PARA CONFIGURACIÓN DE DIVERSOS ESPACIOS HABITABLES

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Las estructuras prefabricadas y flexibles son empleadas para configurar diversos espacios habitables. Existe sin embargo complejidad para el diseño de sistemas modulares que puedan plegarse o desplegarse y aun cuando existen, los espacios generados no son adaptables o ajustables a variadas configuraciones.

Los módulos volumétricos prefabricados son útiles para la construcción de edificios pero el envío y la logística siempre plantean un problema importante para el transporte de dichos módulos, según se expone en WO/201 1/1 17675. Esta invención proporciona un módulo volumétrico prefabricado configurado como un contenedor para el envío de una pluralidad de módulos volumétricos contráctiles prefabricados que comprende los medios para ser levantado por una grúa, en donde el módulo volumétrico prefabricado edificio está configurado para almacenar la pluralidad de aforado prefabricados módulos de construcción en un estado de contracción para el transporte. Aunque se supera el problema de la movilidad, no se específica variedad de materiales y el diseño no es adaptable a diversas configuraciones.

Un desarrollo similar, consiste en WO/2012/06522, que reporta una tienda de campaña con un único marco. El bastidor incluye miembros transversales del marco que se unen a los bastidores laterales. Un material de lámina se aplica a la estructura a fin de proporcionar un recinto cuando la tienda está ensamblada. Los lados de la tienda divergen de los miembros transversales. En este caso el espacio es adaptable pero la movilidad es restringida.

Otra solución identificada es WO/2012/035320, que declara una estructura plegable adaptada para alojar y soportar al menos un humano, que comprende: una unidad de alojamiento formado a partir de una serie de paneles flexibles que incluyen al menos un panel inferior y por lo menos un panel de pared lateral; uno o más elementos tensores alargados y flexibles de tierra que están conectados a una o más paneles; y uno o más elementos tensores flexibles laterales que están conectados a una o más de los paneles, en la que los elementos tensores de tierra puede estar unido a un punto de anclaje en tierra. El espacio habitable generado en este caso es para una única configuración de vivienda y no se garantiza desmonte y utilización ilimitada.

También se identifica la tecnología reportada en WO/201 1/103967, que presenta una estructura modular de auto-montaje comprendida por columnas periféricas, con fulcros superiores superpuestos y separados, en donde las porciones posteriores de dos series de travesaños enganchan los extremos delanteros a los fulcros superiores e inferiores del bastidor de soporte central de una unidad de control del cual el vástago se conecta, a través de un conjunto coaxial y palancas movibles radiales, a las extensiones delanteras de los travesaños inferiores. En respuesta, el vástago se eleva y empuja las columnas hacia el exterior, que se mueven sobre ruedas estándar o rodillo, provocando elevación en el centro y en "el techo" de los travesaños, que se encuentra dentro de las mismas columnas.

Finalmente WO/201 1 /094948, configura una tienda de campaña incluye un paño y un marco de carpa para soportar la tela de la tienda de campaña. El marco de tienda de campaña consta de un módulo superior pivoteado radialmente con múltiples polos de apoyo. El módulo superior que contiene un conjunto modular de principal, una tapa superior y un mecanismo de rápido sub-ensamblado. El cuerpo principal modular forma varias tomas de corriente de pivote, y cada uno de las tomas de corriente gira con un conector por el cual la toma de corriente se conecta con los postes de apoyo por separado. La tapa superior se asegura y se ajusta con el cuerpo principal modular para formar un espacio intermedio, y el mecanismo rápido de sub-ensamblado se encuentra en este espacio medio y puede moverse hacia arriba y hacia abajo. Sin embargo, este diseño no garantiza la rigidez del espacio habitable ni la adaptación a diferentes configuraciones.

OBJETO DE LA INVENCION

La invención hace referencia a un sistema de construcción de módulos portátiles adaptables que permite configurar diversos espacios volumétricos habitables, basado en una membrana plegable de fibras artificiales, naturales, sintéticas o semisintéticas, a la que se adhieren módulos de formas geométricas variadas construidos en materiales rígidos bordeados con perfiles de terminación de borde. La flexibilidad de la membrana permite articular y desarticular los paneles multidireccionalmente, conformando así espacios volumétricos habitables sin ningún tipo de estructura y otorgándole una estabilidad óptima por su simple geometría autoestable.

DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

Figura 1 : Membrana plegable de tamaño ajustable de fibras artificiales, naturales, sintéticas o semisintéticas;

Figura 2: Sistema de pegado de paneles o módulos en forma de polígonos variados de materiales como policarbonato, aluminio, madera, aglomerados, fibra de vidrio, acrílico, panel yeso, cartón, PVC, lámina de hierro, lamina de acero, polímeros, entre otros materiales rígidos.

Figura 3: Montaje de Espacio Habitable, Vista Lateral Superior con Fachada Exterior. Figura 4: Sistema de Anclaje y Refuerzo

Figura 5: Configuración de la Membrana para plegado o desplegado.

Figura 6: Montaje de Espacio Habitable sobre suelo o losa de cimentación sin fachada exterior.

Figura 7: Ejemplo de Configuración de Diversos Espacios Habitables

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

El procedimiento de construcción del sistema modular adaptable inicia con la elaboración de la membrana monolítica, cuya medida varía según el área del espacio habitable que se desee cubrir (para 50 m2 se requiere de una membrana de 10 x 16 m.). Para su fabricación se requiere cortar varias tramas de fibras artificiales, naturales, sintéticas o semisintéticas, que industrialmente se presentan en rollos de dimensiones variables. Las fibras cortadas se unen entre sí con una máquina de sellado de alta frecuencia que puede ser de 1 ,8 Kw hasta 6,5 Kw de potencia o mediante un sistema hidráulico con potencia en el rango de 6.5 - 10 Kw, o empleando cualquier sistema de sellado según la fibra que se utilice, permitiendo la conformación de una pieza monolítica denominada membrana plegable (1 ).

Para el espacio de las ventanas y conexión con exteriores del espacio habitable, se deben dejar vanos (espacios vacíos) en algunos lugares de la membrana, los cuales son trazados en el lugar exacto y posteriormente recortados. Estos vanos luego son cubiertos con mosquiteros que son sellados con alta frecuencia a la membrana y posteriormente pegados al elemento rígido perimetralmente. Las ventanas son fabricadas en materiales variados como aluminio, policarbonato, PVC, fibra de vidrio, entre otros materiales rígidos y pueden llevar vidrio, acrílico, policarbonato transparente, entre otros materiales rígidos de apariencia transparente.

Con ayuda de plantilla, se dibuja sobre la membrana la geometría exacta de los triángulos (2) y polígonos (3) que serán adheridos a ésta para garantizar el correcto plegado del conjunto. La membrana debe ser pre-tensada para eliminar arrugas. Inicialmente los triángulos y polígonos deben ser recortados a partir de láminas de materiales como policarbonato, aluminio, madera, aglomerados, fibra de vidrio, acrílico, panel yeso, cartón, PVC, lámina de hierro, lamina de acero, polímeros, entre otros materiales rígidos.

Recortados los triángulos (4) y polígonos (5), estos deben ser enmarcados por perfiles de terminación de borde (6 y 7) en "U", los cuales van sólidamente pegados perimetralmente para darle acabado a los elementos rígidos, conformando una pieza geométrica monolítica. Posteriormente, se coloca cinta adhesiva o pegante de doble faz de alta adherencia (8 y 9), a lo largo de todos los bordes de una de las caras de los triángulos y polígonos.

Una vez se tiene la membrana del tamaño requerido y los triángulos y polígonos que conforman la pieza geométrica, estos son pegados sobre la membrana (10), siguiendo el trazo señalado (2 y 3), utilizando la cinta o pegante de alta adherencia para conformar una pieza combinada de elementos rígidos y articulados denominada membrana plegable. Para reforzar el pegado de los módulos (triángulos y polígonos), se emplean además puntos de pegante de alta adherencia en todas las esquinas y se emplea velero o cualquier sistema de unión similar tipo dual lock o scotch mate en los extremos de los polígonos, los cuales irán posteriormente adosados a los ángulos de anclaje (13) en la losa de cimentación (14). Luego del pegado de los módulos, se procede con el pegado del velero o de cualquier sistema de unión similar tipo dual lock o scotch mate, en los extremos de la membrana sobre los que irán las fachadas posterior (1 1 ) y anterior (12) o laterales según sea el caso, que confinan el espacio interior del espacio habitable. Las fachadas son fabricadas en materiales rígidos como policarbonato, aluminio, fibra de vidrio, plástico, entre otros materiales rígidos, y su diseño puede variar dependiendo de la distribución del espacio interior. Las fachadas se componen de tres cuerpos rígidos, los cuales van abisagrados para que puedan ser plegados y ocupen poco espacio facilitando su transporte. Estos 3 cuerpos varían en su diseño y en algunos casos van cerrados por completo o en otros incluyen puertas y ventanas dependiendo de la distribución del espacio interior. Las fachadas están bordeadas con velero o cualquier sistema de unión similar tipo dual lock o scotch mate, en todo su perímetro, permitiendo su ensamble con la membrana plegable y con el ángulo de anclaje al piso (13).

