ES2399866B1 - MEDIUM AND LARGE HEIGHT BUILDING CONSTRUCTION SYSTEM - Google Patents
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Abstract
Sistema de construcción de edificios de mediana y gran altura.#El sistema de construcción se basa en utilizar módulos tridimensionales (3) industrializados y que incluyen todos los elementos y componentes para determinar los espacios habitables del edificio. La novedad es que el sistema de construcción utiliza una estructura portante principal (2) como soporte para los módulos tridimensionales (3), de manera que esa estructura portante principal (2) es creciente en altura a medida que se van montando las diferentes plantas del edificio. La utilización de la estructura portante principal (2) y los módulos tridimensionales (3), en base a su industrialización, posibilitan realizar edificios en tiempos de ejecución muy reducidos, con los consiguientes ahorros económicos.Medium and high-rise building construction system # The construction system is based on using three-dimensional modules (3) industrialized and that include all the elements and components to determine the habitable spaces of the building. The novelty is that the construction system uses a main bearing structure (2) as support for the three-dimensional modules (3), so that that main bearing structure (2) is increasing in height as the different floors of the building are assembled. building. The use of the main bearing structure (2) and three-dimensional modules (3), based on their industrialization, make it possible to make buildings in very short execution times, with the consequent economic savings.
Description
La presente invención se refiere a un sistema de construcción de edificios de mediana y gran altura, basándose en la utilización de módulos tridimensionales de construcción industrializada estableciendo las estancias del edificio, y donde dichos módulos tridimensionales apoyan de forma independiente en una estructura portante del edificio, que va construyéndose a medida que se realiza cada planta. The present invention relates to a medium and high-rise building construction system, based on the use of three-dimensional modules of industrialized construction establishing the rooms of the building, and where said three-dimensional modules independently support a supporting structure of the building, which is being built as each plant is made.
El objeto de la invención es proporciOnar al sector de la construcción una forma de edificación en la que la estructura portante del edificio se va construyendo para que cada módulo tridimensional solo que tenga que ser portante de si mismo, permitiendo utilizar módulos iguales independientemente de la planta en la que se coloque. The object of the invention is to provide the construction sector with a form of building in which the supporting structure of the building is constructed so that each three-dimensional module only has to be self-supporting, allowing equal modules to be used independently of the plant in which it is placed.
Son conocidos edificios que se construyen modularmente, y en donde los módulos se obtienen en taller, es decir son sistemas constructivos industrializados y aplicables tanto en edificios de una planta como en edificios de varias plantas. Buildings that are modularly constructed are known, and where the modules are obtained in the workshop, that is, they are industrialized construction systems and applicable in both single-storey and multi-storey buildings.
Estos sistemas constructivos industrializados comprenden These industrialized construction systems comprise
fundamentalmente una estructura metálica prefabricada en taller y montada en obra, soldada o atornillada, y una estructura de elementos prefabricados de hormigón armado, de manera que cualquier configuración permite una parcial industrialización de los elementos estructurales, aunque deja a un lado la industrialización del resto del edificio, debiendo ser ejecutados en obra todos los cerramientos, compartimentaciones, fachadas, instalaciones, etc. fundamentally a prefabricated metal structure in the workshop and mounted on site, welded or bolted, and a structure of prefabricated reinforced concrete elements, so that any configuration allows a partial industrialization of the structural elements, although it leaves aside the industrialization of the rest of the building, all enclosures, compartments, facades, installations, etc. must be executed on site.
Sin embargo, existen sistemas de construcción industrializada basándose en módulos tridimensionales que integran tanto la estructura como los demás elementos de edificio. However, there are industrialized construction systems based on three-dimensional modules that integrate both the structure and the other building elements.
En tal sentido puede citarse el Modelo de Utilidad español U 200500982, de la misma solicitante, en el que se describe una estructura modular para edificios de pequeña altura, cuya estructura modular complementada con la correspondiente tabicación, forjados, techo e instalaciones convenientes, forma lo que se ha dado en denominar módulo tridimensional constructivo de las estancias del edificio. In this sense, the Spanish Utility Model U 200500982, of the same applicant, which describes a modular structure for small buildings, whose modular structure complemented with the corresponding partition, floors, roof and convenient installations, can be cited. that has occurred in denominating constructive three-dimensional module of the rooms of the building.
