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M INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LA CONSTRUCCIÓN A.C. CONSTRUCCIÓN DE UNA CASA-HABITACION MEDIANTE PANELES PREFABRICADOS (con estructura tridimensional de acero y núcleo de poliuretano) TESIS PROFESIONAL QUE PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CONSTRUCTOR PRESENTA JESÚS ZACATENCO AGUILAR DIRECTOR DE TESIS: ING. ROGELIO CASTILLO AGUILERA LICENCIATURA EN INGENIERÍA DE CONSTRUCCIÓN con reconocimiento de validez oficial de estudios de la Secretaria de Educación Pública según acuerdo No.00192253 con fecha 22 de Diciembre de 1991 México D.F. Noviembre de 1996 "*'•<". .-,•"< • •' v v r
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M INSTITUTO TECNOLÓGICO DE
LA CONSTRUCCIÓN A.C.
CONSTRUCCIÓN DE UNA CASA-HABITACION
MEDIANTE PANELES PREFABRICADOS
(con estructura tridimensional de acero y núcleo de poliuretano)
TESIS PROFESIONAL
QUE PARA OBTENER EL TITULO DE
INGENIERO CONSTRUCTOR
PRESENTA
JESÚS ZACATENCO AGUILAR
DIRECTOR DE TESIS:
ING. ROGELIO CASTILLO AGUILERA
LICENCIATURA EN INGENIERÍA DE CONSTRUCCIÓN
con reconocimiento de validez oficial de estudios de la Secretaria de Educación
Pública según acuerdo No. 00192253 con fecha 22 de Diciembre de 1991
México D.F. Noviembre de 1996
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Doy Gracias a Dios, por el don de la vida, la salud y por permitirme llegar
hasta ésta meta, sueño desde mi infancia que ahora se ve hecho realidad y que confío
en que dará frutos que servirán para hacer de éste mundo un lugar mejor para todos.
Dedico esta tesis
A mis padres:
No siempre se puede en la vida, tener la bendición de contar con nuestros
padres. Yo soy de esos afortunados y más aún porque tengo unos padres que se han
preocupado por mi, por educarme y enseñarme a amar a su manera, dicen que los
hijos se justifican cuando son aunque sea un poco mejores a sus padres y estoy
seguro de que ustedes superaron por mucho a mis abuelos.
Papá, mamá, no tengo con que agradecerles todo lo vivido, desde haber
nacido, su entrega, lo bueno y lo malo, lo alegre y lo triste, lo claro y lo oscuro; son
cosas que me han servido para valorar muchas otras más y que me ayudarán en el
camino de la vida; sé que es difícil a veces decir todo lo que está en nuestros
corazones, más hoy quiero decirlo a ustedes y a todos los que lean ésta tesis aunque
sea con éstas cuantas líneas y éste pequeño trabajo.
Va para ustedes un gran aplauso, mi admiración y agradecimiento por todo lo
que han hecho y dejaron de hacer por mí, los quiero mucho y que Dios los bendiga.
A mis hermanos:
Miguel Ángel, Víctor Hugo y Laura, son grandes los recuerdos que tengo de
lo que hemos vivido juntos, de todo lo que me han enseñado y lo que he aprendido
de ustedes. Siempre han estado cerca cuando he caído y me han ayudado a
levantarme, cuando he estado feliz también lo han compartido conmigo, gracias por
ser como son; aunque a veces parezca difícil escucharlo, los quiero mucho, son los
mejores hermanos que pude tener, que Dios los bendiga.
Dedico esta tesis, para todos aquellos que han intervenido en mi vida:
En especial para aquellos que estuvieron más cerca de mi en ésta ultima etapa
como estudiante; para la familia Vallcjo por su ayuda ya que sin ésta muchas cosas
me hubiesen sido más difíciles, y sobre todo a ti Xóchitl, que me has ayudado tanto
y tan desinteresadamente, creo que Dios te puso en mi camino por algún motivo que
solo el tiempo dirá; has sido un fuerte soporte, tal vez el mayor en ésta última etapa,
quiero agradecerte tanto tus palabras de aliento, tu coraje, entrega y sobre todo tu
cariño, eres una de las personas más valiosas que han llegado a mi vida, gracias por
todo.
A todos mis familiares y parientes que se han interesado por lo que he
logrado en mi vida personal y estudiantil.
También agradezco a todos mis compañeros de escuela, mis amigos y a todos
aquellos que pudiera olvidar pero que de alguna manera me acompañaron en éste
largo camino tendrán siempre un lugar en mi corazón.
Mil gracias al Grupo Paneles y en especial para el Ingeniero Fernando
Sánchez y la oficina de apoyo técnico de México, por su ayuda y colaboración para
la realización de ésta tesis.
Dedico también ésta tesis a todos mis profesores:
Los que me educaron en el aspecto escolar y a veces en el aspecto personal
también, desde mis primeros colores, letras y números hasta el final de la
licenciatura, gracias por toda su enseñanza, su espiritu de servicio y su tiempo.
A mi asesor de Tesis, Ingeniero Rogelio Castillo Aguilera, gracias por su
ayuda, sus consejos y su tiempo.
Al Arquitecto Eduardo Alavez Marmolejo gracias por su ayuda desinteresada,
motivación y su tiempo.
A mi querido Instituto Tecnológico de la Construcción, gracias por
educarme para construir...
Construcción de una casa-habitación mediante paneles prefabricados
(con estructura tridimensional de acero y núcleo de poliuretano)
ÍNDICE
Justificación
Objetivos
Metodología empleada
CAPITULO I Antecedentes
1.1 Introducción
1.2 Definición de casa y vivienda
1.3 Breve historia sobre la vivienda
1.4 La vivienda en México
CAPITULO II Nuevos sistemas para construcción de vivienda
2.1 Definiciones
2.2 Historia de los paneles
2.3 Materiales
Poliuretano
Aislamiento térmico
Aislamiento acústico
Energía de absorción
Rigidez
Resistencia a solventes
Peso ligero
Larga vida y bajo mantenimiento
Estabilidad dimensional y baja permeabilidad
Sabor y olor
Resistencia al fuego
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Acero
Cemento
Agregados
2.3 Fabricación de los paneles
2.4 Encuesta y estadística sobre el conocimiento
de los paneles y su utilización
Resultados de la encuesta
CAPITULO III Diseño estructural de los paneles
3.1 Diseño del panel
Características mecánicas de los paneles
3.2 Pruebas de laboratorio
Objetivo
Campo de aplicación
Muestreo
Tamaño de la muestra
Nivel de calidad aceptable (NCA)
Métodos de prueba
Resistencia a la compresión simple
Resistencia bajo carga lateral
Resistencia al impacto para muros y uniones
Resistencia a la carga uniformemente repartida
actuando perpendicular al plano
Resistencia a la flexión
Resistencia al impacto en losas
Protección contra el fuego
Apéndice informativo A-l
Anexos
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65
3.3 Evaluación técnica del Panel con estructura
tridimensional de acero y núcleo de poliuretano
contra otras estructuras 69
Aplicaciones 69
Ventajas 70
CAPITULO IV Procedimiento constructivo
4.1 Procedimiento constructivo de una casa tipo 82
Instalación 82
Anclajes 82
Colocación de los paneles 82
Instalaciones, vanos y aberturas 83
Apuntalamiento (cimbrado) 83
Aplicación del mortero 84
Diagramas de flujo 85
Procedimiento constructivo en detalles tipo 89
CAPITULO V Comparación de Costo-Tiempo entre el sistema
tradicional y el sistema propuesto
5.1 Análisis comparativo de costo-tiempo entre el
Sistema Tradicional de construcción de una Casa-
Habitación y el Sistema con Paneles con Estructura
Tridimensional de Acero y Núucleo de Poliuretano 103
Matrices de P.U. de ambos sistemas 107
Tablas de resumen comparativas 110
Programas de obra 112
CAPITULO VI Impacto ambiental
6.1 Evaluación del impacto ambiental 114
Características del medio ambiente 118
Aire 121
Agua 122
Tierra 124
Ecología 125
Sonido 125
Aspectos humanos 128
Economía 129
Recursos 129
6.2 Conclusiones 132
CAPITULO VII
7.1 Bibliografía 137
. *• - i i TT C- A
Justificación.
Decidí seleccionar este tema debido a múltiples aspectos que he observado, e
incluso he vivido con respecto a la construcción de viviendas por un lado; y por otro
lado, al deterioro del medio ambiente sobre el cual la industria de la construcción ha
tenido gran influencia.
Considero de gran importancia el implementar sistemas constructivos nuevos
y eficientes implementando y utilizando conceptos nuevos como la
constructibilidad1, con los cuales se logre una producción rápida y segura de
viviendas, mismas que son necesarias y exigidas por el crecimiento acelerado de la
población.
Esta tesis pretende presentar y acercar a los constructores, otra posibilidad de
construcción de viviendas que, si bien no es nueva, en la mayoría de los casos es
desconocida o se le considera poco confiable incluso dentro del medio constructor
(como ya lo veremos en las encuestas y las estadísticas) debido a su poco uso en
nuestro mercado.
Pienso que ésta tesis generará mayor infonnación y conocimiento sobre
nuevos materiales y aspectos constructivos, además de generar una conciencia
ecológica sobre el uso de sistemas sencillos para contribuir al ahorro de tiempo y
energía, así como a la disminución de la contaminación durante el proceso de
construcción y en toda la vida útil de la vivienda.
1 Es el uso de nuevas técnicas con ayuda de la computación para mejorar y optimizar los tiempos y costos llevando al mejor resultado en el producto y la producción. Revista de la Construcción, sección Productividad por el Doctor Luis Delgado, ejemplar de Marzo de 1995.
Í- i •/ T n o A '•' - •/ .'.-e hi i 'oa^trurciÓQ Í T í 5 . lX^ir
Objetivos:
+ Presentar el sistema de construcción de una casa habitación mediante
paneles con estructura tridimensional de alambre de acero electrosoldado y núcleo
de espuma rígida de poliuretano, explicando sus características físicas, propiedades
mecánicas, funcionalidad y segura utilización como sistema moderno de
construcción.
+ Mostrar la facilidad, rapidez y optimización del costo al construir con éste
tipo de paneles.
+ Demostrar mediante un estudio de impacto ambiental, como disminuye el
impacto ambiental negativo generado al construir viviendas con los paneles con
estructura tridimensional de alambre de acero electrosoldado y núcleo de espuma
rígida de poliuretano, y las ventajas desde el punto de vista ambiental que nos
presenta el uso de este material, tanto a clientes como a ingenieros civiles,
arquitectos, constructores y en general a todo aquel que pretenda realizar obras de
edificación.
+ Servir como guía a futuros constructores, presentando una propuesta
funcional para los habitantes de esta ciudad.
2
Metodología empleada
En ésta tesis encontraremos primero, una pequeña introducción al tema que es
el de las casas-habitación y la necesidad que ha tenido el hombre desde tiempos
inmemoriales, de protegerse de diversos aspectos; encontraremos algunas
definiciones a fin de acercar más al lector al tema tratado, mencionando brevemente
como ha sido la historia de la vivienda en las civilizaciones más importantes de
nuestro planeta y después daremos un vistazo al desarrollo de la vivienda en nuestro
país.
Veremos después algunas definiciones que son necesarias conocer para no
confundir algunos términos y manejar la misma sintaxis en el desarrollo de todo el
trabajo; tocaremos un poco de historia referente a los paneles, objeto de esta tesis,
los tipos de materiales de que están hechos estos paneles, su forma de fabricación;
mencionaremos los materiales que comúnmente se utilizan en la construcción junto a
dichos paneles y que la mayoría de nosotros conocemos. Veremos en base a
estadísticas, cuan desconocidos son estos sistemas de construcción por parte de
nuestros clientes y la desconfianza que hay por parte de los mismos constructores.
Hablaremos también sobre la forma en que están diseñados dichos paneles,
cuales son las pruebas de laboratorio y los limites mínimos con los que deben
cumplir; también tendremos una evaluación técnica de estos paneles contra otras
estructuras.
Presentaremos el procedimiento constructivo de una casa tipo a fin de mostrar
las características, ventajas y desventajas de estos sistemas, junto con todos los
materiales y herramientas que intervienen al momento de construir con ellos.
Se realizará también un análisis del impacto ambiental que se tiene al
construir con éste tipo de paneles y por ultimo expondremos la conclusiones a las
que llegamos en este trabajo.
3
C A P I T U L O I
B I B L I O T E C A
CAPITULO I
1.1 Introducción.
Desde épocas remotas, el hombre ha buscado como una de sus necesidades
primordiales el tener un techo donde cubrirse y protejersc de las inclemencias del
tiempo, esta necesidad no ha cambiado, lo único que se ha modificado son los
materiales que utiliza para dicha construcción, las formas y estructuras, las máquinas
que ha creado para ayudarse en el movimiento y transporte de materiales, las
técnicas que ha desarrollado a lo largo de su experiencia e investigación para
alcanzar su objetivo, y la velocidad para su construcción.
Es de aquí de donde parte la necesidad de utilizar nuevos materiales, mismos
que nos provean de cierta facilidad para lograr nuevas estructuras que nos servirán
de techo. Es importante pensar que de los primeros días en que se vio la necesidad
de tener refugios o lugares donde protegerse, hasta nuestras fechas se ha creado un
panorama distinto, ya que las poblaciones han crecido de manera desmesurada, el
tipo de vida es más rápido, la tecnología ha dado grandes avances en materia de
construcción , - entre muchas otras -, y por lo mismo hemos influido en el medio
ambiente de una manera tan severa, que hoy en día tenemos los problemas de la
deforestación, la tala indescriminada de nuestros bosques, la contaminación con
diferentes tipos de material de desperdicio, la destrucción de la capa de ozono, la
mala utilización y desperdicio del agua, desecación de los mantos acuíferos y tantas
cosas más que podríamos mencionar y que de alguna manera ya conocemos.
Es importante también no olvidar que el ritmo de crecimiento de la población,
los factores culturales y sociales, los factores políticos y económicos nos orillan a
actuar de una u otra manera, pero está en nosotros - los futuros constructores -
buscar la manera de ejercer un cambio positivo en nuestra vida y la vida de los
demás.
Por esto, tenemos que pensar en sistemas nuevos de construcción, que sean
más económicos, que provoquen un cambio en el consumo mdcscriminado de
CAPITULO I
recursos naturales, que disminuyan los tiempos de construcción, y que al mismo
tiempo sean tan funcionales o aún más que la construcción tradicional.
Pensemos en esto como una motivación y un reto para buscar nuevas
alternativas, mejorando en todos los sentidos. Recordemos que lo hecho
anteriormente fue la base para lo que ahora nos toca hacer, el cambio en la
mentalidad y la ampliación de nuestros horizontes está ahí para que lo consideremos
y lo practiquemos, que es lo importante, el valor con el que tomemos estos nuevos
retos y técnicas será la base que nuestros antecesores nos dieron y es ahora cuando
nos toca a nosotros el crear, mostrar y sugerir nuevas técnicas en la construcción
para beneficio de la población actual, de este planeta en el que vivimos y del
beneficio de nuestros futuros hijos.
5 -^:- ^ -•-'•
CAPITULO I
1.2 Definición de casa y vivienda.
La palabra casa proviene del latín, casa que significa choza. Entendamos por
casa la morada o vivienda principal del hombre2.
Actualmente se da la acepción de hogar a las casas o domicilios, pero el
significado original de hogar es "sitio en donde se enciende el fuego", esto debido a
que los antecesores del hombre actual, pudieron sacar a los animales más grandes de
las cavernas para poder ellos habitarlas, hasta que descubrieron el fuego y lo
pudieron reproducir para su beneficio.
Casa, se ha utilizado de manera genérica para identificar todo tipo de
construcción ideada conscientemente para proporcionar espacios en los que se
desarrollen, de manera integral, las funciones primarias que necesita el hombre para
vivir, como el dormir, comer, asearse, convivir, etcétera.
Vivienda, es el nombre que se le da a Casa, Morada (estancia en un lugar), es
también sinónimo de cuarto, estudio, alojamiento, departamento, habitación,
habitáculo, piso, barraca, cabana, etcétera.
Actualmente se consideran todas éstas definiciones como una misma, para
nuestro caso la consideraremos como vivienda o casa-habitación para tener un
termino genérico.
Diccionario Enciclopédico Ilustrado Laroussc.
B I B L I O T E C A
CAPITULO I
1.3 Breve historia sobre la vivienda.
Los diversos tipos de casa habitación de todos los tiempos se han derivado de
varios factores principales como son: situación geográfica, clima, genero de vida
social y económico, materiales de construcción de que se dispone y habilidades del
hombre, tanto manuales como mentales, se puede sumar a estos factores el adelanto
actual en materia técnica y el cual es uno de los objetivos principales de esta tesis.
Por estas razones dividir la evolución de la casa habitación por épocas o
países, puede resultar subjetiva, ya que a través del tiempo y según las diferentes
culturas, han existido gran variedad de casas habitación. Esta introducción solo
pretende dar un esbozo general de la historia de este tipo de edificación y
principalmente su evolución en México.
De los tiempos que precedieron a la Prehistoria, no se han encontrado datos o
documentos sobre este tema.
En la Prehistoria, el género Austrolopithecus (4 a 1.5 millones de años de
antigüedad), considerado como antecesor del hombre primitivo, se ha deducido
según los últimos descubrimientos que su primer habitat era muy semejante al que
ocupan los actuales primates: las copas de los arboles. Al llegar la noche y para
escapar de sus depredadores, el Austrolopithecus subía a las ramas más fuertes
entrelazadas para procurarse un lecho. Posteriormente al evolucionar, construyó
refugios rudimentarios en los matorrales; unió las copas de 2 o 3 arboles cercanos
entre si y las ató fuertemente al suelo por medio de juncos y bambú para improvisar
su refugio.
Se deduce que antes de habitar directamente en las cavernas empezó a utilizar
las grietas y oquedades de las montañas y los acantilados para protegerse del frío y
las inclemencias del tiempo.
Con respecto al genero Homo, cuyos primeros antecedentes son de hace dos
millones de años, dentro de los primeros vestigios que se conocen están los hallados
13 I -? ! T ^ T E C.7A
CAPITULO I
en grutas de diversas partes del globo. Para ser dueño de este refugio que ofrecía
muchas comodidades, tuvo que expulsar a los herbívoros y pequeños carnívoros que
la habitaban, a los grandes carnívoros los pudo expulsar hasta que conoció y dominó
el fuego (hace 800 000 años) adueñándose permanentemente del lugar.
La siguiente morada que se procuro el hombre la constituyen las cabanas
rudimentarias, ocupadas por el Homo erectus en el periodo de glaciación hace 400
000 años. Localizados sobre una duna, protegidas por un acantilado, la planta de las
cabanas es de forma oval y alargada, hecha con ramas a modo de estacas colocadas
en forma irregular y apoyadas en algunos de sus lados por piedras. La presencia de
agujeros en el centro del piso hace suponer que utilizaban troncos para sostener el
techo que posiblemente era de ramas también.
Después del Homo erectus, el Homo sapiens pobló la tierra (125 000 a 30 000
a. C). De esta especie el conocido como Neardenthal siguió ocupando cuevas y
cabana primitivas, más evolucionadas que las de sus antecesores. Tenían pieles
extendidas en la entrada y en el interior el fuego siempre encendido. Periódicamente
se cambiaban de cueva o construían cabanas dependiendo de la abundancia del
alimento. Se cree que así fue como empezó a vivir en sociedad, ya que salía en
grupos a cazar animales para el sustento propio y de sus familias. En algunos casos,
las cabanas eran armadas dentro de las cuevas para no permitir el paso de la
humedad y el frío.
La forma y los materiales de construcción eran ramas de arboles hincados en
el suelo en dos hileras paralelas. Estas se apoyaban una contra otra utilizando un
madero horizontal más grande el cual tenía apoyos en los extremos. Para protegerse
del frío y el viento extendían las pieles de animales sobre la estructura y las ataban a
las ramas por medio de hilillos de cuero. En la parte exterior colocaban piedras para
estabilizar la estructura y las pieles. De esta manera nació la choza primitiva que,
con el tiempo se hizo más confortable y amplia. Primero fueron aisladas y
CAPITULO I
unifamiliares y poco a poco se tomaron verdaderas comunidades terrestres y
lacustres y en algunas partes las construían plurifamiliares.
El ultimo personaje es el Homo Sapiens Sapiens cuyo ejemplo más conocido
es el hombre de Cro-magnon (35 000 a 10 000 años de antigüedad). Los que
siguieron viviendo en cuevas empezaron la caza y prueba de ello son las pinturas
rupestres de animales heridos y perseguidos junto con los cazadores.
Los que siguieron como nómadas viajaban con casas móviles que consistían
en una planta semi-enterrada de por lo menos 2 metros de diámetro, estructura de
madera o de hueso de mamut cubierta de pieles atadas con correas y asegurada al
sucio por medio de piedras, y piso cubierto por pieles excepto en la parte destinada
al fogón. Este tipo de casa era desmontable y fácil de transportar.
De los 10 000 a.C. hacia esta fecha tenemos al hombre de Cro-magnon que
evoluciona poco para convertirse en el hombre actual, se da inicio a la agricultura, el
hombre comienza a abandonar las cuevas. En las regiones boscosas, construían sus
casas de madera formando pequeños grupos. Otra clase de refugio muy común eran
los palafitos ya que necesitaban el agua para sus siembras, el material más común en
estas estructuras eran los troncos de árbol y paja.
Se fueron utilizando a lo largo de esta fecha hasta nuestros días materiales
como los troncos, las rocas, la paja, ramas, tipos de ladrillos sin moldes y sin
cocción, cementantes como arcillas para dar más rigidez a la estructuras que
levantaban. Se utilizaba también el adobe, suelos hechos con terrazo, mezclas de
barro y paja aplicada en capas horizontales superpuestas, cimentaciones de piedras,
techos de troncos y ramas. En algunas partes se moldearon pequeños bloques de
arcilla que se dejaban secar al sol y posteriormente se cocían; así fue como se
invento el ladrillo para empezar a construir la casa habitación que se hizo más sólida
y segura. Algunos especialistas dan por terminado el periodo del neolítico con el uso
del ladrillo como material de construcción.
9
CAPITULO I
1. 4 La vivienda en México.
En esta parte, no haremos referencia a todas las culturas que habitaron
nuestro país, - aunque reconocemos y admiramos su grandeza y gran influencia en la
historia de México como del mundo - debido a que solo buscamos el presentar los
diferentes tipos de materiales y construcción de casas en México, haciendo solo
referencia a algunas por considerarlas como base genérica para este trabajo, de igual
manera tampoco se harán observaciones sobre los diferentes tipos de arquitectura.
Del México prehistórico solo se tienen restos en cuevas que eran utilizadas
como casas y algunos asentamientos en las orillas de los lagos y ríos. En el México
prehispánico, inicialmente eran nómadas que acampaban en cuevas, pero cuando
comenzaron a sembrar construyeron cerca de sus zonas agrícolas chozas hechas de
troncos de árbol y paja con una capa de mortero encima.
En Teotihuacán o Tenochtitlan, las casas tenían una sola entrada, con bardas
de piedra para delimitar predios. Al pasar del estado nómada al sedentario, se tuvo la
necesidad de hacer casas más resistentes, se hacían casas semienterradas, otras ya
usaban cimentación de piedra pero los materiales de los muros eran perecederos, a
las chozas sobre plataformas se les añaden escalinatas o rampas. Al paso de los años
y con nuevas experiencias se comenzaron a usar las plataformas con muros de
manipostería y recubiertos con estuco3. En la zona del Golfo de México se usaron
cimentaciones hechas con canto rodado con planta de trazo rectangular y circular.
En la parte central de México se tienen aldeas hechas con paja, madera y
lodo. En la zona de Cuicuilco considerada como uno de los templos más antiguos,
vivían en chozas de paja y barro. En todas estas viviendas las puertas se hacían de
telas.
3 El estuco es un material elaborado con pasta de cal y mármol pulverizado para cubrir los muros de las casas.
CAPITULO I
En la región Maya las primeras chozas eran con techos de palma o zacate, se
inicia la construcción con bóveda para los templos y la clase alta con techos y muros
de piedra y plataformas con piso de estuco, sin ventanas, se utilizan muros
recubiertos con mosaicos labrados; utilizaron también el adobe. En general los
mayas vivieron en jacales con paredes de carrizo y ramas cubiertas de lodo sobre
cimientos de piedra y techos de palma. Labraron roca caliza. En la cultura Zapoteca,
en la zona de Oaxaca, se utilizaron las chozas de barro y paja y en algunos casos de
muros de manipostería y techos de madera con vigas madrina, se dio pendiente para
evitar las filtraciones de agua. En Veracruz, los Totonacas ocuparon losas de
concreto hechas con arena y cal, obtenida de conchas marinas quemadas, piedra
pómez, palos y residuos de vasijas.
Los Aztecas tuvieron casas tipo chozas con techos de paja, muros de carrizo y
madera. Fueron ganado terreno al lago mediante plataformas hechas con armazón de
varas, raíces y carrizo (chinampas) donde amontonaban la tierra y poco a poco las
hicieron crecer. Durante el primer siglo se construyeron casas sobre estas
chinampas, algunas considerados como palacios. Las viviendas de los mexicas
variaban según su posición social, los pescadores vivían a orillas del lago en chozas
de junquillo, los agricultores tenían sus casas de paja tejida y lodo. Las casas de la
clase media eran de adobe o de piedra sin labrar. Los nobles y sacerdotes vivían en
palacios de piedra o roca volcánica y tezontle, la vivienda que puede considerarse de
clase media era de adobe con los muros encalados, el baño de vapor era de piedra
porosa. Los pisos eran de tierra apisonada y en algunas ocasiones enlosado. Los
palacios eran semejantes a las casas anteriores en materiales y sistemas constructivos
solo que de mayor tamaño.
En la época colonial que consideramos como parte aguas en la historia de
México debido a que se unieron dos culturas para formar una tercera, hubo un
cambio muy grande en el tipo de construcción ya que los españoles al conquistar
México, derribaron la mayoría de los templos que existían; durante las luchas entre
n T Tí L I O T B C A m i - , .v U Construcción 11
CAPITULO I
las dos culturas, algunos pobladores tuvieron que construir sus casas provisionales
sobre pilotes en la laguna. Se ordeno construir sobre los restos de los edificios
aztecas y rellenar con cascajo los canales, como dato histórico se construye el
acueducto de Chapultepec. Las casa y los palacios se construyeron de piedra, de
cantera y de otras rocas labradas. Las haciendas se levantaban con adobe en muros
gruesos, se utilizaron contrafuertes, se utiliza la bóveda catalana y bóvedas de
ladrillo. Se utiliza el tezontle rojizo y rugoso, piedra chiluca café lisa y recinto gris
muy usado en rodapiés; en esta época se utilizaron puertas de madera, herrería
metálica y diferentes tipos de decoración y estilos en las fachadas e interiores.
