Claves del construir arquitectónico Tomo III. Elementos Claves3-gener2008:GONZALEZ_Tomo_3.qxd 13/3/08 16:36 Página 1 Claves3-gener2008:GONZALEZ_Tomo_3.qxd 13/3/08 16:36 Página 2 Claves del construir arquitectónico José Luis González Albert Casals Alejandro Falcones Tomo III. Elementos 2ª edición revisada conforme al CTE Claves3-gener2008:GONZALEZ_Tomo_3.qxd 13/3/08 16:36 Página 3 Claves3-gener2008:GONZALEZ_Tomo_3.qxd 25/3/08 16:51 Página 4 Extracto de la Introducción a los tres tomos 7 Extracto de la Introducción a los tomos II y III 9 TOMO III. Elementos de las instalaciones y la envolvente 11 I. Las instalaciones 13 1. Instalaciones que facilitan el uso del espacio 16 1.1 Desplazamientos 17 1.2 Comunicaciones 20 2. Instalaciones que optimizan el ambiente 22 2.1 Aguas pluviales 23 2.2 Calor y frío 26 2.3 Luz 35 2.4 Contaminación 41 2.4.1 Ventilación 42 2.4.2 Evacuación de residuos 49 3. Instalaciones que preservan la integridad 56 3.1 Contra incendios 57 3.2 Pararrayos 61 3.3 Intrusión 63 4. Instalaciones que suministran fluidos básicos 64 4.1 Agua 65 4.2 Gas 71 4.3 Electricidad 75 5. La unidad instalaciones-edificio 80 5.1 Integración funcional 81 5.2 Ubicación de las instalaciones 84 5.3 Instalaciones y conveniencia estética 91 II. La envolvente del edificio 98 6. La cara inferior de la envolvente 100 7. Elementos de las fachadas 108 7.1 Aberturas 109 7.1.1 Cerramientos transparentes 110 7.1.2 Cerramientos opacos 123 7.1.3 Parapetos 127 7.1.4 Aberturas en plantas bajas 129 7.2 Partes ciegas de las fachadas 134 8. La fachada como unidad 152 9. Cubiertas 170 9.1 Cubiertas inclinadas 172 9.2 Cubiertas planas 191 9.3 Aberturas en cubiertas 203 10. La envolvente como unidad 208 Conclusión a los tres tomos 215 Bibliografía 219 Identificación fotográfica 220 Agradecimientos 221 Notas biográficas 221 Índice Claves3-gener2008:GONZALEZ_Tomo_3.qxd 13/3/08 16:36 Página 5 NOTA A LOS TRES TOMOS : Las referencias cruzadas a los temas de los diferentes tomos se indican con el número del tomo (en romanos), seguido del número del tema y subtema (en arábigos). Así, III-1.2 hace referencia al tomo III, tema 1, subtema 2. Claves3-gener2008:GONZALEZ_Tomo_3.qxd 13/3/08 16:36 Página 6 7 En el inicio del tomo I se justifican los objetivos globales de los tres tomos de este libro y los medios para alcanzarlos. Aunque no es necesa- rio repetir todo lo allí expuesto, a continuación recordamos los aspectos más importantes. Presentación El objetivo propuesto es exponer el saber cons- tructivo básico necesario para participar pro- fesionalmente en el mundo de la Arquitectura, pero, y esto es lo fundamental, con una nueva manera de estructurarlo y desarrollarlo mucho más acorde con su realidad actual. Su punto de partida se encuentra en la ex- periencia acumulada por los autores, arquitec- tos en ejercicio y profesores de Construcción Arquitectónica desde hace más de veinte años, y, especialmente, en las conclusiones de sus investigaciones más importantes. 1 El resultado final perseguido no es otro que un compendio sobre condiciones mínimas que, integrando sistemáticamente todos los factores en juego, aporte métodos y saberes que eviten los conflictos entre la eficacia y la conveniencia estética de nuestra arquitectura, aquí y ahora, en todo lo que depende de su parte material. El método para conseguirlo se basa en el estudio de los elementos constructivos (tomos II y III) y de los principios que han de orientar su concepción y realización (tomo I), prestando una atención muy especial a las relaciones por las que unos y otros se condicionan y potencian en el proceso de crear unos edificios que han de integrar eficacia y conveniencia estética. Los cinco principios del construir arquitectónico La arquitectura sólo se justifica si facilita y po- tencia el uso y disfrute de los artefactos que produce gracias a: • la adecuación de sus espacios a los usos previstos o previsibles, • la adecuación a esos usos del ambiente conseguido en esos espacios, • la conveniencia pública y privada de sus cualidades estéticas y comunicativas, • la integridad a largo plazo de sí mismos y de sus ocupantes, • la eficiencia directa y medioambiental de los procesos de su materialización. Es razonable afirmar que son cinco objeti- vos imprescindibles para quien quiera construir bien, y los fundamentos axiológicos sobre los que se han de asentar sus criterios de valor. Lo cual permite poder considerarlos, en defini- tiva, como los cinco principios del construir arquitectónico, tal como se hace en este texto. Una buena parte de los objetivos concre- tos que se deducen de esos principios son de obligado cumplimiento por las legislaciones de los diferentes países para asegurar la cali- dad cuantificable de las edificaciones con inde- pendencia de las leyes del mercado. Otra parte de los objetivos, como la conveniencia estética, obviamente, queda al margen de ello. En Espa- ña esa calidad cuantificable se concreta con el denominado Código Técnico de la Edificación (en adelante CTE), en vigor desde 2006 y 2007. El proceso global de construir una obra de arquitectura pasa, necesariamente, por una fase previa en la que alguien, el arquitecto o profesional equivalente (individual o colectivo), la debe imaginar, y posteriormente plasmar lo imaginado en documentos gráficos y escritos (el proyecto), para que después pueda ser ma- terializada por un colectivo mucho más nume- roso (la obra). El éxito del construir arquitectónico depen- de del desarrollo correcto de las dos fases, la imaginativa y la productiva, es decir: • que lo imaginado (proyectado) sea poten- cialmente útil gracias a su espacio y previsible ambiente, que potencialmente asegure la integri- dad del edificio y de sus ocupantes, que sea Extracto de la Introducción a los tres tomos Claves3-gener2008:GONZALEZ_Tomo_3.qxd 13/3/08 16:36 Página 7 8 E XTRACTO DE LA INTRODUCCIÓN A LOS TRES TOMOS estéticamente conveniente, además de sus- ceptible de ser materializado económicamente con los procesos de producción al alcance, y, • que el proceso de producción que hace real lo imaginado consiga las propiedades es- pecificadas para los materiales y configure las formas dibujadas para los elementos y el con- junto del edificio, de manera que aquellas potencialidades se materialicen definitivamente. Este texto busca de un modo especial pro- porcionar las claves que facilitan la tarea de imaginar y proyectar los edificios y sus entornos, por supuesto, teniendo en cuenta su proceso de producción. Los tres tomos se centran en el estudio de la materia y sus elementos, las fachadas, las cubiertas, las instalaciones, etc., pero sin dejar de prestar atención, cuando sea necesario, al espacio que todos ellos configuran, con el fin de poner de manifiesto su indisoluble relación. Es un estudio sobre cómo la parte material de los edificios contribuye al cumplimiento de los objetivos de la arquitectura, que se ha de com- pletar por el lector con el de la contribución del espacio y con valoraciones conjuntas de am- bas partes que, sólo cuando se suman, dan lu- gar a la obra arquitectónica. Al conjunto de conocimientos sobre esos elementos materiales, sus soluciones constructi- vas y las reglas que rigen su utilización y combi- nación con el fin de alcanzar los cinco objetivos expuestos se denomina aquí saber constructivo. Las dos partes de este texto El método más eficaz para la exposición de este saber constructivo requiere distinguir los Ele- mentos de los Principios, pero destacando al mismo tiempo las relaciones a múltiples bandas por las que unos y otros se potencian y condi- cionan. La organización de partes, capítulos, temas y apartados tiene como objetivo hacer fácil- mente aprehensible el mare mágnum de nue- vos conceptos en el que es preciso desglosar los problemas y sus soluciones. En la parte I (tomo I), conceptual y prope- déutica, se estudian las leyes que regulan las conexiones existentes entre los cinco objetivos o principios, y sus consecuencias concretas con tal de medir la eficacia de las múltiples soluciones constructivas posibles. Se incluyen los aspectos más generales del CTE, haciendo el recorrido desde principios a requisitos y exi- gencias. La parte II (tomos II y III), descriptiva y taxo- nómica, se orienta a la aplicación de los principios a los sistemas constructivos de nuestro entorno más cercano y a comprobar cómo nuestra mane- ra de construir cumple, o no esos principios. Se continúa con más aspectos generales del CTE y se indica cómo los elementos pueden aportar las prestaciones que aseguran el cumpli- miento de sus exigencias. La primera parte se organiza según los cin- co principios indicados. La segunda lo hace según la descomposición del edificio en sus cinco partes más significativas teniendo en cuenta los espacios que configuran, el exterior, el interior, la frontera entre ambos, las instala- ciones y los elementos que aseguran la estabi- lidad de todo el conjunto. Es un esquema fácilmente memorizable, pero que abarca todos los factores en juego (y sólo los más atractivos), que es coherente con la mentalidad de los que se dedican a la Arquitectura y, a la vez, con su propia experien- cia personal como usuarios de ella. Sin necesidad de acudir al cálculo, este libro aporta la comprensión de la mayoría de las rela- ciones con los problemas físicos a partir de la experiencia cotidiana del lector novel, experiencia que se considera aquí como una fuente inagota- ble de conocimiento. Si se desea profundizar en los procedimientos de cuantificación se debe acudir a obras de especialidad, aunque se recomienda no hacerlo sin antes haber com- prendido a fondo todo lo que se expone en estas páginas. Después de este breve resumen de la intro- ducción a los tres tomos, vayamos al extracto de la introducción a los tomos II y III. 1 González Moreno-Navarro, José Luis, El Legado oculto de Vitruvio , Alianza Editorial, Madrid, 1993; Casals Balagué, Albert, El arte, la vida y el oficio de arquitecto , Alianza