circulación, cuando por sus
características, estado u ocupación, existan riesgos apreciables de caídas, choques u otros
accidentes.
b) En las zonas donde se efectúen tareas, cuando un error de apreciación visual durante la
realización de las mismas pueda suponer un peligro para el trabajador que las ejecuta o para
terceros o cuando el contraste de niveles de iluminación o de color entre el objeto a visualizar y
el fondo sobre el que se encuentra sea muy débil.
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Complejos industriales
No obstante lo señalado en los párrafos anteriores, estos límites no serán aplicables en aquellas
actividades cuya naturaleza lo impida.
La iluminación de los lugares de trabajo deberá cumplir, además, en cuanto a su distribución y otras
características, las siguientes condiciones:
a) La distribución de los niveles de iluminación será lo más uniforme posible.
b) Se procurará mantener unos niveles y contrastes de iluminación adecuados a las exigencias
visuales de la tarea, evitando variaciones bruscas de nivel de iluminación dentro de la zona de
operación y entre ésta y sus alrededores.
c) Se evitarán los deslumbramientos directos producidos por la luz solar o por fuentes de luz
artificial de alto nivel de iluminación. En ningún caso éstas se colocarán sin protección en el
campo visual del trabajador.
d) Se evitarán, asimismo, los deslumbramientos indirectos producidos por superficies reflectantes
situadas en la zona de operación o sus proximidades.
Los lugares de trabajo, o parte de los mismos, en los que un fallo del alumbrado normal suponga un
riesgo para la seguridad de los trabajadores dispondrán de un alumbrado de emergencia de evacuación
y de seguridad.
Los sistemas de iluminación utilizados no deben originar riesgos eléctricos, de incendio o de explosión,
cumpliendo, a tal efecto, lo dispuesto en la normativa específica vigente.
Por lo que respecta a la uniformidad de la iluminación, la tarea debería ser iluminada de la forma más
uniforme posible. Se recomienda que la relación entre los valores mínimo y máximo de los niveles de
iluminación existentes en el área del puesto donde se realiza la tarea no sea inferior a 0,8.
Por otro lado, con el fin de evitar las molestias debidas a los cambios bruscos de luminancia, el nivel de
iluminación en los alrededores debe estar en relación con el nivel existente en el área de trabajo. En
áreas adyacentes, aunque tengan necesidades de iluminación distintas, no deben existir niveles de
iluminación muy diferentes; se recomienda que dichos niveles no difieran en un factor mayor de cinco;
por ejemplo, el acceso y los alrededores de una zona de trabajo cuyo nivel de iluminación sea de 500
lux debería tener una iluminación de, al menos, 100 lux.
En la Guía del Real Decreto 486/1997 existe el Anexo A, donde se encuentran tablas de iluminación en
función de la actividad a desarrollar.
Vestuarios, duchas, lavabos y retretes
Los lugares de trabajo dispondrán de vestuarios cuando los trabajadores deban llevar ropa especial de
trabajo y no se les pueda pedir, por razones de salud o decoro, que se cambien en otras dependencias.
Se entiende por ropa especial de trabajo aquella que se utilice exclusivamente para dicha actividad, tal
como guardapolvos, batas, monos, trajes térmicos, trajes impermeables, o aquellos otros que tengan
por objeto garantizar condiciones asépticas, como por ejemplo los utilizados en industrias farmacéuticas
y de alimentación.
Los vestuarios estarán provistos de asientos y de armarios o taquillas individuales con llave, que
tendrán la capacidad suficiente para guardar la ropa y el calzado. Los armarios o taquillas para la ropa
de trabajo y para la de calle estarán separados cuando ello sea necesario por el estado de
contaminación, suciedad o humedad de la ropa de trabajo.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
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La salud laboral en la planta industrial
Cuando los vestuarios no sean necesarios, los trabajadores deberán disponer de colgadores o armarios
para colocar su ropa.
Los lugares de trabajo dispondrán, en las proximidades de los puestos de trabajo y de los vestuarios, de
locales de aseo con espejos, lavabos con agua corriente, caliente si es necesario, jabón y toallas
individuales u otro sistema de secado con garantías higiénicas. Dispondrán además de duchas de agua
corriente, caliente y fría, cuando se realicen habitualmente trabajos sucios, contaminantes o que
originen elevada sudoración. En tales casos, se suministrarán a los trabajadores los medios especiales
de limpieza que sean necesarios.
Si los locales de aseo y los vestuarios están separados, la comunicación entre ambos deberá ser fácil.
Las dimensiones de los vestuarios, de los locales de aseo, así como las respectivas dotaciones de
asientos, armarios o taquillas, colgadores, lavabos, duchas e inodoros, deberán permitir la utilización de
estos equipos e instalaciones sin dificultades o molestias, teniendo en cuenta en cada caso el número
de trabajadores que vayan a utilizarlos simultáneamente (p. ej. en un mismo turno).
Los locales, instalaciones y equipos mencionados en el apartado anterior serán de fácil acceso,
adecuados a su uso y de características constructivas que faciliten su limpieza.
Los vestuarios, locales de aseos y retretes estarán separados para hombres y mujeres, o deberá
preverse una utilización por separado de los mismos. No se utilizarán para usos distintos de aquellos
para los que estén destinados.
El número recomendable de locales de aseo es de uno por cada 10 trabajadores o fracción de éstos.
Para los espejos se recomienda uno por cada 25 trabajadores o fracción que finalicen su jornada
simultáneamente. En cuanto al número de duchas, se recomienda una ducha por cada diez
trabajadores o fracción que finalicen su jornada simultáneamente.
Los inodoros de los aseos dispondrán de descarga automática de agua y papel higiénico. En los
inodoros que hayan de ser utilizados por mujeres se instalarán recipientes especiales y cerrados. Las
cabinas de los retretes estarán provistas de una puerta con cierre interior y de una percha.
Se tendrá en cuenta la presencia de trabajadores minusválidos, debiéndoseadaptar alguno de los
inodoros a sus características especiales para que el uso de los mismos no sea impedido por barrera
alguna.
Los inodoros estarán en recintos individuales, y su número recomendable será el de uno por cada 25
hombres y uno por cada 15 mujeres, o fracción, que trabajen en la misma jornada.
Locales de descanso
Cuando la seguridad o la salud de los trabajadores lo exijan, en particular en razón del tipo de actividad
o del número de trabajadores, se dispondrá de un local de descanso de fácil acceso.
Lo dispuesto en el apartado anterior no se aplicará cuando el personal trabaje en despachos o en
lugares de trabajo similares que ofrezcan posibilidades de descanso equivalentes durante las pausas.
Las dimensiones de los locales de descanso y su dotación de mesas y asientos con respaldos serán
suficientes para el número de trabajadores que deban utilizarlos simultáneamente.
Las trabajadoras embarazadas y madres lactantes deberán tener la posibilidad de descansar tumbadas
en condiciones adecuadas.
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Complejos industriales
Los lugares de trabajo en los que, sin contar con locales de descanso, el trabajo se interrumpa regular y
frecuentemente, dispondrán de espacios donde los trabajadores puedan permanecer durante esas
interrupciones, si su presencia durante las mismas en la zona de trabajo supone un riesgo para su
seguridad o salud o para la de terceros.
Tanto en los locales de descanso como en los espacios mencionados en el apartado anterior deberán
adoptarse medidas adecuadas para la protección de los no fumadores contra las molestias originadas
por el humo del tabaco.
Material y locales de primeros auxilios
Los lugares de trabajo dispondrán de material para primeros auxilios en caso de accidente, que deberá
ser adecuado, en cuanto a su cantidad y características, al número de trabajadores, a los riesgos a que
estén expuestos y a las facilidades de acceso al centro de asistencia médica más próximo. El material
de primeros auxilios deberá adaptarse a las atribuciones profesionales del personal habilitado para su
prestación.
La situación o distribución del material en el lugar de trabajo y las facilidades para acceder al mismo y
para, en su caso, desplazarlo al lugar del accidente, deberán garantizar que la prestación de los
primeros auxilios pueda realizarse con la rapidez que requiera el tipo de daño previsible.
Sin perjuicio de lo dispuesto en los apartados anteriores, todo lugar de trabajo deberá disponer, como
mínimo, de un botiquín portátil que contenga desinfectantes y antisépticos autorizados, gasas estériles,
algodón hidrófilo, venda, esparadrapo, apósitos adhesivos, tijeras, pinzas y guantes desechables.
Los lugares de trabajo de más de 50 trabajadores deberán disponer de un local destinado a los
primeros auxilios y otras posibles atenciones sanitarias.También deberán disponer del mismo los
lugares de trabajo de más de 25 trabajadores para los que así lo determine la autoridad laboral,
teniendo en cuenta la peligrosidad de la actividad desarrollada y las posibles dificultades de acceso al
centro de asistencia médica más próximo.
Los locales de primeros auxilios dispondrán, como mínimo, de un botiquín, una camilla y una fuente de
agua potable. Estarán próximos a los puestos de trabajo y serán de fácil acceso para las camillas.
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Características de un edificio industrial
6 CARACTERÍSTICAS DE UN EDIFICIO INDUSTRIAL
6.1
INTRODUCCIÓN
En este capítulo se tratan las características que debe tener un edificio industrial. Son condicionantes
externos que influyen en el diseño. Se centran básicamente en lograr un alto grado de calefacción y/o
refrigeración natural, ventilación natural e iluminación natural, aprovechando al máximo los recursos
naturales de la zona donde se realice la implantación.
6.2
CARACTERÍSTICAS IMPLÍCITAS EN LA DISTRIBUCIÓN EN PLANTA
En capítulos anteriores se han mostrado los pasos necesarios para realizar una correcta distribución
en planta, aplicando el método SLP. Para ello se ha estudiado el proceso industrial y sus
necesidades, así como los elementos auxiliares de producción.
La primera función de un edificio industrial es albergar en su interior todas las dependencias surgidas
precisamente de la distribución en planta ya realizada. Así pues, su diseño estará directamente
relacionado con la actividad que se va a desarrollar en su interior.
Aunque la explicada en el parágrafo anterior sea la primera premisa a cumplir por el edificio industrial,
no es la única, siendo justamente las restantes las que aportan un toque de calidad al diseño. Estas
otras características del edificio industrial son las que se explicarán en el resto de capítulo, estando
directamente relacionadas con el entorno que rodea la implantación.
6.3
OTRAS CARACTERÍSTICAS NECESARIAS PARA UN EDIFICIO INDUSTRIAL
Un edificio industrial no es algo inespecífico, sino que en su diseño deberán tenerse en cuenta las
condiciones específicas que le rodean.
Así pues, el proyectista deberá intentar que el edificio a diseñar:
ƒ
Sea agradable a la vista
El componente estético es muy importante en el diseño de un edificio, siendo variable según la
ubicación del mismo. Así pues, si por ejemplo el edificio a proyectar se encuentra rodeado de
otros muy antiguos con muchos años de existencia, es muy probable que el mejor diseño sea
uno clásico, siguiendo la línea de los ya existentes. En caso contrario, podría ser bastante
chocante el observar un edificio con un diseño muy vanguardista rodeado de otros mucho más
clásicos. Lo mismo sucede en caso contrario. Si los edificios de alrededor son modernos, es
desagradable desde el punto de vista estético construir un edificio con un estilo antiguo. Así
pues, siempre es mejor mantener una línea integradora en el diseño.
ƒ
Que tenga en cuenta la utilidad del edificio y el comportamiento de los usuarios
Aparte del componente estético, todo buen diseño debe tener un punto de vista práctico. Así
pues, el diseño debe adaptarse perfectamente al uso que se va a hacer de él, así como al uso
que sus usuarios hagan también del mismo. Así por ejemplo, si una zona de la construcción va a
alberga una operación con un alto nivel de contaminación acústica, el edificio debe permitir el
contrarrestar esta situación mediante un buen sistema de aislamiento acústico.
ƒ
Aproveche al máximo las condiciones del clima que le rodea
Sin duda, un diseño en concordancia con el clima de la ubicación de la implantación favorece un
ahorro de inversiones en instalaciones, así como un ahorro energético a medio plazo.
Justamente este es el punto que se desarrolla en este capítulo.
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p78
6.4
Complejos industriales
TÉCNICAS DE CLIMATIZACIÓN PARA EL EDIFICIO INDUSTRIAL
Este apartado se centra en las técnicas para aprovechar los recursos naturales que ofrece la
climatología.
Estas técnicas se pueden analizar desde dos vertientes distintas para a la vez complementarias.
Estas son:
ƒ
ƒ
Una destinada al estudio del exterior del edificio y las técnicas pasivas.
La otra destinada al estudio de las técnicas activas.
Como técnicas activas se engloban todas aquellas que sean instalaciones que modifiquen de forma
artificial el clima en el interior del edificio (refrigeración, calefacción, instalaciones eléctricas, etc.).
Como el objeto de este material no es explicar de forma exhaustiva los distintos tipos de
instalaciones, este capítulo se centra en el estudio del exterior del edificio y las técnicas pasivas.
Así pues, dicho de otra forma, para analizar los condicionantes climáticos es necesario ver el
problema desde dos posibles vías de solución diferentes:
ƒ
ƒ
Realizar una correcta toma de decisiones arquitectónicas para obtener el máximo de
prestaciones al mínimo coste y mínimo consumo energético (técnicas pasivas).
Cuando sea necesario, plantear el estudio de las técnicas activas más adecuadas.
Sin duda, una de las tareas principales de un proyectista es la compatibilizar estos dos aspectos con
las exigencias funcionales del edificio analizadas en capítulos anteriores.
El conceder una importancia especial a la calidad exterior del edificio es el primer elemento en que se
basa la creación de unas condiciones de confort satisfactorias en el interior.
6.5
CARACTERÍSTICAS EXTERIORES Y TÉCNICAS PASIVAS PARA
CLIMATIZACIÓN
En el fondo, lo que se pretende es el reducir las necesidades de calefacción y de refrigeración de un
edificio.
Las arquitecturas bioclimáticas dan ideas de por dónde se puede enfocar la resolución de este
problema.
Para que un edificio sea confortable debe ser fácil de calentar, pero también es necesario que se
mantenga fresco en verano y que tenga un consumo de energía lo más reducido posible.
6.5.1 Reducción necesidades de calefacción
En invierno se pueden reducir las necesidades de calefacción disminuyendo las pérdidas de calor
mediante:
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
Una buena organización de espacios.
Una forma compacta de los edificios.
Un buen sistema de aislamiento térmico de paredes y techos.
Una protección contra el viento dominante.
El uso de ventanas que tengan una baja pérdida térmica.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p79
Características de un edificio industrial
También se pueden reducir las necesidades de calefacción aumentando la aportación solar mediante:
ƒ
ƒ
El análisis de la orientación de las fachadas.
Favoreciendo el almacenaje de las aportaciones por la inercia térmica del edificio.
6.5.2 Reducción necesidades de refrigeración
Al igual que en invierno, en verano se pueden determinar un conjunto de medidas para mejorar el
comportamiento del edificio sin necesidad de aportaciones externas, reduciendo las necesidades de
refrigeración a través de la reducción de las aportaciones de calor mediante:
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
Una buena organización de los espacios.
Protecciones solares de cristales, paredes y techos.
Una inercia térmica asociada a una ventilación nocturna.
Una buena ventilación.
También se pueden reducir las necesidades de refrigeración a través de la habilitación de espacios
exteriores, del edificio industrial a implantar, para reducir la temperatura mediante:
ƒ
ƒ
ƒ
El aumento de la humedad exterior con superficies de agua y vegetación.
Creación de zonas de sombras (árboles, voladizos, etc.).
Escogiendo colores claros para los materiales exteriores.
6.5.3 Técnicas pasivas
En este apartado se explican algunas de las técnicas pasivas enumeradas anteriormente para reducir
las necesidades de calefacción o de refrigeración en edificios.
Buena organización de espacios
La situación de dependencias climatizadas o no climatizadas alrededor de alguna zona concreta del
edificio provoca un aislamiento térmico natural del mismo. Estas habitaciones alrededor realizan la
función de cámara de aire, con lo que la dependencia interior tiene menos pérdidas de calor.
En la figura 6.1 se aprecia un ejemplo de una zona de producción rodeada de otras zonas que la
protegen de pérdidas de calor, con lo cual la climatización necesaria en la zona de producción será
mucho menor.
Oficina
Técnica
Personal
Laboratorio
Almacén Entrada
Fig. 6.1. Organización de espacios
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Alamacén
Salida
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Complejos industriales
Orientación de las fachadas
Los condicionantes a tener en cuenta para la orientación de las fachadas son los siguientes:
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
La fachada Norte no está expuesta al sol.
La fachada Este en verano está expuesta al sol por la mañana.
La fachada Sur está asoleada en invierno y no expuesta en verano (debido a la inclinación del
sol).
La fachada Oeste en verano está expuesta al sol por la tarde.
Estas indicaciones ayudan a orientar el edificio en función de la necesidad de sol y calor de las
distintas dependencias.
Protección contra el viento
En invierno el viento acostumbra a ser frío, con lo cual es aconsejable buscar formas de proteger el
edificio del viento dominante de la zona. Para ello se puede utilizar:
ƒ
ƒ
ƒ
El relieve del terreno, ya sea natural o artificial.
Cortavientos vegetales, como por ejemplo árboles.
Construcciones anexas dentro de la misma parcela.
La ventilación en verano
La circulación de aire, con aportación exterior, es una estrategia que provoca un impacto en el confort
psicológico del usuario.
Además, con la circulación de aire se tiende a refrigerar el edificio de manera que se evacuan las
calorías acumuladas en las paredes de las fachadas.
Forma compacta de los edificios
En caso de necesitar varios edificios en la misma parcela, es mejor agruparlos adquiriendo una forma
más compacta. De esta forma existen menos metros cuadrados de fachada, con lo que hay menos
superficie de intercambio de calor. Además, al juntar los edificios, unos protegen a otros de las
inclemencias climatológicas.
Tratamiento de los espacios exteriores
Los edificios están situados en un entorno climático y humano concreto. Lo que se puede hacer es
variar el microclima de una zona mediante:
ƒ
La creación de sombras. Mediante árboles, parasoles, etc.
ƒ
Disminuir o aumentar la velocidad y la aceleración del viento, mediante obstáculos naturales o
artificiales, o creando corrientes entre edificios.
ƒ
Modificar el grado de higrometría. La presencia de agua por medio de fuentes o estanques y
vegetación permite una disminución de la temperatura del ambiente debido a un aumento de
humedad.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p81
Características de un edificio industrial
Inercia térmica
La inercia térmica es la capacidad de un edificio de almacenar calor contribuyendo a la estabilidad
térmica.
Así pues, existen dos tipos de inercia:
ƒ
Inercia de transmisión a través de las paredes expuestas al sol.
ƒ
Inercia de absorción, que es la capacidad de almacenar calor.
Así por ejemplo, una pared que en invierno está todo el día expuesta al sol, transmite calor hacia su
interior, pero al mismo tiempo está acumulando calor. En el momento en que no haya sol va a
transmitir hacia el interior el calor acumulado, contribuyendo a la estabilidad térmica.
En verano puede pasar al revés. Si las paredes de un edificio han adquirido una temperatura baja
durante la noche, en el momento que se haga de día y la temperatura suba van a dar una sensación
de frescor al interior.
Los factores influyentes en la inercia térmica son:
ƒ
El calor específico de los materiales.
ƒ
La conductividad térmica.
ƒ
La superficie útil de intercambio.
ƒ
El grosor del elemento acumulador.
Los elementos que aportan inercia térmica son:
ƒ
Los muros exteriores
ƒ
El techo del edificio.
ƒ
El suelo del edificio.
Creación de cubierta ventilada
La cubierta es la superficie de un edificio que recibe más energía solar (sobre todo en verano). Ello
provoca que adquiera unas temperaturas muy elevadas y que transmita gran cantidad de calor al
interior del recinto. Por ello puede ser necesario el disponer de una sobrecubierta ventilada para
evitar que el calor acumulado llegue hasta el interior.
Aislamiento térmico
Resulta muy interesante la utilización de aislamiento térmico para paredes y techos. De esta forma se
reducen los choques térmicos, se reducen los puentes térmicos y se ayuda a conservar la inercia
térmica.
6.6
TÉCNICAS PASIVAS PARA VENTILACIÓN
Es necesario que en cualquier edificio industrial exista una ventilación interior. Ello es producto de
que el aire se vicia debido a la respiración del personal, al sudor, al polvo, a gases nocivos del
proceso industrial, a malos olores, etc. Esta ventilación puede ser natural o artificial. Seguidamente se
explican ambos casos para poder observar claramente las diferencias.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
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Complejos industriales
6.6.1 Ventilación natural
La ventilación natural se puede producir de tres formas distintas, en función de dónde estén las
oberturas y cuáles sean las condiciones climatológicas externas.
a)
Aprovechando la diferencia de densidad entre aire frío y el aire caliente. Se sitúa la entrada de
aire en la parte baja de la fachada y la salida en la cubierta, donde la temperatura acostumbra a
ser más elevada (ventilación vertical). Esta diferencia de temperaturas provoca una corriente de
abajo a arriba (corriente por convección). En la figura 6.2, gráfico “a”, se observa esta solución.
Esta opción soluciona el problema de ventilación, pero presenta otros:
ƒ
El aire frío pasa por los pies.
ƒ
Si la corriente es fuerte se levanta polvo del suelo.
b)
Aprovechando la diferencia de densidad del aire entre fachadas opuestas. Esta diferencia de
densidad es provocada por la diferencia de temperatura entre la fachada expuesta al sol y la no
expuesta. Así pues, el aire entra por la fachada más fría (aire más denso) y sale por la fachada
más caliente (aire menos denso). La corriente de aire se produce por convección (ventilación
horizontal). La corriente de aire que se crea no es molesta para el personal. En la figura 6.2,
gráfico “b”, se observa esta solución.
c)
Aprovechando la diferencia de presión entre fachadas opuestas. En el caso de existir viento,
siempre hay una fachada con una presión atmosférica mayor a otra. Esta solución aprovecha
esta diferencia de presión para introducir aire exterior por la fachada con más presión y extraer
aire interior por la fachada con menos presión (ventilación horizontal). Según la fuerza del viento
exterior puede provocar corrientes de aire excesivamente fuertes. En la figura 6.2, gráfico “c”, se
observa esta solución.
6.6.2 Ventilación artificial
La ventilación artificial se puede clasificar en 2 grupos:
ƒ
Ventilación artificial por depresión
ƒ
Ventilación artificial por sobrepresión
a)
Ventilación artificial por depresión
Se crea una depresión instalando aspiradores. Esta extracción motiva que el aire entre por
depresión al interior del edificio mediante otras oberturas dejadas en los cerramientos del mismo.
Dos ejemplos de distinta colocación de los aspiradores se aprecian en la figura 6.3.
b)
Ventilación artificial por sobrepresión
Se introduce mediante un ventilador aire exterior tratado (recalentado, humidificado o
deshumidificado, etc.) al tiempo que se fuerza la ventilación. Se observa un ejemplo de
ventilación artificial por sobrepresión en la figura 6.4.
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Características de un edificio industrial
Fig. 6.2. Soluciones para ventilación natural
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Complejos industriales
Fig. 6.3. Soluciones para ventilación artificial por depresión
Fig. 6.4. Soluciones para ventilación artificial por sobrepresión
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Características de un edificio industrial
6.7
TÉCNICAS PASIVAS PARA ILUMINACIÓN NATURAL
La iluminación natural es un factor ambiental fundamental para el confort del trabajador. Esta
iluminación se logra a partir de ventanas en las fachadas y lucernarios en la cubierta.
Las necesidades de luz suelen depender del tipo de proceso de fabricación de la planta. De forma
genérica, se dan los siguientes valores para diferentes tipos de actividades:
50 lux
100 – 300 lux
300 – 800 lux
800 – 1500 lux
1500 – 3000 lux
5000 lux
10000 lux
orientación
ejercicios sencillos
ejercicios normales
ejercicios difíciles
ejercicios muy difíciles
casos especiales
iluminación a cielo abierto
La orientación y disposición del edificio es muy importante para lograr la cantidad y uniformidad
necesarias de luz natural.
Siempre es mucho mejor dotar de iluminación natural al edificio a través de lucernarios en la cubierta
que a través de ventanas en las fachadas. De esta forma se evitan posibles distracciones de los
operarios mirando por la ventana, y además las paredes acostumbran a estar ocupadas por
maquinaria, instalaciones, papeles, etc.
Así pues, en la figura 6.5 se pueden apreciar diferentes soluciones de lucernarios para distintos tipos
de cubiertas.
En la figura 6.6 se aprecian las uniformidades de luz natural en función de la solución de lucernarios
escogida.
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Complejos industriales
Fig. 6.5. Distintas soluciones de lucernarios
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Características de un edificio industrial
Fig. 6.6. Uniformidad de luz natural en función del tipo de lucernario
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p89
Elementos constructivos. Forjados, soleras y pavimentos
7 ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS. FORJADOS, SOLERAS Y PAVIMENTOS
7.1
INTRODUCCIÓN
En este capítulo se van a describir los principales tipos de forjados, soleras y pavimentos que se
pueden encontrar en la construcción industrial (incluyendo las oficinas), haciendo especial hincapié
en sus características y las ventajas e inconvenientes de cada tipología mostrada.
7.2
FORJADOS
7.2.1 Definición y funciones
Se entiende como forjado al elemento resistente que forma una losa continua y que constituye el piso
de cada planta. La función de un forjado es la de servir de techo para la planta inferior del mismo y de
suelo para la planta superior. Así pues, separa dos plantas en un edificio. Puede darse el caso de que
sea la última planta, con lo que servirá de techo para la última planta y de soporte para la cubierta.
7.2.2 Tipos y ámbitos de aplicación de forjados
Dentro de los forjados y en función del trabajo estático (distribución de esfuerzos) a que se hallan
sometidos, pueden establecerse tres tipos básicos (los más comunes aunque existen más):
De viga y bovedilla
Unidireccional
Losas alveolares
Forjado
Reticular o Bidireccional
Losa
Tradicional
Mixta hormigón - acero
7.2.3 Forjados unidireccionales
Los forjados unidireccionales son aquellos que están armados en una sola dirección con lo que
trabajan a flexión en un solo eje.
En los forjados unidireccionales se deben considerar dos posibilidades estructurales, los formados
por viguetas y los constituidos por placas alveolares planas armadas.
ƒ
ƒ
Forjados de vigas y bovedillas
Forjados con losas alveolares
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
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Complejos industriales
Forjados de vigas y bovedillas
Son forjados constituidos por viguetas o semiviguetas, generalmente de hormigón (aunque también
pueden ser de acero), dispuestas en una misma dirección y apoyadas sobre elementos estructurales
de mayor función estática como son las jácenas. Entre las viguetas se disponen las bovedillas, que
son bloques cerámicos o de hormigón agujereados con la función de aligerar el peso propio del
forjado.
A continuación se constituye el relleno de senos y la capa de compresión. Es indispensable rellenar
2
con una capa de compresión de hormigón de resistencia Fck:250 Kg/cm con una altura mínima de 5
centímetros sobre la bovedilla. Antes del vertido del hormigón se colocarán las armaduras de
negativos y el mallazo de reparto encima de la vigueta con un recubrimiento de 3 o 4 centímetros.
La imagen 7.1 muestra la elaboración de un forjado unidireccional mediante vigas semirresistentes de
hormigón pretensado (será necesario apuntalar las viguetas semirresistentes para hormigonar el
forjado).
La imagen 7.2 muestra la elaboración de un forjado unidireccional mediante viguetas autoportantes
de hormigón pretensado (no será necesario apuntalar las viguetas autoportantes para hormigonar el
forjado).
„
Diferencia entre viguetas autoportantes y semiviguetas
Las primeras pueden aguantar el peso propio del forjado antes de hormigonar, con lo que no es
necesario apuntalar. Las segundas no pueden soportar el peso propio del forjado hasta que éste
no está hormigonado y el hormigón fraguado (es entonces cuando el forjado está preparado para
soportar las cargas para las que fue diseñado), y por lo tanto es necesario apuntalar durante el
proceso constructivo.
Fig. 7.1. Forjado unidireccional con vigueta semiresistente de hormigón pretensado
Fig. 7.2. Forjado unidireccional con vigueta autoportante de hormigón pretensado
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
Elementos constructivos. Forjados, soleras y pavimentos
„
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Ventaja de los forjados unidireccionales con bovedillas.
Entre las diversas e importantes ventajas destacan las siguientes:
ƒ
Reducción del peso
La utilización de bovedillas en los forjados representa una reducción muy importante en
peso propio del mismo. Lo anterior se traduce en un considerable ahorro en material de
jácenas, pilares y en cimentación.
ƒ
Facilidad y rapidez en la colocación
Los elementos aligerantes, gracias a su reducido peso y grandes dimensiones, ofrecen
notables rendimientos en la colocación.
