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INSTITUTO ECUATORIANO DE NORMALIZACIN

GP 041

Quito - Ecuador

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CDU:643/645:72.013 CIIU: 3320ICS: 91.10.30/91.060.99 CO 01.05-702

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Preparado por: Ing. Arq. Sjoerd Nienhuys

Asesor Div. Construccin

Revisado por: Arq. Carlos Maldonado

Jefe Div. Construccin

Ing. Gustavo Peafiel

Director Dpto. Normalizacin

Aprobado por: Ing. Ral Estrada

Director Genera/ del INEN

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INTRODUCCION

La teora bsica de la coordinacin modular para proyectos de construccin ha llegado a ser deconocimiento general desde que la ISO, conjuntamente con otras instituciones nacionalesde normalizacin, establecieron los principios fundamentales de este sistema de trabajo.

En Abril de 1974, el INEN public dos documentos de carcter general sobre la prctica y laaplicacin de la coordinacin modular en la construccin. Las ediciones de estos documentos se hanagotado por el inters que despertaron en el pblico; por lo cual, las partes importantes de losdocumentos anteriores se han reunido y repetido en este documento, completado con las reglasprincipales de las normas respectivas del INEN.

Adems, este documento ser una gua prctica para la aplicacin del sistema de coordinacin modularen el diseo arquitectnico. La diferencia principal entre la norma y este texto consiste en que lanorma generalmente es un conjunto de condiciones mnimas presentado en una forma literal y sinmuchas explicaciones. Este documento, en cambio, tiene como objeto ilustrar la aplicacin de lasnormas bsicas.

En la bibliografa hay una lista de las normas INEN concernientes a la coordinacin modular, las que, asu vez, estn basadas en el estudio de las normas de la ISO, de COPANT, y en lasexperiencias de algunos pases de Europa, avanzados en este campo.

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Gua PrcticaEcuatoriana

EL DISEO EN EL SISTEMA DE LA COORDINACIN

MODULAR

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CAPITULO 1.

GENERALIDADES

El aumento necesario de la construccin de viviendas y otros edificios, y la necesidad de abaratar los

costos de estas construcciones, implica una racionalizacin de los mtodos de construccin.

1.1 Uno de los aspectos de esta racionalizacin consiste en disminuir la variedad de elementos de

construccin existentes en el mercado. Una variedad menor significa un aumento de produccin

de elementos seleccionados, y, conjuntamente, la posibilidad de una industrializacin de los mismos.

Es evidente que esta limitacin de tipos no puede llegar a un detrimento en cuanto al uso.

1.2 El primer factor en la reduccin de la gran variedad de elementos estriba en una adecuada

seleccin de medidas preferidas y el segundo, en una seleccin de calidades funcionales segn el

uso en la obra.

Para seleccionar las medidas preferidas, es necesario que todo el sistema de construccin se sujete

a estas medidas preferidas. Cuando una puerta tiene medidas especficas, tambin la pared

debe cumplir con estas medidas.

En las series de medidas preferidas existen dos tipos principales, una serie aritmtica: 2 - 4 - 6 8 - 10

- 12, u otra posibilidad: 5 - 10 -1 5 - 20 - 25 - 30, etc.; y la serie geomtrica: 1-1,6 - 2,5 4-6,3.

InstitutoEcuatorianodeNorm

alizacin,INENCasilla17-01-3999B

aquerizoMorenoE8-29yAlmagroQu

ito-EcuadorProhibidalareproduccin

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Para la construccin se ha seleccionado un sistema aritmtico con un mdulo bsico M = 10 cm ( 4"), almismo tiempo que se ha adoptado el sistema internacional de unidades de medida (SI).

Las medidas nominales de elementos de construccin deben tener medidas de un mltiplo de 10 cm(nM).

Como los elementos grandes tienen demasiadas clases de medidas, cuando se aplica nicamente elmdulo nM, es necesario introducir un multimdulo, que es 3 M = 30 cm, y aplicarlo en ambasdirecciones horizontales. Por consiguiente, el diseo arquitectnico se realiza sobre la base de unacuadrcula horizontal de 3 M.

En relacin con las medidas de los espacios necesarios para el hombre, un multimdulo muyadecuado para el diseo es el que muestran las grficas siguientes:

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NOTA: En una investigacin realizada en Quito y Guayaquil sobre la vivienda, hemos constatado que los anchos de vanos de puertas tenanlas medidas siguientes: 73, 75, 70, 82, 85, 86 y88 cm yUna variacin igual de alturas.