Editorial, Madrid, 2001. Claves3-gener2008:GONZALEZ_Tomo_3.qxd 13/3/08 16:36 Página 8 En los tomos II y III se exponen dos grandes grupos de cuestiones: 1) Los diferentes modos mediante los cua- les se concreta la cadena general de Principios, Requisitos, Exigencias en cada uno de los sub- sistemas y elementos en los que se puede des- componer el edificio, y 2) Las diferentes maneras según las cuales las soluciones (de elementos y subsistemas) aportadas por nuestra tecnología edificatoria actual, concretan la cadena inversa, es decir, Producción, Características de los materiales, Características de las formas, hasta llegar a las Prestaciones de elementos y subsistemas que han de satisfacer las Exigencias anteriores. Los aspectos tratados en el CTE reciben una atención especial. Los cinco capítulos básicos Para alcanzar los objetivos propuestos es necesario descomponer la unidad del edificio genérico en secciones de estudio dentro de las cuales se pueda establecer con facilidad la comparación entre exigencias y prestaciones. La primera descomposición se concreta en las cinco partes clave: exterior, estructura, com- partimentación, instalaciones y envolvente, que dan lugar a los cinco grandes capítulos en los que se dividen los tomos II y III. La extensión de cada uno de ellos es equi- valente, salvo los de la compartimentación (en el tomo II) y la envolvente (en el III) que se tratan con mayor atención. Organización de los cinco capítulos en unidades temáticas Los 20 temas en que se dividen los cinco capí- tulos se descomponen, a su vez, en subtemas y algunos en nuevos subtemas. Las unidades dentro de las cuales se hace la comparación entre exigencias y prestaciones las denomina- remos unidades temáticas (que pueden ser temas o subtemas o “subsubtemas”) y hay en total 44, 24 en el tomo II (5 en el espacio exterior, 11 en la estructura, 8 en la compartimentación) y 20 en el tomo III (13 en las instalaciones y 7 en la envolvente). La estructura expositiva de cada una de estas 44 unidades temáticas es conceptual- mente la misma. Todas ellas responden a un mismo esquema, aunque, según sea el ele- mento descrito, cada unidad temática, adopta variantes que facilitan su estudio. El esquema más general es el siguiente: 1) el elemento y sus partes, 2) combinatoria tipológica, 3) descripción de tipos y de variantes posibles, 4) análisis de prestaciones. En el apartado 1) se describe el elemento constructivo genérico y se da cuenta de sus partes. Por ejemplo, de una cubierta inclinada (III-9.1) se da una relación de 8 partes y de un cerramiento ciego de fachada, 6 (III-7.2). Es im- portante definir claramente esas partes porque son la base sobre la que se desarrolla la tipolo- gía (entendida como el estudio de tipos). La ex- plicación de cómo se consigue esta tipología no es tan sencilla. De la tipología a la combinatoria tipológica El método, que busca reunir profundidad y extensión, es el estudio de la lógica que rige la existencia en nuestro contexto arquitectónico de tipos y soluciones, y se basa en el análisis de la combinatoria que los genera, análisis que se realiza bajo la denominación de “combinatoria tipológica”, y que incluye el estudio de: Extracto de la Introducción a los tomos II y III 9 Claves3-gener2008:GONZALEZ_Tomo_3.qxd 13/3/08 16:36 Página 9 10 E XTRACTO DE LA INTRODUCCIÓN A LOS TOMOS II Y III • las variables que dan lugar a posibles variantes combinables, por ejemplo, las dife- rentes partes del elemento, si es pesado o lige- ro, con cámara o sin cámara, etc. • las combinaciones concretas establecidas por nuestras costumbres constructivas, que dan lugar a los tipos genéricos existentes, • las posibles variantes que dentro de cada tipo dan lugar a las soluciones concretas. Definida la combinatoria tipológica y sus re- sultados, pasamos a describir con cierto detalle los tipos y las soluciones, hasta donde se puede en cada caso; hecho lo cual, se está en condi- ciones de proceder a su evaluación mediante la comparación de sus prestaciones con las exi- gencias que habitualmente deben satisfacer. Exigencias y prestaciones, elección y diseño El esquema de la valoración de cada una de las posibles soluciones según la relación exigen- cias-prestaciones, obviamente, sigue lo esta- blecido en la parte I mediante los cinco prin- cipios. El análisis no se hace tipo a tipo, o solución a solución, lo cual requeriría una extensión tam- bién excesiva, sino sobre el conjunto de todos los tipos, destacando cómo sus prestaciones son consecuencia de cada una de las variables en juego (pesado/ligero, etc.) que establecen similitudes entre todas las soluciones que per- tenecen al tipo, lo cual permite, además de conocer la respuesta de cada tipo, comparar- los entre sí. El objetivo final de todo el estudio no es otro que proporcionar al lector criterios de elec- ción y adaptación, entre las soluciones existen- tes, de la más conveniente a su problema. En ciertos casos, esos criterios se complemen- tan con unos principios