ƒ
Facilidad de enyesado
Las bovedillas disponen en su cara inferior de un ranurado que facilita la buena adherencia
de enyesados y revocos en los techos.
Actualmente existen bovedillas de poliestireno expandido que presentan además de las ventajas
anteriores otras ventajas muy significativas:
„
ƒ
Ahorro energético
Con la utilización de bovedillas y núcleos aligerantes de EPS-Poliestireno Expandido, se
consigue un excelente aislamiento térmico entre plantas, muy importante para la utilización
económica y racional de las calefacciones individuales.
ƒ
Buen comportamiento mecánico y resistencia al vapor de agua
Las bovedillas y piezas para encofrado de EPS-Poliestireno Expandido poseen un buen
comportamiento mecánico, así como, una excelente resistencia frente al agua, vapor de
agua y al envejecimiento.
ƒ
Resistencia al fuego
El EPS-Poliestireno Expandido ignifugado está clasificado en su reacción al fuego M1,
según la Norma UNE-23727-80.
Forjados de losas alveolares
Los forjados con losas alveolares son una variante de los forjados unidireccionales constituidos por
losas armadas. Se trata de elementos estructurales formados a partir de una losa de hormigón como
base, en la cual se le realizan agujeros longitudinales que aligeran su peso.
Cualesquiera que sean las exigencias de una construcción, las placas alveolares permiten una puesta
en obra muy rápida y sencilla.
En la figura 7.3 se observan placas alveolares después de su fabricación y antes del montaje en la
obra.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
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Complejos industriales
Fig. 7.3. Placas alveolares
Las placas alveolares se montan sobre los apoyos sin necesidad de puntales, aun en el caso de
colocar capa de compresión de hormigón encima de ellas, puesto que en el momento de la
colocación son autorresistentes. Ver la figura 7.4, donde se ejemplifica su colocación:
Fig. 7.4. Colocación de placas alveolares
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
Elementos constructivos. Forjados, soleras y pavimentos
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„
Aplicaciones de las placas alveolares
Las losas alveolares son usadas para forjados tanto en la construcción industrial como en la
construcción de viviendas.
„
Ventajas de las placas alveolares
Las principales ventajas de la construcción con losas alveolares son las siguientes:
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
Se elimina totalmente el apuntalamiento al ser elemento autorresistente.
Acabado de alta calidad técnica y estética.
Mejor aislamiento térmico y acústico que los sistemas tradicionales.
Reducción del canto forjado.
Forjado idóneo para grandes luces y cargas.
Rapidez de ejecución.
Reducción de gastos de ejecución.
Eliminación de enlucidos en techos industriales, ya que disponen de un buen acabado.
Permite canalización interna en el montaje de instalaciones.
Utilización inmediata del piso para trabajos complementarios.
7.2.4 Forjados reticulares o bidireccionales
Son forjados con nervios de hormigón armado dispuestos en dos direcciones perpendiculares entre
sí, incorporándose entre los nervios núcleos aligerantes (casetones).
Los elementos aligerantes utilizados en este tipo de forjados pueden ser de hormigón (no
recuperables), de poliestireno expandido (no recuperables), o bien de plástico (recuperables), lo cual
posibilita una amplia gama de formas y tamaños que hace de este tipo de forjados una solución de
gran versatilidad.
En los forjados reticulares, como medida complementaria, debe considerarse la fijación previa de los
bloques aligerantes antes del proceso de hormigonado, con el fin de evitar el desplazamiento de las
piezas.
La figura 7.5 muestra el proceso de encofrado de un forjado reticular con casetones recuperables,
mediante unos puntales inferiores.
Fig. 7.5. Forjado bidireccional realizado con casetones recuperables
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p94
Complejos industriales
El proceso constructivo consta de un encofrado de toda la superficie, una colocación y fijación de
casetones encima del encofrado, un armado de los nervios entre casetones (en las 2 direcciones) y
un hormigonado encima de los casetos. Después, cuando el forjado ha adquirido unas características
resistentes suficientes, se retira el encofrado y los casetones (moldes) en caso de ser recuperables.
„
Ventajas de los forjados reticulares
Los forjados reticulares presentan las ventajas siguientes:
ƒ
ƒ
ƒ
Gran libertad de diseño al no estar limitado por los apoyos lineales.
Máximo aprovechamiento de la estructura al distribuir las cargas en dos direcciones.
Reducción de la deformabilidad de los forjados.
La inclusión de elementos de poliestireno expandido permite:
ƒ
ƒ
Reducir el peso propio de la estructura.
Incorporar el aislamiento en el forjado.
7.2.5 Losas
La losa maciza de hormigón armado es un elemento portante sin nervaduras; constituye el sistema
más sencillo.
Pueden ser tradicionales (sólo hormigón y armadura) o mixtas (hormigón, chapa metálica y
armadura).
Losas tradicionales
Se realiza sobre encofrado de tablas que recubren toda la superficie. Encima del encofrado se
colocan las armaduras de hierro, las cuales son sencillas y de fácil colocación. Posteriormente se
vierte el hormigón.
La losa maciza ofrece la ventaja de ser, en casi todos los casos el sistema más económico para luces
inferiores a 4-5 metros.
Sin embargo, este sistema ofrece un conjunto pesado y presenta dificultades, una vez ejecutado,
para el paso de conducciones eléctricas y tuberías.
Este sistema es aconsejable en las cubiertas donde la considerable masa de hormigón favorece a la
absorción de ruidos aéreos. Sin embargo, el forjado con losa maciza presenta un pobre aislamiento
térmico.
Losas mixtas
Son las losas que se realizan utilizando chapas metálicas (en lugar de encofrado de madera), como
base y hormigón armado. En la construcción de forjados la utilización de losas sólidas tradicionales
de hormigón armado se está viendo sustituida cada vez más por losas que incorporan chapas
metálicas perfiladas (véase la Fig. 7.6 y la Fig. 7.7).
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
Elementos constructivos. Forjados, soleras y pavimentos
p95
Fig. 7.6. Esquema de losa mixta con chapa metálica
Fig. 7.7. Losa mixta, colocación en obra.
Las modernas chapas de acero perfilado con resaltes o embuticiones actúan como un encofrado
permanente durante el hormigonado y como una armadura contra la tracción una vez se ha
endurecido el hormigón.
La losa mixta consiste en una chapa perfilada de acero y un elemento superior de hormigón que
están interconectados (mediante conectores) de forma que puedan resistir los esfuerzos de cortante
horizontales en la unión acero-hormigón. Debe impedirse, completa o parcialmente, el deslizamiento
(desplazamiento relativo) en la unión, así como la separación vertical entre la chapa de acero y la
capa superior de hormigón.
Es indudable que el uso de chapas de acero perfilado acelera el proceso de construcción. También
se utilizan a menudo con hormigón ligero para reducir la carga muerta (peso propio) de los forjados.
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Complejos industriales
A modo de resumen, cabe indicar que existe gran variedad de tipologías de forjados mixtos pero tan
sólo se diferencian entre sí por la sección de hormigón, el tipo de chapa metálica y/o el tipo de
conexión entre ambos.
7.3
SOLERAS
7.3.1 Definición y funciones
Las soleras son los pisos planos de mortero u hormigón, dispuestos para recibir un material de
pavimentación. Son las encargadas de proporcionar una superficie plana con suficiente resistencia
para soportar las características impuestas por las personas, la maquinaría y/o el mobiliario.
Se colocan en el suelo de la planta baja encima del terreno que previamente se tiene que haber
acondicionado (compactado, etc.). Encima de ellas se dispondrá el pavimento.
Además, a través de la solera se evita la entrada de vapor de agua en el edificio y se evitan las
perdidas caloríficas.
7.3.2 Tipos y ámbitos de aplicación de soleras
Se pueden distinguir dos grandes tipos de soleras:
Macizas pesadas
Soleras
Macizas ligeras
„
Soleras pesadas
Habitualmente se utilizan para grandes superficies y para soportar cargas medias y altas. Por
ejemplo, naves industriales, talleres etc.
Las soleras pesadas se realizan con hormigón y se moldean in situ, utilizándose en almacenes,
garajes y edificios similares. Por lo general estas soleras se moldean con franjas de 4-5 metros de
anchura que recorren el edificio a lo largo.
Es necesario disponer juntas transversales para controlar las dilataciones térmicas y las retracciones
de la solera. Tales juntas pueden formarse simplemente cortando con un disco una ranura de 2,5 cm
de profundidad en la parte superior de la solera dentro de la 30 primeras horas tras el moldeado. Para
2
estas juntas se acostumbran a hacer pastillas cuadradas de más o menos 5 x 5 m .
El acabado superficial del hormigón puede realizarse mediante llana o fratás mecánico, operación
que se lleva a cabo cuando el hormigón todavía está en estado plástico pero con la suficiente
resistencia como para soportar el peso de la máquina y del operario. Otra alternativa posible es el
pulido mecánico de la superficie, que se lleva a cabo a los pocos días de endurecido el hormigón, que
previamente habrá sido tratado con el fratás mecánico. El pulido elimina 1 o 2 mm de hormigón de las
superficie y su objeto es el de mejorar la textura superficial y no el de corregir posibles deficiencias en
la nivelación.
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Elementos constructivos. Forjados, soleras y pavimentos
„
Soleras ligeras
Normalmente se utilizan para cargas pequeñas.
Las soleras ligeras están formadas generalmente por tres componentes:
1.
Lecho de grava: Material de relleno idóneo para completar el rebaje del terreno y de la capa de
tierra vegetal. Su cara superior debe permitir extender una lámina impermeable que impida la
pérdida de lechada de cemento de hormigón. Puede ser preciso “cegar” la cara superior con una
capa de arena o cenizas finas, especialmente si la membrana impermeable va a ir colocada
debajo del hormigón.
2.
Membrana impermeable: Para evitar que la humedad penetre en el interior del edificio a través
del suelo puede usarse una lámina resistente de polietileno.
3.
Capa de hormigón: Es el componente que constituye la base maciza plana sobre la que se aplica
el pavimento.
En las soleras ligeras el grosor de hormigón es menor que en las pesadas, por este motivo su peso
es inferior.
7.4
PAVIMENTOS
7.4.1 Definición y funciones
El pavimento es aquel revestimiento de una superficie pisable por medio de un material
especialmente proyectado para cubrir tal función.
Los pavimentos, generalmente, se aplican sobre una base estructural (forjado), aunque también
pueden formar parte de la estructura del suelo (encima de una solera). La mayor parte de los
pavimentos deben cumplir una serie de funciones específicas, como:
1.
Aspecto: Se escogen principalmente por su atractivo o efecto estético, pese a lo cual deben
reunir unas propiedades razonables de resistencia al desgaste. Por ejemplo: alfombras,
moquetas, parquets de madera, etc.
2.
Resistencia: se escogen por sus especiales propiedades de resistencia al desgaste y al impacto
y para zonas de uso intenso, como las cocinas. Ejemplos: Baldosas de gres y pavimentos
graníticos
3.
Higiene: se escogen cuando se desea una superficie impermeable, de fácil limpieza y con un
atractivo estético razonable. Ejemplos: Baldosas de gres, láminas y baldosas de cloruro de
polivinilo (PVC).
7.4.2 Tipos y ámbitos de aplicación
Los pavimentos pueden ser:
Continuos
Pavimentos
Discontinuos
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Complejos industriales
El pavimento continuo es aquel cuya superficie acabada no tiene juntas, o en todo caso son muy
pocas y escasamente perceptibles. Se incluyen chapados de todo tipo, moquetas y materiales
plásticos, además de terrazos in situ.
El pavimento discontinuo es aquel que está integrado por una sucesión de piezas, cuyas uniones
entre sí constituyen las juntas visibles (por ejemplo, baldosas de gres).
En el mercado existen muchísimos tipos de pavimentos, entre los más habituales se destacan los
siguientes:
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
Pavimentos cerámicos (Gres)
Pavimentos de terrazo
Pavimentos de parquet
Pavimentos de textiles (Moquetas)
Pavimentos de goma
Pavimentos cerámicos (Gres)
Están constituidos por baldosas cerámicas, y las principales características son las siguientes:
ƒ
Son piezas impermeables constituidas por un soporte de naturaleza arcillosa.
ƒ
Fácil de limpiar: La cerámica se caracteriza por su alta facilidad de limpieza, su capacidad de
preservación de la suciedad y de cualquier tipo de contaminación. Por otro lado, su capacidad de
aislante eléctrico repercute en que los recubrimientos cerámicos eviten la captación del polvo
ambiental eléctricamente activo y, con ello, contribuyen al bienestar.
ƒ
Higiénico y antialérgico: La capacidad del recubrimiento cerámico de prevenir la humedad evita
el desarrollo de colonias de gérmenes y hongos que se generan con facilidad en construcciones
donde la permeabilización es deficiente.
ƒ
Instalación definitiva: Los recubrimientos cerámicos no necesitan ningún mantenimiento después
de su puesta en obra, excepto las normales operaciones de limpieza.
ƒ
Su resistencia a los cambios bruscos de temperatura, a los agentes químicos y biológicos, su
dureza y resistencia al rozamiento. Dichas razones repercuten en su gran durabilidad en las
edificaciones.
ƒ
Son incombustibles: su incombustibilidad evita la propagación de incendios.
ƒ
Inerte: Su carácter inerte, es decir, que repele cualquier posibilidad de vida biológica, evita la
degradación del medio ambiente, pues el barro o la arcilla, una vez pasada la fase de cocción
adquiere la misma propiedad que la piedra o elementos de la naturaleza similares.
A continuación, en la figura 7.8 se muestra un pavimento cerámico:
Fig. 7.8. Pavimento cerámico
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Elementos constructivos. Forjados, soleras y pavimentos
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Pavimentos de terrazo
Los Pavimentos del terrazo proceden de Italia, donde el mármol se ha utilizado con frecuencia como
material de construcción.
La base de los pavimentos de terrazo está constituida por cemento blanco y mármol en proporción
1:2, no se utiliza arena. El agregado se obtiene troceando el mármol en fragmentos de 2-25 mm.
El espesor del terrazo depende del tamaño del agregado. El espesor estándar suele ser del orden de
15 mm. Se coloca sobre una capa de mortero (mezcla de cemento, arena y agua) de 25 mm de
espesor, cuando todavía está fresca dicha capa.
En la figura 7.9 se observan dos pavimentos de terrazo de distinto color.
Fig. 7.9. Pavimentos de terrazo
Para obtener un buen acabado de los pavimentos de terrazo, una vez colocadas las piezas deben
pulirse y abrillantarse mediante una máquina abrillantadora. En la figura 7.10 se observa un
pavimento de terrazo ya pulido y abrillantado.
Fig. 7.10. Terrazo pulido y abrillantado
Pavimentos de parquet
Los pavimentos de parquet se realizan mediante tiras de madera machihembrada. Se realizan con
maderas blandas o duras, en función de su uso. Las tablas se colocarán perpendicularmente a las
vigas y se fijan a ellas mediante clavos especiales de cabeza perdida. Los extremos de las tablas se
unen a tope en el plano del eje de la vigueta de apoyo.
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Complejos industriales
En la imagen 7.11 se aprecia un parquet color cereza donde pueden distinguirse las lamas de madera
del parquet.
Fig. 7.11. Parquet de madera color cerezo
Actualmente, en vez de utilizar madera, se utiliza una pasta de madera prensada: se fabrica con
partículas de madera ligadas con resinas sintéticas y/o otros ligantes orgánicos.
Generalmente, se aplican sobre una base estructural (entablado de madera), aunque también pueden
formar parte de la estructura del suelo, como en el caso de los entarimados de piso. En este caso las
lamas de madera se encolarían directamente sobre la solera o forjado.
„
Tipos de parquet
ƒ
Parquet tarima: Se denomina parquet tarima, al que está formado por una serie de lamas de
madera maciza en estado natural, de largos que varían entre los 50 y los 340 cm, anchos de
7 a 14 cm y gruesos entre 1,7 y 2,5 cm, siempre dependiendo de la clase de madera.
Estas lamas, que por lo general están machihembradas para un mejor ajuste entre sí, se
clavan sobre unos rastreles o listones que previamente se han colocado sobre un suelo
existente o preparado para el caso. Una vez clavadas y encoladas entre sí, debe
procederse al proceso de desbastado o acuchillado, pulido y barnizado para darle el
aspecto decorativo final. Las características que distinguen un parquet tarima son su
robustez, elegancia y calidez, aprovechando toda la belleza de la madera noble en la
decoración, así mismo su grosor determina que el poder restaurarse y barnizarse perdure a
través de generaciones.
ƒ
Parquet encolado: Se conoce por parquet encolado a todo aquel que con los adhesivos
adecuados se pega a un suelo existente (solera o forjado) o preparado para el caso.
Normalmente se compone de una serie de tablillas que se van pegando una junto a la otra
en el suelo, con la posibilidad de formar dibujos distintos a la hora de colocarlos.
Estas tablillas de madera maciza en estado natural pueden ser de distintas medidas, siendo
por lo general de largos que varían entre los 20 y 45 cm, con anchos entre los 4 y los 7 cm.
y grosores entre los 0,8 y los 1,5 cm. Al igual que en el caso de las tarimas, después de
instaladas las tablillas se procede al proceso de desbastado, pulido y barnizado para darle
su acabado final.
Se debe destacar de los parquets encolados que al estar adheridos al pavimento de obra,
formando un solo cuerpo, son muy silenciosos al andar por encima de ellos, y que su
belleza, teniendo en cuenta el tamaño de las maderas, es espectacular, así como su
duración, por permitir varias restauraciones con el paso de los años.
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Elementos constructivos. Forjados, soleras y pavimentos
ƒ
Parquets flotantes: La característica principal de estos parquets, es que vienen pulidos y
barnizados de fabrica, por lo que el proceso de instalación es mucho mas ágil. Se presenta
en lamas machihembradas de distintos largos y anchos según los fabricantes y clase de
material. Estas lamas se encolan entre sí, quedando simplemente apoyados por su peso
sobre el suelo.
Básicamente se diferencian dos clases de parquets flotantes:
ƒ
Los de madera natural: sus lamas están compuestas por una base de madera
(normalmente de coníferas), en cuya superficie se pegan una serie de tablillas o lamas
de la madera noble que definirá el acabado del parquet. Dependiendo del grosor de
esta madera noble, que según el modelo y fabricante se presentan desde 0,1 a 0,6 cm,
el grosor total de las lamas estará entre 1 y 1,5 cm.
ƒ
También se encuentran los llamados parquets sintéticos. Tienen un proceso de
instalación idéntico a los de madera natural. Se presentan en lamas formadas por una
base de aglomerado, que pueden ser también hidrófugos, o bien de compuestos
sintéticos. Por su parte superior se les adhiere unas láminas que pueden ser de
melamina o estratificados que imitan, con bastante acierto, distintas clases de maderas,
colores, marmoleados, etc. Las diferentes características y materiales de que están
compuestos determinan su resistencia al desgaste y a la humedad, siendo la mayoría
de ellos muy resistentes e indicados para instalar en lugares de mucho tránsito y uso,
tales como guarderías, comercios, despachos, etc.
Pavimentos textiles
Los pavimentos de textiles, conocidos habitualmente como moquetas, pueden ser de fibras naturales
o bien de fibras sintéticas, y pueden usarse a su vez como revestimientos de suelos y de paredes.
Los revestimientos textiles pueden adherirse al soporte de dos formas distintas, mediante el pegado,
o bien, mediante el grapado. Según el anclaje, el soporte debe cumplir una serie de condiciones que
se especifican en la tabla 7.1.
Condición de la superficie
Soporte
Para adheridos
Para grapados
Yeso
Enlucida
Guarnecida
Mortero de cemento
Bruñida
Fratasada
Hormigón
Lisa
Lisa
Madera
Lisa
Lisa
Metal
Antioxidante
Antioxidante
Tabla 7.1. Especificaciones de soportes para revestimientos textiles
Los revestimientos textiles con fibras naturales utilizan lana vegetal como el algodón o mineral como
la fibra de vidrio, mientras que los revestimientos textiles con fibras sintéticas utilizan el polivinilo y la
poliamida.
En la figura 7.12 se muestran pavimentos de moqueta con una variedad de colores distintos
disponibles en el mercado, además pueden utilizarse moquetas con dibujos.
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Complejos industriales
Fig. 7.12. Pavimentos textiles
Pavimentos de goma
En la actualidad existen muchos tipos de pavimentos de goma, aunque cabe destacar que la mayor
parte de ellos están realizados con caucho. El espesor de dichos pavimentos oscila de 10 –20 mm y
2
tienen un preso propio de 12 a 16 kg/m .
Los lugares donde pueden usarse los pavimentos de goma son: instalaciones deportivas, aceras,
parques infantiles, vestuarios, alrededor de una piscina, etc...
Las principales propiedades son:
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
Antideslizantes.
Reduce la contaminación acústica.
Trata con cuidado pies y articulaciones en lugares donde se vaya descalzo.
Resistente a la mayor parte de los ácidos y lejías.
Son totalmente reciclables.
Elásticos y resistentes a los cambios climáticos
La instalación puede realizarse sobre arena o gravilla o bien pueden también pegarse sobre asfalto u
otro subsuelo.
En la figura 7.13 pueden verse pavimentos de caucho, los más usados en el mercado.
Fig. 7.13. Pavimentos de caucho
También se usan bastante frecuentemente los pavimentos de PVC.
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Elementos constructivos. Cubiertas
8 ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS. CUBIERTAS
8.1
INTRODUCCIÓN
En este capítulo se pretende dar una visión global y generalizada de los distintos tipos de cubiertas,
centrándose en las cubiertas para naves industriales.
También se describen las distintas posibilidades para aislar térmicamente e impermeabilizar las
cubiertas, dos aspectos muy importantes en las envolventes de los edificios, así como posibles
soluciones para el problema de recogida de aguas pluviales.
8.2
DEFINICIÓN Y FUNCIONES
La idea de un edificio como envolvente protectora ante las inclemencias climáticas ha estado siempre
presente en la historia del ser humano. Dentro de esta envolvente protectora general se distinguen
dos partes bien diferenciadas: los laterales (elementos verticales de cerramiento) y la cubierta
(elemento horizontal o inclinado superior). La cubierta es la que se somete de forma más especial al
rigor del clima, por ser la más expuesta debido a su ubicación.
La cubierta es, pues, la parte que de alguna forma cubre el hábitat y que adquiere un papel
preponderante en el ambiente protegido interno que se desee lograr.
Se presenta en las normativas actuales como aquel conjunto de elementos que constituyen el
cerramiento superior de los edificios y que están comprendidos entre la superficie inferior del último
techo y el acabado último en contacto con el ambiente exterior.
Las exigencias generales que debe satisfacer la cubierta empiezan por su propia estabilidad y
resistencia mecánica ante cualquier acción a la que se vea sometida (debe soportar su peso y las
posibles cargas de su uso). La garantía ante su deformación o hundimiento debe ser absoluta y para
ello cuenta con su soporte resistente.
La cubierta, además, debe proteger de las inclemencias climáticas, principalmente del agua de la
lluvia, y por ello debe proyectarse y construirse de forma tal que evite la filtración del agua,
asegurando su estanquidad. Por este motivo deben configurarse los mecanismos constructivos
adecuados para evitar filtraciones y favorecer la fácil evacuación de las aguas.
Ante los ciclos de calor y frío, la cubierta debe proporcionar el ambiente interior deseado mediante la
colocación de los adecuados mecanismos térmicos. Se completa el confort de este ambiente interior
con una protección acústica conveniente. La seguridad de su comportamiento ante el fuego completa
la lista de las exigencias que en la actualidad debe satisfacer la cubierta para que los aspectos
fisiológicos, sanitarios, psicológicos y sociológicos queden cubiertos.
De forma general, indicar que antiguamente la protección solar y la evacuación de las aguas de lluvia
eran los principales problemas a resolver, por lo que la cubierta, a modo de sombrilla o paraguas, se
presentaba con grandes pendientes, que eran suficientes para las mínimas exigencias planteadas.
El tema se complicó cuando a la exigencia primaria de protección superior se le sumó la exigencia de
transitabilidad y requerimiento para poseer cualidades de elemento arquitectónico plano donde se
pudiera andar con comodidad.
Históricamente, la construcción ha resuelto el problema de apartar o desviar el curso del agua de
lluvia de las cubiertas con el conocido mecanismo elemental del solape, que no es más que una
estrategia intuitiva que a base de superposición de elementos geométricamente dispuestos, aleja y
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
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Complejos industriales
desvía el agua hacia los caminos deseados. Por ello, las cubiertas inclinadas a base de simples
superposiciones de tablerías, pizarras, tejas, etc. han resuelto históricamente de forma satisfactoria
este problema. A medida que la pendiente de la cubierta se reduce, el desvío del curso del agua se
complica, ya que el solape abierto empieza a perder su efectividad como controlador del curso del
agua de lluvia en posiciones próximas a la horizontal.
El desvío del agua hacia los lugares deseados, exige en la cubierta no inclinada, que el solape sea un
solape soldado, puesto que la exigencia fundamental es la de estanquidad absoluta hacia el interior.
En definitiva se exige una “piel continua” como garantía de una envolvente estanca ante el agua de
lluvia.
8.3
CONCEPTOS PREVIOS
Antes de entrar a explicar la tipología de cubiertas más comunes en la edificación (sobretodo
industrial), se aclaran una serie de conceptos previos que serán usados posteriormente en la
descripción de los distintos tipos de cubiertas. Estos conceptos son los que se adjuntan
seguidamente:
ƒ
Soporte resistente
Es el elemento constructivo (normalmente forjado o entramado metálico) que mantiene la
estabilidad de la cubierta. Explicado de otra forma, es donde se apoya la cubierta. En la figura
8.1 se puede apreciar un soporte resistente metálico.
Fig. 8.1. Entramado metálico como soporte resistente
ƒ
Soporte base
Es el elemento sobre el que se coloca la membrana impermeabilizante. En ocasiones puede ser
el propio soporte resistente (en caso de forjado), aunque generalmente se trata de otros
elementos como las capas de formación de pendientes, aislamiento térmico, capas separadoras
y de difusión de vapor, etc. Es la parte inferior de la cubierta, su base.
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p105
Elementos constructivos. Cubiertas
ƒ
Aislamiento térmico
Elemento constituido por una o varias capas de materiales y productos aislantes, que tienen por
objeto limitar las variaciones de temperatura, impedir las pérdidas térmicas y evitar la formación
de condensaciones en adecuado diseño con la barrera de vapor. En la figura 8.2 se aprecian
placas y rollos de material usados para el aislamiento térmico.
Fig. 8.2. Material para aislamiento térmico.
ƒ
Membrana impermeabilizante
Recubrimiento formado por láminas (normalmente asfálticas) que se solapan y sueldan entre sí
formando una capa continua, entregándola al perímetro y puntos singulares de la cubierta y cuya
función es asegurar la estanqueidad de la misma. Existen varios tipos: membrana no adherida,
membrana adherida, membrana semi-adherida y membrana fijada mecánicamente. En la figura
8.3 se observa a un operario colocando una membrana impermeabilizante en obra.
Fig. 8.3. Colocación de membrana impermeabilizante
ƒ
Cubierta caliente
Es aquella cubierta en la que todas sus capas están compuestas de forma compacta, sin
ninguna cámara de aire entre ellas.
ƒ
Cubierta fría
Es aquella cubierta que contiene entre sus distintas capas una cámara de aire. Ello implica un
mejor aislamiento térmico.
ƒ
Cubierta autoportante
Sistema de cubierta basado en el principio que el elemento de cubierta debe funcionar a la vez
como elemento resistente. Normalmente acostumbra a estar formada por placas que realizan la
doble función de actuar por un lado como vigas y por otro como cubierta. Tan sólo necesita
soportes en los extremos de las placas. En la figura 8.4 se puede apreciar una cubierta curva de
chapa metálica autoportante.
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Complejos industriales
Fig. 8.4. Cubierta autoportante
8.4
TIPOLOGÍAS Y ÁMBITOS DE APLICACIÓN
Existen tipos de cubiertas muy variados en función de su aplicación y utilidad. Las necesidades tanto
climáticas como funcionales de la actividad que se va a desarrollar en el edificio condicionan el tipo
de cubierta, cerramiento y tipología estructural.
En edificios de vivienda se usan básicamente cubiertas planas para aprovechar la cubierta como
azotea. En cambio, en edificios industriales, las necesidades más importantes a satisfacer son las
condiciones interiores de confort y el proceso industrial que se lleve a cabo. Por lo tanto, los edificios
industriales se caracterizan por tener cubiertas inclinadas (normalmente tipo sandwich) que dan un
buen aislamiento térmico y una buena evacuación de las aguas pluviales.
Las cubiertas se pueden clasificar en función de su forma, de los materiales usados y del orden en
que se aplican estos materiales en el proceso constructivo.
