Historia de la construcción

La historia de la construcción rastrea los cambios en las herramientas, métodos, técnicas y sistemas de construcción utilizados en el campo de la construcción . Explica la evolución de cómo los humanos crearon refugios y otras estructuras que comprenden todo el entorno construido. Abarca varios campos, incluidos la ingeniería estructural , la ingeniería civil , el crecimiento de la ciudad y el crecimiento de la población , que son parientes de las ramas de la tecnología , la ciencia, la historia y la arquitectura . Los campos permiten analizar tanto la construcción moderna como la antigua, así como las estructuras , los materiales de construcción y las herramientas utilizadas.

La construcción es una actividad humana muy antigua que comenzó alrededor del año 4000 a. C. como respuesta a la necesidad humana de vivienda. ^[1] Ha evolucionado y ha experimentado diferentes tendencias a lo largo del tiempo, marcadas por unos principios clave: la durabilidad de los materiales utilizados, el aumento de la altura y la luz de los edificios, el grado de control ejercido sobre el ambiente interior y, por último, la energía disponible para el proceso constructivo. ^[2]

Los humanos durante la era paleolítica eran cazadores-recolectores. Su estilo de vida nómada dio lugar a construcciones temporales y de corta duración, lo que provocó la falta de evidencias supervivientes de construcción. Sin embargo, se cree que la evidencia más antigua de construcción en el mundo es el círculo de piedra de 1,8 millones de años encontrado en la garganta de Olduvai que representa los restos de un cortavientos . ^[3]

En la era mesolítica, los humanos comenzaron a desarrollar la agricultura. ^[4] Los cazadores-recolectores construían refugios temporales para los cazadores que emboscarían a sus presas. Actualmente, la primera evidencia de un refugio construido por el hombre se remonta al año 400.000 a. C. en Terra Amata, Francia, que servía como vivienda para los cazadores. ^[5]

En la era neolítica , también conocida como la Nueva Edad de Piedra, los humanos desarrollaron la agricultura y comenzaron a cultivar plantas y domesticar animales. Este cambio del estilo de vida nómada significó que los humanos comenzaron a construir muros y formar ciudades. ^[6] Además de vivir en cuevas y usar refugios rocosos , las primeras construcciones fueron simples tiendas de campaña , como el tupiq de los inuit , y cabañas . Las cabañas se construían como protección contra los elementos, como las casas-pozo , y como fortificaciones para la seguridad, como los crannog .

Sus habitantes construyeron sus refugios de forma autosuficiente , en lugar de hacerlo por constructores especializados, utilizando materiales disponibles localmente y diseños y métodos tradicionales. Por ello, lo poco que se puede decir sobre las construcciones más tempranas son en su mayoría conjeturas y se basan en la arquitectura vernácula o en lo que se sabe sobre la forma en que los cazadores-recolectores y pastores nómadas de las zonas remotas construyen sus refugios en la actualidad. Por ejemplo, los primeros puentes construidos por los humanos probablemente eran simples troncos de madera colocados sobre un arroyo y que más tarde evolucionaron hasta convertirse en senderos de madera .

Los hombres prehistóricos fabricaban herramientas con hueso , marfil, asta, piel, piedra , madera, hierba, metales (oro, cobre y plata) y fibras animales. Se fabricaron y utilizaron diversas herramientas para cortar ( hacha de mano , hacha de carnicero , azuela y hacha ), raspar o picar ( herramienta de lasca ) y herramientas para golpear, perforar, rodar, tirar y hacer palanca. Como materiales de construcción, utilizaban huesos como costillas de mamut , piel , piedra, metal, corteza, bambú y estiércol animal.

Los hombres prehistóricos también utilizaban ladrillos y yeso de cal como materiales de construcción. ^[7] Por ejemplo, en Jericó se encontraron ladrillos de barro y mortero de arcilla que datan del 9000 a . C. Estos ladrillos de barro se formaban con las manos en lugar de con moldes de madera y el patrón en espiga se hacía con los pulgares del fabricante de ladrillos. ^[8]

La ausencia de herramientas de metal impuso limitaciones a los materiales que se podían trabajar, pero aún así era posible construir estructuras de piedra bastante elaboradas con ingenio utilizando técnicas de construcción de muros de piedra seca como las encontradas en Skara Brae en Escocia, el poblado neolítico más completo de Europa. Otro ejemplo de un asentamiento construido en el neolítico es el de Göbekli Tepe . Está hecho con pilares de piedra caliza en forma de T tallados con puntas de sílex y otros métodos arquitectónicos tallados en la roca . ^[9] El techo en ménsulas de Newgrange (c. 3200 a. C.) muestra que los arcos en ménsula se usaban desde la era neolítica. ^{[10] [11]}