A finales del siglo XIX se construye de manera muy parecida al colonial y al
prehispánico debido al arraigo que hubo de las técnicas y los materiales que se
conocían. Aunque hubo influencia de otros países, no se adquirieron nuevos
materiales y tecnologías, de hecho no existe una fecha exacta desde que se comenzó
a utilizar otros materiales como el tabique en la forma en que lo conocemos.
Mencionaremos en los tipos de materiales que utilizan las principales etnias
del país como por ejemplo, los Seris, usan muros levantados con barro cocido y
techos de ramas; los Mayos, muros de adobe o ladrillo y actualmente usan losa
maciza y en regiones desérticas muros con bajareque ; los Yaquis levantan sus
muros con carrizos hincados en el suelo con horcones5 en el suelo para recibir
morillos6, los techos son de carrizo entretejido; los Tepehuanos del Norte
construyen sus muros con troncos hincados en el suelo de sección amplia en las
esquinas y troncos horizontales entrecruzados con los primeros y de menor sección
troncos circulares apoyados en horcones para el techo de tejamanil; los Coras usan
los lechos hechos con zacate y muros de piedra o adobe cuando están en la sierra y
de palos o cañas entretejidas con barro cerca de la costa.
4 Bajareque es una pared de cañas recubierta con tierra. 5 Los horcones usados en las chozas son maderos fijos en el suelo y en cuya cabeza van sentadas las vigas. 6 Morillo, utensilio que sirve para sustentar la leña en el hogar.
12
CAPITULO I
Los Huicholes usan los muros de piedra y techo de paja; los Huastecos usan
una estructura circular de madera y muros de varas verticales unidas con bejuco, el
techo es hecho de palma o zacate; los Pames hacen los muros con pencas de
maguey, palma y caña de otate con techos de palmilla; los Purepechas utilizan los
polines y tablones de madera, el piso es elevado, de tablas anchas sobre el que se
desplantan los muros de troncos entrelazados, los muros interiores se construyen con
tablas de madera, el techo es cubierto con tejas de media caña y tienen techos fuera
de las casa que se sostienen por columnas de madera. También utilizan adobe
enjarrado o piedra; Los Nahuas usan muros de adobe y ramas, su techo es de pencas
de maguey o de zacate; los Otomícs usan muros de adobe y techos de madera
cubierta con barro y paja; los Lacandones utilizan los horcones hincados y que
sostienen un aro de morillos, el techo tienen un gran tronco central con aros
concéntricos cubierto de palma y morillos para detenerla; los Mazatecos construyen
con muros de adobe y techos de material industrializado como cartón y cinc con
perforaciones para la ventilación, en otras partes el mismo grupo usa muros de
madera y techos de palma o zacate; los Zapotecos construyen con muros de piedra
con lodo con estructura de morillos con lejas, este grupo en otras regiones usan
troncos y tablas para levantar muros y techos y en otros lados paredes de adobe y
techo de zacate y dobles muros de morillo y lodo y techos con estructura de madera;
y por último los Mayas construyen con materiales desde bajareque palma o madera
hasta muros de adobe y manipostería de piedra, el techo lo fabrican con guano , paja
en manojos atada a un entramado de troncos de madera.
En el siglo XX se construye con muros de piedra, de tabique de barro y
posteriormente con todos los tipos de tabiques que conocemos como los huecos,
tabicón ligero, tabique de barro rojo recocido, tabique pesado. Para el caso de los
techos se utilizan losas de concreto armado, losas de concreto y tabique, losas
prefabricadas, losas aligeradas con policstireno, losas aligeradas de vigueta y
7 Abono formado por las deyecciones de las aves, que se encuentran el algunas islas del pacífico.
.13
CAPITULO I
bovedilla, columnas de acero, vigas de madera (aunque en México no existe mucho
arraigo en cuanto a la construcción con madera, también se ha utilizado tanto para
muros como para pisos y techos), plástico aunque normalmente utilizado para dar
acabados, adobe, y los nuevos sistemas prefabricados.
Todos o casi la mayoría de los materiales antes mencionados son ya de una
Confiabilidad probada y aceptada, pero es uno de los objetos de el presentar un tipo
de material que no tiene reconocimiento por su relativa implementación y la falta de
confianza de los consumidores (entendamos por esto a los mismos constructores y a
los clientes de estos), estamos hablando de los paneles con estructura tridimensional
de alambre de acero electrosoldado y núcleo rígido de espuma de poliuretano
mismos de los que hablaremos en el capítulo segundo.
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C A P I T U L O II
B I V. T, T O T "E - A
CAPITULO II
2.1 Definiciones.
A lo largo de este trabajo, se manejarán diferentes conceptos, algunos de los
cuales se han empleado para definir diferentes objetos o conceptos de los que
realmente son. Los consideraremos como un problema de sintaxis común; es por
esto, que la Secretaria de Fomento y Comercio Industrial y el Comité Consultivo
Nacional de Normalización de Seguridad al Usuario, Información Comercial y
Prácticas de Comercio, han definido dichas palabras o conceptos para tener una idea
más clara para el establecimiento de normas y en este caso las utilizaremos para lo
que queremos hacer llegar al lector.
Las definiciones son las siguientes:
- Anclajes.- Es el dispositivo para sujetar los componentes y/o los elementos.
- Componentes.- Son los productos prefabricados tridimensionales que se conciben
como unidad simple o compuesta y que combinados entre sí forman un elemento
(ejemplo: tabique, tabicón, bloque, panel, puerta, etcétera.)
- Conexiones.- Es el dispositivo para enlazar componentes y/o elementos.
- Edificaciones Upo 1.- Las edificaciones tipo 1, son las de riesgo menor de hasta
25.00 metros de altura, hasta 250 ocupantes y hasta 3,000 m2.
- Edificaciones tipo 2.- Son las edificaciones de riesgo mayor de mas de 25.00
metros de altura, o mas de 250 ocupantes o mas de 3,000 m2, y además las bodegas,
depósitos c industrias de cualquier magnitud, que manejen madera, pinturas,
plásticos, algodón y combustibles o explosivos de cualquier tipo.
- Elementos.- Integración de diversos componentes constructivos, que se dividen en
diferentes tipos de paneles para uso estructural, no estructural y de instalaciones
(muros, entrepisos y techos).
- Junta.- Espacio entre componentes y/o elementos el cual puede ser tratado o no.
Í5
CAPITULO II
- Paneles.- Son componentes tridimensionales, con dos dimensiones mayores con
respecto al espesor, los cuales pueden ser utilizados como una unidad compuesta
para integrar un elemento constructivo.
- Panel prefabricado.- Es aquel que está elaborado en planta o en obra para ser
instalado directamente en sitio.
- Panel para uso estructural.- es aquel que por sus características soportantes y
autosoportantes es apto para resistir las solicitaciones de cargas gravitacionales,
sismo, viento, nieve, granizo, impacto, entre otras, a las cuales va a estar sujeto
como componente de une elemento vertical (muro), o de uno horizontal (entrepiso
y/o techos).
- Sistema constructivo.- Es aquel que integra una serie de componentes constructivos
y elementos estructurales, no estructurales y de instalaciones, para obtener una
edificación.
- Unión.- Es la junta entre componentes y/o elementos para dar continuidad
funcional y estructural.
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CAPITULO II
2.2 Historia de los paneles.
Para poder establecer un inicio en la prefabricación, tiene que haber un
concepto íntimamente ligado a ésta que es el de la modulación, el cálculo anticipado
de los elementos, a proyecto integral, a perfección de montaje y a producción de
elementos en serie. Comienza en la Grecia clásica del siglo V (siglo de Pericles), en
la que quedaba planteada y resuelta parte de la problemática de la construcción
planteada en nuestros días "La historia de la prefabricación de los griegos, está
escrito en las minas de sus templos". Por ello el módulo griego tenía características y
funciones propiamente diversas, pero la sola existencia de un riguroso sistema
modular que subordina todas las medidas del templo al radio de una columna, nos
muestra una valiosísima lección de la disciplina de modulación.
Descendiendo a niveles mas íntimamente ligados a la prefabricación de la
construcción, encontramos en pleno siglo XVI una serie de acontecimientos que
aunque provocados por diferentes premisas llegan a resultados sorprendentes. Quizá
el más sobresaliente de ellos en cuanto a modernidad de planteamiento se refiere, a
lo que encontramos en el proyecto de 1516 realizado por Leonardo de Vinci para la
construcción de ciudades en la región de Loire. Proyectó un tipo básico de casa en
vecindad, con objeto de simplificar la construcción del conjunto, siendo sin embargo
de gran flexibilidad y susceptible de variarse. Se propuso la construcción de un taller
donde se fabricaran los elementos, in situ, solamente se construían los cimientos. Así
las piezas prefabricadas serían transportadas desde la fábrica central a la obra,
quedando la vivienda construida con una simple operación de montaje y ensamble
de los elementos prefabricados.
A partir de la revolución industrial, nace la idea de industrializar la
construcción, sin embargo, no se supo incorporar a ella y perdió así la gran
oportunidad que desde entonces se intenta reivindicar.
CAPITULO II
Fue entonces cuando la tecnología del hierro era conocida y empleada en
Inglaterra, comenzó a utilizarse en la construcción de cubiertas. Un hecho
importante de sistema cerrado de prefabricación es el molino de trigo que realizó
William Fairbairn. Todas las piezas que componían el molino fueron fabricadas en
su taller en Londres, realizando después un rápido montaje.
El descubrimiento del concreto armado como material de construcción viene
de 1867, de la patente para la fabricación de macetas para jardín en serie por
Momnier. Así el concreto nace con espíritu de prefabricación y de producción de
grandes series.
Al empezar el siglo XX, la situación de alojamiento en todas las grandes
ciudades industriales era catastrófica, se hacía necesaria una revolución en la
construcción de viviendas para evitar la revolución misma.
El arquitecto John Brodie empezó a ampliar grandes elementos prefabricados
de concreto colocados por grúas. Brodie desarrolla en Liverpool el primer sistema
cerrado de grandes paneles. Cada volumen se tomaba acoplando de suelo a techo los
elementos de pared, consistentes cada uno en un placa de concreto vertido sobre un
molde en el que se colocaba una malla de acero. Las uniones estaban compuestas
por encajes de salientes y entrantes que se colocaban en los elementos a lo largo de
su perímetro.
En Europa la crisis de viviendas que se produjo como consecuencia de la
segunda guerra mundial, llegó a adoptar soluciones prefabricadas con elementos de
concreto armado y a realizar inventos y experimentos dirigidos hacia las grandes
producciones en serie.
En Francia (1921) Le Corvusier propone la "casa Citroen" intentando realizar
una producción en serie de casas con idéntico sistema de fabricación que los
automóviles.
En 1941 Walter Gropius desarrolla en EE.UU. el Package House System para
la General Panel Co.. El sistema está basado en una rigurosa coordinación modular
instituto Tecnoloaico CK W
C A óa
CAPITULO II
con un módulo de panel de 100 cm. Los elementos de unión son conectores que
permiten cualquier acoplamiento vertical u horizontal.
Sin duda fue la Unión Soviética el primer país que se propuso seriamente
resolver el problema de la vivienda como un alojamiento a cada familia, la solución
adoptada por los planifícadores soviéticos fue la del sistema de grandes paneles, para
los años de 1937 a 1942 se realizó la construcción de más de 200 grandes ciudades
nuevas.
La segunda guerra mundial provocó en toda Europa una situación extrema, la
falta de edificios e inmuebles, escuelas, locales industriales, etcétera, que habían
sido destruidas durante la guerra, junto con la escasez de mano de obra y materiales
de construcción impulsaron definitivamente a la prefabricación. Hasta aquí habían
sido acontecimiento aislados, invenciones, tentativas y experiencias de precursores
generalmente con resultados poco satisfactorios y sin continuidad. A partir de este
momento los acontecimientos se aprietan en el tiempo, cada año nacen nuevos
sistemas cerrados, nuevas fábricas de elementos prefabricados, nuevos métodos y
procesos de prefabricación.
+ La prefabricación.
Construcción prefabricada es aquella cuyas partes constitutivas son en su
mayoría, ejecutadas en serie, en taller o fábrica, con la precisión de los métodos
industriales modernos para formar un sistema constructivo coherente.
La prefabricación es una forma de manifestar la industrialización, es una
forma de construir viviendas partiendo de una mentalidad nueva, la industrialización
de la construcción deberá tener siempre presente al hombre. Se dará la
prefabricación únicamente cuando de forma simultánea y con el máximo rigor se
cumplan la características siguientes:
a) Industrialización: Es imprescindible para dar soluciones a las necesidades
masivas, y solo cuando la fábrica fijase el lugar de trabajo prioritario y fundamental,
podrá surgir el prefabrismo.
19
CAPITULO II
b) Planificación: La prefabricación que nace como respuesta a la creciente necesidad
de viviendas, escuelas, hospitales y construcción en general, exige una planificación
racional dotada de un profundo sentido social que impulse, dirija, coordine y
controle la actividad de construir, desde el planteamiento territorial a la obra
concreta, planificando hacia la consecución del fin propuesto, esto es, la satisfacción
de esa necesidad de construcciones.
c) Proyecto con nueva mentalidad: Hoy en día solamente un usuario privilegiado
puede elegir proyectistas y constructores imponiendo su propia vivienda a medida de
sus gustos y exigencias. Pero esto no tiene sentido en una sociedad de grandes y
urgentes necesidades. La nueva mentalidad de proyecto que conlleva el prefabrismo
establece como condición básica la intervención de todos y cada uno en el global
diseño del habitat.
El nuevo proyecto ha de nacer de una información previa, de una
clasificación de necesidades y deseos a la vista de las críticas de las obras ya
realizadas y de los resultados de los ensayos programados.
d) Racionalización: La racionalización de un proceso es la aportación de la
inteligencia del hombre en la mejora de los métodos de trabajo que aquel proceso
lleva consigo. Así la industrialización, la opcionabilidad, la investigación, el
proyecto con nueva mentalidad y la planificación en la forma en que se definen, son
aspectos nuevos de la racionalización de la construcción; una nueva forma
racionalizada de construir.
e) Opcionabilidad: La opcionabilidad no implica una técnica ni unos procesos
determinados, solamente exige una voluntad de prefabricación de traslado de trabajo
con el fin de dignificarlo. Es el elegir los porcentajes de una obra en la cual se
justifique llevar a cabo la prefabricación de la misma.
f) Investigación: Es el análisis por medio del cual sociólogos y economistas, no solo
podrían determinar la magnitud de las necesidades de los usuarios sino, también sus
deseos, sus gustos y en fases posteriores sus críticas a las obras ya realizadas.
20'
CAPITULO II
En el plano tecnológico, la investigación no se podría limitar a programas
inconexos para el desarrollo de nuevos sistemas de construcción, por el contrario
habría que centrar los estudios sobre la búsqueda de nuevos y más racionales
métodos de proyecto, de procedimientos de cálculo que aprovechasen realmente los
conocimientos y experiencias acumuladas sobre el comportamiento de las
estructuras y la resistencia y funcionalidad de los materiales, de los equipos y
procesos industriales más adecuados para llevar a cabo los planes de construcción
aprobados.
g) Arte popular: Es el objetivo y consecuencia de todos los factores analizados
anteriormente; planificación, industrialización, racionalización, opcionabilidad,
investigación y proyecto con nueva mentalidad.
Finalmente, podemos decir que todo se resume en una nueva forma de
pensamiento y mentalidad, en los cuales debemos no desechar, sino abrir nuestras
mentes a las nuevas necesidades que exigen el desarrollo y crecimiento de nuestra
sociedad, y estando abiertos a éstos factores, presentar nuevas opciones a nuestros
colegas y clientes para el beneficio de iodos los que habitamos en esta comunidad.
-. 'i i-. C A .
CAPITULO II
2.3 Materiales.
En la vida actual, es difícil conformarse con los nuevos productos que
aparecen en el mercado, ya que las necesidades del hombre si bien no cambian
totalmente, nuevas variantes surgen y a las cuales se les debe de dar la adecuada
respuesta.
La construcción no es la excepción, de este modo tenemos ahora otros
materiales diferentes a las tradicionales utilizados en la construcción de viviendas,
así que a continuación podremos conocer un material y saber más de un producto
nuevo para la edificación.
Los materiales que intervienen en la fabricación del panel que se trata en esta
tesis son:
+ Poliuretano
+ Acero
POLIURETANO
No podemos comenzar a hablar del Poliuretano sin antes mencionar de donde
se obtiene este material, cuales son sus componentes, cual es su familia, etcétera; por
esto iniciaremos diciendo que:
Los Poliuretanos son una familia de materiales plásticos altamente
acomodable, de alto empleo en la vida diaria. Su aislamiento térmico, energía de
absorción, propiedades mecánicas y de resistencia al uso, los consolidan en una
variedad de aplicaciones incluyendo la construcción, el aislamiento térmico en
refrigeración, componentes para automóvil, suelas para calzado, mobiliario para el
hogar y oficina, adhesivos y recubrimientos entre otros.
Químicamente hablando el Poliuretano pertenece a las sustancias
macromolccularcs o altos polímeros o bien simplemente conocidos como polímeros.
Estas macromoléculas son moléculas grandes que consisten en la repetición de
pequeñas unidades llamadas meros. De ahí el nombre de poli-meros, o sea muchas
22
CAPITULO II
partes, las cuales se encuentran enlazadas covalentemente entre sí, para formar la
gran molécula. La molécula simple del que se compone el polímero se llama
monómcro.
Las propiedades características de los polímeros se deben a su gran tamaño;
la naturaleza de la unidad de monómcro en la cadena produce propiedades
especificas, que hace que ciertas moléculas resulten útiles, tales como los plásticos,
los hules y las fibras.
Para clasificar los altos polímeros pueden seguirse diversos criterios. Se
considera, por ejemplo, su procedencia, obteniéndose la clasificación siguiente:
a) Naturales
b) Artificiales o semisintéticos
c) Sintéticos
Los poliuretanos se encuentran clasificados dentro de los polímeros orgánicos
sintéticos; estos materiales se obtienen al reaccionar un poli-isocianato y un poliol a
temperatura ambiente en presencia de catalizadores y aditivos adecuados. Dentro de
estos poliuretanos existen las siguientes clasificaciones:
Poliuretanos rígidos (de alta densidad y baja densidad), flexibles y elastoméricos de
los cuales nos referimos en este trabajo a los poliuretanos rígidos de baja densidad
(entre 20 y 24 kg/m3).
La espuma utilizada para la elaboración de éste tipo de panel es la espuma
de poliurctano aplicada por espreado Clase II designada como No. 203 Plástic
Diamond 75-2 ( Diamante Plástico 75-2) ó No. 206 Plastic Diamond 75-4
(Diamante Plástico 75-4).
La moderada cantidad de calor generado en la reacción entre el poli-
isocianato y el poliol (reacción exotérmica) puede ser usada para activar un agente
de expansión que proporciona al poliuretano su forma espumada. Estos agentes de
expansión son generalmente fluorocarbonos y son contenidos dentro de la espuma
en un 97 % (esto explica su ligereza). Este gas es refrigerante y esta contenido en
i: r **. "•. - r; '2 E C A 2 3
CAPITULO II
celdas no intercomunicadas; se ha comprobado un contenido de celdas cerradas
entre 90 y 95 % y esto indica que la espuma mantiene las propiedades del gas por
mucho tiempo, dichas propiedades serán mencionadas mas adelante.
La reacción exotérmica se inicia, en promedio para el tipo de poliuretano en
estudio, 2 segundos después de combinar las sustancias químicas, es decir que al
mezclarlas comienza a haber calor y un cambio de volumen rápido debido a la
expansión del gas llegando a secar al tacto, aproximadamente a los 15 segundos
después del mezclado. Ver figura 1.
Diagrama simulado de la fabricación del poliuretano
(1) Poliisocianato (2) Poliol
Mezclado Reacción exotérmica y espumado
FÍR. 1
t n*ttuto í c e n o s - 24
CAPITULO II
Como es sabido, actualmente se está evitando el uso de los fluorocarbonos
por cuestiones ecológicas, así que las compañías dedicadas a la producción de los
poliuretanos, han comenzado a utilizar gases, incluidos en los poliuretanos, que no
afecten a la capa de ozono manteniendo y en ocasiones mejorando sus propiedades.
Las características que tiene el Poliuretano se describen a continuación:
1.- Alto aislamiento térmico: Es una de las principales y mas importantes
características de este material. Permite mantener la temperatura interior y no
permitir que el calor o frío penetre, debido a su gran poder de aislamiento reduce y a
veces elimina el uso de equipos de calefacción o aire acondicionado, es decir, que
permite mantener las actividades internas a pesar de las condiciones climáticas
exteriores, elimina la posibilidad de condensación en temperaturas hasta de -20° C.
Ver tablas 1, 2, 3 y 4.
Esta capacidad de aislamiento térmico, se debe a que al efectuarse la reacción
para formar el Poliuretano, a nivel molecular lleva incluido un gas (fluorocarbono,
que tiene muy baja conductividad térmica y gran resistencia al paso del calor) que
ayudado por el calor generado de la reacción funciona como agente espumante; este
gas forma celdas cerradas tipo "huevo" que impide que el gas salga del Poliuretano
y conserve así su aislamiento; el gas contenido ocupa un 97% del contenido total de
este tipo de espumas.
Como se menciona en párrafos anteriores, actualmente se está evitando el uso
de los fluorocarbonos y ahora se utiliza el hidrofluorocarbono como agente
espumante que evita daños a la capa de ozono.
Las siguientes tablas y gráficas nos muestran las comparaciones de capacidad
de aislamiento térmico así como la resistencia que presentan los materiales
comunmente utilizados en muros y losas contra el aislamiento y la resistencia que
presentan éstos paneles. Se manejan dos espesores para el caso de los paneles,
debido a que son dos los espesores que maneja el fabricante.
25
CAPITULO II
Comparativo de Capacidad de Aislamiento Térmico
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MATERIAL DEL MURO
Material del muro
Ladrillo rojo Tabique de concreto Block de concreto Tablaroca(l) Tablaroca (2) Panel W Panel W
Na de veces mejor aislante Panel 7.5 cm
6.3 3.97 7.21 4.37 1.93
1 0.99
Panel 10cm 6.36 4.01 7.28 4.41 1.95 1.01
1
Espesor cm 15 16 14 10 7
7.5 10
Factor R
1.18 1.87 1.03 1.7
3.84 7.43 7.5
(1): Muro hueco (2): Muro con 1" de lana mineral R en unidades de hr(ft2)(°F/BTU) y representa la propiedad térmica de un material que resiste el paso al calor
26
CAPITULO II
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MATERIAL DE LA LOSA
Material de la Losa
Concreto armado (1) Vigueta y Bovedilla (! Bóveda de cuña (3) Losa Nervada (4) Panel W Panel W
Espesor cm 15 25 16 14 10
12.5
Factor R 1.2 1.51 2.4 1.03 7.46 7.76
N* de veces mejor aislante | Panel 10 cm
6.22 4.94 3.11 7.24
1 0.96
Panel 12.5cm 6.47 5.14 3.23 7.53 1.04
1
(1): 10 cm de concreto (2): 20 cm de bovedilla y 4 cm de concreto (3): 11 cm de ladrillo rojo y 5 cm de concreto (4): 10 cm de block de concreto y 4 cm de concreto R en unidades de hr(íl2)(°F/BTU) y rcsprcscnla la propiedad térmica de un material que resiste el paso del calor
B I ? i , Instituto Tecxifl' l^o ae
S C A 27 la ConstraceióE
CAPITULO II
Resistencia Térmica
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Tipo de muro Ladrillo 4" Ladrillo 8" Block 6" Block 8" Concreto 4" Concreto 8" Panel W 4"
Resistencia Térmica R 0.8 1.6
0.93 I I I 0.32 0.64 7.5
T* T r> T T <̂ T TS C 28
CAPITULO II
. 29
CAPITULO II
2.- Aislamiento acústico: Es uno de los mejores aislantes usados en la Industria de
la Construcción. Tiene una efectiva capacidad de absorción del sonido; como el
aislamiento es dependencia fundamental de la masa del obstáculo (densidad), se
requieran materiales de alta densidad (muy pesados) para lograr un buen
aislamiento. Es claro que a frecuencias altas, se requieren materiales más ligeros y
de menor espesor para lograr un aislamiento adecuado1 .Debido a su baja densidad,
el Poliuretano tiene alta capacidad de aislamiento a altas frecuencias y combinado
con el recubrimiento del mortero (material pesado) crea un ambiente con mayor
aislamiento acústico y de mayor confort.
Las propiedades de aislamiento térmico y acústico son consideradas sin
ningún recubrimiento, el recubrimiento sobre la espuma del poliuretano aumentará
éstas propiedades dándonos un ambiente confortable asociado al ahorro de energía y
combustible. Ver figura 2
Espesor equivalente necesario para el mismo grado de aislamiento
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Fig. 2
Construcción Mexicana, La contaminación ambiental por ruido, Dr. Federico Grocncwold.
i n s t i t u t o
30 t . n i t o ' iwí-r.o.o^i^^ v.-.
CAPITULO II
3.- Energía de absorción: Permite absorber los impactos en un alto porcentaje.
4.- Rigidez: La rigidez que presenta este tipo de material, ayuda en combinación con
el acero a tener un ahorro en la estructura de la edificación.
5.- Resistencia a los solventes: No es afectado por la mayoría de los solventes,
aceites o grasas.
6.- Peso ligero: Debido al alto contenido de gas (97%) atrapado en sus celdas
cerradas o en forma de huevo (que varían de 90 a 95 %), el Poliuretano tiene una
gran ligereza.
7.- Larga vida y bajo mantenimiento: Pruebas de envejecimiento en laboratorio
sugieren que esta espuma debería mantener sus propiedades durante 50 años como
mínimo. Esto nos indica una propiedad más del poliuretano que es su duración y por
su misma duración requiere de un mantenimiento casi nulo.
Además se combina fácilmente con los materiales de acabado superficial
disponible lo que la otorga una propiedad importante para aquellos que gustan de
utilizar diferentes acabados.