En general, se pueden clasificar las cubiertas más comunes en la construcción (aunque las hay de
otros tipos pero con un uso menos habitual) de la forma representada en el siguiente esquema:
Transitable
Tradicional
No transitable
- Cubiertas planas
Transitable
Invertida
No transitable
Deck
Arcilla
Tradicional
Pizarra
- Cubiertas inclinadas
Simple
Metálica
Sandwich
Fibrocemento
- Cubiertas curvas
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Elementos constructivos. Cubiertas
8.4.1 Cubierta plana
Se denominan cubiertas planas a todas aquellas cubiertas cuya pendiente sea inferior al 5%.
La cubierta plana es la más utilizada en el mundo de la edificación actual debido a las condiciones y
usos a los que se han visto sometidas las cubriciones planas de los edificios. Algunos usos muy
comunes para cubiertas planas son para terraza, para jardinería, para paso y aparcamiento de
vehículos, para maquinaria de instalaciones del edificio, etc.
Dentro de cubiertas planas, se pueden distinguir varias tipologías:
ƒ
ƒ
ƒ
Cubierta plana tradicional
Cubierta plana invertida
Cubierta plana tipo Deck
En la figura 8.5 se observa un edificio con cubierta plana.
Fig. 8.5. Cubierta plana
ƒ
Cubierta plana tradicional
La cubierta plana tradicional está formada por (el orden seguido es desde exterior hasta interior):
1)
2)
3)
4)
5)
6)
Pavimento superficial (p.ej. dos gruesos de rasilla, espesor = 5 cm).
Mortero de cemento (para nivelación), e = 1 cm.
Membrana impermeable - Polietileno, e = 2,2 mm.
Aislamiento térmico - Poliuretano, e = 4 cm.
Hormigón ligero (para formación de pendientes), e = 17 cm
Barrera de vapor, e = 0,25 mm.
Así pues la membrana impermeabilizante se coloca encima del aislamiento térmico (ver Fig. 8.6
y 8.7).
Fig. 8.7. Cubierta plana tradicional
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Complejos industriales
PLAQUETA
DE
MORTERO
DE
LÁMINA DE
POLIETILE
POLYDROS
SOLERA
Fig. 8.7. Cubierta plana tradicional
ƒ
Cubierta plana invertida
La cubierta plana invertida es aquella en cuyo diseño se ha invertido el orden de sus
componentes respecto de las soluciones convencionales (tradicional), colocando la membrana
impermeabilizante debajo del aislamiento térmico.
Este tipo de cubiertas están constituidas (normalmente) por los siguientes materiales (orden
desde exterior hasta interior):
1)
2)
3)
4)
5)
Grava (como acabado superficial), e = 5 cm.
Aislamiento térmico, e = 4 cm.
Membrana impermeable - Polietileno, e = 2,2 mm.
Mortero de cemento (nivelación), e = 1 cm.
Hormigón ligero (para formación de pendientes), e = 17 cm
Tanto las cubiertas planas tradicionales como las invertidas pueden ser transitables o no
transitables.
Las cubiertas planas tradicionales transitables son las que permiten el tráfico de peatones y las
no transitables son las que no permiten el tráfico de peatones, pero deben ser accesibles para su
propio mantenimiento.
ƒ
Cubierta Deck
Otra variedad de las cubiertas planas son las tipo Deck. Son aquellas cuyo soporte está formado
por chapas metálicas. Éstas pueden ser tradicionales o invertidas, en función del orden de
colocación de las distintas capas que componen la cubierta (tradicional, si la capa
impermeabilizante se encuentra encima del aislante térmico, e invertida, en caso contrario) .
Normalmente están formadas por (de exterior a interior):
1) Protección superficial (puede existir o no)
2) Membrana impermeable, e = 2,2 mm.
3) Aislamiento térmico, e = 6 cm.
4) Chapa de acero galvanizado, e = 1 mm.
En la figura 8.8 se puede apreciar la disposición de las distintas capas de una cubierta Deck.
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Elementos constructivos. Cubiertas
Fig. 8.8. Cubierta plana tipo Deck
En la figura 8.9 se ve un ejemplo concreto de cubierta Deck y posteriormente se describe cada
una de sus capas.
Fig. 8.9. Cubierta plana tipo Deck
1)
Soporte base
La elección y preparación del perfil metálico es esencial para obtener el resultado
deseado en una cubierta Deck. Entre las características que debe poseer, destacan las
siguientes:
ƒ
ƒ
2)
Prestaciones adecuadas para soportar las cargas y sobre cargas requeridas.
Buena base de asentamiento para el aislamiento.
Barrera de vapor
La chapa perfilada constituye de por sí una buena barrera contra vapor. No obstante, en
el caso de locales de trabajo de humedad relativa alta, poco ventilados, temperaturas
exteriores e interiores bajas o en atmósferas agresivas en las cuales pueden aparecer
condensaciones intersticiales en la zona del aislante, se procederá a instalar una barrera
de vapor entre la chapa metálica y el aislamiento.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
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Complejos industriales
3)
Aislamiento térmico
Dos son las funciones básicas que se precisan del aislamiento:
ƒ
ƒ
Capacidad aislante suficiente para que en el interior de la edificación no se
produzcan condensaciones y reúna las condiciones térmicas requeridas.
Servir de soporte a la impermeabilización, presentando una adecuada rigidez y un
buen comportamiento a flexión y compresión.
4)
Impermeabilizante
No cabe duda que la impermeabilización es el apartado más importante de toda cubierta
Deck. Su misión principal es garantizar la estanquidad del sistema, así como asegurar
que el aislamiento mantenga íntegras todas sus propiedades.
5)
Protección superficial
Este tipo de cubierta puede ser ligera o pesada. La cubierta Deck tradicional ligera es
aquella cuya membrana impermeabilizante no precisa protección adicional superficial y
su peso oscila entre 19 y 24 kg/m2.
La cubierta Deck tradicional pesada es aquella que la membrana impermeabilizante está
cubierta por una protección pesada (por ejemplo un pavimento). El peso total de la
cubierta oscila entre 70 y 95 kg/m2 y su pendiente máxima es del 4%.
En la figura 8.10 se muestra un ejemplo de edificio con cubierta plana Deck.
Fig. 8.10. Edificio con cubierta plana tipo Deck
8.4.2 Cubierta inclinada
La denominación de cubierta inclinada corresponde a todas las cubiertas con pendientes superiores
al 5%. Dadas sus características, estas cubiertas no se consideran transitables (sólo para
mantenimiento).
Dentro de las cubiertas inclinadas, se realiza la siguiente clasificación (tipos más comunes):
ƒ
ƒ
ƒ
Tradicionales
Metálicas
Fibrocemento
ƒ
Cubierta inclinada tradicional
Las cubiertas inclinadas tradicionales son las construidas a base de tejas de arcilla (cerámica),
pizarra, etc.
En la figura 8.11 se observa un esquema de una cubierta inclinada tradicional, en la 8.12 una
cubierta en ejecución de teja cerámica y en la 8.13 un edificio con teja de pizarra.
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Elementos constructivos. Cubiertas
Fig. 8.11. Esquema de cubierta tradicional
Fig. 8.12. Cubierta de teja cerámica en ejecución
Fig. 8.13. Edificio con cubierta inclinada tradicional de pizarra
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ƒ
Complejos industriales
Cubierta inclinada metálica
Las cubiertas inclinadas metálicas pueden ser simples o tipo sandwich. En las primeras se trata
de cubiertas inclinadas metálicas simples formadas por una sola chapa perfilada (normalmente
grecada) metálica (ver Fig. 8.15). Puede darse el caso de que incorporen un falso techo
autorresistente de chapa ondulada o perfilada de acero lacado o aluminio, sobre el que se apoya
un aislamiento térmico y acústico, constituido por un filtro de lana de vidrio. En este caso el
aislamiento se encuentra en el interior, apoyando el material aislante sobre un soporte
autoportante en falso techo horizontal (ver Fig. 8.14).
Fig. 8.14. Cubierta inclinada metálica con chapa simple con falso techo
Fig. 8.15. Chapa metálica perfilada y detalle de solape
Las cubiertas inclinadas metálicas tipo sandwich (Fig. 8.16) están constituidas por dos hojas de
chapa perfilada o grecada, entre las cuales se sitúa un aislamiento constituido por un fieltro de
lana de vidrio (normalmente). Esta cubierta se puede formar in situ, o bien utilizar paneles
prefabricados sandwich.
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Elementos constructivos. Cubiertas
Fig. 8.16. Detalle panel sandwich
ƒ
Cubierta inclinada de fibrocemento
Otro de los tipos de cubiertas inclinadas son las de fibrocemento. Están formadas por placas de
fibrocemento de forma ondulada que se sujetan normalmente sobre correas de acero (soporte
resistente).
Las placas de fibrocemento (conocidas vulgarmente por uralitas) se han venido utilizando
durante muchos años en muchos países, entre ellos en España, para cubrir espacios,
generalmente en naves industriales y equipamientos agrícolas, y con menor frecuencia en
edificios residenciales o de use terciario.
Durante muchos lustros, estas placas de cemento con adición de fibras incorporaron derivados
del amianto, debido a su buen comportamiento frente a las elevadas temperaturas.
Sin embargo, investigaciones posteriores han verificado el carácter toxico del amianto y sus
derivados, y favorecedor de determinados tipos de cáncer, por lo que son muchos los países que
han dictado leyes prohibiendo su utilización y ordenando la destrucción controlada de los
materiales existentes. Francia y Suecia son los que más se han distinguido por su lucha para la
desaparición de este tipo de materiales.
Es importante destacar que el mayor peligro no está en la propia existencia de amianto en
determinados materiales, cuando éstos permanecen inalterados, sino que el peligro reside en su
posible manipulación o destrucción incontrolada, dado que la toxicidad reside en el polvo que se
desprende al rayarlo o fracturarlo. En la actualidad, es relativamente frecuente intentar mantener
las antiguas cubiertas de fibrocemento, mejorando sus condiciones constructivas o de uso, dado
que se deterioran en ambientes húmedos y ácidos, especialmente en la superficie exterior,
llegando a producir el desprendimiento de fibras de amianto, que, al difundirse en la atmósfera,
puede dañar seriamente la salud de usuarios y vecinos.
Si se pretende evitar una demolición de la cubierta, que podría causar graves daños si se parte o
trocea voluntaria o involuntariamente, el mercado ofrece la posibilidad de encapsular
térmicamente a impermeabilizar la vieja cubierta, colocando en su parte superior unos paneles
prefabricados compuestos por un cuerpo inferior, que constituye el aislamiento térmico,
generalmente a base de poliestireno expandido, que se adapta perfectamente a la forma de la
cubierta existente de fibrocemento.
También es posible realizar cubiertas traslúcidas, teniendo éstas la misma forma que los perfiles
de fibrocemento. De esta manera se consigue una buena y uniforme iluminación por cubierta.
Esta solución de iluminación natural también es posible para otros tipos de cubiertas que no
sean de fibrocemento, mediante la utilización de placas traslúcidas, o bien, mediante claraboyas.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p114
Complejos industriales
8.4.3 Cubiertas curvas
Son cubiertas autoportantes (normalmente) de eje curvilíneo conferido por el equipamiento de
fabricación y complementada por un conjunto de tirantes y contravientos.
Los tirantes se destinan a absorber los impulsos horizontales en los apoyos debidos a la curvatura de
su estructura y son de acero de alta resistencia. Los contravientos constituyen un sistema de reserva
de seguridad, que se destina a transmitir directamente a las estructuras de soporte de la cobertura
esfuerzos excesivos debidos a la acción del viento. Están dispuestos regularmente, variando el
espacio en función de los diversos parámetros estructurales.
En la figura 8.4 ya se mostró un ejemplo de cubierta curva, y en la 8.17 se puede observar otro.
Fig. 8.17. Edificio con cubierta curva
En la figura 8.18 se observa un detalle de un panel sándwich curvo, y en la 8.19 se muestra una
cubierta curva tipo sandwich realizado in situ en la obra.
Fig. 8.18. Detalle panel sandwich curvo
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p115
Elementos constructivos. Cubiertas
Fig. 8.19. Cubierta curva tipo sandwich realizado in situ
8.5
SISTEMAS DE EVACUACIÓN DE AGUAS PLUVIALES
Las aguas pluviales se recogen en la cubierta mediante canalones (horizontales) dimensionados
según el mapa pluviométrico y las dimensiones de la cubierta. La NTE recoge tres zonas
diferenciadas en España según la pluviometría anual:
ƒ
ƒ
ƒ
Pluviometría escasa (zona X): 45 l/h m2 (Madrid, Castilla León, etc.)
Pluviometría media (zona Y): 65 l/h m2 (Lérida, Gerona, etc.)
Pluviometría elevada (zona Z): 100 l/h m2 (Barcelona, Tarragona, etc.)
Los canalones desembocan en bajantes verticales que conducen el agua desde la cubierta hasta el
nivel del suelo. En la figura 8.20 se aprecian detalles del sistema de sujeción de un canalón colgante
y el empalme de un canalón con un bajante.
Fig. 8.20. Detalles canalón y empalme con bajante
Los canalones pueden estar ocultos por algún paramento vertical de la fachada, y también pueden
ser interiores entre dos aguas de dos naves (ver Fig. 8.21).
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p116
Complejos industriales
Fig. 8.21. Canalón oculto y canalón intermedio para dos pendientes
A partir del plano de cubiertas, se decide el número y situación de los bajantes. Éstos se deben
colocar de modo que queden uniformemente repartidos, pensando en un máximo de por ejemplo, 400
m2 de cubierta por bajante, instalando un mínimo de dos por cubierta para prever rutas alternativas
en caso de ensuciamiento de uno de los bajantes.
Es muy importante realizar un mantenimiento periódico de las cubiertas de los edificios, en especial
de los canalones y del empalme de éstos con los bajantes, pues son elementos que tiene una
utilización muy esporádica y que se pueden ir ensuciando por acumulación de polvo, hojas, etc.
Provocando que no estén en condiciones de uso cuando sean realmente necesarios.
En la figura 8.22 se puede ver el detalle de un canalón de una nave industrial; así mismo, en la figura
8.23 se aprecian dos detalles de bajantes para aguas pluviales.
Fig. 8.22. Canalón de nave industrial
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p117
Elementos constructivos. Cubiertas
Fig. 8.23. Detalles de bajantes
Los materiales más usuales para canalones y bajantes son: cobre, acero (inoxidable, prelacado y
galvanizado), fibrocemento, PVC, aluminio, etc.
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p119
Elementos constructivos. Fachadas
9 ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS. FACHADAS
9.1
INTRODUCCIÓN
En este capítulo se van a describir las fachadas como elemento de cerramiento de un edificio, sus
características básicas, tipos más comunes y funciones.
9.2
DEFINICIÓN Y FUNCIONES DE LOS CERRAMIENTOS
Se entiende como cerramiento lo que limita y cierra un edificio, básicamente las fachadas y la
cubierta o terrado. Las fachadas son los cerramientos verticales, mientras que las cubiertas son el
cerramiento horizontal (explicadas en otro capítulo). También se puede considerar como cerramiento
las divisiones de un local efectuadas por tabiques o mamparas fijas. Este aspecto de los cerramientos
no se va a desarrollar en este capítulo.
Así pues, los siguientes apartados se centran en las fachadas, las cuales forman parte de la
envolvente protectora que protege el interior del edificio de las inclemencias climatológicas.
Las fachadas deben proporcionar el ambiente interior deseado mediante la colocación del adecuado
aislante térmico, así como poseer una protección acústica conveniente. Además, un buen
comportamiento ante el fuego completa la lista de las funciones de las fachadas.
Son la cara visible de una construcción, con lo que el componente estético adquiere mayor
importancia. En su diseño se debe transmitir la imagen deseada por la empresa.
9.3
CLASIFICACIÓN PREVIA
Las fachadas pueden clasificarse de forma genérica en dos grandes grupos:
ƒ
ƒ
Fachadas ligeras
Fachadas pesadas
ƒ
Fachadas ligeras
Son las de poco peso y precisan de una estructura auxiliar que las sustente. Pueden quedar
encajadas entre forjados de cada dos pisos y entre cada dos pilares (paneles) o estar
suspendidos inmediatamente delante del plano en el que están alineados los forjados y los
pilares.
ƒ
Fachada pesada
Son las de mayor peso. Son fachadas a base de elementos autoportantes, ya sean materiales de
obra de fábrica o paneles prefabricados. Ellas mismas soportan su propio peso debiéndose
sujetar (no sustentar) en la estructura para que no se puedan caer.
9.4
TIPOS Y ÁMBITOS DE APLICACIÓN
Aparte de la clasificación genérica anterior de las fachadas (ligeras o pesadas), éstas también se
pueden clasificar en función del los materiales usados para su construcción. Siguiendo este último
criterio, se pueden clasificar según el uso de los siguientes materiales:
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p120
Complejos industriales
„
Obra de fábrica
ƒ
Bloque
ƒ
Cerámico
ƒ
Hormigón
ƒ
Mampostería (piedra)
„
Hormigón
ƒ
In situ
ƒ
Prefabricado
ƒ
Placas planas
ƒ
Placas nervadas
ƒ
Placas alveolares
„
Metálicas
ƒ
Chapa
ƒ
Simple
ƒ
Sandwich
„
Acristalados
ƒ
Muros cortina
Seguidamente se comentan más profundamente cada uno de los tipos de fachadas en función de la
clasificación realizada según el material usado para su construcción.
9.4.1 Fachadas de obra de fábrica
Son aquellas fachadas formadas por muros que utilizan obra de fábrica para su realización. Esta obra
de fábrica puede ser de bloques cerámicos, bloques de hormigón o mampostería (piedra natural).
En cualquiera de los casos, estas fachadas no son de carga (no soportan las cargas del edificio),
pues si así fuera formarían parte de la estructura del edificio (no necesitando pilares).
Su ejecución en obra se basa en piezas individuales unidas mediante mortero de cal o de cemento.
Los bloques cerámicos son piezas paralelepípedas rectangulares formadas a partir de arcillas. Estas
piezas pueden ser macizas o agujeradas aligerando su peso propio (ver Fig. 9.1).
Fig. 9.1. Bloque cerámico agujereado
Los bloques de hormigón presentan la diferencia con los cerámicos que están formados a partir de
hormigón (tal y como su nombre indican). En la figura 9.2 se aprecia la forma de los bloques de
hormigón. En el mercado los hay de diversos tamaños y grosores.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p121
Elementos constructivos. Fachadas
Fig. 9.2. Bloque de hormigón
Las fachadas de mampostería se basan en la utilización de piedras irregulares unidas entre ellas
mediante mortero. Dan una línea irregular a la fachada dotándola de un toque tradicional. Se
acostumbran a usar para decoración, siendo poco prácticas en cuanto a rapidez de construcción y a
economía.
En la figura 9.3 se aprecia la forma final de una fachada de bloque cerámico.
Fig. 9.3. Fachada de bloque cerámico
9.4.2 Fachadas de hormigón
Las fachadas de hormigón son aquellas que utilizan de material base el hormigón armado (hormigón
con barras de acero), no incluyéndose en este apartado los bloques de hormigón. Se pueden separar
entre aquellas que son in situ y las que son prefabricadas.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p122
Complejos industriales
Fachadas de hormigón in situ
Son aquellas en que el cerramiento de hormigón se realiza en la misma obra. Consta de un
encofrado a dos caras situado en el lugar donde irá la pared de cerramiento, un armado interior y un
posterior vertido del hormigón. Cuando el hormigón está seco se puede retirar el encofrado,
quedando la fachada terminada.
Es una solución muy poco usual hoy en día, realizándose en casos muy excepcionales. Encarece
mucho el producto porque su realización es completamente manual, lo cual siempre es más caro que
la producción en serie industrializada.
Fachadas de hormigón prefabricado
Estas fachadas se forman a partir de placas prefabricadas de hormigón a medida. Estas placas se
conforman en fábrica con lo que su producción es mucho más industrializada (más económico). De
hecho, tal y como salen de fábrica son colocadas en obra.
De la fábrica se transportan a la obra, y allí se montan como un puzzle, una al lado de la otra, con la
ayuda de una grúa
„
Ventajas principales
ƒ
Ahorro de tiempo debido a la sencillez de la puesta en obra.
ƒ
Organización más eficaz y controlada del proceso constructivo.
ƒ
Mejor calidad del producto final debido al control realizado en fábrica.
En la actualidad, el uso de elementos prefabricados de hormigón en fachadas es muy común en todo
el mundo. Al utilizar elementos prefabricados en los proyectos (gracias a su gran variedad), se cuenta
con una gran flexibilidad en el diseño aprovechando controles de calidad en su fabricación, además
de optimizar los tiempos de ejecución.
Las características más destacadas de los elementos prefabricados de hormigón para fachadas son
los siguientes:
ƒ
La prefabricación es un sistema que permite realizar, por medio de elementos estandarizados
fabricados de antemano, un montaje que se realiza según un plano establecido.
ƒ
La prefabricación, partiendo de la definición anterior, trata de un módulo fabricado que unido a
otros forman un conjunto.
ƒ
Las placas prefabricadas permiten gran variedad de acabados superficiales, permitiendo la
posibilidad de personalizarlos al gusto del proyectista o cliente para cada obra.
ƒ
Los elementos prefabricados para fachadas presentan gran homogeneidad en toda la pieza.
ƒ
Bajo mantenimiento: una vez que la pieza está preparada y puesta en obra, su mantenimiento en
el tiempo es muy escaso (no hace falta pintar cada cierto tiempo como en las fachadas más
tradicionales ni tampoco reparar desperfectos debido a su gran calidad).
ƒ
Las placas prefabricadas de hormigón presentan una gran resistencia a la intemperie.
ƒ
Recorte en tiempo de ejecución. Tal y como antes ya se ha apuntado, el prefabricado permite un
ahorro en tiempo muy importante, siempre y cuando se prevea dentro de un programa de obra.
Necesita de un planteamiento de toda la estrategia de la obra antes de iniciar el edificio. El
prefabricado no puede ser algo que se ponga después del diseño. El prefabricado tiene que ser
planteado desde el concepto del edificio al inicio del proyecto para que todo vaya en
consecuencia, para que no se presenten problemas de unión o impermeabilización si no se
conoce, diseña o prevé desde el inicio el sistema de fijación de los prefabricados (por ejemplo).
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p123
Elementos constructivos. Fachadas
ƒ
Repercusión del aspecto económico a largo plazo: es una ventaja siempre y cuando se entienda
el aspecto de costo, costo - beneficio, y de economía a largo plazo como algo que se va
ahorrando poco a poco. Los costes iniciales resultan más elevados que otros tipos de fachadas
más tradicionales (p.ej. fábrica de obra), pero no es necesario estar todos los años
manteniéndolas con reparaciones y pinturas.
ƒ
Así pues, se necesita una programación previa y calendarización, pues los elementos fabricados
acostumbran a tener un tamaño considerable y según como esté la ejecución de la obra no
pueden entrar en ella. En ese caso, se perdería la principal ventaja que presenta el sistema
prefabricado, la rapidez.
Aparte de las características vistas hasta el momento, las fachadas prefabricadas de hormigón
presentan una serie de limitaciones:
ƒ
Se debe prever un edificio que permita la modulación, es decir, que se pueda colocar un
elemento repetitivo aunque existan pequeños ajustes (estos deben ser pequeños), en caso
contrario se encarece la obra considerablemente.
ƒ
La especificidad del proceso: una obra que utiliza prefabricados debe considerarse distinta desde
su inicio, debido al aspecto de la modulación y la coordinación con otros aspectos de la obra.
Esta modulación y la coordinación de los procesos de la obra van a tener que ver con los
sistemas de transporte y de colocación. El conocimiento de las reglas, normas y limitantes de los
prefabricados en cuanto a tamaño, peso, formas, tecnología, técnicas y anclajes resulta
fundamental para obtener un óptimo rendimiento al prefabricado.
ƒ
Reparación de las piezas: debido a que durante el transporte pueden sufrir daños, o en el
momento de colocarlas se rompe o se cae y se despostilla, una vez colocadas debe verse la
forma de repararlas. Al terminar su reparación, la pieza debe verse como si nunca hubiese
estado dañada.
ƒ
El costo inicial es mayor. Las piezas, dependiendo de su complejidad, de su volumen concreto y
del proceso que siguen, tienen un costo. A éste se le debe sumar el costo del transporte, lo que
provoca que la mayoría de veces esta solución sea cara. Compensando este mayor costo, se
encuentra la rapidez de ejecución, con lo que la obra se adelantará la fecha de entrega y antes
se podrá empezar a producir en su interior.
ƒ
El prefabricado necesita mano de obra calificada, sobre todo en la cuestión de juntas, en el
diseño para perder esas irregularidades que se pueden suscitar en la colocación (que siempre
existen de cualquier manera) y ese tipo de aspectos que se deben tener en cuenta muy
detenidamente en el diseño mismo de la pieza.
ƒ
El transporte de piezas excesivamente grandes puede ocasionar la necesidad de transportes
especiales, con el consecuente aumento de costos.
Siguiendo la clasificación del apartado 9.4, las fachadas prefabricadas de hormigón pueden utilizar
los siguientes tipos de placas:
ƒ
ƒ
ƒ
Planas
Nervadas
Alveolares
Las placas planas son aquellas que no presentan ningún saliente en su forma final, siendo
completamente lisas.
Dos ejemplos de placas planas de hormigón prefabricado se pueden observar en las figuras 9.4 y
9.5.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
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Complejos industriales
Fig. 9.4. Fachada de paneles planos de hormigón prefabricado
Fig. 9.5. Detalle de colocación de paneles planos de hormigón prefabricado
Las placas nervadas tienen nervios de hormigón armado al final de la placa (en la junta con la
siguiente placa) que sirven para unir entre ellas las prácticas y dar más rigidez al conjunto (ahorrando
armado interior).
En la figura 9.6 se aprecia un ejemplo de fachada formada por placas prefabricadas nervadas de
hormigón armado.
Las placas alveolares son aquellas que, en lugar de ser una placa maciza de hormigón armado,
presentan agujeros longitudinales en su interior aligerando su peso propio (ideal en caso de no querer
sobrecargar la estructura).
Un ejemplo de fachada utilizando placas alveolares prefabricadas de hormigón armado se observa en
la figura 9.7.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
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Elementos constructivos. Fachadas
En la figura 9.8 se aprecian distintas soluciones de colocación de las placas alveolares respecto a los
pilares de la estructura.
Fig. 9.6. Detalle de fachada de paneles nervados de hormigón prefabricado
Fig. 9.7. Detalle de colocación de paneles alveolares de hormigón prefabricado
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
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Complejos industriales
Fig. 9.8. Distintas colocaciones las placas alveolares respecto a los pilares de la estructura
9.4.3 Fachadas metálicas
Las fachadas metálicas están formadas por paneles de chapa metálica, normalmente grecada, unidos
entre sí. Estos paneles se fijan a la estructura del edificio mediante un entramado metálico (estructura
auxiliar).
Las chapas metálicas pueden ser de distintos materiales (aleaciones de acero, aluminio, etc.), y en
función de sus capas en los paneles se pueden clasificar de la siguiente forma:
ƒ
ƒ
Paneles de chapa simple
Paneles tipo sandwich
Paneles de chapa simple
Son paneles constituidos por una sola chapa grecada (Fig. 9.9), colocada directamente sobre la
estructura auxiliar del edificio y fijada a ella mecánicamente.
Este cerramiento puede admitir superficies traslúcidas o transparentes, las cuales pueden ser
puntuales o continuas, ajustadas a las placas grecadas entre las que van intercaladas.
Fig. 9.9. Chapa simple grecada
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
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Elementos constructivos. Fachadas
En la figura 9.10 se observa el gráfico de una chapa simple con el entramado metálico posterior y los
pilares a los cuales va todo sujeto. Además, se refleja un muro de fábrica de obra en la parte inferior,
el cual es muy común en edificios industriales para evitar posibles golpes de maquinaria móvil de la
fábrica en las partes bajas de las fachadas.
Fig. 9.10. Detalle panel chapa grecada simple con su unión a la estructura
Paneles metálicos tipo sandwich
Se define como fachada sandwich tradicional la construida por cuatro componentes básicos: chapa
interior vertical fijada a la estructura horizontal auxiliar mediante fijación mecánica, estructura auxiliar
horizontal, aislamiento y chapa exterior vertical fijada a la estructura adicional mediante fijación
mecánica. Este cerramiento puede admitir superficies traslúcidas o transparentes, puntuales o
continuas, ajustadas a las placas grecadas entre las cuales van intercaladas.
El panel tipo sandwich se puede construir en la misma obra (in situ), o bien montarlo prefabricado. En
caso de formarlo en la misma obra, primero se realiza la estructura auxiliar, después se fija a ella la
chapa grecada interior, posteriormente se coloca el aislante por la parte de fuera y finalmente se
cierra todo mediante la chapa metálica exterior. Si el panel viene prefabricado, tan sólo es necesario
sujetarlo a la estructura auxiliar de forma mecánica.
