A continuación, exploraremos qué es el Steel Framing y cuáles son sus ventajas en el contexto de la construcción industrializada, destacando su adaptabilidad arquitectónica, la reducción de costos y residuos, la eficiencia energética y su resistencia al fuego.
¿Qué es el Steel Framing?
El Steel Framing es un sistema constructivo innovador y eficiente. Es ligero (un tercio del peso de la obra tradicional), abierto (no depende de módulos o dimensiones limitantes) y, ante todo, integral (abarca la totalidad de una obra, desde el piso, paredes, entrepisos y techos).
La esencia del sistema es que utiliza perfiles de acero galvanizado como elementos estructurales principales en lugar de las tradicionales vigas y columnas de madera, concreto o acero normalizado. Estos perfiles tienen un espesor muy delgado y ligero peso, por lo que crean una estructura esquelética modulada a corta distancia, fijada entre ella con tornillos, conformando los muros, techos y pisos de un edificio.
El segundo componente fundamental del sistema es el conjunto de multicapas que se adosa a esta estructura en un orden específico, otorgándole rigidez, protección, aislación y terminación.
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Este método de construcción se destaca por su versatilidad y durabilidad. El acero galvanizado utilizado en el Steel Framing brinda una excelente resistencia frente a factores climáticos, insectos y otros agentes dañinos, lo que resulta en una construcción más sólida y de mayor vida útil.
A su vez, los materiales utilizados para las sucesivas capas de protección, aislación y terminación han sido altamente perfeccionados en su fabricación y propiedades, lo que permite una mayor durabilidad, capacidad de reciclaje y eficiencia en los desperdicios.
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El Steel Framing y la construcción industrializada
El Steel Framing ofrece numerosas ventajas que se alinean con los objetivos de la construcción industrializada, que busca aplicar las lógicas de la industria en la optimización de los procesos de edificación: eficiencia, reducción de costos, homogeneidad de propiedades y prestaciones, control de calidad, esfuerzo laboral inteligente.
Una de las principales características del Steel Framing en la construcción industrializada es su versatilidad. Dado que es un sistema abierto, basa sus lógicas de construcción en el correcto uso de materiales industrializados, y no en piezas modulares estáticas.
De este modo, se adapta a cualquier arquitectura, permitiendo respetar la originalidad de un proyecto y no condicionarlo en medidas y formas. Permite también la integración con otros sistemas constructivos, como pórticos de acero pesado, preexistencias de obra tradicional o elementos de panelería aislante, eliminando toda condicionante al diseño, otorgando más libertad a los arquitectos.
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También permite agilizar los tiempos de construcción. Las etapas y componentes se planifican de antemano, permitiendo la fabricación en serie, el transporte eficiente de partes, la organización en obra, la optimización de recursos y las intersecciones con sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado, fontanería y electricidad.
En el global, se logran acelerar los procesos de construcción, reducir los plazos de entrega, utilizar de forma eficiente los materiales, mano de obra y maquinaria, lo que a su vez reduce los costos y los desperdicios.
El Steel Framing en la construcción industrializada también destaca por su enfoque sostenible. La utilización de acero galvanizado, materiales reutilizables, menor maquinaria y cimentación, permiten la reducción de los desperdicios y el impacto energético durante la obra, contribuyendo a una construcción más respetuosa con el medioambiente.
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Ventajas y beneficios de utilizar el Steel Framing en la construcción
El uso del Steel Framing en la construcción ofrece una amplia variedad de ventajas y beneficios en comparación con otros sistemas constructivos. Estas son algunas de las principales:
1. Resistencia y durabilidad
El acero galvanizado utilizado en el Steel Framing brinda una gran resistencia estructural. Este material es altamente durable y no se ve afectado por plagas, hongos o agentes climáticos, lo que garantiza una mayor vida útil del edificio. También los materiales utilizados en las capas de terminación cuentan con excelentes propiedades de durabilidad, resistencia, impermeabilidad y protecciones contra el fuego.
2. Ligereza
El peso del sistema sobre las cimentaciones es un tercio de lo que se estima regularmente para obra tradicional. Esta propiedad convierte al sistema en el elegido para toda ampliación sobre obra existente, para obras en altura, cerramientos exteriores y muchas otras aplicaciones.
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3. Economía
El peso reducido tiene un primer gran impacto en el costeo de una obra, al definir el sistema de cimentación a utilizar, las profundidades necesarias y las obras de movimiento de suelos implicadas. Una cimentación menor tendrá un costo menor, un uso reducido de maquinaria y tiempos de espera.
El segundo impacto económico será en los plazos de obra, altamente reducidos (a la mitad o más) por la eficiencia del sistema y la planificación previa de la obra. La precisión y cálculo de materiales, así como las optimizaciones, permiten reducir los costos y desperdicios enormemente.
También se verán reducidos los costos laborales, de transporte, maquinaria, andamios y herramientas. Para el usuario final, además del ahorro en confort térmico, el mantenimiento será muy reducido y las reparaciones de poco impacto.
