ES3033149A1 - Panel sandwich de grc con rotura de puente termico para construccion modular - Google Patents

Panel sandwich de grc con rotura de puente termico para construccion modular

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ES3033149A1 ES202430073A ES202430073A ES3033149A1 ES 3033149 A1 ES3033149 A1 ES 3033149A1 ES 202430073 A ES202430073 A ES 202430073A ES 202430073 A ES202430073 A ES 202430073A ES 3033149 A1 ES3033149 A1 ES 3033149A1
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Aguirregabiria Benito Lauret
Vacarezza Graciela Ovando
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Abstract

Panel sándwich de GRC con rotura de puente térmico para construcción modular caracterizado por encontrarse constituido por un panel multicapa compuesto por, un marco tubular mecánico (1) de forma rectangular que presenta 5 pilares verticales tubulares metálicos (2), separados a media altura por sendos travesaños tubulares (4) de mismas dimensiones y un travesaño horizontal tubular metálico superior de refuerzo (3) y, donde sobre la cara interior del mismo se extiende una capa de 10/14 mm de GRC, que conformará la cara interior del panel en GRC (11), seguido de una capa de aislante térmico (19) de 200 mm de espesor y finalizado por la extensión de una capa de GRC de 10/l4 mm de espesor, que conformará la cara exterior (10) del panel. Entre ambas caras de GRC se extienden, unos conectores de material de baja conductividad en forma de "L" para configurar un puente térmico de rotura.

