Elementos estructurales y de equipamiento
1. Características constructivas del espacio
Los elementos estructurales están conformados por elementos resistentes, normalmente no visibles o integrados en el diseño del espacio. El equipamiento, por su parte, engloba tanto instalaciones como equipos y maquinaria.
La percepción formal de un espacio, tanto exterior como interiormente, depende, en buena medida, de las características estructurales del edificio.
1.1. Estructura.
La estructura es el conjunto de elementos resistentes capaces de mantener sus formas y cualidades a lo largo del tiempo, bajo la acción de cargas y agentes exteriores a los que está sometida, es decir, la parte de la construcción que garantiza la función estática. También se define como el sistema de forma material que desvía las fuerzas hacia determinadas direcciones y las lleva hasta el suelo con la máxima eficiencia material y estética, y con una mínima obstrucción del espacio.
Una estructura debe responder a las siguientes exigencias:
- Estabilidad: garantizar el equilibrio.
- Resistencia: garantizar seguridad.
- Confortabilidad: garantizar servicio.
Tipos de estructura según material.
Tipos de estructura según forma.
Además, este conjunto de elementos debe contar con:
- Cimentación. Es la parte de la estructura encargada de transmitir las cargas del edificio al terreno. Toda cimentación debe quedar completamente enterrada.
Los sistemas de cimentación dependen del tipo de suelo, forma y dimensiones del edificio y situación del nivel freático. Se puede dividir, básicamente, en cimentaciones superficiales (zapatas o losas) y cimentaciones profundas (pozos, pantallas y pilotes o micropilotes).
- Estructura. La edificación moderna se caracteriza por la utilización de estructuras porticadas de hormigón armado, metálicas o de madera. El pórtico es un elemento compuesto de barras rectas: pilares y vigas. Estas estructuras porticadas se pueden dividir en elementos verticales y horizontales:
- Elementos horizontales: forjados (unidireccionales o reticulares), transmiten las cargas hasta los elementos verticales. Normalmente son losas de hormigón armado aligeradas con bovedillas cerámicas.
- Elementos verticales: pilares o muros, se encargan de transmitir las cargas hasta la cimentación.
La interacción de los distintos elementos estructurales en la reforma y ampliación de un edificio en altura, conlleva el siguiente proceso:
Debe haber una losa de cimentación de la que arranca la caja de ascensor, construida con pantallas de hormigón, además de un forjado y las escaleras. A continuación, se agregan los distintos forjados de planta tanto de hormigón como metálicos. Los forjados se apoyan en la retícula de pilares y llevan las cargas hasta la cimentación. Después, los cerramientos confinan el espacio mediante las cubiertas y la fachada. En cierto modo, los cerramientos son la piel que envuelve a la retícula estructural. Esta concepción es aún más evidente en el módulo ampliado, compuesto por una envolvente continua de fachada y cubierta, que oculta completamente la estructura, llegando así a la imagen final del edificio.
1.2. Cerramientos.
Se entiende por cerramiento todo elemento superficial que delimita y confina el espacio.
A) Fachada
Paramento exterior de un edificio, generalmente el principal. Puede tener:
- Fábricas: pequeñas piezas trabadas con mortero. Se pueden dividir en:
- Ladrillos: piezas de arcilla cocida, fundamentalmente tabique, tabicón y citara.
- Bloques: prefabricados de hormigón, de uso sobre todo industrial y en muros exteriores.
- Vidrio moldeado: conocidos como pavés, pueden ser transparentes, traslúcidos, e incluso coloreados.
- Placas y paneles: son elementos de mayor dimensión, que pueden apoyar en dos forjados consecutivos. Se dividen en:
- Hormigón: para fachadas con o sin aislamiento.
- Metal: tanto para fachadas como para cubiertas, normalmente con aislamiento.
- Cartón-yeso: usado en particiones interiores (tabiques) y trasdosado de fachadas.
Se pueden comparar las distintas fachadas de edificaciones modernas, teniendo en cuenta los elementos de los que constan. Puede darse una composición abstracta de elementos ciegos, resuelta con paneles de madera y componentes de cristal sobre una retícula de estructura metálica, o huecos acristalados que parecen más bien sustracciones al volumen general del edificio. En ocasiones, la fachada es el plano de encuentro entre el esqueleto metálico y la piel de vidrio, y en otras, las partes acristaladas se concentran para formar un gran mirador en un edificio hermético.
