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Guía para clientes: Beneficios del acero en la construcción de viviendas
SP030a-ES-EU
Guía para clientes: Beneficios del acero en la construcción
de viviendas
Presenta la amplia gama de formas de construcción metálica para viviendas y las
principales ventajas para promotores, propietarios, asociaciones de la vivienda y usuarios.
Índice
1.
Introducción
2
2.
Tipos de cliente/partes interesadas
2
3.
Ventajas de la construcción metálica en edificios para viviendas
3
4.
Formas de construcción y consejos sobre su aplicabilidad
5
5.
Conclusiones
8
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1.
Introducción
El sector de la vivienda representa el 25% de la construcción en la UE; dentro de su mercado
global, los apartamentos y edificios para viviendas más grandes representan entre el 15 y el
50% de hogares en cada uno de los países.
El sector de la vivienda y residencial exige más eficiencia energética flexibilidad y calidad en
los edificios. También existen importantes tendencias regionales y demográficas que exigen
diferentes tipos de vivienda, como viviendas para personas que viven solas y para familias de
mayor tamaño.
En muchos países europeos, el terreno de calidad destinado a viviendas se ha vuelto escaso y
las nuevas viviendas se están construyendo en terrenos contaminados (previamente utilizados
por la industria) y en terrenos con propiedades geotécnicas de mala calidad.
La construcción metálica está bien situada para satisfacer las demandas de la construcción de
viviendas; los prefabricados aceleran el proceso de construcción, ofrecen ventajas financieras,
mayor calidad y menor impacto medioambiental. Su construcción intrínsecamente ligera
permite su uso económico sobre terrenos de baja capacidad de carga.
Se puede utilizar una amplia gama de tecnologías del acero en los sectores de la vivienda y
residencial de varios pisos cuyos sistemas principales se presentan a continuación. Y lo que es
aún más importante, la construcción metálica ha logrado una elevada cuota de mercado en
otros sectores y mercados nacionales; las mismas tecnologías y ventajas pueden aplicarse en
el sector residencial y de la vivienda.
Aunque no sea adecuado presentar detalles exhaustivos en una Guía de Cliente, el Apéndice
A pone de relieve algunos de los desarrollos que han tenido lugar en la tecnología de la
construcción metálica para la construcción de viviendas en las últimas dos décadas.
2.
Tipos de cliente/partes interesadas
Existen cuatro tipos básicos de clientes/partes interesadas directamente implicados en la
construcción residencial:
‰ Propietarios con ánimo de lucro para ocupación en arrendamiento, que incluyen
empresas inversoras, fondos de pensiones y propietarios privados que compran para
alquilar.
‰ Propietarios sin ánimo de lucro para ocupación en arrendamiento, que incluyen
gobiernos locales y nacionales, Arrendadores Sociales Autorizados y Asociaciones de la
Vivienda.
‰ Propietario/inquilinos.
‰ Arrendatarios.
Estas diferentes partes interesadas tienen requisitos comunes en cuanto a la construcción de
alta calidad que resulte barata de mantener y tenga una larga vida. Contratistas y promotores
quieren una construcción rápida, fácil y de bajo coste que les permita ofrecer más valor a sus
clientes finales.
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Además, la sociedad en general está expresando, a través de políticos y autoridades de
planificación, sus expectativas de:
‰ Menor impacto procedente de las nuevas viviendas
‰ Diseño urbano que fomente el desarrollo de comunidades locales más sólidas,
probablemente con mayor densidad de vivienda que la lograda el siglo pasado
‰ Una necesidad creciente de vivienda asequible, especialmente para trabajadores clave
Todo el mundo reconoce ahora, o debería reconocer, la urgente necesidad de un entorno de
construcción más sostenible.
La sección siguiente pone de manifiesto cómo puede ofrecer la construcción metálica todas
estas variadas características.
3.
Ventajas de la construcción metálica en
edificios para viviendas
3.1
Para el inquilino
Rendimiento térmico
Los modernos materiales de aislamiento utilizados en la construcción de estructuras producen
unos bajos valores U y elevados estándares de estanqueidad al aire que puede tener como
resultado un entorno interior caliente y exento de corrientes de aire con la consiguiente
reducción del importe de las facturas de energía para el inquilino.
