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Guía para clientes: Valor añadido de la construcción con acero para edificios comerciales
SP027a-ES-EU
Guía para clientes: Valor añadido de la construcción con
acero para edificios comerciales
Esta guía presenta un resumen conciso de las ventajas económicas y otros resultados
provechosos, del uso del acero en la construcción comercial
Índice
1.
Introducción
2
2.
Máximo Valor de la construcción con acero
2
3.
Sistemas de construcción y la variedad de aplicaciones
4
4.
Tecnologías especificas para edificios comerciales
7
5.
Referencias
11
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1.
Introducción
Los edificios comerciales, tales como oficinas, tiendas y combinaciones de edificios
comerciales y residenciales, representan el 20% de la construcción en la UE, abarcando más
de 20 millones de metros cuadrados en planta por año. El sector comercial requiere edificios
que sean rápidos de construir, de gran calidad, flexibles, adaptables en su aplicación y
eficientes en el uso de la energía.
El acero y la construcción mixta han obtenido más del 60% de participación en el mercado en
este sector, en algunos países de Europa, donde han sido reconocidas las ventajas del uso de
grandes luces, la rapidez de construcción, mejor calidad y reducido impacto ambiental.
En edificios comerciales se puede utilizar una amplia variedad de tecnologías de acero. Se han
seleccionado tecnologías específicas para cumplir con los requerimientos del cliente. Muchas
soluciones de grandes luces en acero, permiten la integración de servicios dentro del canto, lo
cual permite reducir la altura del edificio. Las vigas aligeradas combinan un proceso eficiente
de fabricación con facilidades para la integración de servicios. Las vigas integradas
minimizan la zona de forjado al mismo tiempo que, permiten el libre acceso a los servicios,
por debajo del forjado (intradós).
2.
Máximo Valor de la construcción con acero
Los beneficios del ‘fast track’ de la construcción con acero han sido bien comprendidos en el
sector comercial. A continuación se enumeran las beneficios económicos y otras ventajas del
uso del acero en edificios comerciales:
Rapidez de construcción
Toda la construcción con acero, emplea elementos prefabricados que se montan rápidamente
en obra. En los proyectos de edificios comerciales, los periodos de construcción se pueden
reducir en un 30% por lo menos, en comparación con la construcción con hormigón,
llevando a:
‰ Ahorros en gastos generales de obra
‰ Retorno más rápido de la inversión
‰ Cargos reducidos de interés
Los ahorros de tiempo pueden llegar fácilmente a 3 o 5% del valor total del proyecto, lo cual
disminuye la demanda de capital de trabajo del cliente y del flujo de caja.
Flexibilidad y adaptabilidad
La construcción con acero permite obtener grandes luces, las cuales permiten tener oficinas
amplias, distribuciones variadas de oficinas celulares y variaciones en la distribución de
oficinas, a través de la altura del edificio. La construcción con vigas integradas, proporciona
un intradós plano, que permite flexibilidad en la distribución. Se pueden reubicar todas las
paredes, logrando edificios totalmente flexibles. Vigas con aberturas múltiples permiten
futuras instalaciones o cambios de servicios.
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La construcción con acero es flexible, posibilitando hacer fácilmente ampliaciones o
modificaciones, de acuerdo a la demanda de cambios futuros.
Integración de servicios
Como se verá con mayor detalle en la sección 4, el acero y las estructuras mixtas, pueden
diseñarse para reducir la altura de planta a planta, integrando la mayoría de servicios dentro
del canto de la estructura, o posibilitando el mínimo canto de la estructura. Esto es importante
en los casos en los cuales la altura del edificio está restringida por razones de planificación, o
en la renovación de proyectos. Una reducción de 300mm en la altura planta a planta puede
llevar a obtener ahorros equivalentes a 20 o 30 euros por metro cuadrado de área en planta.
Interferencia reducida en la localidad
En muchos proyectos, ubicados en el centro de las ciudades, es importante reducir la
interferencia con edificios y calles cercanas a través de:
‰ Horarios de entrega de materiales a obra, los cuales deben ajustarse a las condiciones del
tráfico
‰ Reducción en el uso de materiales y en la generación de residuos
‰ Reducción de almacenamiento de materiales en la obra
‰ Minimización de ruido y polvo
‰ Reducción del periodo de construcción.
