Mòdul de formigó, eMii-C
El mòdul de formigó és l’element estructural que conté tot l’equipament interior i acabats exteriors. La seva agrupació horitzontal i vertical permet la configuració d’edificis aprofitant la seva capacitat resistent com a unitat estructural i global. Per aconseguir aquesta unitat, el sistema d’unions s’ha desenvolupat amb criteris d’elasticitat estructural, assolint unes propietats sísmiques, acústiques i geològiques que asseguren un excel·lent comportament de l’edifici. El disseny d’unions i el plantejament de rapidesa de muntatge, permet aplicar-se a la inversa i obtenir edificis desmuntables en tots els casos (és una propietat intrínseca del sistema). En els casos d’edificació temporal, també pot plantejar-se la cimentació recuperable.
La unitat estructural de formigó armat es composa de dos forjats unidireccionals i dues parets de les mateixes característiques o pilars encastats als forjats, que asseguren la rigidesa horitzontal mitjançant la continuïtat de les armadures entre els plans horitzontals i verticals (propietats monolítiques del sistema). Tota aquesta rigidesa queda garantida pel sistema de formigonat continu sense unions mecàniques.
Tot el conjunt es pot treballar amb diferents composicions o geometries de forjats i parets, partint d’un dimensionat mínim de 20 cm en les lloses nervades horitzontals-verticals y resolent-se els espais inter-nervats amb llosa de 6 cm. Els dimensionats són ajustables per a cada cas segons càlcul estructural, així com les mesures dels mòduls, buits y voladissos a definir en cada projecte.
Més informació sobre el mòdul eMii-C:
Geomertia:
Les dimensions en planta i alçada dels mòduls s’adapta al projecte, limitant-se les mides a les restriccions de transport per a cada ubicació. Es recomana reduir al màxim els mòduls tipus en els que queda fixada l’amplada i l’alçada. A partir de cada mòdul tipus, es poden fer variants de longitud, voladís y buits, podent personalitzar-se en cada cas seguint les directrius de cada projecte. En la geometria s’integraran tots els condicionants de forma i ancoratge que se precisin, com ara per exemple passos d’instal.lacions, fixació de façanes.
Formigó:Es tracta d’ un formigó de classe H50 (50 MPa) autocompactant i armat de tipus passiu. Els recobriments, compacitat del material i resistència garanteixen una gran durabilitat i bones prestacions del producte acabat, adaptant-se en el seu procés a les condicions ambientals i resistència al foc.
Resistència al foc:D’acord amb la normativa vigent CTE (DB-SI), EHE-08 i l’Eurocodi 2, l’estructura dels mòduls CompactHabit compleix amb la resistència al foc normalitzada de R30 o R90 (depenent del projecte). Per a la construcció d’edificis de diferents usos que requereixin resistències al foc majors s’adequaran les geometries del formigó (nervadures i gruix de les lloses) segons els requeriments normatius o s’optarà per proteccions passives addicionals.
Insercions roscades i elements de posicionament i subjecció:La peça de formigó compta amb diferents elements roscats inserits, per a facilitar la connexió de peces en fases posteriors de la manipulació i/o muntatge. Per a realitzar un apilament precís, s’utilitzaran quatre cilindres sortints acabats en forma de con i amb l’extrem arrodonit. Aquests elements es troben inserits en quatre allotjaments integrats als cèrcols longitudinals superiors del sostre. Tot el conjunt actua tallant el pont acústic i al mateix temps, l’elasticitat del sistema actua com a amortidor en el moment de la manipulació amb la grua en la fase de l’acoblament i centrat. També poden integrar-se elements roscats i peces auxiliars per a ancoratges addicionals com ara façanes, estructures vàries, encavallades, etc., amb la finalitat d’evitar intervencions posteriors que puguin deteriorar el formigó i el seu armat.
Normativa que compleix CompactHabit® en el seu sistema estructural eMii-C:
- CTE DB SE Document Bàsic de Seguretat Estructural del Codi Tècnic de l'Edificació.
- EHE-2008 Instrucció de formigó estructural.
- EUROCÓDIGO 1: Bases de projecte i accions en estructures.
- EUROCÓDIGO 2: Projecte d’ estructures de formigó.
- EAE 2011 EAE és la Instrucció Espanyola d’ Acer Estructural.
- EUROCÓDIGO 3: Projecte d’ estructures d’acer.
- EUROCÓDIGO 4: Projecte d’ estructures mixtes d’ acer i formigó.
Prestacions del producte
El Document d’Avaluació Tècnica Europeu (ETA) per a un producte de la construcció és una avaluació tècnica favorable respecte a l’adequació del producte per a l’ús assignat, basada en el compliment dels sis Requisits Essencials (RE) establerts a la Directiva 89/106/CEE de Productes de la construcció (CPD):
- RE 1 Resistència mecànica i estabilitat.