Tambin se constat el uso de tres tipos de ladrillos con medidas diferentes, a ms de dos tipos de bloques de hormign.

No es necesario explicar los problemas ocasionados por el uso de estos materiales para establecer los vanos de puertas y ventanas o

las medidas de los cuartos

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NOMENCLATURA PREFERIDA Y APLICACION DEL SISTEMADE TOLERANCIAS A UN COMPONENTE MODULAR

APLICACION DEL SISTEMA DE TOLERANCIAS A UN COMPONENTE MODULAR

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CAPITULO 2.

LAS CUADRICULAS MODULARES 1M Y 3M

Una anlisis de las posibilidades de la cuadrcula modular indica las siguientes variaciones, to-mando en cuenta las cuadrculas preferidas de 1M y 3M y las cuadrculas de multimdulosderivados de 3M, que son 6M - 9M -12M, etc., cuya representacin se puede ver en la figura 4.

Las ventajas y desventajas principales de las cuadrculas 1M y 3M se explicarn posterior-mente.

2.1 Las cuadrcula modular de 1M para la colocacin de elementos.

En este sistema se pueden usar dos posiciones:

a) la posicin simtrica, y

b) la posicin coincidente

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2.1.1 Posicin simtrica 1M. Esta posicin presenta las siguientes desventajas:

- No se pueden establecer fcilmente reglas sobre el espesor exacto de los elementos de 5 cm 7cm 8 cm, etc. (Ver figura 5 a).

- Es complicado determinar reglas para las series de medidas.

- La cuadrcula no presta las suficientes facilidades para limitar los tipos de elementos deconstruccin.

- La conexin entre los elementos es difcil

2.1.2 Posicin coincidente IM. Desventajas:

- No se pueden establecer fcilmente reglas para las series de medidas.

- La cuadrcula no presta las suficientes facilidades para limitar los diferentes tipos de elementos de

construccin (Ver figura 5 b).

2.1.3 Conclusin. Lacuadrcula 1M ofrece muchas posibilidades para colocar elementos, pero no esposible una limitacin de tipos. Existen muchas posibilidades de diseos arquitectnicos.

2.2Cuadrcula modular 3M.

2.2.1Para la colocacin de elementos segn este sistema, se pueden usar igualmente 2 posiciones y 2combinaciones:

a) posicin simtrica,

b) posicin coincidente,

c) elementos de construccin en posicin simtrica y elementos secundarios en posicincoincidente, y

d) elementos de construccin en posicin coincidente y elementos secundarios en posicinsimtrica

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Estos sistemas tienen las siguientes desventajas:

Fig. 7. a.

-Es difcil establecer reglas de espesores.

- Para usar nicamente elementos modulares se necesitan elementos de juntas.

Fig. 7.b.

-La colocacin de los elementos de 1M y 2M no est bien definida.

-Se necesitan elementos de juntas.

Fig. 8.a.

- Es difcil establecer reglas para espesores de los elementos, por cuanto la colocacin no estdeterminada uniformemente.

Fig. 8.b.

-En este caso es difcil establecer reglas para espesores de elementos

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2.3 Cuadrculas modulares 6M y 9M.

Con estas cuadrculas se tienen las mismas desventajas que en el sistema 3M, sin que haya su-ficiente posibilidad de diseos arquitectnicos, debido a la serie de grandes medidas de 6M y9M. Esta desventaja existe tambin en las cuadrculas de 8M, 12M, etc.

2.4 Cuadrcula modular 1M 2M o cuadrcula superpuesta 3M/1M.

2.4.1 La combinacin de una cuadrcula 3M con cintas de 1M da como resultado una cuadrculamodular de cintas 1M y 2M (Ver fig. 9).

2.4.2 Esta cuadrcula modular de cintas proporciona, a semejanza de la cuadrcula 3M, unaadecuada limitacin de tipos de elementos y suficientes posibilidades de realizacin de variosdiseos arquitectnicos. As mismo, estn bien determinadas las posiciones de colocacin deelementos con espesores menores de 3M.

Este sistema evita las desventajas del sistema de la cuadrcula 3M con relacin ala colocacin y

tiene la ventaja de una serie suficientemente limitada de las medidas de tipos de elementos.

