- Disseny i construció d'habitatges

Disseny i construcció d'habitatges

Necessitat d'un habitatge
L’habitatge és una necessitat bàsica que ofereix a l’home protecció contra les adversitats de la natura com el fred, la calor, la pluja, la neu o el vent. Actualment ens proporciona molts altres serveis com ara un lloc per realitzar un descans de qualitat, cuinar aliments, rentar-nos, guardar les nostres pertinences, mantenir un espai íntim o un espai on relacionar-nos amb la gent que desitgem. També ens proporciona la possibilitat de climatitzar els diferents espais, aïllar-nos del soroll exterior, disposar de llum durant la nit o de tenir serveis de comunicació com el telèfon, la TV o internet, etc.
En resum, tot un ampli ventall de serveis i comoditats que ens fan la vida més fàcil i confortable.
Al llarg de la història s'han anat trobant diverses solucions a la necessitat de l'habitatge en funció de diferents factors com per exemple el clima de la zona, la tecnologia i materials disponibles en cada moment, la cultura i costums , etc.
Aquestes solucions han anat evolucionant gràcies als avenços tecnològics millorant contínuament la comoditat i seguretat dels habitants.

Evolució
Inicialment l’origen de l’arquitectura s’associa a la idea d’abric.
Mes tard pren caràcter militar construint ciutats emmurallades que ofereixin protecció en front les amenaces constants exteriors sorgides de l’augment i evolució de les comunitats humanes.
Seguidament es desenvolupa l’arquitectura religiosa ja que molts aspectes de la vida quotidiana es basaven en el respecte o en l'adoració al diví i el sobrenatural.
L’arquitectura practicada pels grecs i romans es distingia clarament de la dels egipcis i babilonis en la mesura en què la vida civil passava a tenir més importància. La ciutat acaba convertint-se en l'element principal de la vida política i social d'aquests pobles.
Actualment la majoria de l’arquitectura està orientada a crear espais, per a la gran majoria de la població, que actuïn com a reguladors de l'entorn particular de cada zona de manera favorable per tal de fer-los habitables i amb el màxim de confort i serveis disponibles.

Procés tecnològic de l'habitatge

Com sempre per satisfer una necessitat , en aquest cas l’habitatge, s’ha de posar en marxa un procés tecnològic. El projecte és el primer pas del procés tecnològic de l'habitatge ja que per aconseguir els permisos de construcció s’ha de presentar el projecte.
El projecte es elaborat per un arquitecte que serà el màxim responsable de l’edificació.

Un Projecte arquitectònic és el conjunt de plànols, dibuixos, esquemes i textos explicatius utilitzats per plasmar (en paper, digitalment, en maqueta o per altres mitjans de representació) el disseny d'una edificació, abans de ser construïda.
Exemple de nous mitjans de representació:

El projecte arquitectònic consta dels següents documents bàsics: la memòria descriptiva del projecte i el plec de condicions, els plànols i les normes d’habitabilitat i seguretat.
El projecte definirà tots els plànols i càlculs necessaris , els materials i les seves qualitats així com tots els processos constructius i de mesures que s’hagin de prendre. També contindrà els pressupostos i terminis d’execució de l'obra.

Memòria descriptiva i el plec de condicions:
La memòria descriptiva és un document informatiu que ha de donar una idea clara de tot el que el projecte representa. Ha de contenir la descripció i justificació de totes les solucions tècniques adoptades: càlculs materials qualitats etc.
El Plec de Condicions és, a efectes legals i contractuals, el document més important del projecte a l'hora de la seva execució material.
Fixa les relacions entre el promotor del projecte i els contractistes que l’executaran.
Redacta les obligacions i responsabilitats mútues entre ells.
Conté les especificacions de materials, qualitats i equips. Les especificacions d'execució que defineixen com i amb què s'ha de fer. Les especificacions econòmiques.

Requeriments de les construccions:
Es tracta de les normes que les construccions han de complir per tal de poder ser comercialitzats.

