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Generalidades
El techo es la parte m�s esencial de una casa (una casa sin techo no puede ser considerada casa). Este es la parte que m�s cuesta, por el �rea y orientaci�n es la parte m�s expuesta a los elementos y es la responsable principal de la confort interior y de los da�os ocasionados durante terremotos y huracanes. Un techo durable bien dise�ado puede compensar una gran cantidad de problemas que podr�an surgir en otras partes de la edificaci�n.
Sin embargo, los aspectos t�cnicos no son los �nicos determinantes del dise�o del techo. Muchas culturas tradicionales dan mayor importancia a otros criterios, tales como la creencia religiosa, estilos de vida locales y estatus social, y estos deben ser respetados en el dise�o de esquemas para viviendas, especialmente para evitar la monoton�a deprimente de las zonas residenciales de hoy en d�a que son muy parecidos en todas las partes del mundo.
Ya que los aspectos tradicionales, no t�cnicos son importantes en el dise�o de techos, �stos no pueden ser tratados en un libro orientado tecnol�gicamente como �ste. A continuaci�n resumiremos los diferentes tipos de techo y los principales criterios para el dise�o de techos en las dos principales regiones clim�ticas, esto es aquellas que son predominantemente c�lido h�meda y aquellas que son predominantemente c�lido-seco.
Tipos de Techo Comunes
Techos Planos
• Estos pueden ser l�minas, losas monol�ticas o estructuras reticuladas espaciales, o sistemas simples que empleen vigas, durmientes y elementos de recubrimiento de luces peque�as.
• Por definici�n, los techos con una inclinaci�n menor de 10� del plano horizontal son clasificados como techos planos. Para que el agua de la lluvia corra se necesita una pendiente de 2� como m�nimo.
• Los vientos fuertes tienden a levantar el techo por succi�n, por ello los techos planos son menos adecuados en �reas propensas a los huracanes.
• Los techos planos son m�s comunes en regiones predominantemente c�lido-seco, con poca precipitaci�n anual. Los techos proporcionan espacio adicional (para actividades dom�sticas y dormir en la noche) y facilita las ampliaciones verticales de las edificaciones.
• Las cubiertas de l�minas deben ser colocadas en pendiente son grandes traslapes. Una alternativa ingeniosa de las l�minas corrugadas son las canaletes (elementos para techados de asbesto cemento en forma de artesa) que pueden cubrir habitaciones enteras sin estructuras de soporte, ahorrando as� material, costos y tiempo de instalaci�n. Un buen material, en t�rminos de resistencia y durabilidad, es el asbesto cemento, que es m�s probable que no sea empleado en pa�ses en desarrollo en el futuro (debido a sus peligros contra la salud). No obstante, las canaletas de hierro galvanizado (ejem. las producidas en M�xico) son una buena alternativa, la investigaci�n del fibro concreto continua, producir�n como resultado una alternativa igualmente buena para el asbesto cemento.
• Los techos reticulados espaciales, constan de tres piezas de soporte trianguladas dimensionalmente, son especialmente adecuadas para techos de gran vano. Tienen gran rigidez lateral y s�lo requieren cubiertas de techos ligeras.
Techos con Pendiente
• Estos pueden ser techos con una sola agua, de 2 aguas y de 4 aguas, ya sea de l�minas o losas monol�ticas o con un sistema de viguetas, vigas, cerchas o estructuras espaciales.
• Los techos con pendiente son m�s comunes en regiones predominantemente c�lido h�meda con fuertes lluvias.
• Los de menores pendientes son m�s baratos, requieren menos construcci�n de muros y menos material para el techado (menor superficie de techo), pero las fuerzas de succi�n son m�s fuertes con pendientes de 10�. En �reas de huracanes, las m�nimas pendientes de techo deben ser de 30� (aprox. 1:1.7 � 58%) y deben evitarse aleros anchos (necesarios para dar sombra y proteger contra la lluvia).
• Los techos de dos aguas dejan los muros extremos expuestos; los techos a cuatro v�rtices protegen todos los muros, ahorran costos y �rea de muro, son menos susceptibles a ser da�ados por el viento, pero son m�s dif�ciles de construir.