Una de las estructuras más grandes de este período fue la casa larga del Neolítico . Era una vivienda de madera larga y estrecha construida por los primeros agricultores de Europa al menos entre el 5000 y el 6000 a. C. Como todas las estructuras de madera y troncos ( casas sobre pilotes ) de las culturas primitivas, solo se han desenterrado en excavaciones arqueológicas las partes más bajas de las paredes y los agujeros para postes , por lo que la reconstrucción de las partes superiores de estos edificios es en gran medida una conjetura.

La estructura neolítica más notable de Europa occidental es el icónico megalito conocido como Stonehenge , considerado por algunos arqueólogos como una muestra de métodos de construcción de madera como el de Woodhenge traducido a piedra, ^[12] un proceso conocido como petrificación . Los restos ahora ruinosos son de construcción de postes y dinteles e incluyen dinteles de arenisca masivos que se ubicaron sobre montantes de soporte mediante juntas de mortaja y espiga ; los dinteles mismos estaban unidos por los extremos mediante el uso de juntas machihembradas . ^{[13] [ se necesita una mejor fuente ]} También hay evidencia de prefabricación de la mampostería; las matrices geométricas simétricas de piedra indican claramente que los constructores de Stonehenge habían dominado sofisticados métodos de topografía . ^[14]

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  Hombre usando un hacha de mano
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  Un hacha de piedra neolítica con mango de madera.
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  Una hoz para cosechar cultivos y materiales para techar.
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  Diversas herramientas de hueso de China
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  Martillo de hueso de la cultura alfarera lineal
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  Un cincel de hueso, Sechseläutenplatz, Zürich
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  Un trineo para mover materiales pesados.
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  Un taladro de piedra

El cobre se empezó a utilizar antes del año 5000 a. C. y fue uno de los primeros metales que los seres humanos utilizaron para fabricar herramientas, junto con el oro, la plata y el plomo. ^[15] El cobre sin refinar era maleable, duro, fuerte, resistente a la corrosión y mucho más versátil que la piedra, lo que provocó un cambio en la preferencia por el material para fabricar herramientas. Durante este período, se desarrolló la sierra y se utilizó como herramienta de construcción.

Alrededor del 3100 a. C., los humanos comenzaron a experimentar con metales y a formar aleaciones como el bronce (que se obtiene al agregar estaño al cobre) y el latón (que se obtiene al agregar zinc al cobre). ^[15] El bronce se podía moldear en las formas deseadas y, si se dañaba, se podía volver a fundir, lo que aumentó los tipos de herramientas desarrolladas en este período. El cobre y el bronce se usaban para los mismos tipos de herramientas que la piedra, pero el material menos frágil y más duradero cortaba mejor. Estas ventajas provocaron el cambio de las herramientas de piedra a las herramientas de metal. Ambas también se usaban para "endurecer" el filo de las herramientas, como los egipcios que usaban puntas de cobre y bronce para trabajar piedra blanda, incluidos bloques de canteras y hacer arquitectura tallada en roca.

Durante la Edad del Cobre, los antiguos chinos inventaron los ladrillos cocidos en el año 4400 a. C. En Chengtoushan, los ladrillos cocidos se usaban como suelo para las casas. ^[16] La arcilla también se usaba como tuberías de alcantarillado por los mesopotámicos alrededor del año 4000 a. C., y los primeros ejemplos se encontraron en el Templo de Bel en Babilonia . Las letrinas de la ciudad de Uruk tienen plataformas para los pies de ladrillo cocido alrededor del año 3200 a. C. Los adobes revestidos eran ladrillos cocidos colocados en betún y se usaron para construir originalmente el Zigurat de Ur . ^[17]

La rueda fue inventada por los sumerios en la edad del cobre, pero no será hasta alrededor del 3500 a. C. cuando se utilizará en el transporte. ^[6] Las cargas pesadas se trasladaban en barcos, trineos (un trineo primitivo) o sobre rodillos. ^[18] La vara de medir más antigua conservada hecha de barra de aleación de cobre data del 2650 a. C. y fue encontrada en la ciudad sumeria de Nippur (actual Irak) ^[17]

El método de construcción con postes y dintel fue popularizado por los egipcios alrededor del 3100 a. C. para construir templos como la Gran Pirámide de Giza (c. 2560). Esta técnica fue adaptada más tarde por los griegos, como se ve en la Tumba de Agamenón (c. 1250 a. C.), y por los romanos. La mampostería ciclópea utilizada en el Puente Arkadiko también fue ampliamente utilizada por los micénicos .

