La construcción de techos domésticos es el armazón y la cubierta del techo que se encuentra en la mayoría de las casas unifamiliares en climas fríos y templados. [1] Dichos techos se construyen principalmente con madera , adoptan diferentes formas y están cubiertos con una variedad de materiales .
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Los techos de madera modernos se enmarcan principalmente con pares de vigas comunes o cerchas de madera prefabricadas unidas entre sí con placas de conexión de cerchas . Los edificios con estructura de madera y los edificios históricos pueden estar enmarcados con vigas principales o cerchas de madera . Los techos también se designan como techos cálidos o fríos según cómo estén diseñados y construidos con respecto al aislamiento térmico y la ventilación del edificio . La inclinación o pendiente del techo de un techo inclinado está determinada principalmente por el material de recubrimiento del techo y el diseño estético. Los techos planos en realidad se inclinan hasta aproximadamente diez grados para eliminar el agua. Los techos planos en las casas se encuentran principalmente en regiones áridas . [2]
En zonas con fuertes vientos, como donde un ciclón o un huracán puede tocar tierra, la principal consideración de ingeniería es mantener el techo en su lugar durante tormentas severas. Cada componente del techo, como por supuesto el resto de la estructura, tiene que soportar las fuerzas de elevación de las altas velocidades del viento. Esto se logra utilizando amarres de metal fijados a cada viga o cercha. Esto normalmente no es un problema en áreas que no son propensas a fuertes vientos o condiciones climáticas extremas.
En el Reino Unido, un techo de tejas de hormigón normalmente tendría vigas a 600 mm (24 in) de distancia entre sí, listones de techo a 300 mm (12 in) de distancia entre sí y viguetas de techo a 400 mm (16 in) de distancia entre sí. En Estados Unidos todavía se utilizan unidades de medida imperiales y los elementos de la estructura suelen estar espaciados entre sí a dieciséis o veinticuatro pulgadas.
La estructura del techo puede interrumpirse para realizar aberturas como una chimenea o un tragaluz . Las chimeneas suelen construirse con un desviador de agua, conocido como chimenea de chimenea o de silla de montar , sobre la chimenea. Se utiliza un tapajuntas para sellar el espacio entre la chimenea y el material del techo.
Un techo de vigas simple consta de vigas que descansan sobre placas de pared horizontales en la parte superior de cada pared. [3] Los extremos superiores de las vigas a menudo se encuentran en una viga cumbrera , pero pueden unirse directamente a otra viga para formar un par de vigas llamadas pareja . Dependiendo del material de la cubierta del techo, se fijan listones horizontales , listones o correas a las vigas; o tablas, madera contrachapada o tableros de virutas orientadas forman la cubierta del techo (también llamada láminas o revestimiento) para sostener la cubierta del techo. Se utilizan correas inferiores o placas de correas más pesadas para soportar tramos de vigas más largos. Las vigas de amarre , que también pueden servir como vigas del techo, generalmente se conectan entre los extremos inferiores de las vigas opuestas para evitar que se extiendan y separen las paredes. Las vigas de collar o los amarres de collar se pueden fijar más arriba entre las vigas opuestas para mayor resistencia. Las vigas, tirantes y placas sirven para transmitir el peso de la cubierta a los muros del edificio.
Las cerchas prefabricadas para techos vienen en una amplia variedad de estilos y están diseñadas por el fabricante para cada edificio específico.
Las cerchas de madera también se construyen en una variedad de estilos utilizando juntas de madera o metal. Las vigas de madera pesadas que suelen estar espaciadas entre 240 cm (8 pies) y 370 cm (12 pies) se denominan vigas principales . Las vigas principales pueden estar mezcladas con vigas comunes o llevar correas comunes . [ cita requerida ]
La estructura del techo debe estar diseñada para soportar una carga estructural que incluya lo que se denomina carga muerta , su propio peso y el peso de la cubierta del techo, y una carga adicional llamada carga ambiental, como la nieve y el viento. Los techos planos también pueden necesitar estar diseñados para cargas vivas si la gente puede caminar sobre ellos. En los Estados Unidos, los códigos de construcción especifican las cargas en libras por pie cuadrado, que varían según la región. La carga y la distancia entre los soportes definen el tamaño y el espaciado de las vigas y cerchas. [4]
El material del techo, incluida la base y la cubierta del techo, está diseñado principalmente para repeler el agua. La cubierta también es un elemento importante de la arquitectura, por lo que los materiales para techos vienen en una amplia variedad de colores y texturas. La principal cubierta de techo [5] en las casas de América del Norte son las tejas de asfalto , pero algunas tienen otros tipos de tejas o techos de metal . Los techos de tejas y paja son más comunes en Europa que en América del Norte. Algunos materiales para techos ayudan a reducir los costos de aire acondicionado en climas cálidos al estar diseñados para reflejar la luz.
Las tejas asfálticas son el material para techos más utilizado en América del Norte y representan hasta el 75 % de todos los techos con pendiente pronunciada. Este tipo de material también está ganando popularidad en Europa debido a los menores costos de instalación. Las tejas asfálticas dominan el mercado de techos residenciales de América del Norte, porque suelen ser menos costosas [6] en comparación con otros materiales.
En el sur de Estados Unidos y México, los techos de tejas de arcilla también son muy populares, debido a su longevidad y su capacidad de soportar vientos huracanados con daños mínimos o nulos.
En Europa, los tejados de pizarra y tejas son muy populares. Muchos tejados de pizarra en Europa tienen más de 100 años y, por lo general, requieren un mantenimiento y reparaciones mínimos.