Description

DESCRIPCIÓN
PANEL SANDWICH DE GRC CON ROTURA DE PUENTE TÉRMICO PARA
CONSTRUCCIÓN MODULAR
OBJETO DE LA INVENCIÓN
El panel sándwich de GRC con rotura de puente térmico para construcción modular que la invención propone, se refiere a un panel multicapa que sirve como cerramiento de fachada ligera tanto para obra civil como para obra industrial ligera, que a su vez actúa como un elemento estructural y que se encuentra compuesto por sendas caras exterior e interior de GRC (Glass Reinforced Concrete es un composite mineral de base cemento reforzado con fibra de vidrio resistente al álcalis del cemento (fibra AR) en una proporción de fibra entre el 4 y el 5% del peso total), conectadas mediante un perfil de material de baja conductividad térmica, para la rotura de puente térmico y, que tiene como núcleo central un aislante térmico, generalmente de poliestireno expandido o EPS y, el conjunto está rigidizado con un bastidor tubular metálico.
El panel, así constituido, es capaz de soportar las cargas debidas asimismo y al empuje del viento, sin formar parte de la estructura resistente del edificio.
De esta forma, permite recibir cargas de la losa, cubierta y de si misma si se realizan más niveles.
Con estos paneles se pueden conformar módulos tridimensionales que se pueden pre ensamblar en taller y después ser instalados en obra para conformar la edificación definitiva.
Se trata por tanto de un panel útil para un sistema de construcción ligera, que permite gran versatilidad de formas, texturas, colores y hasta algún tipo de cara exterior decorada, así como su fácil transporte e instalación.
CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN
La invención se enmarca en el campo técnico de la fabricación de paneles auto-portantes para la construcción de espacios habitables para viviendas y construcciones industriales ligeras.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
La necesidad de reducir el tiempo de los trabajos in situ en obras, los plazos de ejecución con demoras y la disminución de las imperfecciones propias de la mano de obra humana, impulsan el desarrollo de sistemas industrializados de construcción modular. Los paneles sándwich de GRC, constituyen una solución adecuada en cuanto a revestimiento de fachadas ligeras, ya que es un material compuesto, altamente resistente a la flexión, tracción e impactos así como al desgaste o erosión ocasionado por agentes atmosféricos. De este modo, nace la idea de aplicarlo como alternativa en la construcción modular, utilizando una estructura de muros de carga consistentes en paneles sándwich de GRC, con una reja interior de tubos de acero.
Se trata, por tanto, de una nueva opción estructural y al mismo tiempo arquitectónica en las envolventes estructurales, actuando como un elemento resistente y simplificando los requerimientos técnicos de la estructura.
La realización con el material denominado GRC o GFRC, consistente en cemento reforzado con fibra de virio, usado para hacer paneles de fachada, como se aprecia en los documentos de patente CN209637097U, CN209637097U.
Se conoce igualmente un sistema para hacer paneles de fachada de GRC con la ayuda de una retícula de tubos de acero, denominada "stud frame” como se puede observar en las patentes CN206752772U, CN205530872U, CN109138235A.
También se conocen viviendas modulares de GRC en las que los paneles de GRC o de GFRC con stud frame ofician solamente de cerramiento, siendo necesaria una estructura principal portante del edificio, como se aprecia en los documentos de la patente GB2365454A, ES2386052A1.
Finalmente, la presente invención se diferencia de todas ellas en que los paneles de GRC aquí propuestos, también ofician de estructura principal del edificio debido a los detalles de estructura y construcción que se verá más adelante, obteniendo un panel auto-resistente no precisando ninguna estructura como en las patentes citadas
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención consiste en un panel sándwich de GRC con rotura de puente térmico para construcción modular, que se refiere a un panel multicapa que sirve como cerramiento de fachada ligera tanto para obra civil como para obra industrial ligera, que a su vez actúa como un elemento estructural y que se encuentra compuesto por sendas caras exterior e interior de GRC (Glass Reinforced Concrete es un composite mineral de base cemento reforzado con fibra de vidrio resistente al álcalis del cemento (fibra AR) en una proporción de fibra entre el 4 y el 5% del peso total), conectadas mediante un perfil de material de baja conductividad térmica para la rotura de puente térmico y, que tiene como núcleo central un aislante térmico, generalmente de poliestireno expandido o EPS y, el conjunto está rigidizado con un bastidor tubular metálico.
Este panel así fabricado, es la base de un sistema de constructivo modular para la construcción de viviendas y de otros edificios, basados en paneles sándwich de GRC.
La construcción de los módulos constituidos por suelo, paredes y techo se realizará en taller siendo, posteriormente, transportados a obra y ensamblados para configurar la vivienda.
Los paneles están compuestos con una capa exterior e interior de GRC, reforzado por un marco tubular metálico, con varios pilares verticales separados entre ellos unos 60cm y, con un refuerzo de tubo tubular metálico por su parte media.
También puede llevar el marco una pieza tubular metálica de dimensiones similares paralelamente a la anchura en la parte superior externa. Sobre este marco se deposita una capa de GRC que conformará la cara interior del panel.
Sobre la cara exterior de los pilares verticales y, por medio de unos pernos de unión, se une un perfil en forma de doble "T”, de material de baja conductividad para propiciar la rotura del puente térmico del panel.
Sobre la cara exterior del panel interior de GRC, se sitúa una capa de aislante térmico de aproximadamente 200mm de espesor y como material aislante se utilizará, preferentemente, poliestireno expandido o EPS.
La siguiente capa, sería la extensión de una capa de GRC de 10/14mm de espesor que conformara la cara exterior del panel.
Sobre la cara interior de esta cara exterior el panel se apoya sobre el otro externo del perfil de baja conductividad. Este perfil de baja conductividad que une ambas capas de GRC es el que realiza la rotura del puente térmico del panel.