La Edad del Hierro comenzó alrededor del año 1200 a. C. y terminó alrededor del año 500 a. C. Es posible que los humanos hayan fundido hierro esporádicamente durante la Edad del Bronce, pero se pensaba que era un metal inferior porque las herramientas y armas de hierro no eran tan duras ni duraderas como las de bronce. ^[19] No fue hasta la creación del acero , que combina hierro y carbono, que el hierro se volvió prominente. El acero se puede endurecer y templar produciendo un borde cortante afilado y duradero que permite la creación de mejores herramientas, como martillos, cinceles, cuchillos y hachas.

El tipo de construcción más común durante la Edad del Hierro en el actual Reino Unido eran las casas circulares . Estaban hechas de postes de piedra o madera unidos por paneles de adobe y rematados con un techo cónico de paja . Los arqueólogos suponen que las paredes estaban hechas de tablones de madera que se utilizaban para quitar el exceso de madera con un hacha. ^[20]

Los primeros edificios de gran escala de los que se conservan pruebas se han encontrado en la antigua Mesopotamia . De las viviendas más pequeñas solo sobreviven restos de cimientos, pero las civilizaciones posteriores construyeron estructuras de gran tamaño en forma de palacios, templos y zigurats y tuvieron especial cuidado en construirlas con materiales duraderos, lo que ha asegurado que partes muy considerables hayan permanecido intactas. Un gran logro técnico se evidencia en la construcción de grandes ciudades como Uruk y Ur . El zigurat de Ur es un edificio excepcional de la época, a pesar de las importantes obras de reconstrucción. Otro buen ejemplo es el zigurat de Chogha Zanbil en el Irán moderno. Las ciudades crearon demandas de nuevas tecnologías, como desagües para las aguas residuales de animales y humanos y calles pavimentadas.

La evidencia arqueológica ha demostrado la existencia de bóvedas de ladrillos abovedados ^[21], como en Tell al-Rimah, en lo que hoy es Irak.

El material de construcción principal era el adobe , formado en moldes de madera similares a los utilizados para hacer ladrillos de adobe . Los ladrillos variaban ampliamente en tamaño y formato, desde pequeños ladrillos que se podían levantar con una mano hasta otros tan grandes como losas de pavimento. Los ladrillos rectangulares y cuadrados eran comunes. Se colocaban en prácticamente todos los patrones de unión imaginables y se usaban con considerable sofisticación. Sobreviven dibujos en tablillas de arcilla de períodos posteriores que muestran que los edificios se construían sobre módulos de ladrillo. Hacia el 3500 a. C., se empezaron a utilizar los ladrillos cocidos y los registros supervivientes muestran una división muy compleja del trabajo en tareas y oficios separados. ^{[ cita requerida ]} Se utilizaban ladrillos cocidos y piedra para el pavimento .

La vida en general estaba regida por un ritual complejo que se extendía a los rituales para diseñar los edificios y moldear los primeros ladrillos. Contrariamente a la creencia popular, el arco no fue inventado por los romanos, pero se utilizó en estas civilizaciones. ^{[ cita requerida ]} Las civilizaciones mesopotámicas posteriores, en particular Babilonia y de allí Susa , desarrollaron la mampostería vidriada en un grado muy alto, decorando los interiores y exteriores de sus edificios con relieves de ladrillo vidriado, ejemplos de los cuales sobreviven en el museo arqueológico de Teherán, el Museo del Louvre en París y el Museo de Pérgamo en Berlín.

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  Detalle de la Puerta de Ishtar (575 a. C.) que muestra la excepcional calidad de los ladrillos vidriados del período posterior. Se han encontrado ladrillos vidriados del siglo XIII a. C.
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  La bóveda de ladrillo inclinado es un tipo que se encontró en Mesopotamia alrededor del año 2000 a. C.
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  Babilonia , el sitio arqueológico en 1932, antes de las importantes obras de reconstrucción emprendidas por Sadam Husein
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  Ladrillos secos apilados y listos para ser cocidos sin necesidad de utilizar un horno.
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  Trabajos en piedra egipcios que muestran marcas de herramientas y enclavamientos de mariposa en el Templo de Kom Ombo, que comenzaron entre 180 y 145 a. C.