Pues bien, en el caso de tratarse de edificios de mediana y gran altura, los módulos tridimensionales obtenidos a partir de la estructura del Modelo de Utilidad U 200500982, presentan el inconveniente de que los módulos en cuestión serán diferentes, dependiendo siempre de su ubicación en altura. Well, in the case of medium and high-rise buildings, three-dimensional modules obtained from the structure of Utility Model U 200500982, have the disadvantage that the modules in question will be different, always depending on their location in height.
Además, en lo que se refiere a la estructura propiamente dicha, el módulo podría presentar falta de estabilidad estructural global a partir de una cierta altura, limitando por tanto la utilización de esos módulos tridimensionales a edificios de baja altura.
In addition, as regards the structure itself, the module could have a lack of global structural stability from a certain height, thus limiting the use of these three-dimensional modules to low-rise buildings.
El sistema de construcción que se preconiza ha sido concebido para solventar la problemática anteriormente expuesta, para lo cual se ha previsto la utilización de módulos tridimensionales basados en las características que define la estructura referida en el Modelo de Utilidad U 200500982, y cuyos módulos tridimensionales constituyen lo que son los elementos determinantes de las estancias del edificio, incluyendo lógicamente todos los componentes e instalaciones necesarias, tales como instalaciones para agua, luz, gas, tabiquería, acabados interiores, falsos techos, carpintería, revestimiento de las fachadas, etc. The construction system that has been recommended has been conceived to solve the problem described above, for which the use of three-dimensional modules based on the characteristics defined by the structure referred to in Utility Model U 200500982, and whose three-dimensional modules constitute what are the determining elements of the rooms of the building, logically including all the necessary components and facilities, such as installations for water, electricity, gas, partition walls, interior finishes, suspended ceilings, carpentry, cladding of the facades, etc.
La novedad fundamental de la invención es la concepción de una estructura portante principal y resistente, que se va construyendo a medida que se van ejecutando las plantas del edificio, ejecución que se efectúa mediante el montaje de los módulos tridimensionales, todo ello de manera tal que dicha estructura será la portante del propio edificio. The fundamental novelty of the invention is the conception of a main and resistant bearing structure, which is being built as the floors of the building are executed, an execution that is carried out by mounting the three-dimensional modules, all in a way that This structure will be the bearing of the building itself.
De esta forma, cada módulo tridimensional solo tendrá que ser portante de si mismo, ya que apoyará y cargará sobre la estructura portante principal, permitiendo que todos los módulos del edificio puedan ser iguales independientemente de la planta en la que se coloquen. Es decir, se hace posible la estandarización de los módulos tridimensionales, ya que su estructura no depende de la situación en altura en la que se encuentren. In this way, each three-dimensional module will only have to be self-supporting, as it will support and load on the main supporting structure, allowing all the building modules to be equal regardless of the plant on which they are placed. That is to say, the standardization of three-dimensional modules is possible, since their structure does not depend on the height situation in which they are located.
En base a la estructura portante principal, se pueden construir edificios de mediana y gran altura, complementándose dicha estructura portante principal con los oportunos elementos de arriostramiento, así como los soportes y vigas que completarán dicha estructura, pudiendo los elementos de arriostramiento estar integrados en los elementos de fachada.
Based on the main bearing structure, medium and high-rise buildings can be constructed, said main bearing structure being complemented with the appropriate bracing elements, as well as the supports and beams that will complete said structure, the bracing elements being able to be integrated into the facade elements.
