ES2458917B1 - Vivienda unifamiliar de estructura modular - Google Patents
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Abstract
Vivienda unifamiliar de estructura modular que comprende cimentación, estructura portante, forjado de cubierta, cerramientos exteriores, cubiertas, tabiquería interior, y acondicionamiento e instalaciones, caracterizada porque la estructura portante de cada vivienda se conforma a partir de varios módulos de dimensiones iguales, no siendo el módulo de dimensiones fijas, pudiendo adaptarse según necesidades, donde los cerramientos exteriores presentan una doble cámara de aire, definiéndose en la cubierta y en los cerramientos exteriores una cámara de aire no ventilada que puede estar rellena de espuma de poliuretano proyectada. Gracias a la configuración de la fachada se consigue un comportamiento térmico y acústico óptimo y, por otro lado, gracias a que presenta un único tipo modular permite industrializar el proceso de construcción con los fines de ahorro y sostenibilidad derivados de la rapidez y eficiencia del sistema productivo.
Description
DESCRIPCIÓN
Vivienda unifamiliar de estructura modular.
OBJETO DE LA INVENCIÓN 5
Es objeto de la presente invención, tal y como el título de la invención establece, una vivienda unifamiliar de estructura modular, es decir, hace referencia a una vivienda que se construye a partir de un único módulo, combinando convenientemente una serie de módulos, de acuerdo al diseño final que se quiera conseguir de la vivienda. 10
Los diferentes tipos de viviendas y combinaciones están compuestos por un número indeterminado de módulos de dimensiones iguales, siendo el módulo utilizado en la construcción de cada vivienda único. El módulo no tiene por qué tener unas dimensiones fijas pudiendo adaptarse según necesidades y requerimientos.
15
Caracteriza a la presente invención la especial configuración diseño y combinación de todos y cada uno de los elementos que intervienen en la construcción de una vivienda, que presenta como particularidad más destacable el empleo de un único tipo modular que permite industrializar el proceso de construcción con los fines de ahorro y sostenibilidad derivados de la rapidez y eficiencia del sistema productivo.
20
Por lo tanto, la presente invención se circunscribe dentro del ámbito de fabricación o construcción de viviendas unifamiliares a partir de elementos estándares y conocidos.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
25
En el estado de la técnica relativo a la construcción de viviendas son conocidos los sistemas prefabricados, que partiendo de una serie de elementos estándares de dimensiones y calidades uniformizadas permiten la construcción de viviendas predefinidas.
Si bien se consigue que el proceso de fabricación y construcción se vea simplificado al estar los cerramientos, 30 paramentos y forjados prefabricados de antemano, no es posible realizar un diseño diferente del previamente definido, quedando limitada la construcción a un único diseño. En caso de querer cambiar el diseño final de la construcción obliga a cambiar los elementos prefabricados.
Por otro lado, en los sistemas constructivos clásicos las fachadas realizadas con dos hojas de fábrica con cámara de 35 aire intermedia o aislamiento térmico interior, presentan un comportamiento térmico y acústivo susceptible de ser mejorado, no logrando un ahorro energético óptimo.
Por lo tanto, es objeto de la presente invención desarrollar un sistema constructivo para vivienda unifamiliar que partiendo de elementos prefabricados o semi prefabricados supere los inconvenientes apuntados en las 40 construcciones prefabricadas, de falta de flexibilidad en el diseño final de la vivienda, y del mejora el aislamiento térmico y acústico además del ahorro energético, desarrollando una vivienda como la que a continuación se describe y queda recogida en su esencialidad en la reivindicación primera.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN 45
Es objeto de la presente invención una vivienda unifamiliar de estructura modular, es decir, que partiendo de un modulo dimensional único se pueda diseñar una vivienda con un diseño tal que albergue todas las necesidades programáticas de una vivienda unifamiliar, de manera que permite simplificar la estructura, permita el montaje de pórticos completos en taller, y el adosamiento de nuevos módulos o eliminación de nuevos módulos para aumentar o 50 disminuir el programa de vivienda, incluso cambiar la configuración inicial, sin que el resto de la vivienda se vea influido, significativamente.