B) Cubierta
Constituye el cierre horizontal del espacio. Sus requerimientos son mayores debido a la necesidad de evacuar el agua de lluvia. Los tipos más comunes de cubierta son:
- Plana. La impermeabilidad se confía a una lámina de material polimérico que posee dicha característica. La más utilizada en la actualidad es la cubierta plana invertida. Debe su nombre a la inversión del orden tradicional de disposición de lámina y aislamiento. El uso de poliestireno extrusionado, como aislamiento, permite colocarlo encima de la impermeabilización, protegiéndola del sol y los cambios de temperatura. Las cubiertas planas pueden ser transitables o no transitables. Existen varios subtipos en función del material final de cobertura: ajardinada, de grava o de baldosa (tanto flotantes como adheridas).
- Inclinada. De teja o pizarra. La impermeabilidad se consigue gracias a la rápida evacuación del agua por efecto de la pendiente, que debe ser mayor de 15 grados. No obstante pueden incluir lámina impermeabilizante.
- Cubierta ligera. Uso industrial o espacios semiexteriores. Está formada por chapas de acero nervadas con o sin aislamiento.
- Cubierta acristalada. Son lunas de vidrio templado o laminar ensambladas en bastidores de acero o aluminio.
Cuando se habla de cubiertas de pequeñas edificaciones, las inclinadas de teja siguen siendo la tipología más utilizada, si bien cada vez con mayores variantes, como la de pizarra que es realmente una fachada inclinada y una cubierta plana. Las cubiertas acristaladas cada vez son más utilizadas por su contacto con el exterior, aunque debe estudiarse la protección solar.
La clasificación de grandes cubiertas es también muy extensa, destacando en primer lugar la laminar como ejemplo de ligereza y eficiencia formal. En este caso, está formada por paneles metálicos, en principio reservados para edificios industriales, pero que si son parte de una buena composición, pueden estar presentes en cualquier edificación. Por último, los grandes lucernarios como elementos acristalados de cubierta, permiten la interactuación de esta con el interior del edificio.
1.3. Revestimientos.
Son materiales usados superficialmente como cobertura sobre otros elementos constructivos. Sus requerimientos son:
- Proteger, básicamente, de la lluvia, la erosión y el fuego.
- Ocultar trazados de instalaciones y encuentros de elementos constructivos.
- Adecuar al uso mediante sus propiedades físicas o estéticas.
A) Clasificación según disposición
- Revestimientos continuos verticales:
- Enfoscado de mortero de cemento. Cuenta con diversos acabados, desde liso impermeable a muy rugoso. Es muy resistente y de uso exterior.
- Guarnecido de yeso. Aplicación en interiores que termina con un enlucido de yeso de mejor calidad.
- Revoco. Mortero de cemento con pigmentos. Puede ser monocapa o bicapa y cuenta con diversos acabados.
- Estuco. Revestimiento de alta calidad formado a base de capas de yeso, cal, arena y agua.
- Revestimientos continuos horizontales:
- Albero, engravillados, empedrados y adoquinados. Se usan en espacios exteriores.
- Tratamientos superficiales de solera de hormigón. Existen tratamientos previos como el hormigón pulido y el hormigón estampado; y tratamientos a posteriori, fundamentalmente, a base de morteros de resina.
- Revestimientos discontinuos, baldosas:
- Cerámica. Existen diferencias según su compacidad y absorción de agua. En el mercado hay una gran variedad, sobre todo de gres y gres porcelánico. Tienen infinidad de acabados, texturas y colores.
- Pétrea. Cuenta con grandes formatos y espesores.
- Terrazo. Baldosa económica formada por compresión de morteros y restos de piedra natural sobre una base de microhormigón.
- Pavimentos ligeros:
- Madera. Tablas de madera que forman entarimados rígidos o flexibles.
- Laminados. Producto sintético, variante técnica del entarimado de madera.
- Corcho, vinilos o cauchos. Son blandos para tráfico medio o intenso.
- Moquetas. Pueden ser naturales de lana o de fibras de nylon, acrílicas, de polipropileno o poliéster.
- Linóleo. Formado por aceite de linaza, resinas y corcho sobre una armadura de yute. Es excelente al tráfico pesado y al punzonamiento.
B) Clasificación según material
Son materiales de revestimiento y deben tener altas prestaciones tanto técnicas como estéticas. Existe una gran cantidad de materiales entre los que destacan los cerámicos, las maderas y los metales.
- Materiales cerámicos. Han sido usados desde la antigüedad y siguen satisfaciendo las necesidades de la construcción moderna. Además han evolucionado enormemente en prestaciones técnicas, terminaciones y aspectos superficiales.
El material cerámico es, básicamente, una combinación de arcillas y arenas silíceas, amasadas con agua y cocidas en horno. Una característica fundamental es su porosidad, existiendo desde baldosas de barro muy porosas al gres porcelánico, que es compacto y duro.