básicos de diseño. Es decir, son criterios que, en todos los casos, orientan en la fase de proyecto para elegir correctamente la solución, y en algunos, ade- más, para adaptar la solución genérica al caso concreto. Todo ello es consecuencia de que el objetivo de este libro (de sus tres tomos), en realidad, no es tanto proporcionar soluciones sino facilitar criterios que en la fase de proyecto de un edifi- cio permitirán al lector: • como condición imprescindible para encontrar las soluciones, saber plantear correctamente los problemas (esto es, en cada caso particular, definir y cuantificar todas las exigencias derivadas de los cinco principios), y • en relación con las soluciones genéricas existentes (definidas por sus formas, materiales y prestaciones genéricas), primero, saber eva- luarlas, después, escoger la más adecuada, y finalmente, adaptarla a cada caso concreto. Para ello es necesario un repaso sistemático de si las soluciones cumplen o no los diferentes requisitos y exigencias derivados de los cinco principios. En general, se ha adoptado el criterio de que, por lo menos, quede planteado el máximo número de problemas que presentan, en ge- neral, los diferentes elementos constructivos. El estudio de las soluciones no puede ser exhaustivo y se da preferencia a las de la cons- trucción más habitual. Recomposición para la síntesis Con todo, no debe olvidarse que, en arquitec- tura, el objetivo final siempre acaba siendo la síntesis, imprescindible para concebir una unidad tan compleja como es un edificio. Un edificio bien resuelto es mucho más que una mera adi- ción de partes, ya que las interrelaciones entre éstas son decisivas en el resultado global final. Es necesario destacar, pues, además de la complejidad de cada parte, la de todo el con- junto. A lo largo del texto y en unos cuantos temas concretos aparecen distintas considera- ciones sobre cómo conseguir que el edificio, en todo lo que depende de las relaciones entre sus partes, no sólo no tenga fallos, sino que fun- cione lo mejor posible. La unidad temática III-8 reúne en la unidad “fachada” los cerramientos de las aberturas con sus partes ciegas. La III-10 destaca las relaciones existentes entre todas las partes de la envolvente y con parte de las insta- laciones. La II-9.1 unifica el análisis de los revestimientos interiores. Las II-6.1 y II-6.2 lo hacen con los elementos estructurales, y la II-15 relaciona las instalaciones con la totalidad del edificio. Por último, al final del tomo III, la Con- clusión tiene como objetivo la consideración del edificio como reunión de todas sus partes. Claves3-gener2008:GONZALEZ_Tomo_3.qxd 13/3/08 16:36 Página 10 TOMO III. Elementos de las instalaciones y la envolvente Claves3-gener2008:GONZALEZ_Tomo_3.qxd 13/3/08 16:36 Página 11 Claves3-gener2008:GONZALEZ_Tomo_3.qxd 13/3/08 16:36 Página 12 13 Se entiende por instalaciones el conjunto hete- rogéneo de cables eléctricos, tuberías de agua, tuberías de gas, conductos de aire, calderas, ascensores, motores eléctricos, máquinas de todo tipo, etc., que resultan imprescindibles en la edificación contemporánea para alcanzar los grados de exigencia actuales en relación con el uso de los edificios, su espacio, su ambiente y la integridad de sus ocupantes. Frente al papel pasivo que desempeñan los elementos de la envolvente y la compartimentación, las instala- ciones aportan sus servicios de una manera que puede calificarse de activa. Si bien hace un siglo su presencia en los edificios era casi nula, en la actualidad su influencia es cada vez mayor, lo que se puede comprobar considerando que su coste oscila alrededor del 35 % del coste total de un edifi- cio, y puede alcanzar el 50 % en algún caso. Su integración en el proceso de diseño ar- quitectónico presenta numerosas dificultades, ya que es casi imposible que una sola persona domine las claves tanto de todas las instalacio- nes, la envolvente y la compartimentación, como de las intrincadas interrelaciones entre todas ellas, que son de todo tipo, desde las propia- mente funcionales hasta las de ubicación y re- lación de contigüidad e interpenetración física. Con todo, es imprescindible que algún agente del proceso, arquitecto o profesional equivalente, domine las claves que permitan sentar adecuadamente las bases de la integra- ción de las instalaciones en el conjunto del edi- ficio; integración que debe ser, al mismo tiempo, funcional o de cumplimiento de objetivos, de simple ubicación física, y –no se olvide– de par- ticipación en la conveniencia estética. El objeti- vo prioritario de este capítulo I es proporcionar esas claves básicas. Las instalaciones son elementos más especializados que los estudiados en los otros capítulos. Los elementos de la envolvente o de la compartimentación están sometidos a re- querimientos diversos y contradictorios como consecuencia de la variedad de funciones que han de cumplir simultáneamente, lo que justifica poder calificarlos de polifuncionales. Sin embar- go, lo característico