• Los techos de las casas con patio deben tener pendiente hacia el interior para un mejor clima en los interiores y para facilitar la recolecci�n del agua de la lluvia.
• Aunque la pendiente del techo se da en grados, los �ngulos son dif�ciles de medir en el lugar de la obra. Por lo tanto, las pendientes de techos deber�an ser expresadas en relaciones simples entre la altura y la luz (ejem. 1:1; 1:2.5; 1:10), preferiblemente en n�meros redondos.
• Ya que la principal funci�n de las pendientes de techo es drenar el agua de la lluvia, mientras menor es la permeabilidad del material del techo, menor pendiente es requerida. Por ello, cada material tiene su propia pendiente apropiada, tal como se muestra en la siguiente tabla.
| Material para Cubrir Techos | Pendiente M�nima Ratio | Requerida Angulo |
| Techo de paja y hierba | 1:1 | 45� |
| Bardas de madera: | ||
| - Madera no tratada | 1:1 | 45� |
| - Madera impregnada a presi�n | 1:1.5 | 33� |
| Tejas de techo de fibro concreto y arcilla cocida: | ||
| - Tejas planas y tipo Espa�olas | 1:1.5 | 33� |
| - Tipo romanas (sin membrana impermeable) | 1:2 | 26� |
| - Tipo romanas (con membrana impermeable) | 1:3 | 18� |
| L�minas corrugadas de hierro galvanizado: | ||
| - Con extremos salientes (esto es, m�s de una l�mina en la direcci�n de la ca�da) | 1:3 | 18� |
| - Sin extremos salientes (esto es, una l�mina entre la cumbrera y los aleros) | 1:5 | 11� |
| Canaletas (elementos en forma de artesa, sin extremos salientes) | 1:10 | 05� |
Techos Curvos
• Estas incluyen b�vedas c�pulas, techos tensores ligeros estructuras laminares y de cuerda de arco y una variedad de tipos m�s sofisticados.
• Los techos en forma de c�pula y b�veda son comunes en climas c�lidos seco: el �rea superficial curva que es considerablemente mayor que el de la base, recibe menos calor solar por �rea unitaria, disminuyendo as� las temperaturas en las superficies y facilitando la re-radiaci�n despu�s de la puesta del sol. Sin embargo, la ac�stica en el interior de la c�pula pueden ser muy insatisfactorias.
• Las c�pulas y b�vedas de mamposter�a son probables que se caigan con los movimientos s�smicos, mientras las estructuras de laminares y de cuerda de arco pueden soportar f�cilmente dichos peligros.
• Los techos tensores, que emplean un sistema de membranas resistentes sobre cables o cuerdas, pueden cubrir amplios vanos, son relativamente econ�micos, pero inestables aerodin�micamente con cubiertas ligeras, y por ello, general mente son empleados para estructuras temporales.
Techos para Climas C�lido H�medo
• Los techos con pendientes con amplios aleros son ideales para facilitar el r�pido drenaje del agua de las lluvias y para proteger y dar sombras a las aberturas y muros exteriores: deben evitarse las lima hoyas horizontales y las canales internas, ya que estos acumulan agua y suciedad.
• Los techos planos con buenos drenajes son comunes en climas compuestos y de altura con estaciones c�lida seca, que permiten dormir y realizar actividades sobre los techos.
• Los requerimientos primarios para los materiales de techo (estructuras de soporte y cobertura): baja capacidad t�rmica (para evitar que el calor se aumente, el cual no puede ser disipado por la noche, ya que no hay descenso de temperatura); resistencia a la penetraci�n de la lluvia, suficientemente permeable para absorber la humedad (ejem. condensaci�n, vapor de agua) que es liberado cuando el aire est� m�s seco; resistencia a los hongos, insectos, roedores y radiaci�n solar; buena reflectancia (para reducir la acumulaci�n de calor y los movimientos t�rmicos); resistencia a los impactos (granizos, ca�das de cocos, vandalismo, etc.); resistencia a las fluctuaciones de la humedad y la temperatura; no contener materiales t�xicos (especialmente si el agua de lluvia es recolectada de los techos).