Las nuevas posibilidades técnicas permiten reproducir texturas como los adamascados o piezas con diferentes acabados en formas curvas. Otras veces, la manipulación va más allá de la textura para llegar a relieves que permiten efectos como el plegado u otras deformaciones. La otra gran vía del material cerámico como revestimiento está en el mosaico. Su adaptación a cualquier forma y la variedad de formatos, texturas o colores lo hacen muy atractivo, sobre todo para pequeñas superficies.
- Maderas. Al igual que la cerámica, la madera es un material ancestral que sigue siendo muy apreciado como revestimiento. Tiene propiedades resistentes, térmicas y acústicas pero su principal virtud está en sus cualidades estéticas. Igualmente, no hay que olvidar que la madera es el único gran material de construcción procedente de un ser vivo.
Por otro lado, la madera tiene como inconvenientes tradicionales su aumento de volumen con la humedad y los posibles ataques biológicos, si bien los tratamientos actuales minimizan estos problemas.
Existen infinidad de maderas, diferenciables tanto por sus propiedades físicas como por las estéticas. La idea preestablecida del concepto de madera puede corresponderse con la de pino, o también con un tablero de madera barnizada. Incluso, se puede pensar en algún tipo de laminado para suelos. Sin embargo, existen otras muchas maderas como la de cebrano o la de roble blanco. El wengé es una de las que más se utiliza en la actualidad.
- Metales. Tienen varias características que le confieren gran durabilidad: elevada resistencia, nula porosidad, resistencia superficial, resistencia al ataque químico, etc.
Los metales más utilizados como revestimiento son el acero, el aluminio y el cobre. Si bien estos se vienen usando desde la Revolución Industrial, su aplicación como revestimiento tiene menos de un siglo. Hoy en día, la industria ha desarrollado multitud de acabados y transformaciones, desde protecciones superficiales como anodizados o zincados; hasta manipulaciones de forma, para conseguir perfiles, planchas, tejidos, etc.
Los metales tienen muchas aplicaciones en construcción, una de ellas es como revestimiento, ya sea interior o exterior. Los más utilizados son el acero y el aluminio, con propiedades técnicas y estéticas comparables. Sin embargo, el cobre es cada vez más usado como revestimiento por su calidez cromática. Tanto el acero como el cobre se oxidan en contacto con el aire por lo que, de no ser protegidos, producen una capa de óxido superficial, formando materiales tan atractivos como el acero auto-oxidado, acero corten, y el cobre patinado. Además, los metales pueden ser fácilmente mecanizados para formar mallas, caso del aluminio estirado o un revestimiento de pequeñas chapas de cobre plegadas en cajón.
1.4. Vidrios.
El vidrio es un material que por sí solo define las características de muchos espacios. Su singular transparencia lo convierte en un material imprescindible en casi cualquier lugar.
Los vidrios existen desde la antigüedad, aunque desde hace aproximadamente un siglo su uso se extendió en todos los edificios, gracias a las nuevas técnicas industriales que permiten fabricar vidrios de gran tamaño y muy alta transparencia. Además, el vidrio es un material totalmente reciclable y no hay límite en la cantidad de veces que puede ser reprocesado. Al reciclarlo, no se pierden las propiedades y se ahorra una cantidad de energía de alrededor del 30% con respecto al vidrio nuevo.
En la actualidad, la industria del vidrio produce multitud de variantes, entre las que destacan:
- Vidrio doble o climalit. Consiste en dos o más lunas de vidrio convencional separadas por una cámara de aire deshidratado. Su comportamiento térmico y acústico mejora considerablemente.
- Vidrios laminados o de seguridad. El vidrio laminar o laminado consiste en la unión de varias láminas de vidrio mediante una película de butiral de polivinilo (PVB). Además, dicha película se puede incluir en prácticamente cualquier elemento de poco espesor: fotografías, telas, diodos LED (light-emitting diode o diodo emisor de luz), etc.
- Vidrio templado. El tratamiento de templado permite el curvado y la perforación del vidrio y, aunque sigue siendo frágil, al romperse lo hace en pequeños fragmentos. Es un vidrio de elevado coste, usado en elementos singulares.
- Vidrio coloreado. Normalmente, cuando se habla de vidrio coloreado se refiere a vidrios que contienen óxidos metálicos. Esta técnica limita el color del vidrio a ciertos tonos, siendo los más usuales el verdoso, el azulado, el rosáceo y el bronce. Otra forma más versátil y más económica de colorear un vidrio consiste en la interposición de una lámina de color entre las lunas de un vidrio laminado.
- Vidrio de baja emisividad. También se llama Low E y se emplea, exclusivamente, como vidrio interior en dobles acristalamientos, tipo climalit, mejorando en un 35% su capacidad de aislamiento térmico. También contribuye a disminuir la carga de irradiación solar. La cara revestida con la capa de baja emisividad en un vidrio de estas características, siempre debe quedar expuesta mirando hacia la cámara de aire del doble acristalamiento.