Así pues, los paneles Sándwich prefabricados se fabrican en continuo por inyección de poliuretano
entre dos paramentos metálicos de chapa de acero galvanizada o prelacada (normalmente). El perfil
exterior puede ser liso, grecado, nervado o micronervado (el más usual es el grecado).
Estos paneles representan un ahorro en el tiempo total de colocación e implican el disponer de
aislamiento térmico sin necesidad de añadir ningún otro elemento.
En la figura 9.11 se observa el gráfico de un cerramiento metálico tipo sandwich con el entramado
metálico posterior y los pilares a los cuales va todo sujeto.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
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Complejos industriales
Fig. 9.11. Detalle panel sandwich con su unión a la estructura
En la figura 9.12 se puede apreciar el aspecto externo de una fachada realizada mediante panel
metálico tipo sandwich.
Fig. 9.12. Fachada de panel metálico sandwich
9.4.4 Fachadas acristaladas
De fachadas acristaladas se distinguen dos tipos diferentes. El primero es el realizado mediante
carpintería entre forjados, con lo que el cristal queda dentro del edificio (el más usual). El segundo es
el llamado muro cortina. Éste se basa en un entramado de metálico (normalmente aluminio) sobre el
cual se colocan las piezas de cristal. Los muros cortina se montan por fuera del edificio. El entramado
metálico permite alcanzar grandes alturas, fijándose a la estructura del edificio por fuera. Este
apartado se centra en los muros cortina debido a su mayor complejidad de comprensión.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
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Elementos constructivos. Fachadas
Normalmente, los muros cortina no se usan para fachadas de edificios destinados a zona de
producción, pero sí es bastante habitual utilizarlos para zonas de oficinas.
Los trabajos de encristalado se efectúan al exterior del edificio (es como una piel que recubre la
estructura). La pared cortina resiste a las fuertes ráfagas de viento, presenta un buen acabado
estético y da libertad de ejecución a formas irregulares para el vidrio.
Se pueden obtener dos tipos de acabados en función de la colocación del cristal respecto al
entramado de aluminio; el primero es que el cristal se coloca entre los perfiles de aluminio del
entramado (viéndose desde fuera la carpintería de aluminio), y el segundo es que el cristal se coloca
por delante del entramado de aluminio, con lo que desde fuera no se puede ver la carpintería de
aluminio.
El muro cortina puede ser térmico o no (en función de las capas de vidrio), pero lo más usual es que
sea de vidrio doble o triple. Se utiliza normalmente el vidrio simple para las marquesinas, donde el
aislamiento térmico carece de importancia.
En la figura 9.13 se muestra un muro cortina con entramado de aluminio visto desde fuera.
Fig. 9.13. Fachada muro cortina con carpintería vista
En la figura 9.14 se presenta un detalle de unión de la carpintería de aluminio, en este caso
carpintería vista.
Fig. 9.14. Detalle de carpintería de aluminio vista para muro cortina
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
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Complejos industriales
En la figura 9.15 se muestra la fachada muro cortina de un edificio con la carpintería no vista. Las
líneas que se observan son las juntas entre los cristales, no la perfilería de aluminio.
Fig. 9.15. Muro cortina con perfilería no vista
Por último, en la figura 9.16 se puede apreciar un edificio industrial con la zona de oficinas
acristalada.
Fig. 9.16. Edificio industrial con zona de oficinas acristaladas
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p131
El sistema estructural
10 EL SISTEMA ESTRUCTURAL
10.1 INTRODUCCIÓN
En la presente lección se explican las distintas tipologías estructurales que pueden aparecer en la
construcción industrial. Se dan sus características, se muestran imágenes de ejemplos y se realiza
una comparación entre ellas para saber cuándo es aconsejable utilizar una tipología u otra.
En ningún momento se tratará el cálculo de estructuras, pues se entiende que ello no es el objetivo
de esta asignatura. La lección es meramente descriptiva para que un Ingeniero Industrial en
Organización sea capaz de reconocer los diferentes tipos de estructura que se puede encontrar en el
mundo industrial.
10.2 DEFINICIÓN Y FUNCIONES DE UNA ESTRUCTURA
Estructura es el conjunto de elementos resistentes de un edificio capaces de mantener sus formas y
cualidades a lo largo del tiempo, bajo la acción de cargas y agentes exteriores a que vayan a estar
sometidos.
Así pues, la función de una estructura es la de resistir la acción de las cargas y agentes exteriores a
los cuales puede verse sometido un edificio, sin que para ello pierda las formas y las calidades para
las cuales ha sido diseñado.
10.3 ELEMENTOS DEL SISTEMA: SUELO-CIMENTACIÓN Y ESTRUCTURA
Ninguna estructura puede estudiarse por sí sola ni por separado del resto del sistema al que
pertenece. Este sistema está formado por el suelo sobre el que se asienta la construcción, por la
cimentación y por la propia estructura, dado que entre estos elementos existe siempre una
interacción. De hecho, la función de la cimentación es la de transmitir los esfuerzos de la estructura al
suelo.
Las características del suelo, conjuntamente con el tipo de estructura, marcan la cimentación
necesaria. También puede darse el caso en
que el suelo y la cimentación condicionen la
estructura. Este sistema estructural formado por estos tres elementos es fundamental en el proyecto
del edificio, y aunque no sea objeto de este curso entrar en su cálculo, sí es de importancia sentar
unos criterios básicos que puedan permitir elegir el tipo y material adecuado para obtener la solución
idónea del entramado estructural. En la figura 10.1 se puede apreciar el esquema de un sistema
estructural y los subsistemas que lo componen.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p132
Complejos industriales
Fig. 10.1. Sistema estructural
10.4 SUBSISTEMAS ESTRUCTURALES
Tal y como anteriormente se ha indicado, un sistema estructural está formado por los subsistemas
estructura, cimentación y suelo. Esta lección, debido a su gran variedad y complejidad, se centra en el
subsistema estructura.
La estructura de un edificio es una parte muy importante de éste que condiciona muchas veces su
morfología final. En el caso de construcciones industriales, por sus especiales características, el valor
de la estructura todavía aumenta más, ya que con gran frecuencia la solución que se proponga,
además de estar basada en las consideraciones, ya conocidas, pertenecientes a la implantación del
proceso industrial, viene también determinada por las posibilidades que los materiales disponibles
ofrecen para realizar la estructura precisa según la implantación.
Cualquier construcción debe alcanzar una finalidad, que no es sólo que la obra resista, sino que
además cumpla con unas determinadas funciones.
De manera general, las finalidades funcionales primarias de una estructura, o en general de una
construcción, pueden agruparse de la forma siguiente:
ƒ
Aislar un determinado volumen del exterior
Defender el volumen interior de un edificio de los agentes naturales exteriores, tales como viento,
lluvia, nieve, ruidos, temperaturas, vista de otras personas, etc. Así, desde el punto de vista
estructural, pertenecen a este grupo los muros de cierre y las cubiertas.
ƒ
Sostener cargas fijas o móviles
Establecer plataformas que permitan el paso de personas o vehículos, etc. Así nacen los pisos
de los edificios, los puentes, viaductos, pasarelas, etc.
ƒ
Contener empujes horizontales
Establecer paramentos que soporten los empujes de tierras, de aguas o de otros materiales
líquidos, áridos o análogos; y así también nacen las presas, las paredes de depósitos, de silos,
muros de contención, etc.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p133
El sistema estructural
Aparte de estas funciones mencionadas, evidentemente una estructura debe desempeñar una
función estructural o estática, siendo capaz de resistir las cargas del propio edificio que sustenta.
Cuando se considera la resistencia de la construcción, se debe tener en cuenta que se refiere, en
general, a que no basta con que se aleje el peligro de rotura de la estructura, sino que también es
necesario lograr que las construcciones sean estables e inmóviles. Las construcciones no deben
admitir ningún movimiento ni resultar deformables; la función estática de la construcción es siempre
esencial, al menos durante el tiempo mínimo que se le pida de vida útil. Por consiguiente, en el
estudio de la estructura, y de manera general, se debe tener en cuenta que todos los materiales de
los que esté realizada la construcción se mantengan en perfecto estado frente a todo género de
agentes exteriores, así como que conserven sus condiciones de estabilidad estática conjuntamente
con los de su resistencia.
Aparte de lograr que la estructura cumpla con las funciones descritas, se debe tener en cuenta que
en su diseño existen una serie de factores muy importantes que también influyen. Estos son los
siguientes:
ƒ
Factor económico
Existen siempre unas condiciones o limitaciones de tipo económico después de cumplir todas las
demás. Siempre hay que elegir aquella solución que ofrezca los mejores resultados desde este
punto de vista, ya que con gran frecuencia suele ser el de más importancia.
ƒ
Factor tiempo
Dentro de las condiciones económicas se debe considerar la eficacia de los materiales
disponibles. Este punto se refiere a que, para un caso determinado, pueden emplearse dos o
más materiales, siendo todos ellos igualmente válidos desde el punto de vista técnico, pero uno
de ellos da lugar a que se pueda finalizar la construcción en un plazo de tiempo inferior a los
demás (lo cual en muchas ocasiones implica un ahorro económico debido a que se puede
empezar antes la actividad deseada en el edificio); en ese caso y sobretodo en construcciones
industriales, debe emplearse el material que da lugar a la terminación de la obra en un tiempo
menor.
ƒ
Factor estético
En las estructuras de tipo industrial, el factor estético, en general, no es de gran importancia,
pero en ocasiones puede interesar considerarlo, con lo que puede influir en la elección de un
determinado tipo estructural.
ƒ
Factor disponibilidad
Igualmente, y de forma importante en determinadas regiones, para elegir la solución de
estructura se debe tener en cuenta las disponibilidades de materiales o de mano de obra
capacitada para su ejecución; así por ejemplo, hay lugares en los que de manera obligada las
estructuras a realizar deberán ser de madera por ser el único material disponible.
ƒ
Factor utilidad
Las características propias de cada material influyen en el tipo estructural que se debe elegir. La
piedra, tanto natural como artificial, es apta para resistir la compresión y no lo es para la tracción
y por consiguiente, puede ser buen material para aquellos tipos estructurales que es estabilicen
por su propio peso y mala para otros tipos de solicitación. Por el contrario, cuando el problema
estructural a resolver es el de resistir esfuerzos de flexión o de tracción, el material natural por
excelencia es el acero o, en su defecto, el hormigón armado.
A estos factores se le tiene que añadir el que se podría llamar factor compatibilidad, el cual establece
las mutuas exigencias o influencias de unos factores con otros. Todos ellos pueden hacer el sistema
incompatible en el sentido de que, en muchas ocasiones, es imposible satisfacer todos los factores
plenamente, con lo que es necesario conformarse con resolver el problema aproximadamente. Por
ello se tiene que limitar al mínimo los inconvenientes y sacrificar, en parte, condiciones menos
importantes. Tan sólo puede pretenderse que la resolución del sistema se efectúe con el mínimo
error.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p134
Complejos industriales
10.5 TIPOLOGÍAS ESTRUCTURALES Y ÁMBITOS DE APLICACIÓN
De forma muy esquemática, se han dividido las distintas tipologías estructurales en:
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
Estructuras de fábrica de obra
Estructuras de hormigón
Estructuras metálicas
Estructuras mixtas
Aunque existen más tipos de estructuras, sólo se han considerado estos cuatro por ser los más
habituales actualmente en el mundo de la construcción. Seguidamente se entra más en profundidad
en cada uno de ellos.
10.5.1 Estructuras de fábrica de obra
Los principales materiales usados para este tipo de estructuras son los bloques cerámicos
(vulgarmente conocidos como ladrillos) y los bloques de hormigón.
„
BLOQUES CERÁMICOS
Los bloques cerámicos son piedras artificiales que se fabrican con arcilla moldeada, entrando
para su formación elementos como el agua y el fuego. Este material presenta unas
características de resistencia y de morfología que lo hacen apto para su empleo en todo tipo de
construcción. Se pueden usar como elemento estructural y como simple cerramiento.
En la antigüedad clásica, el bloque cerámico se empleaba en su variedad de ladrillo totalmente
macizo, uniéndolos entre sí mediante un mortero de cal o de cemento natural para así formar las
fábricas (muros de obra), que todavía resisten a pesar de los miles de años que han transcurrido
desde la fecha de su construcción. Hoy se fabrican también esos ladrillos macizos (Fig. 10.2), así
como también ladrillos huecos de distintas tipologías, los cuales han aligerado su peso aunque
no han servido para dotar de unas características de aislamiento térmico y acústico que serían
muy deseables.
Fig. 10.2. Ladrillos macizos
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p135
El sistema estructural
Los bloques cerámicos poseen unas buenas características de resistencia a la compresión, pero
no así a la flexión ni a la tracción y, en general, su resistencia queda condicionada a la del
mortero que se utiliza para crear la fábrica. Se emplean actualmente muy poco para construir
estructuras resistentes (básicamente en viviendas) y únicamente se utiliza el bloque cerámico de
manera extensiva para la formación de muros de simple cerramiento, o sea, de
compartimentación entre dos medios distintos.
„
BLOQUES DE HORMIGÓN
Otro material utilizado en la construcción industrial, de características análogas a las del bloque
cerámico, son los bloques de hormigón (ver Fig. 10.3 y 10.4). Estos, tal y como su nombre
indica, están hechos de hormigón.
Fig. 10.3. Bloques de hormigón
Fig. 10.4. Paredes de bloque de hormigón
En general, tienen como ventaja frente al bloque cerámico su mayor economía, pero, sin embargo, las
fábricas que se construyen con ellos no llegan a tener las calidades estructurales que se obtienen con
los bloques cerámicos. A cambio presentan como ventaja una más rápida ejecución.
Se utiliza con gran profusión en todo género de construcción pero su papel también queda limitado,
en la mayoría de los casos, al de formación de muros no estructurales que separan ambientes
diferentes.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p136
Complejos industriales
10.5.2 Estructuras de hormigón
Otro material pétreo de gran importancia, en cuanto a sus posibilidades de empleo estructural, es el
hormigón. Su aparición revolucionó completamente las técnicas de construcción y pronto se convirtió
en uno de los materiales de mayor importancia para la construcción de estructuras, ya que tiene gran
resistencia a la compresión. El problema de la poca resistencia a la tracción del hormigón se ve
compensado con el hormigón armado, material que debe considerarse como totalmente diferente del
hormigón, ya que en él se mezcla el hormigón capaz únicamente de resistir esfuerzos de compresión
con barras de acero dispuestas convenientemente para que soporten los esfuerzos de tracción.
„
HORMIGÓN EN MASA
En el hormigón en masa no aparece ningún otro material que no sea el propio hormigón, es
decir, no se incluye acero. De esta forma, tal y como se ha indicado antes, se consiguen unas
muy buenas propiedades a compresión, pero unas propiedades casi nulas a tracción. Ello
provoca que apenas se utilice para estructuras de edificios.
Desde el punto de vista constructivo, el hormigón se caracteriza por exigir un encofrado o molde
en el cual se forma la pieza y una cimbra o apeo, que es el elemento sustentante de tal
encofrado, de forma que el conjunto del encofrado sea capaz de soportar el peso del hormigón
fresco y los empujes laterales que produce, de manera análoga a los que un líquido ejerce sobre
las paredes del recipiente que lo contiene.
„
HORMIGÓN ARMADO (IN SITU)
El hormigón armado está formado por hormigón en masa y armadura de acero, lo cual provoca
que aproveche las calidades del hormigón para la compresión y las del acero para la tracción.
El hormigón armado es uno de los materiales estructurales por excelencia que, conjuntamente
con el acero, resuelve todos los problemas estructurales (ver Fig. 10.5). Además del hormigón
armado, las variedades de hormigón pretensado o postensado (pretensando o postensando el
acero) también ocupan un campo muy importante entre los materiales estructurales, que puede
competir incluso, a veces con ventaja, con el acero estructural para la solución del problema de
cobertura de grandes luces.
El hormigón pretensado se basa en tensar el acero del hormigón armado antes de hormigonar la
pieza (viga, pilar, forjado, etc.), mientras que en el postensado se realiza este tensado una vez
ya se ha hormigonado. En ambos casos se consiguen piezas de hormigón armado con acero
tensado, lo que implica una mejora de las calidades de la pieza.
Fig. 10.5. Estructura de hormigón armado
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p137
El sistema estructural
Aparte de su buena resistencia estructural, sobre todo a las tensiones de compresión, hay que
resaltar también como calidades del hormigón armado:
ƒ
ƒ
ƒ
Buena resistencia al desgaste.
Gran resistencia al fuego, que lo hace un material muy valioso para determinados casos de
edificios industriales así como de otra índole.
Resistencia a la corrosión, ya que las armaduras de acero presentes en el hormigón armado
quedan protegidas por el propio hormigón en masa y el peligro de corrosión es
prácticamente nulo.
El hormigón armado presenta un comportamiento más complejo que la piedra o el bloque
cerámico. Su economía, especialmente en grandes volúmenes, su fácil adaptación a formas
variadas y el carácter de monolitismo que confiere a las estructuras que con él se realizan lo
hacen insustituible en muchos casos y dan la solución más sencilla para obtener estructuras de
formas complicadas.
En la figura 10.6 se pueden apreciar unas armaduras de acero preparadas para usar en el
hormigón armado.
Fig. 10.6. Armaduras para hormigón armado
„
ESTRUCTURAS PREFABRICADAS DE HORMIGÓN
Las estructuras prefabricadas de hormigón son también estructuras de hormigón armado con la
particularidad de que sus elementos (pilares, vigas, etc.) se pueden realizar en un taller. Debido
a esta peculiaridad se ha creído oportuno separarlo del hormigón armado in situ (realizado en
obra).
Las estructuras prefabricadas tienen la gran ventaja de salir de fábrica tal y como se van a
instalar en obra. De esta manera se consigue que la calidad del material y de las piezas sea muy
superior al hormigón en masa o hormigón armado que se tiene que hormigonar en obra,
encofrar, vibrar, etc. (in situ). De este modo, la garantía de la calidad de la estructura es mucho
mayor.
Además, se puede conseguir una producción más elevada y es mucho más sencillo realizar
piezas estructurales pretensadas y postensadas, lo cual da unas características resistentes
mejores a las piezas.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p138
Complejos industriales
El problema que puede aparecer en las estructuras prefabricas es el transporte, que puede ser
muy costoso para piezas grandes (transportes especiales).
En la figura 10.7 se distingue una nave industrial y en la 8.8 un edificio de oficinas
construyéndose, ambas usando estructura con pilares y vigas prefabricadas.
Fig. 10.7. Nave con estructura prefabricada
Fig. 10.8. Oficinas con estructura prefabricada
10.5.3 Estructuras metálicas
Dentro de los materiales metálicos, los más empleados para la construcción de estructuras son los
aceros. La ventaja fundamental que tiene con respecto a todos los demás es su gran resistencia a la
tracción y a la compresión, que da lugar a que también sea muy resistente a la flexión.
Los valores normales que se obtienen para su resistencia son tan elevados que las secciones
necesarias para resistir unas determinadas solicitaciones suelen ser en general muy pequeñas
comparadas con cualquier otro material estructural, lo cual hace de los aceros un material muy apto
para cumplir todas las condiciones que se requieren para la estructura de un edificio industrial (ver
Fig. 10.9).
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p139
El sistema estructural
Fig. 10.9. Nave industrial con estructura metálica (perfiles con secciones pequeñas)
Además, se presta magníficamente a la prefabricación y, a diferencia del hormigón, que es un
material que hay que formarlo mediante encofrados, el acero viene de las factorías siderúrgicas en
forma de perfiles (Fig. 10.10). La unión entre los diferentes elementos o barras que constituyen la
estructura puede hacerse por algunas de las técnicas de unión de metales que existen (soldadura,
roblonado, etc.) y de esta forma puede llegar a construirse estructuras en las que se logre
isostaticidad o hiperestaticidad, de acuerdo con los deseos del proyectista.
Fig. 10.10. Perfiles metálicos
La gran ventaja de la utilización del acero en las estructuras es su magnífica condición de resistencia
mecánica, que lo hacen un material muy apto para salvar económicamente grandes luces, así como
también para soportar fuertes cargas con secciones de piezas relativamente pequeñas comparadas
con el hormigón, que es el otro material estructural importante.
Además, el acero es un material que admite deformaciones elásticas para un determinado campo de
cargas y después de ello sufre deformación plástica hasta llegar a la rotura. Esta propiedad de
deformarse primero elásticamente para luego pasar a una zona de deformación plástica lleva a una
reducción sustancial de coste de las estructuras.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p140
Complejos industriales
El problema de las estructuras metálicas es que el acero tiene poca resistencia a las temperaturas
elevadas, o sea, al fuego. Al aumentar la temperatura de servicio en una estructura metálica, el valor
del límite elástico disminuye muy rápidamente, y cuando se llega a temperaturas del orden de los 400
ºC, pasa a ser muy pequeño. Al reducirse el valor del límite elástico, se llega inmediatamente a una
disminución de la capacidad portante de la estructura, tanto si está solicitada por tracción como si es
por esfuerzos de compresión. Esta poca resistencia a altas temperaturas puede combatirse mediante
una protección adecuada de la estructura, con lo cual, aunque se logran resultados idóneos, hace
que el coste de la misma pueda incrementarse indebidamente.
No obstante, y a pesar de su poca resistencia al fuego, el acero constituye el material estructural por
excelencia para las estructuras de edificios industriales, en los cuales casi siempre hay que salvar
grandes luces y soportar cargas fuertes.
En la figura 10.11 se puede apreciar una nave sin terminar usando estructura metálica, mientras que
en la figura 10.12 se observa un ejemplo de nave industrial terminada con estructura metálica.
Fig. 10.11. Ejemplo estructura metálica inacabada
Fig. 10.12. Ejemplo nave con estructura metálica
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p141
El sistema estructural
10.6 ESTRUCTURAS MIXTAS
Las estructuras mixtas son aquellas que utilizan hormigón y perfiles de acero actuando como una sola
pieza estructural. Esta combinación tiene aplicaciones en edificios comerciales, fábricas de varias
plantas, puentes, etc. Estos materiales pueden utilizarse en sistemas estructurales mixtos como, por
ejemplo, núcleos de hormigón envueltos en tubos de acero, así como en estructuras mixtas en las
que elementos de acero y hormigón trabajan conjuntamente.
Estos materiales, aunque esencialmente diferentes, son totalmente compatibles y complementarios
entre sí; tienen casi la misma dilatación térmica; tienen una combinación de resistencia ideal, ya que
el hormigón es eficaz a compresión mientras que el acero lo es a tracción. Además el hormigón
proporciona protección contra la corrosión y aislamiento térmico al acero a temperaturas elevadas y
puede proteger las secciones delgadas de acero contra abolladuras y pandeo lateral por torsión.
Es una tendencia actual que los ingenieros y arquitectos cada vez proyecten más sistemas mixtos
para producir estructuras más eficaces que las que se conseguirían con proyectos que utilizaban sólo
uno de dichos materiales. La figura 10.13 muestra el edificio de una fábrica para la industria
automovilística en Alemania.
Fig. 10.13. Nave con estructura mixta
Es necesario añadir que la combinación de núcleos de hormigón, pórticos de acero y forjados mixtos
se ha convertido en el método estándar de construcción para edificios comerciales de varias plantas
en bastantes países. Se ha avanzado mucho en lugares como, por ejemplo, Japón, donde el pórtico
de acero/hormigón armado es el sistema estándar en edificios altos.
La razón principal de esta preferencia es que las secciones y elementos que se muestran en la figura
10.14 son los más idóneos para resistir cargas repetidas causadas por seísmos, que requieren gran
resistencia y ductilidad.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
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Complejos industriales
Fig. 10.14. Ejemplo estructura mixta
Los elementos mixtos individuales como, por ejemplo, las vigas aisladas, pilares y forjados, aunque
de un alto nivel de calidad y resistencia, también suelen ser caros, especialmente en edificios con
espacios reducidos entre pilares, vigas con luces por debajo de los 9 m y cargas bajas. Por otra parte,
la construcción de forjados mixtos es muy competitiva si las luces aumentan hasta 12, 15 o incluso
20 m.
Otro factor importante a considerar es que la utilización de secciones de acero laminado, chapas de
acero perfilado y/o elementos mixtos prefabricados acelera la ejecución. Para obtener la máxima
eficacia y economía, la fabricación de las uniones debe ser económica y fácil de montar en obra.
Cabe indicar que en la unión de los dos materiales que integran las secciones mixtas, acero y
hormigón, éste último en cualquiera de las formas estructuralmente empleadas hasta el momento, en
orden a una utilización conjunta, es una consecuencia lógica del intento de aprovechamiento de las
características peculiares de dichos materiales, en la forma más adecuada, no sólo bajo el aspecto
resistente sino también en el constructivo. Así, las cualidades del hormigón como material formáceo
(lo cual permite su adaptación a superficies y volúmenes) y resistente a los esfuerzos de compresión,
se ligan a las netamente resistentes del acero en tracción.
En la figura 10.15 se pueden apreciar varias secciones de viga mixta, pilares mixtos y forjado mixto.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
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El sistema estructural
Losa mixta
con vigueta
de acero
Viga mixta
Elementos de
acero
recubiertos o
rellenos de
hormigón
Pilar mixto
Encofrado
perdido
metálico
+ hormigón
Losa mixta
Fig. 10.15. Secciones de elementos mixtos
Las ventajas principales que presentan las estructuras mixtas son las siguientes:
ƒ
La construcción mixta posibilita la utilización solidaria de hormigón y acero ofreciendo las
ventajas de ambos materiales y ofrece gran versatilidad al proceso constructivo.
ƒ
Su utilización se centra en :
ƒ
Puentes, viaductos y pasarelas.
ƒ
Edificación, en forjados y soportes, principalmente en edificios con luces y sobrecargas de
importancia. La rehabilitación y refuerzos de estructuras ha potenciado su uso (para
estructuras deterioradas, cambios de uso, etc.).
ƒ
Características estructurales:
ƒ
Reducción de canto en dinteles y más apreciable cuanto mayor sea la luz de la pieza.
ƒ
Mayor esbeltez de soportes.
ƒ
El incremento de rigidez mejora las condiciones de deformabilidad de la estructura.
ƒ
Punto de vista constructivo:
ƒ
Gran diversidad de tipos constructivos (buena herramienta en manos del proyectista).
El proceso constructivo cobra en la construcción mixta una trascendencia superior a la normal.
10.7 CRITERIOS PARA LA ELECCIÓN DEL TIPO DE ESTRUCTURA
En el caso de construcciones industriales, la determinación de luces y de solicitaciones de la
estructura viene marcada fundamentalmente por el proceso industrial. Éste tiene absoluta prioridad
sobre la forma del edificio, con lo que consecuentemente también la tendrá sobre la forma de la
estructura (alturas, luces, etc.)
Partiendo del concepto que la planta industrial es sólo un medio para la producción y que se deben
minimizar los costes de producción, se llega a la conclusión que una forma de optimizar estos costes
es reduciendo la inversión económica en la estructura (escoger la tipología más barata con las
mismas prestaciones) y haciendo que el plazo de puesta en uso de la planta sea el menor posible
(para empezar a producir lo antes posible).
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
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Complejos industriales
Partiendo de esta base, se adjunta una tabla de comparación (Tabla 10.1) de los distintos tipos de
estructuras que se pueden usar para realizar una nave industrial, indicando cuál de ellos es el más
aconsejable en función de una serie de variables.
Los tipos de estructuras introducidos en la tabla son la estructura metálica, donde se diferencia el
acero y el aluminio (menos común que el acero), estructura de hormigón, donde se diferencia el
armado y el pretensado, y estructura mixta.