En cuanto a los módulos tridimensionales, de construcción industrializada como se ha dicho con anterioridad, estarán compuestos de igual manera a como se ha dicho anteriormente, es decir basados en la estructura modular reivindicada en el Modelo de Utilidad U 200500982, y comprenderán dichos módulos tridimensionales, un marco inferior de forjado y un marco superior de techo, así como elementos soporte verticales a modo de pilares y correspondientes elementos de tabiquería y compartimentación interior, complementándose con los elementos de acabado interiores, carpintería, falsos techos y todas las instalaciones interiores necesarias para su funcionamiento. As for the three-dimensional modules, of industrialized construction as stated above, they will be composed in the same way as mentioned above, that is, based on the modular structure claimed in Utility Model U 200500982, and will comprise said three-dimensional modules , a lower forging frame and an upper roof frame, as well as vertical support elements by way of pillars and corresponding interior partition and partition elements, complementing with the interior finishing elements, carpentry, false ceilings and all interior installations necessary for its operation
Tales módulos tridimensionales son de construcción ligera y tendrán iguales características estructurales independientemente de la planta en la que vayan situados. Such three-dimensional modules are of light construction and will have the same structural characteristics regardless of the plant in which they are located.
Como consecuencia de que los elementos tridimensionales incluyen también los medios de revestimiento exterior, ejecutándose de forma industrializada, es posible prefabricar la estructura principal y sus arriostramientos y la de industrializar totalmente los elementos o módulos tridimensionales, lo que posibilita una rápida puesta en obra y montaje de todo el conjunto del edificio y la posibilidad de una rápida de-construcción del edificio, que posibilita su cambio de ubicación, su aprovechamiento en parte o incluso facilitar su parcial reciclaje. As a consequence of the fact that the three-dimensional elements also include the exterior cladding means, being executed in an industrialized way, it is possible to prefabricate the main structure and its bracings and to fully industrialize the three-dimensional elements or modules, which allows for rapid commissioning and assembly. of the whole building and the possibility of a rapid de-construction of the building, which allows its change of location, its use in part or even facilitate its partial recycling.
Por consiguiente, de acuerdo con el objeto de la invención, el montaje en obra de los medios constructivos prefabricados o modulares (fabricados en taller), permite elevar notablemente el grado de industrialización en la construcción de edificios, tanto de su estructura como de sus cerramientos, particiones e instalaciones, con iguales o incluso mejores prestaciones que las proporcionadas por los edificios de construcción tradicional.
Therefore, according to the object of the invention, the assembly on site of the prefabricated or modular construction means (manufactured in workshop), allows to significantly increase the degree of industrialization in the construction of buildings, both of its structure and its enclosures , partitions and facilities, with the same or even better performance than those provided by traditional construction buildings.
Además, se consigue una reducción de tiempo en la ejecución del edificio, con los consiguientes ahorros en costes, colaborando en esto el hecho de permitir que un gran porcentaje de la construcción del edificio se pueda realizar sin tener en cuenta las condiciones climatológicas. In addition, a reduction of time in the execution of the building is achieved, with the consequent cost savings, collaborating in this the fact that a large percentage of the construction of the building can be carried out without taking into account the weather conditions.
También posibilita la de-construcción del edificio, al final de su vida útil, lo que permite utilizar gran parte de los componentes y reciclaje de otros muchos, cerrando así el ciclo de materiales y contribuyendo a la reducción de emisiones contaminantes por un menor gasto energético. It also enables the de-construction of the building, at the end of its useful life, which allows the use of many of the components and recycling of many others, thus closing the cycle of materials and contributing to the reduction of polluting emissions due to lower energy expenditure .
Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente: To complement the description that will then be made and in order to help a better understanding of the features of the invention, according to a preferred example of practical implementation thereof, a set of drawings is attached as an integral part of said description. where, for illustrative and non-limiting purposes, the following has been represented:
La figura l.-Muestra una representación correspondiente a una perspectiva esquemática del comienzo de montaje de la estructura portante principal sobre una cimentación preparada al efecto, así como el montaje de los primeros módulos tridimensionales.
Figure 1 shows a representation corresponding to a schematic perspective of the beginning of assembly of the main bearing structure on a foundation prepared for this purpose, as well as the assembly of the first three-dimensional modules.
La figura 2.-Muestra una representación correspondiente a una perspectiva de los módulos tridimensionales de la planta baja ya montados, así como los pilares de la primera planta. Figure 2.- Shows a representation corresponding to a perspective of the three-dimensional modules of the ground floor already assembled, as well as the pillars of the first floor.
La figura 3.-Muestra una representación correspondiente a una parte de la estructura principal para la planta superior. Figure 3.- Shows a representation corresponding to a part of the main structure for the upper floor.