Aquests requeriments poden pertànyer a alguna de les seugüents categories:

Estructurals
Fan referència a la integritat de l’edificació com per exemple:

La resistència mecànica: càrrega dels propis elements que formen part de l’edifici, la càrrega del pes dels usuaris i pertinences, possibles càrregues climàtiques com la neu o el vent i forces provocades per moviments sísmics.

L’estabilitat: es tracta de mantenir l’edificació en la seva posició original davant la presència d’algunes de les forces descrites en l’apartat anterior.

La resistència al foc: com no es poden evitar els incendis, llavors es busca que l’edificació aguanti estructuralment el temps suficient per evacuar-lo, especialment en aquells punts que permeten el camí de sortida, i es dissenya amb materials que no generin gasos tòxics al cremar-se.

Climàtics
Aquest requeriments són aquells que consideren les accions del clima sobre els edificis i sobre les persones que habiten o usen aquests edificis.
En són exemples:

la temperatura, (la temperatura de l'aire exterior a què és sotmesa l’edificació i les persones que hi viuen)

l’assolellament, ( l'acció directa de la radiació solar a què és sotmesa l’edificació i les conseqüències tèrmiques per a les persones que hi viuen)

les precipitacions, (pluja, neu, calamarsa)

el vent (especialment el seu impacte sobre els edificis)

la humitat de l'aire exterior o la protecció als llamps.

Ambientals
Ens referim a les accions provocades per les persones que habiten o usen tan l’espai exterior com també el propi espai interior de l'edifici.
En són exemples:

el soroll

la il·luminació artificial

la calefacció i refrigeració

les instal·lacions ( aigua, gas, electricitat desguàs, telèfon, TV, xarxa ...)

De forma
La forma de l’edificació sol respondre a un conjunt de requeriments que varien segons el lloc on es vol edificar o inclús segons la zona o barri per tal de mantenir una coherència amb la resta d’edificacions.

De confort
Normalment les administracions dicten unes mesures mínimes que facin digna l’habitabilitat dels espais en quant al nombre i les seves dimensions, serveis mínims que han de disposar etc.

Personals
Són els menys dependents i seran particulars a les intencions i gustos de cada persona

Els plànols arquitectònics:
Es tracta d’una de les parts més important del projecte. Els plànols arquitectònics són la representació gràfica a escala de totes les parts que componen l’obra arquitectónica.

Cada tipus de plànol es dibuixa usant la corresponent simbologia normalitzada.
Cadascun del conjunt de plànols que conté el projecte arquitectònic, pertany a alguna de les següents categories:
Plànols de planta: La majoria de plànols pertanyen a aquest grup i mostren una vista des de dalt. Alguns dels més importants són els de planta de cotes els de distribucions o els d’instal·lacions.
Plànols d’alçat: s’utilitzen per representar els perfils de les façanes i les seccions així com alguns detalls constructius.
De vegades també s'utilitzen plànols en perspectiva per donar una idea tridimensional de la construcció.

Supefície útil i construïda:
S’ha de tenir molt en compte saber diferenciar entre els valors de la superfície útil d'un habitatge i els valors de la superfície construïda.
La superfície útil és la que es pot trepitjar, o sigui la total construïda menys les parets, columnes i tot allò que fa que no es pugui usar l’ espai que ocupa algun dels elements constructius de l’habitatge. La superfície útil sol suposar al voltant d'un 15% menys de la superfície total construïda.

Exemples de plànols de planta:
Plànols de cotes: n’hi ha un per a cada planta i mostren les acotacions de tots els espais de l’habitatge: parets, portes, finestres, armaris encastats etc.
Mostren també la superfície útil, volums i il·luminació de cada estança i la superfície útil total de tota la planta així com la superfície construïda.

Plànols de plantes de distribució: n’hi ha un per a cada planta de l’habitatge i permeten identificar, d’un cop d’ull, la funcionalitat de cada espai mostrant com és la distribució interna, així com el mobiliari, sanitaris, mobles de cuina, etc.
Són els plànols que es fan servir per mostrar al client a l’hora de comercialitzar l’habitatge.