de las instalaciones es su CAPÍTULO I. Las instalaciones 1. Instalaciones que facilitan el uso del espacio 1.1 Desplazamientos 1.2 Comunicaciones 2. Instalaciones que optimizan el ambiente 2.1 Aguas pluviales 2.2 Calor y frío 2.3 Luz 2.4 Contaminación 2.4.1 Ventilación 2.4.2 Evacuación de residuos 3. Instalaciones que preservan la integridad 3.1 Contra incendios 3.2 Pararrayos 3.3 Intrusión 4. Instalaciones que suministran fluidos básicos 4.1 Agua 4.2 Gas 4.3 Electricidad 5. La unidad instalaciones-edificio 5.1 Integración funcional 5.2 Ubicación de las instalaciones 5.3 Instalaciones y conveniencia estética Claves3-gener2008:GONZALEZ_Tomo_3.qxd 13/3/08 16:36 Página 13 14 L AS INSTALACIONES fuerte tendencia a la monofuncionalidad o es- pecialización funcional. La gran mayoría tienen un cometido único o, como mucho, doble. Esta especialización funcional permite organizar su estudio según los criterios genera- les expuestos en el tomo I que, además de faci- litar su comprensión, pone de manifiesto una vez más que todos los elementos están impli- cados unos con otros en la búsqueda de los mismos objetivos, es decir, el cumplimiento de los cinco principios. Agruparemos las instalaciones en: • las que facilitan nuestras relaciones con el espacio interior o exterior del edificio, tales como las que nos ayudan en el desplazamiento por el interior o las que nos comunican con el exterior a modo de ventanas electrónicas (III-1), • las que, en directa y estrecha colabora- ción con la envolvente y la compartimentación, consiguen que el ambiente interior del edificio se adapte al máximo a las necesidades de las actividades que se desarrollan en él (III-2), • las que buscan preservar nuestra integri- dad y la del edificio, tales como las de detec- ción de intrusos o las de prevención y extinción de incendios (III-3). Sin embargo, algunas no se pueden incluir en ninguno de estos tres grupos pues respon- den simultáneamente a objetivos diversos. Las más importantes son las que aportan suminis- tro y distribución de los fluidos necesarios para el correcto funcionamiento de todas las anterio- res o para su uso directo por los ocupantes del edificio (III-4), agua, gas y electricidad. Todas las cuestiones planteadas al respec- to por el CTE reciben el correspondiente trata- miento. Es preciso destacar que la anterior clasifi- cación es original y propia de este libro. Es con- veniente resaltarlo en estas líneas ya que, si no, al lector que posea ciertos conocimientos pre- vios sobre la cuestión le puede sorprender encontrar en el mismo tema la instalación de pararrayos y la de antiintrusión, o las de ventila- ción con las de evacuación de residuos, o las de teléfonos con las de escaleras mecánicas. Si se hace así es porque se agrupan por tener objetivos similares deducidos de los prin- cipios básicos expuestos en el primer tomo, que son o deben ser los objetivos de cualquier diseño de edificio. La visión que se da aquí de las instalaciones es finalista, es decir, que es consecuencia de su finalidad u objetivo a cum- plir. Es la visión propia del arquitecto o profe- sional equivalente que debe velar por el correc- to planteamiento del edificio en su globalidad e interrelacionar las instalaciones con la compar- timentación y la envolvente y, en definitiva, con el edificio y la propia arquitectura. No es la visión parcial o ensimismada del especialista del cálculo o del montaje, visión que normal- mente ha organizado su estudio en los últimos años, incluso para los arquitectos. Hecha esta aclaración, es conveniente añadir dos efectos colaterales respecto al am- biente: el ruido y la contaminación. El CTE-HR establece las condiciones que deben cumplir tanto los equipos generadores de ruido esta- cionario, calderas, maquinaria de ascensores, etc., como las conducciones de agua para aire acondicionado, de ventilación, de eliminación de residuos y de ascensores, y la Certificación Energética del Edificio obliga al mínimo consu- mo energético, que condiciona a casi todas las instalaciones. Volviendo a los Principios, no debe olvidar- se que, si bien todas las instalaciones tienen un cometido particular, están también sometidas al principio general de integridad , que se con- creta en dos exigencias particulares: • la integridad de sí mismas; al igual que el resto de los elementos del edificio, las instala- ciones han de mantenerse en correcto estado de funcionamiento durante un número razona- ble de años, • la integridad de las personas; con mayor razón que el resto de los elementos, dada su potencial peligrosidad, las instalaciones deben estar realizadas sin que puedan ocasionar merma alguna en la integridad de los usuarios. El cumplimiento de estas dos exigencias influ- ye de manera decisiva en los criterios de dise- ño y montaje. El proceso de diseño y producción de las instalaciones, que incluye su puesta en obra o montaje, difiere mucho del de los otros elemen- tos del edificio. Normalmente, cualquiera de ellas se basa en un