8.- Estabilidad dimensional y baja permeabilidad al vapor de agua: La
estabilidad dimensional del Poliuretano es alta a pesar de su rigidez, debido en parte
a su estructura molecular y en parte al gas incluido dentro de él, no permite el
pandeo a pesar de cambios bruscos de temperatura en un rango que va de -200 °C
hasta 100 °C.2
9.- Sabor y olor: Este material por tener un sabor poco grato (debido a su
composición química y al gas incluido), presenta la imposibilidad de ser consumido
por los roedores u otro tipo de animal. Carece de olor y presenta un color que va del
amarillo claro al café claro.
10.- Resistencia al fuego: El poliuretano presenta cierta resistencia al fuego aunque
produce humos que resultaron irritantes; la resistencia al fuego se ve incrementada
2 Imperial Chemical Industries PLC, An introduction to rigid pol>-urcthanc foams and their properties, ICI Polyurcthancs.
CAPITULO II
por el recubrimiento lo que retarda los efectos en la espuma hasta por dos horas, (ver
3.3 Evaluación técnica del panel con estructura tridimensional de acero y núcleo de
poliuretano contra otras estructuras "Prolección contra el fuego").
ACERO
El otro material que incluyen estos paneles es el acero; éste es un material
que se obtiene de la combinación del hierro con el carbono que normalmente oscila
desde 0.2 hasta 1.7 por 100 y que adquiere por el temple gran dureza y elasticidad.
El tipo de Acero que se utiliza para la elaboración de estos paneles es un
acero especial conforme ASTM designación A-82-85 y ASTM designación A-185-
85 para la Estructura Tridimensional de Acero.
La especificación ASTM A-82-85 cubre el alambre de acero en frío,
fundido o galvanizado para ser utilizado de inmediato o en forma prefabricada
para refuerzo de concreto en medidas no menores de 0.080pulgadas (2.03 mm) de
diámetro nominal ÍM especificación ASTM A-185-85 cubre a la estructura
soldada por medio del proceso de Resistencia Eléctrica que emplea el principio de
fusión combinado con presión.
Este acero puede ser elaborado por uno de los siguientes procesos: Corazón
abierto, horno eléctrico y oxigeno básico; si no hay otra especificación, el acero será
suministrado sin recubrimiento y cuando se especifique como galvanizado, se
galvanizará hasta el tamaño requerido.
El acero, como sabemos, es de uso muy común en la construcción ya que lo
utilizamos para incrementar la resistencia de un elemento al combinarlo con el
concreto o mortero de cemento-arena, como acero estructural y otras combinaciones.
El concreto simple o el mortero, son resistentes a la compresión (dependiendo
de sus proporcionamientos, características de los agregados, etc.), pero son débiles a
la tensión, lo que limita sus aplicaciones como material estructural. Para resistir
tcnsiones, se empica refuerzo de acero, generalmente en forma de barras, colocado
en las zonas donde se prevé que se desarrollaran tensiones bajo las acciones de
3 T - . L : O T S C A 3 2 Instituto -Jiccrol ^ d, U Consu.caon
CAPITULO II
servicio. El acero restringe el desarrollo de las grietas originadas por la poca
resistencia a la tensión del concreto o el mortero.
El uso del refuerzo no está limitado a la finalidad anterior. También se
emplea en zonas de compresión para aumentar la resistencia del elemento reforzado,
para reducir las deformaciones debid" a cargas de larga duración y para
proporcionar confinamiento lateral al cmcrclo o mortero, lo que indirectamente
aumenta su resistencia a la compresión.
En el caso de estos paneles, la estructura de acero proporciona una gran
resistencia debido a que el acero utilizado es de Fy= 5000 kg/cm y a que su
elaboración en planta proporciona un mayor control de calidad tanto en la
fabricación y las características del acero, como en el tipo de soldadura y su
aplicación en las armaduras y en toda la estructura terminada.
Los siguientes materiales no intervienen en la elaboración del panel en
estudio pero si en la construcción con este tipo de paneles .
CEMENTO
El cemento utilizado para la elaboración del moriera, cumplirá con la
norma ASTM en su designación C-l50-86, dicha especificación cubre ocho tipos
de cemento Portland que son los siguientes:
Tipo I.- Cemento normal, donde no necesiten propiedades especiales para construir.
Tipo IA.- Cemento con aire incluido para los mismos usos que el Tipo I, cuando se
desea la entrada de aire.
Tipo II.- Cemento para uso general, donde la acción de sulfalos (sales) no sea
severa o donde el calor de lüdratación del cemento no sea excesivo.
Tipo HA.- Cemento con aire incluido para los mismos usos que el Tipo II, cuando
se desea la entrada de aire.
Tipo III.- Cemento usado cuando se requiere resistencia a edades tempranas.
Tipo 11IA.- Cemento con aire incluido para el mismo uso que el Tipo III, donde se
desea la entrada del aire.
33
CAPITULO II
Tipo IV.- Cemento para construcciones donde se requiere un bajo calor de
lúdratación.
Tipo V.- Cemento para construcciones donde se requiere una alta resistencia a los
sul falos (sales).
Definiciones:
- Cemento Portland.- Es un cemento hidráulico producido por la pulverización del
clinker consistente esencialmente por silicatos de calcio, usualmcnte contiene una o
más formas de sulfalos de calcio por adición natural.
- Cemento Portland con aire incluido.- Es un cemento hidráulico producido por la
pulverización del clinker consistente esencialmente por silicatos de calcio,
usualmcnte contiene una o más formas de sulfato de calcio por adición natural y en
el cual se ha adicionado o incluido aire.
El cemento es un material insustituible por sus múltiples usos y bajo costo, y
es por esto que se ha utilizado con éxito en edificaciones de diferentes formas y
tamaños en todos los países para realizar las necesarias obras de infraestructura y de
todo tipo; se puede asegurar que en la era moderna, no existe una actividad humana
que puede ser realizada eficientemente sin el recurso del cemento y para el apoyo y
uso de este tipo de paneles es también indispensable.
AGREGADOS
Los agregados que se utilizarán deben cumplir con la norma ASTM
designación C-35-76 (Reayrovada en ¡9fil), esta especificación cubre los
agregados más comúnmente utilizados en morteros los cuales incluyen "perlila",
arena (natural o elaborada por trituración) y "vermieulila". Otros agregados pueden
ser empleados, pruebas realizadas han demostrado que se pueden producir morteros
y yesos de calidad satisfactoria.
Definiciones:
- Perlila.- Cristal de silicio volcánico propiamente expandido por calor.
' * 34
CAPITULO II
- Arena natural.- Este material granular fino resulta de la desintegración natural de la
roca.
-Arena elaborada.- Este material resulta de la trituración y clasificación por cribado.
- Vermiculita.- Es un material micáceo propiamente expandido por calor.
El tamaño de los agregados que se utilizarán son finos es decir que no
excederán de los 4.75 mm y pasaran la malla No. 4 hasta la malla No. 100, el
porcentaje de la parte fina, es decir, la que pasa la malla No. 200 no debe exceder el
5%.
35
CAPITULO II
2.4 Fabricación de los paneles.
El procedimiento de fabricación de los paneles en estudio consiste en 5 pasos
principales que se inicia con los rollos de alambre de acero pulido (o galvanizado)
de bajo carbono ASTM A-82 y A-185, de calibre 14, y Fy = 5000 kg/cm2; estos
rollos de alambre, se introducen en las máquinas que se encargarán de formar
primero las armaduras mediante hiladas de alambre colocado en forma diagonal.
El tercer paso, es llevar éstas armaduras a las máquinas que ensamblarán las
estructuras para su armado final. Se van soldando dichas armaduras en posición
alterna, es decir, unas en forma ascendente y otras en forma descendente (a fin de
absorber los empujes laterales) y al mismo tiempo se van formando retículas
perpendiculares a estas armaduras.
Teniendo completamente armada la estructura, el siguiente paso es llevarla a
la sección donde se hará el vaciado de las sustancias que formarán el núcleo de
poliurelano mediante el método de espreado, que como ya se mencionó, es una
espuma rígida de densidad de 20 a 24 kg/m3 y resistencia térmica R= 7.43
(hr)(pie2)°F/(BTU). La reducida temperatura y presión involucradas en el proceso de
fabricación del poliurctano, significan que son suficientes unos dosificadores
simples para llevar a cabo la reacción. Al efectuarse la reacción, la adherencia que se
va generando es tan fuerte que a veces es más fácil desgarrar el material que
despegarlo.
Todo el sistema de refuerzo (estructura tridimensional) y aislamiento (núcleo
de poliurctano rígido) es hecho en fábrica, con un equipo altamente automatizado;
esto garantiza un control dimensional conveniente y una soldadura de alta calidad.
Estos paneles se valen de los siguientes accesorios para lograr que los paneles
y finalmente la estructura tenga un mejor desarrollo:
• Zig Zag: Malla de alambre, con formato de zigzag, que sirve para unir 2 módulos
de este tipo de panel estructural.
„ , T, r x o T E C A .,36 t ! V V < '-o -c 1a Construcción
lr.3t.vuto *•-'-'- '•' -°
CAPITULO II
Dimensiones: Largo = 2.44 m y Ancho = 16 cm (a crestas)
• Malla Plana: Malla de alambre con formato de rombos, sirve para unir módulos de
panel estructural o divisorio.
Dimensiones: Largo = 2.44 m y Ancho = 16.5 cm
• Malla L: Malla de alambre en escuadra con formato de rombos, sirve para unir 2
de panel estructural o divisorio colocado en " escuadra " o en " T " (90°).
Dimensiones: Largo = 2.44 m y Ancho total = 16.5 cm (11.5 y 5 cm a cada lado)
• Ancla W: Es un elemento de sujeción que sirve para conectar mecánicamente el
panel estructural o divisorio a la estructura portante, fabricado con lamina
galvanizada.
Dimensiones: Largo = 7.5 cm, Ancho = 5.2 cm y Alto = 7 cm.
Las especificaciones de los materiales de estos accesorios son:
- Alambre de acero pulido (o galvanizado) de bajo carbono calibre 14 y f y = 5,000
kg/cm2.
- Lámina galvanizada calibre 16.
El aumento en el consumo de espuma de Poliurctano rígido tiene, aparte de
las características mencionadas con anterioridad (aislamiento térmico, acústico,
energía de absorción, etcétera), dos causas fundamentales que son el ahorro en costo
de energía y la tendencia a racionalizar las técnicas de construcción.
37
CAPITULO II
2.5 Encuesta
La siguiente encuesta ha sido propuesta por el que sustenta ésta tesis, con el
fin de presentar una idea general del conocimiento y la confianza que se tiene por
parte de los posibles clientes, compradores y profesionsistas relacionados o no con
la industria de la construcción acerca de los materiales más comunmente utilizados
en dicha industria y de los nuevos materiales (como es el caso del panel con
estructura tridimensional de acero y núcleo de poliurctano).
Esta encuesta no pretende desvirtuar la calidad de los materiales
tradicionales o sus propiedades, sino que intenta mostrar por una parte la falta de
conocimiento, confianza e interés por los nuevos sistemas y materiales de
construcción y por otra parte los paradigmas que se presentan al tratar de sugerir
alternativas o innovaciones para una construcción más acorde a las necesidades
actuales.
Datos del encuestado: Edad Actividad y/o profesión Nivel Socioeconómico
1.- ¿Cuanto tipos de materiales de construcción conoce? Tabique (cualquier tipo) Acero Madera Concreto Piedra de cualquier tipo Panel de Policstireno (unicel) y acero Panel de Poliurctano y acero Otros
2.- De los que mencionó ¿cuales le parecen más confiables para edificación y vivienda y porque? 3.- ¿Sabe o conoce lo que es un panel? Explique ( Un panel es un sistema a base de espuma rígida de poliurctano muy ligero incluida dentro de una estructura tridimensional de acero de alta resistencia, para formar una placa o muro de gran utilidad y bajo costo en la construcción) 4.- ¿Conoce el sistema de construcción mediante paneles de este tipo? 5.- ¿Los ha utilizado? ¿Porque? 6.- ¿Conoce sus ventajas? (Si conocía las que se mencionan en la pregunta 3 no las escriba) ¿Cuales? 7.- ¿Hace cuanto tiempo que escucho hablar de este material? Explique 8.- ¿Conoce alguna construcción hecha con este material? Explique 9.- ¿Conoce la opinión de alguna persona que haya construido con este tipo de Panel o de alguien que viva en una edificación hecha con este material? Explique '_
38
CAPITULO II
Resultados de la encuesta:
La muestra analizada fue de 184 personas, entre las cuales se entrevistó a
ingenieros civiles, químicos, textiles, constructores, licenciados en mercadotecnia,
turismo, contadores, periodistas, albañiles, comerciantes, vendedores, estudiantes en
general y personas que teman laborando en sus casas a trabajadores de la
construcción al momento de realizar ésta encuesta.
El rango de edades de las personas que participaron fue desde 16 hasta 61
años siendo en su mayoría de nivel medio; se eligió este nivel socioeconómico por
considerar la posibilidad económica que tienen esta personas para financiar la
construcción de una vivienda mediana (entiéndase una casa de 1 o 2 niveles con sala
comedor, cocina, 2 o 3 recámaras, 1 o 1 14 baños, estacionamiento y patio de
servicio).
A continuación veremos cuales son los resultados obtenidos en la encuesta
realizada en un periodo de 4 meses (Febrero de 1996 hasta Mayo de 1996) y su
representación gráfica.
1.- ¿Cuanto tipos de materiales de construcción conoce?
Tabique (cualquier tipo)
Acero
Madera
Concreto
Piedra de cualquier tipo
Panel de Poliestircno (unicel) y acero
Panel de Poliurctano y acero
Otros (Tablaroca, adobe, etc.)
100.0 %
97.83 %
100.0 %
97.83 %
93.47%
60.87 %
43.47 %
28.26 %
39
CAPITULO II
2.- De los que mencionó, ¿cuales le parecen más confiables para edificación y
vivienda y porque?
Tabique (cualquier tipo)
Acero
Madera
Concreto
Piedra de cualquier tipo
Panel de Poliestireno (unicel) y acero
Panel de Poliurctano y acero
Otros (Tablaroca, adobe, etc.)
39.13%
47.82 %
6.52 %
65.21 %
17.39 %
8.69 %
6.52 %
2.17%
Los porcentajes más altos fueron, según las razones de los encuestados,
porque esos materiales son generalmente los más utilizados, siempre se ha
construido con ellos, no hay porque cambial- lo que ya está comprobado; en el caso
del panel objeto de ésta tesis, no conocen sus características, no confían en algo tan
ligero o "dclgadito", etcétera.
3.- ¿Sabe o conoce lo que es un panel? Explique
Solo el 51.08 % de la muestra identificó, conoció o ha visto que es un Panel
con estructura tridimensional de acero y núcleo de poliuretano y de éste porcentaje,
cerca del 81 % lo conoció hasta que llenó ésta encuesta.
4.- ¿Conoce el sistema de construcción mediante paneles de este tipo?
En ésta pregunta nos enfocamos solo a las personas que están en contacto con
la construcción como lo son ingenieros civiles, constructores, estudiantes de
ingeniería civil y de construcción, albañiles y personas que tenían laborando en sus
casas a trabajadores de la construcción al momento de realizar ésta encuesta.
Dicha muestra se redujo de 184 a 103 personas de las cuales el 39.13 % dijo
conocer el sistema y únicamente el 21.73 % lo explicó a grandes rasgos.
B T T' r, ' O 7 E C A 40. T_„~,.,.~r-. ". v , ; , l , •>,". .¡-" 7« Construcción
CAPITULO II
5.- ¿Los ha utilizado? ¿Porque?
El 17.39 % los ha utilizado en obras pequeñas como cuartos de servicio,
cocinas independientes de las casas, techumbres, muros divisorios, etcétera. Se han
utilizado por su ligereza y rapidez de colocación.
6.- ¿Conoce sus ventajas? (Si conocía las que se mencionan en la pregunta 3 no
las escriba) ¿Cuales?
Solo el 28.26 % conoce algunas ventajas de éste material tales como que es
más económico, se construye con mayor velocidad, es ligero; el 6.5 % de toda la
muestra supo que tiene propiedades térmicas y el 2 % que es aislante del ruido.
7.- ¿Hace cuanto tiempo que escucho hablar de este material? Explique
Más de 5 años el 15.21%
De 1 a 5 años el 30.43 %
Hasta 1 año el 54.36 % y de éste porcentaje, el 64 % (o 34.79 % del total)
identificó o se enteró de que existían estos paneles hasta que se les aplicó éste
cuestionario.
8.- ¿Conoce alguna construcción hecha con este material? Explique
El 82.61 % no conoce o está enterado de que haya construcciones hechas con
éstos paneles.
El 17.39 % ha visto o sabe de obras en que se hayan utilizado paneles de
poliuretano con estructura tridimensional de acero y núcleo de poliurctano.
9.- ¿Conoce la opinión de alguna persona que haya construido con este tipo de
Panel o de alguien que viva en uua edificación hecha con este material?
Explique
El 58.7 % no se ha enterado y/o no conoce alguna opinión o persona que viva
en edificaciones hechas con éstos paneles.
El otro 41.3 % solo ha escuchado que es un material ligero, económico y en
general " que son buenos ".
41
CAPITULO II
Ninguna persona de ésta muestra vive en edificaciones construidas con los
paneles objeto de ésta tesis.
Los resultados de ésta encuesta nos muestran primero, el conocimiento que
existe de los materiales más comunes, observando que el panel de poliuretano con
estructura tridimensional de acero es el menos conocido. Observamos también que
los materiales más confiables son aquellos que son manejados tradicionalmente por
la construcción.
Observamos también que pocas personas saben los que es un panel de éste
tipo; de las personas relacionadas con el medio de la construcción, solo algunas
pudieron explicar a grandes rasgos el sistema de construcción que requiere dichos
paneles.
Es mínimo el número de personas que ha utilizado los paneles objeto de ésta
tesis y por consiguiente se ignoran la mayoría de sus ventajas, sobre todo las más
importantes (aislamiento térmico, acústico, capacidad estructural, etcétera).
La mayor parte de la muestra analizada se enteró de que existían los paneles
con estructura tridimensional de acero y núcleo de poliuretano hasta que llenó la
encuesta.
En general no se conocen construcciones realizadas con los paneles que
manejamos, en parte por su poco uso y la otra por falta de observación, finalmente
las opiniones que existen en relación con éste material casi son nulas en el sentido
de su conocimiento, no hay suficiente interés por conocerlos, se prefiere usar lo
tradicional y muy pocos son los que en realidad tiene confianza en éste tipo de
paneles.
42
CAPITULO II
¿Cuantos tipos de materiales para construcción conoce?
"-* ̂ ?fe^!g ' y ^ - s#k .«**? ™p*
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0 5 10 15 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 4 5 5 0 5 5 6 0 6 5 7 0 7 5 8 0 8 5 9 0 9 6 100
Porcentaje
¿Cuales le parecen más confiables para vivienda?
r f i*—i' • r f • v—f—t—t—r—r—t—r—r—r—r—r 0 5 10 15 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 4 5 5 0 5 5 6 0 6 5 7 0 7 5 8 0 8 5 9 0 9 6 100
En porcentaje
43
CAPITULO II
¿Conoce sus ventajas?
No conoce sus propiedades
Aislante de ruido
Propiedades térmicas
Conocen sus ventajas
f—f. f , f ,. r f r
O 5 10 15 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 4 5 5 0 5 5 6 0 6 5 7 0 7 5 8 0 8 5 9 0 9 5 1 0 0
En porcentaje
¿Hace cuanto tiempo que escuchó hablar de éste material?
Hasta llenar ésta encuesta
35%
Más de 5 años 15%
Hasta 1 año 20%
De 1 a 5 años 30%
B 1 T? L I O T E C A i n m u t o Tecnoto-iro M la Constm c4i6n
CAPITULO II
Uso de plásticos en la construcción
OPVC
O Tonolos
• Molaminay Urea
• Poliotilono de Alta Densidac
• Poliuretano
DPoliostor
OPoliostireno
• Otros
Tipo de material
PVC Fenoles Melamina y Urea Polietileno de Alta Densidad Poliuretano Poliester Poliestireno Otios
Porcentaje utilizado
44.2 19.8 11.2 6.9 5.5 4.1 2.9 5.5
45
C A P I T U L O I I I
CAPITULO HI
3.1 Diseño del panel.
Este tipo de panel (cuyo nombre comercial es Panel W), como ya se mencionó,
está formado por una estructura tridimensional de alambre de acero pulido o
galvanizado de bajo carbono, de alta resistencia, calibre 14 (2.08 mm2 de área
transversal), con límite de fluencia íy = 5,000 kg/cm2, que es soldado para formar
una retícula de 5 x 5 cm en cada cara, provista con un alma o núcleo de poliuretano
rígido con densidad que varía desde 20 a 24 kg/cm3 y un factor de conductividad
térmica k = 0.14 BTU(in)/(hr)(pie2)(°F) que va al centro de la misma, dejando un
espacio libre a ambos lados entre el espumado y la malla para la aplicación del
mortero con el que se recubrirá el panel.
Este módulo de refuerzo y aislamiento, es ensamblado en sitio, y después se le
aplican dos capas de mortero en ambas caras.
Las dimensiones estándar de éstos paneles son:
Alto: 2.44 m
Ancho: 1.22 m
Espesor: 5 y 7 cm
El panel adquiere resistencia y rigidez, gracias a los alambres cruzados en
diagonal que están soldados a las retículas de alambre en ambos lados y a los
siguientes accesorios de los cuales nos valemos para crear una estructura rígida (ver
2.3 Fabricación de los paneles, Capítulo Segundo):
o Zig Zag
• Malla Plana
• Malla L
• Ancla \V
Ver figura 1.
46
CAPITULO III
Espuma de Poliuretano
Estructura Panel W (fy= 5.000 kgton*)
Mortero Cemento-Arena proporción 1.4 (Ce* 100 kg/cm2)
Fig. 1
47
CAPITULO III
+ Características mecánicas de los paneles
Este tipo de estructuras son capaces de soportar esfuerzos de compresión,
flexión, cortante, flexocompresión y torsión, derivadas de cargas por gravedad (ya
sean vivas o muertas) y accidentales (por viento o sismos).
Este tipo de cargas y las pruebas que se requieren para sustentar lo indicado
anteriormente se describen en las pruebas de laboratorio que se explican más
adelante (ver 3.2 Pruebas de laboratorio).
Como sabemos, la rigidez que presenta el poliuretano, influye en forma
positiva a la resistencia de la estructura. Al colocar los paneles, sujetarlos y
asegurarlos entre sí, presenta cierto grado de resistencia estructural que se ve
incrementada al recubrir con mortero de cemento-arena en proporción 1:4 sobre los
paneles; la estructura de acero del panel, combinado con la resistencia del mortero
nos da como resultado una estmetura monolítica de alta capacidad estructural.
48
CAPITULO III
3.2 Pruebas de laboratorio.
Las pruebas de laboratorio que se explicaran a continuación, son las pruebas
que se establecieron a criterio de la Secretaría de Comercio y Fomento Industrial y
el Comité Consultivo Nacional de Normalización de Seguridad al Usuario,
Información Comercial y Prácticas de Comercio para la NORMA OFICIAL
MEXICANA NOM-000-SCFI-1995 sobre los Paneles Para Uso Estructural en
Muros, Techos y Entrepisos realizada en Abril de 1995.
En la elaboración de la presente Norma Oficial Mexicana participaron las
siguientes instituciones y empresas:
- ASOCIACIÓN MEXICANA DE TRANSFORMADORES DE POLIESTIRENO EXPÁNDELE A.C.
(AMTPEAC)
- ASOCIACIÓN MEXICANA DE LA INDUSTRIA QUÍMICA A.C.
- BUTECO S.A.
- CENTRO NACIONAL DE PREVENCIÓN DE DESASTRES (CENAPRED)
- CONSEJO DE LA MADERA EN LA CONSTRUCCIÓN A.C. (COMACO)
- CONTROL, DISEÑO Y PATOLOGÍA DE LAS OBRAS CIVILES S.A. de C.V.
-COREV DE MEXICO
- COVINTEC DE VERACRUZ
- DEPARTAMENTO DEL DISTRITO FEDERAL
- EMPRESA CONSTRUCTORA GEMSA
-EUREKAS.A. de C.V.
- FAÑOSA DE BAJA CALIFORNIA S.A. de C.V.
- FEDERACIÓN DE COLEGIOS DE INGENIEROS CIVILES (FECIC)
- FOLDEX DE MEXICO
- FRIGOCEL MEX
-GRUPO AUGE
- GRUPO PANELES S.A. de C.V.
- INSTITUTO DE ECOLOGÍA
- INSTITUTO DE FÍSICA DE LA UNAM
- INSTITUTO DEL FONDO NACIONAL PARA LA VIVIENDA DE LOS TRABAJADORES
- INSTITUTO MEXICANO DEL CEMENTO Y DEL CONCRETO A.C. (IMCYC)
- INSTITUTO MEXICANO DEL SEGURO SOCIAL (IMSS)
B I B L I O T E C A instituto Temoi.' " te l* 4&nstru«náD
CAPITULO III
- INSTITUTO TECNOLÓGICO DE ZACATEPEC
- JLIASA
- MATERIALES Y SISTEMAS, S.A. de C.V. (MONOLITE)
- MEKI. S.A. de C.V.
- MEXALIT INDUSTRIAL
- MULTYPANEL S.A. de C.V.
- MUROS MAPOL
- PACHECO ALBERT FERNANDO E.
- PANEL REY S.A. de C.V.
- PANELES AISLANTES
- PANELES DE MADERA Y CONCRETO S.A. FRAME PAMACON
- PANELES ESTRUCTURALES MICSA S.A. de C.V.
-FOLIÓLES S.A. de C.V.
- PREFABRICADOS DE CONCRETO AGBE, S.A.
- SCP S.A. de C.V.
- SECRETARIA DE DESARROLLO SOCIAL
- SECRETARIA DE EDUCACIÓN PUBLICA (CAPFCE)
- SECRETARIA DE TURISMO
- SIPOREX DE MEXICO S.A. de C.V.
- SISTEMAS TECNOKIN
- TECNOLOGÍA Y HABITAT
- TECNOPANEL S.A. de C.V.
- TENZOPANEL
- THERMASAVE INTERNACIONAL S.A. de C.V.