Plànol de coberta: mostra la teulada i/o terrat de la construcció i altres possibles elements com les xemeneies, tubs de ventilació, etc

Plànol de fonaments: mostra la forma i tipus de fonaments, la xarxa de desguàs i la seva connexió amb el clavegueram.

Plànol d’instal·lacions: existeix un plànol específic per a cadascuna de les instal·lacions ( aigua, gas, electricitat, calefacció, TV, telèfon, elevadors, etc.) que seran interpretats pels corresponents professionals de cada àrea.

Exemples de plànols d'alçat:

Plànols de façanes: mostren la vista de les diferents façanes de l’edifici.

Plànol de secció: és mostren detalls estructurals, no visibles des de l’exterior, realitzant la simulació d’un tall a l’edifici, que permet mostrar aspectes com les alçades interiors, les escales etc.

Exemples d'altres plànols:

Detalls constructius: Tots aquest plànols poden incloure, o mostrar en plànols a part, detalls constructius de parts concretes d'algun element constructiu per tal de mostrar exactament com són.

(En aquest exemple es mostra com són les sabates de la cimentació)

Plànol d'emplaçament: indica el lloc exacte on està ubicada la construcció, carrer, plaça, urbanització o zona rural dintre del municipi.

Escales de representació
L'escala és la proporció que existeix entre les dimensions reals d'un objecte i la seva representació en un plànol, mapa o maqueta.

Formats de les escales

Escala = Mida dibuix : Mida objecte real

Escala = Mida dibuix / Mida objecte real

Així, una escala 1:20 significa que una unitat del dibuix representa 20 unitats de la realitat.
Com és d’intuir les escales serán de reducció i s’utilitzen els segúents valors normalitzats:

Escales normalitzades de plànols

Detalls

Planta i alçat

Emplaçament

1:10

1:20

1:50

1:100

1:200

1:500

1:1000

1/10

1/20

1/50

1/100

1/200

1/500

1/1000

Normes d’habitabilitat i seguretat:
Són les normes mínimes que l’administració estableix per tal de garantir la seguretat dels habitatges, unes correctes condicions sanitàries, de confort , etc.

Exemples d’algunes de les normatives actuals:

Accés a les condicion mínimes d'habitabilitat

Publicació al diari oficial de le generalitat

Un cop acabat i acceptat el projecte i obtinguda la llicència d’obres es passa a la fase de construcció.
Durant tot el procés constructiu i participa un nombre important de persones i d’especialitats molt variades: directors d’obra, paletes, manobres, enguixadors, fusters electricistes, fontaners, pintors, etc.
Aquesta és l’estructura organitzativa de totes les persones que d’alguna manera intervenen en la construcció d’un habitatge:

Promotor: és la persona que ordena la construcció .

Arquitecte: és el director del projecte i màxim responsable de la construcció.
Arquitecte tècnic: és el director de la construcció, controla tot el procés de construcció.
Cap de grup: és un tècnic especialista d’una especialitat.
Tècnics: són els tècnics de cada especialitat (electricistes ...)
Altres: altres persones vinculades, ajudants ...

La construcció es realitzarà seguint el pla de treball marcat en el projecte i amb un determinat ordre que dependrà de la disposició dels elements constructius.
Els elements constructius són cadascun dels elements, amb una funció determinada, que formen part d’una construcció i els podem agrupar de la següent manera segons la funció que realitzen:

Fonaments
Estructura
Tancaments
Coberta
Instal·lacions
Revestiments i acabats

Els fonaments:
Aquest element constructiu serà el primer de la construcció en executar-se ja que suporta el pes de tot l’edifici. És l’encarregat de transmetre al terra totes les forces de l’edifici.
Estan fets de formigó o formigó armat i queden amagats sota el terra.
La seva forma, dimensions i profunditat dependrà de les característiques del terreny on es vol construir i del tipus de construcció (pes, alçada ,etc.)
Un pas previ a la construcció serà doncs realitzar un anàlisi del terreny per tal de decidir el tipus de fonament més adequat.