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4. Eficiencia energética
El Steel Framing permite la incorporación de aislamientos térmicos y acústicos de alta calidad. Esto se traduce en una mejor eficiencia energética del edificio, ya que reduce las pérdidas de calor en invierno y mantiene una temperatura agradable en verano, lo que se traduce en ahorros significativos en los costos de climatización para el usuario final.
Se logra un mayor control de los puentes térmicos (áreas de la estructura donde el calor o el frío pueden transferirse fácilmente, lo que puede resultar en una pérdida de eficiencia energética y condensaciones), minimizando su existencia y posibles patologías.
El sistema de capas interiores y exteriores incluye barreras y selladores que evitan las condensaciones dentro de la estructura, manteniendo una temperatura estable y ventilada de la estructura, lo que evita bruscos enfriamientos o sobrecalentamientos en el interior.
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5. Mayor rapidez de construcción
El sistema se caracteriza por su construcción en seco, lo que implica un montaje más rápido en comparación con sistemas húmedos como el concreto. Las lógicas industriales de los componentes permiten un ensamblaje tanto en el lugar de la obra como en taller, lo que reduce los tiempos de construcción al permitir el avance en simultáneo de varias etapas.
6. Flexibilidad arquitectónica
El Steel Framing ofrece gran flexibilidad en el diseño y la planificación arquitectónica, cuando se lo compara con sistemas prefabricados modulares. A su vez, la amplia variedad de materiales y terminaciones existentes en el mercado permite prácticamente cualquier terminación y textura exterior e interior, desde piedra, madera, ladrillo, revoques y hasta microcementos.
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7. Reducción de residuos
La construcción con Steel Framing genera menos residuos en comparación con los sistemas tradicionales. Los perfiles de acero se fabrican a medida, minimizando el desperdicio de materiales en el sitio de construcción. Además, muchos de los componentes del Steel Framing son reciclables, lo que contribuye a la sostenibilidad y al cuidado del medioambiente.
8. Resistencia al fuego
El acero galvanizado, placas y acabados utilizados en el Steel Framing son resistentes al fuego. Son fabricados bajo normas internacionales, con ensayos y sellos de calidad y trazabilidad. Esto proporciona una mayor seguridad en caso de incendios y reduce los riesgos asociados con la propagación de llamas y el colapso estructural.
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Componentes del sistema de Steel Framing
El sistema se compone de varios elementos que trabajan en conjunto para crear una construcción resistente y duradera. Estos son los principales componentes y su función dentro del sistema:
1. Perfiles de acero
Los perfiles de acero son el elemento estructural principal del Steel Framing. Estos perfiles, que suelen tener forma de C (montante) y U (solera), se fabrican con acero de alta resistencia, protegidos con un galvanizado de zinc en caliente, altamente resistente a la corrosión, y luego conformados en frío. Los perfiles se utilizan para formar los entramados de los muros, techos y pisos, proporcionando la estructura esquelética del edificio.
Los perfiles C son los verticales que conforman los muros del edificio, así como los horizontales e inclinados que conforman los pisos, entrepisos y techos. Proporcionan la resistencia estructural del conjunto. Serán además los que luego reciban la fijación de revestimientos interiores y exteriores, así como la instalación del aislamiento térmico y acústico.
Los perfiles U tienen el rol de ser las guías de ensamblaje entre los C, otorgando estabilidad, uniformidad y rigidez. No conllevan esfuerzo estructural por sí solos, pero son esenciales para el correcto desempeño de los C.
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2. Tornillos, anclajes y elementos de sujeción
Se utilizan tornillos autoperforantes especiales para el sistema, así como accesorios y piezas vinculantes diseñadas para la unión de estructuras en casos de vínculos ‘a corte’, uniones en ángulo o en diferentes planos.
El universo de piezas disponibles para el sistema es muy amplio. Algunas de esas piezas son esenciales para el correcto anclaje de la estructura a la cimentación y nunca deberán escatimarse en un proyecto. También hay otros tornillos y accesorios para la sujeción de los paneles de cerramiento.
3. Paneles de cerramiento
Los paneles de cerramiento son elementos que se instalan sobre los montantes C y las soleras U para crear la envolvente del edificio. Estos paneles pueden ser de diversos materiales, como placas de yeso, paneles OSB (Oriented Strand Board), placas de fibrocemento, cementicias y también EPS.
Los paneles de cerramiento proporcionan la superficie para la aplicación de acabados interiores y exteriores, así como la protección contra incendios y barreras humídicas.
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4. Barreras humídicas y de vapor
Las barreras son membranas que se utilizan para controlar la humedad y la condensación en la estructura del Steel Framing. Las membranas o láminas resistentes al vapor de agua se colocan en el lado interior del muro y techo, evitando que la humedad ambiente penetre en la estructura y cause daños.