Rendimiento acústico
Con la construcción en acero ligero, la presencia de una cámara de aire y el aislamiento
logrado por múltiples capas de materiales y capas elásticas ofrece un excelente rendimiento
acústico.
Mantenimiento
La construcción en seco y el uso de un material estructural sin retracción o fluencia a largo
plazo minimizarán el agrietamiento y el mantenimiento relacionado.
Durabilidad
Las pruebas en estructuras existentes han demostrado que, cuando se utilizan componentes de
acero ligero galvanizados en construcción de estructura, la vida de cálculo prevista supera los
200 años.
3.2
Para el contratista/promotor
Montaje en fábrica
Módulos y paneles de acero ligero se montan en un entorno seco de fábrica ofreciendo
continuidad de trabajo y un buen entorno laboral para los trabajadores.
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Estabilidad del material
Dado que las propiedades del material son estables y los elementos metálicos no se contraen
ni deforman por fluencia, los acabados no se estropean durante el periodo de secado. El
resultado es que se producen menos intervenciones de reparación ya que se puede realizar una
construcción sin defectos.
Forjados con grandes luces
Históricamente, los tamaños de las habitaciones se han visto limitados por la luz de las vigas
de madera en la construcción tradicional. Las vigas de acero ligero tienen grandes luces, lo
que se traduce en menos cimientos y muros de carga.
Construcción en seco
El uso de materiales de construcción en seco aumenta la velocidad de construcción al
eliminarse los tiempos de curado y permitiendo el acceso continuo. También elimina los
riesgos de problemas relacionados con la humedad, tales como el crecimiento de moho y
hongos.
3.3
Para la sociedad: construcción sostenible que
satisface las actuales necesidades de la sociedad
Existe una amplia gama de posibles soluciones en la construcción en acero para la vivienda.
Pueden y deben ser utilizadas creativamente para satisfacer la amplitud de nuestras
necesidades emergentes. La arquitectura de calidad puede reducir los impactos de la nueva
construcción y garantizar una planificación urbana que yuxtaponga edificios de manera que se
fomente la creación de construcción local.
En el contexto de la vivienda asequible, es de notar que, en el reciente concurso del gobierno
para fomentar la vivienda asequible en el Reino Unido, la construcción de edificios de
estructura metálica fue la opción elegida por los cuatro primeros finalistas.
También existen ventajas específicas de sostenibilidad y calidad:
‰ La fabricación en taller ofrece un entorno laboral más seguro que el de fabricación en
obra.
‰ En trabajo en fábrica facilita una factura precisa y de calidad; la menor presencia de
defectos mejora la durabilidad.
‰ El uso de materiales puede ser optimizado y los residuos reducidos al mínimo. Todos los
residuos de acero se recuperan y reciclan.
‰ Las vigas de acero ligero tienen grandes luces, lo que puede resultar en menos
cimentaciones y distribuciones de tabiques internos adaptables.
‰ Dado que los grandes módulos o paneles se realizan en fábricas, se requieren menos
suministros en obra y por tanto se reducen las alteraciones en la zona cercana a la obra.
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4.
Formas de construcción y consejos sobre su
aplicabilidad
Existen dos enfoques diferentes a la moderna construcción en acero para viviendas
residenciales.
‰ Estructura metálica ligera, con muros de carga compuestos de montantes, en los que los
elementos de acero están conformados en frío a partir de fleje de acero galvanizado de
1,5 a 2,0 mm de espesor.
‰ Estructuras metálicas laminadas en caliente en las que los elementos de acero son perfiles
convencionales laminados en caliente.
4.1
Estructura metálica ligera
Los elementos de acero individuales están montados en sistemas estructurales. Por lo general,
estos elementos se fabrican en taller y pueden ser suministrados en obra, donde requieren un
montaje y acabado mínimos. Los sistemas principales están resumidos más abajo:
Sistemas volumétricos
Forma de producción más basada en taller, los sistemas volumétricos implican módulos
tridimensionales que pueden ser utilizados aislados o múltiples para formar la estructura del
edificio. Estos módulos pueden ser pre-acabados en fábrica con todo su equipamiento,
exigiendo una cantidad muy limitada de trabajo de instalación en obra. Un módulo estructural
típico está representado en la Figura 4.1.