• Los techos ventilados (con doble capa) son m�s efectivos en proporcionar buenas condiciones de vida en interiores: la capa exterior da sombra al revestimiento interior de la edificaci�n (reduciendo la acumulaci�n del calor); el calor que es acumulado entre las dos capas es retirado por la ventilaci�n transversal; la diferencia entre las temperaturas de los interiores y del espacio de aire ventilado no es tan grande como para causar problemas de condensaci�n; la humedad o lluvia que penetre o se forme dedujo de la capa exterior se evapora o escurre a lo largo de la superficie interior hacia los aleros, de modo que la capa interior del techo se mantenga invariable.
• La impermeabilizaci�n con una membrana a prueba de agua puede ser inadecuada ya que el vapor de apara no puede escapar y causar condensaci�n.
• Los materiales aislantes impiden liberar el calor durante las noches.
• Las aberturas en el caballete (techos con pendiente), o dedujo del entrepiso suspendido o techo plano, ayudan a descargar el calor acumulado.
• Deben considerarse medidas para aminorar el ruido, ya que los aguaceros tropicales pueden causar ruidos insoportables.
A - Ejemplos de Techos Ventilados (de la Bibl. 00.51)
B - Ejemplos de Techos Ventilados (de la Bibl. 00.51)
C - Ejemplos de Techos Ventilados (de la Bibl. 00.51)
Techos para Climas C�lido Seco
• Ya que el drenaje de las aguas de lluvia no es el principal requerimiento, los techos planos son m�s comunes, proporcionando espacio para dormir y realizar actividades exteriores.
Figura
• Los techos en forma de c�pulas y b�vedas tambi�n son comunes, proporcionando buen confort t�rmico.
• Los requerimientos esenciales para los materiales de techos (estructuras de soporte y cobertura): alta capacidad t�rmica (para absorber el calor solar durante el d�a y liberarlo durante la noche, cuando la temperatura desciende considerablemente); buena reflectancia (para reducir la acumulaci�n del calor y los movimientos t�rmicos); resistencia al agrietamiento (causado por ciclos repetidos de calentamiento y enfriamiento) y erosi�n (causado por la arena arrastrada por el viento); superficies lisas para evitar la acumulaci�n de arena y polvo.
• Los techos con doble capa (con suficiente espacio de aire para disipar el aire caliente y con las superficies superiores de cada capa dise�adas para reflejar el calor) pueden ser de materiales ligeros, con baja capacidad t�rmica, donde la capa exterior puede ser de material aislante.
• Los colectores de viento (torres con aberturas de cara en direcci�n principal del viento) son ventajosos para redireccionar los vientos hacia la edificaci�n.
En algunas regiones es deseable evitar el sol en el verano y emplear la radiaci�n solar para calentar las habitaciones por las ventanas durante el invierno. Este efecto puede obtenerse con un alero de techo apropiado. Su dimensi�n depende del �ngulo de la radiaci�n solar.
