MEMORIA DEL PROYECTO P2 PRACTICA DE CLASE: PANELES PREFABRICADOS DE HORMIGÓN

ALUMNOS: ELISA CARRASQUILLA HERNÁNDEZ

LAURA PÉREZ LÓPEZ

GRUPO: 3.02

1. CUMPLIMIENTO DEL CTE PARA FACHADAS

1.1. Seguridad estructural. DB SE

Se aplica a cualquier fachada.

Especificaciones

Por lo general, la solicitación principal a la que van a estar sometidas las fachadas será la acción del viento, aunque pueden aparecer otros tipos de solicitación. Según el tipo de acción al que se someta la fachada, ésta pertenecerá a una tipología estructural diferente: muros de cerramiento, carga y/o arriostramiento.

En el edificio de oficinas, la fachada es de paneles prefabricados de hormigón no portantes o autoportantes (simplemente actúan como cerramiento exterior o partición interior, apoyándose sobre la estructura).

Clase de exposiciónFachada de paneles prefabricados de hormigón, por tanto, es exterior. Al tener un grado de impermeabilidad 1, se considera que el edificio está situado en una zona climática más bien calurosa, y por tanto la humedad en ella no será alta. Juntas de movimiento: CTE-DB-SE-F 2

1.2. Seguridad en caso de incendio. DB SIUso administrativoAltura <15 mComprende dos sectores de incendio: por un lado el sótano, por otro el edificio sobre rasante.

En las fachadas se ven afectadas:a) Las fachadas sustentantes (muros de carga o arriostramiento) No se aplica porque no son muros portantes.b) Las fachadas enfrentadas separadas a menos de 3 m pertenecientes a edificios diferentes o al mismo edificio cuando delimitan un sector de incendio, un recinto de riesgo especial alto, una escalera protegida o un pasillo protegido diferentes. No se aplica.c) Las partes de la fachada en las que se produce un encuentro con: - un elemento delimitador de un sector de incendio- un elemento delimitador de una zona de riesgo especial alto- un elemento delimitador de una escalera protegida o un pasillo protegido - una medianería- una cubierta perteneciente a un sector de incendio o edificio diferente

Puede aplicarse alguna de ellas en cuanto a la separación entre elementos pertenecientes a distintos sectores.

Especificaciones

Propagación interior: dependiendo del uso de la zona colindante a la fachada considerada, la superficie de acabado interior debe tener una clase de reacción al fuego igual o mejor que la establecida en la tabla 4.1 del DB SI 1:(4) Incluye, tanto de la permanencia de las personas, como de la circulación que no sean protegidas. En uso Hospitalario se aplicarán las mismas condiciones que en pasillos y escaleras protegidos.

Propagación exterior: para limitar el riesgo de propagación exterior horizontal del incendio a través de las

fachadas, que no dispongan de elementos al menos EI 60 deben estar separados la distancia d en proyección horizontal que se indica a continuación, como mínimo, en función del ángulo formado por los planosα exteriores de dichas fachadas:

Cumple, pues se considera que no está situado cercano a otro edificio, pues dispone de ventanas en sus 4 alzados, y la separación respecto de los edificios que podrían situarse en frente es superior a los 3 metros. (Situación del edificio en una gran avenida).

Para limitar el riesgo de propagación vertical del incendio por fachada entre dos sectores de incendio, entre una zona de riesgo especial alto y otras zonas más altas del edificio, o bien hacia una escalera o pasillo protegido desde otras zonas, dicha fachada debe ser al menos EI 60 en una franja de 1 m de altura, como mínimo, medida sobre el plano de la fachada. En caso de existir elementos salientes aptos para impedir el paso de las llamas, la altura de dicha franja podrá reducirse en la dimensión del citado saliente.

La separación de huecos en la fachada es de más de 1 m de distancia. Cumple.

1.3. Seguridad de utilización. DB SUNo afecta a las fachadas

EspecificacionesNo influye en el diseño y cálculo de la parte opaca de las fachadas.