Sistemas de panel abierto
Las estructuras bidimensionales del edificio se montan en fábrica. Los sistemas de panel
abierto se suministran normalmente en la obra como un elemento estructural con servicios,
aislamiento, cerramiento y acabados internos instalados in situ. La Figura 4.2 muestra un
edificio con paneles abiertos en construcción.
Sistemas de panel cerrado
Se parecen a los sistemas de panel abierto en que los elementos estructurales del edificio se
suministran a la obra en paneles planos. Sin embargo, los sistemas de panel cerrado incluyen
normalmente más trabajo de fabricación en taller, como materiales de revestimiento y
aislamiento y pueden incluso incluir cerramiento, acabados internos, servicios, puertas y
ventanas.
Construcción por elementos
Esta es la forma más simple de construcción. Los elementos individuales se suministran en
obra y se montan in situ
Sistemas híbridos
Una combinación de sistemas volumétricos, panelizados y de elementos, en la que las áreas
de alto valor (cocina y cuarto de baño) están normalmente formadas de unidades volumétricas
(denominadas a veces pods) y el resto de la estructura está formado por algún tipo de sistema
estructural.
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Sub-conjuntos
Elementos principales de construcción que son fabricados en taller pero no conforman la
estructura primaria del edificio. Sistemas de cimentación y paneles modulares son ejemplos
típicos.
Componentes no estructurales
Elementos no estructurales que se montan en taller. Aunque actualmente menos comunes que
los elementos estructurales, se están desarrollando componentes tales como infraestructuras
de servicios mecánicos y eléctricos, con un importante trabajo de montaje realizado en taller.
Dichos componentes reducen los tiempos de construcción en obra de manera sustancial y, en
las circunstancias correctas, logran importantes ahorros de costes.
Figura 4.1
Figura 4.2
4.2
Distancia entre apoyos
(anchura de módulo)
2,5 a 3,6 m
Altura del edificio:
4 a 9 pisos
Peso propio
1,0 a 1,5 kN/m2
Luz
3a5m
Altura del edificio:
2 a 4 pisos
Peso propio
0,7 a 1,0 kN/m2
Construcción modular
Estructura metálica ligera
Estructuras laminadas en caliente
Aquí se presentan métodos estándar para la construcción de edificios de varias plantas
utilizando sistemas que son los más adecuados a las disposiciones en planta para
apartamentos. A continuación están representados sistemas típicos:
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Figura 4.3
Figura 4.4
Figura 4.5
Luz
6 a 15 m
Altura del edificio:
3 a 20 pisos
Peso propio
2,5 a 3,5 kN/m2
Construcción mixta utilizando forjados mixtos
Luz
5a9m
Altura del edificio:
3 a 10 pisos
Peso propio
4 a 5 kN/m2
Vigas de acero en T que soportan losas de hormigón prefabricadas
Luz
5a9m
Altura del edificio:
3 a 10 pisos
Peso propio
4 a 5 kN/m2
Vigas asimétricas integradas que soportan losas de hormigón prefabricadas
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Figura 4.6
5.
Luz
5a9m
Altura del edificio:
3 a 20 pisos
Peso propio
3 a 4 kN/m2
Vigas asimétricas integradas que soportan un forjado mixto con chapas de acero de
gran canto
Conclusiones
El sector de la construcción en acero ha invertido sustancialmente en el desarrollo de una
amplia gama de soluciones idóneas para todas las formas de construcción de viviendas.
Las tecnologías ofrecen calidad, valor y rendimiento estructural, térmico y acústico y son
sostenibles. Pueden adaptarse fácilmente a diversos estilos arquitectónicos.
Estas tecnologías ya están desarrolladas y están siendo utilizadas con éxito en algunos
importantes mercados nacionales. Estos mercados son intensamente competitivos y estos
éxitos, que desplazan a materiales más tradicionales, demuestran el potencial de crecimiento
en Europa y fuera de ella.
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Apéndice A. Veinte años de inversión en una sólida
tecnología de peso ligero
A.1
Una historia difícil
EE UU, Francia, Alemania y el Reino Unido desarrollaron varios sistemas de vivienda de
estructura metálica después de las dos guerras mundiales. Aunque lograron aliviar las
necesidades de vivienda a corto plazo, la mayoría sufrían de serios errores de diseño. Las
estructuras de acero no galvanizado estaban por lo general expuestas a fluctuación de
temperatura y eran por lo tanto propensas a la condensación y corrosión. El aislamiento era o
bien inexistente o si existía era inadecuado, normalmente de 25 mm o 50 mm de lana mineral.