Tipus de fonaments:

Rases: és el tipus més usual, es realitzen rases i s’omplen de formigó o formigó armat

Sabates: són peces de formigó o formigó armat en forma prismàtica, col·locades dins el terreny. N’hi ha de dos tipus: (Veure forces desenvolupades)

Sabata aïllada: normalment subjecta una sola columna o pilar i es realitza excavant un pou, en forma de polígon rectangular, que s’omplirà de formigó o formigó armat. La sabata no té cap connexió amb les altres sabates o elements de fonamentació.

Sabata seguida: es tracta del mateix sistema que l’anterior, però en aquest cas pot suportar més d’una columna o pilar, també serveix per fonamentar parets de càrrega.Es realitza excavant una rasa en forma poligonal i omplint-la de formigó o formigó armat.

Lloses
S’utilitzen en els cassos en què el terreny és poc consistent. Es realitza un rebaix al terreny i s’omple de formigó armat formant una llosa sobre la qual s’aixecarà tota l’edificació. La llosa permet repartir sobre el terra totes les càrregues de l’edifici.

Pilons
S’utilitzen quant el terreny consistent es troba a certa profunditat
Els pilons poden ser clavats o excavat. En el cas de ser clavats es claven uns pilons que poden ser de fusta, acer o formigó armat.
En el cas de ser excavats es realitza un forat i després s’omple de formigó armat.

L'estructura:

L’estructura és l'esquelet de l'edifici . És l'encarregada de suportar i transmetre als fonaments tots els esforços i càrregues que incideixen sobre l'edifici, tant les càrregues mortes (el propi pes de l’edifici) com les vives (vent, persones, mobiliari, moviments sísmics, dilatacions etc.).

És doncs l’encarregada de mantenir la integritat de l’edifici.

Classificació dels elements amb què es construeixen les estructures:

Estructura vertical: Els elements que formen part d’aquest grup tenen la funció de suportar les pressions verticals i obliqües: (Veure forces desenvolupades)

Columnes: són de secció circular o poligonal, antigament es construïen amb pedra, però actualment es fan amb formigó armat, acer o fusta.

Pilars: fan la mateixa funció que les columnes, però són de secció quadrada i també es construeixen amb els mateixos materials.

Parets Mestres (parets de càrrega): es col·loquen quan la paret ha de suportar un seguit de càrregues com ara bigues, forjats etc. Normalment es construeixen amb elements ceràmics com els totxos o els geros.

Estructura horitzontal: Els elements que formen part d’aquest grup tenen la funció de suportar els esforços de flexió.

Arcs: es tracta de l’element antigament més usat, es construïen amb pedra. Actualment es fan amb totxo, gero o formigó armat.

Bigues: actualment és l’element més usat. Estan fetes de formigó armat, acer o fusta. Quan són de formigó armat poden formar part del forjat que suporten sostres, teulades o terrasses. (Veure forces desenvolupades)

Jàsseres: són bigues de gran dimensió que tenen la funció d’aguantar altres bigues o forjats. Estan fetes d’acer o formigó armat.

Forjat: es tracta d’un conjunt d’elements que col·locats de manera adequada formen el sostre d’una planta i el terra de la següent o teulada.
Es construeix amb un conjunt de bigues separades per revoltons sobre els quals es col·loca una malla d’acer corrugat i el conjunt s’omple amb formigó. (Veure detall)

Tipus d’estructures: les estructures poden ser metàl·liques de formigó armat, de parets de càrrega o de qualsevol combinació de les anteriors.

Estructura metàl·lica: aporta lleugeresa i elasticitat, per aquest motiu s’usa en la construcció de gratacels. El seu inconvenient es la seva mala resposta davant del foc ja que es dilata i deforma posant en perill la integritat de l’edifici.

Estructura de formigó armat: Es tracta d’una estructura molt més pesada que la metàl·lica, per això s’usa en construccions que no siguin gaire altes. La seva avantatge és que té més resistència al foc que la metàl·lica.

Parets de càrrega: és la mes senzilla i usada en construccions de poques plantes. El forjat de cada planta es suportat per les parets verticals de càrrega.

