Autoconstrucción industrializadas modular y climatizada por autoventilación natural que se caracteriza por combinar un conjunto de barras,

nudos simples, nudos complejos, bases, tensores, cubrebarras y cubrenudos, con o sin postigos de ventilación, especialmente diseñados para, en combinación entre ellos, definir la estructura básica de una construcción, capaz de climatizarse a través de la ventilación natural de sus elementos y del espacio interior que defina, y que permita ser transportada por medios sencillos y ensamblada y desensamblada in situ con herramientas sencillas por personas no especialmente cualificadas

Autoconstrucción industrializada modular y climatizada por ventilación natural.

Sector de la técnica

Construcciones, edificaciones, habitáculos modulares industrializado/as.

Estado de la técnica

Existen en la actualidad numerosos tipos de habitáculos o construcciones modulares industrializadas que se caracterizan, entre otras cosas, por venir total o parcialmente montados desde fábrica, por no introducir mecanismos satisfactorios de fijación al terreno, y por confiar el aislamiento término sólo a la aplicación de materiales aislantes, a la ventilación por puertas y ventanas o al uso de aparatos de calefacción y/o refrigeración. Así, no existe ningún tipo de construcción industrializada modular que pueda ser trasladada, montada y desmontada en su totalidad con medios sencillos por el propio destinatario in situ. Los sistemas que dejan mayor margen a la autoconstrucción parten en cualquier caso de una estructura metálica mínima que viene ya ensamblada o soldada de fábrica, a fin de asegurar su solidez.

Igualmente se observa que los distintos sistemas de adaptación y/o anclaje sobre el terreno son excesivamente rígidos, de modo que para su instalación se hacen necesarias obras previas de allanamiento, cimentación y/o sujeción en el terreno donde se instalarán. En realidad se percibe la sujeción y estabilización en el terreno como un problema previo o ajeno a de la propia construcción industrializada.

Tampoco se observa en los distintos modelos de habitáculos o construcciones industrializadas modulares que existen en la actualidad un sistema de aislamiento término satisfactorio. El mejor aislamiento utilizado consiste en la aplicación de material aislante a las paredes del habitáculo, confiando por lo demás la regulación de la temperatura a las puertas y ventanas, o a los sistemas de calefacción y/o aire acondicionado que pueda instalar el usuario, considerando estas soluciones como suficientes.

Explicación de la invención

Problema técnico

Así pues, los modelos de construcciones industrializadas modulares que existen en la actualidad adolecen de defectos técnicos que dejan en el aire problemas no resueltos.

En primer lugar, confiar la solidez de la estructura al soldado o al ensamblaje industrial en fábrica, impide el automontaje sencillo en el lugar de destino. Falta un mecanismo de ensamblaje de las estructuras, y en muchos casos también de todos los elementos, suficientemente sencillo que permita el automontaje con herramientas ligeras por el propio usuario o por personal no cualificado, sin detrimento de la solidez de la construcción. Esta carencia técnica produce además graves resultados. Primero, encarece el costo final del producto al ser necesarios frecuentemente camiones pesados y grúas para la instalación de la construcción. Y, segundo, deja frecuentemente sin atender demandas en zonas de difícil acceso y/o en situaciones de catástrofes, en las que se requiere el traslado y la instalación rápida, manual, económica y con muy pocos medios de construcciones con las que cobijar y atender las necesidades de los damnificados, lugares y momentos en los que existe gran necesidad de construcción y en los que la construcción industrializada puede ser la mejor, si no la única, solución.

En segundo lugar, al confiar la fijación en el terreno a obras previas de allanado, cimentación y o sujeción, no se permite que sea la propia construcción industrial la que por sí misma sea capaz de adaptarse y sujetarse satisfactoriamente a cualquier terreno. Son el terreno y el espacio de ubicación los que deberán adaptarse, previa transformación, a las necesidades de la construcción.

Y, en tercer lugar, las soluciones empleadas para el aislamiento térmico dejan notar la falta de un sistema de aislamiento natural y sostenible que ayude a mantener la temperatura deseada en el interior de la edificación, sustituyendo o reforzando la protección que ya dan de sí los aislantes térmicos y las cámaras de aire aplicados sobre las paredes y los techos en la actualidad, o los sistemas de calefacción y refrigeración conocidos, cuando se dispone de ellos.

Estos dos últimos problemas resultan particularmente importantes en situaciones de catástrofes o en zonas de difícil acceso, donde se carece de medios para trabajar el terreno o de la suficiente energía para el funcionamiento de aparatos de calefacción o refrigeración convencionales.

Solución propuesta

La invención propuesta consiste en la formulación de una nueva construcción modular industrializada capaz de ser íntegramente ensamblada, incluida la estructura principal, en el lugar de destino; adaptarse por sí mismo a las distintas formas del terreno; y reducir al máximo, de manera natural y sostenible, la transmisión de las temperaturas exteriores al interior de la construcción, mediante la introducción de un conjunto de cámaras aislantes autoventiladas y regulables.