Al finalizar el ensamble de los elementos rígidos sobre la membrana, se procede con el plegado del producto terminado (15) que facilita el armado en el sitio en el que se dispondrá el espacio habitable. Para garantizar que la membrana con módulos adheridos y las fachadas se mantengan plegadas, se envuelven en películas transparentes de polietileno o cualquier polímero o fibra susceptible de ser encogida, que luego es termo-encogida mediante aplicación de aire caliente con pistola.

Para el montaje y configuración del espacio habitable, es necesario instalar los ángulos de anclaje (13) sobre el piso o losa de cimentación (14), los cuales darán agarre a la pieza monolítica plegada, mediante el acople macho-hembra del sistema Velero o cualquier sistema de unión similar tipo dual lock o scotch mate. Los ángulos de anclaje son perfiles en materiales rígidos, preferiblemente metálicos, en forma de "L" (16), los cuales traen perforaciones para los chazos de expansión o clavos de anclaje (19) en la superficie que va contra el piso o losa de cimentación. Estas perforaciones van separadas a una distancia entre 40 y 60 cm. El tamaño de los perfiles varía según la dimensión del espacio habitable (para un campamento de 50 m2 se requiere largo 1 .15 m, alto 3 cm, ancho 3 cm). La disposición de los perfiles metálicos en la losa se hace en ángulos de 90 grados.

El despliegue e izado de la membrana se hace mediante grúa o con operarios o cualquier sistema de carga o descarga. La membrana se debe desplegar comenzando por alguno de los extremos, colocándola verticalmente sobre las puntas de la base y empezar a invertir los centros de los módulos hacia arriba, definiendo la forma definitiva que tomará el espacio habitable. La flexibilidad de la membrana permite articular y desarticular los paneles multidireccionalmente, conformando así espacios volumétricos habitables sin ningún tipo de estructura, dotados de una estabilidad óptima por su simple geometría autoestable. A medida que se van invirtiendo los centros de los módulos, se debe ir adosando el velero o sistema de unión similar tipo dual lock o scotch mate de la base de los polígonos al velero o sistema de unión similar tipo dual lock o scotch mate de los perfiles de anclaje al piso, para hacer rígida la membrana desplegada, hasta completar el proceso a lo largo de toda la membrana plegable. El refuerzo de la membrana se realiza mediante la disposición de ángulos de refuerzo (13) a lo largo de las aristas de los triángulos superiores para dar mayor rigidez.

Al momento de haber izado (17) y anclado al piso la membrana desplegada (14), se procede con la instalación de las fachadas. Las fachadas deben ser desempacadas y colocadas de manera correspondiente en la parte frontal y trasera del módulo plegable (1 1 y 12) o en los laterales según sea el caso. Se acoplan al ángulo de cimentación mediante velero o sistema de unión similar tipo dual lock o scotch mate y posteriormente acopladas a los bordes de la membrana, asegurándose lograr un contacto perfecto en todo el perímetro de la fachada. Una vez montada la membrana y configurado el espacio habitable, puede ser desmontada y nuevamente plegada para transporte y utilización en otro lugar, para configurar un nuevo espacio habitable. La versatilidad del sistema permite la conformación de espacios habitables como: campamentos, viviendas temporales, viviendas de emergencia, cabanas hoteleras, oficinas, consultorios, centros de salud, aulas de clase, templos de oración, salones de reuniones, baños públicos, parqueaderos cubiertos, gazebos, túneles de circulación, cubiertas colgantes, muebles, paneles para divisiones, pórticos de acceso, stands, entre otros espacios habitables abiertos o cerrados (Figura 7).