esquema general de fun- cionamiento (que se expone en los temas siguientes) que debe adaptarse a cada caso concreto. La labor esencial del arquitecto es Claves3-gener2008:GONZALEZ_Tomo_3.qxd 13/3/08 16:36 Página 14 L AS INSTALACIONES 15 organizar esa adaptación, pero no es habitual (aunque sí factible) que decida los aspectos de detalle de la instalación. Pero lo que nunca diseña son los elementos concretos, como cal- deras, motores, interruptores, grifos, etc., que son productos industriales totalmente aca- bados (si se recuerda la clasificación hecha en I − 12, todos ellos son componentes). Pero sí debe saber evaluar su idoneidad en función de las necesidades del caso que está proyectan- do, y escoger el que mejor se adapta a su caso, tanto desde las razones subjetivas como prác- ticas, aunque algún arquitecto puede ser el diseñador de ese producto industrial. Ahora bien, el arquitecto, o algún profesio- nal equivalente, debe tomar un sinnúmero de decisiones sobre cómo se relacionan tanto fun- cional como físicamente las instalaciones y el edificio, ya que los especialistas en cada una de las instalaciones no podrán hacerlo. También el arquitecto o alguien en su lugar deberá coordinar la integración física de las ins- talaciones en el edificio. Por ejemplo, decidir dónde se ubican los aparatos de mayor volu- men, como los ascensores o las salas de máquinas del aire acondicionado. Pero no sólo las de gran volumen sino todas ellas, hasta el tendido de un mínimo cableado eléctrico. Considerando su ubicación en el interior del edificio, y según el espacio que ocupen, podemos clasificar las instalaciones en: • las que se realizan mediante cables, que conducen energía eléctrica o señales eléctricas, • las que se resuelven mediante tuberías, que habitualmente contienen agua o gas, • las que se resuelven con conductos, como las del aire acondicionado de ventilación o el transporte de residuos, • las que ocupan un volumen de cierta im- portancia, como los ascensores o escaleras mecánicas, • las que, además, requieren locales es- pecíficos para ubicar aparatos como calderas, depósitos, transformadores, motores eléctri- cos, etc. Su integración en el edificio puede resol- verse mediante cuatro estrategias: el empotra- miento, el camuflaje, la simple presencia y la exhibición. Si se adopta el empotramiento o el camu- flaje, las instalaciones sólo participan en la ima- gen del edificio o sus espacios mediante pocos elementos visibles. En los otros dos casos, las instalaciones forman parte de los elementos que determinan esa imagen. En todos los ele- mentos que quedan a la vista, la conveniencia estética debe tener un gran peso que puede incidir en dos direcciones: • en el diseño y montaje de los elementos forzosamente visibles, aunque no sean exhibi- dos especialmente, (interruptores, luminarias, grifos, etc., o partes de los tendidos que que- dan vistos), que deben tener una apariencia adecuada al lugar en el que están ubicados, • en la exhibición intencionada de los ele- mentos anteriores y de las instalaciones de ma- yor tamaño (conductos de aire acondicionado, cabinas de ascensores panorámicos, salidas al exterior de conductos de ventilación, etc.), Esta exhibición intencionada puede ser un método para organizar mejor el edificio o bien el objetivo prioritario de una arquitectura que toma como claves expresivas y simbólicas los elementos que denotan innovación tecnológi- ca, de las que las instalaciones pueden ser un claro ejemplo. En definitiva, la integración en el edificio exige que la elección básica de las instalaciones se debe plantear siempre en las fases iniciales del proceso de su diseño, y eso sólo lo puede hacer el arquitecto o profesional equivalente. Los contenidos de este capítulo se orientan en este sentido. En los tres subtemas de III-5 se da la visión global de los problemas de su integración con- siderando las razones de un funcionamiento coordinado, las razones prácticas de su ubica- ción y las razones de la conveniencia estética. Para acabar esta Introducción, quede di- cho que, por la orientación de este libro, bas- tantes tipos de instalaciones no se contemplan en él porque sus usos son muy especializados, como puede ser el correo neumático, a incluir en el tema de comunicaciones, o como todas las instalaciones necesarias en los usos hospi- talarios, por ejemplo, las de oxígeno, peróxido, vacío, etc., a incluir en salud dentro de la inte- gridad. Sin duda, se trata de un mundo cada vez más complejo. Claves3-gener2008:GONZALEZ_Tomo_3.qxd 13/3/08 16:36 Página 15 16 L AS INSTALACIONES Como ya se ha indicado en I-1, el uso del espa- cio influye en los elementos constructivos por medio de los desplazamientos de los usuarios y las vistas interiores o exteriores que puedan tener. La influencia es evidente en la envolven- te y la compartimentación, a las que se exige que dispongan de aberturas traspasables y transparentes. Desde hace relativamente poco tiempo en la historia de la edificación, determinadas