Los diferentes tipos de viviendas y combinaciones están compuestos por un número indeterminado de módulos de dimensiones iguales. 55
Los módulos empleados en la construcción de cada vivienda son dimensionalmente únicos, pudiendo variar en dimensiones de vivienda a vivienda según se requiera, siempre y cuando se guarde la proporción y se mantengan iguales los módulos empleados para cada vivienda
60
Gracias a que la vivienda se construye a partir de un único tipo modular es posible industrializar el proceso de construcción con el consiguiente ahorro y sostenibilidad derivados de la rapidez de ejecución y eficiencia del sistema productivo.
Gracias al uso de un módulo básico que se puede complementar con módulos adicionales se puede diseñar en superficie y en altura la vivienda que se desee, pudiendo ser posible el complemento con elementos de mobiliario de jardín hasta la dotación de infraestructuras especiales o cierres de parcela y sistemas de implantación de la vegetación.
5
En la construcción de la vivienda se tienen en cuenta todos los elementos constructivos que forman parte de la misma, desde la cimentación, la estructura portante, la estructura horizontal, los cerramientos exteriores, cubiertas, tabiquería interior, y acondicionamiento e instalaciones.
La cimentación se desarrolla de un modo tradicional que dependerá de la naturaleza geológica y geotécnica del 10 terreno, que en una posible forma de realización será a base de forjado sanitario de hormigón armado sobre muretes perimetrales que descansan sobre zapatas corridas de hormigón armado.
En cuanto a la estructura portante, será tal que se define a partir de un módulo dimensional único, conformado por una serie de elementos de soporte horizontal y vertical y es el elemento generador de la vivienda permitiendo un 15 diseño que atienda a las diferentes necesidades programáticas de la vivienda final.
El forjado de cubierta responde a una tipología de forjado de chapa colaborante, siendo un forjado de hormigón ligero. En cuanto a la cimentación o forjado de piso de planta baja, éste será variable dependiendo de la naturaleza del terreno en cada unidad fabricada, si bien en una posible forma de realización será un forjado sanitario de 20 hormigón armado autorresistente, unidireccional de vigueta 21+5 con bovedilla de hormigón, intereje de vigueta de 70 cm, armaduras de acero corrugado y mallazo de reparto de malla electrosoldada apoyado sobre muretes de hormigón armado.
En cuanto a los cerramientos de fachadas, éstos se componen de tres capas, una capa interior, una central y una 25 exterior.
La capa central es un panel sándwich de acero galvanizado relleno de espuma rígida de poliuretano, colocado atornillado a la estructura portante y que permite el cerramiento de todo el edificio.
30
La capa exterior comprende un entramado de travesaños y montantes de aluminio que permiten la creación de una cámara de aire ventilada sobre la que se colocan los diferentes tipos de acabado de la vivienda. Esta primera cámara de aire permite dotar a la vivienda de un primer sistema de control térmico, y el hecho de disponer de esta zona de ventilación impide el enfriamiento directo o indirecto de la capa central. Los revestimientos empleados pueden ser desde cerámicos, piedra, vidrio, acero cortén, o cualquier otro material empleado en el cerramiento de 35 fachadas.
La capa interior que consiste en una segunda cámara de aire, en este caso no ventilada y un sistema trasdosado a base de dobles planchas de cartón yeso colocadas sobre un entramado metálico de acero galvanizado con lana de roca como aislante entre el entramado metálico, que, junto a la cámara de aire no ventilada potencia el efecto de 40 control térmico y de ahorro energético.
La cámara de aire no ventilada de la capa interior, podría rellenarse de espuma de poliuretano proyectada en función de la ubicación de la vivienda para dotar de más resistencia térmica al cerramiento.
45
El sistema de cubierta se conforma partiendo del forjado de hormigón aligerado de chapa colaborante, sobre el que se dispone una cámara de aire, que ayuda a la eficiencia térmica del conjunto, y un sistema de cubrición con paneles sándwich de chapa galvanizada y poliuretano parecidos a los usados en las fachadas.
La cámara de aire no ventilada definida en la cubierta, podría rellenarse de espuma de poliuretano proyectada en 50 función de la ubicación de la vivienda para dotar de más resistencia térmica al cerramiento.
La tabiquería interior de la vivienda se realiza por medio de tabique autoportante de doble capa de yeso laminado con perfiles interiores de acero galvanizado y relleno de aislante acústico térmico.
55
La carpintería interior es de madera de tipo abatible.