La construcción con acero, especialmente en los sistemas altamente prefabricados, reducen
drásticamente el impacto de las operaciones de construcción en la localidad.
Calidad
La prefabricación mejora la calidad mediante la producción controlada en fábrica, y es menos
dependiente de factores comerciales en la zona y del clima Por otro lado, el acero no está
sujeto a fluencia (creep) o contracción. El acero puede utilizarse con una amplia gama de
materiales para fachadas, incluyendo vidrio en toda la altura.
Construcción más segura
Trabajar en un entorno de fábrica, controlado, es sustancialmente más seguro que trabajar en
obra. La utilización de elementos prefabricados reduce la actividad en obra, para el caso de
construcciones aporticadas hasta un 75%, contribuyendo sustancialmente a la seguridad
integral en obra.
Beneficios para el medio ambiente
Muchas de las propiedades intrínsecas del uso del acero en construcción, tienen significativos
beneficios en el medio ambiente.
‰ La estructura de acero es 100% reciclable, una y otra vez, sin degradación. El acero que
se utiliza en las construcciones contiene hasta un 75% de material reciclado.
‰ La rapidez de construcción y la reducida interferencia en obra, permite lograr beneficios
medioambientales en la localidad.
‰ La flexibilidad y adaptabilidad de la estructuras de acero, maximiza la vida económica
del edificio, al mismo tiempo que permite cambios radicales de uso.
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‰ Tanto la producción y fabricación con acero son procesos que generan un mínimo de
residuos. La pequeña cantidad de cortes son 100% reciclados.
‰ Las estructuras de acero, pueden diseñarse económicamente, tal que sobrepasen las
exigencias de eficiencia energética durante su vida útil.
3.
Sistemas de construcción y la variedad de
aplicaciones
Construcción mixta utilizando chapas de acero
Luces entre
6 a 15 m
Canto de la estructura 400 a 800 mm
Vigas aligeradas en construcción mixta
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Luces entre
9 a 18 m
Canto de la estructura 600 a 1000 mm
Vigas laminadas o armadas o vigas laminadas con aberturas grandes en el alma
Luces entre
9 a 20 m
Canto de la estructura 600 a 1200 mm
Vigas integradas con chapas de gran canto
Luces entre
5a9m
Canto de la estructura 300 a 350 mm
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Vigas integradas soportando losas de hormigón prefabricado
Luces entre
5a9m
Canto de la estructura 300 a 400 mm
Vigas de acero soportando losas de hormigón prefabricado
Luces entre
5 a 10 m
Canto de la estructura 500 a 900 mm
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4.
Tecnologías especificas para edificios
comerciales
Los edificios comerciales necesitan una variedad de tecnologías específicas que, han sido
desarrolladas para ajustarse a las necesidades del cliente. A continuación se presentan las más
importantes:
Integración de servicios
La integración de servicios puede lograrse con varios métodos, dependiendo de la forma de
construcción. Las vigas aligeradas se fabrican con aberturas circulares uniformes, tal que los
conductos circulares puedan pasar a través de ellas. Los conductos más grandes pueden
incorporarse en aberturas elongadas, ubicadas cerca del centro de la luz, donde las fuerzas
cortantes son bajas. Las unidades terminales y equipos de iluminación, pueden colocarse la
zona ubicada entre las vigas. Las vigas aligeradas se diseñan, generalmente, como vigas
secundarias de gran luz.
Las vigas armadas de acero pueden diseñarse eficientemente, como vigas primarias de gran
luz, en las cuales se pueden diseñar aberturas circulares, elongadas o rectangulares. El diseño
de la sección transversal puede optimizarse, con respecto a los requerimientos de resistencia
al fuego.
Figura 4.1
Vigas aligeradas con aberturas uniformes para servicios
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Figura 4.2
Vigas fabricadas con diferentes formas de aberturas
En sistemas de forjados de canto reducido o vigas integradas, los servicios pueden ubicarse,
totalmente debajo de la estructura del forjado, o parcialmente entre las nervaduras de las
chapas de gran canto. Las aberturas de hasta 160 mm de canto y 320 mm de ancho, se pueden
hacer en el alma de las vigas de acero.