- THERMO-PANEL S.A. de C.V.
- TRIDIPANEL INSTEEL PANELMEX S.A. de C.V.
- URO Y ASOCIADOS S.A. de C.V. Y RASTRA DE SUIZA
+ Objetivo
La presente Norma Oficial Mexicana establece las especificaciones y métodos
de prueba que deben cumplir los paneles para uso estructural en muros, techos y
entrepisos de las edificaciones.
50
CAPITULO III
+ Campo de aplicación
Esta Norma Oficial Mexicana es aplicable a los paneles de fabricación
nacional y de importación que se comercialicen en el país para usos estructural en
las edificaciones.
- Clasificación.
Los panales para su uso estructural en muros, techos y entrepisos, se clasifican
conforme a su trabajo estructural en:
TIPOl
TIPO II
Para uso en muros
Para uso en entrepisos y techos
+ Mucstrco
Para fines de certificación oficial, el muestreo se debe efectuar de acuerdo a los
métodos de muestreo establecidos por la Norma NMX-Z-12/2 "Muestreo de
inspección por atributos" parte 2, "Métodos de Muestreo, Tablas y Gráficas",
empleando el plan de muestreo sencillo para la inspección normal, considerando a
los parámetros que establece esta norma como atributos.
+ Tamaño de la muestra
Para determinar el tamaño de la muestra se debe considerar el lote de
producción que debe ser equivalente a un día de producción promedio, calculado
con base al número de paneles para uso estructural fabricado durante los últimos 6
meses y los días destinados específicamente a su producción; se aplica el nivel de
inspección especial S-4 de la tabla del plan de muestreo sencillo para inspección
normal.
+ Nivel de calidad aceptable (NCA)
Las especificaciones establecidas en esta norma se clasifican de acuerdo a su
importancia, en defectos críticos y mayores.
5L
CAPITULO III
- Defectos críticos
Se aplica un nivel de calidad aceptable (NCA) de 2.5 para los parámetros
indicados en: Resistencia a compresión simple
Resistencia bajo carga lateral
Protección contra fuego para paneles TIPO I y II
Resistencia a la flexión
- Defectos mayores
Se aplica un nivel de calidad aceptable (NCA) de 4.0 para los parámetros
indicados en: Resistencia al impacto para paneles TIPO I
Resistencia a carga uniformemente repartida actuando perpendicular
al plano
Resistencia al impacto para paneles TIPO II
+ Métodos de prueba
Las pruebas no deberán efectuarse antes de 25 días ni en más de 56 días
después de su fabricación, excepto en casos especiales.
ESPECIFICACIONES.
Los paneles estructurales TIPO I deben cumplir con las siguientes
especificaciones:
+ Resistencia a la compresión simple
Los paneles estructurales TIPO I deben resistir un esfuerzo máximo axial a la
compresión de 0.49 MPa (5 kgf/cm2) y que se verificara con la siguiente prueba.
+ Equipo y herramienta
- Marco de carga rígida que permita montar los dispositivos necesarios para
aplicar la carga axial de compresión a los especímenes de prueba. El marco deberá
ser rígido y resistente para evitar fallas locales o deformaciones de sus miembros por
efecto de las cargas aplicadas durante los ensayes; además deberá contar con un
sistema de sujeción que garantice que no se presenten desplazamientos en ninguna
dirección debido a movimientos de su base.
52
CAPITULO HI
- Cilindro hidráulico con capacidad de 10 a 25 toneladas.
- Soporte metálico suficientemente rígido para sujeción del dispositivo de
presión hidráulica.
- Manómetro para cilindro hidráulico con precisión de 250 a 500 kgf (2.45 a
4.91 kN).
- Perfil de acero para permitir la uniforme distribución de la carga.
- Deformímetros mecánicos con precisión de 0.0254 mm.
- Barra metálica para transmisión de deformaciones para deformímetro
mecánico, ver anexo 1.
- Pedestal rígido para sujeción de deformímetro mecánico, ver anexo 2.
- Estructura de seguridad para sujeción.
+ Preparación
- La probeta debe ser preparada de acuerdo a las especificaciones del
fabricante, siendo sus dimensiones de ensaye no menores de 2.40 metros de alto, con
una relación de aspecto 1:2 y un espesor dado por el fabricante según las
especificaciones de construcción.
- Para el caso de ensaye de uniones, la probeta debe ser preparada de acuerdo a
las especificaciones del fabricante, siendo sus dimensiones de ensaye iguales a las
indicadas en el párrafo anterior.
+ Procedimiento
- Croquis de método de prueba según anexo 3.
- Colocar la probeta en el marco de carga con los elementos de seguridad
apropiados.
- Colocar el perfil de acero para distribución de carga entre la probeta y el
dispositivo de presión liidráulica, el cual debe colocarse en un soporte metálico para
sujetarlo y evitar movimientos laterales, permitiendo que la aplicación de la carga se
transmita uniformemente sobre el eje longitudinal de la probeta.
53
CAPITULO III
- Instalar la barra metálica de transmisión de deformaciones para el
deformímetro mecánico, sobre el eje longitudinal de una de las superficies laterales
al centro de la probeta. Los puntos de medición se ubicaran a 5 cm de los extremos
de la probeta.
- Colocar un deformímetro mecánico en el extremo de la barra metálica para
transmisión de deformaciones más lejano al dispositivo de presión hidráulica.
- Colocar un deformímetro mecánico sobre la otra superficie lateral a la que
fue colocado el deformímetro mecánico anterior, apoyando su vastago al centro
geométrico de la probeta, utilizando para esto el pedestal rígido para sujetarlo, y
verificar los pandeos laterales que se puedan presentar.
- Cuando lleguen a presentarse efectos de pandeo por esbeltez excesiva, la
carga crítica de pandeo no deberá ser menor de 90% de la carga máxima de diseño.
- Aplicar una precarga para el acomodo del sistema de prueba.
- Aplicar la carga en forma constante, mediante el dispositivo de presión
hidráulica, registrando las deformaciones en por lo menos 5 intervalos de carga,
siendo indispensable obtener la máxima carga aplicada y la deformación generada.
+ Resultados
- Calcular el esfuerzo a la compresión dividiendo la máxima carga aplicada,
entre el área de aplicación de la carga, de acuerdo a las dimensiones de la probeta.
La probeta debe cumplir con las especificaciones indicadas al inicio de esta prueba.
NOTA: Opcionalmcnte, los fabricantes podrán obtener o verificar
expcrimentalmentc el Módulo de Elasticidad de su producto utilizando los
resultados de la prueba de resistencia a compresión simple, según se indica en el
Apéndice Informativo A-l.
+ Resistencia bajo carga lateral
Los paneles estructurales TIPO I deben tener una resistencia mínima al
cortante de 0.098 MPa (1 kgf/cm2), o bien resistir una carga lateral mínima de 1.5
ton/m., actuando simultáneamente con la carga vertical de servicio.
54
CAPITULO HI
Las uniones y conexiones deben resistir cuando menos 1.5 veces el esfuerzo
que se llegue a desarrollar en cada elemento de conexión por efecto de las cargas
aplicadas.
+ Equipo y herramienta
- Marco de carga rígida que permita montar los dispositivos necesarios para
aplicar la carga lateral a los especímenes de prueba. El marco deberá ser rígido y
resistente para evitar fallas locales o deformaciones de sus miembros por efecto de
las cargas aplicadas durante los ensayes; además deberá contar con un sistema de
sujeción que garantice que no se presenten desplazamientos en ninguna dirección
debido a movimientos de su base.
- Cilindro hidráulico con capacidad de 10 a 25 toneladas.
- Soporte metálico suficientemente rígido para sujeción del dispositivo de
presión hidráulica.
- Manómetro para cilindro hidráulico con precisión de 250 a 500 kgf (2.45 a
4.91 kN).
- Soporte metálico suficientemente rígido para sujeción del dispositivo de
presión hidráulica.
- Manómetro para cilindro hidráulico con precisión de 250 a 500 kgf (2.45 a
4.91 kN).
- Placa de acero para permitir la uniforme distribución de la carga lateral.
- Deformímctros mecánicos con precisión de 0.0254 mm.
- Barra metálica para transmisión de deformaciones para deformímetro
mecánico, ver anexo 1.
- Pedestal rígido para sujeción de deformímetro mecánico, ver anexo 2.
- Estructura de seguridad para sujeción.
+ Preparación
- La probeta debe ser preparada de acuerdo a las especificaciones del
fabricante, siendo sus dimensiones de ensaye no menores de 2.40 metros de alto, con
r "« "• 1 T O "í ^ c A
Tomato l w u ' - n i " oe 1a C§§b
CAPITULO III
una relación de aspecto 1:2 y un espesor dado por el fabricante según las
especificaciones de construcción.
- La probeta deberá ser anclada al sistema de cimentación de acuerdo a las
especificaciones del fabricante.
- Para el caso de ensaye de uniones, la probeta debe ser preparada de acuerdo
as las especificaciones del fabricante, siendo sus dimensiones de ensaye iguales a las
indicadas en el párrafo anterior.
+ Procedimiento
- Croquis de método de prueba según anexo 4.
- Instalar la barra metálica de deformaciones para el deformímetro mecánico,
sobre la diagonal de una de las superficies laterales. Los puntos de medición se
ubicaran a 5 cm de las esquinas diagonalmente opuestas.
- Colocar un deformímetro mecánico en el extremo de la barra metálica para
transmisión de deformaciones mas lejano al cilindro de presión hidráulica.
- Colocar la placa de acero para distribución de carga lateral entre la probeta y
el dispositivo de presión hidráulica.
- Aplicar la carga en forma constante, mediante el cilindro de presión
hidráulica, registrando las deformaciones en por lo menos 5 intervalos de carga,
siendo indispensable obtener la máxima carga aplicada y la deformación generada.
+ Resultados
- Calcular el esfuerzo máximo dividiendo la carga máxima aplicada, entre el
área de la sección transversal de la probeta. La probeta deberá cumplir con las
especificaciones mencionadas al inicio de esta prueba.
+ Resistencia al impacto para muros y uniones
Los paneles estructurales TIPO l deben resistir en sus uniones un impacto
provocado por una masa de 50 kg. suspendida en forma de péndulo de una altura de
2.20 metros o un ángulo de 45°, sin presentar grietas o separación en ambos lados de
56
CAPITULO III
la probeta, y una deflexión no mayor a 5 mm al impacto y recuperarse de su
deformación después del mismo.
+ Equipo y herramienta
- Marco rígido de soporte al cual son sujetadas las canales de soportes y el
medidor de deflexiones.
- Canales o barras de acero para apoyar la probeta arriba y abajo.
- Instrumento de impacto, hecho con un saco de cuero o cualquier otro material
resistente, relleno de municiones, las medidas del saco deben ser de 710 mm de
altura por 735 mm de largo y 3 mm de espesor (piel de 8 onzas), o cualquier otro
material de similar resistencia. La base (disco del fondo) debe ser de 230 mm de
diámetro por 5 mm de espesor, dos hileras de costura deben estar en la costura
vertical de la pared y la costura que une la pared con la base. La masa total del saco
debe estar ajustada a 50 kg. con una tolerancia de ± 1%.
- Deflectómctro o equipo similar para medir la deflexión, consistente en un
tubo metálico que tenga base en su extremo inferior y una abrazadera en su extremo
superior la cual soporta por fricción un regla metálica ligera. La regla debe ser
movible dentro del tubo y graduada en divisiones de 1.0 mm.
+ Preparación
- La probeta debe ser preparada uniendo dos paneles de acuerdo a las
especificaciones del fabricante, siendo sus dimensiones de ensaye a escala natural,
tanto en material, método de ensamble y calidad de mano de obra.
+ Procedimiento
- Colocar en posición vertical la probeta y sujetarla de acuerdo a la figura del
anexo 5.
- Para muros simétricos, la carga de impacto se aplica a la cara exterior. Para
muios asimétricos, se prueban ambos lados.
57 \
CAPITULO III
- Aplicar una carga de impacto sobre la unión de los paneles soltando el saco a
una altura de 2.20 metros o un ángulo de 45°, posteriormente se repite la misma
operación aplicando la carga de impacto al centro de uno de los paneles.
+ Resultados
- Registrar las deflexiones de la probeta y observar los acabados, estos deben
cumplir con lo especificado al inicio de esta prueba.
En caso de que el panel no cumpla con las especificaciones, se preparan 3
nuevas probetas y se ensayarán de igual forma, el promedio de los ensayos no debe
ser mayor a lo indicado al inicio de esta prueba.
+ Resistencia a la carga uniformemente repartida actuando perpendicular al
plano
Los paneles estructurales TIPO l deben resistir una carga de 9.8 MPa (100
Kgf/m ), sin rebasar una flecha de L/360 y recuperarse de su deformación al retirar
la carga.
Las uniones y conexiones deben resistir cuando menos 1.5 veces el esfuerzo
que se llegue a desarrollar en cada elemento de conexión por efecto de las cargas
aplicadas.
+ Equipo y herramienta
- Marco de carga que permita apoyar perimctralmcntc al espécimen de prueba.
- Taras de material rígido y durable.
- Dcformímelros mecánicos con precisión de 0.0254 mm.
- Pedestal rígido.
+ Preparación
- La probeta debe ser preparada de acuerdo a las especificaciones del
fabricante, siendo sus dimensiones de ensaye, iguales a las de su comercialización.
- Para el caso de ensaye de uniones, la probeta debe ser preparada de acuerdo a
las especificaciones del fabricante, siendo sus dimensiones de ensaye iguales a las
de su comercialización.
58
CAPITULO III
+ Procedimiento
- Croquis de método de prueba según anexo 6.
- Colocar la probeta sobre el marco en posición horizontal perimetralmente
apoyada.
- Colocar el deformímetro mecánico debajo de la probeta, apoyando su vastago
al centro geométrico de la probeta, utilizando para esto el pedestal rígido para
sujetarlo.
- Aplicar la carga, distribuyendo simétricamente las taras de concreto sobre la
probeta desde los extremos al centro, hasta llegar a la carga total que por área debe
soportar la probeta.
- Registrar la deformación inicial obtenida al final de la aplicación de la carga
total, después de haber dejado transcurrir 24 horas.
- Descargar la probeta de las taras.
- Registrar la deformación remanente obtenida, después de haber dejado
transcurrir 24 horas.
+ Resultados
Los paneles debe resistir lo mencionado al inicio de esta prueba.
Los paneles estructurales TIPO II deben cumplir con las siguientes
especificaciones:
+ Resistencia a la flexión
Los paneles estructurales TIPO 11 deben resistir las cargas totales de diseño
aplicadas pcrpendicularmcntc al plano de la losa, sin rebasar un flecha de L/360 y
recuperarse de su deformación al retirar la carga.
Las uniones y conexiones deben resistir cuando menos 1.5 veces el esfuerzo
que se llegue a desarrollar en cada elemento de conexión por efecto de las cargas
aplicadas.
+ Equipo y herramienta
- Estructuras trapezoidales de acero, mostrado en anexo 7.
59
CAPITULO HI
- Taras de material rígido durable.
- Deformímetros mecánicos con precisión de 0.0254 mm.
- Pedestal rígido para sujeción de deformímetro mecánico, ver anexo 2.
+ Preparación
- La probeta debe ser preparada de acuerdo a las especificaciones del
fabricante, siendo sus dimensiones de ensaye iguales a las de su comercialización.
- Para el caso de ensaye de uniones, la probeta debe ser preparada de acuerdo a
las especificaciones del fabricante, siendo sus dimensiones de ensaye iguales a las
de su comercialización.
+ Procedimiento
- Croquis de método de prueba según anexo 7.
- Colocar la probeta sobre las estructuras trapezoidales de acero, en posición
horizontal con relación a su eje longitudinal, de tal forma que sus extremos queden
libremente apoyados.
- Colocar el deformímetro mecánico debajo de la probeta, apoyando su vastago
al centro geométrico de la probeta, utilizando para esto el pedestal rígido para
sujetarlo.
- Aplicar la carga, distribuyendo simétricamente las taras sobre la probeta de
los extremos al centro, hasta llegar a la carga total que por área debe soportar la
probeta.
- Registrar la deformación inicial obtenida al final de la aplicación de la carga
total y después de haber dejado transcurrir 24 horas.
- Descargar la probeta de las taras.
- Registrar la deformación remanente obtenida después de haber dejado
transcurrir 24 horas.
60
CAPITULO III
+ Resultados
Los paneles estructurales TIPO II deben resistir las cargas totales de diseño
aplicadas perpcndicularmente al plano de la losa, sin rebasar un flecha de L/360 y
recuperarse de su deformación al retirar la carga.
Las uniones y conexiones deben resistir cuando menos 1.5 veces el esfuerzo
que se llegue a desarrollar en cada elemento de conexión por efecto de las cargas
aplicadas.
+ Resistencia al impacto en losas
Los paneles estructurales TIPO II deben resistir un impacto provocado por una
masa de 50 Kg., en caída libre desde una altura de 1.50 metros sin rebasar una
flecha de L/360 y recuperarse en su deformación, conservando su integridad
estructural.
+ Equipo y herramienta
- Soportes, rodillos de acero (dos), sobre una superficie rígida.
- Instrumento de impacto, hecho con un saco de cualquier otro material
resistente, relleno de municiones, las medidas del saco deben ser de 710 mm de
altura por 735 mm de largo con 3 mm de espesor (piel de 8 onzas), o cualquier otro
material de similar resistencia. La base (disco del fondo) debe ser de 230 mm de
diámetro por 5 mm de espesor, dos hileras de costuras deben estar en la costura
vertical de la pared y la costura que une la pared con la base. La masa total del disco
debe ser ajustada a 50 kg. con una tolerancia de ± 1%.
- Deflectómetro o equipo similar para medir la deflexión, consistente en un
tubo metálico que tenga una base en su extremo inferior y una abrazadera en su
extremo superior la cual soporta por fricción una regla metálica ligera. La regla debe
ser movible dentro del tubo y graduada en divisiones de 1.0 mm.
- Soporte metálico, grapas u otro dispositivo para sujeción de los extremos de
la probeta.
B i Tí I . I
61
CAPITULO III
La probeta debe ser preparada de acuerdo a las especificaciones del fabricante,
siendo sus dimensiones de ensaye representativas del panel, tanto en material,
método de ensamble y calidad de mano de obra.
+ Procedimiento
- Croquis de método de prueba según anexo 8.
- En los paneles TIPO II se aplicarán las cargas de impacto solo en la cara
superior terminada del espécimen.
- Probar el espécimen como una viga simplemente apoyada sobre un claro
nominal de 150 mm menor que la longitud del espécimen.
- Aplicar una carga de impacto sobre la cara superior del espécimen soltando el
saco a una altura de 1.50 metros, al centro del claro en posición vertical.
+ Resultado
- Registrar las deflexiones en la probeta al centro del claro.
Los paneles del TIPO II deben resistir lo especificado al inicio de esta prueba,
conservando su integridad estructural.
+ Protección contra fuego
Los paneles estructurales TIPO I y TIPO II para uso en las edificaciones tipo 1
y tipo 2 (que son las que se clasifican de acuerdo a su altura y número de ocupantes)
deben cumplir con la resistencia mínima al fuego de acuerdo a lo que establece el
reglamento de construcciones local y a los materiales que lo componen, susceptibles
de ataque por fuego, deben quedar protegidos y confinados con recubrimientos de
fabricación o en obra, de acuerdo con las especificaciones del fabricante.
Se verificará visualmcntc que los espesores de los recubrimientos estén de
acuerdo a lo especificado por el fabricante.
+ Marcado, etiquetado, envase y embalaje
+ En el producto
Los paneles para uso estructural objeto de la presente norma deben tener
marcados o impresos de manera legible, y en un lugar visible los siguientes datos:
62
CAPITULO III
Los paneles para uso estructural objeto de la presente norma deben tener
marcados o impresos de manera legible, y en un lugar visible los siguientes datos:
- Marca o nombre comercial registrado.
- Leyenda de "HECHO EN MEXICO" o país de origen.
- Clasificación.
- Número de certificación.
+ Instructivo
El fabricante debe proporcionar un instructivo oue indique lo siguiente:
- Generalidades.
- Propiedades índice del producto, obtenidas con fundamento en los métodos
de prueba de la presente norma.
- Recomendaciones estructurales y constructivas.
- Instrucciones de transporte.
- Instrucciones de manejo y almacenaje.
- Instrucciones de instalación.
- Recomendaciones de acabados.
- Recomendaciones para uniones y conexiones.
+ Vigilancia
La Procuraduría Federal del Consumidor, conjuntamente con las dependencias
con atribuciones en la materia, son las autoridades competentes para vigilar el
cumplimiento de la presente Norma Oficial Mexicana.
+ Concordancia con normas internacionales
Esta Norma Oficial Mexicana no coincide con ninguna norma internacional.
+ Vigencia
La presente Norma Oficial Mexicana entrará en vigor al día siguiente de su
publicación en el Diario Oficial de la Federación.
63
CAPITULO III
Apéndice informativo A-l
• L T
Para la obtención del Módulo de Elasticidad (E), se utilizará la curva Esfuerzo-
Deformación que resulta del ensayo a la compresión simple y de acuerdo con el
método de prueba especificado por la Secretaría mencionada.
Se utilizará el criterio de espécimen del Modulo secante 10-75 que consiste en
obtener la pendiente de la recta secante definida por los puntos de la curva E que
corresponden al 10% y 75% del esfuerzo máximo.
CAPITULO III
Anexo 1 Barra metálica para transmisión de deformaciones para deformímetro mecánico
Probeta de Ensavc
D >
5 cm
Barra de Transmisión
^H Deformímetro Mecánico
VISTA LATERAL
Anexo 2 Pedestal rígido para sujeción del deformímetro mecánico
yf
~A
Probeta de Ensaye
•yf- Deformímetro Mecánico 2 C = 0 :
/
h/2
,¿L
Pedcstal Rígido
5 cm a — + •
Barra de Transmisión
•JT] Deformímetro V Mecánico 1
5 cm
///////////////////////////////////////////////////////
Instituto
VISTA LATERAL^ E < * ~;,\ ° ^ ^ ¿ n s t r u c c i o n
CAPITULO III
Anexo 3 Croquis del método de prueba de resistencia a la compresión simple.
Perfil de Acero Probeta de Ensaye
Barra de Transmisión Ver Anexo 1
Dcformímctro
Pedestal Rígido Ver Anexo 1
Dispositivo de Presión Hidráulica
con Manómetro
Dcformímctro
Marco de Carga
7777777777777777777777777777777777777T77777777777777T77
Anexo 4 Croquis del método de prueba de resistencia bajo carga lateral
Perfil de Acero Probeta de Ensaye
Dispositivo de Presión Hidráulica con Manómetro
Dcformímctro
Pedestal Rígido Ver Anexo 2
Marco de Carga
Barra de Transmisión
Dcformímctro
/////////////f/fl///////i////////////////////////////// Conexión de Anclaje
66
CAPITULO III
Anexo 5 Croquis del método de prueba de resistencia al impacto- Paneles Tipo I
Anexo 6 Croquis del método de resistencia a carga uniforme repartida actuando
perpendicular al plano
,— Anclaje
/////////////////////zzzz.
<-Carga Uniforme Repartida
77777777777777777. Anclaje
67
CAPITULO III
Anexo 7 Croquis del método de prueba de resistencia a la flexión.
Estructuras Trapezoidales Prueba de Ensave
Carga Uniformcmntc Repartida /
A Pedestal Rígido
EU
Dcíormímctro
\ \
Anexo 8 Croquis del método de prueba de resistencia al impacto- Paneles Tipo II
Saco de Impacto 50 kgs
Probeta de Ensaye Distancia de Caida 1.50m
rr
Dcflcctómctro
68
CAPITULO III
3.3 Evaluación técnica del Panel con estructura tridimensional de acero con
núcleo de poliuretano contra otras estructuras
+ Aplicaciones
Una vez instalados, a los paneles se les aplica un mortero de cemento y arena
en proporción 1:4 garantizando un fe mínimo de 100 kg/cm2, para lograr un espesor
total terminado de 7.5 cm a 10 cm en muros con el panel de 2", o de 10 cm a 13 cm
con el panel de 3"; en losas, los espesores varían de 10 cm a 12.5 cm en losas
empleando panel de 2", o hasta 15 cm si usamos panel de 3".
El mortero que se aplica es realizado en obra y no debe emplearse por
ningún motivo el mortero en sacos.
Por su capacidad estructural,
dentro de cualquier proyecto es muy
• LOSAS DE AZOTEA
• LOSAS DE ENTREPISO
• MUROS DIVISORIOS
• MUROS DE CARGA
• FALDONES
• ANTEPECHOS
• PRETILES
• BÓVEDAS
• CUPULAS
• ELEMENTOS DECORATIVOS
•FACHADAS INTEGRALES
• PREFABRICADOS
rapidez y ligereza, su rango de aplicaciones
variado como podemos apreciar:
• OBRA NUEVA
• REMODELACIONES
• AMPLIACIONES
• DETALLES ARQUITECTÓNICOS
• DETALLES ESTRUCTURALES
• EDIFICIOS COMERCIALES
• EDIFICIOS HABITACIONALES
• EDIFICIOS RELIGIOSOS
• EDIFICIOS MILITARES
• EDIFICIOS RECREATIVOS
• ETCETERA...
instituto i.'>-•>'«•
CAPITULO III
+ Ventajas
- Rapidez
Una de sus principales ventajas es la rapidez de instalación, pues el panel está
diseñado para una construcción sistematizada, con el empleo de herramientas como
lo podrían ser las cngrapadoras neumáticas para la unión entre paneles mediante los
accesorios de unión; las bombas lanzamortero para el repellado, o las pistolas de
fijación para los anclajes de la estructura de desplante.
En éstas condiciones, podemos hablar de los siguientes rendimientos en lo que
se refiere a la colocación de este panel:
• 70 a 80 m2 por jomada 1 pareja en muros, y
• 30 a 40 m2 por jornada 1 pareja en losas
Ahora bien, por las condiciones tecnológicas de nuestro mercado, se ha
buscado adecuar su ejecución mediante el empleo de accesorios, anclajes y
herramientas tradicionales, con el fin de facilitar su empleo. Aún así, es posible
lograr grandes avances en obra, ya que de acuerdo a la experiencia de la compañía
productora de este material ( Grupo Paneles S.A. de C.V., PANEL W ), es posible
lograr los siguientes rendimientos:
• 30 a 40 m2 por jornada 1 pareja en muros, y
• 20 a 25 m2 por jornada 1 pareja en losas
NOTA: Estos rendimientos son cuando el nivel de desplante es a nivel de piso, con
un oficial albafíil y un ayudante.
