fachadas de hormigÓn arquitectÓnico

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Para difusion de asociacion nacional de fachadas de hormigon arquitectonico: http://www.panelarquitectonico.org/

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Edicio Beatriz (Madrid)

FACHADAS DE HORMIGN ARQUITECTNICO

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ANfhARQ

NDICE

FACHADAS DE HORMIGN ARQUITECTNICO

05 07 11 15 21 35 39 45 47 51

Introduccin

Fachadas de hormign arquitectnico

Propiedades

Informacin bsica para el proyecto

Realizaciones

Fabricacin

Puesta en obra3

Mantenimiento

ANfhARQ

Sostenibilidad

Normativa

INTRODUCCIN

FACHADAS DE HORMIGN ARQUITECTNICO

La Arquitectura moderna, cuando se origin, no fue un simple cambio de estilo, fue una profunda revolucin que transform la forma de construccin GLENN MURCUTT

La Arquitectura moderna, cuando se origin

La constante evolucin en el diseo y tecnologa dentro de la industria de las fachadas de hormign arquitectnico ha provocado que un grupo de fabricantes nos plantesemos la necesidad de reunir en un documento toda la informacin sobre caractersticas y aplicaciones que esta solucin ofrece al mercado. El objetivo fundamental de este manual es, por un lado, aportar sugerencias, directrices y normas bsicas para obtener los despieces idneos de las fachadas, conjugando racionalizacin y creatividad. Y por otro, promocionar el uso de las fachadas de hormign arquitectnico. Tambin hemos pretendido aportar nuestro granito de arena a conseguir un desarrollo urbano sostenible, adaptndonos a las nuevas exigencias en materia de sostenibilidad. Aquellos que tengan experiencia prctica en la utilizacin de fachadas de hormign arquitectnico, descubrirn nuevas posibilidades de uso y diseo. A otros les aportar los conocimientos bsicos necesarios para iniciar su andadura por el apasionante mundo del Hormign Arquitectnico. Quisiramos tambin homenajear a las empresas pioneras en este sistema constructivo y que por diversas circunstancias han desaparecido. Empresas como Butsem, Prefabricados Bein o Schokbeton Espaola, que gracias a su esfuerzo, empuje y visin de futuro, iniciaron all por los aos 50 y 60 la difcil andadura en el mercado de nuevas tecnologas. Finalmente, agradecer al lector la dedicacin de su tiempo al abrir las pginas de este manual, ya sea por inters, necesidad o mera curiosidad.

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ANfhARQ

FACHADAS DE HORMIGN ARQUITECTONICO - FHArq

FACHADAS DE HORMIGN ARQUITECTNICO

En la arquitectura, el orgullo del hombre, su triunfo sobre la gravitacin, su voluntad de poder, asume una forma visible NIETZSCHEToda edicacin necesita una piel que le proteja y le aporte identidad y diferenciacin frente a las dems. Las fachadas de hormign arquitectnico ofrecen la solucin a estas necesidades adems de reunir excelentes cualidades estticas. Las FHArq se conforman con paneles prefabricados de hormign, destacando por la libertad que ofrece al proyectista gracias a la gran adaptabilidad de formas y tamaos, as como por reunir toda una serie de ventajas y cualidades como son: Durabilidad de la fachada Variedad en los acabados Rapidez de ejecucin Flexibilidad en el diseo Sostenibilidad de la solucin Resistencia al fuego Aislamiento acstico Inexistencia de escombros Reduccin de ocios Seguridad en obra Eliminacin de andamios Mantenimiento reducido

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ANfhARQ

FACHADAS DE HORMIGN ARQUITECTNICO

Las FHArq pueden prescribirse para todo tipo de edicaciones. En lneas generales, hasta hoy, se emplean en: Edicios de viviendas

Edicios sociales, colegios, centros educativos, bibliotecas e iglesias

Hospitales, clnicas, centros de salud y residenciales

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De izquiera a derecha, de arriba a abajo: Edicio de viviendas. (Cambrils, Tarragona) Edicio de viviendas Va Trajana (Barcelona) Urbanizacin Las Tablas (Madrid) Centro cvico Hegoalde (Vitoria) Residencia 3 Edad FEPAMIC (Crdoba) Colegio de Educacin Especial Luis Braille (Sevilla) Clnica Quirn (Madrid) Clnica Alarcn (Madrid) Centro Yebes Ro Vena (Guadalajara)