Este panel así fabricado, permite recibir cargas de la losa, cubierta y de la misma si se realizan más niveles. Con estos paneles se pueden conformar módulos tridimensionales que se pueden pre-ensamblar en taller y después, ser instalados en obra para conformar la edificación definitiva. Gracias a su fácil instalación, resulta muy útil para edificaciones de mediana altura, ya que es un material moldeable y enlazable. Asimismo, sirve de buen aislante térmico y acústico, resistente al fuego y, sobre todo, de buenas características mecánicas y económicas, por lo tanto, se trata de un sistema de construcción ligera, que permite gran versatilidad de formas, texturas y colores, así como su fácil transporte e instalación.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva y como parte integrante de la misma, unos dibujos en los que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado lo siguiente:
FIGURA 1-Vista perspectiva del bastidor.
FIGURA 2.-Vista superior en planta del panel.
Y en dicha figura, con la misma referencia se denominan idénticos elementos, entre los que distinguimos:
(1) .- marco tubular metálico,
(2) .- pilares verticales tubulares metálicos,
(3) .-travesaño horizontal tubular metálico superior de refuerzo, (4) .- travesaños tubulares,
(5) .- patillas metálicas,
(10) .-cara exterior del panel en GRC,
(11) .- cara interior del panel en GRC,
(12) .- patillas de acero,
(13) .- pellas de GRC,
(14) .- perfil de baja conductividad,
(15) .- recrecido de GRC,
(16) .-varillas de refuerzo,
(17) .- pernos de unión de las varillas de refuerzo (16),
(18) .- pernos de unión de perfil de baja conductividad (14),
(19) .- aislante térmico,
(20) .- relleno de GRC
DESCRIPCIÓN DE UNA REALIZACION PREFERENTE DE LA INVENCION
El panel sándwich de GRC con rotura de puente térmico para construcción modular que la invención propone, se refiere a un panel multicapa que sirve como cerramiento de fachada ligera tanto para obra civil como para obra industrial ligera, que a su vez actúa como un elemento estructural y que se encuentra compuesto por sendas caras exterior e interior de GRC (Glass Reinforced Concrete es un composite mineral de base cemento reforzado con fibra de vidrio resistente al álcalis del cemento (fibra AR) en una proporción de fibra entre el 4 y el 5% del peso total), conectadas mediante un perfil de material de baja conductividad térmica, para la rotura de puente térmico y, que tiene como núcleo central un aislante térmico, generalmente, de poliestireno expandido o EPS y el conjunto está rigidizado con un bastidor tubular metálico.
En una forma de fabricación preferente, el panel sándwich se encuentra constituido por los siguientes elementos y en este orden:
- un marco tubular mecánico (1), de forma rectangular y dimensiones de 3.880mm de ancho 3.152mm de altura, realizado con tubo cuadrangular de 40*20mm por 2mm de espesor. Este marco tubular (1) presenta 5 pilares verticales tubulares metálicos (2) separados a media altura, por sendos travesaños tubulares (4) de mismas dimensiones y un travesaño horizontal tubular metálico superior de refuerzo (3) a todo lo ancho del marco (1) y, a una distancia de 140mm de su borde superior y por la parte exterior del marco (1).
- Este marco (1) así constituido, se sitúa sobre un encofrado paralelepipédico recto rectangular y, sobre la cara interior, se extiende una capa de aproximadamente 10/14mm de GRC que conformará la cara interior del panel en GRC (11).
Las características mecánicas del GRC utilizados deben estar comprendidas entre los siguientes valores (tomados a 28 días de edad):
- Resistencia a la compresión: 50 - 80Mpa
- Módulo de elasticidad: 10 - 20G.Pa
- Límite de elasticidad: 7 - 11Mpa
- Módulo de rotura: 15 - 25Mpa
- Conductividad: 0,57W/mK
- A los laterales de los pilares verticales tubulares metálicos (2), se sueldan sendas patillas de acero (12) en forma de "l” de ángulo redondeado, que queda sólidamente fijado a la cara interior de GRC (11) por medio de sendas pellas de GRC (13).
- Sobre la cara exterior de los pilares verticales tubulares metálicos (2) y, por medio de unos pernos de unión (18) se une un perfil en forma de doble "T” (14), de material de baja conductividad para propiciar la rotura del puente térmico del panel; - Sobre la cara exterior del panel interior de GRC (11), se sitúa una capa de aislante térmico (19) de aproximadamente 200mm de espesor y, como material aislante, preferentemente, poliestireno expandido o EPS. Este aislante térmico queda fijado mediante unas patillas metálicas (5) situadas perpendiculares a los pilares verticales tubulares metálicos (2).
- Este aislante térmico, deja un pequeño hueco (20) alrededor del pilar vertical tubular metálico (2) que se rellena con GRC.
- En este momento, sobre un encofrado rectangular similar al utilizado para la preparación de la cara interior del panel (11), se pueden situar diversos elementos que podrán pasar a ser parte del panel, como puede ser un grabado en relieve que luego figurará en la cara exterior del panel, unas células fotovoltaicas para producción de energía eléctrica, unas luces de led empotradas u otros elementos. Sobre estos elementos o directamente sobre la pared lisa del fondo del encofrado, se extiende una capa de GRC de 10/14mm de espesor que conformara la cara exterior (10) del panel.
- Sobre la cara interior de esta cara exterior (10) del panel, se apoya el otro externo del perfil (14) al que por medio de unos pernos de unión (17) se han fijado unas varillas horizontales resistente (16) y, este conjunto se ha cubierto con un recrecido de GRC (15)m para que el perfil de baja conductividad (14) en "T” que se encuentra, firmemente, anclado a la cara interior del panel de GRC, también quede firmemente anclado a la cara exterior de GRC del panel. Este perfil de baja conductividad (14) que une ambas capas de GRC, es el que constituye el puente térmico del panel.
Las ventajas de la utilización de estos paneles de GRC para la fabricación de módulos constructivos se puede resumir en que se trata de productos ligeros, que pueden tener diferentes apariencias en su parte vista, económicos de fabricar, a prueba de corrosión y putrefacción y además son incombustibles.
Descrita suficientemente la naturaleza de la invención, así como la manera de llevarse a la práctica, debe hacerse constar que las disposiciones anteriormente indicadas y representadas en los dibujos adjuntos son susceptibles de modificaciones de detalle en cuanto no alteren sus principios fundamentales, establecidos en los párrafos anteriores y resumidos en las siguientes reivindicaciones.

