ES2993444T3 - Production method of a structure system - Google Patents
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Abstract
La presente invención se refiere a un sistema estructural que permite el aislamiento térmico, acústico y de humedad sin presentar puente térmico y que cuenta con elementos portantes propios, y a un procedimiento de fabricación del mismo. El sistema estructural comprende al menos un sistema portante principal; y al menos un material de relleno que rodea parcial o totalmente al sistema portante principal y que presenta una propiedad aislante. El procedimiento de fabricación del sistema estructural comprende las etapas de: colocar el sistema portante principal en al menos un molde de forma que exista un espacio entre el sistema portante principal y las superficies del molde, en donde el material de relleno no se adhiera al molde y el molde limite el material de relleno de forma que le dé forma; rellenar y secar el material de relleno en dicho espacio de forma que rodee parcial o totalmente al sistema portante principal; y retirar el molde una vez finalizado el proceso de secado. En este caso, una vez retirado el molde, se obtiene como producto final el sistema portante principal y el material de relleno que rodea al sistema portante principal. Con dicho procedimiento se consigue una estructura modular monobloque. En otra realización de dicho sistema, el revestimiento de la pared interior y la pared exterior se utilizan en lugar del molde de manera que se puede adherir el material de relleno a estas superficies con una alta adherencia y la estructura se puede terminar completamente de una sola vez. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCION
Método de producción de un sistema de estructura
Campo técnico
La presente invención se refiere a un método de producción de un sistema de estructura que permite un aislamiento térmico, acústico y de humedad sin tener un puente térmico, presenta elementos propios de aguante de carga y preferentemente tiene una forma modular monobloque.
Antecedentes de la invención
Actualmente, los sistemas de aguante de carga de las estructuras de construcción se definen como sistemas de aguante de carga convencionales que consisten en bloques de albañilería, barras, placas y combinaciones de los mismos según las propiedades geométricas y los métodos de aguante de carga de los componentes estructurales del sistema. El aislamiento de estructuras construidas con los sistemas de aguante de carga convencionales mencionados anteriormente se proporciona mediante materiales de aislamiento que proporcionan aislamiento térmico, acústico y de humedad y se montan externamente en dichas estructuras mediante diversos métodos, así como modificando la estructura del material de aguante de carga (especialmente el material de hormigón). Sin embargo, el material de aislamiento no contribuye a los elementos de aguante de carga que forman la estructura en términos de aguante de carga. Además, puede haber un cambio en las propiedades físicas de los materiales que se modifican para proporcionar características de aislamiento a las estructuras obtenidas mediante dichos métodos, y, en particular, su resistencia puede disminuir. Por ejemplo, para proporcionar aislamiento a los elementos de construcción de hormigón armado, el aislamiento térmico puede obtenerse mediante algunos materiales (tales como perlita expandida) que se añaden a la mezcla de hormigón a base de cemento como agregado. Sin embargo, la resistencia disminuye considerablemente en las estructuras construidas con este método. Además, con dicho método, se produce porosidad en el material y se requiere aplicación de material adicional para el aislamiento de la humedad, ya que la porosidad aumenta sustancialmente la absorción de agua, en cuyo caso se aumentan los costes de material y mano de obra y se gasta un tiempo excesivo para la fase de construcción.
En la construcción de estructuras, se utilizan también placas de aguante de carga que se hacen de refuerzos de acero colocados en hormigón aireado. Sin embargo, las desventajas del método mencionado anteriormente no se eliminan en las estructuras de hormigón aireado, y se producen puntos de discontinuidad tanto estructurales como de aislamiento debido a los detalles de conexión en serie de aislamientos externos. Esto provoca requisitos de aislamiento tales como aislamiento adicional frente a la humedad y aislamiento térmico.
Después de que se complete el proceso de construcción en los sistemas de estructura mencionados anteriormente, se aplican capas de aislamiento adicionales con diferentes propiedades físicas sobre una sección o la estructura, como en los métodos de aislamiento convencionales. Sin embargo, esto también aumenta los costes de material y mano de obra y provoca pérdida de tiempo.
Además, en proyectos de construcción fuera de obra, la falta de fabricación en las regiones finales donde se desplegarán módulos vivos (construcciones volumétricas prefabricadas preacabadas (PPVC)) o estas estructuras asegura que la prefabricación se considere exitosa. Sin embargo, las construcciones hechas con dichos métodos convencionales no pueden satisfacer completamente este requisito.
El documento US2012/137610 A1 divulga un método de producción de un sistema de estructura según el preámbulo de la reivindicación 1.