Edicios de ocinas y sedes de empresa

Construcciones hoteleras

Instalaciones deportivas, de servicios y edicaciones singulares

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De izquiera a derecha, de arriba a abajo: Indubuilding M40 (Madrid) Ocinas en Avda. Manoteras (Madrid) Sede Carrefour (Madrid) Sede Sanitas (Madrid) Hotel Capital de lHospitalet (Barcelona) Hotel Fox Tres Cantos (Madrid) Hotel La Tenera (Pinto, Madrid) Palacio de Deportes San Jordi (Barcelona) Ro Vena Edicio Len XIII Edicio de Transportes Metropolitanos de Madrid

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PROPIEDADES

FACHADAS DE HORMIGN ARQUITECTNICO

Cada material impone al diseo leyes que le son inexorables

ROGELIO SALMONA

Las fachadas de hormign arquitectnico presentan todas las ventajas que ofrece el hormign:

Resistencia mecnicaEl hormign armado resiste las solicitaciones de compresin, traccin y exin, siendo la resistencia que presenta a compresin la mayor de todas. Los paneles se arman para resistir los esfuerzos a los que van a estar sometido durante su vida til. Adems la resistencia a compresin del hormign es una referencia del nivel de otras caractersticas como su comportamiento al impacto, al ruido, a los ciclos de hielo-deshielo, al envejecimiento y a la abrasin, entre otras.

Resistencia al fuegoLos paneles de hormign constituyen una excelente barrera de proteccin contra al fuego al estar clasicados como A1 de reaccin al fuego. La resistencia al fuego de los paneles de hormign satisface los criterios de integridad (E) y aislamiento (I) en funcin de su espesor. En la siguiente tabla se muestra la resistencia al fuego de los paneles en funcin de su espesor mnimo.

11Espesor mnimo (mm) 60 80 100 120 150 175 Resistencia al fuego EI 30 EI 60 EI 90 EI 120 EI 180 EI 240

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Adems la esbeltez geomtrica, relacin entre la altura del panel y su espesor, debe ser inferior a 40.

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Aislamiento acstico al ruido areoLas fachadas de hormign arquitectnico debido a su alta densidad poseen un excelente comportamiento frente al ruido areo. Una de las caractersticas que dene la capacidad del aislamiento acstico es la masa del elemento de cerramiento. En la siguiente grco se muestra el ndice global de reduccin acstica de los paneles, ponderado A (RA) en funcin del espesor de los paneles (e), para un hormign de densidad 2.400 Kg/m3.

RA (dBA)

70 60 50 40 30 20 10 0 0,060 0,080 0,100 0,120 0,150 0,17544,7 40,9 48,4 54,9 51,3 57,1

e (m) 0,060 0,080 0,100 0,120 0,150 0,175 e (m) m 150 kg/m2 m 150 kg/m2

m (Kg/m2) 144 192 240 288 360 420

RA (dBA) 40,9 44,7 48,4 51,3 54,9 57,1

RA = 16,6lgm + 5 (dBA) RA = 36,5lgm 38,5 (dBA)

Comportamiento frente a las heladasLos paneles de hormign al estar fabricados bajo estrictos controles, permiten obtener un hormign de alta calidad, muy compacto, con ridos y granulometras estudiadas, que se traduce en un excelente comportamiento frente a las heladas.

12Para evitar crear zonas horizontales donde el agua pueda estar en reposo, es conveniente darle a stas una pequea pendiente, crear drenajes o emplear hormigones an ms impermeables. Con todo esto se evita zonas de agresin al hormign y de envejecimiento diferencial que perjudican el aspecto del edicio.

Estanqueidad al agua y vientoLas FHArq han solucionado los tradicionales problemas de humedad y posibles entradas de aire al constituir en s mismo un material homogneo. Para garantizar el total cerramiento de la fachada, la junta de unin entre los paneles se obtura mediante un sellado elstico que garantiza su hermetismo y evita que se puedan producir entradas de aire o agua.