Las variables de entrada en la tabla son posibles casos que se pueden dar en el momento de diseñar
la estructura de una implantación industrial. Son los siguientes:
ƒ
En caso de que la solicitación predominante sea la tracción
ƒ
En caso de que la solicitación predominante sea la compresión
ƒ
En caso de solicitaciones fuertes y limitación de espacio para los perfiles
ƒ
En caso de solicitaciones fuertes y/o grandes luces
ƒ
En caso de tiempo de construcción limitado
ƒ
En caso de luces pequeñas y sin limitación de espacio
ƒ
En caso de luces extremadamente grandes
ƒ
En caso de que la estructura se vea afectada a bajas temperaturas
ƒ
En caso de que la estructura se vea afectada a altas temperaturas
ƒ
En caso de que la estructura se pueda ver afectada a problemas de corrosió
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
- CORROSIÓ N
- ALTAS TEMPERATURAS
--
--
ACEPTABLE CON
PROTECCIÓ N
SÍ
ACEPTABLE CON
PROTECCIÓ N
ACEPTABLE
LUCES EXTREMADAMENTE
GRANDES
--
--
NO
LUCES PEQUEÑ AS Y SIN
LIMITACIÓ N DE ESPACIO EN
PLANTA
--
--
--
---
ALUMINIO
ACEPTABLE CON
PRECAUCIÓ N:
ROTURA FRÁ GIL
SÍ
TIEMPO DE CONSTRUCCIÓ N
LIMITADO
EL PROCESO IMPIDE:
- BAJAS TEMPERATURAS
SÍ
SÍ
SÍ
NO
ACERO
ESTRUCTURA METÁ LICA
SOLICITACIONES FUERTES Y/O
GRANDES LUCES
SOLICITACIONES FUERTES Y
LIMITACIÓ N DE ESPACIO
SOLICITACIÓ N
PREDOMINANTE:
- TRACCIONES
CRITERIO
CLASE DE ESTRUCTURA
SÍ
SÍ
SÍ
EN GENERAL NO
SÍ
EN GENERAL NO
POCO
ACEPTABLES
NO
NO
SÍ
ARMADO
ACEPTABLE
ACEPTABLE
ACEPTABLE
ACEPTABLE
NO
SÍ (EN CASOS
ESPECIALES)
ACEPTABLE
ACEPTABLE
SÍ
NO
PRETENSADO
ESTRUCTURA HORMIGÓ N
CRITERIOS PARA LA ELECCIÓ N DE ESTRUCTURA
Tabla 10.1
ACEPTABLE CON
PROTECCIÓ N DEL
ACEPTABLE CON
PROTECCIÓ N DEL
ACERO
ACEPTABLE CON
PRECAUCIÓ N: ROTURA
FRÁ GIL DEL ACERO
ACEPTABLE
NO
NO
SÍ
SÍ
SÍ
NO
ESTRUCTURA MIXTA
DE ACERO-HORMIGÓ N
El sistema estructural
p145
Introducción a las instalaciones en el edificio industrial
p147
11 INTRODUCCIÓN A LAS INSTALACIONES EN EL EDIFICIO INDUSTRIAL I
11.1 INTRODUCCIÓN
En el presente capítulo y el siguiente se introducen, de forma general, las instalaciones tanto
mecánicas como eléctricas necesarias para el buen funcionamiento de una planta industrial.
En ningún momento se pretende profundizar en el cálculo de estas, sino que el lector sepa cuáes son
y conozca las características principales de cada una de ellas.
Las instalaciones que se describen en cada capítulo son las siguientes:
„
Capítulo 11
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
„
Instalación de agua fría
Instalación de agua caliente
Tratamiento de aguas
Instalación de aire comprimido
Instalación de protección contra incendios
Instalaciones de evacuación y saneamiento
Instalación de vapor
Capítulo 12
ƒ
ƒ
Instalación de ventilación y climatización
Instalación eléctrica
En las instalaciones de agua fría, agua caliente, evacuación, saneamiento y climatización, las
descripciones y funciones pueden ser asimilables a las de una vivienda, extrapolándose a edificios
industriales. Mientras que las instalaciones de aire comprimido, protección contra incendios, vapor,
ventilación y eléctrica, son muy particulares de los edificios industriales. Unas, como la de aire
comprimido o vapor, porque generalmente sólo se realizan en edificios industriales. Otras, como la
instalación contra incendios, porque está básicamente enfocada a edificios de pública concurrencia y
en el caso de edificios industriales son locales de pública concurrencia.
Finalmente, instalaciones como la de ventilación y la eléctrica, aun pudiéndose asimilar a edificios de
viviendas u otra clase de edificios, en las industrias tienen particularidades, como por ejemplo un gran
consumo eléctrico debido a las máquinas del proceso, lo cual obliga a tratar este tipo de instalaciones
de un modo más particular.
11.2 INSTALACIONES DE AGUA FRÍA
El agua es esencial en la mayoría de edificios industriales, en procesos de producción, para usos
sanitarios, para elementos contra incendios, etc.
Hay que garantizar un caudal, una presión, una temperatura y una calidad del agua que se distribuye.
En el diseño de un sistema de acometida y distribución de agua fría se deben tener en cuenta los
siguientes puntos:
ƒ
ƒ
ƒ
Cálculo de las necesidades de agua (q, P, T, calidad) por usos, zonas, y global del edificio
Diseño de la acometida de agua
Diseño de la red de distribución de agua
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
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Complejos industriales
11.2.1 Consumos
Para el cálculo de la red de distribución es necesario estimar los consumos de agua del edifico. En el
caso de un edificio industrial es preciso distinguir entre los siguientes tipos de consumo:
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
Consumo específico industrial. Comprende las necesidades de agua propias de los procesos
productivos
Consumo sanitario
Consumo de riego
Consumo contra incendios
11.2.2 Acometida
Una vez definido el caudal necesario para alimentar el edificio, se debe decidir el tipo de acometida.
Estas pueden ser:
ƒ
ƒ
Conexión a la red pública
Captación propia de agua de un río o pozo
Conexión a la red pública
Es el caso más común. En el caso de instalaciones contra incendios, es conveniente, y en algunos
municipios es obligatorio, independizar ambas redes de suministro de agua. Aunque la acometida sea
común, la acumulación de agua y la distribución al consumo debe realizarse independientemente
para evitar contaminación de una red a otra y para aumentar la garantía de suministro de la red
contra incendios.
„
Ventajas
ƒ
El agua llega con unas garantías de potabilidad
ƒ
No hay que hacer inversiones iniciales para la acometida
ƒ
El mantenimiento de la acometida lo realiza la empresa suministradora
„
Inconvenientes
ƒ
Hay que pagar un canon por el suministro de agua
ƒ
No hay garantía de suministro
Captación propia de agua de un río o pozo
Si los estudios de aforo y de calidad de agua indican que ésta es adecuada para el uso que se
necesita, es posible utilizar el agua de pozos propios o ríos próximos.
„
Ventajas
ƒ
No hay que pagar un canon por suministro de agua
ƒ
Si el aforo y calidad del agua disponible es suficiente para las necesidades de la industria,
se dispone de una garantía de suministro
„
Inconvenientes
ƒ
Hay que realizar inversiones iniciales para la acometida
ƒ
El mantenimiento de la acometida lo realiza la propia industria
La acometida puede ser también:
ƒ
ƒ
Directa
A través de un depósito
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
Introducción a las instalaciones en el edificio industrial
p149
Acometida directa
Sólo es recomendable que la acometida sea directa (Fig. 11.1) cuando es propia y hay garantía de
suministro, y no hay necesidades críticas de agua en el edificio. Lo normal es instalar un depósito de
acumulación para garantizar una cierta reserva de agua.
Fig. 11.1. Esquema conexión agua (AFS y BIEs)
A través de depósito
El disponer de un depósito de acumulación permite diseñar la acometida para un caudal más
reducido, pues se aprovechan las horas nocturnas para llenar el depósito para el día siguiente. Si no
hay depósito, la acometida deberá diseñarse para suministrar el caudal punta simultáneo en el
edificio. Los depósitos de acumulación de agua fría permiten garantizar una reserva de la misma, y
desde ellos aspiran las bombas que distribuyen el agua a la presión requerida en cada punto.
Por razones de espacio, los depósitos suelen enterrarse, aunque deben ser accesibles para efectuar
limpiezas periódicas. Los depósitos pueden ser prefabricados (metálicos o en plástico) o realizados
de obra de hormigón armado.
Para distribuir el agua por la planta se precisa un grupo de presión o conjunto de bombas que aspiren
del depósito e impulsen el agua a la red de distribución.
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Complejos industriales
11.2.3 Tratamiento de aguas
El agua que se distribuye deber garantizar unos requisitos de calidad para los diferentes usos. Los
tratamientos más comunes son:
Cloración
Sistema para potabilizar aguas captadas en ríos o pozos o mantener la potabilidad de aguas de red.
Si el agua potable se almacena en un depósito, el agua va perdiendo el cloro que está disuelto por
evaporación a la atmósfera, por lo que se debe ir reponiendo.
El sistema más común se basa en un circuito cerrado de bombeo desde el depósito de acumulación.
El agua es analizada y si necesita adicionarle cloro, se inyecta con una bomba de inyección desde un
depósito de cloro. El agua clorada es reinyectada en el depósito de acumulación.
Descalcificación
El agua contiene productos minerales disueltos que pueden precipitar en forma sólida si se someten a
temperaturas elevadas. Estos precipitados se adhieren y acaban obstruyendo diferentes
conducciones y elementos. Si el agua es bastante “dura” (alto contenido en minerales), estos
precipitados pueden ser importantes y se debe proceder a la descalcificación o desmineralización del
agua que vaya a pasar a un sistema de agua caliente o vapor. No se trata, pues, toda el agua, sino
sólo la que es necesaria.
Desmineralización
En procesos industriales más comprometidos, en los que se deba obtener agua completamente
desmineralizada, se la hace pasar por un a serie de resinas sintéticas catiónicas y aniónicas, donde
se produce el intercambio de modo que el agua quede desmineralizada.
11.2.4 Red de distribución
El agua acumulada y tratada es distribuida hacia los diferentes puntos de consumo a través de las
tuberías de distribución.
La distribución se realiza por zonas, de modo que puedan realizarse cortes parciales de la misma en
caso de averías o mantenimiento. Puede ser interesante realizar una distribución en anillo, con una
tubería de igual diámetro, de modo que se pueda llegar a un punto de consumo desde dos caminos y
que se puedan ir añadiendo nuevos puntos de consumo fácilmente.
Las tuberías pueden instalarse:
ƒ
ƒ
Vistas. Deberán aislarse para evitar que se produzcan condensaciones en su superficie.
Empotradas. Se pueden instalar sin aislamiento térmico, pero se protegerán bajo un tubo de
PVC corrugado que permita la dilatación de la tubería de agua.
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Introducción a las instalaciones en el edificio industrial
p151
11.2.5 Materiales
Pueden utilizarse diferentes tipos de materiales:
Acero galvanizado
En ejecución vista y para diámetros importantes por su gran resistencia mecánica. Debe ir
galvanizado interior y exteriormente; las tuberías deben ser de sección circular y espesor uniforme.
Acero inoxidable
Se usa en instalación vista y para alimentación a elementos terminales o aseos.
Cobre
Se usa en instalación vista y para alimentación a elementos terminales o aseos. En instalaciones
empotradas irá forrado con cartón ondulado. No es tan resistente como el acero inoxidable, pero es
más barato.
Tuberías plásticas
Se utilizan para distribución de agua enterrada por tener una mínima flexibilidad, que facilita su
tendido y por no sufrir fenómenos de corrosión. Se usa en instalaciones empotradas. No se usan en
instalaciones vistas, pues no tienen resistencia mecánica para soportarse directamente (se deben
instalar en bandejas).
Las tuberías de agua fría se aíslan en sus tramos principales (para evitar condensaciones), en
ejecución vista, pero normalmente no es necesario aislarlas en instalaciones empotradas o en las
derivaciones finales de aseos. Las tuberías empotradas no pueden fijarse directamente a la pared,
pues debe permitirse su dilatación. Se instalan dentro de un tubo flexible de PVC.
11.3 INSTALACIÓN DE AGUA CALIENTE SANITARIA
Se entiende por agua caliente sanitaria (ACS) la empleada en aparatos sanitarios para uso humano.
Aunque se puede generar y acumular a mayor temperatura, se debe distribuir a un máximo de 40 ºC
para evitar posibles quemadas.
La producción de ACS se puede plantear de modo centralizado por acumulación, centralizado
seminstantáneo, o individual:
Producción centralizada por acumulación
Cuando los consumos de agua caliente son importantes, disponer de importante volumen de
acumulación permite reducir la potencia térmica del generador.
Son especialmente interesantes los sistemas de producción de ACS a bajas temperaturas con
energías renovables o residuales. Otra posibilidad son los sistemas de recuperación de calor de
refrigeración de espacios climatizados o cámaras frigoríficas.
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Complejos industriales
Producción centralizada seminstantánea
Cuando los consumos son importantes, pero las puntas están menos distanciadas.
Se basa en la acumulación de una cantidad de agua caliente, para absorber los momentos iniciales
de una punta de consumo, produciendo simultáneamente e instantáneamente un caudal de agua
caliente mediante quemadores de gas. Estos acumuladores a gas deben tener el mismo tratamiento
que una sala de calderas de gas, en cuanto a ventilación de la sala, chimeneas, etc.
Producción individual
Cuando los consumos son poco importantes o están muy dispersos, se utilizarán sistemas de
producción individual en el propio punto de consumo, como pueden ser los termos eléctricos.
11.3.1 Red de distribución
En los sistemas de acumulación y seminstantáneos existirá una red de distribución de ACS desde los
acumuladores a los puntos de consumo.
En redes de cierta longitud es importante instalar un tubería de recirculación de ACS con una bomba
de recirculación.
Los materiales utilizados son los mismos que para las tuberías de agua fría. Las tuberías principales
se deben aislar térmicamente.
11.4 INSTALACIONES DE AIRE COMPRIMIDO
En la industria se utiliza aire comprimido para diferentes aplicaciones como pueden ser:
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
Transporte neumático de material
Limpieza de equipos
Operación de grúas y elevadores
Control neumático de instalaciones
Aireación y agitación de compuestos
Aire de combustión
Rociado de pintura
Operación de taladros y perforadores
El aire comprimido como energía de operación de máquinas y motores tiene aplicación en aquellas
situaciones en las que una instalación del tipo eléctrica pudiera ser peligrosa (atmósferas explosivas,
etc.)
11.4.1 Producción de aire comprimido
Cuando la planta de producción de aire comprimido tiene cierta importancia, es necesario instalarla
en una sala específica o incluso en un edificio aparte. Normalmente se instala más de un compresor y
trabajan en paralelo, de modo que si hay una avería en uno de ellos se pueda suministrar al menos
parte del aire necesario.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
Introducción a las instalaciones en el edificio industrial
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La secuencia de compresión del aire puede ser:
ƒ
Aspiración y filtrado de aire. El aire de aspiración puede ser de la propia sala o del exterior. Este
aire debe ser filtrado antes de entrar al compresor.
ƒ
Compresión. Los compresores se sitúan dentro de la sala para su mantenimiento y accesibilidad.
Se debe cuidar la refrigeración de los compresores.
ƒ
Secado del aire. El aire pasa por un refrigerador para que precipite la humedad y vapor de aceite
que se arrastra.
ƒ
Acumulación del aire comprimido. Para atender demandas punta, aumentar la refrigeración del
aire, igualar las variaciones de presión en la red y evitar ciclos de carga / descarga del
compresor demasiado cortos.
11.4.2 Redes de distribución
El objetivo de la red de distribución es el de transportar el aire comprimido desde el depósito de
acumulación hasta el punto de consumo con una pérdida de carga limitada, un alto grado de
separación de condensados en todo el sistema y una cantidad mínima de fugas.
Una instalación estándar empieza en un colector de distribución con válvulas de seccionamiento,
desde donde parten las líneas principales de las que cuelgan las líneas o mangueras secundarias
hasta las herramientas o equipos que se alimentan. El aire que se distribuye por las tuberías se va
enfriando y aparecen nuevas condensaciones. Por este motivo, la tubería se instala con una
pendiente en el sentido del paso del aire y se instalan puntos de drenaje en las partes bajas de la
tubería.
Las tuberías de distribución se realiza normalmente con acero negro. Deben pintarse par protegerlas
contra la corrosión, y normalmente no son aisladas.
11.5 INSTALACIONES DE PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS
Las medidas e instalaciones contra incendios son de vital importancia en un edificio para la protección
de los ocupantes y los bienes del mismo.
El concepto de instalaciones contra incendios empieza en la propia estructura del edificio, utilizando
unos materiales de construcción que garanticen una resistencia al fuego mínima, en caso de
siniestro, que permita la evacuación de los ocupantes en un tiempo prudencial.
Para edificios terciarios (oficinas, viviendas, colegios, etc.) este tipo de instalaciones y medidas está
reglamentado por la Norma Básica NBE-CPI-96. Todavía está pendiente de publicación una norma
equivalente para la industria, por lo que no hay normativa específica, sino criterios del ingeniero
proyectista que debe validar ante la administración en cada caso.
A continuación se presentan algunas indicaciones generales adaptadas a la normativa NBE-CPI-96.
11.5.1 Sectorización
La sectorización del edificio es el primer principio de las medidas contra incendios. Los diferentes
sectores de incendio están delimitados por materiales resistentes al fuego, de modo que un incendio
en un sector quede contenido en el mismo en el tiempo suficiente para apagarlo sin que se propague
al resto del edificio.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
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Complejos industriales
En principio, cualquier edificio se compartimenta en sectores de incendio según diferentes usos (zona
de producción, almacén, oficinas, etc), especialmente aquellos locales de un riesgo especial de
incendios.
La resistencia al fuego de los materiales constructivos se mide en minutos. La resistencia al fuego
exigida depende del tipo de edificio, pero puede considerarse un valor RF 90 minutos como valor
medio y aceptable generalmente.
El hecho de que existan puertas cortafuegos entre sectores de incendio conjuntos no implica que
estén necesariamente cerradas: pueden estar en posición abierta y retenidas con un electroimán, de
modo que se cierren activadas por un sistema de detección de incendios en caso de alarma.
11.5.2 Evacuación
Además de sectorizar el edificio para evitar la propagación de un posible incendio, se debe diseñar
toda la estrategia de evacuación del mismo en caso de un siniestro, de manera que los ocupantes
puedan salir del edificio de manera rápida y segura.
La norma NBE-CPI 96 explica la teoría de cálculo de la ocupación y de la evacuación de diferentes
zonas de un edificio. A grandes rasgos se tiene:
ƒ
Los diferentes sectores de incendios deben tener salidas al exterior o a escaleras o pasillos de
evacuación al exterior
ƒ
En general, el número y situación de las puertas de salida de un sector debe ser tal que ningún
punto dentro del sector se encuentre a más de 45 m de una salida.
ƒ
En el caso de naves industriales y en planta baja, se puede ampliar la distancia hasta una salida
hasta 100 m, siempre que no existan zonas con más de 25 m hasta un punto con dos
alternativas de evacuación.
ƒ
Como norma general, todos los sectores dispondrán de más de una salida, previendo que una
de ellas pudiera estar bloqueada en caso de incendio.
ƒ
Las puertas de salida, pasillos y escaleras de evacuación se dimensionarán en función de los
ocupantes que vayan a salir por dichos elementos.
11.5.3 Instalaciones de detección automática
La instalación automática de vigilancia de incendios está formada por los detectores de incendios y
los pulsadores de alarma. La Central de Incendios recoge las señales procedentes de los detectores
o pulsadores y las transmite a los ocupantes.
Detectores
Existen detectores térmicos, ópticos de llama, ópticos de humos, ópticos lineales e iónicos de humos.
Los detectores de humos son los de aplicación general, excepto en aquellos lugares donde se
considere normal la presencia de humo, como cocinas, aparcamientos, etc. donde se instalarán
detectores del tipo térmico. Si el espacio es de gran altura (más de 15 m), los detectores de humos
pierden efectividad y se deben instalar detectores ópticos.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
Introducción a las instalaciones en el edificio industrial
p155
Pulsadores de alarma
Se instalan pulsadores manuales de alarma de incendios como complemento a la instalación de
detección de incendios.
Señalización de alarma
Se realizará la señalización de alarma de forma óptica y/o acústica: balizas luminosas, sirenas de
alarma, avisos a través de la red de megafonía, etc. Las centrales de incendios pueden incorporar
una transmisión de la alarma vía telefónica a un centro de Bomberos o de Seguridad remoto, cuando
el edificio esté desocupado.
Central de incendio
Actuará ante la detección de una alarma señalizando el lugar y realizando diversas actuaciones de
extinción como; disparo de sistemas fijos de extinción, cierre de puertas cortafuegos de sectorización,
parada de sistemas de climatización y/o arranque de sistemas de extracción de humos.
En la figura 11.2 se pueden apreciar distintos elementos de protección contra incendios.
Fig. 11.2. Distintos elementos de protección contra incendios (detectores, pulsadores,etc.)
11.5.4 Instalación de extinción manual
Son aquellos elementos que se utilizan para luchar contra el fuego de modo manual, como extintores,
mangueras, hidrantes y columnas secas.
Extintores
Por regla general se instalan extintores (Fig. 11.3) en todos los accesos a locales de riesgo especial,
y en las zonas generales, de modo que exista un extintor a menos de 15 m de cada punto ocupado o
2
por lo menos un extintor cada 300 m .
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Complejos industriales
Fig. 11.3. Extintor portátil
Mangueras
También llamadas BIEs (Bocas de Incendio Equipadas). Constan de una fuente de abastecimiento de
agua, una red de tuberías y las BIE necesarias en cada caso. Las normalizadas son de 25 y 45 mm
de diámetro.
Se instalan BIEs de modo que su separación máxima sea de 50 m, con mangueras de 25 m de largo.
Hidrantes
Son instalaciones destinadas exclusivamente al abastecimiento de agua para el servicio de extinción
de incendios. Se sitúan en el exterior del edificio en lugares fácilmente accesibles para los vehículos
de bomberos.
Columnas secas
Instalación para edificios de gran altura (mas de 24 m, unas 8 plantas) o construcciones subterráneas
a partir del segundo sótano. Constan de una tubería por la cual los bomberos pueden suministrar
agua desde la planta baja hacia la planta donde esté el incendio.
11.5.5 Instalación de extinción automática
Instalaciones de elevada fiabilidad, pero alto coste, en los que una alarma de incendios provoca el
disparo automático de un sistema de extinción, ya sea por agua (rociadores) o por agentes gaseosos.
11.5.6 Abastecimiento de agua
La acometida de agua para extinción de incendios (mangueras y rociadores) es en principio, y si es
posible, independiente de la de consumo.
Esta instalación puede requerir la existencia de un depósito de acumulación de agua (ver Fig. 11.4).
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Introducción a las instalaciones en el edificio industrial
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Fig. 11.4. Diferentes tipos de instalación de BIEs
11.5.7 Control de humos
En grandes superficies, como naves industriales, es tan importante el control del incendio como el
control de los humos generados por el incendio. Este sistema se basa en la extracción del humo de
las partes altas de la nave y una aportación natural o forzada de aire de ventilación
11.6 INSTALACIONES DE EVACUACIÓN Y SANEAMIENTO
Las aguas residuales pueden ser pluviales, fecales o industriales.
Las redes de aguas residuales constan de:
ƒ
Derivación: desde el punto de recogida del agua hasta el bajante más próximo
ƒ
Bajante: tuberías verticales que van recogiendo derivaciones y llevan el agua hasta la parte baja
del edificio
ƒ
Colectores: tuberías principales a nivel bajo del edificio que recogen horizontalmente diferentes
bajantes para conducir el agua al exterior del edificio.
ƒ
Arquetas: pozos de pequeña dimensión enterrados en el nivel inferior del edificio donde se
produce el encuentro entre los bajantes y los colectores o donde se agrupan varios colectores o
donde se realizan cambios bruscos de dirección de colectores.
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Complejos industriales
11.6.1 Aguas pluviales
La red de aguas pluviales puede ser la misma que la red de aguas residuales (sistema unitario) o
puede estar separada (tipo separativo), de manera que sean necesarias dos redes casi paralelas,
pero que facilitan mucho el trabajo en el momento de depurar el agua (ver Fig. 11.5).
El dimensionado de las instalaciones de aguas pluviales se basa en la pluviometría de la zona y en la
superficie de cubierta que debe recoger cada bajante.
Fig. 11.5. Sistemas de saneamiento
11.6.2 Aguas fecales
La red de aguas fecales se dimensiona a partir del número de elementos que están evacuando
(lavabos, inodoros, etc.)
Las redes de evacuación de aguas fecales (y las mixtas) necesitan tuberías auxiliares de ventilación
que eviten el desifonaje de los aparatos sanitarios.
11.6.3 Aguas industriales
Las aguas provenientes de procesos industriales pueden llevar productos químicos que no pueden
ser arrojados directamente a la red pública o a una estación depuradora. Normalmente, los procesos
de retención de estos productos son muy específicos, pero se pueden citar los más comunes:
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
Separador de grasas. Empleado normalmente en cocinas.
Separador de hidrocarburos. Utilizado en garajes, gasolineras, etc.
Sifón para reactivos. Para la retención de ácidos o reactivos muy agresivos.
Decantadores. Para separar sólidos más pesados que el agua.
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Introducción a las instalaciones en el edificio industrial
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Es muy importante considerar el mantenimiento de estos equipos, pues todos ellos precisan de una
periódica limpieza para retirar los compuestos retenidos.
11.6.4 Materiales
Para las conexiones individuales y derivaciones normalmente se emplea PVC.
Para los bajantes se pueden utilizar las tuberías de fundición y las de plástico (PVC). Las de fundición
son mucho más resistentes, pudiéndose emplear en instalación vista y donde sea preciso una
resistencia mecánica elevada. Las de PVC son mucho más económicas que las de fundición, pero
también más frágiles. Para las redes enterradas se emplean tubos de PVC, de fibrocemento y de
hormigón.
11.6.5 Pozos de bombeo
Cuando el edificio tiene varios niveles de sótano, puede ocurrir que el nivel final del colector principal
quede por debajo del nivel de conexión a la red pública de alcantarillado. En este caso, se hace
necesaria la construcción de un pozo de bombeo (ver Fig. 11.6), que eleve la altura de las aguas
residuales hasta el nivel de la red pública. La red de saneamiento debe sectorizarse de modo que se
evacue por gravedad todo lo que sea posible y el pozo sólo recoja aquellas aguas que no sea posible
evacuar por gravedad.
Fig. 11.6. Bombeo de aguas residuales hasta el colector
Los pozos están construidos con hormigón armado, sin grietas e impermeabilizados totalmente en su
interior. En el fondo del pozo se colocan dos bombas (una de reserva) en paralelo, de igual potencia y
caudal, sumergibles y extraíbles. Las dimensiones del pozo dependen del caudal a evacuar.
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Complejos industriales
11.6.6 Estaciones depuradoras
Las estaciones depuradoras tienen la misión de mejorar la calidad del agua residual, filtrando la
materia inorgánica y reduciendo la materia orgánica. El agua correctamente depurada puede verterse
directamente a ríos o al mar, o emplearse en otros usos y reciclarse.
Normalmente no es necesario instalar una propia estación depuradora, pues existen redes públicas
de saneamiento que conectan con depuradoras municipales. Pero si el edificio está aislado y debe
verter el agua a ríos o rieras, puede ser obligado instalar una estación depuradora antes de verter el
agua residual.
En general, todas las estaciones depuradoras tienen las siguientes secciones:
ƒ
Filtrado: para retener sólidos del agua.
ƒ
Decantación: donde el agua reduce su velocidad, los elementos pesados se depositan en el
fondo y los aceites y espumas suben a la superficie.
ƒ
Digestión de materias orgánicas: se inyectan en el agua unas bacterias que se encargan de
reducir toda la carga orgánica del agua.
11.7 INSTALACIONES DE VAPOR
El vapor de agua tiene algunas evidentes ventajas respecto a otros fluidos calor-portadores:
ƒ
Es capaz de ceder la mayor parte de su contenido energético a una temperatura constante y
bien definida, que es su temperatura de condensación.
ƒ
Se obtiene a partir del agua, que es abundante, barata e inocua.
ƒ
Por unidad de masa, el vapor de agua cede una cantidad de calor mucho mayor que la que
puede ceder cualquier otro fluido.
ƒ
El vapor se puede utilizar tanto como fluido calefactor como para producir energía mecánica,
expansionándolo a través de turbinas.
11.7.1 Generación de vapor
Las calderas de producción de vapor queman combustibles líquidos (fuel oil) o gaseosos (propano o
gas natural).
En términos generales, combustibles son aquellas sustancias capaces de arder, es decir, de
combinarse rápidamente con oxígeno desprendiendo calor.
Los combustibles más usados son: madera y residuos vegetales, carbones naturales, carbones
artificiales, gasóleo, fuelóleo, gas natural, gases licuados del petróleo, gas ciudad, etc. En el momento
de seleccionar un tipo de combustible se deben estudiar las diferentes ventajas e inconvenientes:
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Introducción a las instalaciones en el edificio industrial
COMBUSTIBLE
Carbones
Gasóleos y Fuelóleos
VENTAJAS
INCONVENIENTES
Bajo coste.
Difícil regular la potencia.
Adecuados para procesos con
grandes consumos sostenidos.
Combustión no limpia, residuos
sólidos y gaseosos.
No hay riesgo de explosión.
Precisa almacenamiento in situ.
Disponibilidad.
Precisan un combustible auxiliar para
las arrancadas.
Precisan almacenamiento in situ.
Los quemadores pueden modular la
intensidad.
Combustión relativamente limpia, no
hay residuos sólidos.
Gas natural
No hay riesgo de explosión.
Combustión limpia.
Los quemadores modulan muy bien
la combustión.
Gases licuados del
petróleo
No precisan almacenamiento in situ.
Combustión limpia.
Los quemadores modulan muy bien
la combustión.
No están disponibles en muchas
ubicaciones.
Hay riesgo de explosión.
Precisan de un almacenamiento in
situ.
Hay riesgo de explosión.