- RE 2 Seguretat en cas d’incendi.
- RE 3 Higiene, salut i medi ambient.
- RE 4 Seguretat d’ús.
- RE 5 Protecció contra el soroll.
- RE 6 Estalvi d’energia i aïllament tèrmic.
L'ETA estableix el marc normatiu regulatori necessari per a tot producte que es posi al mercat, en el cas que no existeixi normativa que sigui d’aplicació per l’esmentat producte, per tal d’assegurar i garantir que aquest compleix els requeriments necessaris per la seva posada en servei.
Els mòduls tridimensionals monolítics de formigó armat d’alta resistència CompactHabit disposen de l'ETA11/0266.
Avaluació del sistema
L’avaluació del sistema CompactHabit®, necessària per la concessió de l'ETA 11/0266, l’ha realitzat l’Institut de Tecnologia de la Construcció de Catalunya (ITeC), organisme autoritzat (Approval Body) i pertanyent a l’EOTA (European Organisation for Technical Approvals).
L’organisme autoritzat ITeC ha realitzat un anàlisi exhaustiu i una revisió dels mòduls CompactHabit i de la sistemàtica establerta per la seva producció, segons disposicions i requeriments establerts a la guia ETAG 023 Prefabricated building units i a Guidance paper B: Definition of factory production control in technical specifications for construction products.
A tal efecte s’han controlat i determinat les condicions del procés de fabricació dels mòduls tridimensionals monolítics de formigó armat d’alta resistència CompactHabit, abastant l’esmentada avaluació els següents aspectes principals:
- Criteris de disseny del sistema CompactHabit®.
- Procés de fabricació dels mòduls.
- Execució de fonamentació específica a l’obra.
- Sistemàtica de posada a l’obra dels mòduls.
Avaluació Tècnica Europea dels mòduls CompactHabit®
L'ETA 11/0266, concedit als mòduls industrialitzats de formigó armat CompactHabit, és la Norma harmonitzada que estableix i valida els procediments operatius que es realitzen al centre productiu de CompactHabit a Cardona durant tot el procés de producció dels mòduls de formigó mitjançant el sistema eMii, abastant les fases de:
- Desenvolupament del producte.
- Aprovisionament dels materials.
- Producció de mòduls.
- Posada final en obra.
Elements estructurals complementaris
1. Recolzaments elàstics: tenen una gran capacitat estructural a base de coixins compactes, una gran durabilitat i bon comportament davant el foc amb garanties de llarg termini.
2. Concepte estructural: el comportament de transmissió dels esforços és lineal, como si es tractés d’una paret de càrrega. Per a aproximar-nos a aquest concepte, es dividirà la longitud de la zona de recolzament o paret, en trams cada 0,90m, que correspondran amb els punts de contacte o recolzaments.
3. Unions entre mòduls i fonamentació: són les 4 peces d’unió transversal situades als angles superiors i que donen a les façanes, les que s’encarreguen d’aquests. Aquestes peces, mitjançant connexions mecàniques, permeten conduir les càrregues i resoldre el lliscament d’un mòdul respecte un altre. La solució és aplicable a tots els nivells, fins i tot en la unió amb la fonamentació.
4. Fonamentació: la fonamentació és la base de l'inici de l'edifici. La precisió, és essencial a l'hora de l'anivellament dels recolzaments.
Mòdul híbrid, eMii-CS
El mòdul d’estructura combinada és l’element tridimensional que, mitjançant la seva agrupació, permet la construcció d’edificis. Per aconseguir aquesta funcionalitat, el mòdul ha de ser suficientment rígid per donar estabilitat global al conjunt, tot assumint les càrregues i els esforços horitzontals de vent i sismes.
El mòdul es composa d’un forjat inferior, pilar i estructura metàl·lica amb arriostraments i estructura de sostre o coberta. Aquesta estructura metàl·lica superior pot ser substituïda per un forjat de característiques similars a l’inferior.
Les solucions de forjat poden ser diverses, de formigó massís (llosa armada), de formigó amb alleugeriment o solucions mixtes amb estructures metàl·liques i formigó armat.
Per a aconseguir la conformació de l’edifici, CompactHabit® ha desenvolupat diferents solucions d’unió i recolzaments que permeten muntar i desmuntar l’edifici amb gran facilitat i rapidesa. Les unions poden ser elàstiques o rígides, segons les necessitats de càlcul estructural i acústica. També poden solucionar-se amb unions rígides o semirígides no desmuntables. Totes aquestes variants faciliten l’ adaptació del sistema a las diferents condicions que puguin tenir els edificis a construir.