DurabilidadLos paneles de hormign se proyectan para que resistan las acciones mecnicas a las que van a estar sometidos y adems para que sean duraderos a las acciones ambientales de tipo fsico y qumico. Un hormign bien elaborado presenta una buena durabilidad al desgaste y una buena proteccin frente a la corrosin de las armaduras en condiciones ambientales normales. En condiciones ambientales extremas, los paneles de hormign son una excelente solucin al admitir multitud de tratamientos superciales o en masa, que permiten dar la proteccin especca a cada circunstancia en particular. En la siguiente tabla se muestran los recubrimientos mnimos en funcin de la clase de exposicin. Clase de exposicin Recubrimiento mnimo (mm) Normal con humedad alta 20 Normal con humedad media 25

Propiedades trmicasLa resistencia trmica de los paneles viene establecida por el espesor (e) y la conductividad trmica de los paneles (). La conductividad trmica de un panel de hormign de densidad 2.400 Kg/m3, en condiciones secas es de aproximadamente 1,6 W/mK. En el siguiente grco se muestra la resistencia trmica (R) en funcin del espesor de los paneles (e). La resistencia trmica (R) de las fachadas de hormign arquitectnico se complementa y mejora con el trasdosado interior.

R (m2K/W).10-2

12 10 87,5 9,4 10,9

e (m) 0,060 0,080 0,100 0,120 0,150 0,1750,060 0,080 0,100 0,120 0,150 0,175

R10-2 (m2K/W) 3,8 5,0 6,3 7,5 9,4 10,9

6 43,8 5,0

6,3

2 0

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e (m)

R=e/

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INFORMACIN BSICA PARA EL PROYECTO

FACHADAS DE HORMIGN ARQUITECTNICO

De un trazo nace la Arquitectura OSCAR NIEMEYERLas fachadas de hormign arquitectnico se realizan adaptndose al diseo del proyectista. Para cada obra se realiza un proyecto nico y especco cuya modulacin difcilmente se puede volver a repetir. As pues, a los paneles se les puede dar numerosas formas: Huecos para puertas y ventanas en el borde del panel o en su interior Piezas con vueltas incorporadas laterales, inferiores o superiores, hacia el interior o exterior del edicio Paneles rectos con borde o bordes curvos en el ancho de su espesor Paneles curvos cncavos y convexos Piezas de celosa Piezas tridimensionales Petos de cubierta con formacin de albardilla

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DIMENSIONESLas dimensiones mximas de los paneles son particulares de cada fabricante de la Asociacin y vienen fundamentalmente limitadas por el transporte.

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Estas dimensiones mximas estn en torno a 12,00 x 3,20 m. El espesor de los paneles es funcin de su supercie, siendo generalmente de 8, 10 y 12 cm. Para casos especiales se pueden fabricar otros espesores.

FACHADAS DE HORMIGN ARQUITECTNICO

RACIONALIZACINA la hora de plantearse el diseo de las FHArq hay dos criterios bsicos para lograr una optimizacin en su utilizacin: IGUALDAD ENTRE PANELES: Cuanto mayor sea el nmero de paneles repetitivos, en las dos o en una de las dimensiones, mayor rentabilidad de los moldes necesarios para fabricarlos. SUPERFICIE MEDIA ELEVADA: Cuanto mayor sea el tamao medio de los paneles, menor nmero de moldes y tiempos se necesitan en su fabricacin y mejor es el rendimiento a la hora del montaje. Como recomendacin Smedia de panel 10 m2

Estos criterios reducen los costes y tambin los plazos de ejecucin de la obra.

LA RACIONALIZACIN EN EL DISEO DE LOS PANELES OPTIMIZA RECURSOSEs aconsejable para lograr la racionalizacin, proyectar un panel base de dimensiones mximas a partir del cul se obtienen el resto de los paneles, realizndose las modicaciones correspondientes en el molde.

ACABADOS Y TERMINACIONESLos acabados superciales son los siguientes: Liso. Acabado que presenta la supercie directamente de molde.

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Texturizado. Acabado de los paneles mediante el empleo de moldes con el negativo de las texturas a obtener. Se recomienda la eleccin de relieves o acabados que eviten la formacin de depsitos de suciedad.

rido en relieve. Acabado de rido visto, que va desde unas dcimas de milmetro hasta varios milmetros, esta vez mediante el empleo de un papel o imprimaciones que retardan el fraguado del hormign, eliminndose al desencofrar esta parte de la lechada con agua a presin. Lavado con cido. Mediante la aplicacin de un cido diluido u otros productos se consigue este acabado supercial.