Las membranas o láminas resistentes a la humedad líquida se colocan en el lado exterior de muros y techos, de forma de permitir la permeabilidad del vapor hacia afuera, pero evitar cualquier tipo de infiltración de líquidos hacia adentro.
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5. Aislamientos térmicos y acústicos
El Steel Framing permite la incorporación de materiales aislantes en el espacio entre los montantes C. Estos materiales, como la lana de vidrio o la espuma rígida, mejoran la eficiencia energética del edificio al reducir la transferencia de calor a través de los muros, pisos, entrepisos y techos.
A su vez, poseen importantes propiedades atenuantes del sonido aéreo, por lo que aportan aislación acústica.
6. Otros componentes y terminaciones
Además de los elementos mencionados, el sistema incluye una variedad de accesorios y elementos de sujeción y terminación, diseñados para diferentes casos específicos, desde tensores, cintas, perfiles de PVC para remates de esquinas, goterones y buñas, hasta todo tipo de terminaciones, como revoques, ladrillos, piedra, madera, etc.
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Proceso de diseño y construcción con Steel Framing
El proceso de diseño y construcción del sistema se caracteriza por ser eficiente, preciso y ágil.
A continuación, se detalla el proceso general paso a paso:
1. Diseño y planificación
En esta etapa, se realiza el diseño arquitectónico y estructural del proyecto. Se definen las dimensiones, distribución de espacios y se determina la ubicación de los muros, techos y pisos.
Además, se especifican los materiales y componentes a utilizar. Es un proceso donde se busca analizar la resolución de cada punto crítico, atravesamientos de instalaciones, uniones complejas, verificaciones estructurales, rigidizaciones y todo aquello que haga al proyecto en su estructura y terminaciones.
2. Preparación del sitio
Se realiza la preparación del terreno donde se construirá la estructura de Steel Framing. Esto puede incluir la nivelación del terreno, la preparación de la base y la instalación de sistemas de drenaje, según sea necesario.
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3. Armado y montaje de la estructura
Si el espacio de trabajo y la planificación lo permiten, el armado de la estructura, panel por panel, viga por viga y cortes de perfiles de techos y pisos, se pueden ir realizando en paralelo a la preparación del sitio.
Ya sea que se cuente con espacio de trabajo en el sitio o en un lugar especialmente acondicionado, este es el momento donde se gana mucho tiempo, al ser necesarios varios días de movimientos de suelo, cimentación y fraguado apto para anclaje (21 días). La estructura puede transportarse al sitio pronta para montar, por ejemplo.
4. Instalación de paneles de cerramiento
Una vez montada la estructura, se instalan los paneles de cerramiento. Estos paneles se fijan a los perfiles de acero mediante tornillos y elementos de sujeción. Se pueden utilizar diferentes materiales, en un orden que sea acorde a las etapas de obra.
Paneles rigidizantes como el OSB serán los primeros al exterior, luego las membranas y las placas exteriores, con la debida terminación. Priorizando el aplacado y cierre estanco exterior, se podrá permitir el acceso al interior y avanzar en los trabajos allí, con una menor incidencia del clima.
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5. Incorporación de aislamiento
Después de la instalación de los paneles de cerramiento y en condiciones de trabajo estancas (ya sea porque se han instalado las aberturas o se han protegido los huecos), se procede a la colocación del aislamiento térmico y acústico. Este se coloca en el espacio entre los montantes C, asegurando un adecuado aislamiento y confort térmico en el edificio.
6. Instalaciones eléctricas y fontanería
En paralelo a la estructura y el aislamiento, se lleva a cabo la instalación de los sistemas eléctricos y de fontanería. Se realizan las conexiones y se instalan los conductos y tuberías necesarios para estos servicios. La estructura y la comodidad de trabajo al interior permitirán un trabajo prolijo y debidamente verificado.
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7. Acabados y revestimientos
En esta etapa, se lleva a cabo la aplicación de los acabados interiores y exteriores. Se instalan revestimientos de paredes, suelos y techos, y se aplican los materiales de acabado, como pintura, azulejos, madera u otros, según el diseño y los gustos del cliente.
8. Inspección y control
Este sistema es preciso y ágil, pero puede ser complejo y costoso corregir errores más hacia el final de los trabajos. Errores en la estructura podrían afectar las terminaciones, lo que implicaría desmontar varias capas y etapas hacia atrás. Es por esto que es fundamental plantear controles rigurosos y diarios en la obra, así como fijar finales de etapas (estructura, aplacado, membranas, terminaciones, etc.) que sean necesarios aprobar antes de pasar a la siguiente etapa. Estos controles evitarán patologías y altos costos de reparación más adelante.
Es importante destacar que este proceso puede variar dependiendo del tamaño y la complejidad del proyecto, así como de las regulaciones y estándares locales. Se recomienda trabajar con profesionales capacitados y seguir las mejores prácticas de construcción con Steel Framing para garantizar un resultado óptimo.
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Por: Arq. José María Rodríguez Siola, docente responsable del curso de Diseño y Construcción con Sistemas Industrializados