La caldera debe incorporar un sistema de regulación automático que controle las normales funciones
de la misma, regulando las válvulas de combustible y de aire de combustión en función de la
demanda de vapor.
11.7.2 Tuberías para el transporte de vapor
El diseño de la red depende de la situación y consumo de los puntos a alimentar.
Una de las ventajas de las redes de vapor respecto a las redes de líquido es que el vapor se mueve
por la propia presión que tiene, no precisando equipos de bombeo.
Las tuberías de vapor tienen una pendiente no inferior al 4%, descendente en el sentido de
circulación del vapor, para facilitar la circulación y evacuación del condensado.
En la tubería de vapor se producen condensados debido a las pérdidas por radiación y convección.
Estos condensados pueden dañar los equipos terminales y disminuyen el rendimiento de la
instalación, por lo que hay que eliminarlos a medida que se van produciendo. Para ello, se instalan
purgadores de condensados en las líneas de distribución.
Normalmente, se emplean tuberías de acero negro, excepto en aquellas aplicaciones en que el vapor
se emplee de forma directa y no sea admisible el posible arrastre de partículas de la tubería, en cuyo
caso se empleará el acero galvanizado interior. Las tuberías van siempre convenientemente aisladas.
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Introducción a las instalaciones en el edificio industrial II
12 INTRODUCCIÓN A LAS INSTALACIONES EN EL EDIFICIO INDUSTRIAL II
12.1 INTRODUCCIÓN
Tal y como se indicó antes, el presente capítulo es la continuación del anterior. En los dos se realiza
una introducción de las instalaciones más comunes necesarias para el buen funcionamiento de una
planta industrial.
Las instalaciones que se describen concretamente en este capítulo son:
ƒ
ƒ
ƒ
Instalación de ventilación
Instalación de climatización
Instalación eléctrica
12.2 VENTILACIÓN
La ventilación se utiliza en el contexto industrial normalmente para eliminar los contaminantes
provenientes de procesos o máquinas. Si las fuentes de contaminación son débiles y de baja
toxicidad, y están repartidas por la sala o son móviles, se pueden obtener resultados satisfactorios
por métodos de dilución. Sin embargo, normalmente es más apropiado eliminar los contaminantes en
o cerca de su origen, por medio de extracciones puntuales y localizadas.
Las fuentes de contaminación industrial requieren a menudo gran cantidad de aire de extracción para
garantizar que se retiran efectivamente los contaminantes producidos. En estos casos, se debe
prestar especial atención al aire de reemplazo necesario (aire fresco), de modo que se introduzca sin
incomodidad para los ocupantes y sin afectar al proceso industrial.
Para algunos procesos, como las cabinas de pintura al spray, puede ser necesario filtrar el aire
fresco. También puede ser necesario retener los contaminantes del aire antes de lanzarlo a la
atmósfera. Existen para esto filtros y dispositivos especiales.
La ventilación puede ser:
ƒ
Ventilación mecánica, que se obtiene por medio de ventiladores (ver Fig. 12.1).
Fig. 12.1. Ventilador
ƒ
Ventilación natural de locales, basada en las fuerzas del viento y los efectos térmicos.
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Complejos industriales
12.2.1 Ventilación natural
La ventilación natural de locales se basa en las fuerzas del viento y los efectos térmicos.
La única ventaja que aporta el sistema de ventilación natural es el coste, pues no se precisa ni
instalación ni mantenimiento.
Los inconvenientes básicos que afectan a la elección de ventilación natural son:
ƒ
Cantidad de aire requerida. El caudal de aire que se puede generar por ventilación natural está
limitado por la exposición del edificio a las fuerzas térmicas y del viento disponible.
ƒ
Calidad de aire requerida. La ventilación natural proporciona muy pocas posibilidades de tratar el
aire de entrada. Si éste debe ser calentado, enfriado, filtrado o tratado de cualquier otro modo, se
requerirá emplear la ventilación mecánica.
ƒ
Consistencia en el control. No es posible garantizar una consistencia de caudal y un control
preciso con ventilación natural, debido a la variabilidad de las condiciones climáticas.
ƒ
Aislamiento requerido respecto al medio exterior. Cuando el edificio se encuentra en un entorno
ruidoso, no es normalmente posible proporcionar una ventilación natural adecuada sin una
excesiva transmisión de ruido por las aberturas de ventilación. Se debe entonces recurrir a
sistemas mecánicos con equipos específicos para evitar la transmisión de ruidos.
12.2.2 Ventilación mecánica
La ventilación mecánica se obtiene por medio de ventiladores, variando desde sistemas muy simples
(como ventiladores montados en la pared) hasta muy complejos, con distribución de aire por
conductos desde unos ventiladores centralizados, con la posible incorporación de filtraje, atenuación
acústica, calefacción, refrigeración, humidificación y recuperación de calor.
En la figura 12.2 se observa un ventilador industrial.
Fig. 12.2 Ventilador industrial
Desde el punto de vista de la eliminación de los contaminantes aéreos generados en un proceso
industrial, se pueden plantear dos tipos de ventilación mecánica:
ƒ
ƒ
Ventilación por dilución
Extracción local (campanas extractoras)
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Introducción a las instalaciones en el edificio industrial II
p165
Ventilación por dilución
Se usa cuando los niveles de contaminación son bajos o ésta se produce de forma dispersa y
repartida por todo el espacio. Es un sistema de ventilación general de la nave que recoge también los
contaminantes generados. En este caso se pueden plantear tres diferentes tipos de ventilación
mecánica por dilución:
ƒ
Impulsión. El aire se introduce en el espacio con un ventilador y sale por varias aberturas de la
nave. La ligera presión positiva que se obtiene dentro de la nave respecto al exterior ayuda a
evitar la entrada de aire por fugas, por lo que este sistema es adecuado cuando se pretende
evitar entrada de aire del exterior o de otras partes del edificio.
ƒ
Extracción. El ventilador se usa para extraer el aire desde la nave al exterior. Este sistema se
emplea para eliminar aire polucionado o caliente, como en cocinas, aseos, vestuarios y en
aquellas situaciones en que no se desee una salida incontrolada de aire contaminado de una
zona determinada. Si no se toman especiales precauciones, el aire que entra de forma no
controlada puede crear corrientes no deseadas, debiéndose considerar también el ruido que
puede transmitirse por las aberturas del aire fresco.
ƒ
Sistema equilibrado (impulsión y extracción). En este caso se pueden controlar el aire extraído y
el de refresco. Se puede también decidir mantener una ligera presión positiva o negativa,
ajustando los caudales de los ventiladores. Se debe vigilar, en estos casos, la posición relativa
de las rejas de toma y descarga de aire, de modo que no haya recirculación de aire extraído a la
toma de aire fresco.
Extracción localizada
Cuando se llevan a cabo procesos con alta contaminación ambiental, se emplean métodos de
extracción de aire localizados, como las campanas extractoras. Estos métodos pueden ser
complementarios a los de una ventilación general de una sala o de una nave.
Existen muchos tipos de campanas extractoras para múltiples aplicaciones: cabinas de pintura, zonas
de soldadura, cocinas, laboratorios, etc.
12.2.3 Cortinas de aire
Las cortinas de aires son potentes ventiladores que se instalan adyacentes a los accesos de
dimensiones importantes y descargan aire a una elevada velocidad tangencialmente a la abertura,
evitando de algún modo la mezcla de aire del interior con la intemperie.
Los principales objetivos en la instalación de una cortina de aire son:
ƒ
ƒ
ƒ
Disminuir las cargas de calefacción en el interior
Evitar corrientes de aire molestas en la zona próxima a la entrada
Minimizar la entrada de contaminantes del exterior
Existen tres tipos de cortina, en función de la forma de impulsión de aire:
ƒ
ƒ
ƒ
Descarga superior (la más común)
Descarga lateral
Descarga inferior
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Complejos industriales
12.3 CLIMATIZACIÓN
En las zonas de trabajo sedentario de personas (como las oficinas) y en algunos edificios industriales,
ya sea por condicionantes del proceso o por el intenso calor desprendido por el mismo, no es
suficiente con dotar de un sistema de ventilación mecánica, sino que es preciso acondicionar el
ambiente de trabajo.
Existen dos sistemas básicos de climatización:
ƒ
ƒ
Sistemas autónomos: si el equipo de producción y el de transmisión de energía forman una
unidad.
Sistemas distribuidos: si no forman una unidad.
12.3.1 Sistemas autónomos
Se basan en la producción de frío y calor en el punto de consumo. Acostumbran a ser unidades
pequeñas y medianas.
Los hay del tipo ventana y del tipo roof-top .
Tipo ventana
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
Modelos solo frío y bomba de calor
Poca inversión
Sistema de control y de filtración de aire rudimentarios
Alto nivel sonoro
Elevado mantenimiento pero sencillo
No hay un fluido intermedio para transporte de energía
En la figura 12.3 se muestra un esquema de un sistema autónomo de climatización tipo ventana.
Fig. 12.3. Unidad autónoma de ventana
Tipo roof-top
ƒ
ƒ
Unidades bomba de calor o solo frío
Ocupan espacio en cubierta, aplicación a grandes superficies
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Introducción a las instalaciones en el edificio industrial II
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ƒ
No existe fluido intermedio de transporte de energía
En la figura 12.4 se muestra un esquema de un sistema autónomo de climatización tipo roof-top.
Fig. 12.4. Distribución de conductos de una roof-top
12.3.2 Sistemas distribuidos
Producción de energía
Existen diferentes equipos de producción de energía frigorífica y calorífica. Estos sistemas de
producción de energía proporcionan agua fría y/o caliente, la cual se distribuye por equipos de
bombeo a través de redes de tuberías hasta los puntos de consumo, donde se trata el ambiente a
climatizar.
Para producción de frío:
ƒ
Plantas enfriadoras de agua condensadas por aire (Fig. 12.5).
Fig. 12.5. Enfriadora
ƒ
Plantas enfriadoras de agua condensadas por agua, con torre de recuperación. El equipo
principal puede estar alojado en una sala de máquinas y sólo debe ponerse en la intemperie la
torre de recuperación, de dimensiones más reducidas. Tiene un mantenimiento más elevado y
hay posibilidad de contaminación (legionella).
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Complejos industriales
Para producción de calor:
ƒ
Calderas: a gas-oil o gas natural o propano. Solución más económica pero ocupa más espacio y
requiere más mantenimiento.
ƒ
Bombas de calor: plantas enfriadoras reversibles. Solución compacta, con un solo equipo se
resuelven las necesidades de frío y calor.
ƒ
Equipos de cogeneración de calor y electricidad.
Todos los equipos tienen sus ventajas e inconvenientes.
Desde el punto de vista de la inversión inicial, la solución más económica será seguramente la de la
caldera y planta enfriadora (frente a la bomba de calor), pero es una solución que ocupa más espacio
y requiere más mantenimiento.
La bomba de calor es una solución más compacta, con un solo equipo se resuelven las necesidades
de frío y calor, y puede ser adecuada para instalaciones de tipo medio.
La planta enfriadora condensada por agua tiene la ventaja, frente a la de aire o bomba de calor, de
que el equipo principal puede estar alojado en una sala de máquinas, y sólo debe ponerse en
intemperie la torre de recuperación, de dimensiones más reducidas. El mantenimiento es más
elevado en la solución de condensación por agua y con riesgo de posibles contaminaciones
(legionella).
Estos sistemas de producción de energía proporcionan agua fría y/o caliente, que se distribuye por
equipos de bombeo y a través de redes de tuberías hasta los puntos de consumo, donde se trata el
ambiente a climatizar.
Sistema todo aire
El agua fría y caliente se lleva hasta unas unidades de tratamiento de aire, que lo impulsan por redes
de conductos hasta los locales a climatizar. Se emplea el aire para ventilación y transporte de energía
(ver Fig. 12.6).
Fig. 12.6. Sistemas distribuidos todo aire
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Sistema agua-aire
Cuando se emplea aire para ventilación y agua para el transporte de energía (Fig. 12.7).
Ventaja: las tuberías de agua ocupan menos espacio que los conductos de aire. Más económicos que
el sistema todo aire.
Inconveniente: Hay maquinaria repartida por todo el edifico y una tubería de agua recorriendo zonas
en las que un escape puede ser muy peligroso. El sistema más característico es el de unidades fancoil.
La gran ventaja es la climatización zonificada. Cada usuario puede seleccionar calor o frío.
Inconvenientes: Se debe prever un sistema de ventilación. La regulación automática es cara. Al ser
un sistema centralizado, si se estropea la centralización no hay climatización.
Fig. 12.7. Sistema Agua-Aire
Sistema refrigerante-aire (o de expansión directa)
Se emplea aire para ventilación y refrigerante para transporte de energía. Son normalmente equipos
de pequeña y mediana capacidad, del tipo partidos.
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Complejos industriales
12.3.3 Consideraciones en el diseño
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
La centralización de sistemas permite considerar simultaneidades en la producción y transporte
de energía.
Considerar la posibilidad de emplear enfriamiento gratuito por aire exterior a bajas temperatura
(free-cooling), en sistemas todo aire y para épocas intermedias del año.
Posibilidad de utilizar energía disponible de recuperación.
Considerar la eficacia en el transporte energético.
El sistema debe ser capaz de adaptarse al funcionamiento a cargas parciales.
Se debe considerar el nivel de control de temperatura que se desea.
Se debe tener en cuenta la renovación de aire necesaria en los diferentes espacios.
Se deben considerar los ruidos generados por los diferentes equipos.
También se debe considerar el nivel de seguridad de la instalación.
12.3.4 Criterios de dimensionamiento
El punto de partida del diseño de sistemas de ventilación y climatización es el cálculo de las cargas
térmicas que se deben vencer en las diferentes zonas del edificio, así como las necesidades de
renovación de aire.
Desde el punto de vista industrial, las necesidades de renovación de aire se miden con renovaciones
por hora, que es el número de veces por hora que se renueva el volumen del local. Un posible valor
medio podría ser entre 6 y 10 ren/h, pero con valores extremos que van desde 4 ren/h (en grandes
almacenes) hasta 60 ren/h en cabinas de pintura.
Respecto a las cargas térmicas, se deben tener en cuenta: las cargas por radiación solar, por
transmisiones internas y las cargas de ventilación.
Para seleccionar los equipos frigoríficos principales, conviene tener en cuenta los coeficientes de
simultaneidad en el uso del edificio, de modo que la carga total no es la suma de las máximas de
cada zona, sino la máxima simultánea.
12.3.5 Equipos y materiales
Ruidos y vibraciones
Por ser los equipos de climatización equipos en movimiento, son fuente de ruidos y vibraciones que
se deben controlar. Para evitar en lo posible la generación excesiva de ruido se tienen que especificar
equipos con velocidades de giro no muy elevadas (mejor 1450 rpm que 2900 rpm), las bancadas de
apoyo deben estar correctamente diseñadas, y se tienen que especificar correctamente el nivel de
acabado (aislamiento acústico) de algunos equipos, como los ventiladores, climatizadores y plantas
enfriadoras.
Para minimizar la transmisión de ruido aéreo por conductos de ventilación, se pueden instalar
silenciadores en los propios conductos.
Redes de conductos
Para la impulsión-extracción de aire de forma conducida se pueden emplear diferentes materiales,
aunque los más usados son la chapa y la fibra de vidrio.
Los conductos de chapa metálica galvanizada son resistentes a los golpes y se emplean en ejecución
vista y en intemperie. Los conductos de ventilación y extracción pueden estar sin aislar, pero los
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Introducción a las instalaciones en el edificio industrial II
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conductos de climatización deben incorporar un aislamiento térmico y una barrera de vapor para
evitar la condensación de aire del exterior.
Si el conducto va a ir oculto en un falso techo y no va a soportar grandes presiones, pueden
emplearse placas de fibra de vidrio que se conforman en obra. Esta es una solución más económica
que la anterior, pero de menor calidad.
Dentro de las redes de conductos es muy importante la forma en que se realizan las curvas, cambios
de sección y las derivaciones, que deben ser lo más suaves posibles para provocar la menor pérdida
de carga posible.
Rejillas y difusores
Para impulsar y extraer el aire de un determinado espacio son precisos los elementos de difusión,
cuyo fin es introducir el aire de forma lo más homogénea posible, sin provocar corrientes de aire
molestas ni ruidos. Los diferentes tipos pueden ser:
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
Rejillas lineales y rectangulares
Difusores lineales
Difusores cuadrados y rectangulares
Difusores circulares convencionales, rotacionales y para grandes alturas
Toberas
Redes de tuberías de agua
El material empleado en las redes de tuberías para agua fría y caliente es el acero negro. Tanto unas
como las otras debe estar calorifugadas para evitar pérdidas de rendimientos de la instalación.
Componentes auxiliares de las redes de tuberías son:
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
Válvulas de regulación y cierre de circuitos
Elementos de control como manómetros y termómetros
Puntos de purga, grifos de vaciado y filtros de agua
Vasos de expansión que absorben las dilataciones del agua al pasar de la temperatura de
reposo a la de servicio
Dilatadores que absorben las dilataciones de la tubería al variar la temperatura del agua que
transportan
Amortiguadores de vibración, que aíslan a las bombas
Antes de su puesta en servicio, debe comprobarse la estanqueidad de la red.
Unidades climatizadoras y de ventilación
En general están formadas por:
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
Ventilador
Sección de mezcla de aire
Sección de filtros de aire
Sección de batería de intercambio térmico para agua fría y caliente
Sección de humectación
Sección de recuperación de calor
En la figura 12.8 se aprecia el esquema de una unidad climatizadora.
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Complejos industriales
Fig. 12.8. Esquema de una unidad climatizadora
El climatizador debe estar convenientemente aislado desde el punto de vista térmico y acústico.
Normalmente se instala sobre unos amortiguadores de muelles que absorben la vibración de los
ventiladores del climatizador.
El climatizador debe incorporar todos los elementos de control y mando necesarios para su correcta
operación: sondas de temperatura, humedad, presión, mando sobre ventiladores, humectadores y
válvulas de tres vías de las baterías de frío y calor.
Dentro de los equipos puramente de ventilación, se puede escoger entre los ventiladores axiales que
van desde pequeños hasta grandes caudales y presiones disponibles bajas y moderadas, y los
centrífugos para caudales medianos y grandes y presiones moderadas y elevadas. Para una misma
gama de caudales y presiones es siempre más económica una solución con ventiladores axiales.
Unidades fan-coil
Los fan-coils son en muchos aspectos similares a pequeños climatizadores, aunque con una
ejecución mucho más simple y en serie.
Existen unidades para ir vistas en pared y también unidades ocultas para pared y techo.
12.4 INSTALACIÓN ELÉCTRICA
12.4.1 Instalación eléctrica de alta tensión
Para la transmisión de energía eléctrica a grandes distancias y en grandes cantidades, se utilizan
tensiones muy elevadas que permiten utilizar cables de dimensiones más reducidas.
Normalmente, la distribución desde las centrales productoras de energía eléctrica hasta las
subestaciones de zona se realizan en alta tensión (por ejemplo 66.000 o 110.000 V). En estas
subestaciones de zona se transforma de alta a media tensión (a 20.000 o 24.000 V), que es como se
distribuye a cada pueblo o usuario importante. Finalmente, las estaciones transformadoras pasan de
media a baja tensión (380 V) que es la de consumo normal.
Desde el punto de vista del usuario industrial, éste puede escoger si quiere que la compañía le
suministre la energía en media o baja tensión. El Reglamento obliga a los usuarios a reservar un
espacio para una estación transformadora en el punto de consumo si la potencia a contratar es
superior a los 50 kW. El usuario puede escoger si desea contratar en baja tensión (en este caso la
E.T. la montará la Compañía y será propiedad de ella) o en media tensión (el usuario equipará la
E.T.).
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Introducción a las instalaciones en el edificio industrial II
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Cuando se plantea una acometida en media tensión, la compañía eléctrica entrega la potencia al
centro de medida y seccionamiento. En este local se hallan los equipos necesarios para realizar la
medida de potencia consumida y la desconexión y protección de la red por parte de la compañía.
Tiene que ser un local independiente, con acceso exclusivo para la compañía suministradora. Desde
el centro de medida y seccionamiento se realiza la red, normalmente con cable enterrado hasta la
E.T. que deberá estar próxima al punto de consumo de electricidad.
La E.T. contiene los transformadores (de 24.000 V a 380 V) y los elementos de protección de los
mismos.
Líneas y distribución en alta tensión
Las líneas eléctricas en alta tensión son utilizadas normalmente por las compañías eléctricas para
cubrir grandes distancias, pues es la solución más económica de la que se puede sacar mayor
rendimiento de los cables.
Las líneas enterradas se utilizan en espacios urbanos o polígonos industriales cuando no es posible
utilizar las líneas aéreas. Suelen ser cables de aluminio (más barato que el cobre) y pueden ir
directamente aisladas o instaladas bajo tubos protectores. Tienen menos rendimiento que las líneas
aéreas, son de mayor coste de instalación, pero tiene menos mantenimiento.
12.4.2 Instalaciones eléctricas de baja tensión
la instalación eléctrica de baja tensión comprende la distribución de energía eléctrica en baja tensión
desde los transformadores hasta los diferentes puntos de consumo. La red de baja tensión empieza
en el cuadro general de baja tensión del edificio, desde el que parten líneas eléctricas principales a
los cuadros eléctricos secundarios o de zona. Desde estos cuadros se alimentan los diferentes
consumos eléctricos.
En el diseño de una red de baja tensión se debe tener como normas generales: la sectorización, la
seguridad y la flexibilidad. Así pues, la instalación debe estar sectorizada para que un error en un
punto concreto no afecte a la totalidad de ésta, debe ser segura y debe ser flexible para permitir
cambios fácilmente en su distribución para necesidades de la empresa en el futuro.
Cuadros eléctricos
Son los armarios en los cuales se alojan los elementos de mando y protección de los diferentes
circuitos eléctricos.
Pueden estar constituidos sobre armarios de plástico (los más pequeños) o sobre bastidores y
armarios metálicos (los más importantes).
Líneas y canalizaciones
La transmisión de la energía eléctrica desde la acometida eléctrica hasta los puntos de consumo se
realiza con conductores eléctricos de los cuales es necesario conocer algunos aspectos
fundamentales en cuanto al uso y aplicaciones.
Una opción es la de utilizar embarrados, que son canalizaciones prefabricadas en tramos de poca
longitud que se componen de una parte interior con tres secciones conductoras (una por fase) más
una para el neutro y otra para la línea de protección a tierra. Las cinco secciones están embutidas en
material aislante y acabadas en una envolvente metálica que les da rigidez. Tienen apariencia de
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
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Complejos industriales
perfil metálico y las secciones se van atornillando entre sí, una a continuación de las otras. Sirven
para transmitir gran cantidad de corriente eléctrica donde los cables poseerían un diámetro tan
grande que no serían flexibles. Tienen una rigidez y una resistencia mecánica muy elevadas, pero su
precio es también elevado.
Otra método de distribución de energía eléctrica es por cables. Es el más utilizado tanto para
potencias moderadas como para salvar grandes distancias. Los cables vienen en carretes de mucha
longitud de manera que se puede evitar el tener uniones en los mismos cables. En instalaciones
interiores habitualmente se aconseja que los cables sean continuos entre dos cuadros eléctricos o
entre el cuadro eléctrico y el punto de consumo. Los cables se componen de los conductores y del
aislamiento. Los conductores habitualmente están conformados por cobre o aluminio, aunque el
primero es mejor conductor que el segundo. Esto significa que a igualdad de potencia se necesitan
menores secciones de cable en cobre que en aluminio. Además, el cable de cobre es más resistente
mecánicamente y más flexible, aunque también es más caro.
Es por este último motivo que en grandes longitudes se utilizan cables de aluminio reforzados con
una alma de acero, mientras que en instalaciones interiores se acostumbra a utilizar cable de cobre.
El haz de conductores se encuentra aislado en el cable por PVC o PER. El PVC es más económico,
pero el PER tiene un mayor rendimiento aislante.
El nivel de aislamiento del cable (750 V o 1000 V) marca la tensión que éste puede soportar sin
averías. En general, los primeros son unipolares (un conductor por cable), se utilizan para líneas
secundarias y tiene que ir dentro de un tubo o conducto cerrado. Los segundos pueden ser unipolares
o del tipo manguera (diversos conductores en un solo cable), se pueden instalar sobre bandejas o
conductos abiertos y por lo tanto se utilizan en líneas principales.
La diferencia en el uso de cables unipolares o mangueras está en la facilidad de manipulación.
El tipo de instalación más convencional para cables pequeños y en circuitos individuales es bajo tubo,
ya sea rígido o flexible, tubo de plástico, PVC o acero galvanizado. Normalmente se utiliza tubo rígido
cuando la instalación es vista y se busca protección mecánica. Si el tubo va empotrado en una pared
o escondido en un falso techo, se recomienda la utilización de tubo flexible para su facilidad de
colocación.
En la figura 12.9 se puede apreciar tubos rígidos y flexibles de protección para cableado eléctrico.
Fig. 12.9. Tubos rígidos y flexibles
Una alternativa a los tubos son las canaletas (Fig. 12.10), que son canalizaciones con perfiles de
sección prismática y con tapa, de forma que también quedan cerradas, pero con una facilidad de
acceso mucho mayor para instalación y mantenimiento. Pueden ser de PVC o acero galvanizado y
tiene mayor capacidad para alojar cables que los tubos.
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Fig. 12.10. Canaleta para cables
Otra alternativa a los tubos son las bandejas (Fig. 12.11). Estas son perfiles rígidos, abiertos o
cerrados con tapa, de material plástico o metálico. Los cables no van libres en su interior, sino que se
grapan en la bandeja.
Fig. 12.11. Bandejas
Tipología de las líneas de distribución
Para la distribución de potencias desde el cuadro general a los cuadros secundarios se puede
plantear una tipología en anillo o en estrella. En la de anillo se utiliza un embarrado que recorrerá el
edificio alimentando a los diferentes cuadros, pudiendo al final volver hasta el cuadro general para
cerrar el anillo. En este tipo, se consigue un cuadro principal mucho más sencillo y que ocupa menos
espacio, ya que sólo tiene dos salidas. El anillo de distribución ocupa también menos espacio que el
conjunto de cables equivalente. La ventaja más importante es la flexibilidad, ya que tiene muy bien
resuelta la posibilidad de ampliar nuevas salidas o mover las existentes. El inconveniente es que si el
embarrado sufre una avería, al ser una línea única, deja sin servicio todos los equipos que alimente.
En el tipo estrella (el más convencional) se instala una línea diferente para cada cuadro secundario
(ramificación de líneas) desde el cuadro principal, teniendo la instalación final una forma parecida a
una estrella.
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Ordenación del territorio. Localización
13 ORDENACIÓN DEL TERRITORIO. LOCALIZACIÓN
13.1 INTRODUCCIÓN
En el presente capítulo se realiza una introducción histórica a la ordenación del territorio y se dan una
serie de parámetros a tener en cuenta en el momento de decidir la localización de una implantación
industrial.
La decisión sobre implantaciones de zonas industriales, así como los nuevos crecimientos en las
ciudades, responde a unas valoraciones previamente decididas.
Estas valoraciones pueden ser responsabilidad de los gobiernos o de los particulares, según el
ámbito, el sistema o las leyes de cada país o región.
Lo cierto es que antes de cada implantación industrial han existido un conjunto de decisiones
tomadas a diferentes niveles que la posibilitan. Es decir, alguien ha dotado la zona de infraestructuras
de transporte, de electricidad, de agua y quizás alguna institución o ministerio ha hecho escuelas en
la zona que han formado a las personas que hoy trabajan en la industria de la zona, etc.
Decidir estas variables o saber valorarlas en el momento de tomar una decisión sobre implantaciones
industriales es el objetivo de este y los dos capítulos siguientes del presente material.
13.2 ORDENAR EL TERRITORIO. PLANIFICAR SU FUTURO
Planificar un territorio pasa por buscar unos objetivos a la situación actual para ir a una nueva
situación.
Se debe reconocer que se habla de planificar o ordenar un territorio si previamente hay desorden, hay
caos o la ordenación que tiene no es consecuente con los objetivos que se han propuesto.
El territorio, como espacio físico donde se aposentan las actividades está en constante cambio y
transformación. Algunos de estos cambios son naturales, otros vienen producidos por la mano del
hombre, voluntaria o involuntariamente. Los cambios pueden ser rápidos o lentos, espontáneos o
provocados...
Estudiar algunos hechos históricos en este terreno puede ayudar a comprender la realidad en que se
vive y a tomar decisiones particulares o colectivas con más conocimiento y acierto. Este es uno de los
objetivos de este material.
13.3 VISIÓN HISTÓRICA
La necesidad de ordenar el territorio surgió cuando se rompió el equilibrio entre el campo y la ciudad,
cuando aparecieron las grandes aglomeraciones urbanas al entorno de las industrias y cuando el
abandono del campo fue masivo en grandes zonas del país.