Estructures mixtes: estan formades per una combinació qualsevol de les exposades anteriorment.

Tancaments:
Estan formats per totes les parets que componen un habitatge.
Ni pot haver de tres tipus: les que separen les estances, les que separen l’habitatge de l’exterior i, si és el cas, les que el separen d’un altre habitatge contigu.
El tancament de la coberta es considerarà posteriorment com a cas especial.

Façanes: són les Cares visibles des de l'exterior dels murs verticals que tanquen un edifici o construcció.
Separen i aïllen l’habitatge de l’exterior i acostumen a ser les més gruixudes, uns 30 cm. Es construeixen amb totxos, geros o blocs de termoargila.

Actualment l’aïllament es completa construint un envà interior separat de la paret exterior formant una cambra d’aire que es pot reomplir amb materials aïllants com per exemple el poliestirè expandit que ofereix aïllament tèrmic i acústic.

Parets mitgeres: són les encarregades de separar dos habitatges veïns. Solen tenir un gruix inferior a les façanes, uns 15 cm, i es construeixen usant totxanes o geros.

Envans: són les parets que distribueixen els espais interiors de l’ habitatge. Es tracta del tipus de paret més prima , uns 5 o10 cm, i l’element més comú per la seva construcció és el maó foradat en alguna de les seves múltiples versions.

Els envans també es poden fabricar usant panells prefabricats de cartó i guix, són més econòmics i molt ràpids de muntar. Permeten també fer redistribucions de les estances amb facilitat.

Nota:

Quan la paret que distribueix algun dels espais interior a de ser també una paret estructural, aquesta no es construirà prima com un envà sinó que es construirà amb els materials i gruixos adequats per tal de suportar la força a que estarà sotmesa.

Cobertes:
Les cobertes són el tancament més important d’una edificació ja que són les que reben les condicions climatològiques d’una manera més directa: pluja neu, sol, etc.

Les cobertes doncs aïllen i protegeixen a tot l’habitatge dels fenòmens atmosfèrics.

Tenim dos tipus de cobertes, les inclinades (teulades) i les planes ( terrats i terrasses)

Teulades: degut a la seva forma i inclinació es tracta duna superfície no transitable, però rebutja l’aigua d’una manera ràpida i eficaç impedint la seva acumulació.

L’element de recobriment més comú és la teula. Es tracta d’una peça ceràmica que es munta sobre un forjat o sobre una estructura formada per bigues i encadellats que definiran la inclinació i forma de la coberta.

Hi ha altres elements de recobriment com per exemple les peces de pissarra, molt comú en zones d’alta muntanya, o les plaques i planxes que són elements d’una dimensió molt mes gran, molt usades en naus industrials.

Terrats i terrasses: son cobertes transitables planes amb una molt lleugera inclinació que permeti recollir i evacuar l’aigua en algun punt.
Es construeixen sobre un forjat protegit amb una capa aïllant de tela asfàltica o plàstica que s’acaba recobrint amb rajoles de ceràmica o gres.
Tenen doncs l’avantatge de permetre usar aquest espai, però l’inconvenient d’evacuar l’aigua amb més dificultat, amb el risc de fuites i humitats que això suposa.

Instal·lacions:
Els habitatges necessiten nombrosos tipus d'instal·lacions diferents. Les instal·lacions poden ser vistes o estar amagades dins de les parets o per sota del paviment.
Alguns exemples són: aigua freda i calenta, gas, electricitat, calefacció, refrigeració, desguàs, TV, telèfon, porters electrònics, etc.

Revestiments i acabats:
Formen part de la última fase de la construcció i donen la forma i aspecte visual final de l’habitatge.
Són revestiments: el guix de les parets i sostres, l’arrebossat, l’esquerdejat i tots aquells recobriments que permeten amagar les imperfeccions i irregularitats de l’obra donant la forma final i permetent aplicar-hi sobre els acabats.

Els acabats són tots aquells elements finals visibles com per exemple la pintura, les portes i finestres, els sanitaris i aixetes, els enrajolats, etc.