Para lograr el primer objetivo, se diseña una estructura y un sistema compuesto en su forma primaria de barras (elementos longitudinales), nudos (elementos de unión de las barras), cubrebarras (elementos que cubren las aperturas e irregulares de las barras compuestas), cubrenudos (elementos que cubren las aperturas e irregularidades de les nudos), y fijadores (piezas de sujeción entre los componentes) para formar la estructura principal básica (las aristas del volumen cuadrangular del módulo y del triangular del tejado) y secundaria (el soporte del cerramiento de las distintas caras del volumen cuadrangular resultante y de las superficies inclinadas del tejado). Ello se completa mediante cubrebarras y cubrenudos que aíslan y protegen la estructura. Para el cerramiento de la construcción (paredes suelo y techo) y para las funciones de puerta y ventanas pueden usarse cualquiera de los materiales y técnicas existentes en el mercado, fijadas sobre los elementos estructurales que se definen en esta invención.

Las barras son de dos tipos: simples y compuestas. Las barras simples, a su vez, pueden ser de forma angular (en adelante, barras angulares) o en forma de "I" (en adelante, barras "I"). Las primeras, son piezas alargadas y rectas, de perfil transversal en forma de ángulo recto o de mayor o menor abertura, según requerimientos del nudo al que deberán ajustarse (ver figura 1). Las segundas, son también piezas rectas y alargadas que, como su nombre indica, tiene un perfil transversal en forma de "I", presentan una tapa soldada en cada uno de sus extremos con perforaciones que coinciden con los agujeros dispuestos de los nudos simples intermedios de las barras compuestas, y ventanas en su alma para permitir el paso del aire de las instalaciones (ver figura 2).

Los nudos pueden ser también simples o complejos. El nudo simple es una pieza prismática delimitada por dos polígonos planos, paralelos e iguales, que denominamos bases frontal y trasera, y por tantos paralelogramos laterales cuantos lados tenga el polígono de las bases. Estos primas presentan las siguientes características comunes: tienen una forma radial, es decir, tienen un centro del cual salen varios brazos. Cada brazo está delimitado por tres rectas que se unen de manera ortogonal. Una de los dos bases está totalmente abierta, mientras que la otra presenta sólo una ventana de ventilación en el centro, y agujeros de fijación en el paralelogramo frontal y en los paralelogramos laterales de cada uno de sus brazos. Los nudos simples, pueden, a su vez, ser en forma de cruz (en adelante, nudos cruz), en forma de "Y" (en adelante, nudos "Y"), o en forma de estrella (en adelante, nudo estrella). El nudo cruz, que se construye sobre una base poligonal cuadrada, presenta cuatro brazos iguales, uno por cada uno de sus lados, formando una cruz griega (en figura 3). El nudo "Y", que se constituye sobre una base poligonal triangular, presenta tres brazos, uno por cada lado del triángulo, formando así una estructura en forma de "Y" (en figura 6). El nudo estrella, que se construye sobre una base poligonal de tantos lados como brazos presenta, formando así una estrella de cinco (en adelante nudo estrella-5) o más brazos (en adelante nudo estrella-n) (en figura 9).

Los nudos simples pueden ser abiertos, semiabiertos o cerrados, según tengan abiertas, cerradas o semiabiertas las caras laterales externas de sus brazos (ver, por ejemplo para el nudo cruz, figuras 3, 4 y 5, lo mismo es válido para los otros nudos simples). Se usarán unos u otros según la función que vayan a realizar en la construcción. Será normalmente abierta o semiabierta, cuando no tengan que soportar cubre-barras...