insta- laciones pueden tener un papel altamente posi- tivo desde ese doble punto de vista del uso del espacio. Así, los desplazamientos por el interior del edificio se pueden ver muy facilitados por medios mecánicos, en cualquier caso por los ascensores, y si estamos en edificios públicos con gran afluencia de público, por las escaleras o rampas mecánicas. Si el edificio es muy largo, por las aceras rodantes. Si entendemos las vistas como la necesi- dad de comunicarnos, internamente en el mismo edificio o especialmente con el exterior, es obvio que ciertas instalaciones, que pode- mos denominar de comunicación, nos permiten entrar en contacto prácticamente sin límites con el mundo exterior tanto por la vista como por el habla. Los dos tipos de instalaciones lo que ha- cen es, en definitiva, facilitar extraordinaria- mente nuestro uso del espacio porque su efecto es equivalente a empequeñecerlo, es decir, que sus dimensiones, tanto para los desplazamientos como las comunicaciones, sean mucho más pequeñas. Los ascensores reducen cualquier rasca- cielos a edificios de una sola planta. Las esca- leras mecánicas convierten a un gran almacén de siete plantas en uno de sólo planta baja. Las aceras rodantes acercan extremos alejados. Los efectos de las instalaciones de comu- nicación son todavía más potentes. Desde la megafonía interior de un edificio público que, por grande que sea, consigue un efecto similar a que todos sus usuarios estén a menos de un metro del que habla, hasta la televisión o el teléfono y su red de conexiones que reducen el mundo a la dimensión de nuestra habitación. Frente a las necesidades mínimas de ubi- cación de las instalaciones de comunicación, que los nuevos procedimientos de telefonía sin cable reducirán todavía más, se opone el gran espacio que ocupan las de desplazamiento. Ahora bien, no es sólo un problema de ubica- ción sino de composición general del edificio, tal como se expone en III-5.2. TEMA 1. Instalaciones que facilitan el uso del espacio 1.1. Desplazamientos 1.2. Comunicaciones Claves3-gener2008:GONZALEZ_Tomo_3.qxd 13/3/08 16:36 Página 16 Q UE FACILITAN EL USO DEL ESPACIO 17 A SCENSORES Elementos y combinatoria tipológica Las variables que dan lugar a los diferentes ti- pos son el sistema motor, el objeto a transpor- tar y la situación en relación con el espacio. Según sea el sistema motor de elevación se dividen en: • tracción eléctrica, y • tracción hidráulica. Cualquiera de los tipos tienen en común una serie de elementos: • el recinto por el que se desplaza el camarín, • el camarín o cabina que transporta mer- cancía o pasajeros, • el cuarto de máquinas donde se sitúan los elementos que proporcionan la fuerza motora, y • el foso donde quedan alojados los amor- tiguadores. Además de estas partes comunes, el sistema de tracción eléctrica dispone de: • un cuarto de poleas, • un contrapeso de movimiento que reduce el trabajo del motor, guías y cables, tanto de la cabina como de los contrapesos. Según el objeto a transportar, los ascensores se clasifican en los siguientes tipos: • ascensores y montacamillas para personas, • montacargas para cargas, • montaplatos para pequeñas cargas, y • elevacoches. Según su situación en relación con los espa- cios del edificio y las vistas: • en recinto cerrado con paramentos opacos, • en recinto cerrado con algún paramento transparente, • en recinto abierto. En el segundo y tercer caso, el camarín también tiene algún lado transparente para que el recorrido sea más agradable y permita ver parte del espacio del edificio. Generalmente, se les denomina ascensores panorámicos. Para el caso más usual, ascensor para per- sonas no panorámico, el tipo de tracción es el factor que más incide en la elección inicial. El número de ascensores necesarios y sus capacidades vienen predeterminadas en fun- ción de la actividad y del tipo de edificio donde vaya a instalarse. La normativa que regula su propio funcionamiento es el Reglamento de Aparatos de Elevación y Manutención, al que se han ido añadiendo diversas normativas complementarias. Sobre los efectos colatera- les, ruido o vibraciones, el CTE-HR establece las condiciones que deben cumplir todos los elementos que pueden producirlas. El recinto de la maquinaria debe estar bien aislado de los espacios protegidos (II-8.1) y todos los elemen- tos susceptibles de vibrar, la propia maquinaria y las guías, han de estar sujetas por medio de elementos elásticos. Descripción de tipos Tracción eléctrica El procedimiento de tracción eléctrica funciona por el principio de adherencia. Una polea de tracción accionada por un motor eléctrico mue- ve por adherencia los cables que unen la cabi- na con el contrapeso. Los ascensores de adherencia se dividen en dos grandes tipos: con reductor y sin reduc- tor, teniendo importancia la ubicación de la maquinaria y el número de poleas. 