Materials de construcció:

Aglomerants
Els aglomerants són materials en forma de pols que al barrejar-los amb aigua formen una pasta capaç d'unir fragments d'una o diverses substàncies i donar cohesió al conjunt mitjançant processos químics, al assecar-se va endurint originant nous compostos anomenats conglomerants.

Els aglomerants més habituals són el guix, la calç, i el ciment.

El guix:
És una pols fina de color blanca que s'obté de coure el mineral de guix en un forn i posterior moltura.

Quan es barreja amb aigua, forma una pasta que forja en pocs minuts i després s'endureix.

Resisteix les altes temperatures millor que el ciment i és un bon aïllant tèrmic i acústic, però no permet combinar-lo amb ferro ja que el rovella. Una vegada sec tampoc es pot mullar ja que s’estova i perd la consistència, motiu per qual s’utilitza en interiors per fer revestiments ( envans i sostres), llars de foc, etc.

Hi ha un tipus especial de guix anomenat escaiola que permet fer acabats amb gran precisió com per exemple les motllures decoratives.

El ciment:
El tipus més usat de ciment és el ciment pòrtland, es tracta d’una pols fina de color gris. S'obté a partir d'una barreja de roca calcària i argiles, moltes finament, que se sotmeten al procés de clinquerització, consistent en la cocció a altes temperatures. El pòrtland es mol juntament amb una petita quantitat de guix com a regulador de presa (si no n'hi hagués, el ciment solidificaria ràpidament en contacte amb l'aigua).

El ciment forja quan es barreja amb aigua. Combinat amb sorra es converteix en morter i combinat amb sorra i àrids es converteix en formigó. La seva resistència mecànica augmenta amb el pas del temps adquirint una duresa pètrea que, al contrari del guix, al tornar-lo a mullar no s’estova.

El ciment té major resistència mecànica que el guix i permet ser combinat amb barres d’acer formant el formigó armat. També hi ha un tipus de ciment de color blanc.

La calç:
És una pols fina de color blanca que s'obté de la pedra calcària sotmesa a cocció.
Hi ha dos tipus de calç: cal viva ( calç no hidratada) s’utilitza com el ciment, però no es tant fort.
Calç morta (calç hidratada) s'usa principalment en arrebossats, morter per a juntes i emblanquinats.
Barrejat amb ciment aporta una major elasticitat dels morters.

La calç també s’usa per emblanquinar les façanes cosa que permet reflectir millor la calor en les zones càlides.

Conglomerants:

Els conglomerants en construcció s’aconsegueixen barrejant un aglomerant amb aigua, sorra i/o àrids, al assecar-se es van endurint i es tornen molt resistents a la compressió

Els més comuns són:

El morter:
És una mescla de ciment, aigua i àrids fins (sorra) que serveix per unir els maons i altres materials de construcció.

Abans de la generalització del ciment s'utilitzava el morter de calç.

El formigó:
El formigó és el material resultant de la barreja de ciment amb àrids (grava i sorra) i aigua.

El ciment barrejat amb l'aigua i els àrids es converteix en una pasta modelable amb propietats adherents, que en poques hores s'endureix tornant-se en un material de consistència pètria i adquirint la seva màxima resistència als 28 dies de presa.
La principal característica estructural del formigó és que resisteix molt bé els esforços de compressió, però no té bon comportament enfront d'altres tipus d'esforços com la tracció i la flexió.

Tracció Compressió Flexió

El formigó armat:
La tècnica constructiva del formigó armat consisteix en la utilització de formigó reforçat amb barres o malles d'acer, anomenades armadures. També és possible armar-ho amb fibres, com ara fibres plàstiques, fibra de vidre, fibres d'acer o combinacions de barres d'acer amb fibres depenent dels requeriments a què està sotmès.

El formigó armat d’acer és el més comú i s'utilitza en edificis de tot tipus, camins, ponts, preses, túnels i obres industrials.

La utilització de fibres és molt comú en l'aplicació de formigó projectat, com en túnels i obres civils en general.