Edificación TECNOL.

Categoria:

Tecnología

I. Técnica. II. Industria. III. Formas y elementos constructivos modernos. IV. Historia.

1. TÉCNICA. Se denomina e. la acción y efecto de fabricar una construcción destinada a vivienda u otros usos similares (v. II, 1).

1. Bases de cálculo. Se entiende por carga cualquier acción, o conjunto de acciones, capaz de producir estados tensionales en una estructura, que deberá soportarlos y transmitirlos al cimiento. Las cargas pueden ser de dos tipos: Permanentes. Actúan siempre. Son el peso propio de la estructura y las cargas muertas debidas a elementos constructivos no resistentes. Sobrecargas. Pueden ser de explotación, ecológicas, de ejecución y excepcionales. Las primeras son las que se producen durante la vida de la estructura, pudiendo cambiar de posición dentro de ella y teniendo en ocasiones un efecto dinámico; se les llama también de uso. Las ecológicas incluyen las acciones de viento y nieve, los efectos producidos por variaciones de temperatura y humedad, asientos del terreno y efectos sísmicos. Las de ejecución son las que pueden producirse durante la fase de construcción, y las excepcionales aquellas imprevisibles que en caso de producirse superarían el valor de todas las restantes.

Para unificar el criterio del proyectista en la apreciación de las cargas existen en todos los países normas editadas por organismos competentes, tal es en España la Norma M.V.101, Acciones en la Edificación, del Ministerio de la Vivienda.

Una vez determinadas las cargas de cálculo, se evalúan las solicitaciones a partir de aquéllas, esto es, los esfuerzos a que está sometida la estructura en cada uno de sus puntos. Para el dimensionamiento que sigue se utilizan las secciones donde aquellos esfuerzos alcancen mayor valor (solicitación pésima). Es de hacer notar que en la determinación de solicitaciones, ha de considerarse el conjunto de la estructura, pues cada pieza no resiste por sí sola sino que coopera con las demás. Este reparto de esfuerzos no puede hacerse de forma exacta, sino por métodos iterativos aproximados.

En el dimensionamiento, se aplican los principios de la resistencia de materiales, que permite llegar a unas dimensiones a partir de los esfuerzos hallados.

2. Elementos estructurales. Las estructuras utilizadas en e. están constituidas casi siempre por una serie de pórticos paralelos entre sí, que son los elementos propiamente resistentes, encargados de transmitir las cargas al terreno. Los pórticos constan de elementos horizontales (vigas), que por medio de elementos verticales (pilares) llevan las cargas al cimiento, que es la parte de la estructura que actúa directamente sobre el terreno. Entre los pórticos existen elementos de arriostramiento (vigas de atado o correas).

Estructuras de madera. Hoy en día es un material poco utilizado aunque reúna las siguientes ventajas: excelente resistencia a tracción, aceptable resistencia a compresión, magnífico aislamiento y gran belleza. Por el contrario, su mayor inconveniente es su envejecimiento y fácil ataque por el agua, el fuego y ciertos agentes bióticos como termitas, carcoma, etc., lo que ha causado el que hoy sea de rara utilización.

Estructuras de hormigón armado. Sus mayores ventajas son: excelente comportamiento resistente, buena impermeabilidad y gran durabilidad. Asimismo, no es atacado por el fuego, por lo que es seguro en caso de incendios. Su aspecto ha sido considerado antiestético durante mucho tiempo, pero cada vez es de mayor aceptación, incluso en aquellos elementos que hayan de quedar descubiertos. El máximo inconveniente del hormigón armado es la dificultad de su ejecución, que lo hace inaceptable cuando se desea una gran rapidez de e. También plantea problemas el hormigonado en tiempo frío. Estos inconvenientes se solventan aplicando técnicas de prefabricación, cada vez más utilizadas.

Las secciones más empleadas son la rectangular, en pilares y vigas, y la constituida en forma de T, que tiene la ventaja de eliminar la parte del hormigón, que no actúa realmente, en elementos que trabajen a flexión (v. IV, 4).