Breve descripción de la invención
La presente invención se refiere a un método de producción, según la reivindicación 1, de un sistema de estructura que permite el aislamiento térmico, acústico y de humedad sin tener un puente térmico y tiene sus propios elementos de aguante de carga. El sistema de estructura comprende al menos un sistema de aguante de carga principal; y al menos un material de relleno que rodea parcial o completamente el sistema de aguante de carga principal y tiene una característica aislante. El método de producción del sistema de estructura, por otro lado, comprende las etapas de: colocar el sistema de aguante de carga principal en al menos un molde de tal manera que haya un espacio entre el sistema de aguante de carga principal y las superficies del molde, en donde el material de relleno no se adhiere al molde y el molde limita el material de relleno para conformarlo; llenar y secar el material de relleno en dicho espacio para rodear parcial o completamente el sistema de aguante de carga principal; y retirar el molde después de que se complete el proceso de secado. En este caso, después de retirar el molde, el sistema de aguante de carga principal y el material de relleno que rodea el sistema de aguante de carga principal se obtienen como producto final. Con dicho método, se consigue una estructura modular monobloque. Además, la integración del material de relleno al rodear el sistema de aguante de carga principal contribuye a la propiedad de aguante de carga y la rigidez del sistema de estructura, y al mismo tiempo, se permite un diseño sin un puente térmico. Además, el sistema de aguante de carga principal tiene la forma de una barra y comprende al menos una barra de aguante de carga interior en la que se puede montar el revestimiento de pared interior; y al menos una barra de aguante de carga exterior en la que se puede montar el revestimiento de pared exterior. El método de producción del sistema de estructura en el que se utiliza el sistema de aguante de carga principal comprende las etapas de: conectar el revestimiento de pared interior a la barra de aguante de carga interior; conectar el revestimiento de pared exterior a la barra de aguante de carga exterior; y rellenar con el material de relleno a presión o vacío, sin un puente térmico, de manera que se integre el revestimiento de pared interior conectado a la barra de aguante de carga interior y el revestimiento de pared exterior conectado a la barra de aguante de carga exterior. Gracias a dicho método, se produce un sistema de estructura de aguante de carga sin puente térmico o estructura monobloque modular.
Gracias al sistema de estructura y al método de producción según la presente invención, se proporciona una estructura que contiene el sistema de aguante de carga principal parcial o completamente, no tiene un puente térmico, ayuda a soportar la sección fortaleciéndola contra las fuerzas de sección, y también puede tener altos valores de aislamiento. Con la presente invención, se elimina la discontinuidad del aislamiento. Además, con la invención, no se requiere material de aislamiento adicional. Gracias al sistema de estructura, se proporciona eficiencia energética y se puede lograr un diseño y producción que "no esté completamente provisto de puente térmico" en la categoría de estructura pasiva. Además, los costes de material y mano de obra se reducen y el período de construcción se reduce al tiempo que se aumenta la capacidad de fabricación "fuera de obra". Además, con la presente invención, cuando se utilizan materiales de relleno de celdas cerradas como material de relleno, el sistema de aguante de carga principal se protege contra la corrosión y la putrefacción.
Objeto de la invención
Un objeto de la presente invención es proporcionar un método de producción de un sistema de estructura que permita el aislamiento térmico, acústico y de humedad sin tener un puente térmico y tenga sus propios elementos de aguante de carga.
Otro objeto de la presente invención es proporcionar un sistema de estructura que también puede construirse como un componente estructural monobloque, y un método de producción del mismo.
Un objeto adicional de la presente invención es proporcionar un sistema de estructura que tenga una alta capacidad de aislamiento sin tener un puente térmico, y un método de producción del mismo.
Otro objeto más de la presente invención es proporcionar un sistema de estructura más ligero y de alta resistencia con condiciones de deflexión y comodidad mejoradas, y un método de producción del mismo.
Descripción de la invención
En general, el aislamiento de estructuras construidas con sistemas de aguante de carga convencionales se proporciona mediante materiales de aislamiento que proporcionan aislamiento térmico, acústico y de humedad y se montan externamente mediante diversos métodos o se proporcionan modificando la estructura del material de aguante de carga (especialmente el material de hormigón). Mientras se aplican materiales de aislamiento a las estructuras, el material de aislamiento no contribuye a los elementos de aguante de carga que constituyen la estructura en términos de aguante de carga, sino que, por el contrario, acomoda cargas adicionales y dificultades de sección. Además, puede haber un cambio en las propiedades físicas de los elementos obtenidos mediante dichos métodos, y su resistencia puede disminuir. Además, existe un aumento de la porosidad, que aumenta la absorción de agua en las estructuras construidas con dicho método, y no se puede evitar la formación de puentes térmicos que provocan la transferencia de calor entre dos superficies. Esto hace que se realicen adicionalmente aislamientos térmicos, de humedad y acústicos, aumentando así los costes de material y mano de obra y haciendo que se gaste un tiempo excesivo durante la fase de construcción. Por lo tanto, con la presente invención, se proporciona un sistema de estructura que permite el aislamiento térmico, acústico y de humedad sin tener un puente térmico y tiene sus propios elementos de aguante de carga, y un método de producción del mismo.
