Manual de diseño básico para el taller de arquitectura

EDICIONES UNIVERSIDAD CATÓLICA DE CHILE

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MANUAL DE DISEÑO BÁSICO PARA EL TALLER DE ARQUITECTURA

Sebastián Gray Avins

Francisco Vergara Dávila

Camilo Meneses Ferrada

© Inscripción N° 2021-A-576

Derechos reservados

Enero 2021

ISBN N° 978-956-14-2774-7

ISBN digital N° 978-956-14-2775-4

Ilustraciones:

Felipe Lastra Cornejo

Diseño:

versión productora gráfica SpA

Diagramación digital:

ebooks Patagonia

www.ebookspatagonia.com info@ebookspatagonia.com

CIP – Pontificia Universidad Católica de Chile

Gray Avins, Sebastián, autor.

Manual de diseño básico para el Taller de Arquitectura / Sebastián Gray Avins, Francisco Vergara Dávila, Camilo Meneses Ferrada.

Incluye bibliografía.

1. Diseño arquitectónico – Manuales.

2. Diseño arquitectónico – Enseñanza – Chile – Manuales.

I. t.

II. Vergara Dávila, Francisco, 1943-, autor.

III. Meneses Ferrada, Camilo Ignacio, autor.

2021 729 + DDC23 RDA

Fondo de Desarrollo de la Docencia - FONDEDOC 2019

ÍNDICE

INTRODUCCIÓN A LA PRESENTE EDICIÓN

INTRODUCCIÓN A LA PRIMERA EDICIÓN

CAPÍTULO I: ELEMENTOS

1. Escaleras y escalinatas

2. Rampas peatonales

3. Circulaciones

4. Muro como elemento arquitectónico

5. Vanos, puertas y ventanas

• Anchos recomendados de puertas

6. Recintos y mobiliario (baños, cocinas, closets)

• Dimensiones típicas de mobiliario en planta

• Alturas típicas de elementos y mobiliario

7. Ascensores y montacargas

8. Cubiertas y cielos

9. Estacionamientos subterráneos

10. Criterios de diseño para accesibilidad universal

CAPÍTULO II: ACONDICIONAMIENTO AMBIENTAL DE UN EDIFICIO

1. La arquitectura y el medio

1.1. Clima y tiempo

1.2. Orientación

1.3. Asoleamiento

1.4. Vientos predominantes

1.5. Sensación térmica y confort térmico

1.6. Fenómenos de transmisión del calor

• Radiación

• Conducción

• Convección

2. Arquitectura solar pasiva

2.1. Reglas fundamentales para una arquitectura solar pasiva

2.2. Calefacción solar por aportes pasivos

• Captación solar directa (ganancia directa de energía a través de vidrios)

• Captación solar indirecta (a través de muros acumuladores térmicos)

• Muro Trombe (invierno)

• Acumuladores térmicos de agua

• Muros de agua (sistema drumwall o muro de bidones)

• Piscinas de techo

• Captación aislada

• Invernadero acumulador adosado a la fachada norte

3. Protección solar (aleros, quiebrasoles, celosías)

3.1. Tipologías de protección solares y sus máscaras de sombras

• Vegetación

• Evapotranspiración y enfriamiento evaporativo

4. Ventilación

4.1. Ventilación artificial

4.2. Ventilación pasiva

4.3. Ventilación cruzada

4.4. Muros en ALA

4.5. Chimenea térmica

4.6. Invernadero acumulador de calor (verano)

4.7. Muro Trombe (verano)

5. Conservación del calor en los edificios

5.1. Estanqueidad

5.2. Aislación térmica

5.3. Ruptura de puentes térmicos

CAPÍTULO III: ILUMINACIÓN Y ACÚSTICA

1. Iluminación

1.1 Conceptos

1.2 Desempeño de funciones

• Para destacar o realzar espacio y estructura

• Para focalizar la atención

• Seguridad

1.3 Aspectos a considerar en el diseño de la iluminación

2. Acústica

2.1. Conceptos

• Transmisión del sonido

• Reflexión

• Estanqueidad acústica

2.2. Barreras acústicas

• Materiales aislantes acústicos

• Absorbentes acústicos

• Protección del ruido exterior (calle)

2.3. Acondicionamiento acústico de los recintos

CAPÍTULO IV: ESTRUCTURAS Y CONSTRUCCIÓN

1. Criterios estructurales

1.1. Desde el programa

• Programas relevantes

• Programas con estabilidad programática

• Accesos

• Estacionamientos

• Otros programas y elementos fijos

1.2. Desde la magnitud

1.3. Desde la significación

• Relaciones visuales

• Envolventes interiores

• Envolventes exteriores

1.4. Desde las condiciones de asismicidad

• Arriostramiento

• Empotramiento

• Diafragmas

• Articulaciones

2. Prediseño dimensional

2.1. Vigas

• Madera

• Hormigón armado

• Acero

2.2. Muros

• De hormigón armado

– Muro de contención

– Muro-talud

– Muro “ZETA”