1.1 Desplazamientos A SCENSORES Elementos y combinatoria tipológica Descripción de tipos Tracción eléctrica Tracción hidráulica E SCALERAS MECÁNICAS C INTAS TRANSPORTADORAS 1.1 Desplazamientos Claves3-gener2008:GONZALEZ_Tomo_3.qxd 13/3/08 16:36 Página 17 18 L AS INSTALACIONES En el primer sistema, un motor eléctrico va acoplado a un reductor de velocidad, que mediante un eje mueve la polea tractora. Es un sistema utilizado para ascensores con veloci- dades inferiores a 2,5 m/s, los motores son de corriente alterna y trifásicos. Los que funcionan sin reductor están equi- pados con motores de corriente continua cuya velocidad es proporcional a la tensión de ali- mentación, por lo que son capaces de efectuar aceleraciones y desaceleraciones elevadas y pueden superar velocidades de 2,5 m/s. Las principales ventajas de los ascensores eléctricos son que no tienen limitaciones de recorrido, tienen capacidad de soportar intensi- dades de tráfico importantes y las velocidades de circulación son elevadas. De hecho es, con mucho, el tipo más utilizado. Sus principales inconvenientes son, por un lado, la necesidad de la ubicación del cuarto de máquinas sobre el recinto del ascensor, con lo que se aumenta su la altura final; por otro, el hecho de que en caso de fallo de suministro eléctrico el ascensor se para automáticamente en el lugar en el que se encuentre de su reco- rrido, con los consiguientes problemas de eva- cuación interior de la cabina. Tracción hidráulica El sistema de tracción hidráulica funciona por impulsión oleodinámica a través de un grupo de bombeo sobre el pistón de desplazamiento de la cabina mediante la inyección de aceite. La impulsión puede ser directa o indirecta. En la directa, el pistón de elevación se acopla di- rectamente a la cabina. En el caso en que se deban superar los 4 m se tiene que construir un pozo inferior para el alojamiento del cilindro del pistón. En los de impulsión indirecta, el pistón empuja el cable de tracción a través de una polea que está unida a la cabina y a un anclaje al muro o suelo del hueco. El pistón puede desarrollar una longitud doble sin tener que construirse un pozo para ubicarlo. Las ventajas de los ascensores hidráulicos son: Motor eléctrico y conjunto de poleas de un ascensor de tracción situado en el cuarto de máquinas sobre el recinto. 2 1,10 950 1 m + 0,035 v 2 Claves3-gener2008:GONZALEZ_Tomo_3.qxd 13/3/08 16:36 Página 18 Q UE FACILITAN EL USO DEL ESPACIO 19 • que no necesita cuartos superiores de maquinaria, • la ubicación del cuarto de máquinas no plantea problemas, ya que al trabajar por impul- sión oleodinámica puede alejarse del recinto, • el aprovechamiento del recinto es total, • los arranques y las paradas son suaves y, en caso de fallo de fluido eléctrico, el ascensor desciende por gravedad a motor parado. Sus inconvenientes principales son, por un lado, las limitaciones en altura, aproximada- mente 7 paradas (unos 25 m de ascenso) y, por otro, que necesitan de tres a cinco veces más de potencia eléctrica que los de adherencia uti- lizando velocidades menores y con un coste inicial mucho mayor. El espacio global que necesita un ascensor es el de mayor tamaño que requiere una insta- lación en un edificio. Las dimensiones clave y las consecuencias en la configuración de los forjados se exponen en III-5.2. Su participación en la imagen del edificio en III-5.3. E SCALERAS MECÁNICAS Están destinadas al transporte de personas tanto en el interior como en el exterior de los edificios, salvando desniveles de 12 m máximo con inclinaciones no superiores a 35º. Para su elección debemos tener en cuenta: • la ordenación de las circulaciones en planta, • la capacidad de transporte, y • la afluencia máxima previsible en horas punta. El sistema motor está compuesto por un motor que acciona una transmisión por cadena, árbol o correas. La armadura del conjunto está formada por perfiles de acero soldados y guías de rodadura sobre las que se fija el sistema de arrastre de dos cadenas o cremalleras. Las plataformas y los peldaños son antides- lizantes y sus dimensiones dependen del servi- cio que deba proporcionar la escalera mecánica. Su instalación se realiza apoyada en un foso inferior en la planta más baja y sobre los cantos de los diferentes forjados de las plantas intermedias, convenientemente reforzados y dotados de elementos antivibratorios. Las capacidades de transporte y las densi- dades de ocupación vienen predeterminadas en función de la actividad y del tipo de edificio donde vaya a instalarse. Su presencia, debido a su gran tamaño, al igual que el de las cintas transportadoras, obliga a considerar en su diseño y elección todos los factores de la conveniencia estética (III-5.3). C INTAS TRANSPORTADORAS Destinadas al transporte de personas tanto en el interior de los edificios como a la intemperie, con pendientes máximas del 12º. Se instalan en lugares en los que sea nece- sario dirigir el tráfico para darle fluidez evitando detenciones y aglomeraciones, canalizarlo hacia puntos específicos con rapidez y como ayuda al transporte de equipajes. Las cintas transportadoras de personas se c