1.4. Salubridad. DB HSSe aplica a cualquier fachada

Exigencia Se limitará el riesgo previsible de presencia inadecuada de agua o humedad en el interior de los edificios y en sus cerramientos como consecuencia del agua procedente de precipitaciones atmosféricas, de escorrentías o de condensaciones, disponiendo medios que impidan su penetración o, en su caso, permitan su evacuación sin producir daños.

Especificaciones Grado de impermeabilidad: el grado de impermeabilidad mínimo exigido a las fachadas frente a la penetración de las precipitaciones se obtiene en la tabla 2.5 del DB HS 1 en función de la zona pluviométrica de promedios y del grado de exposición al viento correspondiente al lugar de ubicación del edificio. Estos parámetros se determinan de la siguiente forma:

a) La zona pluviométrica de promedios se obtiene de la figura 2.4 del DB HS 1b) El grado de exposición al viento se obtiene en la tabla 2.6 del DB HS 1 en función de la altura de coronación del edificio sobre el terreno, de la zona eólica, obtenida en la figura 2.5 del DB HS 1, y de la clase del entorno en el que esté situado el edificio que será E0 cuando se trate de un terreno tipo I, II, III y E1 en los demás casos según la clasificación establecida en el DB SE:

El edificio intervenido se sitúa en un terreno del tipo IV: Zona urbana, por tanto será E1.

Partiendo de la premisa de grado 1 que se ha asignado, se establece el resto de parámetros para el debido cumplimiento del DB HS:

Grado de exposición al viento: V3Zona pluviométrica de promedios: V

Localización: Alicante

Elección del tipo de terreno IV, por tanto está en una zona eólica E1. El edificio tiene 4 plantas sobre rasante, por

lo que no supera una altura de 15 m. De este modo, y sabiendo que (ver imagen inferior) Alicante está situado en una zona eólica B se deduce el resto de parámetros que cumplan el grado mínimo de impermeabilidad: 1

1.5. Protección frente al ruido. DB HRAfecta a aquellas partes de la fachada que delimiten recintos protegidos tales como habitaciones o estancias (dormitorios, comedores, bibliotecas, salones, etc) en edificios residenciales; aulas, bibliotecas y despachos en edificios de uso docente; o quiróganos, habitaciones y salas de espera en edificios de uso sanitario. No es de aplicación a edificios de uso comercial.El edificio intervenido es de uso administrativo: cuenta con despachos y salas de reuniones, por lo tanto, el ruido puede afectar a esas salas.

ExigenciaLos edificios se proyectarán, construirán y mantendrán de tal forma que los elementos constructivos que conforman sus recintos tengan unas características acústicas adecuadas para reducir la transmisión del ruido aéreo, del ruido de impactos y de vibraciones de las instalaciones propias del edificio, y para limitar el ruido reverberante de los recintos.

Especificaciones Se está analizando únicamente la fachada, por lo que se tendrá en cuenta los valores del ruido aéreo entre un recinto protegido y el exterior.

- Ld, índice de ruido de día: 60 dBA.Cuando no se disponga de datos oficiales del valor del índice del ruido día, Ld, se aplicará el valor de 60 dBA para el tipo de área acústica relativo a sectores de territorio con predominio de suelo de uso residencial.

El edificio tiene un uso Administrativo. Por tanto, el aislamiento de la fachada debe ser de 30 dBA, es decir, debe evitar que pase ese número de dBA.

1.6. Ahorro de energía. DB HELas exigencias afectan solo a aquellas partes de la fachada que forman parte de la envolvente térmica, es decir, que estén en contacto con espacios habitables.

TransmitanciaLa demanda energética se limita en función del clima de la localidad en la que se ubican, según la zonificación climática establecida en la tabla D.1. Zonas climáticas y de la carga interna en sus espacios, en este caso al ser administrativo se le asigna una carga interna alta (ordenadores, personas, etc). Según la tabla D.1, Alicante tiene una zona B4 y una altura de referencia de 7 metros.

Para evitar descompensaciones entre la calidad térmica de diferentes espacios, cada uno de los cerramientos y particiones interiores de la envolvente térmica tendrán una transmitancia no superior a los valores indicados en la tabla 2.1 en función de la zona climática en la que se ubique el tipo de edificio.