Estos acabados facilitan el mantenimiento de las fachadas. Chorro de arena. Con este tratamiento se obtiene un acabado de la fachada en la que se puede apreciar desde el rido no hasta llegar a verse el rido grueso, en funcin del grado de intensidad del tratamiento mecnico, que consiste en proyectar arena a presin sobre la cara vista del panel.

Pulido. Con este tratamiento mecnico se obtienen unos paneles con un aspecto totalmente liso. A todos estos acabados se le une la enorme variedad esttica que se puede obtener jugando con ridos seleccionados que pueden ser de colores, cemento gris o blanco y pigmentos minerales de gran variedad de tonos. Los pigmentos son estables frente a los rayos ultravioleta.

FUNCIONAMIENTO ESTRUCTURALLas FHArq estn, generalmente formadas por elementos autoportantes que soportan como cargas de diseo las propias y las acciones exteriores de viento, nieve y trmicas. Tambin puede recibir las cargas de los elementos de carpintera que puedan soportar y las acciones exteriores sobre los mismos. El peso y las acciones de clculo que se ejercen sobre la fachada se deben transmitir ntegramente a la estructura soporte del edicio, a excepcin de las soluciones con paneles portantes.

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FACHADAS DE HORMIGN ARQUITECTNICO

Durante el clculo de la estructura se debe tener en cuenta que las cargas de los paneles se transmiten a travs de sus jaciones al forjado y/o a los pilares. Cada panel debe sujetarse independientemente del resto y no se deben solidarizar paneles con los adyacentes para evitar que, en el caso de una deformacin puntual en la estructura, se pudiera trasladar a travs de la fachada. Los paneles se deben anclar en un mnimo de cuatro puntos, dos de ellos deben transmitir el peso del panel y los otros dos deben transmitir el esfuerzo de vuelco y los esfuerzos de viento o cargas exteriores, que en la mayora de los casos se trata de fuerzas horizontales, a la estructura.

ANCLAJESEl sistema habitual de anclaje de los paneles de fachada a la estructura es mediante conectores metlicos. La unin puede ser: - Soldadura - Atornillado

La unin se realiza entre la placa metlica embebida en el trasds de la pieza prefabricada y el elemento metlico en la estructura. Este elemento puede ser una placa prevista en la estructura, o bien colocada a posteriori mediante un anclaje de tipo qumico o mecnico.

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Todos los elementos de sujecin de los paneles deben estar amparados por el clculo estructural Deben estar ejecutados por personal cualicado El clculo del anclaje se realizar para el panel ms desfavorable de obra y con l se realizarn el resto de las uniones Las uniones deben de ser simtricas en los paneles, establecindose como norma general que los puntos de anclaje se siten a 1/5 de la luz del panel, zona de momento nulo, de forma y manera que los esfuerzos en los conectores se reduzcan a un esfuerzo cortante. En caso de no ser as, para el

clculo del conector se debern tener en cuenta el resto de los esfuerzos que soporta. Los casos especiales se estudiarn uno a uno vericando, en cualquier caso, el anclaje de los paneles a la estructura.

ESTANQUEIDADLas fachadas prefabricadas de hormign aseguran su estanqueidad al agua y viento mediante el sellado de las juntas de desarrollo vertical y horizontal entre paneles. El sellado siempre se debe realizar por la cara exterior de los paneles. En ningn caso se debe conar la estanqueidad de las fachadas mediante el sellado de los paneles por su cara interior.

PANEL

SOBRECARGA

PORJADO

PORJADO

Elemento superior de anclaje Rx, Ry, Ms

VIENTOPANEL

FORJADO Elemento inferior de anclaje Rx

PORJADO

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PORJADO

PESO

Esquema general de carga para un panel de antepechos

Detalle de panel entre forjados

Detalle de panel de cara inferior a superior de forjado

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Edicio Veles e Ventes (Valencia)

REALIZACIONES

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Edicio Viapol Center (Sevilla)

REALIZACIONES

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World Trade Center (Sevilla)

REALIZACIONES

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Edicio Las Cigeas de Vallecas (Madrid)

REALIZACIONES

FACHADAS DE HORMIGN ARQUITECTNICO

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Edicio Residencial Las Artes (Madrid)

REALIZACIONES

FACHADAS DE HORMIGN ARQUITECTNICO

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Edicio Parla (Madrid)

REALIZACIONES

FACHADAS DE HORMIGN ARQUITECTNICO

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Edicio Isla Chamartn (Madrid)