Per a cada projecte, es fa una anàlisi exhaustiva dels condicionants de l’edifici i del seu comportament estructural, utilitzant d’ aquesta manera els mitjans i elements desenvolupats per CompactHabit® per tal de construir-lo amb les millors prestacions. Tot el conjunt i el seu sistema es composa del mòdul d’estructura hibrida, recolzaments i unions mecàniques entre ells que es repeteixen amb l’opció d’unitats iguals o diferenciades pel que fa a distribució i geometria.
Més informació sobre el mòdul:
Geometria:
Les dimensions en planta i alçada dels mòduls s’adapten al projecte, limitant les mides a les restriccions de transport per a cada ubicació. Es poden fer cares no paral·leles i alçades variables, horitzontals o inclinades, sent la distribució de pilars la resultant de la distribució arquitectònica, càlcul estructural i manipulació del mòdul. Amb tot això s’obté una gran flexibilitat en l’adaptació arquitectònica.
Formigó:Es tracta de formigó de classe H25 com a mínim, amb armat de tipus passiu. Els recobriments garanteixen la durabilitat i unes bones prestacions del producte acabat, adaptant-se els recobriments, armats, altura de forjat i solució constructiva amb la finalitat d’optimitzar la solució final particular per a cada cas.
Acer:Normalment s’utilitza acer S275JR per a elements estructurals i S235JR per als secundaris, podent-se adaptar el sistema a les necessitats de càlcul. L’acabat pot ser galvanitzat o pintat, segons exigències de projecte.
Resistència al foc:D’acord amb la normativa vigent CTE (DB-SI), EHE-08 i Eurocodi 2 – 3 y 4, l’estructura dels mòduls CompactHabit® compleix amb la resistència al foc normalitzada de R30, R60 o R90 (segons exigències normatives). Per a les parts dels edificis que necessitin major resistència al foc, podran adaptar-se els recobriments de formigó i proteccions de les estructures metàl·liques, segons requeriments exigits.
Normativa que compleix CompactHabit® en el seu sistema estructural eMii-CS:
- CTE DB SE Document Bàsic de Seguretat Estructural d’Acer del Codi Tècnic de l’Edificació.
- EAE 2011 EAE és la Instrucció Espanyola d’Acer Estructural.
- EUROCODI 1: Bases de projecte i accions en estructures.
- EUROCODI 2: Projecte d’estructures de formigó.
- EUROCODI 3: Projecte d’estructures d’acer.
- EUROCODI 4: Projecte d’estructures mixtes d’acer i formigó.
Fonamentacions
Segons la tipologia d’edifici, es plantejaran solucions diferents per a la fonamentació. Hi haurà la possibilitat d’emprar solucions tradicionals o solucions semi-industrialitzades mitjançant l'ús d'una jàssera prefabricada de formigó o bé segons el sistema dissenyat per Compacthabit per a cada edifici en concret.
Solucions de fonamentació pels dos sistemes:
1. Directament sobre el terreny
-
Fonamentacions superficials:
- Bigues i riostres prefabricades (mínim formigonat de la base de suport per a assentament dels prefabricats). Les riostres poden ser in situ.
- Semi-bigues i riostres prefabricades, amb formigonat de sabata correguda (encofrada o en rasa). Les riostres poden ser in situ.
- Fonamentació convencional de pilots o micropilots amb sabata correguda o pous més riostra, amb aplicació d'inserits dissenyats per CompactHabit, situats en la part superior de la zona formigonada.
- Fonamentació recuperable. Bigues de fonamentació i riostres prefabricades amb unions cargolades i protegides, que faciliten la recuperació al 100 % de la fonamentació en cas de desmuntar l'edifici.
-
Fonamentacions profundes:
- Semi-bigues i riostres prefabricades, amb formigonat de sabata correguda a manera d’encep per l’aplicació de pilots o micropilots. Les riostres poden ser in situ.
- Fonamentació convencional de pilots o micropilots amb de sabata correguda o pous més riostres, amb aplicació d'inserits dissenyats per CompactHabit, situats en la part superior de la zona formigonada.
2. Sobre estructures fonamentades convencionalment:
Aquestes estructures poden ser de planta soterrani, planta baixa o altres situacions i es poden realitzar in situ o prefabricades. Generalment, la superfície de contacte on es recolzen els mòduls sol ser un entramat de jàsseres, sense necessitat de construir un forjat.
A la part superior de les jàsseres, o superfície de suport, es col·loquen uns inserits dissenyats per CompactHabit per garantir la unió i el nivell dels mòduls a apilar.
En tots els casos, CompactHabit estudia i calcula les solucions apropiades en cada cas, en coordinació amb l'equip tècnic redactor del projecte, aportant les dades necessàries de càlcul que puguin precisar-se per al dimensionament de la fonamentació.