- Capacidad estructural y poco peso
Al ser una estructura tridimensional de acero de alta resistencia embebida en
mortero, se logra una sección muy ligera, compacta y de gran capacidad estructural.
Esto es cierto, pues comparado con su contraparte de concreto, se tiene una
resistencia muy similar, con la salvedad de tener un peso muerto a favor del panel;
esta característica se puede aprovechar como sobrecarga para permitir una mayor
"carga viva" o para obtener secciones más ligeras en la estructura portante.
70
CAPITULO III
Igualmente, hay muy poco que añadir si se equipara con una estructura de tabique o
block, como se puede apreciar en la siguiente tabla:
Elemento
Muro de tabique de 15 cm sin repellado
Muro de tabique de 15 con 1.5 cm de repellado
Muro de concreto de 7.5 cm
Muro de concreto de 10 cm
Peso Kg / m
225
285
180
240
Ahorro
40%
5 3 %
2 5 %
44%
Estos datos son obtenidos comparando con un panel de 2" y 10 cm de espesor
terminado (135 Kg/m ).
- Facilidad de ejecución
Por ser un sistema modular y con muy pocos elementos accesorios, este panel
puede ser instalado por personas con o sin escasos conocimientos técnicos, o que
requieran muy poca capacitación; si es el caso, ésta es inmediata y puede llevarse a
cabo a la misma obra y en menos de una hora. Básicamente, el meollo de la
instalación es saber determinar la posición correcta del panel según la forma de
trabajo del elemento estructural (muro, losa, faldón...) de que se trate, para conseguir
que resista las acciones de la forma más óptima de acuerdo con sus propiedades
estructurales.
Es recomendable, sin embargo, que para lograr construcciones de calidad, haya
un técnico responsable que supervise la correcta ejecución del sistema, así como la
dosificación, preparación y aplicación del mortero. Las herramientas a usar para su
instalación varían según el método de ataque:
© Manual
Pinzas cortapernos o
Cizallas (la más recomendable), para hacer cortes en la estructura de alambre;
71
CAPITULO HI
Cuchillo o navaja, para cortar la espuma y
Gancho de fierren) para unir los paneles con malla Zig Zag, o para los amarres
de la Malla W a los paneles mediante alambre recocido.
• Mecanizado
Sierras de disco para cortar los paneles;
Engrapadoras neumáticas, para unir los paneles;
Bombas lanzadoras de mortero o concreto para el repellado
Pistolas para el sistema de anclaje o fijación mecánicos.
- Modulación
El desarrollo de la tecnología aplicada a la construcción y la racionalización de
las construcciones, el aumento de los elementos prefabricados y/o industrializados
hacen necesario el tener elementos constructivos normalizados realizados en la obra
que, sin retoques ni mermas, se puedan combinar o intercambiar a fin de que sean
aplicables a cualquier género de edificio.
Por sus dimensiones, este panel puede integrarse fácilmente a un proyecto
modular que pretenda aprovecharlo íntegramente y reducir al máximo el desperdicio
de material, pues como ya se ha señalado, la hoja de panel puede ser dimensionada
en cualquier forma y tamaño mediante cortes adecuados. El módulo básico del
sistema (la hoja de 1.22 m x 2.44 m) se ajusta al gran módulo 6M de la DIN 18000
de diciembre de 1970, conforme al ISO (International Standars Organization) y el
IMG (Intcnational Modular Group).
Por su puesto, no todas las dimensiones de una construcción pueden ser
modulares, o el proyecto puede estar sin un diseño modular; aún así el panel puede
ajustarse a él sin tener un desperdicio relativo de material (usualmente de 3 a 5 %).
Decimos relativo, porque este desperdicio puede ser aprovechable en detalles
opcionales como planchas para lavabo, entrepaños de gabinetes y closets, etc.
72
CAPITULO III
- Confortabilidad
existen tres condiciones muy importantes para el control del confort humano en
interiores (también conocido como control ambiental):
1.- La Temperatura ambiente
2.- La humedad relativa, y
3.- La Acústica
La necesidad de contralor las condiciones ambientales en los edificios ha
quedado establecida como algo muy convencional para diversos tipos de ocupación
y condiciones de confort. En la mayoría de las construcciones, la humedad relativa
no suele regir el diseño; para las otras dos, es muy importante su control, dada la
diversidad de variables que entran enjuego.
La Temperatura Ambiente (Aislamiento Térmico):
El Handbook of fundamentals y el Guide and Data Book de la ASHRAE
(American Society of Heating, Refrigeration and Air Conditioning Engineers)
señalan que la magnitud de las pérdidas y ganancias de calor del exterior de un
edificio está directamente relacionada con los materiales usados en su construcción;
en dichas referencias, a todo material con alta resistencia al flujo térmico se le llama
aislante.
La mayor parte de las sustancias aislantes tienen conductividad térmica k
inferior a 1, y la mejor de ellas tiene de 0.25 BTU/hr/pic2/°F por pulgada de espesor.
En esta situación, el panel de poliurctano con estructura de acero que se presenta,
tiene un factor k de 0.14 BTU/hr/pie2/°F para la espuma de 1" de espesor.
Nivel Sonoro (Aislamiento Acústico):
La propiedad acústica de mayor importancia de un material para los
diseñadores y constructores es su capacidad fonoabsorbente . Específicamente, el
aislamiento del sonido transportado por aire, proporcionado por una barrera, se
1 Fonoabsorbente es la característica que tienen ciertos materiales de absorber los sonidos al intentar pasar a través de dicho material (Fono -es la unidad de potencia sonora para medir la intensidad de los sonidos).
}
CAPITULO III
expresa por su STC (del inglés Sound Transmission Class, clase de transmisión de
sonido) mediante el procedimiento de prueba ASTM E90 y la norma ASTM E413,
Determination of Sound Transmission Class. La realización de ésta prueba en el
panel con espuma de poliuretano arroja un STC de 45 dB, bastante aceptable si se
considera que las normas de hotclcría (de las más estrictas) requieren un STC de 47
dB para muros divisorios entre habitaciones.
En el apéndice B se proporciona información adicional sobre las características
de aislamiento en forma de gráficas comparativas.
- Economía
Para apreciar verdaderamente el impacto en la economía de una construcción al
utilizar este tipo de paneles, es necesario estudiar no únicamente un análisis de
precios, rígido y frío, y compararlo después con el de otro sistema; es necesario,
además, considerar sus ventajas, propiedades y su factibilidad de construcción, pues
ocurre a menudo que no se suelen considerar otros elementos requeridos en un
sistema constructivo, como puede ocurrir al comparar estos paneles con el sistema
tradicional, en el que se necesitan dalas de desplante, cerramiento, castillos, etcétera,
y considerar también el impacto sobre el ambiente.
El utilizar éste panel conlleva, pues, a una economía global, además de tener
una construcción con mejores propiedades Térmicas y Acústicas junto con un mejor
comportamiento estructural, ya que:
• Es de instalación rápida y fácil (requiere menos horas hombre).
• Es altamente adaptable, sin menoscabo de rendimientos.
• Es ligero y por ende también resulta una estructura portante más ligera.
o Es un sistema integral.
• Requiere menos elementos complementarios para lograr mayores índices de
control ambiental.
« Se puede utilizar en combinación con cualquier otro sistema constructivo como lo
son el acero, el concreto, la manipostería...
74
CAPITULO III
• Prácticamente no requiere cimbra.
- Rentabilidad
Aunque implícitamente la rentabilidad siempre ha ido de la mano con la
economía al momento de utilizar estos paneles (de núcleo poliuretano y estructura
tridimensional de acero), invariablemente se olvida.
Esta ventaja puede ser muy importante si se trata de vender la construcción,
pues al tener menos secciones (o espesores) en los muros si se compara con un
sistema tradicional, se tiene consecuentemente mayor incide de rentabilidad; es
decir, se obtiene una mayor área útil para venta con la misma área construida. Por
otro lado, se pueden mantener las distancias de los paños interiores en los locales, y
conseguir de esta forma una menor área de construcción.
- Seguridad
El objetivo de construir una estructura segura de acuerdo como lo plantea el
Reglamento de Construcciones del Distrito Federal, es el de proporcionar una
seguridad adecuada ante la aparición de estados límite de falla por las acciones más
desfavorables que puedan presentarse durante la vida útil de la construcción y
procurar que en las condiciones normales de operación, no se sobrepasen los estados
límite de servicio.
Los fenómenos más importantes a que puede estar sujeta una construcción en
general son:
1.- Los Sismos y
2.- El Fuego.
Acciones Sísmicas:
El diseño sismoresistente implica mucho más que la simple consideración de
un conjunto de cargas estáticas que se aplican a la estructura; requiere, además y
principalmente, la selección de un sistema estructural idóneo y eficiente para
absorber los elementos sísmicos. Su carácter accidental conlleva la necesidad de
evaluar el costo que implicaría hacer que, ante un sismo de gran intensidad, la
75
CAPITULO III
respuesta de la estructura se mantenga dentro de niveles de comportamiento que no
implique daño alguno; en éste caso, la ductilidad del material adquiere particular
importancia.
Reconociendo además que las fuerzas de inercia son proporcionales a la masa
y, en consecuencia, al peso de la construcción, la ligereza del panel lo hace una
excelente alternativa para construir estructuras óptimas y seguras, con gran
capacidad para disipar energía.
Otro aspecto a destacar es la capacidad resistente que debe proporcionar al
material por sí mismo, cuando trabaja autónomamente; es decir, cuando se emplea
como parte integral del sistema estructural (en el caso del panel en losas y muros).
Específicamente, el panel del que hablamos, ofrece una resistencia al cortante
basa!2 causado por cargas paralelas a su plano (sismo o viento) del orden de 5,070
kg/ml, lo que arroja un mejor relación de peso de la construcción y resistencia.
Protección contra fuego:
El fuego es uno de los fenómenos que mayor importancia revisten para la
seguridad del edificio, por lo que los elementos que lo componen han de estar
concebidos de tal manera que puedan resistir tales efectos por todo el tiempo que
dure el incendio o durante un tiempo determinado.
Para lograr un edificio, este debe estar diseñado tomando en cuenta las
medidas preventivas para evitar la producción y propagación de incendios; una de
ellas (la más elemental) es la referente a la adecuada selección de materiales de baja
o nula combustibilidad. Este panel presenta excelentes propiedades en éste sentido,
pues una vez que se ha repellado, tiene una resistencia al fuego de 2 horas como
mínimo, de acuerdo a la prueba ASTM El 19, "Fire Test of Building, Construction
and Materials".
2El cortante basal se calcula de acuerdo con la sección 11.7 del A.C.I. 318-89, "Corlante por fricción".
76
CAPITULO HI
Un aspecto a tener en cuenta es la producción de los gases de combustión por
su alta peligrosidad debido a que:
• Impiden la visibilidad
• Causan asfixia e,
• Intoxicaciones en las personas, entre otras efectos.
A este respecto, a continuación transcribimos un estudio comparativo que
profundiza en lo que respecta al Humo y sus efectos Tóxicos:
Los productos de combustión que son tóxicos para los humanos, son
producidos al quemarse los materiales tanto naturales como sintéticos; los más
comunes a todos los materiales orgánicos, naturales o sintéticos, son el monóxido de
carbono (CO) y el dióxido de carbono (CO2).
Las proporciones relativas de cada uno producidas en cualquier incendio
dependen principalmente de la disponibilidad de oxigeno y de la temperatura del
fuego. Otros gases tóxicos producidos en los incendios incluyen óxidos de
nitrógeno, acroleína3 y ácido cianhídrico (HCN); éste último es producido en la
combustión de todos los materiales que contienen nitrógeno, sean naturales o no.
Los peligros reales en los incendios son, en orden de importancia decreciente:
1.- La reducción del contenido de oxígeno del aire y la generación de monóxido de
carbono (CO).
2.- El desarrollo de altas temperaturas del aire.
3.- La presencia de humo y estimuladores de lagrimeo.
4.- El consumo directo por el fuego
5.- La presencia de gases tóxicos diferentes al monóxido de carbono.
El monóxido de carbono (CO):
Es altamente tóxico. No tiene color, olor ni tampoco sabor. Arriba de 8,000
ppm causa la muerte de inmediato. El efecto es debido a la alta afinidad del CO con
3 Liquido volátil sofocante obtenido de la gliccrina que es producto de la combustión lenta, sin llamas y con humo.
CAPITULO III
la hemoglobina de la sangre, pues al combinarse con ella, le impide tomar el
oxígeno del aire, la muerte es el resultado de la falta de oxígeno.
La mayoría de las muertes en los incendios resultan de las inhalaciones de CO.
Bajo condiciones similares, una espuma de poliuretano que se quema -rígida o
flexible-, produce más o menos la misma cantidad de CO que un peso igual de
productos naturales tales como el algodón y menos que la madera; no obstante puede
quemarse más rápido y producir CO más rápido.
El humo:
En un incendio de alto peligro por su toxicidad, sin embargo su efecto es aún
más importante por la pérdida de visibilidad que impide el escape o rescate.
La densidad del humo no es de por sí una medida confiable respecto a la
pérdida de visibilidad pues la presencia de los estimuladores de lagrimeo,
especialmente la acroleína de los materiales celulosos (madera, papel, rayón..),
puede impedir la visión a bajas concentraciones aún cuando haya poco humo visible.
La evolución del humo es medida en laboratorio por varios métodos; las
medidas de humo a escala de laboratorio pueden, sin embargo, ser engañosas. Este
es el caso especial de materiales que se derriten fácilmente y gotean fuera de la
flama. Dichos materiales tienden a dar cifras de humo menores comparadas con las
de materiales que no se derriten en una prueba a pequeña escala.
El ácido cianhídrico (HCNV.
Es altamente tóxico; concentraciones arriba de 280 ppm son altamente letales;
el HCN se produce en la combustión de todos los compuestos orgánicos que
contienen nitrógeno, tanto naturales como sintéticos. La cantidad de HCN producida
por un material que contiene nitrógeno es proporcional al incremento de la
temperatura de la combustión, especialmente arriba de los 600 °C. La cantidad real
presente en el humo, sin embargo, varía ampliamente puesto que si hay suficiente
aire disponible, la mayor parte del HCN producido se quema en el fuego.
CAPITULO III
Bajo condiciones de fuego similares, las espumas de poliuretano producen
menos HCN que la lana, nylon y textiles de poliacrilonitrilo comúnmente usados en
tapices para muebles y cortinas. La tabla siguiente compara los gases tóxicos
producidos por la combustión de espumas de poliuretano contra la combustión de
madera y tableros, usando el horno tubular DIN53430.
El peligro del HCN no se piensa que sea tan importante como el del CO en
incendios reales, pero puede tener un efecto contribuyente.
GASES TÓXICOS DE LA ESPUMA DE POLIURETANO Y OTROS MATERIALES
1 MATERIAL
Haya
Triplay
Tableros
Poliestireno
Espuma rígida de poliuretano
Concentraciones de gas (ppm)
CO
6,516
19,090
7,400
15,000
2,910
C02
127,300
52,090
104,540
56,000
5,700
CHN
29
875
30
25
300
NO
75.0
5.0
54.0
1.50
0.55
La acrolcína:
Es altamente tóxica. Es letal en un corto tiempo en concentraciones superiores
a 10 ppm; causa extrema irritación y lagrimeo a niveles menores 1 ppm. Se forma en
la combustión de materiales celulósicos (madera, algodón, papel), así como en la de
los aceites y grasas que contienen gliccrol. No se forma en cantidades significativas
en la combustión de poliurelanos.
En conclusión, aunque la espuma rígida de poliuretano de baja densidad
expuesta puede quemarse rápidamente y de esta forma incrementar la propagación
del fuego junto con la tasa de combustión, pruebas de fuego a escala real han
demostrado que las espumas de poliuretano, cuando son usadas como un relleno de
aislamiento con recubrimientos apropiados, no representa un riesgo de incendio
.79
CAPITULO III
incrementado, comparado con muchos materiales de construcción tradicionales y la
mayoría de productos sintéticos.
- Control de obra
Una cualidad muy importante del sistema es su manejabilidad y
maniobrabilidad, (el peso de 15 K(,'pieza hace que los paneles puedan transportarse
por una persona a cualquier punto de la obra, en una forma muy rápida) lo cual
facilita grandemente la plancación y el control de obra.
Esto es, en base a mi proyecto ejecutivo de despiece, es factible deducir
cuando se necesita tener habilitado tal eje de muro o tramo de losa, para proceder
con el habilitado de las instalaciones, vanos, o acabados, según proceda la ruta
crítica establecida.
Con este panel es uu hecho que la planeación estimada puede llevarse a cabo
con muy poco margen de error, ya que es posible armar en piso una serie de muros
o losas siguiendo las indicaciones del plano ejecutivo, para posteriormente efectuar
directamente las instalaciones según corresponda. Igualmente, de acuerdo al
proyecto y detalles de la obra, es posible realizar simultáneamente los vanos, cortes
y/o detalles que se requieran; ya trabajados en el piso, los paneles se izan con algún
dispositivo mecánico, o alternativamente, con operarios, para llevarlos a su posición
de desplante. Con el empleo de éstas técnicas, incrementar al avance de obra se
logra fácilmente.
- Instalaciones, vanos y aberturas
Este panel presenta una gran facilidad para la colocación de Jas instalaciones
tanto eléctricas, hidráulicas y sanitarias, así como la elaboración de las ventanas y
puertas y la colocación de las mismas. Es también muy fácil colocar la herrería y/o
cancelería ya sea del tipo tubular- como de aluminio o madera, (ver Procedimiento
Constructivo, Capítulo Cuarto "Instalaciones, vanos y aberturas").
• L i i S t U - ^ - 80
CAPITULO III
- Prefabricación
Quizá una de las ventajas menos aprovechadas y explotadas es la posibilidad
de crear elementos prefabricados más ligeros y económicos que los de concreto.
Los prefabricados se logran modelando los volúmenes con el panel siguiendo
las directrices del proyecto, para posteriormente aplicarles el mortero (en forma
manual o mecánicamente, ya sea en la obra o en la planta). Una vez fraguado, el
elemento se lleva a su posición final mediante unas anclas debidamente diseñadas y
ahogadas en el elemento, con la ayuda de un dispositivo mecánico, exactamente
como se haría con su similar de concreto.
B I B Í - I O T E j ^ c M ,*t»to Tocnol-^co de la co. Instituto
C A P I T U L O IV
CAPITULO IV
4.1 Procedimiento constructivo.
Instalación
La instalación de los paneles se resume en las siguientes operaciones:
1. Anclajes : El anclaje a la estructura portante, consiste de una horquilla de varilla
corrugada de 3/8" de diámetro cuyo fy no será menor de 4,200 kg/cm2, ahogada en
el apoyo si es concreto, o soldada si se trata de acero. La forma de la horquilla no es
exclusiva ni limitante: pueden ser también escuadras o tramos rectos en L. Las
especificaciones para la forma y dimensiones del anclaje deberán ser dictadas por el
Director Responsable de la Obra o Perito Estructural. A menos que se contraindique,
la separación entre anclajes no deberá exceder los 60 cm c.a.c, ni la varilla será
menor de 30 cm desde el nivel de desplante; la profundidad a la que se ahoga la
varilla, dependerá del f e del concreto y el elemento estructural de que se trate.
Véanse los detalles 4 a 7.
2. Colocación de los paneles : Cuando se trata de muros, los paneles se colocan con
su ancho (1.22 m) a lo largo del eje del mismo; dependiendo de la altura, se harán
los ajustes necesarios cortando y añadiendo piezas. La unión entre los paneles se
hará empatándolos y cosiéndolos con el Zig Zag o la malla W; si el muro es de carga
o mayor a 8 cm de espesor, se recomienda reforzar las uniones con tramos rectos de
varilla de 3/8" de diámetro por 60 cm de longitud, separadas cada 60 cm como se
aprecia en los detalles 8 y 9. Ya formado el muro, se coloca entre las puntas
salientes de la horquilla (que se dejan con una separación a paños interiores de 6 cm
para albergar el panel de 2" o 5 cm); en su posición final, se amarran éstas puntas a
la estructura del panel con alambre recocido o con grapas metálicas si se emplea un
método mecanizado. Cuando existan intersecciones de paneles, la unión se efectúa
con la Malla L, la forma del refuerzo dependerá del tipo de intersección (en L, T o
en cruz).
CAPITULO IV
3. Instalaciones, vanos y aberturas : Ejecutar las instalaciones lúdráulicas, sanitarias
y eléctricas en un panel de éste tipo, es de lo más sencillo y cómodo , pues no es
necesario ranurar, como veremos en el siguiente procedimiento:
• Se efectúa el trazo de la instalación.
• Cuando sea necesario, se cortan )<^ alambres al ancho suficiente para alojar el tubo
(se pueden acomodar tubos hasta de 50 mm en un panel de 2" o de 76 mm en uno de
3", sin mayor problema).
• Se quita el alma de poliuretano.
• Se coloca la tubería de instalación.
• Se restituye el alambre cortado, con una tira de Zig Zag o de Malla W.
Los vanos para puertas o ventanas o cualquier abertura se ejecuta de forma
ligeramente diferente, dependiendo si el material empleado para la puerta o ventana
es de herrería tubular, aluminio o madera.
Herrería tubular:
El vano se realiza cortándolo a las dimensiones del elemento y luego se
coloca este amanando sus mielas a la estructura del panel. Se procede entonces a
repellar.
Aluminio o madera:
En el caso del aluminio, madera o cualquier otro material que requiera
laquetes, se procede igual que el tubular, excepto que ahora se repella el muro antes
de colocar la puerta o ventana. Ya repellado, y antes de emboquillar, se retira la
espuma (aproximadamente 5 cm) en todo el perímetro del vano, mediante un gancho
de Herrero u otra herramienta con punta; luego se repella (o rellena) esc hueco para
de esta forma obtener una sección maciza donde anclar los laquetes.
4. Apuntalamiento (cimbrado): Estrictamente hablando, cuando el sistema se emplea
como losa de entrepiso o azoica, no se requiere ningún tipo de cimbra -sí se entiende
como un molde-, sino que tan solo es necesario suministrar un apuntalamiento
temporal; ello, con el objeto de evitar que al momento de colar la capa de
7! ; T. ' " ~ ' C A 83
CAPITULO IV
compresión, los paneles sufran deformaciones que repercutan en los niveles de
proyecto.
Para tal fin, suelen emplearse largueros o madrinas, y pies derechos o postes,
metálicos o de madera. Por la forma de trabajo de los paneles, la manera correcta de
su colocación es tender las madrinas paralelas al claro largo de la losa (o bien
perpendicular al lado largo de los paneles); estos a su vez, se descansan sobre los
postes o los pies derechos, y se nivelan mediante cuñas o arrastres.
La contraflecha se logra mediante silletas o calzas sobre las madrinas, al
centro del claro. Colocados los paneles, se procede a unirlos con el Zig Zag o la
Malla W para luego superponer el acero adicional por flexión, en la cara inferior de
la estructura del panel; éstas varillas se amarran con alambre recocido y están
separadas según la carga a soportar y el claro a cubrir. Una vez efectuado el colado,
el apuntalamiento puede retirarse completamente a los 14 días si se empleo concreto
normal, a los 7 días cuando se uso acelerante.
5. Aplicación del mortero : Como se ha indicado, el emplaste del mortero se puede
llevar a cabo en forma manual o mecánica, siguiendo las normas de control de
calidad correspondientes. En cualquier caso, es recomendable aplicar una primera
capa de mortero hasta apenas cubrir la estructura de alambre y entonces permitir su
fraguado y curar (dejar que reviente). Una vez hecho ésto, se aplica una segunda
capa que dará el espesor total. Esta operación debe realizarse en cada cara del panel.
Ya terminado el espesor indicado en el proyecto, el acabado puede ser con cualquier
material (pintura, yeso, pasta, etcétera). En situaciones de humedad severa, es
recomendable aplicar algún procedimiento adicional de impermeabilización.
Una forma de mejorar la calidad del mortero, es mediante la adición de fibras
sintéticas olefínicas, como un método para reducir las grietas por contracción
plástica que suele presentar todo mortero o concreto.
A continuación, veremos el procedimiento constructivo de una casa tipo y los
detalles principales en éste procedimiento.
-s - i n T E C A B U 1 " , 1 1 ' , ; - , , construcción
Instituto 'lVov.'.'.^" <-
(Muro de panel) V
Trazar el eje del muro
Barrenar @60 cm, 5/16" diámetro
y 7 cm de profundidad
Dejar ahogadas puntas de varilla
o"U"#3@60cm, 30cmambadel
nivel de desplante
/Ver detalle 5 a 7
y Rellenar con lechada de
cemento y clavar varilla #3
Colocar el panel enmedio
délos anclajes
i Unir lospanclcs con el Zig Zag
o Malla W Ver detalle
8 a 9
En esquinas c n T W
o Cruz, unir con Malla "L"
Ver detalle I a 4
Hacer los vanos de puertas y
ventanas
i Reforzar las
esquinas de vanos con var #3x30 cm
a 45 grados para claros > 2m
Vaciar D cm de espuma en todo
el perímetro del vano para los taquetes
/ \
Aluminio y/o
madera
/ Que t i p o \ <3—<f de V -o
\ herrería / Tubular
Prepara mezcla de cemento-arena
1:4 (f c=100 kg/cm2)
Colocar la herrería antes
de repellar el muro
Opcional mente, puede adicionarse fibras sintéticas para el control
de fisuras
T Repellar hasta
cubrir apenas la estructura del panel
y dejar que reviente esta la mano
1 Aplanar hasta
lograr el espesor deseado
y curar
(̂ Losa de panel)
NO
SL Espesor total h
dc 10 cm
Ver detalle
14
(¿Claro > 3.5 m?>
V
-£>
1 NO
Dejarlos anclajes de varilla #3
en los apoyos
1 Colocar la cimbra
consistente en madrinas sobre puntales @ 1.20 m
SI
1 Espesor total h
de 10 cm
SI -O
Estructura con trabes o largueros
separados NO mas dc 4.0 m
87
Ver detalle - O
Ver detalleN
8Y9
Efectuar el colado de la capa de
compresión, con concreto
fc=100Kg/cm2
Colocar Acero de refuerzo (varilla #3)
a la separación indicada
2_ Colocar el panel
en forma cuatropeada y
unir con zig zag por ambas caras
I Darla
contraíkcha indicada
Hacer el tendido de
instalaciones
£_ Repellar
preferentemente el lecho bajo con mortero cemento-
arena 1:4
Efectuar el colado de la capa de
compresión, con concreto
f'c=150Kg/cm2
Curar, impermeabilizar y acabar según
las especificaciones del proyecto
B I B L T K C \r iK
-\ba 88
PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO EN DETALLES TIPO
DETALLE 1 UNION DE MUROS EN INTERSECCIÓN
MORTERO CEMENTO-ARENA
( f c = 100kg/cm2 MÍNIMO)
#3@eo
MALLA L EN C/CARA
PLANTA ACOT. CM
MALLA L EN C/ CARA # 3 @ M C/CARA
8.0 cm para Panel W de 2"
10.5 cm para Panel W de 3* RECOMENDAMOS UTILIZAR ALAMBRE RECOClOO CAL. I I PARA AMARRES
t-ij*b it'.-ti i i^iPnr 30 f-
CORTE ACOT. CM
PANELW
A
PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO EN DETALLES TIPO
DETALLE 2 UNION DE MUROS EN " T
MORTERO CEMENTO-ARENA
( f 'c = 100 kg/cm» MÍNIMO)
PANEL W
PLANTA ACOT. CM
60
^•|» i>>.: , v . • • < ,
Hi sñT
wñMmm 3ÜEHM gEHEUM ara •w
\ai^-)iuj[vii>¿;i':'ir EU » 3 @ 60
Í*L¡¿.