Los sistemas de cerramiento externo eran normalmente poco sólidos; incluían paneles de
acero pintados y enlucido en malla de metal estirado. No existía una barrera de vapor
separada y en los sitios expuestos se producía una importante entrada de agua. No se prestaba
atención al comportamiento acústico. A pesar de estos defectos, una serie de estudios
realizados en el Reino Unido (por el Building Research Establishment) descubrió
relativamente pocos hogares con deterioros graves. Sin embargo, las casas eran
arquitectónicamente poco atractivas y no tuvieron mucho éxito ni con los inquilinos ni con las
agencias de financiación. Crearon una importante barrera psicológica a ser superada por
cualquier nuevo desarrollo del mercado.
A.2
Tecnología sólida
A mediados y hasta finales de los ochenta, varias acerías emprendieron una importante
iniciativa para desarrollar el uso efectivo de perfiles de acero galvanizado ligero en la
construcción moderna. Los mercados de destino eran amplios e incluían la construcción de
viviendas. En colaboración con importantes figuras de la industria, se realizó un exhaustivo
programa de pruebas en sus laboratorios e importantes labores de investigación y desarrollo
del diseño en el Steel Construction Institute, Centre Technique Industriel de la Construction
Métallique, Swedish Institute of Steel Construction y universidades asociadas. Las cuestiones
potenciales de corrosión fueron resueltas adoptando rigurosos principios de 'estructura
caliente' con todos los elementos de acero contenidos en la envoltura de aislamiento y la
eliminación de cualquier puente térmico potencial. El desarrollo técnico también abordó la
estabilidad global del edificio, los sistemas de anclaje, los métodos de unión, los métodos de
diseño elemental y de sistema, los sistemas modernos de cerramiento y la atenuación acústica.
A.3
Proyectos de demostración
Los proyectos de demostración fueron cruciales para el lanzamiento de esta tecnología. En
1992 se construyó una notable casa de bajo consumo de energía con estructura de acero para
el Ebbw Vale Garden Park.
En 1994, un consorcio del The Steel Construction Institute, Centre Technique Industriel de la
Construction Métallique, Studiengesellschaft Stahlanwendung e.V./3L y Rautaruukki Oyj
atrajeron una importante financiación de la European Coal and Steel Community para llevar a
cabo los siguientes proyectos de demostración en Francia, Alemania, Finlandia y el Reino
Unido:
‰ Se construyó un edificio de apartamentos de cinco pisos en el centro de Rheims, que
utilizaba una estructura mixta de acero-hormigón y particiones de acero ligero.
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‰ Se construyó una casa familiar privada utilizando perfiles de acero laminado en caliente y
rellenos de bloques. Se incluyó un sótano habitable y el espacio interno era totalmente
adaptable.
‰ Se construyó una serie de casas de una y dos plantas y un edificio de apartamentos de tres
plantas para la Feria Anual de la Vivienda cerca de Tampere, Finlandia, utilizando muros
y forjados de acero ligero con un alto nivel de aislamiento térmico.
‰ En Oxford se construyó una residencia de estudiantes de estructura metálica ligera. Se
componía de una casa de cuatro habitaciones, un apartamento de dos habitaciones, tres
dormitorios estudio y una buhardilla.
Colectivamente, estos proyectos de demostración mostraron la amplia gama de soluciones y
tecnologías que puede ofrecer el acero a la construcción residencial.
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Registro de Calidad
TÍTULO DEL RECURSO
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viviendas
Referencias(s)
DOCUMENTO ORIGINAL
Nombre
Compañía
Fecha
Creado por
G W Owens
SCI
Contenido técnico revisado por
G K Raven
SCI
1. Reino Unido
G W Owens
SCI
18/04/06
2. Francia
A Bureau
CTICM
18/04/06
3. Suecia
B Uppfeldt
SBI
11/04/06
4. Alemania
C Müller
RWTH
18/04/06
5. España
J Chica
Labein
18/04/06
Traducción realizada y revisada por:
eTeams International Ltd.
24/07/06
Recurso de traducción aprobado por: J Chica
Labein
07/11/06
Contenido editorial revisado por
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Recurso aprobado por el
Coordinador técnico
DOCUMENTO TRADUCIDO
Página 11