Se sabe que el Código de Hammurbi de los babilonios de la antigua Mesopotamia contiene el código de construcción escrito más antiguo.

A diferencia de las culturas de la antigua Mesopotamia, que construían con ladrillos, los faraones de Egipto construyeron enormes estructuras en piedra. El clima árido ha preservado gran parte de los edificios antiguos.

La construcción con adobe ( ladrillos de barro cocidos al sol ) se utilizaba para edificios auxiliares y casas normales en la antigüedad y todavía se utiliza habitualmente en el Egipto rural. El clima cálido y seco era ideal para los ladrillos de barro, que tienden a desaparecer con la lluvia. El Ramesseum de Tebas, Egipto (Luxor) ofrece uno de los mejores ejemplos de construcción con ladrillos de barro . También sobreviven grandes almacenes con bóvedas de adobe, todos construidos con hiladas inclinadas para evitar la necesidad de encofrados.

Los edificios más grandiosos se construyeron en piedra, a menudo a partir de enormes bloques de mampostería. Las técnicas utilizadas para mover los enormes bloques utilizados en las pirámides y los templos han sido objeto de un amplio debate. Algunos autores han sugerido que los más grandes pueden no estar tallados en piedra, sino fabricados con hormigón. ^{[ cita requerida ]}

Aunque los egipcios lograron hazañas extraordinarias de ingeniería, parece que lo hicieron con tecnología relativamente primitiva. Hasta donde se sabe, no usaban ruedas ni poleas. Transportaban piedras enormes a grandes distancias utilizando rodillos, cuerdas y trineos arrastrados por un gran número de trabajadores. A los antiguos egipcios se les atribuye la invención de la rampa , la palanca , el torno , el horno , el barco , el papel , el sistema de irrigación , la ventana , el toldo , la puerta , el vidrio , una forma de yeso de París , el baño, la cerradura , el shadoof , el tejido , un sistema de medición estandarizado , la geometría , el silo , un método de perforación de piedra, la sierra , la energía de vapor , los dibujos a escala proporcional , el esmaltado , la chapa , la madera contrachapada , la armadura de cuerda y más. No hay manuales egipcios sobrevivientes, por lo que ha habido mucha especulación sobre cómo se elevaban las piedras a grandes alturas y se erigían los obeliscos. La mayoría de las teorías se centran en el uso de rampas.

A Imhotep , que vivió alrededor del 2650-2600 a. C., se le atribuye ser el primer arquitecto e ingeniero registrado.

Las pirámides impresionan principalmente por su enorme tamaño y por la asombrosa cantidad de mano de obra que debió emplearse en su construcción. La más grande es la Gran Pirámide de Giza , que siguió siendo la estructura más alta del mundo durante 3.800 años (véase Lista de las estructuras independientes más altas del mundo ). Los problemas de ingeniería que se plantearon se relacionaron principalmente con el transporte de los bloques, a veces a grandes distancias, su colocación en el lugar y su alineación exacta. En la actualidad se acepta en general que los trabajadores cualificados de la construcción eran respetados y bien tratados, pero sin duda se necesitaron cantidades muy grandes de trabajadores para proporcionar la fuerza bruta.

Los métodos utilizados en la construcción de las pirámides han sido objeto de considerable investigación y debate (véase Técnicas de construcción de pirámides egipcias ).

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  La Gran Pirámide de Giza , el edificio más alto del mundo desde hace más de 3.800 años
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  Pirámide de Micerinos, Giza

Los antiguos griegos , al igual que los egipcios y los mesopotámicos, tendían a construir la mayoría de sus edificios comunes con adobe, sin dejar ningún registro de ellos. Sin embargo, muchas estructuras sobreviven, algunas de las cuales están en muy buen estado de conservación, aunque algunas han sido parcialmente reconstruidas o re-erigidas en la era moderna. Los más espectaculares son los templos griegos . Los griegos hicieron muchos avances en tecnología , incluyendo la plomería , la escalera de caracol , la calefacción central , la planificación urbana , la rueda hidráulica , la grúa y más.