8.0 cm para Panel W de V
10.5 cm para Panel W de 3"
RECOMENDAMOS UTILIZAR ALAMBRE RECOCIDO CAL. 1» PARA AMARRES
CORTE 2-2 ACOT. CM
PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO EN DETALLES TIPO
DETALLE 3 UNION DE MUROS EN ESCUADRA
MALLA L EN C/ CARA
PANEL W
/
EU»3@M
HttauwMKi JSjg ¡nuam>»i«m»,nutBuíc
~ MORTERO CEMENTO-ARENA
( f c = 100kg/cmJ MÍNIMO)
-30-
PLANTA ACOT. CM
.PANEL W
MALLA L EN C/ CARA
8.0 cm para Panel W de 2" 10.5 cm para Panel W de 3"
CORTE 3-3 ACOT. CU
RECOMENDAMOS UTILIZAR ALAMBRE RECOCIDO CAL. I t PARA AMARRES
'ROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO EN DETALLES TIPO
DETALLE 4
UNION DE MUROS SOBRE LOSA
(MURO)
RETIRAR ESPUMA Y COLAR
CONCRETO (fe «• 150 ko/cnw) GRAVA MENOR O IGUAL A V2"
* • * (LOSA)
MORTERO CEMENTO ARENA ( f c = 100kg/cm' MÍNIMO)
CORTE ACOT. CM
8.0cm para Panel W de 2"
10.5 cm para Panel W de 3'
•••'H:'^rv>lftvílts-Vli,^ff^K¿ 3SF&?.
£' ¿w Jliv.:lEsfi, sauae
# 3 @ SO C/CARA
*SF es mwül
Í3i m mmmmmmmmmM^mm
^ÍM
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mrns^mw^m^M^^^mm ISTT
m. JUi, 5 *
T7TÍ 30
. 5 f f*WW^^ rrt>
* * 10.0 cm para Panel W de 2"
14.6 cm para Panel W de 3" CORTE 4-4 ACOT. CM
RECOMENDAMOS UTILIZAR ALAM8RE RECOCIOO CAL 18 PARA AMARRES
PANELW
_ r, r? T? (J A- T"" , 1 , V* >' <>n?.. • B l í
tV».'*-1*'!lTf>
PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO EN DETALLES TIPO
DETALLE 5
CIMENTACIÓN CON LOSA CORRIDA
PANEL W
30 MÍNIMO
LOSA
REFUERZO CIMENTACIÓN
8.0 cm para Panel W de 2"
10.5 cm para Panel W de 3"
CORTE ACOT. CM
m.< , : ) - j : ' P
í, (:• ii ai «
PROCEDIiMIENTO CONSTRUCTIVO EN DETALLES TIPO
DETALLE 6 CIMENTACIÓN CON ZAPATA CORRIDA
MORTERO CEMENTO-ARENA ( f ' c = 100kg/cm2 MÍNIMO)
• • • ^ ^ • ^ « M * ^ ^ ^
REFUERZO CIMENTACIÓN
CORTE ACOT.CM
8.0 cm. para Panel W de 2"
10.5 cm. para Panel W de 3"
l r i i . i t : / ¿ . . ; i>
PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO EN DETALLES TIPO
DETALLE 7 CIMENTACIÓN TIPO
Panel
CORTE ACOT. CM
RECOMENDAMOS UTILIZAR ALAMBRE RECOCIDO CAL. 18 PARA AMARRES
PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO EN DETALLES TIPO
DETALLE 8 Y 9
UNION A TOPE DE PANELES ( CON ZIG ZAG Y MALLA PLANA )
P A N E L W
- ¡ [ - • . . - - . J«<C:- -A-" ——' ' • '•-• >í- <---,•.
ZIG-ZAG EN C/CARA
ZAr^^ilí.
>U,»"H ' i . l . i l . i
£S?Á:
; > Í ) Í ' Í . /
; W:^m^:§^MM:^-iSIliíII liEapíí
lHx.ít^ti!! . • ; ;KÚ:. :^ 'rsifc*
MALLA PLANA EN C/CARA
WMMMMMlpz -7T-.- 'i'-- ' l'-.-i , ,- ,.?i |-. . : " . - . - r ~ r
PANEL W ^ r ,
•2i>^i»:'!ii¿i^£it£:
-IL-TÍ a.-'".» -i-,r>-, ¿ r - -T-^
RECOMENDAMOS UTILIZAR ALAMBRE RECOCIDO CAL. 1» PARA AMARRES
B -í 'fi fj L I O T B C A i•••.• i i f i ' í i i . i c . o fit; ' • " -̂
PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO EN DETALLES TIPO
DETALLE 10 ANCLAJE A MUROS TAPÓN ( A MANIPOSTERÍA O CONCRETO )
• • MOJAR AGUJERO Y RECUBRIR VARILLA CON PASTA OE
1 S 3/8 CORRUGADO @ 100 $ DEL AGUJERO 1/4" " RETIRAR ESPUMA
10 x 15 cm
CEMENTO Y ADHESIVO PARA CONCRETO
LOSA DE CONCRETO
JUNTA SÍSMICA 1.5 A 2 0
PANELW
MURO DE TABIQUE
^VXJ/ÍJJUNTA SÍSMICA
B*>
1 B 3/8"CORRUGADO @ALTURA/3 Í DEL AGUJERO 1/4" "
MORTERO CEMENTO-ARENA
( f c = 100kg/cm2 MININO)
& k — / ^ " -
PANELW
r
7 RETIRAR ESPUMA 10 x 15 cm
CORTE 10-10 ACOT CM
8 10
RECOMENOAMOS UTILIZAR ALAMDRE RECOCIDO CAL. I t PARA AMARRES
8.0 cm para Panel W de 2"
10.6 cm para Panel W de 3"
r C A. Vi Oont-ir»iL.<ióts
PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO EN DETALLES TIPO
DETALLE 11 ANCLAJE DE MUROS TAPÓN ( PREPARACIÓN ANTISÍSMICA )
ANCLA W @100 CLAVO BALACEADO
LOSA DE CONCRETO
SISMOLASTICo EQUIVALENTE
MORTERO CEMENTO-ARENA
( f c = 100kg/cma
MÍNIMO)
CLAVO BALACEADO
mmmm
WMm p?7
RECOMENDAMOS UTILIZAR ALAMORE RECOCIOO CAL. I I PARA AMARRES
CORTE ACOT.CMg
NANCLA W @ 100
', ' . „ _ l ' j - 4
PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO EN DETALLES TIPO
DETALLE 12 ANCLAJE DE FALDONES A CONCRETO ( PREPARACIÓN PREVIA )
•k CORTE ACOT. CM
8.0 cm para Panel W de 2"
10.5 cm para Panel W de 3" RECOMENDAMOS UTILIZAR ALAMBRE RECOCICO CAL. I I PARA AMARRES
PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO EN DETALLES TIPO
DETALLE 13 ANCLAJE DE FALDONES A CONCRETO ( PREPARACIÓN POSTERIOR )
PANELW
1*3/8M@ 60 (MAXIMO)
MORTERO CEMENTO ARENA ( fca lOOkg/cm 2 MÍNIMO)
CORTE ACOT. CM
TAQUETEEXPANSOR CON VARILLA ROSCADA
8.0 cm para Panel W do 2"
10.5 cm para Panel W de 3"
h x B L l O T E C A .«.rnnto Tecnológico de la Construcción
ROCEDIiMIENTO CONSTRUCTIVO EN DETALLES TIPO
DETALLE 14 ANCLAJE A PERFILES DE ACERO
CONCRETO (fe = 150 kg/cmi)
GRAVA MENOR O IGUAL A 1/2"
1 * 3 / l " @ 60
x r - r e • > ' . " L Í . . . '-...i ^¿=z
,7 S" J~- rr- i "Tac
PERFIL OE ACERO
PANELW
* * 10.0 cm p«r« P int lW de 2"
14.6 cm para P I M I W d e l "
* *
MORTERO « M E N T Ó ARENA OE RIO 1.4
( f c = 100kg/cma MÍNIMO)
CORTE LOSA ACOT CM
1 fi-3/8" @ 60 (MAXIMO)
PERFIL DE ACERO
MORTERO CEMENTO-ARENA
( f c = 100kg/cm2 MÍNIMO)
8.0 cm para Panel W de 2"
10.5 cm para Panel W de 1"
RECOMENOAMOS UTILIZAR ALAMBRE RECOCIDO CAL UPARA AMARRES
PANELW
CORTE FALDÓN ACOT. CM
7- C Á
ROCEDIMiENTO CONSTRUCTIVO EN DETALLES TIPO
DETALLE 15
ANCLAJE DE LOSAS A MONTEN
CONCRETO (Ce = 150 kgycnV) GRAVA MENOROIQUALA 1/2"
..¡i t- ,„« a, a | „ f t {
•V 7" T " - " r " , T~" » ••••!—•••>••-->
MORTERO CEMENTO-ARENA ( f e = 100 kg/cm* MÍNIMO)
PERFIL MON-TEN
PANELW
ACERO DE REFUERZO ADICIONAL AR-42
CORTE ACOT. CM
PANELW CONCRETO
( fc = 150kg/cm»)
GRAVA MENOR O IGUAL A 1/2" PERFIL MON-TEN
" f t ^ ¿ a ¿ " ülímtW^
.a,,,,:'.v ,-u.'ujLZ<iz- a.~\¡¡. . :iz
MORTERO CEMENTO-ARENA
( f ' c = 100kg/cm2 MÍNIMO) ACERO DE REFUERZO AOICIONAL AR-42
10.0 cm para Panel W do 2"
14.6 cm para Panel W de 3"
RECOMENDAMOS UTILIZAR ALAMBRE RECOCIDO CAL. 18 PARA AMARRES
CORTE ACOT. CM
B I B L I O T E C A
CAPITULO V
CAPITULO V
5.1 Análisis comparativo de costo-tiempo entre el sistema tradicional de
construcción de una casa-habitación y el sistema con paneles con estructura
tridimensional de acero y núcleo de poliurctano.
En éste capítulo se hará un sencillo análisis de costos y tiempo de ejecución
de obra entre el sistema tradicional y el sistema de paneles con estructura
tiidimensional de acero y núcleo de poliurctano; para el análisis, se propone un
cuarto igual para los dos sistemas con las dimensiones siguientes: 3 metros de largo
por 2 metros de ancho a paños exteriores, la losa del cuarto tiene pendiente del 4 %
y área de 6 metros cuadrados, cuenta con una ventana de 1.2 x 2 metros y una puerta
de 2 x 0.80 metros; el área total construida sera de 6 metros cuadrados
El análisis se basará únicamente en los puntos más relevantes cu una obra
como son la excavación para la cimentación y la construcción de la misma,
desplante de muros y losa de azotea, instalaciones y aplanados. Esto se hace con
motivo de no incluir puntos o actividades que para ambos sistemas son similares
como la limpieza del terreno, trazo, nivelación, acabados, etcétera.
La diferencia principal entre estos dos sistemas es básicamente la obra negra,
ya que es aquí donde se reduce el tiempo al desplantar una cimentación de menores
dimensiones, el desplante de los muros y de la losa se realiza en periodo más corto,
así como la colocación de una cantidad menor de cimbra para la losa y el número de
trabajadores para la realización de estas actividades también se reduce.
Consideremos para éste estudio que en el sistema tradicional, después de la
excavación se desplantará una cimentación en forma de zapatas corridas de piedra
braza, muros con espesor de 14 cm de tabique de barro rojo recocido de 7x14x28 cm
repellados y aplanados con mortero cemento-arena, cadenas de desplante y cierre de
sección 15x20 cm, castillos de 15x15 cm y losa maciza para azoica con 10 cm de
peralte; todo el concreto será hecho en obra con Ve- 200 kg/cm .
103
CAPITULO V
En el caso del sistema propuesto (el de paneles) se considerará después de la
excavación una cimentación en forma de zapatas corridas de piedra braza, dala de
desplante, muros de panel con estructura tridimensional y núcleo de poliuretano al
igual que la losa, los muros se repellarán y aplanarán con mortero cemento-arena, la
losa se repellará y aplanará por debajo, por la parte superior se colará una capa de
compresión de concreto hecho en obra con f c= 200 kg/cm2.
Para el presupuesto de la obra, los rendimientos y los precios unitarios de
ambos sistemas se utilizó como punto de partida el Catálogo Nacional de Costos
"Prisma" y datos aportados por Grupo Paneles S.A. de C.V.. Todos los precios y
rendimientos que aparecen en este capítulo son considerados en el periodo que
comprende la elaboración de éste estudio y que van desde Agosto de 1996 hasta
Septiembre del mismo año.
NOTA:
Se elaboró un pequeño programa de obra considerando únicamente una
cuadrilla formada por 1 oficial albañil y 1 peón, el motivo de ésto es para evitar
grandes diferencias en cuanto a rendimientos y tiempos de ejecución de la obra
haciendo lo más similar posible todo el proceso de construcción.
En el caso de las instalaciones únicamente haremos referencia al tiempo que
se tardarían los trabajadores en hacer la preparación en los dos diferentes tipos de
muro (el de tabique y el de panel) y después la colocación de las instalaciones.
Para tal actividad el tipo de material utilizado puede ser el mismo en ambos
casos, la diferencia principal es que en el sistema tradicional se requiere de ranurar
el tabique a una cierta profundidad mayor que el diámetro de las líneas de
conducción, la colocación de las instalaciones en éste sistema se realiza en dos
partes, la primera se hace antes de realizar el colado de la losa y la segunda parte se
realiza ya estando colada la losa lo que nos causa una división de dicha actividad.
En conjunto ésta actividad nos tardará probablemente 1.5 días más el armado de la
instalación.
- .,.10.4 c h
CAPITULO V
En el caso del sistema de paneles prefabricados con estructura tridimensional
de acero y núcleo de poliuretano la colocación de las instalaciones se realiza en un
solo periodo ya que lo único que se requiere es armar la instalación y después cortar
una de las retículas del panel para poder colocar la instalación y reforzar el panel
con malla Zig Zag; ésta actividad no quitara más de un par de horas, mas el tiempo
de armado de la instalación.
Veamos ahora los resultados del estudio; pensemos en tener un m2 de muro
de tabique con espesor de 14 cm y juntas de 1.5 cm de mortero cemento-arena 1:4
en nuestras manos y un m2 de muro de Panel W con 10 cm de espesor repellado y
aplanado con mortero cemento-arena 1:4, si consideramos únicamente el costo del
material para realizarlos, vemos que el muro de panel tiene un costo de alrededor de
$ 82.00 y en cambio el muro de tabique cuesta $ 46.00 aproximadamente.
Considerando solo el precio del material, es más caro hacer un m de muro
con paneles que con el otro sistema, pero haciendo una comparación global
(incluyendo material, mano de obra, equipo y herramienta) veremos que el costo
total (es decir el producto terminado) cambia drásticamente, tanto que la
construcción con paneles se abarató en aproximadamente 20% para el ejemplo que
se propuso.
Esta cifra se maneja sin considerar aún el tiempo que tardaremos en realizar
la obra, ya que éste factor se ha vuelto cada vez más importante en nuestros días, el
reducir el tiempo de una obra nos reditúa en un menor costo, se reducen las
molestias para los habitantes cercanos a la obra y también para el medio ambiente,
además de que el cliente puede obtener su beneficio en un plazo más corto por un
precio reducido.
Ahora bien, podemos analizar los resultados en tres partes, la primera es que
el costo de la Mano de Obra en el total de la inversión con éste tipo de paneles es
cerca de 36% más barato que en el sistema tradicional, el costo del Material se
vuelve aproximadamente 7% más barato (como ya dijimos haciendo una sumatoria
105 B 1 B ? " ; T X 2 A
CAPITULO V
del total de la obra), el Equipo y Herramienta cuesta alrededor de 37% menos que
con el sistema de construcción tradicional.
De los tres porcentajes mencionados el más alto es el que corresponde al
Equipo y Herramienta pero el que tiene mayor peso por su costo individual es la
Mano de Obra; si bien éstos datos se ven muy diferentes al 20% aproximado que
mencionábamos con anterioridad es porque debemos considerar también que hay
algunas diferencias en cuanto a los volúmenes de obra que tenemos por las
características que ofrece el sistema de construcción con paneles.
A continuación se incluyen los análisis realizados por un servidor incluyendo
matrices de precios unitarios, tablas comparativas de los resultados de los dos
sistemas incluyendo costos directos, volúmenes de obra, costo total del ejemplo
propuesto para el estudio y el costo por m2 para ambos casos así como los pequeños
programas de obra propuestos.
Este estudio debe ser considerado con ciertas reservas, ya que la finalidad es
presentar con un ejemplo muy sencillo ciertos valores comparativos. En la práctica
real, el ingeniero, arquitecto o constructor que decida utilizar el sistema de paneles
con estructura tridimensional de acero y núcleo de poliuretano (Panel W) deberá
adecuar sus precios y tiempos de ejecución conforme al volumen y tipo de obra que
vaya a realizar, el lugar y las características en general de todo el entorno.
10$
Matrices para Análisis de Precios Unitarios Para el Sistema Tradicional
CANT 0 0315 4.3055 2.4500 0.7916 0.1056 0.1350 0 6000 0.00/0
0 kg/cm2 CANT 0.0315 4.3055 2.4508 0.7916 0.1056 0.1350 0.G000 0.1000 0.1177
P.U. 430.97
3.85 2.96 3.91 6.45 4.70 1.73
187.42
IMP. 13.58 16.58 7.25 3.10 0G8 0.65 1.04 16.31
-3/4" refuerzo con 4 P.U.
430.97 3.05 2.96 3.91 5.04 4.78 1.73 5.43
107.42
IMP. 13.58 1G.58 7.25 3.10 0.53 0.65 104 0.54
22.06
ottoro cemcnto-arcna 1:4 y jut CANT 0.0533 0.0364 0.0800 0.1000 0.1000
P.U. 436.36 436.05
2.21 5.43
107.42
IMP. 23.26 15.87 0.18 0.54 18.74
material horr. y eq.
m.o. C D .
material horr. y eq.
m.o. C D .
y ostr. @ 25 material
horr. y oq. m.o. C D .
0.00 0.50 16.16 16.66
158.09 2.25
72.72 233.06
cm ( M ) 42.86 0.49 15.82 59.16
Excavación a mano on copa, incluyo afino do taludo» y fondo, en material soco tipo I zona B (M3) DESCRIPCIÓN UNI. REND CANT P.U. IMP. Cuadrilla No. 1 R.N. JOR 4.5 0.2222 74.99 16.66
Cimentación do manipostería do piedra br>3a asentada con mortero calhidra-orena 1:3 (M3) DESCRPCION UNI. REND CANT P.U. IMP. Piedra brasa M3 1.6000 57.97 92.75 Mortero calhidra-arona 1:3 M3 0 3400 192.16 65.33 Cuadrilla No. 41 (1 albañil+ 1 peón) R.N. JOR 2.50 0.4000 187.42 74.97
Dala de desplanto incl. cimbra y descimbra, sección15x20 cm, concreto Tc=200 kg/cm2 -3/4" refuerzo con 4 var.3/8" y ostr DESCRPCION UNI. REND Concreto hecho en obra f c=200 kg/cm2 R.N., agr M3 Madera de pino de 3a en duela do 1"x 4" PT Varilla fv=4200 kg/cm2 do 3/8" KG Alambren liso do 1/4" KG Alambre recocido No. 18 KG Clavo de 2 1/2" a 31/2" KG Diesel LT Cuadrilla No. 41 (1 albañil + 1 peón) R.N. JOR 11.50
Dala de cierre inc. cimbra y descimbra, socción15x20 cm, concreto fc=200 kg/cm2 -3/4" refuerzo con 4 var.3/8" y est, DESCRPCION UNI. REND Concreto hecho en obra rc=200 kg/cm2 R.N., agr M3 Madera do pino do 3a on duola do 1"x 4" PT Varilla fy42O0 kg/cm2 do 3/8" KG Alambren liso de 1/4" KG Alambre recocido No. 16 KG Clavo do 2 1/2" a 3 1/2" KG Diesel LT Andamio do caballotes y tablonos consti uido con USO Cuadrilla No. 41 (1 albafliU-1 poón) R.N. JOR 0.5
Muro tabiquo barro rojo recocido do 7x14x28 cm en 14 cm de C3p. con mortero cemcnto-arcna 1:4 y juntas do 1.5 cm acabado común (M) DESCRPCION UNI. REND Tabique común barro roe. do 7x14x28 cm MILL Mortero cemento-arena 1:4 M3 Agua M3 Andamio do caballetes y tablones construido con USO Cuadrilla No. 41 (1 albañil + 1 peón) R.N. JOR 10.00
t. @ 25 cm material
horr. y oq. m.o. C D .
( M ) 42.71 1.20
21.40 65.31
matciial herr. y cq.
m.o. C D .
39.31 1.11 18.18 68.69
Losa plana en estructura de 10 cm peralte, cimbra común reforzada con 60 kg de acoro por m3, concreto fc=200 kg/cm2 - 3/4" (M2) DESCRPCION UNI. REND CANT ' P.U. IMP. material 63.47 Cimbra común en losa c/tarimas de 50x100 cm M2 1.0000 36.00 36.00 herr.yeq. 1.77 Habilitado y armado do acero de refuerzo en estn. TON 0.0060 4577.85 27.47 m.o. 57.14 Concreto hecho en obra fc=200 kg/cm2 R.N., agr M3 0.1000 589.09 58.91 CD. 122.38
Concreto hocho en obra, R.N., vaciado con carretilla y botes, fc=200 kg/cm2 - 3/4", revenimiento 10 cm en losa (M3) DESCRPCION UNI. REND Concreto hecho en obra fc=200 kg/cm2 - 3/4", R. M3 Agua M3 Vibrador p/concroto Dynapac-Kohlor K91 ,4 HP l< HORA Cuadrilla No. 45 (1 albañil + 5 peones) JOR 4
CANT 1.0500 0.0600 1.3101 0.2500
P.U. 430.97
2.21 9.22
470.67
IMP. 452.52
0.13 16.76
119.67
material horr. y oq.
m.o. CD.
452.66 20.35 116.00 589.09
Concreto hocho on obia, R.N., f c=200 kg/cm2 - 3/4" (M3) DESCRPCION UNÍ. Comento normal gris tipo I en saco TON Arena M3 Grava M3 Agua M3 Revolvedora p/concreto Mipsa-Kohlor R-10 6 HP HORA Cuadrilln No. 103 (1 op. de revolvedora do 1 saco JOR
REND CANT
15
P.U. IMP.
Caslillo de concreto i"c=200 kg/cm2 do sección 15x15 cm -3/4", cimbia 2 cara3, refuerzo con 4 var. do 3/8" y ostr. de 3/8" @ 25 cm (M) DESCRPCION UNÍ. Concreto hecho en obra fc=200 kg/cm2 R.N., agr M3 Madera de pino do 3a en duela de l"x 4" PT Varilla fy=4200 kg/cm2 do 3/0" KG Alambrón Itao do 1 /4" KG Alambro recocido No. 10 KG Clavo do 2 1/2" a 3 1/2" KG Dlosol LT Andamio de caballetes y tablones construido con USO Cuadrilla No. 41 (1 albañil + 1 peón) R.N. JOR
REND
0.3680 0.5310 0.6430 0.2520 0.5333 0.0666
826.08 65.21 65.21 2.21 14.96
620.90
:ara3, refuerzo con 4 CANT 0.0233 4.3055 2.4508 0.7916 0.1056 0.1250 0.4000 0.1000 0.1111
P.U. 430.97 3.85 2 96 3.91 6.45 4.78 1.73 5.43
107.42
304.00 34.63 41.93 0.56 7.98
41.80
var. do 3, IMP. 10.04 16.58 7.25 3.10 0.60 0.60 0.69 0.54 20.82
material horr. y eq.
m.o. C D .
381.11 9.23
40.63 430.97
material horr. y oq.
m.o. C D .
30.94 1.17
20.20 60.30
Matrices para Análisis de Precios Unitarios Para el Sistema Tradicional
DESCRPCION UNÍ. Mortero yeso-agua M3 Andamio de caballetes y tablones construido con USO Cuadrilla No. 68 (1 yesero + 1 ayudante do yosert JOR
REND
12.5
CANT 0.0233 G.4502 2.4500 0.79 IG 0.1056 0.1250 0.4000 0.1000 0.1250
P.U. 430.97 3.S5 2 96 3.91 6.45 4.78 1.73 5.43
107.42
IMP. 10.04 24.86 7.25 3.10 0 60 0 6 0 0.69 0.54 23.43
i mor toro de yeso-agua (M2 ; CANT 0.0160 0.1000 0 0000
P.U. 205.15
5.43 190.30
IMP. 3 20 0.54 15.22
matorial horr. y eq.
m.o. C D .