En la Europa del siglo XIX, la revolución industrial representó un drenaje sin precedentes del campo a
la ciudad. Millones de personas perdieron su modo de vida y emigraron a las únicas zonas donde
había la expectativa de un puesto de trabajo, al entorno de las nuevas industrias que iban surgiendo
en el viejo continente.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
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Complejos industriales
La importancia del fenómeno va ligado al nivel de industrialización. Londres pasa de 864.845
habitantes en 1801 a 1.873.678 habitantes en el año 1841. En menos de un siglo quintuplicó la
población. Entre 1.800 y 1895, el número de ciudades inglesas con más de 100.000 habitantes pasó
de 2 a 30. En el mismo periodo Alemania pasó de 2 a 28 y Francia de 3 a 12.
Salta en pedazos la ciudad medieval o barroca, la ciudad desborda las murallas y se adapta a las
necesidades económicas del momento. La industria y la burguesía aparecen como fuerza emergente
y transformadora.
El crecimiento en extensión aún es discreto y limitado por las posibilidades del transporte en el
momento. La industria y la vivienda conviven en un territorio sobre explotado. Surgen las primeras
voces reclamando su ordenación.
A principios del siglo XIX aparecen pensadores como Owen o Fourier entre otros, reclamando
medidas “higienistas” para ordenar los espacios. Reclaman una ordenación entre zonas de trabajo y
de vivienda, y buscan espacios para el ocio. En algunos casos hacen propuestas de ciudades
alternativas a las que destinan todos sus bienes económicos. Son los pioneros en las primeras
reformas laborales poniendo límites a las interminables e insalubres jornadas laborales de mujeres y
niños.
Se inicia un debate partiendo de la inevitable industrialización en unos casos. En otros, la
industrialización se ve como la causa de todos los males y se aboga por la destrucción de todas las
máquinas y la vuelta atrás en la historia.
La ciudad y su falta de organización aparecen como culpables de la situación. Su reorganización es
inevitable.
Los sentimientos “humanitarios” movilizan a funcionarios municipales, ingenieros y arquitectos,
eclesiásticos y sobre todo médicos e higienistas que denuncian con hechos y datos las condiciones
de vida del proletariado urbano. Publican artículos a diarios y revistas, sobre todo en Inglaterra en que
se nombra una Comisión Real de Información sobre la Higiene. Sus trabajos publicados como
Informe del Parlamento proporcionaron un conjunto de datos muy importantes sobre las grandes
ciudades y contribuyeron a crear legislación laboral y sobre vivienda.
Las condiciones de vida en estas aglomeraciones urbanas eran infames. En la Inglaterra de 1841, la
esperanza de vida de los hombres en las zonas rurales era de 44 años, en Londres no llegaba a los
35 y en la Manchester industrial rozaba los 22 años. Las tasas de mortalidad infantil eran muy altas
debido a la mala alimentación y a las enfermedades infecciosas derivadas de las condiciones
higiénicas y sanitarias.
13.4 LOS PRIMEROS INTENTOS DE PLANIFICACIÓN
13.4.1 Plan Haussmann. París 1840-1880
En el II Imperio y bajo la voluntad directa de Napoleón III, la ciudad de París sufrió una gran
intervención urbanística: el Plan Haussmann.
Dos causas motivaron la elaboración de este Plan:
ƒ
ƒ
El desorden sanitario, urbanístico y político que la aglomeración urbana comportaba y que alertó
a la clase política de la necesidad de un cambio en la ciudad.
La fuerte corriente de técnicos, arquitectos e ingenieros que se preocupaban por la ciudad y
trataban de resolver problemas técnicos como la ampliación de las calles y su salubridad.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
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Ordenación del territorio. Localización
El Plan Haussmann (1853), que lleva el nombre de su principal impulsor, derribó 27.000 casas de la
ciudad de París, la mitad de las existentes, para hacer las grandes avenidas que hoy identifican la
ciudad. Una ley sanitaria y una ley de expropiación fueron las bases legales de la propuesta.
La consideración histórica más importante de esta actuación es que por primera vez desde la esfera
pública se interviene sobre el campo privado, para que este pueda continuar funcionando.
13.4.2 Planes de ensanche
El debate sobre como organizar la ciudad para que sirva a los fines productivos propuestos continua
en la segunda mitad del siglo XIX. Los Planes de Ensanche, a partir de 1860 en España, monopolizan
el debate urbanístico.
Cerdá en Barcelona y Castro en Madrid proponen la organización de la ciudad en retículas
ortogonales, atravesadas por grandes vías. En las propuestas originales había espacios verdes y
abiertos en el interior de las manzanas y el espacio público dividía su uso entre peatones y carruajes.
La industria y la vivienda convivían en perfecta armonía dentro de las distintas manzanas
organizadas.
Pero la propuesta de Planes de Ensanche enfrentaba la libre iniciativa en la construcción con la
voluntad de ordenar racionalmente la ciudad. Nuevamente estaba en debate el límite entre los
derechos de la propiedad privada y los del bien colectivo, el ordenamiento de la ciudad.
La Ley de Ensanche de 1892 da apoyo legal al desarrollo de los planes de Madrid y de Barcelona y
de otros muchos que se fueron desarrollando en las ciudades españolas.
Modificaciones posteriores permitieron aumentar la edificabilidad de las construcciones y ocupar los
patios interiores de las manzanas, perdiéndose, en parte, el espíritu y la voluntad de los primeros
inspiradores de los Planes de Ensanche.
13.4.3 Ciudad jardín y la carta de Atenas
La idea de ciudad jardín estuvo presente durante todo el siglo XIX y perduró en el siglo XX. El debate
entre si hay que vivir en el campo o hay que traer el campo a la ciudad es una fuente inagotable de
ideas y propuestas sobre el ordenamiento de las ciudades.
Este debate es especialmente intenso en lo que se refiere a las zonas industriales.
Las mejoras en el transporte de personas y de mercancías posibilita que la industria no deba estar
necesariamente al lado de las viviendas. Al igual que tampoco tiene por qué estar cerca de la materia
prima o del lugar de utilización del producto fabricado. El campo de posibilidades se amplia y la
ordenación del territorio refleja estas posibilidades. Surgen los polígonos industriales, surge la
especialización del suelo, la zonificación.
Especialmente relevantes son las propuestas de los racionalistas como la escuela Bauhaus a partir
de 1919. Esta escuela impulsó la idea de organizar el espacio de acuerdo con las funciones para las
que se crea. La propuesta fue aplicada a Alemania en primer lugar y luego en otras muchas ciudades
del mundo.
Todas las propuestas teóricas y prácticas convergieron en 1933, en la Carta de Atenas, uno de los
textos básicos del urbanismo moderno. Devolver el campo a la ciudad era uno de sus objetivos.
Analizaba las necesidades humanas y universales a partir de cuatro funciones: vivir, trabajar, circular
y cuidar el cuerpo y el espíritu. La nueva arquitectura de las ciudades debía dar salida a estos
objetivos.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
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Complejos industriales
Propugnaban la zonificación, o sea la separación de espacios entre industria y vivienda, así como la
introducción de zonas ajardinadas entre edificios aún a costa de una ciudad más compacta. Los
nuevos materiales, más dúctiles y ligeros, utilizados en la construcción, permitieron hacer grandes
cambios en la forma de las ciudades.
13.5 LOS RETOS DEL PRESENTE
La construcción y la edificación han sabido aprovechar los avances tecnológicos y la salida al
mercado de nuevos materiales. Aún queda mucho por hacer en el terreno de la normalización y la
estandarización en la fase de fabricar el material y de su colocación en obra.
En los países industrializados las industrias potencialmente peligrosas han encontrado acomodo en
espacios alejados de los núcleos habitados, no sin que en algunos casos hayan destrozado entornos
más urbanos con anterioridad.
Las industrias no peligrosas o no contaminantes, o las que han adaptado su forma de trabajo para
cumplir las normativas vigentes, han podido retornar a los grandes núcleos urbanos buscando el
prestigio o la comodidad de la empresa. La estricta división en zonas se ha suavizado.
El reto de futuro y de presente de muchas empresas está hoy en el ahorro energético y el reciclaje de
los materiales utilizados y fabricados ya desde el momento de su construcción.
El reto de las personas y las ciudades es preservar el derecho de reposición de la energía y los
materiales utilizados.
13.6 LEGISLACIÓN: EL DERECHO Y LA OBLIGACIÓN DE PLANIFICAR
Las leyes de cada país marcan las necesidades y los límites de la planificación.
En España, el derecho a la planificación y a la ordenación del territorio viene dado por la Constitución
Española.
En el Articulo 38 reconoce la planificación en la economía.
“Se reconoce la libertad de empresa en el marco de la economía de mercado. Los poderes
públicos garantizan y protegen su ejercicio y la defensa de la productividad, de acuerdo con las
exigencias de la economía general y, en su caso, de la planificación.”
En el Artículo 45 dice que los poderes públicos velarán para la utilización racional de los recursos
naturales.
“Todos tienen el derecho a disfrutar de un medio ambiente adecuado para el desarrollo de la
persona, así como el deber de conservarlo.
Los poderes públicos velarán por la utilización racional de todos los recursos naturales con el fin
de proteger y mejorar la calidad de vida y defender y restaurar el medio ambiente, apoyándose
en la indispensable solidaridad colectiva.
Para quienes violen lo dispuesto en el apartado anterior, en los términos que la ley fije se
establecerán sanciones penales o, en su caso, administrativas, así como la obligación de reparar
el daño causado.”
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Ordenación del territorio. Localización
En el Artículo 47 dice que los poderes públicos regularan la utilización de acuerdo con el interés
general.
“Todos los españoles tienen derecho a disfrutar de una vivienda digna y adecuada. Los poderes
públicos promoverán las condiciones necesarias y establecerán las normas pertinentes para
hacer efectivo este derecho, regulando la utilización del suelo de acuerdo con el interés general
para impedir la especulación”.
Las Comunidades Autónomas, como Cataluña, tienen traspasadas algunas de las competencias de
ordenación del territorio. En Cataluña, éstas se recogen en el Estatut d’Autonomia de Catalunya.
En el Artículo 9, entre las competencias exclusivas de la Generalitat o Gobierno de Cataluña,
contempla los siguientes apartados referentes a la planificación del territorio:
“9. Ordenación del territorio y del litoral, urbanismo y vivienda.
10. Montes, aprovechamiento y servicios forestales, vías pecuarias y pastos, espacios naturales
protegidos y tratamiento especial de zonas de montaña, de acuerdo con lo dispuesto en el
número 23 del apartado 1 del artículo 149 de la Constitución.
13. Obras públicas que no tengan la calificación legal de interés general del Estado o cuya
realización no afecte a otra Comunidad Autónoma.
14. Carreteras y caminos cuyo itinerario se desarrolle íntegramente en el territorio de Cataluña.
15. Ferrocarriles, transportes terrestres, marítimos, fluviales y por cable; puertos, helipuertos,
aeropuertos y Servicio Meteorológico de Cataluña, sin perjuicio de lo dispuesto en los
números 20 y 21 del apartado 1 del artículo 149 de la Constitución. Centros de contratación
y terminales de carga en materia de transportes.
16. Aprovechamientos hidráulicos, canales y regadíos, cuando las aguas discurran
íntegramente dentro de Cataluña; instalaciones de producción, distribución y transporte de
energía, cuando este transporte no salga de su territorio y su aprovechamiento no afecte a
otra provincia o Comunidad Autónoma; aguas minerales, termales o subterráneas. Todo ello
sin perjuicio de lo establecido en el número 25 del apartado 1 del artículo 149 de la
Constitución.”
En el Artículo 10 dice que corresponde a la Generalitat el desarrollo legislativo y la ejecución de las
siguientes materias, entre otras:
“1. Expropiación forzosa.
3. Protección del medio ambiente, sin perjuicio de la Generalidad para establecer normas
adicionales de protección”.
Y en el Artículo 11 dice que corresponde a la Generalitat la ejecución de la legislación del estado en
las siguientes materias:
“8. Puertos y aeropuertos con calificación de interés general, cuando el Estado no se reserve
su gestión directa.
9. Ordenación del transporte de mercancías y viajeros que tengan su origen y destino dentro
del territorio de la Comunidad Autónoma, aunque discurran sobre las infraestructuras de
titularidad estatal a que hace referencia el número 21 del apartado 1 del artículo 149 de la
Constitución, sin perjuicio de la gestión directa que se reserve el Estado.
10. Salvamento marítimo y vertidos industriales y contaminantes en las aguas territoriales del
Estado correspondientes al litoral catalán.
11. Las restantes materias que se atribuyan en el presente Estatuto expresamente como de
competencia de ejecución y las que con este carácter y mediante Ley orgánica sean
transferidas por el Estado.”
Además de esta normativa básica, se debe saber que en estos momentos la Normativa de la
Comisión Europea también está vigente en España. Sobre todo en el caso de las industrias se debe
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Complejos industriales
tener en cuenta la Directiva 82/501. Después de la catástrofe de Seveso en 1976 (debido a una fuga
de gases tóxicos a la atmósfera), el consejo de la Comunidad Europea promulgó el año 1982 la
Directiva 82/501 sobre prevención de accidentes mayores derivados de determinadas actividades
industriales.
Esta norma clasifica las instalaciones según la actividad industrial que realizan y las cantidades de
sustancias peligrosas que se fabrican, procesan o almacenan. Estas clasificaciones son
determinantes en el momento de su ubicación.
También para aspectos muy concretos en cuanto a la clasificación y la calificación del suelo, la
edificación y las actividades permitidas, los municipios tienen normativa propia. La normativa
municipal, a través del Plan General de Ordenación y Planes subsiguientes, las Ordenanzas y las
Normativas, es competencia de cada municipio aunque la aprobación definitiva dependa
normalmente del gobierno autonómico.
13.7 ANÁLISIS Y ELECCIÓN DE LA LOCALIZACIÓN
Hasta el momento en el presente capítulo se han visto las causas y motivaciones históricas que
explican ciertas implantaciones de ciudades y de su organización. Se ha visto como la organización
de un territorio es fruto de múltiples decisiones, tomadas a muy diferentes niveles que inciden en el
mismo.
De muchas de estas decisiones, como prevé la legislación correspondiente, son responsables los
propios gobiernos, pero su resultado incide directamente en la marcha de una ciudad, de una región o
de un país, y por lo tanto afectará directamente a la industria según su localización.
El objetivo de la segunda parte de este capítulo será saber interpretar la realidad de un territorio y
conocer los factores que le afectan. Saber valorar los efectos positivos y negativos en una primera
fase, para más adelante poder hacer propuestas para impulsar los valores que sean más favorables
para la implantación de una industria.
Por este motivo, el primer paso para realizar una implantación de una industria es elegir la
localización. Para tomar esta decisión es necesario conocer una serie de parámetros que ayudan a
definir las características de las distintas posibles localizaciones y ver cuál de ellas se adapta mejor a
las necesidades de la industria a implantar.
13.8 PARÁMETROS DE LOCALIZACIÓN
La aparición del transporte y las comunicaciones posibilita que las localizaciones industriales ya no
deban estar obligatoriamente cerca de los recursos naturales o de los consumidores. Es por ello que
las posibilidades de ubicación son cada vez más amplias y el nivel de conocimientos exigido, a las
personas que deban tomar decisiones sobre localización, puede llegar a ser muy elevado.
En este apartado se intenta acotar algunos de los parámetros más importantes a tener en cuenta en
el momento de decidir una localización industrial. También se estudia los parámetros susceptibles de
aumentar o disminuir según la voluntad de la propia industria y que puedan incidir en su desarrollo
futuro.
El hecho de plantearse una localización concreta, normalmente, viene dada porque alguien ha
tomado decisiones anteriores que la hacen más o menos atractiva. Son las decisiones que
previamente y quizás a lo largo de años han ido tomando los gobiernos de la ciudad, de la región o
del país. Es necesario conocer estas decisiones y estos hechos. Algunos son evidentes: carreteras,
ferrocarril, aeropuerto, proximidad con una gran ciudad, etc. Otros no son tan evidentes pero
fácilmente comprobables: nivel de estudios y formación del personal, precio del suelo, facilidades de
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Ordenación del territorio. Localización
las administraciones, etc. Pero hay otros parámetros que van a incidir directamente en la industria y
que pueden no ser evidentes para la mayoría de la población, como podría ser el caso de una nueva
zona industrial prevista en el entorno de la localización y que puede ayudar o entrar en competencia
con la industria inicial.
En cualquier caso, la localización es una opción individual en la que cada industria valora y pondera
la opción más conveniente para ella.
Los parámetros de localización se pueden agrupar en los siguientes puntos:
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
Parámetros referentes a la naturaleza de la industria y su clasificación
Parámetros referentes al análisis de las condiciones geográficas
Parámetros referentes al análisis de las condiciones urbanísticas
Parámetros referentes al estudio del entorno
Parámetros referentes al capital humano y capital intelectual
13.8.1 Naturaleza de la indUstria y su clasificación
Después de la catástrofe de Seveso en 1976, el Consejo de la Comunidad Europea promulgó, el año
1982, la Directiva 82/501 sobre prevención de accidentes mayores derivados de determinadas
actividades industriales.
Esta norma clasifica las instalaciones según la actividad industrial que realizan y las cantidades de
sustancias peligrosas que se fabrican, procesan o almacenan.
Además de esta norma existe legislación propia de cada país y/o región y puede que exista también
legislación del propio municipio.
Es indispensable comprobar que la industria a localizar tiene cabida dentro de la clasificación
permitida por las diferentes administraciones en una zona determinada.
Así pues, uno de los primeros parámetros a tener en cuenta en la localización es que la normativa
vigente en la posible ubicación permita la implantación del tipo de industria que se desea construir.
13.8.2 Análisis de las condiciones geográficas
En este apartado se debe comprobar que la zona elegida tenga todas las condiciones de seguridad
naturales indispensables para cualquier implantación.
Seguridad del suelo: inundaciones, temporales marítimos, incendios forestales, erosión o
deforestación. El relieve del terreno y el clima también son importantes para tomar una decisión.
La existencia o no de aguas superficiales o subterráneas es importante según el tipo de industria que
se quiera ubicar. La vegetación y la existencia de espacios protegidos dentro o en los entornos de la
zona pueden ser un valor positivo o negativo según las necesidades concretas de la industria a
implantar.
Las comunicaciones por tierra, mar y aire son determinantes en cualquier elección de localización
industrial.
Así pues, el parámetro geográfico es muy importante en la decisión de la elección del lugar de
ubicación de la empresa, debiendo permitir su implantación física y facilitando el transporte de
materiales y personal.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
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Complejos industriales
13.8.3 Análisis de las condiciones urbanísticas
Tener la propiedad de un solar no quiere decir que dentro de él todo sea posible. Cada solar tiene
unas condiciones urbanísticas que definen la cantidad y la ubicación de la construcción que se quiera
hacer en ella. Conocer la Normativa Municipal y sus posibilidades es indispensable.
En lecciones posteriores se tratarán de las condiciones urbanísticas para que un solar sea edificable.
No todos los solares disponen de las mismas infraestructuras. Conocer la disponibilidad de energía
eléctrica o de gas y sus potencialidades puede ser definitivo para la ubicación de una industria.
Las infraestructuras de la telecomunicación, así como los servicios de aguas y su evacuación deben
quedar garantizados desde las primeras decisiones de urbanizar un solar para que este sea aceptado
como candidato a una localización industrial.
13.8.4 Estudio del entorno
El primer punto a considerar dentro del estudio del entorno es la estabilidad política y social del país o
región donde se encuentra la posible localización. La seguridad de las personas es especialmente
necesaria si se trata de aconsejar, o no, la inversión industrial en un país con posibilidades de
conflicto. Los conflictos pueden ser políticos, sociales, étnicos, religiosos o de cualquier otro tipo.
Las condiciones de seguridad de las personas que trabajan en y para la industria a ubicar deben ser
máximas; de lo contrario, la operación está destinada al fracaso a corto término.
Por otro lado, el dinamismo del entorno es un factor a valorar muy positivamente. Es importante que
el entorno de la ubicación sea dinámico porque este mismo dinamismo puede tirar de la industria a
implantar en caso de estancamiento.
La proximidad a una universidad dispuesta a incidir en el tejido industrial de la zona o la existencia de
un tejido social apto para la industria son una garantía de éxito.
13.8.5 Capital humano y capital intelectual
En cualquier posible localización se debe tener en cuenta que la zona disponga de suficiente capital
humano como para satisfacer las necesidades de personal de la empresa a implantar. Además de la
cantidad de personas, también se debe tener en cuenta su preparación (capital intelectual).
Las personas que deban trabajar en la industria deben disponer de una calidad de vida adecuada a
sus necesidades. Inciden en ello las posibilidades y el precio de la vivienda, la escuela para los hijos
e hijas, las zonas de ocio según las edades, las zonas deportivas y también las posibilidades de
relaciones sociales con personas de características semejantes.
Estas cuestiones son tan importantes como la buena resolución de los horarios y los traslados
laborales, o la formación de los propios trabajadores y directivos.
Estos y otros muchos parámetros se pueden enmarcar dentro de lo que se llamaría el bienestar
familiar, deduciendo que el salario aun con ser importante, no es el único parámetro a tener en
cuenta.
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Ordenación del territorio. Localización
13.9 ELECCIÓN DE LA LOCALIZACIÓN
Vistos los parámetros anteriores, se puede huir de la idea típica y muy común de que el precio del
suelo es lo más importante para escoger una ubicación. Éste, aún con ser importante, no es el
parámetro decisivo en el momento de tomar una decisión, como tampoco lo es la proximidad a las
materias primas si existen unas buenas comunicaciones.
La calidad ambiental es especialmente valorada en todas aquellas industrias que han hecho un
esfuerzo para adecuar sus instalaciones a las normativas ambientales existentes.
Las exenciones fiscales y la voluntad de las administraciones por facilitar la implantación de una
industria pueden ser factores determinantes en el momento de elegir la ubicación más conveniente.
Así pues, tal y como se ha podido observar, la elección de una localización exacta depende de
múltiples factores. Estos se deben conocer todos de cada posible ubicación y valorar en función de
las necesidades de la industria a implantar (ponderando los que se crean más importantes para cada
caso concreto). Evidentemente, la elección óptima será aquella ubicación que mejor se adapte a los
requerimientos de la empresa.
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Urbanismo I. Legislación y clasificación
14 URBANISMO I. LEGISLACIÓN Y CLASIFICACIÓN
14.1 INTRODUCCIÓN
En este capítulo se explica la legislación aplicable al urbanismo en Cataluña, empezando por las
distintas figuras urbanísticas que definen el planeamiento y llegando hasta la clasificación del suelo.
Como se ha visto en los capítulos anteriores, Cataluña tiene competencias para ejercer el urbanismo
y la ordenación del territorio de acuerdo con la Constitución Española y el Estatut d’Autonomia de
Catalunya.
Hasta el día de hoy estas competencias se han ejercido con leyes y reglamentos que iban adaptando
las normativas estatales de acuerdo con sentencias judiciales, no siempre favorables a las
propuestas del Gobierno Autonómico.
En el 1997, el Gobierno español aprobó una nueva Ley del Suelo. Esta sólo es de aplicación para el
planeamiento nuevo. Para el antiguo sigue vigente la legislación anterior.
Desde hace unos meses, el Govern de la Generalitat ha mostrado su interés en redactar y aprobar
una Llei d’Urbanisme que recoja todos los reglamentos y leyes vigentes en Cataluña, mejorando y
acotando la nueva Ley del Suelo del Gobierno español. Así pues, este capítulo se referirá a la Llei
d’Urbanisme como la nueva normativa a debate, sin entrar a explicar explícitamente la nueva Ley del
Suelo del Gobierno español, que ya se incluirá en la Llei d’Urbanisme.
Con la intención de redactar y aprobar una nueva ley de urbanismo, la Generalitat inició un proceso
de debate con expertos y colectivos interesados en el tema para recoger opiniones. Fruto de este
debate es el redactado que en estos días (mayo 2001) se presenta al Parlamento para su aprobación.
Además de recoger la legislación vigente, hace propuestas nuevas de nomenclatura, de concepto y
también de tramitación y gestión.
La información del presente material se mueve entre la legislación hoy vigente en Cataluña y algunos
comentarios sobre la nueva normativa a debate. Así pues, antes de su publicación exige ya un
compromiso para su actualización.
14.2 FIGURAS URBANÍSTICAS QUE DEFINEN EL PLANTEAMIENTO
14.2.1 Legislación vigente
La legislación urbanística vigente en estos momentos distingue tres niveles de planeamiento o figuras
urbanísticas:
a) De coordinación o territoriales
b) Reguladoras o generales
c) De actuación o parciales
a) Entre las figuras de coordinación o territoriales, se tienen los Planes Directores Territoriales de
Coordinación.
En Cataluña, la ordenación del territorio se desarrolla por medio del Plan Territorial General, los
planes territoriales parciales y los planes territoriales sectoriales, en los términos establecidos en la
Ley 23/1983, de 21 de noviembre, de política territorial.
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Complejos industriales
Los aprueba el Govern de la Generalitat, previo paso por el Parlament. El Pla Territorial General de
Catalunya, fue aprobado en marzo de 1995.
El Pla Territorial Parcial de la Regió I (zona metropolitana de Barcelona) está en elaboración.
Son planes que coordinan las grandes infraestructuras y los usos principales a que se han de destinar
las diferentes áreas que componen el territorio comprendido. Las determinaciones de estos planes
obligan a los instrumentos de planificación de los municipios. También deben ajustarse a ellos las
infraestructuras territoriales como son las carreteras, los acueductos, los puertos, etc.
b) Entre las figuras urbanísticas reguladoras o generales se tienen:
ƒ
ƒ
Planes generales municipales de ordenación
y cuando no existe Plan General Municipal, deberían existir:
ƒ
Normas Subsidiarias Municipales
ƒ
o por lo menos, Delimitaciones de suelo urbano.
Los Planes Generales Municipales de Ordenación son instrumentos destinados a regular el
crecimiento y la edificación en cada término municipal.
Clasifican el territorio del término municipal en suelo urbano, suelo urbanizable (diferenciando entre el
que es “programado” y el que es “no programado”), y el suelo no urbanizable.
Los aprueba el Consejero de Política Territorial y Obras Públicas de la Generalitat de Catalunya;
previamente lo ha hecho la Comisión de Urbanismo de Cataluña.
Pueden comprender uno o varios términos municipales siempre completos (ahorro de gastos para
pequeñas poblaciones).
Las determinaciones de la ordenación, edificación y protección en cada tipo de suelo se exigen en su
grado máximo.
Prevén la clasificación del suelo, la estructura general y orgánica del territorio, los sistemas de
comunicación, equipamientos comunitarios, centros públicos, espacios libres destinados a parques
públicos y zonas verdes. Fijan el aprovechamiento medio y el programa en dos etapas de 4 años el
desarrollo del plan. Prevén medidas de protección del medio ambiente. Y prevén su revisión.
En caso de no existir un Plan General Municipal, debería existir unas Normas Subsidiarias
Municipales o al menos Proyectos de Delimitación de Suelo Urbano.
Las Normas Subsidiarias Municipales pueden ser:
ƒ
“De contenido extenso”, permiten una clasificación del territorio similar a la de los Planes
Generales, pero sin llegar a prever suelo urbanizable programado.
ƒ
“De contenido estricto”, se limitan a clasificar el suelo en urbano y no urbanizable, con la
posibilidad de establecer para las zonas de suelo no urbanizable medidas especiales de
protección.
Los Proyectos de Delimitación de Suelo Urbano:
ƒ
ƒ
Señalan el perímetro del suelo urbano y queda clasificado el resto como suelo no urbanizable.
Pueden ordenar el suelo urbano: alineaciones de calles y ordenanzas de la edificación.
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Urbanismo I. Legislación y clasificación
c) Figuras urbanísticas de actuación o parciales
Son instrumentos destinados a la ordenación de la edificación y la red de espacios públicos en las
áreas que se han de urbanizar e incorporar a las ciudades.
Cuando las áreas están en suelo urbanizable la figura urbanística es el Plan Parcial. Mediante un
Plan Parcial se pasa un área de suelo urbanizable a suelo urbano.
Cuando el área a determinar está en suelo urbano, se utiliza el Plan Especial para cualquier tipo de
cambio urbanístico, concretamente, muchas veces se utiliza el Plan Especial de Reforma Interior
(PERI).
Además de las figuras antes descritas, la normativa vigente prevé otras figuras no encajables en el
esquema antes descrito:
ƒ
Estudios de Detalle
Permiten ajustar aspectos ya contemplados en el planeamiento superior, sean planes generales
o parciales. Normalmente establecen alineaciones y rasantes, o bien ordenan volúmenes.