• De acero

2.3. Losas

• Losas contenidas

• Volados de losas

2.4. Columnas

3. Relación entre cálculo estructural y arquitectura

3.1. Pilares

3.2. Vigas

3.3. Losas

CAPÍTULO V: DIBUJO Y REPRESENTACIÓN

1. Dibujo manual vs. dibujo digital

2. Normas y convenciones

3. Valorización del dibujo

4. Elección de cortes representativos

5. Cotas

CAPÍTULO VI: LA ARQUITECTURA DEL PAISAJE

1. Suelos y pavimentos

2. Masas arbóreas

3. Jardineras

BIBLIOGRAFÍA

ANEXOS

INTRODUCCIÓN

A LA PRESENTE EDICIÓN

Este manual para estudiantes representa veinticinco años de enseñanza en los talleres de la Escuela de Arquitectura de la Universidad Católica de Chile y es fruto de las prácticas profesionales y docentes de diversos profesores. Comenzó como una serie de recomendaciones empíricas que los profesores del taller de tercer año hacían a sus alumnos para facilitarles el proceso de diseño y permitirles concentrarse en cuestiones menos triviales y más abstractas de la disciplina. Luego, este conjunto de recomendaciones se convirtió en una charla semestral –el célebre “cursillo” de la época– y más adelante en un borrador del presente manual, que ha sido informalmente conocido por años entre el alumnado.

Los textos originales datan de la década de 1990 y son obra de Luis Eduardo Bresciani Prieto, Sebastián Gray y Dino Bozzi; las subsecuentes revisiones y contribuciones son obra de Francisco Vergara Dávila, Sebastián Gray y Camilo Meneses.

Es motivo de alegría para los autores lograr la edición de este manual después de tantos años de existencia informal, y por ello estamos seguros de que resultará interesante y útil tanto para estudiantes y profesores de arquitectura en todo Chile, como para todas aquellas personas involucradas en el arte del bien proyectar y del bien construir.

INTRODUCCIÓN

A LA PRIMERA EDICIÓN

Este manual está dirigido al estudiante de arquitectura e intenta aportar algunas normas básicas de diseño para los proyectos abordados en su paso por la escuela. El énfasis de los proyectos desarrollados por alumnos en talleres radica en dar una adecuada respuesta a los problemas que la arquitectura plantea. Dichos problemas aumentan progresivamente su complejidad a lo largo de la carrera, gracias a la incorporación de nuevas variables que exigen del alumno un mayor esfuerzo de exploración y articulación de ellas.

A menudo se constata que las propuestas de los alumnos se ven afectadas por la falta de manejo de elementos y situaciones que todo proyecto de arquitectura debe contemplar. Es el caso de la resolución de estructuras portantes fundamentales y cuestiones constructivas involucradas, tipologías y elementos de arquitectura recurrentes en los proyectos, aspectos básicos a considerar en una arquitectura bioclimática, en la iluminación, acústica, paisajismo, dibujo y representación, etc. Estas carencias afectan los proyectos de los alumnos y dificultan el examen de los mismos, al ocultar o disminuir la profundidad del pensamiento elaborado frente a un problema de arquitectura que se requiere resolver.

El presente manual intenta llenar ese vacío, permitiendo al alumno una mayor concentración en el problema presentado al disponer de antecedentes proyectuales que, debidamente articulados, despejan cuestiones de necesaria concurrencia. Los textos que a continuación se exponen están basados en apuntes de clases que los autores han presentado a sus alumnos de taller en años recientes.

Luis Eduardo Bresciani P.

2003

CAPÍTULO I:

ELEMENTOS

Junto con sus cualidades representativas, el proyecto de arquitectura debe siempre resolver un programa, es decir, prestar una utilidad, proponiendo espacios y formas construidas capaces de satisfacer las funciones de la vida individual y colectiva. Mientras el programa puede ser interpretado con libertad idiosincrática, los elementos componentes de la arquitectura tienen un origen atávico y han sido verificados y perfeccionados de manera empírica a lo largo de la historia. Por “elementos” nos referimos a los dispositivos arquetípicos de la edificación, con funciones específicas, cuya combinatoria constituye el repertorio formal de todo proyecto. Entre estos elementos se incluyen puertas, ventanas, escaleras, rampas, corredores, balcones, ascensores, chimeneas, baños, cocinas, tabiques, revestimientos, pavimentos, cielos y cubiertas. El presente texto revisa una pequeña selección de estos elementos, pensando en los requerimientos del diseño preliminar.

Al abordar estos elementos, se debe discernir la magnitud y destino del proyecto, distinguiendo especialmente entre los usos domésticos y los públicos, así como entre interiores y exteriores, condiciones que demandan distintas materialidades, dimensiones y criterios.