El plano de construcción más antiguo se encuentra en el Templo de Apolo en Dídima . En un muro de piedra inacabado se grabaron los perfiles de columnas y molduras , y el muro nunca se terminó, por lo que el dibujo no se borró: una mirada poco común a la historia de los planos de construcción en funcionamiento. ^[2]

No sobreviven estructuras de madera (techos, pisos, etc.), por lo que el conocimiento de cómo se armaban es limitado. Los tramos son, en general, limitados y sugieren estructuras muy simples de vigas y postes que abarcan muros de piedra. Para los tramos más largos, no se sabe con certeza si los griegos o los romanos inventaron la cercha , pero los romanos ciertamente usaron cerchas de madera para techos . Antes del 650 a. C., los ahora famosos templos griegos antiguos se construían de madera, pero después de esta fecha comenzaron a construirse de piedra. ^[22] El proceso de repetir una estructura de madera en piedra se llama petrificación ^[23] o carpintería petrificada.

La arcilla cocida se limitaba principalmente a las tejas y las decoraciones asociadas, pero estas eran bastante elaboradas. Las tejas permiten una inclinación baja del techo característica de la arquitectura griega antigua. Los ladrillos cocidos comenzaron a emplearse con mortero de cal . Los edificios más destacados estaban techados con tejas de piedra, que imitaban la forma de sus contrapartes de terracota . Mientras que las culturas posteriores tendían a construir sus edificios de piedra con finas capas de piedras terminadas sobre núcleos de escombros, los griegos tendían a construir con grandes bloques cortados, unidos con grapas de metal. Este era un proceso lento, costoso y laborioso que limitaba el número de edificios que se podían construir. Las grapas de metal a menudo fallaban por corrosión.

Las estructuras de los edificios se basaban principalmente en un sistema sencillo de vigas y columnas, sin bóvedas ni arcos, que establecía límites estrictos a las luces que se podían alcanzar. Sin embargo, los griegos sí construyeron algunas bóvedas de arista , puentes en arco y, con los egipcios, el primer edificio de gran altura, el Faro de Alejandría , una de las Siete Maravillas del Mundo Antiguo .

Los matemáticos griegos eran técnicamente avanzados y es seguro que empleaban y entendían los principios de las poleas , lo que les habría permitido construir brazos y grúas para elevar pesadas piedras hasta las partes superiores de los edificios. Sus habilidades topográficas eran excepcionales, lo que les permitió establecer correcciones ópticas increíblemente exactas de edificios como el Partenón , aunque los métodos utilizados siguen siendo un misterio. La decoración más sencilla, como las estrías en las columnas , generalmente se dejaba para después de colocar los tambores de las columnas.

Los antiguos griegos nunca desarrollaron los morteros fuertes que se convirtieron en una característica importante de la construcción romana.

En marcado contraste con culturas anteriores, se sabe muchísimo sobre la construcción de edificios romanos. Sobrevive una gran cantidad de información, incluidos edificios intactos y completos como el Panteón de Roma y ruinas muy bien conservadas en Pompeya y Herculano . El primer tratado sobre arquitectura que se conserva es de Marco Vitruvio Polión , que incluye extensos pasajes sobre técnicas de construcción. Sus escritos reforzaron la diferencia entre un maestro de obras y un arquitecto .

El gran avance romano en los materiales de construcción fue el uso de mortero de cal hidráulica llamado cemento romano . Las culturas anteriores habían utilizado morteros de cal, pero al añadir ceniza volcánica llamada puzolana, el mortero se endurecía bajo el agua, creando así un cemento autocurativo. Esto les proporcionó un material resistente para los muros en bloque. Utilizaron ladrillos o piedras para construir las capas exteriores de los muros y luego rellenaron la cavidad con enormes cantidades de hormigón , utilizando eficazmente el ladrillo como encofrado permanente. Más tarde utilizaron encofrados de madera que se retiraban para que el hormigón se curara.

Un ejemplo de un templo construido con hormigón romano en el siglo I a. C. es el Templo de Vesta en Tívoli, Italia. El hormigón estaba hecho únicamente de escombros y mortero. Era barato y muy fácil de producir y requería de mano de obra relativamente no cualificada para su uso, lo que permitió a los romanos construir a una escala sin precedentes. No solo lo utilizaron para muros, sino también para formar arcos , bóvedas de cañón y cúpulas , que construían sobre enormes luces. Los romanos desarrollaron sistemas de vasijas huecas para hacer sus cúpulas y sofisticados sistemas de calefacción y ventilación para sus baños termales. ^{[ cita requerida ]}

Los romanos sustituyeron la madera por el bronce en las cerchas del pórtico del Panteón , que se encargó entre el 27 a. C. y el 14 d. C. Las cerchas de bronce eran únicas, pero en 1625 el papa Urbano VIII las reemplazó por madera y fundió el bronce para otros usos. Los romanos también fabricaron tejas de bronce.