La transmitancia máxima permitida en la zona B es de 11,07 W/m2.

2. PANELES

2.1. Tipo de panelEl panel utilizado ha sido panel macizo. Éste es el panel más tradicional dentro de los sistemas de fachadas de hormigón arquitectónico, es un tipo de panel de acabado de fachada y que en la mayoría de los casos requiere de un trasdosado interior para cumplir con las condiciones mínimas de confort interior. Espesor de 12 cm.Se trata de un panel de fachada no portante (colgado). Los paneles muro cortina son los que exclusivamente cumplen la función de cerramiento, en nuestro caso, directamente anclados al forjado mediante elementos metálicos atornillados.

Para el despiece de éstos en la fachada, véase los planos adjuntos.Las esquinas han sido resueltas mediante yuxtaposición de paneles.

2.2. MaterialesEl material principal de los paneles es de hormigón armado, (hormigón reforzado con barras de otro material (generalmente acero) para que éstos contribuyan a mejorar la resistencia a tracción y cortante).El hormigón utilizado lleva cemento blanco BLII 42.5R y áridos silíceos o calizos. Las resistencias características varían de 25 a 35 N/mm2. Las armaduras son mallas electrosoldadas, además de estribos y refuerzos de acero B-500 T y B 500 S, respectivamente.

La resistencia mínima del hormigón de 10 N/mm2 para que no se produzcan deformación en los paneles durante su acopio.

2.3. AcabadoEl acabado del panel es moldeado y coloreado con áridos seleccionados de cemento blanco.

2.4. Composición del panel (unicapa)Se ha realizado un trasdosado incorporando un material aislante para acabar el cerramiento.

Componentes del panel unicapa empleado.Cemento: CEM I-45R blanco, H-20.Árido: Calizo (BL) 20 mm.Armadura: espera-perimetrales-reparto y manipulación. Espesor de 12 cm. Acero de las armaduras: B 500T 8 (en mallas electrosoldadas) y B 500S (estribos y armadura de refuerzo).

2.5. Dimensiones de las piezasVéase planos adjuntos.Para la racionalización del diseño se han seguido dos criterios:

Igualdad entre paneles y se ha utilizado una superficie de panel media elevada. De este modo se reducen los costes y los plazos de ejecución de la obra.

Para las dimensiones de las piezas se ha recurrido al recurso de falsas juntas, ya que se necesita un despiece menor, en lugar de disminuir la medida de los paneles. Una medida mínima para que un proyecto sea rentable es la de 5m2 (óptima a partir de 10 m 2). Las medidas máximas orientativas son un ancho máximo de 3,2 m (para que pueda ser transportado) y una longitud máxima de 10 a 12m.

2.6. AnclajesEn cuanto a los anclajes, el tipo de unión empleado ha sido en seco y atornillados.Los anclajes de una fachada de paneles prefabricados de hormigón armado son los elementos encargados de transmitir las cargas de los paneles a la estructura. Son metálicos y están conectados a la vez al panel y a la estructura.En este sentido, pueden ser independientes, embebidos en el panel o embebidos parcialmente en el panel y la estructura.

Se diferencian las dos categorías siguientes:· Anclajes resistentes o de apoyo: aquellos que transmiten la carga del panel a la estructura. También se conocen como anclajes portantes. Soportan los esfuerzos verticales (peso propio del panel, peso de la carpintería, etc.), y colaboran también a soportar los esfuerzos horizontales (viento, sismo, impactos, barandillas, etc.).· Anclajes estabilizadores o de retención: aquellos que controlan la estabilidad del panel y evitan vuelcos, desplazamientos, vibraciones... Soportan únicamente esfuerzos horizontales, tanto los debidos a acciones externas o de servicio, como los producidos por ejemplo por la excentricidad del punto de apoyo del panel respecto a su centro de gravedad (momento de vuelco).