1. ESCALERAS Y ESCALINATAS

Hay diferencias entre escalera y escalinata. Escalinata se refiere a un orden más bien monumental, de edificio público o de gran rango, y también se refiere a espacios exteriores. Escalera, en cambio, se refiere a un orden más compacto y funcional, generalmente interior. La escalinata es siempre cómoda, extendida y de materiales nobles, mientras que la escalera puede ser mucho más económica en todos los sentidos. En cualquier caso, el perfil de una escalera o escalinata se inscribe bajo una línea recta con una pendiente siempre inferior al 100%, siendo sus gradas o peldaños siempre iguales [Figura 1].

Figura 1 • Escaleras y escalinatas

Existe una fórmula universal, que conviene memorizar, para calcular la justa proporción entre huellas (plano horizontal de la grada o peldaño) y contrahuellas (plano vertical):

2 C + 1 H = 60 / 64 cm

De esta manera, una escalinata cómoda puede tener huellas de 30 cm y contrahuellas de 15 cm, y una escalera residencial puede tener huellas de 25 cm y contrahuellas de 18 cm. En todo caso, la norma chilena establece que la grada de una escalera de uso público debe ser de no más de 18 cm de contrahuella y no menos de 28 cm de huella.

Por sus holgadas dimensiones, una escalinata generalmente tiene peldaños sencillos, en ángulo recto. En cambio, existe un recurso común para hacer más cómoda una escalera compacta: la “nariz”, un leve traslapo en planta de la huella que permite mayor superficie de apoyo al pie. La nariz puede proyectarse hasta unos 5 cm.

Las escaleras de tramos largos deben considerar descansos, al menos uno cada 16 gradas (que equivalen aproximadamente a un piso). Es deseable que estos descansos se ubiquen a la altura o por debajo de la línea del horizonte visual (cada 1,50 m de altura), de manera que, al subir, el usuario no se vea enfrentado a un desalentador muro de gradas. Los descansos deben tener un ancho funcional. En el caso de escaleras en que el descanso sirve para cambiar la dirección de los tramos, éste debe tener el mismo fondo que el ancho del tramo. El criterio es que, por razones de seguridad, el recorrido de la escalera debe tener siempre el mismo ancho útil. También debe considerarse el descanso necesario al inicio y término de una escalera o escalinata para abrir puertas en ambas direcciones [Figura 2].

Figura 2 • Descansos en escaleras

Por razones de seguridad, las escaleras de uso público deben ser diseñadas solamente con tramos rectos. Los cambios de dirección se logran con la posición y diseño de los descansos. En cambio, una escalera residencial puede ser de tramo curvo o “compensada”, lo que ayuda a reducir su extensión [Figura 3].

Puesto que los principales criterios para el diseño de una escalera son comodidad, seguridad y utilidad, una escalera de caracol difícilmente cumple alguno de estos criterios, por lo que deben evitarse a toda costa. Como decía el profesor Jorge Nordenflycht, “Si una escalera de caracol queda bien, es porque algo anda mal” [Figura 4].

Figura 3 • Escalera compensada

Figura 4 • Escalera de caracol

El ancho mínimo de una escalera residencial es 70 cm. El ancho mínimo de una escalera de uso público es 120 cm. Toda escalera tiene una baranda o pasamanos. El pasamanos estará siempre a una altura de 95 cm desde el vértice exterior (nariz) de cada grada. En escaleras de ida y vuelta, con descansos cada medio piso, el avance de una grada en cada tramo permite la continuidad del pasamanos [Figura 5].

Figura 5 • Pasamanos y barandas

La altura mínima convencional de piso a piso en una vivienda es 2,52 m, que corresponde a 14 contrahuellas de 18 cm. Con losas de 12 cm, esto permite alturas de piso a cielo de 2,40 m. Si la escalera es de uso público, las huellas deben ser de al menos 28 cm, de modo que su desarrollo en planta es de 3,64 m. Si la escalera es residencial (privada), las huellas pueden ser de 25 cm, de modo que su desarrollo en planta será de 3,25 m [Figura 6].

Figura 6 • Altura en una vivienda

2. RAMPAS PEATONALES

Las rampas son superficies inclinadas para el uso de peatones y personas en sillas de ruedas. Una rampa no es necesariamente más cómoda que una escalera. Su pendiente no puede superar el 8% (1 : 12), y debe contar con descansos de 1,20 m de largo cada 10 m en planta. El ancho mínimo de la rampa para sillas de ruedas es de 120 cm.

Las normas internacionales de accesibilidad universal exigen rampas tanto en construcciones nuevas como existentes. Por su pendiente moderada, las rampas ocupan una gran superficie en planta, y por lo tanto debe hacerse un esfuerzo por incorporarlas como elementos arquitectónicos positivos desde el inicio del proyecto, y no como una solución accesoria [Figura 7].