El plomo se utilizaba como material de revestimiento de tejados y en las tuberías de suministro de agua y desagüe. El nombre en latín del plomo es plumbum , es decir, fontanería . Los romanos también utilizaban el vidrio en la construcción, con vidrio de colores en mosaicos y vidrio transparente para ventanas. El vidrio llegó a utilizarse con bastante frecuencia en las ventanas de los edificios públicos. ^[2] Calefacción central en forma de hipocausto , un suelo elevado calentado por el humo de un fuego de leña o carbón.

Los romanos tenían gremios comerciales. La mayor parte de la construcción la hacían esclavos u hombres libres. El uso de mano de obra esclava sin duda reducía los costes y era una de las razones de la escala de algunas de las estructuras. Los romanos ponían un énfasis considerable en construir sus edificios con extrema rapidez, normalmente en dos años. Para estructuras muy grandes, la única forma de lograrlo era empleando a la tarea un gran número de trabajadores.

Los inventos de la rueda hidráulica, el aserradero y el arco fueron obra de los romanos. Los romanos también comenzaron a utilizar el vidrio con fines arquitectónicos después de aproximadamente el año 100 d. C. y utilizaron el doble acristalamiento como acristalamiento aislante . Las calzadas romanas incluían caminos de pana y caminos pavimentados, a veces sostenidos sobre cimientos de balsas o pilotes y puentes. Vitruvio da detalles de muchas máquinas romanas. Los romanos desarrollaron sofisticadas grúas de madera que les permitían levantar pesos considerables a grandes alturas. El límite superior de elevación parece haber sido de unas 100 toneladas. La columna de Trajano en Roma contiene algunas de las piedras más grandes jamás levantadas en un edificio romano, y los ingenieros aún no están seguros de cómo se logró exactamente.

En la Lista de registros arquitectónicos antiguos se puede encontrar una lista de las estructuras romanas más largas, altas y profundas . El ingenio constructivo romano se extendió a puentes , acueductos y anfiteatros cubiertos . Sus obras de alcantarillado y suministro de agua fueron notables y algunos sistemas siguen en funcionamiento hoy en día. El único aspecto de la construcción romana del que sobrevive muy poca evidencia es la forma de las estructuras de techo de madera, ninguna de las cuales parece haber sobrevivido intacta. Posiblemente, se construyeron cerchas de techo trianguladas, siendo esta la única forma concebible de construir las inmensas luces logradas, la más larga de las cuales superó los 30 metros (véase Lista de techos griegos y romanos antiguos ).

China es un centro cultural del este de Asia. Muchos métodos y estilos de construcción del Lejano Oriente evolucionaron a partir de China. Un ejemplo famoso de construcción china es la Gran Muralla China , construida entre los siglos VII y II a. C. La Gran Muralla se construyó con tierra apisonada , piedras y madera y, más tarde, con ladrillos y tejas con mortero de cal. Las puertas de madera bloqueaban los pasillos. Los ejemplos arqueológicos más antiguos de juntas de carpintería de tipo mortaja y espiga se encontraron en China y datan de alrededor del año 5000 a. C.

El Yingzao Fashi es el manual técnico completo más antiguo sobre arquitectura china. Los chinos siguieron las reglas del estado durante miles de años, por lo que muchos de los edificios antiguos que sobreviven se construyeron con los métodos y materiales que todavía se usaban en el siglo XI. Los templos chinos suelen tener armazones de madera sobre una base de tierra y piedra. El edificio de madera más antiguo es el templo Nanchan (Wutai), que data del año 782 d. C. Sin embargo, los constructores de templos chinos reconstruyen regularmente los templos de madera, por lo que algunas partes de estos edificios antiguos son de diferentes edades. Los armazones de madera tradicionales chinos no utilizan cerchas, sino que se basan únicamente en la construcción de postes y dinteles . Un elemento arquitectónico importante son los juegos de ménsulas dougong . La pagoda Songyue es la pagoda de ladrillo más antigua que data del año 523 d. C. Se construyó con ladrillos cocidos amarillos colocados en mortero de arcilla, con doce lados y quince niveles de techos. El puente Anji es el puente de arco segmentado de piedra de tímpano abierto más antiguo del mundo, construido entre los años 595 y 605 d. C. El puente está construido con piedra arenisca unida mediante juntas de cola de milano y hierro.