47.23 1.25
22.72 71.20
Castillo do concreto fc=200 kg/cm2 do sección 15x15 cm -3/4", cimbra 3 caras rchjeiz» c«n 4 var. do 3/8" y est. do 3/8" @ 25 cm (M) DESCRPCION UNI. RCND Concreto hecho en obra fc-200 kg/cm2 R.N., agr M3 Madera de pino do 3a en duela de 1 "x 4" PT Varilla ry=4200 kg/cm2 de 3/8" KG Alambrón liso do 1/4" KG Alambro recocido No. 18 KG Clavo do 2 1/2" a 3 1/2" KG Diesel LT Andamio de caballetes y tablones construido con USO Cuadrilla No. 41 (1 albotín+1 peón) R.N. JOR 8
Aplanado de yeso en plafones a nivel y regla 1.5 cm espesor promedio con mollero de yoso-cemento-agua (M2) DESCRPCION UNI. REND CANT P.U. IMP. Mortero yeso-cemento M3 0.0160 187.11 2 99 Andamio de caballetes y tablones construido con USO 0 1000 5.43 0.54 Cuadrilla No. 68 (1 yesoro + 1 ayudante do yesón JOR 7.5 0 1333 190.30 25.37
material herr. y cq.
m.o. C D .
material horr. y eq.
m.o. C D .
3.28 1.00 14.77 19.05
2.99 1.30
24.61 28.90
Matrices para Análisis de Precios Unitarios Para el Sistema con Panel W
Excavación a mano en cepa, incluye afino de taludes y fondo, en material seco tipo I zona B ( M 3 ) DESCRIPCIÓN UNI. REND CANT P.U. IMP. Cuadrilla No. 1 (1 poon) R.N. JOR 4.5 0.2222 74.99 16.66
material horr. y oq.
m.o. C D .
0.00 0.50 16.16 16.66
Cimentación do manipostería de piedra brasa asentada con moriera calhidia arena 1:4 ( M 3 ) DESCRPCION UNI. REND CANT P.U. IMP. material 158.09 Piedra brasa M3 1.6000 57.97 92.75 herr. yoq. 2.25 Mortero calhidra-arona 1:3 M3 0.3400 192.16 65.33 m.o. 72.72 Cuadrilla No. 41 (1 albañil+1 peón) R.N. JOR 2.50 0.4000 187.42 74.97 C D . 233.06
estr.@25cm ( M ) DESCRPCION UNI. REND CANT P.U. IMP. matorial 42.86 Concreto hocho en obra rc=150kg/cm2-3/4" R.t M3 0.0315 430.97 13.50 horr. yoq. 0.49 Madera de pino do 3a on duela do 1"x 4" PT 4.3055 3.85 16.58 m.o. 15.82 Varilla ry=4200 kg/cm2 de 3/8" KO 2.4508 2.96 7.25 C D . 69.16 Alambren liso de 1/4" Alambre recocido No. 18 Clavo de 2 1/2" a 3 1/2" Diesel Cuadrilla No. 41 (1 albañil + 1 poón) R.N.
Muro de Panol W do 2", incl. suministro y colocada DESCRPCION Panol W do 2* de osposor Union Zig Zag Varilla p/anclnjo fy»4200 kg/cm2 do 3/8" Alambre rococido No. 18 Repollado 2 caras 20% do3pordicio Aplanado 2 caras 20% desperdicio Andamio do caballetos y tablones construido con Cuadrilla No. 41 (1 albañil + 1 poón) R.N. instate Cuadrilla No. 41 (1 albañil + 1 peón) R.N. Ropel Cuadrilla No. 41 (1 albañil+1 peón) R.N.Aplam
Losa de Panel W do 2" do 10 cm do osposor terminada, incluye suministro, colocación y colado do capa do compresión Te» 150 kg/cm2 , y acero de refuerzo 3/8" @ 25 cm. ( M 2 ) DESCRPCION Panol W do 2" do ospesor Union Zig Zag Habilitado do acoro de refuerzo 3/8" Concreto hecho en obra fc=150 kg/cm2 Cimbra para losa de Panel W Andamio do caballetos y tablones construido con Cuadrilla No. 41 (1 albañil + 1 poón) R.N. instale Cuadrilla No. 41 (1 albañil + 1 poón) R.N. Vaciar
UNÍ. M3 M3
JOR
15x20 cm, UNI. M3 PT KG KG KG KG LT
JOR
REND
2.50
CANT 1.6000 0.3400 0.4000
P.U. 57.97 192.16 187.42
IMP. 92.75 65.33 74.97
, concreto fc=150 kg/cm2 -3/4" rofuorzo c REND
11.50
CANT 0.0315 4.3055 2.4508 0.7916 0.1036 0.1350 0.6000 0.0070
P.U. 430.97
3.85 2.96 3.91 6.45 4.78 1.73
107.42
i, repollado con mortero comonto-arenn 1:4 UNID. PZA PZA KG KG M3 M3
USO JOR JOR JOR
REND
30.00 15.00 12.00
CANT 0.3527 0.7055 0.4715 0.0480 0.0450 0.0450 0.1000 0.0333 0.0660 0.0833
P.U. 147.00 5.50 2.95 6.45
436.05 436.05
5.43 187.42 187.42 187.42
IMP. 13.58 16.58 7.25 3.10 0.G8 0 6 5 1.04 10.31
n 10cm IMP.
51.85 3.08 1.39 0.31 19 62 19.62 0.54 6.24 12.48 15.61
material horr. y oq.
m.o. C D .
90.07 1.57
33.31 131.66
DESCRPCION Repollado 1 cara 20% dosperdicio Aplanado 1 cara 20% dosperdicio Andamio do caballetes y tablonos construido con Cuadrilla No. 41 (1 albañil + 1 peón) R.N. Ropel Cuadrilla No. 41 (1 albañil + 1 poón) R.N.ApIarv
Habilitado de acoro de rofuorzo do 3/8* DESCRPCION Alambre recocido No. 18 Varilla AR 42-3/0" Cuadrilla No. 59 (1 fiorroro + 1 aylo. do fiorroro) R
UNÍ. PZA PZA KG M3
USO USO JOR JOR
REND
25.00 10.00
>n mortoro comento-UNI. M3 M3
USO JOR JOR
UNÍ.
ka kg ¡or
REND
15.00 12.00
REND
170.00
CANT 0.3527 0.7055 2.3394 0.0446 0.1000 0.1000 0.0400 0.0555
arena 1:4 CANT 0.0194 0.0194 0.1000 0.0600 0.0833
CANT 0.0200 1.0700 0.0059
P.U. 147.00 5.50 4.57
509.09 2.09 5.43
187.42 187.42
P.U. 436.05 436.05
5.43 107.42 107.42
P.U. 6.45 2.95
100.30
IMP. 51.05 3.08 10.69 26.27 0.21 0.54 7.50 10.40
IMP. 0.46 8.46 0.54 12.48 15.61
IMP. 0.18 3.16 1.12
material horr. y oq.
m.o. C D .
92.90 1.00
17.36 111.34
material horr. y oq.
m.o. C D .
material horr. y eq.
m.o. CD.
16.92 1.39
27.25 45.56
3.34 0.03 1.09 4.46
i^íi-.niT
T A T B L T O T E C A TUTO T r c n u k — ^ 1 s ü ü u S 1
DESCRPCION
Excavación a maro en cepa, incluye afine de taludes y fondo, en material seco tipo 1 zona 6
Cimentación de mampos. de piedra brasa asentada con mortero calhidra-arena 1:3
Dala de desplante incl. cimbra y descimbra, sección15x2Q cm, concrete fc=150.kg/cm2 A-2/4" ref. con 4 var.3/8" y estribes © 30 cm
Dala de cierre incluye cimbra y descimbra, secc¡ón15x20 cm, concreto Fc=150 kg/cm2 A-3/4" ref. cen 4 var.3/8" y estnbes © 25 cm
Muro tabiaue rojo recocido Ce 7x1¿x2S cm en 14 cm de espescr asentado con mortero cemente-arena 1:4 y juntas de 1.5 cm acabado común
Losa plana en estructura de 12 cm peraits, esmbra común reforzada con 72 kg de acero por m3, concreto f c=200 kg/cm2 - 3/4"
Castllo de concr f c=2C0 kg/cn2 de sección 15x15 cm -3/4", cimbra 2 caras reforzado con 4 var. de 3/8" y esrnbcs de 3/8" © 25 cm
Castillo de concr. f c=2C0 kg/cm2 de sección 15x15 cm -3/4", cimbra 3 caras reforzada con 4 var. de 3/8" y estribes de 3/8" © 25 cm
Aplanado de yeso en mures a plcmo y regla de 1.5 cm espesor promedio con mortero de yeso-agua
Aplanado de yeso en plafones a nivel y regla de 1.5 cm espesor prom. con mortero de yeso-cemento-agua
UNID.
M3
M3
M
M
M2
M2
M
M
M2
M2
SISTEMA TRADICIONAL M. de O.
16.02
72.08
15.82
21.40
18.18
57.14
20.20
22.72
14.77
24.61
MAT.
0.00
153.09
42.86
42.71
39.31
63.47
33.S4
47.23
3.28
299
EQ. Y HERR.
0.64
2.89
0.49
1.20
1.11
1.77
1.17
1.25
1.00
1.30
IMPORT. CD
16.66
233.06
59.17
65.31
58.60
122.38
60.31
71.20
19.05
28.90
CANT. OBRA
10.10
3.88
10.00
11.5
24.1
6.0
8.84
2.0
43.85
4.68
COSTO TOTAL
168.33
903.34
591.70
751.07
1412.26
734.28
533.14
142.4
835.34
135.25
Sumatoria: 232.94 433.83 12.82 6207.11
Por lo tanto el costo por M2 de construcción es : $ 6207.11 entre 6 m2 = $ 1034.52 / m2
DESCRPCIOiN
Excavación a mano en cepa, incluye afina de taludes y fondo, en material seco tipo 1 zona B
Cimentación d9 mampcs. de piedra brasa asentada con mortero caihidra-arena 1:3
Dala de desplante ¡ncl. cimbra y descimbra, secciór.15x20 cm, concreto fc=150 kg/cm2 A-3/4" ref. con 4 var.3/8" y estribes @ 30 cm
Muro de Panel VV da 2", incluye sumin. y coloc. repellado y aplanado cen mortero cerrsentc-arena 1:4 con 25% de desperdicie, de espesor terminado y altura máx. de 2.44 y vanllas de 3/8" para anclaje a/c 60 cm. de separación y andamio
Lesa de Panel W de 2" de 10 cm de espesor term, incluye sumin. y colee., capa de compresión de fc=150 kg/cm2 -3/4" y acero de refuerzo de 3/8" a/c 20 cm de separación, cimbra y andamio
Repellado y aplanado en parte inferior de losa con mortero cemento-arena 1:4, incluye andamio
UNID.
M3
M3
M
M2
M2
M2
SISTEMA PANEL W M. de 0.
16.02
72.08
15.82
33.31
17.36
27.25
MAT.
0.00
158.09
42.86
96.67
92.S0
16.92
EQ. Y HERR.
0.64
2.89
0.49
1.57
1.08
1.39
IMPORT. CD
16.66
233.06
59.17
131.55
111.34
45.56
CANT. EN OBRA
4.16
1.50
10.00
24.1
6.0
5.6
COSTO TOTAL
69.31
349.59
591.70
3170.36
668.04
256.50
Sumatorlas: 181.84 407.44 8.06 5105.49
Por lo tanto el costo por M2 de construcción es : $ 5105.49 entre 6 m2 = $ 850.92 / m2
TIEMPO DE CONSTRUCCIÓN CON SISTEMA TRADICIONAL
ACTIVIDADES S E M A N A 1 S E M A N A 2 S E M A N A 3 S E M A N A 4 S E M A N A 5 S E M A N A 6
Ex ca\ ación
Cimentación
Dala de desplante
( inc. cimbra y descimbrado ) Muro de tabique rojo rec.
Castillos ( inc. cimbra y descimbrado ) Dala de cierre ( Inc. cimbra y descimbrado ) Cimbra p/ losa
Instalaciones
Colado de losa
Descimbrado de losa
Aplanado de veM> en muros
Aplanado de yeso en losa
Limpieza
3
O
D
O
M
I
\
G
O
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NOTA: El tiempo real de las actividades es de 17 días, sin considerar el tiempo que tardará el concreto en alcanzar resistencia para descimbrarse
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TIEMPO DE CONSTRUCCIÓN CON SISTEMA DE PANEL W
ACTIVIDADES S E M A N A 1 SEMANA 1 SEMANA 3 SEMA N A 4
Excavación
Cimentación
Dala de desplante (Inc. cimbra y deic.) Muro d* Panel W
Losa de Panel W
Abrir claro* p/ puertas y ven:
Cimbrado de losa
Instalaciones
Repellado en muros
Aplanado en muros
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Repellado de losa
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Limpieza ______
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CAPITULO VI
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lasütvto MMV^ '
CAPITULO VI
6.1 Evaluación del impacto ambiental
¿Que es el hombre, sin alma, espíritu de búsqueda, conocimiento y
conciencia?
A medida que el hombre se ha desarrollado y evolucionado, ha transformado
su medio ambiente para la búsqueda de todo tipo de satisfactores, ésta búsqueda y
cada uno de éstos descubrimientos, invenciones y logros han sido suficiente para
hacer perder la conciencia del hombre sobre el nivel de afectación que ha causado en
el entorno o medio ambiente. A más de 150 años de la revolución industrial hemos
apenas comenzado a observar lo que sucede en la naturaleza por causa de nuestros
avances y nuevas tecnologías.
La ingeniería en general, la ingeniería civil y la construcción en particular han
sido actividades en las cuales el hombre se ha apoyado para el desenvolvimiento a
través de su existencia. Desde los primeros tiempos, hemos hecho uso de nuestro
ingenio para elevarnos desde un plano de mera subsistencia hasta lograr, en gran
medida, controlar para nuestro beneficio los mismos fenómenos naturales que
anteriormente nos eran adversos.
En el hambre por el progreso y desarrollo de cada una de las naciones de éste
planeta, hemos causado en el mundo situaciones tales como el "efecto invernadero",
la destrucción de la capa de ozono, misma que actualmente crece 2 veces más rápido
que cuando fue delectado este fenómeno, y que para estos días es del tamaño
aproximado de los Estados Unidos, con una altura casi igual a la del Monte Everest;
la deforestación, que por ejemplo en Brasil, devastó solo en 1989, una zona de selva
del tamaño de Gran Bretaña, siendo que este ecosistema provee cerca del 40% del
oxígeno de todo el planeta, y como éste, más ejemplos como la extinción de cientos
de especies vegetales y animales cada año, misma que significa que jamás volverán a
ser vistas o conocidas.
114
CAPITULO VI
Menciona un dicho que "todo es bueno siempre que busquemos el justo
medio de las cosas" y esto es lo debe suceder con nuestro progreso, es hora de que
veamos como podemos detener ésta destrucción en nombre del avance y la
tecnología, valiéndonos de ella para mejorar nuestro medio ambiente.
El concepto de impacto ambiental en lo que concierne a la ingeniería civil y a
la construcción, se refiere, a las consecuencias previstas o imprevistas que pueden
afectar al ambiente, ya sean éstas adversas o benéficas, como resultado de la
construcción y operación de una obra de esta rama profesional. El ambiente
impactado comprende no solo el aspecto natural, esto es, la afectación física o
biológica que puede ocurrir, sino además contempla las alteraciones ecológicas,
sociales, culturales, estéticas, etcétera, en la región en la que obra tiene influencia.
Esto puede entenderse más claramente si se tiene presente el significado de
ambiente en su sentido más general, es decir, "lo que rodea o envuelve", en este caso
todo el conjunto de condiciones o características, principalmente físicas, que
comprende el medio en el que se desarrollan las comunidades humanas.
El estudio del impacto ambiental de las obras de ingeniería civil puede ser de
carácter preventivo o de análisis de hechos. Es preventivo cuando en el momento de
planear o diseñar una obra, se preven las consecuencias ambientales negativas que
pueden ocurrir con objeto de tratar de evitarlas o mimmizarlas. Es un análisis de
hechos cuando se estudian los efectos causados durante la construcción de la obra o
durante la operación de la misma. De aquí que un estudio de impacto ambiental sea
válido y tenga aplicación antes y después de construida una obra, sin embargo, el
objetivo en ambos casos es el mismo: Evitar la degradación del medio y de alguna
manera mejorar las condiciones ambientales.
115
CAPITULO VI
Las obras de ingeniería civil se agrupan de acuerdo a su utilidad y función principal
en:
0 B R A S
D E
I N G.
C I V I L
OBRAS DE EDIFICACIÓN
URBANAS
RURALES
OBRAS PARA USO Y MANEJO
DEL AGUA
OBRAS PARA SISTEMAS DE TRANSPORTE
Viviendas Industriales Comerciales Institucionales Servicios municipales Centros recreativos y de espectáculos Monumentos u obras de ornato Agrícolas Pecuarias Industriales Sistemas de abastecimiento de agua potable Sistemas de alcantarillado Sistemas de irrigación Obras de generación de energía eléctrica
Obras de protección fluvial Obras de protección marítima Obras de recreación Carreteras Ferrocarriles Aeropuertos Transmisión de energía Obras de acondicionamiento para la navegación fluvial Obras de acondicionamiento para la navegación marítima
de las cuales en éste trabajo, nos enfocaremos a las obras de edificación de tipo
urbano, particularmente a las viviendas y su relación con el medio ambiente.
En esta tesis, el estudio de impacto ambiental será de análisis de hechos; por
tratarse de un tipo de obra pequeña y realizada en zonas ya establecidas para la
edificación.
Viviendas:
La edificación urbana destinada a la vivienda se constituye prácticamente en
la unidad celular de la ciudad y se relaciona con el ambiente de dos maneras: por un
lado, por medio de los desechos que se derivan de la actividad de sus habitantes y
por otra parte como estructura física. Aunque pudiera hacerse un análisis de éstas
B I B L I O T E C A unta Tecnoh.'-ioo de la Construct.
CAPITULO VI
relaciones considerando aisladamente una casa-habitación, sería, sin embargo, un
estudio parcial y quizá apartado de las condiciones reales desde el punto de vista de
la Ingeniería, por lo cual las estructuras destinadas a la vivienda se considerarán
como un conjunto de obras, puesto que una de las características de las comunidades
urbanas es la agrupación de edificaciones.
Esta característica se ha hecho más pronunciada en las ultimas décadas donde
los proyectos urbanísticos han tenido la creación de edificios multifamiliares como
parte de grandes unidades habitacionales y donde ahora se ve de manera más común
a los llamados condominios horizontales. Paralelamente los servicios públicos como
agua potable, recolección de aguas residuales y de basuras, etc., se hacen
colectivamente.
Desde este punto de vista los desechos de aguas residuales, basuras y
generación de ruido puede ser de tal magnitud que afecten la calidad del ambiente.
En las últimas décadas se han incrementado, tanto en la ciudad de México y sus
alrededores, así como en otras grandes ciudades como Guadalajara y Monterrey, la
creación de fraccionamientos urbanos para habitación o de recreo y en un buen
número se construyen en la inmediaciones de la ciudad de manera un tanto
independiente. Los desechos líquidos se vierten normalmente en los ríos cercanos o
depósitos de agua naturales y las basuras se depositan en tiraderos a cielo abierto
pues la mayoría de los rellenos sanitarios que se están construyendo solo tienen el
nombre, porque no se cumple con toda la normatividad para su adecuada
construcción y buen uso.
Ante el poco volumen de desechos, la alteración del medio resulta mínima,
sin embargo, al aumentar la población y ampliarse la concentración urbana
aumentará la magnitud del impacto al medio. El hecho es que cualquier alteración en
el medio, aunque el daño sea mínimo, con poca cantidad de desperdicios seguirá
existiendo este problema hasta no tomar conciencia, medidas para resolverlo y
prevenirlo.
• „ 1*7 A
CAPITULO VI
Las edificaciones destinadas a la vivienda consideradas como construcciones
físicas en sí, pueden relacionarse con el medio principalmente de las siguientes
formas: como se ha visto el crecimiento acelerado de la población en áreas urbanas
con la construcción de edificaciones puede propiciar una reducción de tal manera
que afecte la circulación del aire u obstaculice la penetración de la luz solar (como
por ejemplo el caso de la ciudad de New York) creando por otra parte, sitios
antiestéticos para el habitante. En ocasiones una edificación o un conjunto de ellas
pueden llegar a ocultar vistas de paisajes que antes se tenían, provocando que ciertos
lugares pierdan los atractivos estéticos que dichas vistas les proporcionan y que
pueden contribuir a la economía turística y a hacer más placentera la vida de los
habitantes del lugar.
Por otra parte, las edificaciones constituyen en si un obstáculo para la
infiltración del agua de lluvia y contribuyen en ésta forma a incrementar los
volúmenes de agua que es necesario manejar y controlar con obras especiales de
alcantarillado pluvial.
Veamos a continuación los elementos que se deben considerar de una manera
más general en el impacto ambiental y de que forma influyen en el medio para
nuestro caso.
+ Características del medio ambiente:
Consisten en dos factores, naturales y hechos por el hombre; el medio
ambiente es difícil de caracterizar porque contiene muchos elementos y una
compleja intcrrelación entre ellos. Los cambios anticipados en los elementos o
atributos del medio ambiente y sus interrelaciones son definidos como impactos
potenciales.
Una evaluación del ambiente, está preparada para caracterizar al medio
ambiente y a cambios potenciales acerca de una actividad específica.
118
CAPITULO VI
Definición: Las variables que representan características del medio ambiente son
definidos como elementos, y los cambios en los elementos ambientales proveen
indicadores de cambios en el medio ambiente.
Todas las listas de elementos del medio ambiente son un método rápido para
enfocar las características importantes del ambiente. Debido a la compleja naturaleza
del medio, debe reconocerse que cualquier lista de este tipo es limitada, y
consecuentemente, puede no incluir todo impacto potencial. A continuación se
presenta una lista general de 49 atributos sugeridos en ocho categorías la cual
comprende el medio ambiente biofísico y socioeconómico a un nivel generalizado.
En la siguiente tabla veremos de una manera muy simple el tipo de afectación
en el medio ambiente que se produce al utilizar, en obras de edificación de
viviendas, el Panel con estructura tridimensional de acero y núcleo de poliuretano,
incluyendo desde la construcción de la casa-habitación y en su vida útil.
O Elementos del Medio Ambiente Impacto en el Medio (+)
Positivo (-)
Negativo (o)
Sin efecto
Aire
Factor de difusión Partículas Óxidos de azufre Hidrocarburos Óxidos de nitrógeno Monóxido de carbono Oxidantes fotoquimicos Tóxicos peligrosos Olores
Agua
Recarga segura de acuíferos Variaciones de flujo Aceite Radioactividad Sólidos suspendidos Contaminación térmica
•
•
•
•
• • •
( »
119
CAPITULO VI
I Acidez y alcalinidad | Demanda Bioquímica de Oxígeno (BOD) 1 Oxigeno disuelto (DO) | Sólidos disucltos Nutrientes Compuestos tóxicos Vida acuática
1 Materia fecal
I Tierra
1 Estabilidad del suelo ( Erosión ) 1 Riesgo natural Usos de la tierra
Ecología
Animales grandes (salvajes y domésticos) Aves depredadoras Aves para alimento o cacería Peces, mariscos y aves marinas Campos de cultivo Especies en extinción Vegetación natural terrestre Plantas acuáticas
Sonido
Efectos fisiológicos Efectos psicológicos Efectos en la comunicación Efectos en el desempeño Efectos en el comportamiento social
Aspectos humanos
Estilo de vida Necesidades psicológicas Necesidades fisiológicas Necesidades de la comunidad
Economía
Estabilidad económica regional Revisión del sector publico Consumo per capita
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CAPITULO VI
J J U l l J m m u ^ m J - u — - • - - — • • - . - —
Recursos
Recursos combustibles Recursos no combustibles Estética
• • •
Como se mencionó con anterioridad, toda actividad que implique un cambio o
modificación en el entorno, siempre generará un impacto en el ambiente positivo o
negativo por mínimo que sea; en algunos elementos de la tabla anterior se les
consideró sin impacto en el medio por ser poco significativo. A continuación
analizaremos algunos de los elementos más relevantes, sin despojar a cada uno de su
importancia, desde el punto de vista del que sustenta éste trabajo.
Aire
Para el caso de los elementos del aire tenemos que el factor de difusión en lo
que se refiere a los cambios en direcciones del viento, temperaturas, radiación y
superficie de fricción, el impacto se considera sin efecto debido a que las
edificaciones que se están estudiando son hasta de dos niveles y su influencia no
llega a ser significativa.
En lo referente a partículas, sabemos que en cualquier construcción se
generan partículas de polvo debido a las excavaciones, transporte, descarga y
mezclado de materiales y demolición al terminar la vida útil de una edificación.
Podemos decir que existe cierta producción de partículas al usar el panel en estudio
pero es mucho menor debido a la poca excavación necesaria y a una cantidad menor
de materiales que generen partículas.
En el caso de los óxidos de azufre, hidrocarburos, óxidos de nitrógeno,
motwxhlo de carbono son producto del uso o la quema ineficiente de combustibles
fósiles, orgánicos y líquidos principalmente, procesos llevados a cabo en parte por la
vegetación y la otra parte se considera que producen un impacto mínimo debido a
que para la construcción mediante estos paneles, no se necesita maquinaria pesada
121
CAPITULO VI
y/o grande, solo en el caso de acarreo de los materiales y que aún así son de uso
mínimo.
Para los oxidantes fotoguímicos sabemos que son producto de reacciones
atmosféricas entre los hidrocarburos y óxidos de nitrógeno iniciadas por la luz del
sol, lo que nos resulta en ozono.
Los tóxicos peligrosos se consideran también sin efecto debido a que los
materiales utilizados para éstas construcciones no incluyen materiales tales como
arsénico, asbesto, bario, berilio, boro, cadmio, cobre, plomo, molibdeno, nickel,
paladio, titanio, tungsteno, vanadio o desperdicios radioactivos. En cuanto a los
olores que perjudiquen el área o a los trabajadores no hay generación.
Agua
Es considerada para sostener la vida de todo ser y como recurso para
actividades económicas. La contaminación del agua es definida como la reducción
en la calidad del agua por actividades que causan peligro o daño a la salud pública o
perjudican el uso benéfico del agua. El ambiente acuático es un sistema intrínseco de
elementos vivos y no vivos y por ésto los factores físicos, químicos y biológicos
influyen en la calidad del agua y están tan interrelacionados que un cambio en
cualquier parámetro de la calidad del agua dispara otros cambios en una compleja
red de variables interrelacionadas. Es tan difícil categorizar la naturaleza de éstas
interrelaciones que pueden resultar de la actividad humana y la influencia en el
sistema acuático completo.