Estructuras metálicas. Desde el punto de vista de la rapidez son inmejorables, pues es suficiente realizar la unión entre las diferentes piezas que siempre son prefabricadas. Las vigas y pilares se forman con perfiles laminados de acero, de secciones: 1, T, U y L, y por combinación de éstos entre sí y con chapas macizas o aligeradas. En el hormigón armado, las uniones no plantean problemas por presentar absoluta continuidad con el resto, de la estructura, pero en las estructuras metálicas sí que existe una discontinuidad, si bien con medios de unión adecuados es posible lograr continuidad de propiedades en dichos puntos. Los medios de unión citados pueden ser: roblones, tornillos con tuercas y cordones de soldadura, siendo este último el más usado por asegurar la continuidad de manera más perfecta.

Los inconvenientes del acero frente al hormigón armado son su ablandamiento a altas temperaturas que lo hace peligroso en caso de incendio, así como su fácil oxidación si queda a la intemperie. Estos problemas se palían, respectivamente, mediante un recubrimiento con hormigón u otro tipo de enlucido y el revestimiento con pintura de minio o galvanizado.

Otras estructuras. En edificios de uso público, como iglesias, estadios, fábricas, etc., puede ser necesario dejar espacios diáfanos de gran amplitud, lo que trae consigo la realización de vigas de gran luz. En estos casos es de excelente aplicación el hormigón pretensado y postensado, como elemento competidor del acero, de modo que son factores económicos y estéticos los que deciden la aplicación de uno u otro. A veces, en estructuras poco importantes, se utilizan pilares de ladrillo macizo, con aparejos que den una sección compacta o dejando un hueco central que ocupa un pilar de hormigón armado de pequeña sección. Con este tipo de pilares se utilizan generalmente vigas metálicas; éstas nunca deben cargar sobre el pilar sin intermedio de una placa de reparto, que suele ser de acero, y tiene por misión que las cargas se distribuyan en la sección del pilar de la forma más homogénea posible.

Si bien la mayoría de las estructuras utilizadas en e. responde al tipo pórtico al que hasta ahora nos hemos referido, el avance de la técnica, unido al descubrimiento de nuevos materiales o al perfeccionamiento en la fabricación de los ya existentes, hace que cada vez, con mayor profusión, se utilicen otros tipos de estructuras. Sobre todo en edificios de uso público (iglesias, salas de exposiciones, cines, etc.), son cada vez más frecuentes las estructuras laminares de hormigón armado o pretensado, que permiten una gran variedad de formas, y también se utilizan principalmente las cubiertas en forma de superficie reglada. Entre los materiales nuevos destaca el aluminio por el amplio campo de utilización que admite, no sólo como elemento decorativo sino también resistente. Así, resultan espléndidos los entramados a base de piezas de aluminio y en forma de cúpula para cubrir grandes espacios, sobre todo si la estructura es provisional y debe trasladarse de lugar.

3. Forjados y cubiertas. Las cargas exteriores deben ser transmitidas a las vigas de la estructura por las superficies horizontales sobre las que actúan directamente. Éstas, que reciben el nombre de forjados, deben tener las siguientes características: resistencia frente a las cargas, pequeño espesor, impermeabilidad y buen aislamiento. La solución que parece más inmediata es una losa de hormigón armado, que reúne perfectamente estas condiciones, pero resulta cara y demasiado pesada, por lo que es de limitada aplicación. El forjado típico se forma por elementos resistentes (viguetas), que transmiten las cargas a las vigas, y elementos inertes (bovedillas), lo más aligerados posible, que cargan sobre las viguetas. Éstas serán de madera, acero u hormigón armado, generalmente prefabricadas. Las bovedillas, por su parte, son piezas huecas de cerámica u hormigón.