La ventilación del espacio del techo es necesaria para regular la temperatura en el interior del mismo. Sin una ventilación adecuada, la humedad puede provocar condensación intersticial dentro de la estructura del techo, lo que puede provocar graves daños estructurales, podredumbre húmeda o seca y puede arruinar el aislamiento.
La condensación en el espacio del techo es un problema mucho mayor hoy en día debido a: una ventilación mucho menos fortuita debido a envolventes de edificios más herméticas con ventanas y puertas de alto rendimiento y sin chimeneas. Esta envoltura más hermética significa que la temperatura del aire en los edificios ha aumentado, cuanto más cálido es el aire en el edificio, más vapor de agua puede transportar el aire.
A medida que la parte ocupada del edificio se ha vuelto más cálida, el espacio del techo se ha vuelto más frío, y el aislamiento de alto rendimiento y las membranas para techos han dado lugar a un espacio de techo frío.
Cuando el aire cálido y húmedo de abajo sube al espacio frío del techo, comienza la condensación a medida que la temperatura del aire desciende al "punto de rocío" o cuando el aire cálido entra en contacto con alguna de las superficies frías del techo.
La mayoría de los materiales de construcción son permeables al vapor de agua; el ladrillo, el hormigón, el yeso, la madera y el aislamiento pueden ser víctimas de la condensación intersticial . Por eso, las normas de construcción del Reino Unido exigen que los tejados estén ventilados, ya sea mediante el uso de respiraderos en el alero, respiraderos en la cumbrera o tejas o tejas de ventilación de repuesto. [7]
La ventilación de la cubierta del techo acelera la evaporación del agua de las fugas o la condensación y elimina el calor, lo que ayuda a prevenir las presas de hielo y ayuda a que las tejas de asfalto duren más. Los códigos de construcción en los EE. UU. especifican tasas de ventilación como un mínimo de 1 pie cuadrado (0,093 m 2 ) de abertura por cada 150 pies cuadrados (14 m 2 ) (1:150) con una relación de 1:300 en algunas condiciones. [8] El aire caliente se eleva, por lo que el aislamiento del techo está diseñado para tener un valor r más alto y el aislamiento a menudo se instala entre las vigas o cabrios del techo. Un techo adecuadamente aislado y ventilado se llama techo frío . Un techo cálido es un techo que no está ventilado, [9] donde el aislamiento se coloca en línea con la inclinación del techo. [10] Un techo caliente es un techo diseñado para no tener ventilación y tiene suficiente aislamiento impermeable al aire en contacto con el revestimiento para evitar la condensación [11] como cuando el aislamiento de espuma en aerosol se aplica directamente en la parte inferior o superior de la cubierta del techo o en algunos techos tipo catedral. [12]
Un diseño más reciente es la instalación de una cubierta de techo con espuma con respaldo de aluminio junto con una segunda cubierta que tiene un espacio de aire separado de la espuma con respaldo de aluminio para permitir que el aire fluya verticalmente hacia una salida de ventilación en la parte superior del techo; es un diseño de doble cubierta con un espacio de aire. Este diseño mejora la eficiencia. [13]
En Oriente Próximo , desde la época romana, durante toda la Edad Media y hasta principios del siglo XX, los tejados de las casas se construían de la siguiente manera: primero disponían las vigas de madera sobre las paredes, a una distancia de unos 60 cm entre cada viga; sobre las cuales colocaban horizontalmente tiras delgadas de madera, o tablas ( correas ), muy próximas entre sí, cada tabla tenía un espesor de 3 dedos (6,75 cm), o un poco menos. [14] Sobre estas tablas luego aseguraban firmemente en su lugar un material de estera hecho de fibras vegetales naturales tejidas entre sí, como juncos , hojas de junco o papiro , hojas de palma y corteza de árbol . [15] Sobre este material de estera colocaron primero una capa gruesa de arcilla, seguida de una capa de tierra con un espesor de 20 centímetros (7,9 pulgadas), después de lo cual cubrieron la parte superior con un agregado de arcilla que consistía en una mezcla de cemento de arcilla , escombros , tiestos triturados y paja . [15] [14] [16] Este tipo de material para techos está bien equipado para soportar la humedad y las lluvias torrenciales. [14]
En Saná , Yemen , a principios del siglo XX, se colocaron esteras retorcidas de hojas de palma sobre vigas de madera utilizadas para sostener los techos. [17] Estas esteras se sostenían en su lugar mediante palos de madera colocados en ángulo recto con las vigas. [17] Sobre estos palos cruzados, se extendían arbustos, y estos se cubrían nuevamente con esteras. Las vigas de madera y las esteras se cubrían con una capa muy dura de cal o mortero. [17] El espesor de la pared del techo rara vez excedía los 30 centímetros (12 pulgadas), sin incluir las vigas. [17]
En la antigua Galia , España , Portugal y Aquitania , las casas se construían con tejados a dos aguas embadurnados de barro seco y cubiertos de juncos y hojas, mientras que otros tejados se hacían con tejas de roble o de paja. [18] Los colquídeos del Ponto hacían sus tejados "cortando los extremos de las vigas transversales y [haciéndolas] converger gradualmente a medida que las colocaban transversalmente, las llevaban hasta la cima desde los cuatro lados en forma de pirámide. [Luego] la cubrían con hojas y barro". [18] En Marsella , durante la antigüedad clásica, no se usaban tejas en los tejados de las casas, sino solo tierra mezclada con paja. [18] Los antiguos frigios construían un tejado piramidal de troncos unidos entre sí y cubriéndolos con juncos y matorrales, sobre los que se amontonaban montículos muy altos de tierra. [18]
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