Sistema constructivo con estructura de madera para edificios

SOLUCiÓN PRÁCTICA
Núm. 10 - 2012
Sistema constructivo
con estructura de madera
para edificios en altura
CA2D es un sistema modular industrializado de madera
óptimo en edificios de hasta cuatro plantas
-se puede transportar en contenedores estándar-,
pero técnicamente viable para proyectos de más alturas.
DE MANERA TOTALMENTE DIFERENTE a
la construcción habitual, el sistema
CA2D parte de un nuevo concepto
que posibilita la construcción rígida
en altura: permite fabricar la envolvente completa en taller, de modo que
en la obra no se tenga que realizar
ningún trabajo sobre la fachada del
edificio con el consiguiente ahorro en
andamios y medios auxiliares. Esto
es posible al estar constituido por
unos núcleos centrales que se colocan en vertical de manera que no hay
uniones en las cuatro plantas de altura de un inmueble. Sobre estos
núcleos portantes se apoyan los forjados y, finalmente , sobre los forjados, se cuelgan las fachadas . Los
núcleos portantes son los que contie-
MUESTRA DE FACHADA: COMPONENTES
108 ARTE Y CEMENTO
nen, entre otras cosas, los pasos de
instalaciones que, en su mayor parte,
también se realizan en taller.
Este innovador sistema, todavía
en fase de desarrollo, ha sido ideado
por la empresa especializada en
construcción industrializada con estructura de madera Arquima, en colaboración con el despacho de arquitectura de Francesc Guardia i Riera
y la firma Tinsa, que ha aportado su
tablero técnico "Superpan Tech" para la construcción de un prototipo de
vivienda colectiva. En concreto, en la
actualidad se trabaja en la construcción de un elemento modular de 9 x
7 ,2 metros de planta y 9 metros de
altura, que contiene tres unidades
mínimas de vivienda. Este módulo
Base del sistema modular
básico se compone de pilastras estructurales que, en función de su
colocación y la configuración del espacio, da lugar a diferentes tipologías
de edificios. Así, por ejemplo, si las
pilastras van a las medianeras, siendo núcleos húmedos, se obtendría
una planta típica residencial, mientras que con las pilastras en fachada,
la tipología correspondería a la de un
edificio público (escuela, oficinas,
centro cívico, biblioteca .. .).
El sistema modular está formado
por el ensamblado de:
• seis elementos verticales con estructura portante,
• doce elementos horizontales, que
son los forjados ,
• tres elementos de cerramiento perimetral exterior,
Octubre 2012
Prototipo de vivienda colectiva en la que se está trabajando
• tres elementos de cerramiento perimetral interior.
La solución en madera "Superpan
Tech" ha sido aplicada en entreplantas y bajo cubiertas. Sus propiedades
físico-mecánicas de alta densidad y
su capacidad de aislamiento se han
aprovechado como soporte para suelo técnico; mientras que sus características de resistencia mecánica a la
flexión y su elevado módulo de elasticidad han permitido que el prototipo pueda soportar situaciones de
carga exigentes "con espesores más
delgados que utilizando las soluciones tradicionales en aglomerado",
explica el arquitecto implicado en el
desarrollo del proyecto, Francesc
Se ha empleado el tablero "Superpan Tech"
Guardia i Riera. A estas cualidades
se le añade una no menos importante que es la facilidad de montaje: "las
piezas machihembradas permiten un
montaje rápido y sencillo con un perfecto acoplamiento", apunta Guardia.
Para la aplicación bajo cubierta,
el "Superpan Tech" permite arriostrar las viguetas de los forjados, sustituyendo con este único tablero soluciones tradicionales donde se utiliza tablero aglomerado más los tableros habituales para uso estructural
como el OSB (Oriented Strand Board)
o el contrachapado. Esto ha permitido simplificar la construcción y, por
tanto, ganar en tiempo y ahorrar en
costes. "Disponemos de una solución
en madera sencilla que incluye únicamente un tablero", destaca el ingeniero Jose Antonio González. Por
otro lado, "su capacidad estructural
hidrófuga permite su uso interior en
ambiente húmedo, característica
esencial para su ser utilizado en bajo cubierta", añade .