La cubierta es el elemento, plano o no, que forma la parte superior del edificio y que habrá de soportar la acción de la intemperie y las sobrecargas ecológicas que puedan producirse. Con este fin, no deberá realizarse perfectamente plana, sino que siempre habrá de tener una ligera pendiente para evacuar el agua de lluvia, a la cual se procurará concentrar en algún punto o puntos de la cubierta, desde donde se llevará al alcantarillado mediante conducciones adecuadas. Como materiales de cubrición, se utilizan la teja árabe, la teja plana, planchas de pizarra, metálicas, de fibrocemento y de plástico. Son de destacar la teja, por la tradición que tiene en España, donde es de fácil producción, lo que, unido a su indudable belleza, hace que se siga utilizando a pesar de su difícil puesta en obra; también el fibrocemento, que en forma de placas onduladas es muy empleado por su fácil colocación y excelente comportamiento.

4. Cerramientos. En los elementos de cerramientos vertical se distinguen muros y tabiques, según que tengan o no una misión resistente unida a la de aislamiento.

Muros. Suelen ir en las fachadas del edificio o en ciertas partes del interior, como cajas de ascensores o separaciones de viviendas. Los materiales utilizados son: ladrillo, madera, piedra y hormigón. La madera y la piedra, inmejorables desde el punto de vista estético, resultan de elevado precio dadas las dificultades de ejecución, por lo que hoy su empleo se limita a revestimientos de muros, con fines decorativos, excepto en países donde la abundancia de estos materiales, unida al bajo coste de la mano de obra, permite continuar utilizándolos.

En España, indudablemente por herencia árabe, el ladrillo se usa con profusión. Han existido épocas en que se despreciaba su aspecto estético, pero hoy se le ha vuelto a conceder el valor que indudablemente tiene, pues la perfección a que se ha llegado en su fabricación permite obtenerlo de diferentes colores y con mayor o menor brillo; estos factores, unidos a la posibilidad de realizar muy diferentes aparejos, lo convierten en un importante elemento decorativo.

Tabiques. Concurren dos circunstancias que los hacen muy diferentes de los muros: no tener una misión resistente e ir revestidos en la mayor parte de los casos.

De aquí que, al menos en España, se utilice con este fin un material de poco valor como es el ladrillo hueco, doble o sencillo, y la rasilla, similar, pero de espesor menor. Estas piezas se colocan "a panderete", esto es, con su dimensión menor perpendicular al plano del tabique. Pueden utilizarse otros materiales, como piezas huecas de mortero y planchas de yeso, buscándose en todo caso facilidad de ejecución del tabique y despreciándose el aspecto estético, pues carece de importancia en un elemento que ha de recubrirse posteriormente.

Un elemento de características diferentes al muro tradicional, que se usa cada vez más, es el muro-cortina, consistente en paneles de aluminio y vidrio u otros materiales que constituyen la fachada, apoyando en la estructura a través de un ligero entramado. Estos muros-cortina tienen sobre los materiales tradicionales de cerramiento las siguientes ventajas: ligereza, independencia de la estructura y fácil colocación, por tratarse de piezas prefabricadas de gran tamaño. Además admiten una gran variedad de formas, colores, distribuciones, etc., lo que resulta de gran interés estético.

5. Revestimientos. Si se desea, p. ej., ocultar una fábrica a la vista, es preciso recubrirla, buscándose, como misión secundaria en este revestimiento, una mejora de la resistencia.

Los revestimientos que van a quedar a la intemperie deberán ser capaces de resistir la acción de los agentes atmosféricos. Con tal fin se utiliza un enfoscado de mortero de cemento, seguido de un enjalbegado con lechada de cal. Como terminación, un revoco pétreo, un estuco, o bien un revestido con placas de madera, piedra natural o artificial, cerámica, etc. Aquí se aprecia el interés del ladrillo como material de cerramiento, que evita todas estas operaciones. De cualquier modo, se tiende a que los elementos estructurales y de cerramiento queden a la vista, por lo que cada vez es más frecuente la existencia de paramentos de hormigón sin recubrir. En cerramientos interiores se utiliza un guarnecido con cal o yeso negro, un blanqueo con yeso y un material agradable a la vista como terminación: pintura, papel, chapado de madera, alicatado, etc. Los forjados también han de revestirse, constituyendo sus caras, una vez tratadas, los suelos y techos del edificio. En los suelos se persigue una misión resistente, sobre todo en talleres, naves industriales, etc., donde suele usarse un pavimento continuo de mortero de cemento. En otros lugares, en que se persigue el logro de un fin decorativo unido a la misión resistente, pueden emplearse diversos materiales con la característica común de venir preparados en forma de pequeñas piezas prefabricadas con el fin de facilitar su colocación. Tales son lospisos de madera, como la tarima y el parqué; los de materiales cerámicos, como el baldosín y el gresite; y los fabricados con mortero de cemento, como la baldosa hidráulica y el terraza. Este último pavimento tiene gran belleza y está compuesto de un mortero coloreado, con un árido que suele ser mármol; cuanto mayores sean los fragmentos de árido, mayor será la calidad del terrazo. Resulta así un suelo lujoso y de gran resistencia, ideal para lugares públicos. como museos, cines, etc. NoEDIFICACIÓN 1obstante, la importancia del pavimento va disminuyendo, pues la tendencia de la decoración moderna es alfombrar la totalidad de la superficie del local de que se trate, ocultando la naturaleza del pavimento.