La figura 4.-Muestra una representación correspondiente al montaje de los módulos tridimensionales de la primera planta, sobre la parte de estructura principal representada en la figura anterior. Figure 4.- Shows a representation corresponding to the assembly of the three-dimensional modules of the first floor, on the main structure part represented in the previous figure.
La figura 5.-Muestra, finalmente, una vista detallada en sección por un plano vertical de una parte del revestimiento del edificio construido en base al sistema de la invención, viéndose la estructura portante principal, los módulos tridimensionales, y los elementos industrializados de revestimiento de fachada. Figure 5 shows, finally, a detailed sectional view through a vertical plane of a part of the building siding constructed based on the system of the invention, the main bearing structure, the three-dimensional modules, and the industrialized cladding elements being seen. of facade.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN PREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION
Como se puede ver en las figuras referidas, el sistema de la invención para la construcción de un edificio, parte del montaje, sobre una base de cimentación (1) convenientemente preparada, de una estructura portante principal (2) que dispondrá de los convenientes arriostramientos (no representados) que contribuirán a la estabilización global del conjunto del edificio. Tales arriostramientos estarán realizados a base de perfiles metálicos con uniones atornilladas, incluyendo además los oportunos pilares As can be seen in the aforementioned figures, the system of the invention for the construction of a building, part of the assembly, on a conveniently prepared foundation base (1), of a main supporting structure (2) that will have the convenient bracing (not represented) that will contribute to the overall stabilization of the building as a whole. Such bracing will be carried out based on metal profiles with bolted joints, also including the appropriate pillars
(6) y vigas metálicas (7) con uniones también mediante tomillos.
(6) and metal beams (7) with joints also by means of thymes.
Dicha estructura portante principal (2) mostrada en la figura 1, establece un soporte de montaje para los módulos tridimensionales (3) en los que se establecen los espacios interiores del edificio, siendo estos módulos tridimensionales (3) autoportantes y fabricados en taller, los cuales se montan en obra mejorando notablemente muchos aspectos del proceso constructivo y por tanto la calidad final del producto. Said main bearing structure (2) shown in Figure 1, establishes a mounting bracket for the three-dimensional modules (3) in which the interior spaces of the building are established, these three-dimensional modules (3) being self-supporting and manufactured in the workshop, which are mounted on site significantly improving many aspects of the construction process and therefore the final quality of the product.
Esos módulos tridimensionales (3) están compuestos por: un marco inferior de forjado (4) y un marco superior de techo (5); unos elementos soportes verticales a modo de pilares; elementos de tabiquería y compartimentación interior; elementos de acabado interiores; carpinterías; falsos techos; etc., así como todas las instalaciones necesarias para su funcionamiento y servicios del edificio. These three-dimensional modules (3) are composed of: a lower floor frame (4) and an upper roof frame (5); vertical support elements as pillars; interior partition and partition elements; interior finishing elements; carpentry; suspended ceilings; etc., as well as all the facilities necessary for its operation and building services.
Como ya se ha apuntado con anterioridad, esos módulos tridin1ensionales (3) son de construcción ligera, con base de acero, lo que implica una menor carga gravitatoria sobre la estructura soporte, y por lo tanto un ahorro económico en la misma, y en donde los materiales utilizados para tabiquería y acabados, serán de ultima generación y totalmente reciclables o reutilizables, al fin de la vida útil del edificio, según un ciclo de vida previamente definido. También presenta la particularidad de que esos módulos tridimensionales (3), con independencia de la planta en la que vayan a ser situados, pueden ser todos ellos iguales entre si, lo que contribuye a una mayor estandarización de la construcción. As noted above, these three-dimensional modules (3) are lightweight, with a steel base, which implies a lower gravitational load on the support structure, and therefore an economic saving on it, and where The materials used for partition walls and finishes will be last generation and fully recyclable or reusable, at the end of the life of the building, according to a previously defined life cycle. It also has the peculiarity that these three-dimensional modules (3), regardless of the plant in which they are to be located, can all be equal to each other, which contributes to a greater standardization of the construction.