La mayoría de las secciones de la Gran Muralla (restauradas) que se pueden ver hoy en día se construyeron con ladrillos y bloques o losas de piedra tallada. Cuando no había ladrillos ni bloques disponibles, se utilizaban como materiales locales tierra apisonada, piedras sin tallar, madera e incluso juncos. La madera se utilizaba para los fuertes y como material auxiliar. Cuando no había suficiente madera local, se importaba.

En las zonas montañosas, los trabajadores extraían piedra de canteras para construir la Gran Muralla. Utilizando las propias montañas como cimientos, la capa exterior de la Gran Muralla se construyó con bloques de piedra (y ladrillos) y se rellenó con piedra sin cortar y cualquier otra cosa disponible (como tierra y trabajadores muertos). ^{[ cita requerida ]}

En las llanuras, los trabajadores de la Gran Muralla utilizaron el suelo local (arena, loess , etc.) y lo compactaron hasta formar capas. La sección de la Gran Muralla de Jiayuguan, en el oeste de China, se construyó principalmente con suelo de loess polvoriento, considerado como "el suelo más erosionable del planeta". ^{[ Esta cita necesita una cita ]}

La arena no se pega, por lo que se utilizó como material de relleno entre las capas de juncos y sauces para construir secciones del muro.

El oeste de China, alrededor de Dunhuang, es un desierto. Los constructores innovadores de la zona utilizaron juncos y sauces traídos de ríos y oasis para construir una sólida muralla. El Fuerte de la Gran Muralla del Paso de la Puerta de Jade (Yumenguan) se construyó con capas de arena y juncos de 20 cm, lo que le permitió alcanzar una impresionante altura de 9 metros.

La Gran Muralla de la dinastía Ming se construyó principalmente con ladrillos. Para construir una muralla fuerte con ladrillos, utilizaban mortero de cal. Los trabajadores construían fábricas de ladrillos y cemento con materiales locales cerca de la muralla.

La Edad Media en Europa abarca desde el siglo V hasta el XV d. C., desde la caída del Imperio Romano de Occidente hasta el Renacimiento , y se divide en los períodos prerrománico y románico. La caída del Imperio romano provocó un declive en las actividades y la tecnología de la construcción. Los esfuerzos de construcción fueron realizados principalmente por la Iglesia Católica Romana . La formación y la educación artesanal se convirtieron en un foco importante en este período y se organizaron gremios de artesanos. ^[24] Se reconocieron tres niveles distintos de habilidad ( maestro , oficial y aprendiz ).

Las fortificaciones , los castillos y las catedrales fueron los proyectos de construcción más importantes. La Edad Media comenzó con el final de la era romana y se perdieron muchas técnicas de construcción romanas. Pero algunas técnicas romanas, incluido el uso de vigas de hierro, parecen haber sido utilizadas en la Capilla Palatina de Aquisgrán , alrededor del año 800 d. C., donde se cree que los constructores del Reino Lombardo en el norte de Italia contribuyeron a la obra. ^[25] Un renacimiento de los edificios de piedra en el siglo IX y el estilo arquitectónico románico comenzó a fines del siglo XI. También son notables las iglesias de madera en Escandinavia.

La mayoría de los edificios en el norte de Europa se construyeron con madera hasta aproximadamente el año 1000 d. C. En el sur de Europa, el adobe siguió siendo predominante. El ladrillo siguió fabricándose en Italia durante el período 600-1000 d. C., pero en otros lugares el oficio de hacer ladrillos había desaparecido en gran medida y con él los métodos para quemar tejas . Los techos eran en gran parte de paja. Las casas eran pequeñas y se agrupaban alrededor de un gran salón comunal . El monacato difundió técnicas de construcción más sofisticadas. Los cistercienses pueden haber sido responsables de reintroducir la fabricación de ladrillos en el área ^{[ aclaración necesaria ]} desde los Países Bajos, a través de Dinamarca y el norte de Alemania hasta Polonia, lo que llevó al Backsteingotik . El ladrillo siguió siendo el material de prestigio más popular en estas áreas durante todo el período. ^{[ cita requerida ]} En otros lugares, los edificios eran típicamente de madera o, donde se podía permitir, de piedra. Los muros de piedra medievales se construían utilizando bloques cortados en el exterior de los muros y relleno de escombros, con morteros de cal débiles . Las pobres propiedades de endurecimiento de estos morteros fueron un problema continuo, y el asentamiento del relleno de escombros de los muros y pilares románicos y góticos sigue siendo un motivo importante de preocupación.