6. Aislamientos. A la humedad. La presencia de humedad de un edificio puede tener tres orígenes: agua freática del terreno, lluvia y condensación interior. El nivel freático se ha de mantener lo suficientemente profundo para que no alcance las partes más bajas del edificio, lo que se consigue mediante drenes (zanjas rellenas de piedra) o con pozos que se agotan mediante bombas. Para mayor precaución conviene dejar una cámara de aire de unos 15 a 25 cm. entre el terreno y el primer forjado. Otra posible solución es el patio inglés, consistente en dejar un espacio abierto entre el muro del edificio y otro de contención que evita que el terreno entre en contacto con aquél. Por último, pueden usarse materiales hidrófugos mezclados en el hormigón y capas de ladrillo especialmente compacto, láminas de cobre, de cartón embreado o de plástico, interpuestas entre el terreno y la construcción.

Térmico y acústico. Los cerramientos que den al exterior deben estar constituidos de tal forma que proporcionen aislamiento frente a la temperatura y el ruido. Por eso, excepto si se utilizan bloques de hormigón aligerado, que por sí solo es un estupendo aislante, conviene la construcción de cámaras de aire en el interior de los muros, así como en los suelos y tabiques, para lograr el aislamiento entre dos viviendas o locales contiguos. En el interior de estas cámaras conviene colocar materiales que mejoren las cualidades aislantes, como viruta, serrín o escoria granulada en suelos, y planchas de corcho, escorias, amianto, etc., que pueden fijarse, para elementos verticales. Otros materiales aislantes de aplicación más moderna pero cada vez más extendidos, son la fibra de vidrio y diversos plásticos como el poliuretano, que en planchas o en gránulos constituye un excelente aislante acústico.

Impermeabilización de la cubierta. Como se explicó anteriormente, las cubiertas se construyen a partir de elementos prefabricados. Hay que conseguir que se dispongan de tal forma que las juntas entre ellos no constituyan un punto débil para el paso del agua, asegurándose la impermeabilidad que esto supone por sí mismo, mediante la adición de capas de cartón embreado o con ciertos plásticos.

Juntas. En una estructura es preciso dejar juntas, esto es, separaciones entre algunos elementos de la misma, que puedan absorber sus dilataciones, las cuales, de no ser así, darían lugar a esfuerzos y deformaciones de la estructura. Estas juntas se disponen según planos verticales paralelos, cada 10 a 20 m. en edificios de hormigón. La más sencilla forma de resolverlas es sustituir la continuidad en vigas y forjados por apoyos con interposición de tacos de madera, fibrocemento, chapas o rodillos metálicos y capas de neopreno, que es un tipo de goma. Como la junta ha de ser impermeable, se debe insertar en las dos piezas entre las cuales se sitúa; la junta ha de ser un elemento flexible que permita el corrimiento relativo sin que se pierda la continuidad. Con tal fin se utilizan láminas de cobre o neopreno que se recubren de betunes asfálticos.