Figura 7 • Rampa peatonal

3. CIRCULACIONES

Convencionalmente, las circulaciones se estiman en 20% de la superficie total de un programa dado (es decir, a un listado de recintos y superficies debe sumarse un 20% de circulaciones), de manera que es siempre deseable reducirlas a un mínimo óptimo. Las circulaciones pueden ser exclusivas (pasillos de conexión o distribución) o inclusivas, incorporando otros elementos programáticos en virtud de una espacialidad levemente mejor (estar, biblioteca, escritorio, taller, etc.). La diferencia entre un simple pasillo y una agradable galería puede ser cosa de centímetros. En proyectos residenciales, el ancho mínimo de un pasillo o escalera es de 80 cm, mientras que en circulaciones de uso público (corredores de edificios, por ejemplo) es de 1.40 m.

4. MURO COMO ELEMENTO ARQUITECTÓNICO

Se debe distinguir entre muros y tabiques. Los muros serán siempre parte de la estructura, mientras que los tabiques son paramentos ligeros que no comprometen la estructura principal. Al ser parte de la estructura, los muros son portantes (transmiten verticalmente hasta el suelo su propio peso y las cargas de entramados de pisos y techumbres) y arriostrantes (resisten solicitaciones laterales en el sentido de su eje). Para ser portantes y arriostrantes, todo muro debe tener continuidad y coherencia vertical y necesariamente debe apoyarse en sus propias fundaciones en el suelo. Si un muro no llega al suelo, entonces no es un muro propiamente tal.

La estructura en base a muros de mampostería o albañilería, incluido el adobe, es una de las formas más atávicas de construir sistemas tectónicos (es decir, desde el suelo hacia arriba), presente en muchas manifestaciones vernáculas. El sistema de muros es eficiente en costos y acondicionamiento ambiental (la albañilería reforzada o confinada es más eficiente que un marco rígido de hormigón armado) aunque, por otra parte, el sistema de muros obliga a una correspondencia conceptual entre estructura y programa, como es la medianería entre unidades de vivienda en un edificio de departamentos, por ejemplo.

Los tabiques son paramentos ligeros con resistencias limitadas a su propia estabilidad y generalmente destinados a organizar espacios interiores. Por estas características, es posible ocupar diversos materiales para su estructura, su relleno (generalmente aislante acústico) y sus revestimientos, dependiendo de la función que se deba cumplir.

Para efectos de prediseño, un muro de albañilería puede considerarse con una sección típica de 20 cm (ladrillo de 30 x 15 cm en aparejo de soga con estuco de 2,5 cm por ambos lados) y de 15 cm en hormigón armado o en un sistema de entramado de madera (pies derechos de 2 x 4” con revestimiento de 2,5 cm por ambos lados). Un tabique, por otra parte, puede considerarse con una sección típica de 10 cm y mínima de 6 cm.

5. VANOS, PUERTAS Y VENTANAS

La dimensión de un vano, puerta o ventana guarda directa relación con el uso y la jerarquía del recinto a que sirve. En el caso de las puertas, su dimensión responde además a necesidades funcionales, tales como el paso de muebles o el escape del público. La puerta de acceso de una casa, por ejemplo, tiene siempre un ancho considerable (90 cm mínimo) no solo por razones simbólicas, sino porque por ella deben entrar todos los muebles. Las puertas de recintos de viviendas son de 80 cm. La hoja de la puerta de un baño pequeño, en cambio, puede ser de apenas 60 cm. Por otra parte, los vanos de puertas de uso público (salas de clases o teatros, por ejemplo) deben tener un ancho mínimo de 2.00 m con dos hojas de vaivén o que abran hacia fuera.

• Anchos recomendados de puertas:

Residenciales:

– Puertas de acceso: 90 cm

– Puertas de recintos interiores: 80 cm

– Puertas de baños: 70 cm

– Puertas de baños de visita: 60 cm

Uso público:

– Puertas de acceso: 2.00 m (dos hojas de vaivén o hacia afuera)

– Puertas de recintos con accesibilidad universal: 90 cm

– Otras puertas interiores: 80 cm

El sentido de apertura de una puerta no es casual: responde a condiciones funcionales y perceptuales de seguridad y privacidad. Los recintos privados (dormitorios, baños) así como la puerta de calle de una casa abren hacia el interior, puesto que de esa manera se tiene dominio de la apertura de la hoja y las bisagras y demás herrajes resultan inaccesibles desde el exterior. Sin embargo, todas las puertas de uso público (teatros, salas de clase, etc.) deben abrirse obligadamente hacia el exterior por razones de seguridad para facilitar el escape, con la condición de no irrumpir en la circulación contigua (pasillos o veredas) [Figura 8].