Todos los paneles tienen un mínimo de 4 anclajes, dos anclajes resistentes y dos estabilizadores. Los resistentes suelen evitar también el desplazamiento.Las uniones deben ser simétricas en los paneles. Los puntos de anclaje se han situado a 1/5 de la luz del panel, zona de momento nulo, de forma y manera que los esfuerzos en los conectores se reducen a un esfuerzo cortante. En los paneles de mayores dimensiones se han utilizado 6 anclajes.

Los anclajes deben tener unas prestaciones elevadas, que han de perdurar durante un periodo de tiempo dilatado, dado que sus prestaciones y durabilidad limitan las del conjunto. Por lo que son protegidos de la corrosión con el uso de acero inoxidable. Y protegidos del fuego con mortero.

2.7. JuntasLas juntas deben asegurar la estanquidad de la fachada tanto al paso del agua como al viento. La anchura de las juntas varia con los cambios de temperatura,

por ello el cierre de las juntas se debe acomodar a estas variaciones dimensionales. También deben permitir los pequeños movimientos de los paneles debido a deformaciones externas de la estructura, al viento, etc.Tienen un espesor de 1 cm, son juntas vacías, cerrada, de un sellado.

2.8. Manipulación, transporte y acopioSe realiza mediante elementos de izado embebidos. Para el número de elementos de izado mínimo requerido en función del tamaño de los paneles véase el despiece de éstos en los planos adjuntos.

3. CUMPLIMIENTO DEL CTE PARA PANELES DE HORMIGÓN PREFABRICADO

3.1. Aislamiento térmicoLa resistencia térmica de los paneles viene establecida por el espesor (e) y la conductividad térmica de los paneles (λ). La conductividad térmica de un panel de hormigón de densidad 2.400 Kg/m3, en condiciones secas es de aproximadamente 1,6 W/mK sin contar el trasdosado o aislamiento.En el siguiente gráfico se muestra la resistencia térmica (R) en función del espesor de los paneles (e). La resistencia térmica (R) de las fachadas de hormigón arquitectónico se complementa y mejora con el trasdosado interior.

Como se puede observar en la gráfica la resistencia térmica de nuestra fachada es de 7,5 R10 -2(m2K/W).

FACHADA: Paneles prefabricados de hormigón

NO VENTILADA

Aislamiento por el interior

PH Panel industrializado de hormigón

PH-M panel macizo

PH-A panel aligerado con núcleo de EPS

AT aislante no hidrófilo

C cámara no ventilada

SP separador de 10 mm

HI hoja interior

LH fábrica de ladrillo cerámico hueco

YL placa de yeso laminado

RI revestimiento interior formado por un enlucido, un enfoscado o un alicatado

El comportamiento aislante de la fachada de hormigón arquitectónico de cara al ahorro de energía a lo largo del tiempo es el siguiente:

CONSIDERACIONES:

Resistencia térmica superficial del aire exterior para cerramientos verticales

Rse= 0,04m2 K/W

Panel de hormigón armado

ehormigón - armado = 0,100 m

λhormigón - armado = 1,6 W/m

Aislanteeaislante = 0,050 mλaislante = 0,026 W/mK

Cámara de aireRcámara - aire = 0,16 m2K/W

Cartón yesoe cartón-yeso = 0,01 mλ cartón-yeso = 0,19 W/mK

Resistencia térmica superficial del aire interior paracerramiento verticalRsi = 0,13 m2 K/W

RESISTENCIA TÉRMICA (m2 K/W):CONCLUSIÓN:Las fachadas de hormigón arquitectónico permiten alcanzar con gran facilidad altos niveles de aislamientos.

3.2. Aislamiento acústicoLas fachadas de hormigón arquitectónico debido a su alta densidad poseen un excelente comportamiento frente al ruido.Índice global de reducción acústica ponderado A (RA) en función del espesor de los paneles (e), para un hormigón de densidad 2.400 kg/m3:.

3.3. Resistencia al fuegoLos paneles de hormigón constituyen una excelente barrera de protección contra al fuego al estar clasificados como A1 de reacción al fuego.La resistencia al fuego de los paneles de hormigón satisface los criterios de integridad (E) y aislamiento (I) en función de su espesor.En la siguiente tabla se muestra la resistencia al fuego de los paneles en función de su espesor mínimo.