2.5 Para definir la colocacin del material, y para disminuir al mnimo la necesidad de juntas, seacepta la regla de que todo material se termine en la cinta de 1M, inclusive los que no seanmodulares

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- En este mtodo la diferencia entre la medida real y la medida mnima nunca excede de 10 cm ensu totalidad. En un elemento que tiene 2 juntas por ambos lados, la junta es an menor a 5cm.

- En este mtodo las medidas nominales de cuartos y espacios son n.30 x n.30, y las reales n.30 -10 + 2j cm, en lo que j cm representa la junta y el espacio entre la lnea de la cuadrcula modular yel material.

Esta distancia todava es inferior a M = 10 cm. Por lo tanto, los espacios n.30 - 10 son "es paciosmnimos garantizados".

2.6 Los materiales soportantes y constructivos tienen generalmente anchos mayores a 10 cm y, porotra parte, las paredes tienen menos de 40 cm. Por consiguiente, estos elementos deconstruccin se colocan sobre el centro de una cinta de 2M y terminan en las cintas alrededor deM.

Los materiales de paredes y construcciones interiores que tienen un espesor inferior a 10 cm debencolocarse en las cintas de M.

2.7 En este sistema de cintas 1M - 2M y segn la regla que todo material se termina en la cinta de M,los espesores de las paredes o columnas pueden variar entre: 0 y 10 cm, 20 y 40 cm, 50 y 70 cm,80 y 100 cm, etc. (Ver fig. 11).

Esta disposicin implica una pequea limitacin en la variedad de posibles espesores; y no puedenusarse las siguientes medidas: entre 10-20 cm, entre 40-50 cm, entre 70- 80 cm, etc.

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2.7.1 Para obtener medidas de n.30 entre los centros de elementos de construccin, es necesarioutilizar tambin elementos de una de las series impares o pares, segn el grfico (ver fig. 12).

En este caso, el espacio neto es por lo menos n.30 - 10 y el espacio real, n.30 - 10 + 2j .

2.7.2 No es necesario incorporar las paredes de separacin con espesor 1M o menos en los diseosarquitectnicos, por cuanto, aplicando este mtodo, no cuentan en la medida total.

CAPITULO 3.

TERMINOLOGIA

Aunque la terminologa necesaria se encuentra en las normas respectivas, se repite tambin en estetrabajo, a fin de evitar confusiones posteriores en el texto y en las frmulas.

3.1 Dibujo.

Smbolo SignificadoM Mdulo bsico = 10 cm

nM n = nmeros enteros, n > 1 = mult imdulo.

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Smbolo SignificadoMb Mdulo de la cuadrcula modular bsica.Mc Mdulo del ancho de cintas en una cuadrcula.

No es necesario indicar todas las lneas o cintas de una cuadrcula en el dibujo.

Smbolo Significado

3M/1M Cuadrculas de cintasMb = 3M y Mc = 1M

6M/2M Cuadrculas de cintasMb = 6M y Mc = 2M

Los mdulos de cuadrculas combinadas deben ser divisibles entre si, por ejemplo:

12M/4M es posible

15M/6M no es posible

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Smbolo Significado

6M/ 1M-3M Cuadrcula combinada de cuadrculas decintas

6M/1M y 6M/3M (ver fig. 16)

6M-12M/2M-4M Cuadrcula combinada de cuadrculas decintas

6M/2M y12M/4M (ver fig. 17)

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12M-24Me /2M-6M Cuadrcula combinada de cuadrcula de cintas 12M/2M y 24M/6M, en la quelas lneas de referencia de la cuadrcula 24M estn entre las de referenciade la cuadrcula 6M. Por eso se indica 24M0 (ver fig. 18).

6M-12Me /2M-4M Cuadrcula combinada de cuadrculas de cintas 6M/2M y 12M/4M, en la que laslneas de referencia de la cuadrcula 12M estn entre las de referencia de lacuadrcula 6M (ver fig. 19)

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3.2 Terminologa de construcciones modulares

3.2.1 Grupo de elementos modulares. Consiste en una coleccin de elementos con caractersticassemejantes, por lo que la colocacin est determinada solamente por cuadrculas modulares (ver fig.20).

3.2.2 Elementos modulares. Son productos utilizados en la construccin que se realiza con medidasmodulares en la direccin del eslabonamiento. Las medidas modulares se establecen sobre unmdulo o multimdulo bsico.

3.2.3 Componentes. Son partes de elementos modulares u otros componentes modulares.

3.2.4 Elementos de junta. Consisten en las unidades que llenan el espacio que existe entreelementos modulares y otros elementos colocados que no tienen un espesor modular (ver fig.21).