Volviendo a la estructura portante principal (2), la misma va creciendo en altura a medida que avanza la ejecución del edificio, es decir el montaje de los módulos tridimensionales (3), formando diferentes plantas, con la particularidad de que éstos últimos apoyarán en su montaje sobre ménsulas (8) establecidas en correspondencia con las vigas (7).
Returning to the main bearing structure (2), it grows in height as the execution of the building progresses, that is, the assembly of the three-dimensional modules (3), forming different floors, with the particularity that the latter will support its mounting on brackets (8) established in correspondence with the beams (7).
En la estructura portante principal (2) se formarán rótulas plásticas, que sin disminuir la seguridad estructural del conjunto, proporcionarán el consiguiente aligeramiento de la propia estructura y ahorro de material. In the main bearing structure (2) plastic ball joints will be formed, which without diminishing the structural safety of the assembly, will provide the consequent lightening of the structure itself and saving material.
En la figura 5 se muestra un detalle en sección del montaje de elementos, viéndose las ya comentadas vigas (7) y pilares (6) de la estructura portante principal (2), así como los módulos tridimensionales (3) apoyados en las ménsulas (8), observándose igualmente los marcos inferior Figure 5 shows a sectional detail of the assembly of elements, showing the already mentioned beams (7) and pillars (6) of the main supporting structure (2), as well as the three-dimensional modules (3) supported on the brackets ( 8), also observing the lower frames
(4) y superior (5) de tales módulos tridimensionales (3) y los elementos de revestimiento de fachada, tales como estructura auxiliar (9), cámaras de aire ( 1 O) de fachada ventilada y supuesto revestimiento ( 11) que puede ser compacto, cerámico, placas solares, etc. (4) and upper (5) of such three-dimensional modules (3) and the facade cladding elements, such as auxiliary structure (9), ventilated façade air chambers (1 O) and supposed cladding (11) which can be compact, ceramic, solar panels, etc.
La puesta en obra de todos los elementos se realiza de forma rápida y perfectamente planificada, colocándose previamente planta por planta, los componentes o elementos de estructura prefabricada, para a continuación y mediante los medios de movilización adecuados colocarse los módulos tridimensionales (3) hasta completar la planta correspondiente. Posteriormente se repite el proceso para las demás plantas, y por último se realiza el montaje de los elementos de fachada. The commissioning of all the elements is carried out quickly and perfectly planned, placing the components or elements of prefabricated structure in advance, plant by plant, and then using the appropriate means of mobilization, place the three-dimensional modules (3) to complete the corresponding plant. Subsequently the process is repeated for the other plants, and finally the assembly of the facade elements is carried out.
Los plazos de ejecución de la construcción de un edificio de estas características están en el orden de un 30% del plazo de la misma construccin realizada por métodos mas tradiconales.
The deadlines for the construction of a building of these characteristics are in the order of 30% of the term of the same construction made by more traditional methods.
Claims (1)
- tridimensionales (3) son susceptibles de ser independientemente de la planta en que se coloquen. Three-dimensional (3) are likely to be independent of the plant in which they are placed.
- todos ellos iguales, everybody they equals,
- 5 5
- 5a.Sistema de construcción de edificios de mediana y gran altura, según reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque los arriostramientos de la estructura portante principal (2) son susceptibles de estar integrados en los elementos de fachada. 5a.System of construction of medium and high-rise buildings, according to claims 1 and 2, characterized in that the bracing of the main bearing structure (2) is capable of being integrated in the facade elements.
- 1 O 15 1 or 15
- 6a .Sistema de construcción de edificios de mediana y gran altura, según reivindicación 1, caracterizado porque los elementos de fachada exterior comprenden una estructura auxiliar (9) para un revestimiento ( 11), estableciéndose entre la correspondiente estructura principal de fachada y la estructura auxiliar (9) de ésta, una cámara de aire (1 O) para establecer una fachada ventilada. 6a. Medium and high-rise building construction system according to claim 1, characterized in that the exterior facade elements comprise an auxiliary structure (9) for a cladding (11), being established between the corresponding main facade structure and the auxiliary structure (9) of this, an air chamber (1 O) to establish a ventilated facade.
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