Existen dos tipos de agua: Superficiales y subterráneas, ambas tienen la
capacidad de autopurificarse por procesos naturales. Las primeras asimilan ciertas
cantidades de desechos y los purifican pero al excederse éste nivel, se causan efectos
devastadores. La asimilación natural de éstos desechos se realiza por dilución,
sedimentación, floculación, volatilización, biodegradación, aereación y por la acción
de organismos.
122 B I T L T O 7 S C A
CAPITULO VI
Las aguas subterráneas afortunadamente son más difíciles de contaminar
(aunque los tiraderos y basuras enterrada puede generar jugos lixiviados que la
contaminen, basura en fisuras de rocas, pozos abandonados) ya que los desechos
deben atravesar una columna de suelo y en la cual trabajan procesos como la
descomposición aerobia y anaerobia, filtración, intercambio iónico, adsorción,
absorción, etcétera.
En la recarga segura del acuífero tenemos un impacto negativo pues toda
construcción es una actividad que obstruye el libre paso del agua al subsuelo,
aunque el reglamento de construcciones del Distrito Federal indica que se debe dejar
un área del terreno para asegurar la recarga del acuífero1. Los modelos de uso del
suelo determinarán el tipo de afectación en la recarga del acuífero.
En cuanto a variaciones de flujo, el impacto es nulo pues éste tipo de obra no
se lleva a cabo en zonas por donde pase el cause de algún río o afecten su curso. Los
aceites tampoco afectan al ambiente por éste tipo de obras ya que su uso en éstas
construcciones es mínimo o nulo.
Los sólidos suspendidos causan un efecto negativo en el ambiente, sabemos
que en cualquier construcción se generan partículas de polvo debido a las
excavaciones, transporte, descarga y mezclado de materiales y demolición al
terminar la vida útil de una edificación. Podemos decir que existe cierta producción
de partículas al usar el panel en estudio pero es mucho menor debido a la poca
excavación necesaria y a una cantidad menor de materiales que generan partículas.
La contaminación térmica no genera un impacto en el medio pues el agua
caliente que se llega a utilizar, tendrá que recorrer un largo trayecto del drenaje hasta
llegar a las plantas de tratamiento o en su defecto a los ríos en donde se desechará
pero a una temperatura no peligrosa.
La acidez v alcalinidad no generan efecto en éste tipo de obra pues son
producto de procesos industriales y actividades de minería; el mismo caso es para la
1 Artículo 76 y 77 del Reglamento de Construcciones del Distrito Federal.
123
CAPITULO VI
demanda bioquímica de oxígeno (BOD)2 y el oxígeno disuelto (DO)3 ya que las
actividades que los afectan son procesos de residuos hospitalarios, procesamiento de
comida, procesos industriales, instalaciones de lavanderías, dragado, excavaciones y
en general toda actividad que donde exista liberación de nutrientes.
Los sólidos disueltos no causan un impacto en éste tipo de obras, al igual que
los nutrientes, los componentes tóxicos y la materia fecal.
En general, la vida acuática no se ve afectada por el uso y la construcción
con éstos paneles, pero es importante reconocer que aún cuando la construcción y la
vida útil de la casa-habitación no genere un impacto considerable, si lo hace la
presencia del hombre y su falta de educación y conciencia al usar agua como recurso
para muchas de sus actividades.
Tierra
La tierra, como muchos recursos no está disponible en cantidades ilimitadas,
por esto, el uso de la tierra debe ser propiamente planeado y controlado.
Veamos primero la estabilidad del suelo o erosión; como sabemos la erosión
es el proceso a través del cual las partículas sólidas de la capas superficiales del
suelo son desalojadas y/o transportadas a otros lugares por acción del agua y del
viento. En éste elemento se considera nulo el impacto ya que se considera que la
construcción se realiza en zonas cuyo uso del suelo ha sido establecido y respetado.
El riesgo natural son las ocurrencias de las fuerzas naturales tales como
sismos, incendios, huracanes, deslizamientos de tierras, etcétera. Su impacto es en
las actividades del hombre y no en los cambios que el hombre causa en el entorno a
raíz de sus actividades.
El uso del suelo puede ser natural o impuesta por el hombre dependiendo del
arreglo y los diferentes usos en un tiempo en particular. Se considera que no hay
2 (BOD) Biochemical Oxygen Demand, es la cantidad de oxigeno necesario para degradar biológicamente la materia orgánica presente. 3 (DO) Dissolved Oxygen, es el oxígeno disuclto que casi todos los organismos necesitan de una forma o de otra para sus procesos metabólicos.
124
CAPITULO VI
impacto en este elemento pues se pretende que las construcciones sean en áreas cuyo
uso del suelo está establecido. En esencia, la designación del uso del suelo, puede
relacionarse con todas las áreas (aire, agua, ecología, sonido, aspectos humanos,
economía y recursos) de ahí la importancia al respeto de éste elemento.
Ecología
Las características del ambiente humano están íntimamente relacionadas a la
ecología no humana que nos rodea. Los problemas que afecten elementos de bajo
nivel en el sistema ecológico pueden afectar al humano, por ejemplo el uso de
pesticidas y metales pesados en niveles bajos del sistema, dañan al humano ai
consumirlos o entrar en contacto con ellos. Debido al progreso para satisfacer
nuestras necesidades, éste balance ecológico es crucial para la viabilidad de nuestra
especie.
Debido a que se supone que el uso del suelo ha sido planeado y controlado,
los elementos de la ecología como animales grandes (salvajes y domésticos); aves
depredadoras; aves para alimento y cacería; peces, mariscos y aves marinas;
campos de cultivo; especies en extinción; vegetación natural terrestre y plantas
acuáticas no son afectados directamente, ya que estos elementos se encuentran lejos
de las zonas destinadas para casas-habitación y por esto su impacto se considera
nulo.
Sonido
El nivel de sonido (ruido) es un importante indicador de la calidad del
ambiente. Las ramificaciones de varios niveles de sonidos y tipos, se reflejan en la
salud (mental y física) y/o en la apreciación estética del área.
En los efectos fisiológicos tenemos que el ruido afecta la fisiología del
hombre en tres sentidos:
1) Sistemas corporales internos: son aquellos sistemas esenciales para sustentar la
vida (cardiovascular, gastrointestinal, neural, musculoesqueletico y endocrino). La
estimulación del ruido en nuestros oídos puede afectar indirectamente a estos
125
CAPITULO VI
sistemas; el ruido altamente intenso (fuego de artillería, despegue o aterrizaje de jets,
etc.) puede estrechar los vasos sanguíneos y venas, aumenta el pulso y la
respiración, aumenta la tensión y la fatiga, puede causar vértigo y perdida de
balance.
Aunque estos efectos son temporales y la adaptación llega a ocurrir, esto
indica una alteración en las funciones del cuerpo que finalmente es un cambio
anormal; también reduce la precisión de movimientos coordinados, retrasa el tiempo
de reacción, aumenta el tiempo de respuesta lo cual resulta en errores humanos.
2) Respuesta auditiva: es definida como el nivel de sonido más bajo que puede ser
detectado por nuestro oído; si el nivel de sonido necesario de un ruido para ser
escuchado por una persona es más alto de lo normal, se indica con esto la pérdida
temporal o permanente de la audición; otro efecto causado puede ser el zumbido o
campaneo. La pérdida de la audición en cualquier grado es seria por los accidentes
que pueden ocurrir por no escuchar señales, ordenes, etc. En suma la pérdida de la
audición es indeseable desde el punto de vista social, económico, psicológico y
fisiológico.
3) Sueño: se define como una condición natural y reguladora condición del
descanso, es esencial para el mantenimiento mental y corporal normal y como ayuda
para la recuperación de enfermedades. El ruido puede afectar la profundidad,
continuidad, duración y valor de recuperación del sueño; ésta interrupción resulta en
irritabilidad, comportamiento irracional, ganas de dormir y fatiga. El descanso y
sueño son esenciales para la salud durante las enfermedades y su recuperación, así
que es importante mantener el ruido al mínimo o eliminado durante las horas de
sueño.
En cuanto a los efectos psicológicos tenemos que el ruido, afecta en la
estabilidad mental del individuo y su respuesta psicológica (miedo, molestias,
ansiedad). La estabilidad mental, es la habilidad que tenemos para funcionar o actuar
de una forma normal, esto, es esencial para la eficiencia y el mantenimiento
B X * Y, • ,'; T £ ü A Instituto 'i¿cr>.:uL • •<•• <> ia Construcción
CAPITULO VI
personal; el ruido no causa enfermedades mentales pero si aumenta los problemas de
comportamiento y los problemas mentales generados por otras causas, causa
respuestas psicológicas como enojo, irritabilidad, nervios.
Las actividades que afectan a éstos elementos son muchas pero de las que
más influyen son la construcción al usar vehículos y equipo de construcción pesado,
así como herramientas de poder; el ruido afecta al operador, personal y comunidades
cercanas al sitio de la obra y a la gente que pasa por el lugar.
El ruido puede causar efectos en la comunicación tanto personal como
telefónica y en niveles extremos de intensidad se han reportado incrementos en la
deficiencia de la vista; la comunicación con signos a causa del ruido, aunque
importante, puede ser molesta y a veces peligrosa al dar mensajes de alerta o
peligro. En la comunicación telefónica el problema es el mismo, pero debido al
aislamiento de estos aparatos se pueden tolerar ruidos ligeramente mayores. Otra
actividad que afecta aparte de las mencionadas en el párrafo anterior son el cambio
de uso de suelo.
Los efectos en el desempeño son los que se producen por ruido afectando la
habilidad de los humanos en su desempeño mental y mecánico; puede afectar
adversamente el desempeño en la tensión muscular que es la que interviene en el
movimiento, desviación de la atención, errores de desempeño; las actividades
mentales son las más afectadas por la distracción, concentración y errores.
Con respecto a los efectos en el comportamiento social, estos son los que se
refieren a la habilidad mental del individuo para funcionar de manera normal en una
forma interpersonal. Bajo ciertas condiciones, estas relaciones son afectadas por el
ruido intenso. Las áreas exteriores son las primeras afectadas limitando después la
socialización en los interiores; cuando se dificulta la comunicación, los canales para
la interacción social se limitan afectando las actividades personales y creando
molestias.
127
CAPITULO VI
El uso de los paneles en estudio tiene un impacto positivo en estos elementos,
pues como se ha visto en capítulos anteriores, el aislamiento acústico que presenta el
poliuretano, núcleo de estos paneles, es muy superior al de otros materiales además
de ofrecer un ahorro de espacio con un menor espesor; la adición de un
recubrimiento de mortero por ambas caras para fines estructurales, incrementa ésta
propiedad ofreciendo una barrera excelente entre emisor y receptor, del exterior al
interior y viceversa.
Aspectos Humanos
Un aspecto crítico del ambiente humano está caracterizado por la forma en la
cual interactuamos con otras personas y el ambiente natural.
En los estilos de vida la construcción con estos paneles posible mente no
tenga un impacto directo, es decir, lo importante no es con que se construya, sino
que haya la satisfacción hacia estos estilos de vida como la construcción de casas-
habitación seguras y que mantengan el nivel de vida acostumbrado o lo mejoren.
Esto provee un estilo de vida que va relacionado con las necesidades
psicológicas, las cuales buscan una estabilidad emocional y seguridad, motivación,
etcétera, que proporciona el tener un techo en el cual resguardarse, que sea seguro,
lo más accesible posible y en el menor tiempo. Podemos decir entonces que en estos
aspectos el impacto es positivo aún cuando sea de forma indirecta.
En cuanto a las necesidades fisiológicas, el impacto es nulo, pues esto
elemento se refiere a todo lo que es parte del cuerpo de la persona o que es parte de
la función del cuerpo y está relacionado a la salud física, incluye órganos y sistemas
como el respiratorio, circulatorio, digestivo, esquelético y sistema endocrino, en
general todas las partes del cuerpo que contribuyen a su efectividad.
Las necesidades de la comunidad tienen un impacto positivo, pues uno de los
aspectos de este elemento es la necesidad de zonas habitacionales entre otras
(suministro de agua, instalaciones para aguas residuales, suministro de luz, agua,
128 l í i í-í I , ! i . ] I'J U rv
CAPITULO VI
electricidad, teléfono, zonas recreacionales, etcétera) cuyo costo sea más accesible,
construida en menor tiempo y confortable.
Economía
En la economía de una región, la creación de zonas habitacionales siempre
creará un impacto en la economía, ya que se fomenta el comercio y la adquisición de
bienes y/o servicios por el incremento o decremento de la población.
Uno de los elementos de este atributo es la estabilidad económica regional
que nos indica la habilidad de la economía de una región para resistir variaciones
severas, o la velocidad y tranquilidad de la economía que se demuestra en el
equilibrio después de sufrir el shock. Por lo anterior podemos decir que el impacto
puede ser positivo o negativo. Positivo sería debido a la interacción entre vendedor y
comprador, es decir, al construir en menor tiempo y a un precio más accesible que el
normal, con todos los servicios que esta obre requiera; y negativo porque si los
servicios no están a una disponibilidad total, la afectación en el valor de la obra y de
la zona puede decrecer considerablemente.
En el caso de la revisión del sector público el impacto puede darse si la
inversión en casas-habitación es hecha por el sector público, se tendría que hacer un
estudio más profundo al respecto, mismo que no es objeto de ésta tesis. Al igual que
el consumo per capita tenemos que toda construcción tiene el potencial para afectar
el consumo per capita así que consideramos que puede tener impacto tanto positivo
como negativo.
Recursos
Los recursos naturales incluyen tierra, aire, agua, vegetación, animales, y
recursos minerales que constituyen el medio natural y proveen los materiales
"crudos" que son utilizados en el desarrollo de nuestras familias y el ambiente
humano modificado. Estos recursos pueden ser no renovables como los metales y
combustibles o renovables como el agua.
129
CAPITULO VI
Los recursos no renovables son de interés particular desde que su consumo o
utilización representa un compromiso que es potencialmente irreversible o
irrenovable y constituyen una responsabilidad especial.
Los recursos combustibles incluyen todos los combustibles básicos usados
para la calefacción, electricidad, transportación y otras formas de energía. Pueden
tener la forma de combustibles fósiles, desechos sólidos, combustibles misceláneos o
otros materiales combustibles. Toda actividad que consume energía, consume
recursos; las acciones que requieren consumo de energía pueden ser catergorizadas
en residenciales, comerciales, industriales y actividades de transporte.
Las actividades residenciales incluyen calentamiento de espacios,
calentamiento de agua, uso en cocina, secado de ropa, refrigeración y aire
acondicionado asociado a la operación de instalaciones en casa.
Se indica mediante estudios hechos por científicos, ingenieros y asociaciones
ecologistas que las dos categorías de mitigar el impacto en los recursos combustibles
es lo. el uso de combustibles alternos basado en variables de disponibilidad, costo,
efecto ambiental, requerimientos de control de la contaminación y 2o es la
conservación de los recursos combustibles mediante la aplicación en la construcción
nueva de aislamientos incluidos (tal es el caso de nuestro panel) o adicionales en el
diseño, para incorporar rasgos de conservación de energía evitando pérdidas de
calor, enfriamiento y otros consumos útiles, además de los relacionados con el color,
la forma, iluminación, etcétera.
Podemos decir entonces que el impacto en éste elemento es positivo ya que
por las características del material utilizado, las pérdidas de energía y los
combustibles para generarla serán mucho menores además de que ésta generación de
energía incluye en su creación la afectación de varios de los elementos anteriores
como el deterioro de la calidad del agua, desechos sólidos, cambios severos en el
uso del suelo, impacto en el habitat biofísico y socioeconómico, etcétera.
B I B L I O T E C A Mtín,to 7 rc :w ' . "v ^ la Consta
CAPITULO VI
Los recursos no combustibles son los utilizados en estado natural o
transformado para productos y materiales para el desarrollo del ambiente humano,
incluye productos manufacturados de recursos combustibles. Son pocas las
actividades que no dependen de recursos naturales en algún sentido; cualquier
actividad que consume materiales, requiere de equipo y maquinaria, utiliza tierra o
produce desechos, tienen efecto en los recursos naturales, por ejemplo los
agregados, cemento, acero, etcétera, utilizados en la construcción son el producto de
recursos naturales.
Podemos decir que aunque el impacto por el uso de estos es negativo, existe
una reducción en el uso de estos materiales lo que genera menos problemas al
entorno y uso de materiales naturales.
La estética por otro lado, se usa para describir impactos en el ambiente que
son detectados por los sentidos (vista, olor, sabor, audición y tacto). Aunque tratado
aparte en otros elementos, los niveles de tolerancia basados en el criterio de estética,
son a veces diferentes en suma al hecho de que las percepciones estéticas
generalmente requieren la consideración de todos los sentidos simultáneamente.
Toda actividad que altera la calidad o características distinguibles del
ambiente perceptible tiene efecto positivo o negativo en la estética. En nuestro caso
consideramos que una buena planeación y desarrollo general del proyecto dará un
impacto positivo al entorno además de que por el tipo de construcción que se trata la
agresión se da en una área menor.
131
CAPITULO VI
6.2 Conclusiones
Existen varios puntos de ésta tesis que son necesarios volverlos a mencionar
en las conclusiones, el primero y seguramente uno de los de mayor importancia es el
aspecto económico y tiempo de ejecución de la obra; hemos visto con el ejemplo
analizado que construir con el sistema de paneles propuesto nos resulta
aproximadamente 20 % más económico que construir con el sistema tradicional,
vimos que el precio del material para el panel terminado por sí solo es de un costo
mucho mayor, pero como en la práctica y la vida real lo que en realidad nos interesa
es el producto terminado (que en éste caso es un cuarto de 6 m2), comprobamos que
por economía nos convine más construir con paneles con estructura tridimensional
de acero y núcleo de poliurctano (además de sus características mecánicas y físicas)
que con el sistema tradicional.
En cuestión de tiempo podemos apreciar en el pequeño programa de obra, que
es menor el plazo que necesitaremos para llevar a término la obra; para el ejemplo
analizado, la reducción del tiempo es alrededor del 35%, éste aspecto pareciera a
simple vista no otorgarnos muchos beneficios, sin embargo comprobamos también
que gran parte de la reducción del costo es porque se reduce el tiempo de uso de la
Mano de Obra al ser un sistema de fácil implcmentación y rápida ejecución.
Esta ventaja, como sabemos, es una de las necesidades actuales más
importantes ya que en nuestro tiempo, la competencia, el ritmo de vida y el
crecimiento de las poblaciones exigen que las obras se realicen en un periodo menor
y con mejor calidad para incrementar la productividad, que es uno de los factores
más apremiantes de éste y de todos los países.
Pasemos ahora a otro aspecto también de gran relevancia; después de conocer
un poco más sobre los paneles con estructura tridimensional y núcleo de poliuretano,
concluimos que es un material muy poco utilizado por falta de confiabilidad en él,
como lo demuestran los resultados de las encuestas, (ver capítulo II) por paradigmas
132 B I B L I O T E C A
CAPITULO VI
que se encuentran muy arraigados en nuestra cultura, por falta de difusión lo que nos
genera ignorancia en sus propiedades, características, ventajas; ésta ignorancia causa
temor, que es razonable hasta cierto punto pero que nos ha mantenido y puede
mantenemos aún más lejos de buenas posibilidades de cambio.
Vemos en los resultados de la encuesta realizada, el uso y conocimiento que
se tiene de los materiales usados tradicionalmente, observando que el panel de
poliuretano con estructura tridimensional de acero es el menos conocido y por
consiguiente el menos utilizado. Observamos que los materiales más confiables
(acero, tabique, concreto y piedra) son aquellos manejados por la construcción
debido a su antigüedad de uso y a su comprobada duración.
Detectamos también que es mínima la cantidad de personas que tienen idea
de lo que es un panel de éste tipo; en el caso de los entrevistados que tienen alguna
relación con el medio de la construcción, pocos pudieron explicar a grandes rasgos
en que consiste el sistema de construcción requerido para dichos paneles.
Solo un pequeño número de personas ha utilizado los paneles objeto de ésta
tesis y por la misma razón desconocen la mayoría de sus propiedades y ventajas, en
especial las más importantes (menor costo y tiempo de construcción, aislamiento
térmico, acústico, capacidad estructural, etcétera).
La gran mayoría de los entrevistados conoció la existencia de los paneles con
estructura tridimensional de acero y núcleo de poliuretano hasta que contesto la
encuesta propuesta.
La mayoría de los encucstados no conocen construcciones realizadas con éste
sistema de paneles, en buena parte por su poco uso y la otra por falta de
observación, finalmente las opiniones que existen en relación con éste material casi
son nulas en el sentido de su conocimiento, no hay suficiente interés por conocerlos,
se prefiere usar lo tradicional.
Hemos visto que los materiales utilizados, para la elaboración del panel y en
la construcción con ellos, son en menor cantidad recursos tomados de la naturaleza,
133
CAPITULO VI
lo cual presenta una ventaja a largo plazo ya que se dejarían de utilizar o se
disminuiría el uso de recursos que son necesarios para el balance de todo nuestro
medio ambiente.
Comprobamos también que estos paneles presentan en algunos casos mejores
características y propiedades mecánicas que los materiales comúnmente usados, nos
ofrece poco peso como carga muerta y gran capacidad estructural, y al mismo
tiempo nos otorgan seguridad para su uso en nuestros hogares; ofrecen también
facilidad de ejecución, modulación y proporcionan ventajas de prefabricación para
optimizar los procesos de construcción.
Hemos conocido otras ventajas como la rapidez en su instalación y
construcción, además de tener una mayor ligereza, larga duración o vida útil, manejo
sencillo en la construcción pues además de su fácil montaje, las instalaciones
necesarias para toda casa-habitación, son colocadas de una manera simple y sin
necesidad de romper o ranurar los muros que teníamos ya hechos y consumir así más
tiempo; otro aspecto relevante es que nos proporciona gran mejoría en propiedades
importantes como el aislamiento térmico y acústico, ayudando a controlar aspectos
como son el ahorro de energía y el pago por esta.
Estudios hechos en Europa nos indican que en una típica casa con techo de 50
m2 aislado con un panel de poliuretano de 20 mm de espesor, el costo equivalente de
éste eficiente aislamiento es menor que el gasto de 3 días de combustible usando la
calefacción central continuamente4.
En los Estados Unidos se consume una gran porción de sus combustibles o
energía en mantener sus edificaciones a una temperatura confortable. En 1990, las
edificaciones consumieron 35% del total de la energía en los Estados Unidos - más
del 60% de toda la electricidad y casi el mismo porcentaje de gas natural, solo que
mucha de esta energía es desperdiciada en buena parte, por no utilizar materiales que
4Poliurclanos en la industria de la construcción, ICI, Imperial Chemical Industries PLC, Poliurcthancs Group, Europa Limited Evcrslaan 45
134
B I Í L T O T 2 C A
CAPITULO VI
ayuden a conservar condiciones agradables de temperatura. La Oficina del Congreso
de Asignación de Energía de E.U.A. estima que la llamada "tecnología de energía
eficiente" podría cortar el consumo en edificios y viviendas en 30% para el año
20155.
Como éstos ejemplos, tenemos más en otras partes del mundo y es tiempo de
comenzar a trabajar en ello.
Sabemos que para la mayoría de nosotros, llegar a nuestra casa es llegar a un
refugio, y que mejor que sea a un lugar cómodo y confortable, con poco ruido y
temperatura agradable, éste tipo de ventajas nos la proporcionan estos paneles, no
queremos decir que sea la panacea de la vivienda, pero basándonos en
investigaciones y estudios podemos concluir que si mejora en alto porcentaje las
condiciones que hemos mencionado.
En lo que se refiere al impacto ambiental causado al utilizar estos paneles,
concluimos de una manera general que el efecto producido es positivo pues se
disminuye el consumo de materiales provenientes de la naturaleza (como la cantidad
de madera en cimbras), el uso de herramienta y equipo es utilizado menos tiempo y
cantidad; el impacto es más positivo a largo plazo, ya que no necesitaremos la
misma cantidad de energía y combustible para mantener nuestro hogar confortable y
en una temperatura agradable.
Por otro lado, sabemos que para la construcción de casas-habitación
necesitamos de una gran cantidad de madera o cimbra para los trabajos en donde
necesitamos moldes y/o soportes temporales, al usar estos paneles el uso de la
cimbra también se reduce en gran porcentaje, lo que da como resultado menor gasto
y menor demanda de madera, que en términos de impacto ambiental se vuelve un
alivio para nuestro entorno.
5 Top Owners, Plastics & Composites in Construction, McGraw Hill Construction Weekly, November 23,1992
135
CAPITULO VI
Por todo lo anterior, concluimos que el Panel con estructura tridimensional de
acero y núcleo de poliuretano, es un material que nos presenta una alternativa
diferente, confiable y segura en todos los aspectos mecánicos y estructurales que se
necesitan en la construcción para casas-habitación, nos brinda gran rapidez al
construir, ligereza que mejora las propiedades de todos los elementos que conforman
éste tipo de obras aunado a un aspecto muy importante y de gran interés para todos
como lo es el ahorro económico derivado de todas las condiciones antes
mencionadas.
Nuestro país necesita de un cambio de mentalidad, desde cosas sencillas hasta
tecnologías muy elevadas, debemos estar seguros que éste cambio de mentalidad no
implica renuncia alguna a nuestras raíces y nuestra cultura, solo implica una
verdadera integración al mundo moderno del cual hemos estado aislados por mucho
tiempo, es el momento de tomar los retos y vivir dentro del cambio y no solamente a
un lado.
136
C A P I T U L O V I I
CAPITULO VII
Referencias Bibliográficas
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Edición, Editorial Limusa, México 1993.
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B , r, r - o T WC A , ,-,• "', ^ . . iv . i r i úz la Oonstraccwai
CAPITULO VII
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+ WEITZENFEL Henyk, Manual Básico de Evaluación de Impacto en el Ambiente y la
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+ GONZALEZ Raúl, Catálogo Nacional de Costos " PRISMA " Vol. I y II, 1994
+ GONZALEZ Raúl, Catálogo Nacional de Costos " PRISMA " Actualización del mes de
Agosto de 1996
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![El aguila[1]](https://static.fdocuments.es/doc/165x107/55d26556bb61eb56398b45ef/el-aguila1-55d2df011cf0b.jpg)