Respecto de los sistemas de acondicionamiento de las instalaciones, podrán contar con todas aquellas instalaciones necesarias para un correcto uso y protección de la vivienda comprendiendo:
- Sistemas de protección contra incendios 60
- Sistemas de electricidad
- Sistemas de fontanería
- Sistemas de residuos sólidos y líquidos
- Sistemas de ventilación
- Sistemas de telecomunicaciones 65
- Sistemas de instalaciones térmicas del edificio
- Sistemas de energía solar térmica
Por descontado todas las viviendas contarán con el equipamiento mínimo necesario como baños, aseos, cocina, además podrán contar con medios de cierre de parcela, porche, piscina 5
EXPLICACION DE LAS FIGURAS
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se 10 acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente.
En la figura 1, podemos observar la representación de la planta de una vivienda realizada a base de una única tipología de módulo o módulo básico. 15
En la figura 2, podemos observar diferentes agrupaciones de módulos, que permiten configurar diferentes tipologías de viviendas a partir de un único módulo.
En la figura 3, se observan las plantas de una vivienda unifamiliar de dos plantas. 20
En la figura 4, se muestra un esquema estructural como los anteriormente representados.
En la figura 5, se muestra una representación de un forjado de cubierta de chapa colaborante.
25
En la figura 6, se muestra un corte transversal al cerramiento de fachadas donde se pueden apreciar las tres capas que conforman el cerramiento de fachadas.
En la figura 7, se muestra el subsistema de cubierta y las diferentes partes que lo conforman.
30
En la figura 8 se muestra una representación de una estructura portante o estructura de los módulos básicos donde se han identificado los elementos de la misma.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN.
35
A la vista de las figuras se describe seguidamente un modo de realización preferente de la invención propuesta.
En la figura 1 podemos observar el plano de una vivienda que se conforma a partir de un una única tipología de módulo (1) o módulo básico que combinado con otros módulos iguales permite albergar todas las necesidades programáticas de una vivienda unifamiliar. 40
En la figura 2, se observan diferentes tipologías de viviendas conformadas a partir del módulo básico. Este módulo básico en una posible forma de realización, y nunca con carácter limitativo pudiera tener unas dimensiones en planta del orden de 4 metros de largo por tres metros de ancho.
45
El módulo básico generador de la vivienda ofrece una rigidez extrema al existir un único módulo estructural ofreciendo una flexibilidad máxima por cuanto permite componer las viviendas según necesidades o gustos.
Los módulos dimensionales únicos comprenden una estructura metálica de pórticos planos con nudos semi-rígidos, de pilares de acero de sección “U” o cuadrada y vigas de canto de sección en “U” en función de las luces a salvar. 50
En una posible forma de realización los perfiles empleados para la construcción de los módulos básicos son tres:
- Perfiles UPN 140 para todos los soportes y vigas de la vivienda
- Perfiles L-60.60.6 y tubulares 60.606.6 para todos los elementos de arriostramiento horizontal y montantes de sujeción de carpintería y fachada 55
- Perfiles L40.40.4 para todos los elementos de arriostramientos en cruz de San Andrés.
Estas estructuras son unas posibles, sin bien, dependiendo del tamaño del modulo y de la configuración, en una o dos plantas, de la viviendas, podrán requerir los ajustes que se obtengan de los cálculos correspondientes.
60
Se trata de una estructura metálica de pórticos planos con nudos semi-rígidos, de pilares de acero de sección UPN 140 o cuadrada y vigas de canto de sección en “U” en función de las luces a salvar.
En la figura 3, se muestra una vivienda unifamiliar de dos plantas conformada a partir de los módulos básicos. En la figura 4, se muestra otra posible configuración del conjunto. 65
En la figura 5 se muestra la representación de un forjado de cubierta (2) de chapa colaborante, que en una posible forma de realización es una losa de 14 cm de espesor que comprende una base (2.1) de 8cm de espesor de la que emergen unos salientes (2.2) de 6cm de altura , idónea para salvar luces de 3 metros, que se corresponde con la dimensión más corta del módulo base de la vivienda, y que se apoya sobre el ensamblaje de todos los pórticos de los módulos previamente terminados. 5
En cuanto a la cimentación o forjado de piso de planta baja, éste será variable dependiendo de la naturaleza del terreno en cada unidad fabricada, si bien en una posible forma de realización será un forjado sanitario de hormigón armado autorresistente, unidireccional de vigueta 21+5 con bovedilla de hormigón, intereje de vigueta de 70 cm, armaduras de acero corrugado y mallazo de reparto de malla electrosoldada apoyado sobre muretes de hormigón 10 armado.