Con todo, el nuevo sistema constructivo desarrollado tiene muchas
ventajas, entre las que destaca la
sosteniblidad, la competitividad en
precio, la rapidez de ejecución y los
altos niveles de aislamiento térmico
y acústico que se obtienen. Además,
permite la obtención de la clasificación energética A sin necesidad de
grandes ajustes, simplemente acompañando la sostenibilidad del propio
sistema constructivo -realizado en
madera, producido en serie y reciclable-, con sistemas de climatización que también sean eficientes.1!@l
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Système de construction avec structure en bois pour bâtiments hauts
ARTE et CEMENTO. 2143. Octobre 2012
CA2D est un système modulaire industrialisé en bois optimal pour les bâtiments qui comptent
jusqu’à 4 étages ; il peut être transporté dans des conteneurs standards, mais il est
techniquement viable pour des projets plus hauts.
D’UNE MANIÈRE TOTALEMENT DIFFÉRENTE à la construction habituelle, le système CA2D part
d’un nouveau concept qui rend possible la construction rigide en hauteur : il permet de
fabriquer la structure complète dans un atelier, de façon à ce qu’aucun travail n’ait besoin
d’être réalisé lors de l’ouvrage sur la façade du bâtiment, impliquant une économie sur les
échafaudages et les moyens auxiliaires. Cette opération est rendue possible par les noyaux
centraux, placés à la verticale de telle sorte qu’il n’y ait pas d’assemblage sur les quatre étages
de la hauteur d’un immeuble.
Sur ces noyaux portants s’appuie le système de fondation, et les façades sont collées sur la
fondation. Les noyaux portants contiennent, entre autres choses, les passages d’installation
qui, dans leur grande majorité, sont réalisés dans l’atelier. Ce système innovant, toujours en
phase de développement, a été pensé par l’entreprise spécialisée en construction
industrialisée avec structure en bois, Arquima, en collaboration avec le bureau d’architecture
de Francesc Guardia i Riera et l’entreprise Finsa, qui a apporté son panneau technique
« Superpan Tech » pour la construction d’un prototype de logement collectif. En bref, ils
travaillent actuellement sur la construction d’un élément modulaire de 9x7,2 mètres par
étages et de 9 mètres de hauteur, qui contient trois unités minimum de logement. Ce module
de base se compose de pilastres structuraux qui, en fonction de leur emplacement et de la
configuration de l’espace, donnent lieu à différentes typologies de bâtiment.
Ainsi, par exemple, si les pilastres sont placés sur la bande centrale (noyaux humides), on
obtiendrait un étage résidentiel typique, alors qu’avec les pilastres positionnés sur les façades,
la typologie correspondrait à celle d’un bâtiment public (écoles, bureaux, centres civiques,
bibliothèques, etc.).
Le système modulaire est formé par l’assemblage de :
• six éléments verticaux avec structure portante ;
• douze éléments horizontaux qui correspondent au système de fondation ;
• trois éléments de cloisons périmétrales extérieures ;
• trois éléments de cloisons périmétrales intérieures ;
La solution en bois « Superpan Tech » a été appliquée sur les planchers et sous-toitures. Ses
propriétés physico-mécaniques de haute densité et sa capacité d’isolation ont été exploitées
comme support pour sol technique, tandis que ses caractéristiques de résistance mécanique à
la flexion et son module d’élasticité élevé ont permis que le prototype puisse supporter des
situations de charge exigeantes « avec des épaisseurs plus fines que les solutions
traditionnelles en aggloméré », explique l’architecte impliqué dans le développement du
projet, Francesc Guardi i Riera. À ces qualités s’en ajoute une, et pas des moindres, la facilité
de montage : « les pièces rainurées-bouvetées permettent un montage rapide et simple avec
un accord parfait », ajoute Guardia.