El sistema de estructura según la presente invención comprende al menos un sistema de aguante de carga principal preferiblemente en forma de barra, malla o placa; y al menos un material de relleno que rodea parcial o completamente el sistema de aguante de carga principal, preferiblemente tiene una característica aislante, y preferiblemente se mezcla mecánica o químicamente.
Según la invención, el sistema de estructura comprende al menos un revestimiento de pared interior; y al menos un revestimiento de pared exterior que se posiciona para tener al menos un espacio entre sí mismo y el revestimiento de pared interior. En este caso, el sistema de aguante de carga principal se posiciona entre el revestimiento de pared interior y el revestimiento de pared exterior para no contactar con el revestimiento de pared interior y el revestimiento de pared exterior.
En una realización preferida de la invención, el material de relleno es preferentemente en forma de espuma que se endurece por expansión, tal como espuma de poliisocianurato (PIR) o poliuretano (PUR). Por lo tanto, gracias al material de relleno, se mejora tanto la capacidad de aguante de carga como la capacidad de aislamiento térmico, acústico y de humedad del sistema de estructura.
En una realización preferida de la invención, el sistema de estructura comprende al menos un material de malla de refuerzo al que se cohesiona el material de relleno. La cohesión del material de malla de refuerzo con el material de relleno proporciona resistencia contra las fuerzas de sección. En este caso, se puede formar una sección de sistema sin puente térmico, ya que el material de relleno tiene propiedades de aislamiento.
En otra realización preferida de la invención, el sistema de aguante de carga principal tiene la forma de una barra y comprende al menos una barra de aguante de carga interior sobre la que se puede montar el revestimiento de pared interior; y al menos una barra de aguante de carga exterior sobre la que se puede montar el revestimiento de pared exterior.
El método de producción del sistema de estructura según la presente invención comprende las etapas de: colocar el sistema de aguante de carga principal en al menos un molde de tal manera que no esté en contacto con las superficies del molde y haya un espacio entre el sistema de aguante de carga principal y las superficies del molde, en donde el material de relleno no se adhiere al molde y el molde limita el material de relleno para conformarlo; llenar y secar el material de relleno en dicho espacio para rodear parcial o completamente el sistema de aguante de carga principal; y retirar el molde después de que se complete el proceso de secado. En este caso, después de retirar el molde, el sistema de aguante de carga principal y el material de relleno que rodea el sistema de aguante de carga principal se obtienen como producto final. Con dicho método, se consigue una estructura modular monobloque. Además, la integración del material de relleno al rodear el sistema de aguante de carga principal contribuye a la propiedad de aguante de carga y la rigidez del sistema de estructura, y al mismo tiempo, se permite un diseño sin un puente térmico.
Según la invención, el método de producción del sistema de estructura comprende las etapas de: colocar el revestimiento de pared exterior; colocar el revestimiento de pared interior de manera que haya un espacio entre el revestimiento de pared exterior y el revestimiento de pared interior; integrar el sistema de aguante de carga principal parcial o completamente en el espacio de manera que no contacte el revestimiento de pared interior y el revestimiento de pared exterior; llenar el material de relleno en dicho espacio para rodear parcial o completamente el sistema de aguante de carga principal; y proporcionar expansión del material de relleno de manera que se adhiera al revestimiento de pared interior y al revestimiento de pared exterior. El material de relleno se expande y se adhiere al revestimiento de pared exterior y al revestimiento de pared interior con una alta adherencia y proporciona rigidez al sistema de aguante de carga principal.
En otra realización de la invención, en el método de producción del sistema de estructura, el material de relleno se llena en el espacio entre el sistema de aguante de carga principal y las superficies del molde mediante rociado. De manera similar, el material de relleno se rellena en el espacio entre el revestimiento de pared interior y el revestimiento de pared exterior mediante rociado.
En otra realización de la invención, el método de producción del sistema de estructura comprende la etapa de combinar revestimiento de pared interior, revestimiento de pared exterior y material de relleno al vacío o mediante un proceso de impresión.
En otra realización de la invención, el método de producción del sistema de estructura comprende las etapas de: conectar el revestimiento de pared interior a la barra de aguante de carga interior; conectar el revestimiento de pared exterior a la barra de aguante de carga exterior; y llenar el material de relleno a presión o vacío, sin un puente térmico, de manera que se integre el revestimiento de pared interior conectado a la barra de aguante de carga interior y el revestimiento de pared exterior conectado a la barra de aguante de carga exterior. De este modo, se obtiene una integridad rígida sin puente térmico entre los elementos de aguante de carga interior y exterior. Además, se aumenta la comodidad de aguante de carga y de desviación del componente estructural producido mediante dicho método. Con dicho método, también se pueden producir estructuras modulares portátiles sin puentes térmicos que tengan la capacidad de producir módulos vivos y estructuras prefabricadas. Haciendo uso de la adherencia y resistencia del material de relleno, se permite que el sistema de aguante de carga principal en forma de barra funcione como una única sección contra las fuerzas de sección. Con este método se producen estructuras de placa de aguante de carga sin puentes térmicos.