En la figura 6 se muestra una representación del sistema de cerramientos de fachadas (3) , que cuenta con tres capas, una capa exterior (4), una central (5) y una interior (6).
15
La capa exterior (4) comprende unos acabados (4.2) montados y fijados sobre unos entramados (4.1) de travesaños y montantes que permiten la creación de una cámara de aire ventilada, esta cámara de aire permite dotar a la vivienda de un primer sistema de control térmico, ya que impide el calentamiento y enfriamiento directo de la capa central.
20
Los entramados (4.1) se anclan a la estructura de las vigas metálicas de la parte superior e inferior y apoyan sobre un perfil metálico en “L” (4.3) que se ancla a la cimentación con el fin de que existan las menores cargas cortantes sobre los paneles sandwhich.
La capa central (5) es un panel sándwich de acero galvanizado relleno de espuma rígida de poliuretano fijado a la 25 estructura portante y que permite la configuración espacial de todo el edificio.
La capa interior (6) comprende una segunda cámara de aire (6.2) no ventilada, dentro de la cual se incluye una estructura de soporte (6.3) sobre la que se fija y apoya un sistema de trasdosado a base dobles paneles cartón-yeso (6.1), fijado sobre la estructura de soportes (6.3) alojada en la cámara de aire (6.2), que es no ventilada , junto 30 con lana de roca (6.4) como aislante del entramado metálico.
La cámara de aire no ventilada (6.2), podría rellenarse de espuma de poliuretano proyectada en función de la ubicación de la vivienda para dotar de más resistencia térmica al cerramiento.
35
Gracias a la configuración de la fachada se consigue un comportamiento térmico y acústico óptimo, por cuanto existen diferentes capas de materiales con diferentes características cada una que permiten tamizar el sonido de forma contundente y que debido a las cámaras de aire y los niveles de aislamiento térmico, el ahorro energético y el comportamiento térmico es óptimo.
40
En la figura 7, se muestra el sistema de cubierta que partiendo de un forjado aligerado (2) de chapa colaborante, sobre él se dispone una serie de elementos que conforman una cámara de aire (8) no ventilada. Así el sistema de cubierta comprende:
- Un panel sándwich aislante (7.1) bajo el cual se disponen
- Una serie de correas longitudinales (7.2) fijadas sobre 45
- Unos perfiles transversales de soporte de cobertura (7.3)
- El forjado aligerado (2) de chapa colaborante
- Unos tirantes (7.4) de que partiendo desde el forjado aligerado soportan un
- Falso techo laminado (7.5).
50
La cámara de aire (8) no ventilada queda comprendida entre el panel sándwich aislante (7.1) y el forjado aligerado (2).
La cámara de aire no ventilada (8) definida en la cubierta, podría rellenarse de espuma de poliuretano proyectada en función de la ubicación de la vivienda para dotar de más resistencia térmica al cerramiento. 55
En la figura 8 se muestra una estructura portante o estructura de los módulos básicos donde se puede aprecian que comprende una serie de pilares (9) unidos en sus extremos superiores por unas vigas (10), y en sus extremos inferiores por unos elementos horizontales (11), fijados éstos últimos a una cimentación (12)
60
Descrita suficientemente la naturaleza de la presente invención, así como la manera de ponerla en práctica, se hace constar que, dentro de su esencialidad, podrá ser llevada a la práctica en otras formas de realización que difieran en detalle de la indicada a título de ejemplo, y a las cuales alcanzará igualmente la protección que se recaba, siempre que no altere, cambie o modifique su principio fundamental.