Resumen de los Materiales Comunes para Techo
| Material | Caracter�sticas |
| Tierra | Barata; buenas cualidades t�rmicas; construcci�n posada; s�lo adecuado para casas en climas secos; no recomendado en �reas s�smicas. |
| Tejas de Suelo Estabilizado | Baratas; f�cil manipulaci�n; construcci�n ligera; producci�n local de tejas; la resistencia a la lluvia s�lo es efectiva con �sobre� - estabilizaci�n, perdiendo as� su ventaja econ�mica; mediana resistencia a los huracanes. |
| Tejas de Arcilla Cocida | Costo medio; f�cil manipulaci�n; construcci�n ligera; buena resistencia alas lluvias y huracanes; sin embargo, la producci�n de tejas consume bastante energ�a. |
| Concreto Reforzado | Caro; construcciones resistentes, pesadas; adecuado para la mayor�a de los climas: resistente a la mayor�a de fen�menos naturales; pero su limitada disponibilidad y el alto costo del cemento lo hace menos recomendable para viviendas de bajo costo de un solo piso. |
| Tejas | Costo bajo a medio; material adecuado para producci�n en pueblos; buena calidad t�rmica y resistencia a lluvias y huracanes |
| L�mina de hierro corrugado | Costo medio; f�cil manipulaci�n y transporte; buena resistencia a las lluvias; mala calidad ac�stica y t�rmica; buenas para �reas s�smicas; buena resistencia contra termitas y hongos |
| Bamb� | Costo bajo a medio; f�cil manipulaci�n; buena resistencia a las lluvias; bueno para �reas s�smicas; baja resistencia a huracanes; f�cilmente atacado por agentes biol�gicos y el fuego. |
| Techo de Paja | Barato; f�cil manipulaci�n; se degrada r�pidamente; atrae insectos; presenta peligro de incendio |
Los techos de hierbas (techos de barro con revestimiento de hierbas sembradas), que se est�n volviendo populares en algunos pa�ses industrializados, tienen diversas ventajas: empleo de material natural, local; mantenimiento de microclima de interior y exterior moderados (equilibro entre la humedad y la temperatura); generaci�n de oxigeno y humedad; alta estabilidad debido al refuerzo de las ra�ces; buena absorci�n ac�stica. En climas c�lidos, pueden surgir problemas en la estaci�n seca, necesitando regar los techos para mantener el crecimiento de las hierbas, y los techos pueden atraen insectos y peque�os animales, que pueden da�ar a las personas. Se necesita investigaci�n para encontrar soluciones aceptables.
Nota: Las L�minas de techo de fibracemento deben eliminarse debido a su pobre resultado.
Generalidades
Los sistemas de construcci�n generalmente se entienden como m�todos de construcci�n industrializados, que involucran un alto grado de prefabricaci�n, para reducir al m�nimo el trabajo en el lugar de la obra. Las mayores ventajas son:
En pa�ses industrializados, en los cuales se desarrollaron estos sistemas y en donde se ha alcanzado un alto grado de perfecci�n, hay la ventaja adicional de emplear menos mano de obra, incurriendo en menores costos laborales y consecuentemente menores costos de construcci�n. Esto es raramente una ventaja en los pa�ses en desarrollo, en donde los costos de mano de obra son menores y se busca crear mayor empleo. Adem�s, el elevado insumo de capital, que requiere a menudo equipo y maquinaria importados, hace que los m�todos de producci�n industrializados sean m�s caros que las construcciones convencionales (Bibl. 00.34).
Sin embargo, hay circunstancias en pa�ses en desarrollo en los cuales se justifican los sistemas industrializados, por ejemplo, en viviendas de emergencia y construcci�n en lugares remotos. Pero, en general, los sistemas completos de prefabricaci�n continuar�n siendo la excepci�n y no la regla en construcciones de bajo costo, sin embargo hay gran potencial en el desarrollo de la prefabricaci�n parcial, la coordinaci�n dimensional y la simplificaci�n de procesos para la provisi�n de construcciones de alto nivel a mayor velocidad y menor costo.
Rechazar completamente los sistemas industrializados es una falta de visi�n as� como lo es menospreciar totalmente los m�todos de construcci�n tradicionales. Las soluciones innovadoras prometedoras para pa�ses en desarrollo siempre emplean algo de ambos, como por ejemplo, techados de fibra concreto y el empleo de materiales sustitutos del cemento producidos con desechos agr�colas e industriales.
Ejemplos de Sistemas de Construcci�n
En este libro, el t�rmino �Sistemas de Construcci�n� es tratado en un sentido amplio La secci�n titulada Ejemplos de Sistemas de Construcci�n incluyen m�todos de construcci�n, en los cuales el grado de prefabricaci�n varia enormemente, as� como los m�todos innovadores, tradicionales y convencionales, en los cuales las cualidades inherentes a cada material est�n bien demostradas.
Por ello, los ejemplos muestran sistemas con diferentes objetivos:
Tambi�n se pudo incluir una gran cantidad de otros interesantes ejemplos, pero la elecci�n esta regido principalmente por la disponibilidad de informaci�n y el intento de cubrir un amplio rango de materiales y t�cnicas de construcci�n.