Altres sistemes: Acabats
Revestiments i tancaments compatibles amb el sistema:
Les solucions que es poden utilitzar per als revestiments interiors i les façanes no tenen limitacions respecte la construcció habitual, simplement caldrà tenir en compte que és molt important utilitzar materials de fàcil aplicació en sec.
Cobertes compatibles amb el sistema:
El sistema CompactHabit preveu el muntatge de cobertes prefabricades industrialment junta o independentment del mòdul i la realització de cobertes in situ amb els mètodes propis de la construcció tradicional.
Compatibilitat del sistema amb les instal·lacions:
Les instal·lacions seguiran esquemes amb criteris de producció en sèrie i d’industrialització. Les solucions quedaran limitades per les normatives vigents aplicables a la construcció tradicional.
Elements auxiliars que formen part del sistema:
Els elements que complementen l’edifici a nivell funcional, como són les escales, els ascensors i altres equipaments, respondran a solucions tècniques adaptades per a cada projecte, prioritzant els criteris de muntatge ràpid i d’acord amb la seqüència de construcció de l’edifici.
Muntatge
En el muntatge d’un edifici podem diferenciar dues fases: fonamentació i apilament dels mòduls. El tipus de fonamentació dependrà de la solució més adequada segons les característiques del terreny i del projecte. En general però, el primer pas consistirà en definir els nivells de la fonamentació i en marcar els eixos de replanteig. Posteriorment s’excavarà el terreny segons el sistema de fonamentació previst, s’aplicarà el formigó de neteja i es distribuirà l’armat segons el projecte. Fins aquí, podem dir que els passos es corresponen amb els d’una obra tradicional.
A continuació, mitjançant els utillatges específics per a cada fonamentació, es replantejarà l’anivellament de les jàsseres de fonamentació o del sistema previst per CompactHabit, per a rebre els mòduls. Tot seguit es formigonarà la fonamentació in situ, garantint el monolitisme amb les peces industrialitzades. També es comprovarà taquimètricament el nivell de les superfícies de recolzament dels mòduls.
El sistema també permet la ubicació de mòduls sobre planta soterrani o planta baixa, construïdes amb sistemes tradicionals o industrialitzats, permetent la convivència entre construcció modular i tradicional.
L’ordre de muntatge dels mòduls es farà de dreta a esquerra o a la inversa, en funció de la ubicació de la grua, de la posició relativa dels mòduls i del seu recorregut de gir.
Manteniment
El sistema de construcció amb mòduls industrialitzats de CompactHabit no requereix més manteniment que el que requereix un edifici d’obra tradicional. És més, el fet d’ésser un sistema industrialitzat permet una ràpida traçabilitat dels materials i components, per a poder donar un excel·lent servei postvenda.
Vida útil de l'edificació:
Els edificis construïts amb mòduls industrialitzats de CompactHabit, garantiran una durabilitat de fins a 100 anys, segons el que estableix la instrucció espanyola de formigó estructural (EHE) i l’Eurocodi 2.
Mitjans de transport i elevació
El desplaçament del mòdul completament finalitzat des de la fàbrica fins a l’obra es realitza mitjançant un transport especial limitat a una amplada de 5m, 4,5m d’alçada i fins a 40m de llargada màxima.
En relació amb la càrrega, el límit és de 70T o 90T depenent de la carretera. El mitjà de transport és una plataforma extensible amb tractora. El moviment del mòdul es realitza a la fàbrica amb un pont grua i a l’obra s’utilitza una grua mòbil.
Design-Build per una construcció resilient
En construcció tradicional els criteris d’edificis monolítics i amb gran rigidesa són els habituals i, com a conseqüència, hi apareixen fissures i esquerdes derivades del moviment natural de tot l’edifici. Moviments a conseqüència de la flexió, reològiques, assentaments, vibracions, etc.
La solució estructural de CompactHabit, aporta, des d’aquest punt de vista, una gran millora que es demostra en el mateix plantejament. L’edifici està fraccionat des de la mateixa estructura i fins al tancament de façana. Això vol dir que tots els possibles moviments descrits anteriorment, queden absorbits per les mateixes juntes i la flexibilitat del sistema, aportant una gran fiabilitat en la conservació de l’edifici per qüestions estructurals.
Si analitzem un cas crític de sinistralitat, com pot ser un incendi, una explosió...etc, la recuperació de l’estructura d’un edifici convencional requereix grans esforços econòmics i temporals. En el cas del sistema CompactHabit, la reparació no representa cap problema; simplement es desensamblarien els ancoratges accessibles des de la façana i amb la grua es desmuntaria la part afectada de l’edifici que requerís ser substituïda per mòduls equivalents.