65
Claims (13)
-
REIVINDICACIONES1.- Vivienda unifamiliar de estructura modular que comprende cimentación, estructura portante, forjado de cubierta, cerramientos exteriores, cubiertas, tabiquería interior y acondicionamiento e instalaciones, donde la estructura portante se conforma a partir de varios módulos de dimensiones iguales para cada vivienda y donde los 5 cerramientos exteriores presentan una doble cámara de aire, caracterizado porque el sistema de cubierta parte de un forjado aligerado (2) de chapa colaborante, sobre él que se dispone una serie de elementos que comprenden desde la parte superior hacia la inferior de:- Un panel sándwich aislante (7.1) bajo el cual se disponen- Una serie de correas longitudinales (7.2) fijadas sobre 10- Unos perfiles transversales de soporte de cobertura (7.3)- El forjado aligerado (2) de chapa colaboranteDonde entre el panel sándwich aislante (7.1) y el forjado aligerado (2) se forma una cámara de aire (8) no ventilada - 2.- Vivienda unifamiliar de estructura modular, según la reivindicación 1, caracterizada porque, los módulos de 15 dimensiones iguales comprenden una estructura metálica de pórticos planos con nudos semi-rígidos, de pilares de acero de sección “U” o cuadrada y vigas de canto de sección en “U” en función de las luces a salvar.
- 3.- Vivienda unifamiliar de estructura modular, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque los perfiles empleados para la construcción de los módulos básicos son tres: 20- Perfiles UPN 140 para todos los soportes y vigas de la vivienda- Perfiles L-60.60.6 y tubulares 60.606.6 para todos los elementos de arriostramiento horizontal y montantes de sujeción de carpintería y fachada- Perfiles L40.40.4 para todos los elementos de arriostramientos en cruz de San Andrés.25
- 4.- Vivienda unifamiliar de estructura modular, según la reivindicación 1, caracterizada porque que el forjado de cubierta es una losa de 14 cm de espesor que comprende una base (2.1) de 8cm de espesor de la que emergen unos salientes (2.2) de 6cm de altura
- 5.- Vivienda unifamiliar de estructura modular, según la reivindicación 1, caracterizada porque el forjado de planta 30 baja es un forjado sanitario de hormigón armado autorresistente, unidireccional de vigueta 21+5 con bovedilla de hormigón, intereje de vigueta de 70 cm, armaduras de acero corrugado y mallazo de reparto de malla electrosoldada apoyado sobre muretes de hormigón armado.
- 6.- Vivienda unifamiliar de estructura modular, según la reivindicación 1, caracterizada porque los cerramientos de 35 fachadas (3) cuentan con tres capas, una capa exterior (4), una central (5) y una interior (6).
- 7.- Vivienda unifamiliar de estructura modular, según la reivindicación 6, caracterizada porque la capa exterior (4) comprende unos acabados (4.2) montados y fijados sobre unos entramados (4.1) de travesaños y montantes que permiten la creación de una cámara de aire ventilada; la capa central (5) es un panel sándwich de acero galvanizado 40 relleno de espuma rígida de poliuretano fijado a la estructura portante , mientras que finalmente la capa interior (6) comprende una segunda cámara de aire (6.2) no ventilada, dentro de la cual se incluye una estructura de soporte (6.3) sobre la que se fija y apoya un sistema de trasdosado a base dobles paneles cartón-yeso (6.1),
- 8.- Vivienda unifamiliar de estructura modular, según la reivindicación 7, caracterizada porque en la cámara de aire 45 no ventilada (6.2) entre la estructura soporte (6.3) se emplea lana de roca (6.4) como aislante.
- 9.- Vivienda unifamiliar de estructura modular, según la reivindicación 7, caracterizada porque la cámara de aire no ventilada (6.2) está rellena de espuma de poliuretano proyectada.50
- 10.- Vivienda unifamiliar de estructura modular, según la reivindicación 1, caracterizada porque la cámara de aire no ventilada definida en la cubierta, está rellena de espuma de poliuretano proyectada.
- 11.- Vivienda unifamiliar de estructura modular, según la reivindicación 1 caracterizada porque bajo el forjado aligerado (2) se dispone un falso techo (7.5) suspendido del forjado aligerado (2) por medio de unos tirantes (7.4). 55
- 12.- Vivienda unifamiliar de estructura modular, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque el módulo básico de partida cuenta con unas dimensiones en planta del orden de tres metros de ancho por cuatro metros de largo.60
- 13.- Vivienda unifamiliar de estructura modular, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque la vivienda cuenta con alguno o con todos los sistemas a continuación expuestos:- Sistemas de protección contra incendios- Sistemas de electricidad- Sistemas de fontanería 65- Sistemas de residuos sólidos y líquidos- Sistemas de ventilación- Sistemas de telecomunicaciones- Sistemas de instalaciones térmicas del edificio- Sistemas de energía solar térmica 5
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