7. Servicios. Saneamientos. Las instalaciones de saneamientos tienen por finalidad eliminar las aguas pluviales

y residuales. La eliminación de las primeras se ha tratado anteriormente; en cuanto a la residuales, presentan el problema adicional de los malos olores, que también habrán de ser eliminados. La instalación de un saneamiento consta de los siguientes elementos: los aparatos sanitarios; sus desagües formados por tuberías de plomo; una primera serie de sifones; las bajantes, que son tuberías de materiales inoxidables como tierra cocida, gres, fundición o fibrocemento; una segunda serie de sifones y un albañal, que es una galería de hormigón o ladrillo enlucido que, por medio de un sifón general, comunica con el colector o alcantarilla. La interposición de tres sifones en cualquier posible recorrido del agua tiene por objeto evitar que puedan descargarse todos simultáneamente, dejando de circular el agua. Por otra parte, las habitaciones donde haya aparatos sanitarios deben comunicar directamente con la atmósfera. En zonas urbanas donde los edificios tienen poca fachada por cada vivienda, esto no es posible por lo que se acude a construir chimeneas de ventilación individuales o en shunt, y, en ocasiones se recurre a la circulación forzada de aire gracias a la instalación de ventiladores.

Otras instalaciones. La de calefacción (v.) consta de un cuarto de caldera donde, además de ésta, se instalan los aparatos de medida y control; una red de distribución, constituida por tuberías de acero que circulan por el interior de las paredes, y, por último, los radiadores que son de fundición o chapa de acero lo más aligerados posible. Los combustibles usados son carbón, fuel-oil o butano. Cada vez se utilizan más calefacciones eléctricas del tipo denominado "calor negro". La instalación de aire acondicionado (V. AIRE III) es propia de climas rigurosos y edificios de lujo, no se ha generalizado más por resultar cara de primera instalación y mantenimiento. Puede ser por medio de aparatos independientes para cada habitación o centralizada, con una distribución por medio de conductos de escayola o chapa. Las instalaciones de agua caliente y fría deben dimensionarse generosamente por su importancia en el logro de un nivel de confort. Las redes de distribución están formadas por tuberías de plomo para el agua fría y hierro galvanizado para el agua caliente. Similares son las instalaciones de gas-ciudad.

Por último, las conducciones eléctricas, telefónicas, antenas colectivas de TV, etc., deben ir protegidas en el interior por tubos de goma o metálicos, empotrados en los elementos de la construcción, pero con cajetines en algunos puntos para permitir el acceso desde el exterior, de forma que una avería localizada no inutilice la totalidad de una instalación.

Carpintería. El material tradicional en puertas y ventanas fue siempre la madera, con el defecto de sufrir hinchamiento por la humedad, lo que ocasiona ruidos y deficiencias en su comportamiento. Por eso, en ventanas que están en contacto inmediato con la intemperie se utiliza cada vez más la carpintería metálica de acero o aluminio.

Escaleras. Al proyectar una escalera han de cuidarse los siguientes aspectos: situación correcta y de fácil acceso al interior del edificio, peldaños dimensionados de forma que resulte cómodo su uso, pavimento no deslizante, buena iluminación y buen aislamiento frente al fuego. No obstante, con las alturas hoy habituales en e. es siempre precisa la instalación de ascensores o escaleras mecánicas.

V. t.: ARQUITECTURA III, IV.

F. M. GARCÍA-ORDÓÑEZ.

BIBL.: R. M. E. DIAMANT, Aislamiento térmico y acústico, Barcelona 1967; H. P. DOLINGER, Material, estructura, ornamento, Barcelona 1966; M. FENGLER, Estructuras resistentes y elementos de fachada, Barcelona 1968; M. GUERCI, Tipologia delle strutture, Milán 1961; K. GATZ, Edificios con estructura metálica, Barcelona 1968; W. MEYER-BOHE, Prefabricación, Barcelona 1969; MINISTERIO DE LA VIVIENDA, Norma M.V.101, Madrid 1962; E. NEUFERT, Arte de proyectar en Arquitectura, Barcelona 1964; R. SCHINDLER, Tratado moderno de construcción de edificios, Barcelona 1966; P. G. WIESCHEMANN, Edificios de hormigón, Barcelona 1969.