Claims (1)

  1. REIVINDICACIONES
    1a.- Panel sándwich de GRC con rotura de puente térmico para construcción modular caracterizado por encontrarse constituido por un panel multicapa compuesto por los siguientes elementos y en este orden:
    - un marco tubular mecánico (1) de forma rectangular y dimensiones de 3.880mm de ancho 3.152mm de altura, realizado con tubo cuadrangular de 40*20mm por 2mm de espesor y que presenta, 5 pilares verticales tubulares metálicos (2) separados a media altura, por sendos travesaños tubulares (4) de mismas dimensiones y un travesaño horizontal tubular metálico superior de refuerzo (3) a todo lo ancho del marco (1) y, a una distancia de 140mm de su borde superior y situado por la parte exterior del marco (1),
    - este marco (1) así constituido, se sitúa sobre un encofrado paralelepipédico recto rectangular y sobre la cara interior del mismo se extiende una capa de 10/14mm de GRC, que conformará la cara interior del panel en GRC (11),
    - a los laterales de los pilares verticales tubulares metálicos (2), se sueldan sendas patillas de acero (12) en forma de "L” de ángulo redondeado que queda sólidamente fijado, a la cara interior de GRC (11) por medio de sendas pellas de GRC (13), - sobre la cara exterior de los pilares verticales tubulares metálicos (2) y, por medio de unos pernos de unión (18) se une un perfil en forma de doble "T” (14), de material de baja conductividad,
    - sobre la cara exterior del panel interior de GRC (11), se sitúa una capa de aislante térmico (19) de 200mm de espesor, fijado mediante unas patillas metálicas (5) situadas perpendiculares a los pilares verticales tubulares metálicos (2) ,
    - este aislante térmico deja un pequeño hueco (20) alrededor del pilar vertical tubular metálico (2), que se rellena con GRC,
    - sobre un encofrado rectangular similar al utilizado para la preparación de la cara interior del panel (11), se extiende una capa de GRC de 10/ 14mm de espesor, que conformara la cara exterior (10) del panel,
    - sobre la cara interior de esta cara exterior (10) del panel, se apoya el otro externo del perfil (14) al que por medio de unos pernos (17) se han fijado unas varillas horizontales resistente (16) y, este conjunto se ha cubierto con un recrecido de GRC (15) como anclaje del perfil de baja conductividad (14) en "T”,
    2a.- Panel sándwich de GRC con rotura de puente térmico para construcción modular de acuerdo con la 1a reivindicación caracterizado porque el GRC (Glass Reinforced Concrete) utilizado es un composite mineral de base cemento reforzado con fibra de vidrio resistente al álcalis del cemento (fibra AR), en una proporción de fibra entre el 4 y el 5% del peso total.
    3a.- Panel sándwich de GRC con rotura de puente térmico para construcción modular de acuerdo con laia reivindicación y caracterizado porque las características mecánicas del GRC utilizados, deben estar comprendidas entre los siguientes valores (tomados a 28 días de edad):
    - Resistencia a la compresión: 50 - 80 Mpa
    - Módulo de elasticidad: 10 - 20 G.Pa
    - Límite de elasticidad: 7 - 11 Mpa
    - Módulo de rotura: 15 - 25 Mpa
    - Conductividad: 0,57 W/mK
    4a.- Panel sándwich de GRC con rotura de puente térmico para construcción modular de acuerdo con la 1a reivindicación y caracterizado porque la capa de aislante térmico (19) de 200mm de espesor utilizado como material aislante, es poliestireno expandido o EPS.
    5a.- Panel sándwich de GRC con rotura de puente térmico para construcción modular de acuerdo con la 1a reivindicación y caracterizado porque el perfil en forma de doble "T” (14), es de material de baja conductividad para propiciar la rotura del puente térmico del panel al unir ambas capas de GRC (10) y (11).
    6a.- Panel sándwich de GRC con rotura de puente térmico para construcción modular de acuerdo con la1a reivindicación y caracterizado porque para modificar la apariencia de la cara exterior del panel exterior (10), se sitúan en el fondo del encofrado los elementos elegidos, como pueden ser serigrafías, dibujos, un grabado en relieve, células fotovoltaicas para producción de energía eléctrica o unas luces de led empotradas; sobre las que se extiende una capa de GRC de 10/14mm de espesor, que conformara la cara exterior (10) del panel.
    7a.- Panel sándwich de GRC con rotura de puente térmico para construcción modular de acuerdo con la 1a reivindicación y caracterizado porque las ventajas de la utilización de estos paneles de GRC para la fabricación de módulos constructivos se puede resumir en, que se trata de productos ligeros, que pueden tener diferentes apariencias en su parte vista, económicos de fabricar, a prueba de corrosión y putrefacción y además son incombustibles.
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