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3.2.5 Empalme. Es la pieza o componente que se coloca para la conexin de dos cintas de unacuadrcula. Las medidas de este empalme estn determinadas segn los espesores del material delos elementos modulares contiguos. La fig. 22 indica dos series de empalmes con elementos deun espesor no modular.

3.2.6 Junta. Es la parte o pieza necesaria para las conexiones entre elementos modulares,componentes y empalmes. Cuando la junta est situada entre elementos, componentes y empalmesmodulares, se trata de una junta modular (ver f ig. 23)

3.3 Tolerancias.

Las definiciones de las diversas tolerancias se encuentran en la norma respectiva. En el diseo deelementos y en el diseo arquitectnico deben tomarse en cuenta las tolerancias de fabricacin, decolocacin y de deformacin.

Aplicando la regla de que todo material se termina en la cinta de 10 cm, las juntas son an menoresa 10 cm. La medida entre la tolerancia mxima de fabricacin, la lnea de la cuadrcula modular msprxima, o las medidas entre las tolerancias mximas de dos elementos es la medida de junta

mnima, en la que se incluye la tolerancia de colocacin. El material mismo de la junta tiene unespesor de junta mnima menor o mayor a la tolerancia de colocacin (ver fig. 24).

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Ver tambin prrafo 2.7; espacios interiores de cuartos.

a) Las lneas de los centros de las paredes se constituyen sobre una cuadrcula n3M,

b) Los espacios interiores de cada cuarto tienen, por lo menos, n3M - 10 cm y, cuando se trata demateriales con espesores no modulares, n3M - 10 + 2 juntas.

3.4Medidas nominales.

Teniendo en cuenta las tolerancias de fabricacin y las tolerancias de colocacin, sin mencionar latolerancia de deformacin, es difcil determinar las medidas de los elementos de construccin sinusar las frmulas. Por otra parte, estas frmulas complicadas no se usan en la prctica.

3.4.1 Un bloque de hormign con una longitud de 38,8 cm tiene, por ejemplo, una tolerancia defabricacin entre 38,4 y 39,2 cm y una junta hasta de 40 cm, lo que constituye, la medidamodular 4M. Esta medida del bloque se llama "nominal 40 cm".

3.4.2 Para las medidas de cuartos se puede hacer lo mismo, aceptando la regla de que todo materialse termine en la cinta de 10 cm. Las medidas interiores de los cuartos son n.30-10 + 2j o nominal n.30 -60, nominal n.30. Por consiguiente cuando se indica que un local es "nominal"240 cm, significaque este local tiene como mnimo n.30 - 10 cm o 230 cm, que es la medida garantizada mnima (lamedida exacta de este local es igual a n.30 - 10 + 2j ). Aqu se habla nicamente de las medidasde elementos n.M nominal y las medidas de espacios de n.3M nominal.

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El diseo arquitectnico bsico, o el anteproyecto, se puede hacer sobre una cuadrcula 3M simple y

elaborar este anteproyecto sobre una cuadrcula de cintas 3M/ 1M, sin necesidad de determinarexactamente todas las medidas de elementos y juntas (ver f ig. 24 y 25).

CAPITULO 4.

LAS MEDIDAS PREFERIDAS DE ESPACIOS

a) Dibujando las paredes de un espesor mayor a 10 cm en la cinta de 20 cm y las paredes interiores

de separacin en la cinta de 10 cm, se puede disear el plano arquitectnico sobre una cuadrcula

3M, como se ha demostrado anteriormente.

b) Cuando se limita la cantidad de medidas de espacios y se quiere guardar la flexibilidad segn las

probabilidades del diseo, el multimdulo 3M ofrece mayores ventajas.

c) Aplicando la serie n3M para las medidas de cuartos, las medidas mnimas son 1,80 m y 2,10 m,

las mismas que admiten la colocacin de una cama, ms un espacio de circulacin.

Igualmente, los anchos mnimos para instalaciones de cocina, incluyendo espacios para circulacin,

son de 1,80 m y 2,10 m (ver fig. 26).

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d) Como los otros espacios principales en la vivienda son ms anchos entre las paredes soportantes,se puede establecer una serie de medidas de cuartos desde 1,80 m aumentando 3M cada vez,lo que se indica en la fig. 27.