En otro ejemplo, el sistema de aguante de carga principal puede ser un revestimiento de pared interior o exterior, una barra de acero, una placa de acero para la que se mejoran las propiedades de rigidez y adherencia mediante diversos métodos de perforación y corrugación, y versiones de los mismos producidas con materiales compuestos tales como fibra de carbono, madera o polímero, fibras de lana de vidrio reforzadas con resina, etc. Además, se pueden usar paneles solares como revestimiento de pared exterior.
En otra realización preferida de la invención, gracias al sistema de estructura, se forma un par de fuerzas y se proporciona un aislamiento sin puentes térmicos usando un componente estructural resistente a la tracción y/o la presión.
En otra realización preferida de la invención, para asegurar la estabilidad dimensional en el sistema de estructura, el valor de temperatura del entorno en el que se usará el sistema de estructura y el valor de temperatura del entorno en el que se produce el sistema de estructura se ajustan para que sean sustancialmente iguales. Por lo tanto, no hay defectos de forma/apariencia debido a la diferencia de temperatura en los sistemas de estructura cuyo sitio de producción y lugar de uso son diferentes. Además, incluso cuando el material de relleno se expone a situaciones tales como incendios, desastres naturales, etc., o se reduce su contribución al sistema de aguante de carga principal, debe dimensionarse de modo que no esté sometido a un colapso total incluso si la estructura se vuelve inutilizable.
Gracias al método de producción según la presente invención, se proporciona una estructura que contiene el sistema de aguante de carga principal parcial o completamente, no tiene un puente térmico, ayuda a soportar la sección fortaleciéndola contra las fuerzas de sección, y también puede tener altos valores de aislamiento. Con la presente invención no se requiere material de aislamiento adicional o se reduce la necesidad del mismo. Gracias al sistema de estructura, se proporciona eficiencia energética y se puede lograr un diseño y producción que "no esté completamente provisto de puente térmico" en la categoría de estructura pasiva. Además, los costes de material y mano de obra se reducen y el período de construcción se reduce al tiempo que se aumenta la capacidad de fabricación "fuera de obra". Además, con la presente invención, cuando se utilizan materiales de relleno de celdas cerradas como material de relleno, el sistema de aguante de carga principal se protege contra la corrosión y la putrefacción.
Claims (4)
1. Un método de producción de un sistema de estructura que permite un aislamiento térmico, acústico y de humedad sin puente térmico y que presenta elementos de aguante de carga propios, que comprende las etapas de: - colocar el revestimiento de pared exterior;
- colocar el revestimiento de pared interior de manera que haya un espacio entre el revestimiento de pared exterior y el revestimiento de pared interior;
- llenar y secar un material de relleno en dicho espacio para rodear parcial o completamente el sistema de aguante de carga principal; y
- proporcionar la expansión del material de relleno de manera que se adhiera al revestimiento de pared interior y al revestimiento de pared exterior,
en donde el material de relleno no se adhiere al molde;
caracterizado por comprender las etapas de:
- colocar el sistema de aguante de carga principal en al menos un molde de tal manera que haya un espacio entre el sistema de aguante de carga principal y las superficies del molde, en donde el molde limita el material de relleno para conformarlo;
- integrar el sistema de aguante de carga principal parcial o completamente en el espacio de manera que no contacte con el revestimiento de pared interior y el revestimiento de pared exterior; y
- retirar el molde después de que se complete el proceso de secado.
2. Un método de producción de un sistema de estructura según la reivindicación 1, caracterizado por comprender la etapa de llenar con el material de relleno el espacio entre el sistema de aguante de carga principal y las superficies del molde mediante rociado.
3. Un método de producción de un sistema de estructura según la reivindicación 1, caracterizado por comprender la etapa de combinar revestimiento de pared interior, revestimiento de pared exterior o material de relleno al vacío o mediante un proceso de impresión.
4. Un método de producción de un sistema de estructura según la reivindicación 1, caracterizado por comprender la etapa de conectar el revestimiento de pared interior a la barra de aguante de carga interior; conectar el revestimiento de pared exterior a la barra de aguante de carga exterior; y llenar con el material de relleno a presión o vacío, sin un puente térmico, de manera que se integren el revestimiento de pared interior conectado a la barra de aguante de carga interior y el revestimiento de pared exterior conectado a la barra de aguante de carga exterior.
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