Pour l’application en sous-toiture, le « Superpan Tech » permet de contreventer les poutres de
la fondation, remplaçant avec ce panneau unique les solutions traditionnelles pour lesquelles
un panneau aggloméré est utilisé en plus des panneaux habituels pour un usage structural
comme le OSB (Oriented Strand Board) ou le contre-plaqué. Le panneau a permis de simplifier
la construction et, par conséquent, de gagner du temps et d’économiser certains coûts. « Nous
disposons d’une solution en bois simple qui inclut un seul panneau », souligne l’ingénieur Jose
Antonio Gonzáles. D’autre part, « sa capacité structurale hydrofuge permet son utilisation
intérieure en milieux humides, caractéristique essentielle pour être utilisé en sous-toiture »,
ajoute-t-il. Le nouveau système constructif développé dispose de nombreux avantages parmi
lesquels la durabilité, la compétitivité du prix, la rapidité d’exécution et les hauts niveaux
d’isolation thermique et acoustique obtenus. De plus, il permet d’obtenir la classification
énergétique A sans besoin de grands ajustements, simplement en accompagnant la durabilité
du système constructif en lui-même - réalisé en bois, produit en série et recyclable - avec des
systèmes de climatisation qui sont également économes en énergie.
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ECHANTILLON DE FACADE : COMPOSANT
Construction system with wooden structure for high-rise buildings
ART and CEMENT. 2143. October 2012
CA2D is an optimum industrialized modular wood system used on buildings up to four storeys
high (which can be shipped in standard containers), but technically viable for higher project
designs.
COMPLETELY UNLIKE any ordinary construction, the CA2D system starts from a new concept,
while enabling rigid high-rise construction: it enables complete in-factory manufacturing of the
surroundings, so that on-site work will not have to include any work on the building's façade,
resulting in savings from not using scaffolding or any auxiliary means. This is possible when
consisting of a few central cores placed vertically so that there are no joints on the building's
four floors.
The floor structures are held up on these supporting cores, and, finally, the façades are hung
on the floor structures. The supporting cores are those containing, among others, the
installation steps which are mostly carried out at the factory. This innovative system, which is
still in its development stage, was designed by the company specialising in industrialised
construction with an Arquima wood structure, in collaboration with the architectural firm of
Francesc Guardia i Riera and the firm Tinsa, which contributed with its technical board
"Superpan Tech" for building a collective housing prototype. Specifically, we are currently
working on a 9 x 7,2-meter modular element 9 meters high, containing at least three housing
units. This basic module comprises structural pilasters which, depending on the space's
placement and configuration, gives rise to different types of buildings.
Thus, for instance, if the pilasters reached the dividing walls, which are humid cores, we would
obtain a typical residential layout, whereas with façade pilasters, the type would be that of a
public building (school, offices, civic centre, library... ).
The modular system consists of the assembly of:
• six vertical elements with a supporting structure,
• twelve horizontal elements, which are the floor structures,
• three outer perimeter closing elements,
• three inner perimeter closing elements,
The "Superpan Tech" wood solution has been applied in mezzanine floors and under coverings.
Its high-density physical and mechanical properties and its insulating capabilities have been
used as support for technical flooring; while its mechanical bending resistance features and its
high module of elasticity have enabled the prototype to withstand situations of demanding
loads "with smaller thicknesses than when using traditional chipboard solutions," explains
Francesc Guardia i Riera, the architect involved in developing the project. Add to these
qualities another that is no less important, which is the ease of assembly: "groove-jointed
pieces make for quick and easy assembly, with perfect coupling," Guardia states.
For application under a covering, the "Superpan Tech" makes it possible to brace the small
beams of floor structures, thereby replacing, while using this single board, traditional solutions
where a chipboard plank is used together with ordinary boards for structural use, such as OSB
(Oriented Strand Board) or plywood. This has allowed simplifying the construction and,
therefore, saving time and cutting costs. "We have a simple wood solution that includes a
single board," points out engineer Jose Antonio González. On the other hand, "with its
waterproof structural capability, it can be used indoors in a humid environment, an essential
feature for it to be used under a covering," he adds. Still, the new building system as
developed has many advantages, among which we highlight sustainability, price
competitiveness, swiftness of execution and the high levels of heat and sound insulation
achieved. Moreover, this makes it possible to obtain energy classification A without requiring
major adjustments, simply by accompanying the sustainability of the building system itself made in wood, mass-produced and recyclable -, with climate control systems which are also
efficient.