1. Autoconstrucción industrializada modular y climatizada por ventilación natural que, sobre la base de los materiales y técnicas comunes en las industrias metalúrgicas, de los habitáculos industrializados, del plástico, de la madera y de la construcción, se caracteriza por componerse de las siguientes piezas y elementos: Barras simples angulares que son piezas rectas alargadas, de perfil transversal en forma de ángulo recto u oblicuo (1) (en figura 1), que presentan agujeros en los extremos de cada uno de sus lados así como en los puntos intermedios que requiera la construcción (2) (en figura 1), pero siempre coincidentes con los agujeros de los nudos de ensamblaje. Barras simples en "I" que son barras alargadas con un perfil transversal en "I" (3) (en figura 2), que están cerradas en sus extremos con pletinas soldadas (4) (en figura 2) y con perforaciones coincidentes con las de los nudos simples (5) (en figura 2), que presentan agujeros o ventanas en su alma (6) (en figura 2). Nudos simples son piezas que, sobre la base de un prisma, delimitado en su base frontal y trasera por dos polígonos planos, paralelos e iguales (7 y 8) (en figuras 3, 6 y 9) y por tantos paralelogramos laterales como lados tengan los polígonos (9) (en figuras 3, 6 y 9). Uno de los polígonos está totalmente abierto (7) (en figuras 3, 6 y 9) y otro cerrado (8) (en figuras 3, 6 y 9) aunque con una ventana en el centro (10) (en figuras 3, 6 y 9), presentan (11) (en figura 6), cuatro (11) (en figura 3), cinco (11) (en figura 9) o, en general, tantos brazos como lados tenga el prisma. Cada uno de estos brazos, que está delimitados por tres planos que se unen de manera ortogonal (9) (en figuras 3, 4 y 5), tienen agujeros de fijación en su base frontal (12) (en figuras 3, 6 y 9), así como en sus paralelogramos laterales (13) (en figuras 3, 6 y 9), pudiendo ser el paralelogramo exterior cerrado (14) (en figuras 3, 6 y 9), semiabierto (15) (en figuras 4, 7 y 10) o abierto (3, 6 y 9) (en figuras 5, 8 y 11). Nudos complejos regulares que son piezas poliédricas de caras iguales que están formadas por la unión de n bases de nudo simple iguales, creando por la unión de cuatro planos en forma de "Y", un nudo complejo tetraédrico (figuras 12 a 14); por la unión de seis planos en forma de cruz griega, uno cúbico (en figuras 15 a 17); por la unión de ocho bases "Y" por sus extremos, uno octaédrico (en figuras 18 a 20); por la unión de doce estrellas-5 por sus extremos, uno dodecaédrico (figuras 21 a 23); y por la unión de veinte "Y" por sus extremos, uno icosaédrico (figuras 24 a 26). Nudos complejos irregulares que son estructuras poliédricas que se forman por la unión de dos bases "Y" en paralelo con tres cruces en triángulo, uniéndose los extremos de las cruces entre si por prolongación plana (20) (en figura 30) o angular cóncava (21) (en figuras 27 a 32) formando un nudo complejo prismático triangular o cuña (figura 27); por la unión de dos cruces cruzadas (22 y 23) en sus caras paralelas con cuatro "Y" en sus otras caras (24) unidas entre dos de sus brazos por trapecios (25), formando un nudo complejo trapezoidal (en figura 33); por la unión de dos nudos estrella-5 (26) (en figura 33) en sus caras paralelas con cinco cruces (27) en pentágono formando uno prismático pentagonal (en figura 36); o, de manera general, mediante otras combinaciones de bases de nudo simple y, en su caso, de tramos supletorios. Todas las bases ("Y", cruz o estrella) que forman las caras de estos poliedros regulares e irregulares presentan, como en los nudos simples, una ventana en el centro (10) y una perforación en cada uno de sus extremos (12) (en figuras 12 a 38). Las caras trapezoidales del nudo complejo trapezoidal y las prolongaciones planas de los nudos cuña, presentan sólo dos perforaciones (28) (en figura 30 a 32 y 36 a 38). Los espacios que quedan entre las bases que componen las caras tanto de los nudos complejos regulares como las de los irregulares pueden quedar abiertos (17) (en figuras 14, 17, 20, 23, 26, 29, 32, 35 y 38), semicerrados (18) (en figuras 13, 16, 19, 22, 25, 28, 31, 34 y 37) o cerrados (19) (en figuras 12, 15, 18, 21, 24, 27, 30, 33 y 36) en ángulo cóncavo. Cubre-barras son piezas alargadas, de igual dimensión que la abertura longitudinal de la barra compuesta a la que van a cerrar, con perforaciones coincidentes con las de los nudos de dicha barra compleja (29) (en figuras 39 a 41), y de perfil plano (figura 39), angular (figura 40), de canal (figura 41) o, en general, de tantas caras como aberturas longitudinales presente la barra compuesta que va a cerrar. Cubre-nudos son piezas formadas por tantos planos triangulares, cuadrados (en figuras 42 a 44), pentagonales o, en general, de tantas formas poligonales, y con tantas perforaciones y en tal posición en sus caras, como el número y la forma de las caras y el número y la posición de las perforaciones del nudo complejo que van a cubrir. Y fijadores de calibre, número y longitud variable según requerimientos de la construcción.

2. Autoconstrucción industrializada modular y climatizada por ventilación natural que, sobre la base de la reivindicación 1, se caracteriza por unir a la estructura resultante una base compuesta por tres o más pilares (30) (en figura 45), compuestos por una pletina grande inferior o pie (31), con agujeros en sus bordes (32), que puede estar unida al brazo por una rótula que a modo de tobillo permite un cierto movimiento de la pletina (33), un fuste de altura regulable ya sea por mecanismo de roscas, clavijas o hidráulico (34), una pletina pequeña superior, soldada a la parte superior del fuste, de la misma forma y tamaño que el nudo complejo al que se va a ensamblar (35) y con agujeros dispuestos de tal modo que permitirán su sujeción a la cara inferior de los nudos complejos situados en la base de cada uno de los pilares de la construcción (36); y dos cables tensores por cada lado de la base, dispuestos de modo que se cruzan dos cables en cada lado de la base, yendo respectivamente de la parte inferior de un pie a la parte superior del pie opuesto, y viceversa (37) (en figura 46).

3. Autoconstrucción industrializada modular y climatizada por ventilación natural que, sobre la base de la reivindicación 1, se caracteriza por introducir sobre los cubrebarras postigos de ventilación que, coincidiendo con las aberturas de de vigas y pilares, las cierran o abren a voluntad por el usuario (38) (en figuras 47 a 49).