REALIZACIONES

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FABRICACIN

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La tecnologa es increblemente importante para que los edicios sean de hoy y no un reejo del pasado TEODORO GONZLEZ DE LEN

PLANIFICACIN DE LA FACHADAUna vez aprobada la modulacin y el anclaje de la fachada, la ocina tcnica del fabricante, prepara los planos de taller de cada uno de los paneles. Estos planos son necesarios para poder ejecutar los paneles correctamente y deben indicar lo siguiente: Dimensiones de los paneles Armado de los paneles Elementos metlicos para su manejo Elemento metlico para el anclaje en obra

La fabricacin de los paneles debe estar planicada en coordinacin con los intervinientes en la ejecucin de la fachada. El fabricante debe conocer: Fecha de inicio de suministro Fecha nal de suministro Orden del montaje de la fachada

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El orden de montaje marca la fabricacin y el acopio de los paneles. Es fundamental que estos criterios se mantengan durante toda la ejecucin de la fachada Una vez terminada la planicacin, se procede a la fabricacin de los paneles.

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PROCESOLos moldes deben ser estancos y resistentes a la deformacin, siendo preferiblemente metlicos o de madera, con o sin bases de goma. En los moldes se realiza el negativo de los relieves y formas que van a tener las caras vistas de los paneles. Con la ejecucin de un buen molde se consigue un buen producto Las tolerancias de fabricacin son las siguientes: Tolerancias (mm)

Medidas Altura, anchura, espesor y diagonales (a) 0,5 m o menos Desde 0,5 m a 3 m Desde 3 m a 6 m Desde 6 m a 10 m Ms de 10 m

3 5 6 8 10

El armado de cada uno de los paneles viene dimensionado en el plano de taller acorde con su clculo.

Espesor

Anchura

36Altura Diagonal

Se recomienda un recubrimiento mnimo de 20 mm en el fondo del molde para lograr un buen acabado del panel. Una vez ejecutado el molde, se aplica el desencofrante de manera uniforme. A continuacin se coloca la armadura y los elementos metlicos de elevacin y anclaje. Se procede al hormigonado y vibrado de los paneles de manera uniforme y posteriormente a su curado para evitar la prdida del agua de hidratacin. Una vez la pieza alcanza la resistencia necesaria, se procede al desmoldeo y traslado del panel a la zona de acopio y/o tratamiento. Se recomienda una resistencia mnima del hormign de 10 N/mm2 para que no se produzcan deformacin en los paneles durante su acopio. El acopio de los paneles en fbrica se realiza con elementos rgidos que impiden su deformacin. Estos elementos son caballetes y peines-jcenas.

CONTROL DE CALIDADEl control de calidad en la fabricacin de los paneles de hormign arquitectnico comienza por exigirle a las materias primas (ridos, cementos, agua, armaduras, adiciones y pigmentos) adems de los requisitos reglamentarios una serie de especicaciones que permitan obtener los resultados deseados. El proceso de dosicacin se realiza de manera automtica mediante equipos calibrados, aplicndose unas rigurosas tolerancias de dosicacin. La colocacin de los elementos de armado se realiza cumpliendo en todo momento con los recubrimientos marcados por el fabricante para asegurar la durabilidad del producto. Tras el hormigonado, los paneles se someten a un curado controlado y, una vez han alcanzado la resistencia necesaria, se procede a su desmoldeo evitando en todo momento su deterioro hasta el acopio. Cada panel es sometido a una inspeccin visual y estadsticamente a una inspeccin dimensional.

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PUESTA EN OBRA

FACHADAS DE HORMIGN ARQUITECTNICO

Seor Van der Rohe,cmo consigue hacer esas cubiertas planas tan grandes...? Pues...con goteras! RUEDA DE PRENSA

Para transportar, acopiar y montar las piezas es fundamental un correcto manejo de los paneles, debindose tener unos conocimientos adecuados. Se deben seguir las siguientes recomendaciones para garantizar las ptimas condiciones de los paneles:

MANIPULACIN, TRANSPORTE Y ACOPIOLa manipulacin de los paneles se realiza mediante elementos de izado embebidos, que pueden ser de varios tipos, como bulones y casquillos roscados. Se debe consultar al fabricante para realizar el tiro transversal de los paneles. En la siguiente tabla se indica el nmero mnimo de elementos de izado necesarios en funcin del tamao de los paneles.

39Longitud del panel (m) 4 4