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e) Esta misma idea se aplica para las medidas de otros cuartos de viv ienda, como sala y comedor(ver fig. 28)

f) Como se muestra en estas grficas, las medidas mnimas en las que se puede realizar una grancantidad de actividades es de 2,10 m x 3,00 m (celda).

En estas medidas hay un espesor que indica que las medidas mnimas garantizadas son n.3M - 10o 2,00 m x 2,90 m.

g) Para la construccin soportante es necesario que no se disee ningn espacio con medidasinferiores a las indicadas y, para llegar a una mejor flexibilidad, es preferible disear un espacio

que tenga la posibilidad de emplear dos de estas unidades.

Por lo tanto, las luces preferibles mnimas son:

210, 300, 420, 510 y las medidas 240, 330, 450, 540, las cuales proporcionan un poco ms deespacio. Las medidas mayores a 5,40 m son ms costosas por el uso de losas, por lo que no estnconsideradas en este trabajo.

h) Se pueden realizar, dentro del espacio de una o ms celdas, las siguientes actividades.

(Cada celda = 210 x 300 = 6.3 m2

).

una celda de 6,3 m2

- para dormir 1 persona

una celda de 6,3 m2

- para dormir 2 personas en camas superpuestas

una celda de 6,3 m2

- para cocinar

una celda de 6,3 m2

- para instalaciones sanitarias ms circulacin

una celda de 6,3 m2

- para escalera ms circulacin

una celda de 6,3 m2 - para comedor mnimo

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dos celdas de 12,6 m2

- para dormir dos personas

dos celdas de 12,6 m2

- para sala corredor

dos celdas de 12,6 m2

para cocina comedor

dos celdas de 12,6 m2

- para sala

tres celdas de 18,9 m2

- para sala comedor

tres celdas de 18,9 m2

- para taller almacn

tres celdas de 18,9 m2

- para garaje

En los planos de viviendas en desarrollo progresivo, se debe reservar la cantidad necesaria de estasceldas, a fin de no desperdiciar espacio,

Cuando exista la posibilidad de una ampliacin posterior de la vivienda, deben reservarse variasde estas celdas mnimas

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BIBLIOGRAFIA

Normas de coordinacin modular de la construccin, revisadas y en proceso de aprobacin:

INEN 308 Bases, terminologa, simbologa y condiciones generales. INEN 309 Definiciones (lecomponentes de edificios.

INEN 310 Serie modular normal de medidas.

INEN 311 Posicin de los componentes de la construccin con relacin a la cuadrcula modular dereferencia.

INEN 312 Mdulos de proyectos.

INEN 313 Alturas modulares de pisos y locales.

INEN 314 Entrepisos de viviendas.

INEN 315 Mtodo de clculo de los espesores de junta y de las medidas nominales y toleranciaspara componentes modulares.

INEN 316 Dimensiones modulares de bloques huecos de hormign. INEN 317 Dimensionesmodulares de ladrillos cermicos.

INEN 31.8 Paneles verticales. Serie de dimensiones.

INEN 319 Dimensiones modulares de elementos para entrepisos. INEN 320 Dimensiones modularesde ventanas y puertas.

INEN 321 Albailera modular.

INEN 322 Vanos y cerramientos modulares.

INEN 323 Instalaciones y locales sanitarios modulares.

INEN 324 Espacios modulares para escaleras,

INEN 325 Componentes para forjados modulares.

INEN 326 Juntas para componentes modulares.

Otras referencias:

Metodologa y aplicacin de la coordinacin modular: SAR. Stichting Architecten Research -Eindhoven -Pases Bajos, 1973.

EN 2880 Reglas y terminologa para la determinacin de la colocacin y dimensiones de elementos

modulares NNI Rijswijk. Pases Bajos, 1975.

Resumen de investigacin No. 7. Estandarizacin de medidas. Comisin de ConstructoresSistematizados. La Haya. Pases Bajos, 1972.

Publicaciones del INEN sobre Coordinacin Modular (agotadas)

- La prctica de la coordinacin modular en la construccin. Por Ing. Ral Estrada. Abril, 1974.

- La coordinacin modular y su aplicacin en la construccin. Abril, 1974

OECE Modular Coordination:Second report of EPA Project 174,

Coordinacin modular de la vivienda econmica. Naciones Unidas ST/SOA/90. Nueva York, 1971.

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Editado en la Imprenta del Instituto Ecuatoriano deNormalizacin, INEN, en 2000 ejemplares octubre1977.

Precio de venta al pblico