Figura 4.3
Integración de servicios en vigas integradas
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Resistencia al fuego
La industria del acero, ha realizado investigaciones importantes para entender el
funcionamiento estructural y desarrollar soluciones seguras para este estado límite accidental.
Actualmente se encuentran disponibles una gran variedad de soluciones económicas. Poner
por primera vez esto en práctica a través de los Eurocódigos ya ha sido posible en algunos
países.
Por ejemplo, las investigaciones sobre el comportamiento de las estructuras de forjado mixtas,
expuestas al fuego, han demostrado una resistencia efectiva de 60 minutos (hasta luces de
10 m). Se puede proporcionar protección adicional ante el fuego, mediante proyecciones de
morteros, paneles o revestimientos intumescentes. Algunos elementos estructurales, se pueden
embeber en hormigón, las columnas tubulares se pueden rellenar con hormigón, para obtener
una resistencia al fuego de hasta 90 minutos. Se pueden aplicar revestimientos intumescentes
a elementos estructurales, antes de llevarlos a obra, en una capa simple, para obtener una
resistencia al fuego de 60 - 90 minutos. Esta técnica ha ganado popularidad en años recientes.
Figura 4.4
Columnas tubulares expuestas, resistentes al fuego
Eficiencia en el uso de energía
La Directiva Europea para el uso eficiente de la energía en edificios, exige que se minimice el
uso de combustibles primarios y electricidad. Esto requerirá una evaluación integral del uso
de energía en edificios, incluyendo tanto las ganancias de calor, ocupacional y solar, así como
las pérdidas de calor, diaria y estacional. Se puede utilizar la capacidad térmica de las
estructuras de acero mixtas, como parte de ésta evaluación de energía global. Se han
desarrollado algunas formas de construcción, tales como losas enfriadas por agua o aire, para
regular las temperaturas interiores y proporcionar enfriamiento adicional.
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Figura 4.5
Uso eficiente de la energía diseñada para el edificio GLA, Londres
Figura 4.6
Doble fachada en el edificio Kone, Finlandia
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Fachadas y cerramientos
Se ha desarrollado una variedad de sistemas de revestimientos, que pueden utilizarse en la
construcción con acero, incluyendo la albañilería tradicional, muros cortina y vidrio. Se puede
utilizar perfiles conformados en frio dentro de los cerramientos, como subestructura para todo
tipo de fachadas. Se puede utilizar fachadas de doble vidrio, para reducir la ganancia de calor
solar.
Figura 4.7
5.
Paneles de perfiles de acero conformado en frío en edificios con estructura de acero
Referencias
Este material puede encontrarse en un folleto de “Edificios comerciales utilizando acero”
elaborado en inglés, francés, alemán, y sueco en el marco del proyecto RFCS Eurobuild . Se
pueden obtener copias en:
‰ Arcelor-Profil Arbed Recherches
‰ The Steel Construction Institute (SCI)
‰ Forschungvereinigung Stahlanwendung e.V.
‰ Stålbyggnadsinstitutet (SBI)
‰ Centre Technique Industriel de la Construction Métallique (CTICM)
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Registro de Calidad
TÍTULO DEL RECURSO
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Referencias(s)
DOCUMENTO ORIGINAL
Creado por
Nombre
Compañía
Dr. Graham Owens
SCI
Contenido técnico revisado por
Fecha
SCI
Contenido editorial revisado por
Contenido técnico respaldado por los
siguientes socios de STEEL:
1. Reino Unido
G W Owens
SCI
27/01/06
2. Francia
A Bureau
CTICM
27/01/06
3. Suecia
A Olsson
SBI
27/01/06
4. Alemania
C Müller
RWTH
27/01/06
5. España
J Chica
Labein
27/01/06
6. Luxemburgo
M Haller
PARE
27/01/06
G W Owens
SCI
21/06/06
Traducción realizada y revisada por:
eTeams International Ltd.
27/04/06
Recurso de traducción aprobado por: F Rey
Labein
24/05/06
Recurso aprobado por el
Coordinador técnico
DOCUMENTO TRADUCIDO
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