ƒ
Proyectos de Urbanización
Son proyectos de obras. Su finalidad es llevar a la práctica en suelo urbano lo que dice el Plan
General, las normas subsidiarias o la delimitación de suelo urbano, y en suelo urbanizable lo que
dicen los planes parciales. Se encarga de definir la vialidad, el abastecimiento de agua, las
alcantarillas, la energía eléctrica, el alumbrado público, la jardinería, etc. En ningún caso ordena
volúmenes ni decide el régimen del suelo o de la edificación (ésta ya se debe haber hecho en
figuras urbanísticas superiores).
14.2.2 Nueva Llei d’urbanisme
De acuerdo con la nueva Llei d’Urbanisme, en debate parlamentario en estos momentos, el
planeamiento urbanístico puede ser de carácter general o de carácter derivado.
El planeamiento urbanístico de carácter general comprendería:
ƒ
ƒ
ƒ
Planes directores
Planes de ordenación municipal
Normas de planeamiento
Complementados por:
ƒ
ƒ
Programas de actuación urbanística municipal
Proyectos de delimitación de suelo urbanizable
Y el planeamiento urbanístico de carácter derivado, sometido jerárquicamente al general, se
compondría de:
ƒ
ƒ
ƒ
Planes especiales
Planes de mejora urbana (específicos para el suelo urbano)
Planes parciales
Desaparecerían los Estudios de Detalle. La ordenación de volúmenes debería estar prevista en el
planeamiento con una o varias propuestas, y la ordenación definitiva se resolvería en la ejecución
urbanística.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p190
Complejos industriales
Se modificaría también el concepto de Proyecto de Urbanización. Se prevé un proyecto
complementario que, de acuerdo con los datos fijados en el planeamiento, los Ayuntamientos
aprueban sin necesidad de información pública.
Estas y otras novedades, como sería el Programa de Actuación Urbanística Municipal, vienen
presentadas en la propuesta que en Mayo del 2001 se debaten en el Parlament de Catalunya.
14.3 CLASIFICACIÓN DEL SUELO
En la normativa urbanística vigente hasta la nueva Ley del Suelo del 1997, el suelo se clasificaba en:
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
Suelo urbano
Suelo urbanizable programado
Suelo urbanizable no programado
Suelo no urbanizable
Esta clasificación es muy importante por lo que significa en cada caso para la edificación de la
parcela. Así pues, en el momento de estudiar una posible localización para una implantación es muy
importante conocer de qué tipo de suelo se trata y, además, qué implicaciones conlleva este hecho.
Todo ello se ve con más detalle en los siguientes apartados.
14.4 SUELO URBANO. DEFINICIÓN DE SOLAR
14.4.1 Diferencia entre suelo rural y suelo urbano
Los espacios rurales se pueden diferenciar de los espacios urbanos por los tipos de actividades, por
la intensidad de la población, por la cantidad de la construcción, por el grado de transformación de la
geografía, etc.
Pero hay una diferencia fundamental. En el espacio rural es difícil diferenciar lo que es público y lo
que es privado. Los suelos tienen una privacidad “blanda“, no están cerrados, no tienen barreras
visuales, son transitables...
En el espacio urbano se diferencia muy claramente lo que es público y lo que es privado: plazas,
calles y espacios públicos por una parte, y los solares edificables por la otra. La privacidad es dura.
Los solares están cerrados.
El espacio urbano es la transformación del espacio rural. Este proceso se denomina urbanización.
Los espacios públicos se encuentran a continuación unos de los otros, tienen continuidad y son los
espacios vacíos de pueblos y ciudades. Mientras que los privados son los espacios parcelados, están
compartimentados y son los espacios llenos…
Un espacio parcelado, quiere decir que tiene privacidad, independientemente de que las actividades
que se desarrollan sean públicas o privadas.
Allí donde terminan los espacios públicos, empiezan las parcelas y al revés. Uno define al otro. El
planteamiento no es neutral. Se ordena el territorio de acuerdo con unas prioridades: red de calles,
red de espacios verdes, red industrial… La ciudad es la interrelación de las dos categorías del suelo.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p191
Urbanismo I. Legislación y clasificación
14.4.2 El suelo urbano, se hace
Históricamente el inicio del proceso de transformación de un suelo rural en urbano suele ser algún
elemento natural: ríos, caminos, castillos…
El territorio y la topografía han decidido muchas veces la existencia y el crecimiento de los núcleos
urbanos, pero es el planeamiento el que autoriza la urbanización y permite convertir unos suelos
rurales en urbanos.
Los factores de localización han ayudado a tomar las decisiones de lo que es suelo rural y lo que es
urbano, ya sea por una voluntad activa de transformación o por una actitud pasiva del lugar y
favorable del entorno.
Finalmente, la normativa urbanística ha consolidado las situaciones. Es el dinamismo en el territorio el
que obliga a las modificaciones constantes en la detección de nuevos crecimientos y de nuevas
necesidades.
14.4.3 Suelo urbano. Características
El límite del suelo urbano es donde se encuentra la línea divisoria entre el suelo rural y el que ha
sufrido una transformación y ya es urbano.
En ocasiones, el suelo urbano no es continuo y deja vacíos en que hay usos rurales, sobre todo en
las poblaciones pequeñas.
Delimitar el suelo urbano dentro las ciudades acostumbra a ser fácil. Para las zonas más difíciles de
apreciar la legislación establece las condiciones genéricas mínimas que debe cumplir todo suelo
urbano:
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
Tener acceso rodado
Abastecimiento de aguas
Evacuación de aguas residuales
Suministro de energía eléctrica
También se considera suelo urbano aquel que ha sido consolidado por la edificación, es decir,
aquellos suelos en que la edificación ocupa al menos 2/3 partes de las áreas aptas para ser
edificadas. Este último punto se creó para solucionar el problema surgido a partir de la edificación
ilegal de urbanizaciones que se produjo en España en la segunda mitad del siglo XX.
El suelo urbano debe ser suficiente para las necesidades de una ciudad o pueblo en los próximos
años y debe posibilitar una oferta suficientemente amplia para que la voluntad de unos pocos no
impida el crecimiento colectivo de una población.
Normalmente los suelos a urbanizar tienden a tener continuidad con los suelos urbanos.
Los responsables de tomar la decisión de qué cantidad de suelo urbano es precisa para una
población deben estudiar las necesidades de vivienda, de suelo industrial, terciario, de equipamientos
y servicio, de comunicaciones de las poblaciones y del entorno, y deben ser capaces de realizar
hipótesis para los próximos años.
Los polígonos industriales o las parcelaciones ilegales deben regularizarse, si ello es posible,
asumiendo sus propietarios los costes de urbanización. (No seria lógico que la sociedad asumiera el
gasto de traer los servicios a un suelo que se ocupó sin licencia y posiblemente a unos precios
inferiores a los del suelo urbano.)
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p192
Complejos industriales
14.4.4 Definición de solar
De acuerdo con la ley, un solar es la superficie de suelo urbano apto para la edificación que reúne las
siguientes condiciones:
1)
2)
Urbanizado de acuerdo con las normas mínimas de cada Plan.
Si éste no existe o no tiene normas, la parcela debe tener:
ƒ
acceso rodado
ƒ
suministro eléctrico
ƒ
suministro de agua
ƒ
evacuación de aguas residuales
ƒ
pavimentada la calzada y encintadas la acera del frente de la parcela
ƒ
señaladas las alineaciones y las rasantes
Teóricamente en un solar es en el único sitio donde está permitido edificar, aunque posteriormente se
verá que existen excepciones en algunos casos concretos de suelos no urbanizables.
14.4.5 Informe y certificado urbanístico
Para saber las características de un solar y siempre antes de su compra, debe pedirse al
Ayuntamiento correspondiente un informe o un certificado urbanístico.
El Informe Urbanístico normalmente lo realiza un técnico municipal y su valor es meramente
informativo.
El Certificado Urbanístico lo emite el Secretario Municipal o persona habilitada. La información viene
certificada y se asumen responsabilidades temporales sobre su veracidad.
14.5 SUELO URBANIZABLE
Es aquel suelo que el Plan declara apto para urbanizar en ciertas condiciones. Siempre es un suelo
pendiente de urbanización.
El suelo urbanizable puede ser:
ƒ
ƒ
Programado
No programado
El suelo urbanizable programado debe ser programado de acuerdo con el programa del Plan General.
Este programa se divide en dos etapas de cuatro años y se revisará cada cuatro años. El Plan
General lo considera necesario y se compromete a gestionarlo.
El suelo urbanizable programado se convierte en suelo urbano mediante la tramitación de un Plan
Parcial.
Al suelo urbanizable no programado se le reconocen aptitudes para que sea urbanizado, pero no se
cree necesario en aquel momento pasarlo a urbano según la base de las previsiones del crecimiento.
Puede ser desarrollado mediante un P.A.U., Programa de Actuación Urbanística, mediante el cual
pasa a ser programado.
Así pues, el suelo urbanizable programado está destinado a satisfacer las necesidades de suelo
urbano a corto plazo, mientras que el no programado es una previsión a largo plazo.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p193
Urbanismo I. Legislación y clasificación
14.6 SUELO NO URBANIZABLE
Son aquellos suelos que el Plan General Municipal no incluye como suelos urbanizables.
Son aquellos espacios que el Plan dice que necesitan una especial protección, por sus valores
agrícolas, forestales y ganaderos. Les reconoce posibilidades para explotar los recursos naturales, o
preservar sus valores paisajísticos, históricos o culturales y también en defensa de la fauna, la flora o
el equilibrio ecológico.
Los propietarios no tienen la posibilidad de que sus terrenos sean urbanizados, y lógicamente
tampoco tienen obligaciones derivadas de ello.
Como se puede apreciar, suelo no urbanizable es una definición negativa, es un suelo que no sirve
para urbanizar. Esto indica la fragilidad en su valoración e invita a su ocupación con todas aquellas
actividades residuales que “sobran” en el suelo urbano.
La tendencia en los últimos trabajos urbanísticos es la de definirlo positivamente como parques
agrícolas o forestales, incidiendo en las garantías para su continuidad.
Se pueden autorizar ciertas construcciones ligadas a su explotación: agrícola, forestal, ganadero, o
vivienda, siempre que no hagan núcleo urbano (agrupación de construcciones) y también se pueden
ubicar en ellos instalaciones y servicios de utilidad pública.
Para autorizar construcciones en suelo no urbanizable se utilizan criterios de parcela mínima en
superficie y forma de la construcción, y se estipula la distancia mínima de las edificaciones al límite de
parcela.
Normativa posterior
La nueva Ley del suelo del gobierno español ha modificado en parte lo dicho hasta aquí en materia
de clasificación del suelo para nuevo planeamiento. En los casos de planes recientes (desde el 1997)
desaparece la concepción de suelo no urbanizable y todo el suelo pasa a ser urbano o urbanizable,
con derechos y obligaciones diferentes de las citadas hasta este momento. De todas formas, aún es
necesario ver cómo quedará este punto de forma definitiva en Cataluña después de la aprobación de
la nueva Llei d’Urbanisme.
14.7 ZONAS Y SISTEMAS
Los mismos suelos vistos anteriormente, se pueden cualificar según el destino de la ordenación en:
a)
b)
Zonas
Sistemas
a) Zonas, son los suelos destinados a la edificación privada. La edificabilidad y los usos vienen
definidos en la normativa aplicable.
b) Sistemas, son suelos destinados a la ordenación de elementos públicos, como pueden ser calles,
parques, equipamientos comunitarios, centros públicos, etc.
Según la ley del suelo, los suelos cualificados de sistemas “configuran la estructura general y
orgánica del territorio”.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p194
Complejos industriales
El destino de cada terreno, ya sea zona o sistema, se concreta según diferentes parámetros:
ƒ
ƒ
ƒ
La cantidad de ordenación permitida
Las condiciones de ordenación de la edificación
Los usos permitidos y los usos prohibidos
Combinando estas tres variables, se pueden obtener diferentes clases de suelo, que se van
designando por calificativos relacionados con el uso principal que en ellos se prevé: zona industrial,
zona escolar, zona de viviendas, etc.
No existe un listado de categorías zonales para fijar el destino de los suelos. Es decir, dos terrenos
con dos planeamientos diferentes, en dos municipios que los clasifiquen, por ejemplo, como “zona
industrial”, pueden tener una regulación de edificación y uso bastantes diferentes.
La diferenciación por zonas tiene diferentes características, según si el suelo que se zonifica es
urbano, urbanizable o no urbanizable. Eso es una exigencia de la Ley del Suelo que habla de usos
detallados (pormenorizados) en suelo urbano y usos globales en suelo urbanizable (usos que se
acabarán de detallar en el momento de convertirse en suelo urbano).
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
Urbanismo II. Conceptos y ordenanzas de la edificación
p195
15 URBANISMO II. CONCEPTOS Y ORDENANZAS DE LA EDIFICACIÓN
15.1 INTRODUCCIÓN
En este capítulo se profundiza en una serie de conceptos urbanísticos que han ido apareciendo en
los dos capítulos anteriores, pero que, para no complicar la explicación, se ha creído oportuno
comentarlos en un capítulo aparte.
15.2 PLAN GENERAL MUNICIPAL DE ORDENACIÓN
De acuerdo con lo comentado anteriormente, los Planes Generales deben resolver las siguientes
determinaciones:
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
Clasificación del suelo.
Estructura general y orgánica del territorio. Sistema de comunicación, zonas de protección,
equipamientos y espacios verdes destinados a parques y jardines.
Programación en dos etapas de cuatro años para la ejecución del Plan (una primera para el
proyecto y una segunda para construir).
Estudio económico – financiero.
Protección del medio ambiente, conservación de la naturaleza, defensa del paisaje, elementos
naturales o conjuntos urbanos e históricos artísticos, con normativa especifica si es necesario.
Condiciones para la revisión del Plan: población, crecimiento, recursos...
Planeamiento anterior y régimen jurídico que le son aplicables.
La documentación adecuada para su presentación suele ser:
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
Memoria y estudios complementarios
Planos de información y de ordenación urbanística del territorio
Normas urbanísticas
Programa de actuación
Estudio económico y financiero
La tramitación exige diferentes aprobaciones:
ƒ
ƒ
ƒ
Aprobación inicial y suspensión de licencias si es necesario (mientras se tramita no es
aconsejable que se sigan dando licencias).
Aprobación provisional (información pública)
Aprobación definitiva
De cada una de estas aprobaciones debe darse publicidad en el BOE (Boletín Oficial del Estado) y en
algún diario de amplia tirada en la zona de actuación.
Estos trámites los aprueba el Ayuntamiento, excepto la aprobación definitiva que la hace la Comisión
de Urbanismo de Catalunya.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p196
Complejos industriales
15.3 PROGRAMAS DE ACTUACIÓN URBANÍSTICA. PAU
De acuerdo con las determinaciones del Plan General, transforma áreas de suelo urbanizable no
programado en suelo urbanizable programado.
Este trámite exige definir la estructura básica de la ordenación que después será desarrollada por el
Plan Parcial correspondiente.
15.4 PLANES PARCIALES
Desarrolla en suelo urbanizable las previsiones del Plan General y convierte el suelo urbanizable
programado en urbano. Es la figura urbanística que proporciona una ordenación detallada de las
áreas parcelables y de los espacios públicos, también prevé las ordenanzas de edificación.
Las características de los Planes Parciales son las siguientes:
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
Delimitan un área de planeamiento.
Asignan usos.
Hacen reservas para parques y jardines.
Reservas para escuelas, centros culturales y sanitarios.
Calles y comunicaciones, alineaciones y rasantes, aparcamientos.
Servicios de agua, energía eléctrica...
Compromisos ante la administración sobre quien conservará la urbanización.
En Cataluña la aprobación definitiva la hace el Govern de la Generalitat. En el resto de España, los
Ayuntamientos de más de 50.000 habitantes los aprueban directamente.
15.5 GESTIÓN DE LOS PLANES PARCIALES
La Ley del Suelo establece tres sistemas de gestión para los Planes Parciales:
ƒ
ƒ
ƒ
Por compensación
Por cooperación
Por expropiación
15.5.1 Gestión por compensación
Es el sistema que más beneficia a los propietarios. La mayoría de Planes Parciales se tramitan por
este sistema.
Se crea una Junta de Compensación entre los propietarios. Esta Junta redacta unos Estatutos y unas
Bases de Actuación que deben ser aprobados por la administración actuante, normalmente los
Ayuntamientos. Un miembro de la administración forma parte de la Junta.
Antes de la aprobación de la Junta se dará audiencia a los propietarios de solares comprendidos
dentro del Plan Parcial y que, por la circunstancia que sea, no se hubiesen incorporado a la Junta de
Compensación. Estos propietarios tienen un mes para incorporarse en igualdad de condiciones al
resto de propietarios, de lo contrario la Junta los expropia.
El 60% de la propiedad del suelo es suficiente para tomar acuerdos sobre el Plan Parcial. La
presencia de un representante de la administración permite garantizar que se respetan los derechos
de los propietarios minoritarios.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
Urbanismo II. Conceptos y ordenanzas de la edificación
p197
Los objetivos de la Junta acaban cuando se han cedido los terrenos de cesión obligatoria a la
administración, zonas verdes, viales o equipamientos, más el 10% de aprovechamiento medio,
cuando se han urbanizado los terrenos acordados en el Plan Parcial, los viales, infraestructuras, etc.
y se han reparcelado las propiedades entre los diferentes propietarios de acuerdo con sus
aportaciones al desarrollo del Plan.
La reparcelación puede ser física o económica, según las posibilidades o las voluntades de los
diferentes propietarios.
15.5.2 Gestión por cooperación
Este sistema se utiliza cuando (por lo menos) el 60% de la propiedad no se pone de acuerdo en el
Sistema de Compensación y la administración está interesada en ejecutar el Plan Parcial.
En este caso la administración tramita o ejecuta el Plan Parcial por cuenta de la propiedad.
Los propietarios aportan el suelo de cesión obligatoria y la administración ejecuta las obras con cargo
a ellos.
Como en el caso anterior, se exige la reparcelación de las fincas restantes en las mismas condiciones
antes citadas.
La administración actuante puede pedir un avance en el financiamiento de las obras a efectuar en los
próximos seis meses.
15.5.3 Gestión por expropiación
En este sistema de gestión la administración lleva la iniciativa del Plan Parcial. Ésta expropia los
terrenos a sus propietarios y posteriormente ejecuta el Plan Parcial.
Se aplicará para polígonos o unidades de actuación completas e incluirá todos los bienes y derechos
de los mismos.
Este sistema de gestión también se acostumbra a utilizar para facilitar la rápida ocupación de los
sistemas generales.
15.6 PROYECTO DE URBANIZACIÓN
Es un proyecto de obras. Es donde se definen los aspectos técnicos de la obra de urbanización de
cada sector. Sigue lo indicado en el Plan Parcial en cuanto a calles, plazas, parcelas, etc.
Define las instalaciones realizando sus cálculos y incluye la memoria, pliego de condiciones y planos
necesarios para la ejecución de la obra. Además, incluye un presupuesto sobre el cual se decidirá la
cantidad económica a aportar por cada propietario en función de la superficie de terreno de la cual
disponía antes del Plan Parcial.
Así pues, es el proyecto técnico necesario para la ejecución de las obras de urbanización,
previamente determinadas por el planeamiento. En él se concreta la vialidad, el abastecimiento de
agua, el saneamiento, el alumbrado, la jardinería, etc.
Nunca puede contradecir lo estipulado en el Plan Parcial.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p198
Complejos industriales
15.7 PROYECTO DE REPARCELACIÓN
Reparcelar es agrupar o integrar el conjunto de las fincas comprendidas en un polígono o unidad de
actuación para hacer una nueva división ajustada a lo dispuesto en el Plan Parcial.
Las reparcelaciones adjudican las parcelas resultantes a los propietarios de las primeras, en
proporción a sus respectivos derechos y a la administración competente, de acuerdo con la Ley del
Suelo.
Su objetivo es la justa distribución entre los afectados y la regularización de las fincas. También se
utiliza para poner las parcelas en zonas aptas para la edificación.
La reparcelación en el marco de los Planes Parciales puede ser física o económica (a cambio de
parcelas o de una suma económica).
15.8 PLANES ESPECIALES
Es una figura urbanística que permite el desarrollo de las infraestructuras básicas, como pueden ser
comunicación, aguas y saneamiento, en cualquier tipo de suelo. Permite también la creación de
normas y actuaciones necesarias para la protección del paisaje, de zonas verdes o equipamientos
tanto en suelo urbano, como urbanizable o no urbanizable.
Ejecutan las previsiones que ya están recogidas en el Plan General.
Los Planes Especiales más usados son los Planes Especiales de Reforma Interior (P.E.R.I.).
Se utilizan en los centros antiguos de las grandes ciudades que han sufrido un proceso de deterioro.
Normalmente son de iniciativa pública, ya que difícilmente son rentables económicamente. Tratan de
la rehabilitación de alguna zona concreta o edificio concreto del casco antiguo de las ciudades.
15.9 ORDENANZAS DE EDIFICACIÓN
Las ordenanzas de edificación determinan las condiciones que debe cumplir un edificio en relación
con el solar donde debe construirse. Estas vienen indicadas en el Plan Parcial de cada sector y se
basan en lo estipulado en los Planes Generales Municipales o por las Normas Subsidiarias.
En función del solar previsto, la ordenación de la edificación puede definirse a partir de los siguientes
parámetros:
a) Por alineación de vial
b) Por edificación aislada en parcela
c) Por definición de volumetría
a) Ordenación de la edificación por alineación de vial.
La edificación se dispone a lo largo de las calles de una manera contigua, siguiendo la línea de
las mismas.
b) Ordenación de la edificación por edificación aislada en parcela.
La edificación se dispone aisladamente en cada parcela, manteniendo normalmente cierta
distancia a los límites de la parcela.
c) Ordenación de la edificación por volumetría.
La edificación se ajusta a unos volúmenes previamente fijados con independencia de la calle y de
la parcela.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
Urbanismo II. Conceptos y ordenanzas de la edificación
p199
En las ordenanzas de edificación se pueden encontrar una serie de parámetros que marcarán que
condiciones deben cumplir las edificaciones. Estos parámetros se pueden hallar todos o sólo algunos
en cada zona y sus valores dependen de cada municipio. La explicación de cada uno de ellos se
muestra a continuación y en el siguiente apartado hay un ejemplo de aplicación:
ƒ
Alineación de vial
Es la línea que se establece como límite de la edificación a lo largo de las calles. Dicta dónde se
sitúan todas las fachadas de una misma calle.
ƒ
Línea de fachada
Es el tramo de alineación perteneciente a cada parcela. Marca en cada parcela donde debe
situarse la fachada.
ƒ
Anchura de calle
Es la distancia entre los dos lados de una calle. Algunas veces se toma como parámetro para
determinar la altura reguladora de los edificios. Por ejemplo, si la calle es de 10 metros de ancho
se permite PB+2 y si es de 12 metros PB+3.
ƒ
Altura reguladora máxima
Es la altura permitida a la edificación. Algunas veces las instalaciones pueden superar esta
altura. Por ejemplo, ARM = 10 m.
ƒ
Número máximo de plantas
Número de plantas permitidas dentro de la altura reguladora máxima. Por ejemplo, PB+2
significa que se puede construir una planta baja y dos pisos encima de altura.
ƒ
Manzana
Superficie de suelo formado por alineaciones contiguas.
ƒ
Profundidad edificable
Es la distancia entre la línea de fachada y el límite de la edificación permitida. Por ejemplo, 11
metros implica que sólo se puede construir hasta una profundidad de 11 metros desde la
fachada, independientemente de la profundidad de la parcela.
ƒ
Pared medianera
Es la pared lateral de los edificios, antiguamente compartida por dos edificios contiguos.
Actualmente ya se construyen 2 paredes juntas (para evitar problemas de propiedad).
ƒ
Espacio libre interior de la manzana
Es el espacio que queda libre en el interior de las manzanas después de aplicar la profundidad
edificable.
ƒ
Retranqueo de la edificación
Marca si la edificación puede retrocede respecto a la alineación de vial. Puede ser sólo en planta
baja o en todo el edificio.
ƒ
Parcela mínima edificable
La parcela debe tener unos metros mínimos para permitir la edificación.
ƒ
Coeficiente edificabilidad en parcela
En función de los metros de la parcela, se cuantifica la edificabilidad. Por ejemplo, coef. de edific.
2
2
2
2
de 3 m techo/ m parcela indica que en total se pueden construir 3 m de techo por cada m de
2
2
parcela. Así con una parcela de 100 m se podrán construir un máximo 300 m de techo, por
2
ejemplo PB+2 de 100 m cada planta.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p200
Complejos industriales
ƒ
Ocupación máxima de parcela.
La edificabilidad antes cuantificada puede ocupar toda o una parte de la parcela. La ocupación
máxima de la parcela indica el % de parcela que puede ser ocupada en planta. Así un 50%
significa que sólo se puede ocupar con construcciones la mitad de la superficie plana de la
parcela.
ƒ
Separaciones
Distancia mínima de las edificaciones al límite de la parcela.
ƒ
Fachada o anchura mínima
Metros mínimos de fachada para permitir la edificación. Si no se cumple con la fachada mínima,
no se permite la edificación.
ƒ
Edificaciones auxiliares
Edificaciones permitidas al margen de los parámetros de ocupación o del coeficiente de
edificabilidad. Por ejemplo, cobertizos para parking.
Otros parámetros de ordenación de la edificación, pueden ser:
ƒ
Vallas
Regulación sobre la altura y las características de los elementos de separación entre parcelas o
entre la parcela y la zona pública. Por ejemplo, que las vallas tengan una altura máxima de 2 m y
que sólo se puedan formar mediante vegetación.
ƒ
Elementos y cuerpos salientes del plano de fachada
Son aquellas zonas de la edificación que la normativa permite que sobresalgan de la línea de
fachada. Por ejemplo balcones.
ƒ
Elementos y cuerpos salientes de la altura reguladora
Son aquellas instalaciones y construcciones que la normativa permite superar la altura
reguladora, normalmente sirven para ubicar servicios. (Caja ascensor, antenas, etc.)
ƒ
Patio de luces o de ventilación
Son aquellas superficies no edificadas dentro de la edificación que permiten la iluminación y
ventilación de las zonas edificadas.
15.10 EJEMPLO PRÁCTICO
„
Enunciado:
Se pretende realizar una implantación de una industria con las necesidades siguientes:
ƒ
ƒ
ƒ
2
Planta baja de 2000 m
2
Planta primera para oficinas de 1000 m
Altura total necesaria de 8,5 metros
Una de las opciones de localización es la parcela, cuyas características urbanísticas encontradas en
las ordenanzas de edificación se adjuntan a continuación:
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
2
Superficie de parcela: 100x60 m
Separación de la edificación a la línea de fachada, 12 m
Separación de la edificación a límites de parcela, 10 m
Ocupación máxima de parcela, el 50%
2
2
Coeficiente de edificabilidad: 0,6 m techo / m suelo
2
Parcela mínima edificable 100m
Altura máxima 9'50 m
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
Urbanismo II. Conceptos y ordenanzas de la edificación
p201
Comprobar si esta parcela es apta para construir la industria que se quiere implantar.
„ Resolución:
El esquema de la parcela es el siguiente,
2
La superficie total de la parcela es de 60 x 100 = 6000 m .
La ocupación máxima es de un 50 %, lo que implica que podrán ser ocupados en planta 6000 x 0,5 =
2
2
3000 m . La industria a implantar necesita 2000 m en planta, con lo cual este parámetro lo cumple
sobradamente.
La distancia a línea de fachada es de 12 m y a límites de parcela es de 10 m, con lo cual la superficie
donde se puede edificar es la que se encuentra rallada en el siguiente dibujo.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.
p202
Complejos industriales
2
En total se dispone de un área de 40 x 78 = 3120 m , necesitando tan sólo 2000 para la industria a
implantar. Cumple este parámetro.
2
La parcela mínima edificable es de 100 m , poseyendo la parcela estudiada una superficie de 6000
2
m . Cumple este parámetro.
La altura reguladora máxima es de 9,50 m necesitando tan sólo 8,5 m para la implantación del
ejemplo. Cumple este parámetro.
2
2
2
El coeficiente de edificabilidad es de 0,6 m techo / m de suelo. La parcela dispone de 6000 m de
2
suelo, con lo que aceptará un máximo de 6000 x 0,6 = 3600 m de techo. La industria a implantar
2
2
necesita 2000 m de techo en planta baja y 1000 m de techo para la primera planta, en total necesita
2
2
2
3000 m de techo. Como 3000 m es menor a los 3600 m permitidos en la parcela, también se
cumple este parámetro.
La conclusión es que la parcela estudiada puede servir perfectamente para la implantación de la
industria propuesta, cumpliéndose todos los parámetros urbanísticos marcados por las ordenanzas
de edificación.
Una posible disposición de la implantación es la que se muestra en el siguiente esquema:
En el caso de que alguno de los parámetros anteriormente citados no se hubiera cumplido, esta
parcela no serviría para albergar esta industria, con lo que se hubiera tenido que descartar su compra
y buscar otra.
© Los autores, 2001; © Edicions UPC, 2001.