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FACADE SAMPLE: COMPONENT
Sistema construtivo com estrutura de madeira para edifícios em altura
ARTE e CIMENTO. 2143. Outubro 2012
CA2D é um sistema modular industrializado de madeira ótimo em edifícios até quatro andares
- pode-se transportar em contentores padrão-, mas tecnicamente viável para projetos de mais
alturas.
DE MODO TOTALMENTE DIFERENTE da construção habitual, o sistema CA2D parte de um novo
conceito que possibilita a construção rígida em altura: permite fabricar a envolvente completa
em oficina, de modo a que na obra não seja necessário realizar nenhum trabalho sobre a
fachada do edifício com a consequente poupança em andaimes e meios auxiliares. É possível
que isto seja constituído por núcleos centrais colocados na vertical de modo a que não haja
uniões nos quatro pisos de altura de um imóvel.
Sobre estes núcleos portantes apoiam-se os forjados e, por fim, sobre os forjados, penduramse as fachadas. Os núcleos portantes são os que contêm, entre outras coisas, os pisos de
instalações que, na sua maior parte, também são realizados em oficina. Este inovador sistema,
ainda em fase de desenvolvimento, foi idealizado pela empresa especializada em construção
industrializada com estrutura de madeira Arquima, em colaboração com o gabinete de
arquitetura de Francesc Guardia i Riera e a empresa Finsa, que levou o seu painel técnico
"Superpan Tech" para a construção de um protótipo de habitação coletiva. Concretamente,
atualmente trabalha-se na construção de um elemento modular de 9 x 7,2 metros de área e 9
metros de altura, que contêm três unidades mínimas de habitação. Este módulo básico é
constituído por pilastras estruturais que, em função da sua colocação e a configuração do
espaço, dá lugar a diferentes tipologias de edifícios.
Assim, por exemplo, se as pilastras vão até às medianeiras, sendo núcleos húmidos, obter-se-ia
uma área típica residencial, enquanto que com as pilastras na fachada, a tipologia
corresponderia à de um edifício público (escola, escritórios, centro cívico, biblioteca... ).
O sistema modular está formado pela montagem de:
• seis elementos verticais com estrutura portante,
• doze elementos horizontais, que são os forjados,
• três elementos de encerramento perimétrico exterior,
• três elementos de encerramento perimétrico interior,
A solução em madeira "Superpan Tech" foi aplicada em entrepisos e sob soberturas. As suas
propriedades físico-mecânicas de alta densidade e a sua capacidade de isolamento foram
aproveitadas como suporte para pavimento técnico, enquanto que as suas características de
resistência mecânica à flexão e o seu elevado módulo de elasticidade permitiram ao protótipo
suportar situações de carga exigentes "com espessuras mais delgadas que utilizando as
soluções tradicionais de aglomerado", explica o arquitecto envolvido no desenvolvimento do
projeto, Francesc Guardia i Riera. A estas qualidade é acrescentada uma não menos
importante, que é a facilidade de montagem: "as peças com recorte para encaixe permitem
uma montagem rápida e simples com um acoplamento perfeito", salienta Guardia.
Para a aplicação em sub-coberturas, o "Superpan Tech" permite prender as vigotas dos
forjados, substituindo com este único painel soluções tradicionais onde é utilizado painel
aglomerado mais os paineis habituais para uso estrutural como o OSB (Oriented Strand Board)
ou o contraplacado. Isto permitiu simplificar a construção e, por conseguinte, ganhar tempo e
poupar nos custos. "Dispomos de uma solução em madeira simples que inclui um único
painel", destaca o engenheiro Jose Antonio González. Por outro lado, "a sua capacidade
estrutural hidrófoba permite a sua utilização interior em ambiente húmido, característica
essencial para que seja utilizado na sub-cobertura", acrescenta. Globalmente, o novo sistema
construtivo desenvolvido tem muitas vantagens, entre as quais destaca a sustentabilidade, a
competitividade do preço, a rapidez de execução e os elevados níveis de isolamento técnico e
acústico que se obtêm. Além disso, permite a obtenção da classificação energética A sem
necessidade de grandes ajustes, acompanhando simplesmente a sustentabilidade do próprio
sistema construtivo - realizado em madeira, produzido em série e reciclável, com sistemas de
climatização que também sejam eficientes.
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