En la Edad Media no existían libros de texto estándar sobre construcción. Los maestros artesanos transmitían sus conocimientos a través de aprendizajes y de padres a hijos. Los secretos comerciales se guardaban celosamente, ya que eran la fuente de sustento de un artesano. Los dibujos solo sobreviven del período posterior. El pergamino era demasiado caro para su uso común y el papel no apareció hasta el final del período. Se utilizaban modelos para diseñar estructuras y podían construirse a gran escala. Los detalles se diseñaban principalmente a tamaño real en pisos de calco, algunos de los cuales sobreviven.

Los edificios románicos del período 600-1100 d. C. ^{[ aclaración necesaria ]} estaban completamente cubiertos de madera o tenían bóvedas de cañón de piedra cubiertas por techos de madera. El estilo gótico de arquitectura con sus bóvedas , arbotantes y arcos góticos apuntados se desarrolló en el siglo XII, y en los siglos siguientes se lograron hazañas cada vez más increíbles de osadía constructiva en piedra. Se construyeron bóvedas de piedra delgadas y edificios imponentes utilizando reglas derivadas del ensayo y error. Los fracasos fueron frecuentes, particularmente en áreas difíciles como las torres de cruce .

El martinete fue inventado alrededor del año 1500.

La escala de las fortificaciones y la construcción de castillos en la Edad Media fue notable, pero los edificios más destacados de la época fueron las catedrales góticas con bóvedas de mampostería delgada y paredes de cristal. Ejemplos destacados son: la catedral de Beauvais , la catedral de Chartres , la capilla del King's College y Notre Dame, en París .

El Renacimiento en Italia, la invención de los tipos móviles y la Reforma cambiaron el carácter de la construcción. El redescubrimiento de Vitruvio tuvo una fuerte influencia. Durante la Edad Media, los edificios eran diseñados por las personas que los construían. El maestro albañil y el maestro carpintero aprendían sus oficios de boca en boca y se basaban en la experiencia, los modelos y las reglas generales para determinar los tamaños de los elementos de construcción. Vitruvio, sin embargo, describe en detalle la educación del arquitecto perfecto que, según él, debe ser experto en todas las artes y ciencias. Filippo Brunelleschi fue uno de los primeros arquitectos del nuevo estilo. Comenzó su vida como orfebre y se educó en arquitectura romana estudiando ruinas. Luego pasó a diseñar la cúpula de Santa Maria del Fiore en Florencia.

Los principales avances de este período se relacionaron con la tecnología de conversión. En la mayor parte de Europa occidental se utilizaban molinos de agua para serrar madera y convertir árboles en tablones. Los ladrillos se utilizaban en cantidades cada vez mayores. En Italia, los fabricantes de ladrillos estaban organizados en gremios, aunque los hornos se encontraban principalmente en zonas rurales debido al riesgo de incendio y la fácil disponibilidad de leña y tierra para ladrillos . Los fabricantes de ladrillos solían cobrar por ladrillo, lo que les incentivaba a hacerlos demasiado pequeños. Como resultado, se estableció una legislación que regulaba los tamaños mínimos y cada ciudad mantenía medidas con las que se debían comparar los ladrillos. Se utilizó una cantidad cada vez mayor de herrería en la carpintería de los tejados para correas y elementos de tensión. El hierro se fijaba mediante pernos de bloqueo frontal. El perno (y la tuerca) roscado se podían fabricar y se encuentran en la relojería de este período, pero exigían mucha mano de obra y, por lo tanto, no se utilizaban en estructuras grandes. Los tejados eran típicamente de tejas de terracota. En Italia seguían los precedentes romanos. En el norte de Europa se utilizaban tejas lisas. La piedra, cuando estaba disponible, siguió siendo el material preferido para los edificios de prestigio.

El renacimiento de la idea del arquitecto en el Renacimiento cambió radicalmente la naturaleza del diseño de edificios. El Renacimiento reintrodujo el estilo clásico de arquitectura. El tratado de arquitectura de Leon Battista Alberti elevó el tema a un nuevo nivel, definiendo la arquitectura como algo digno de estudio por parte de la aristocracia. Anteriormente se la consideraba simplemente un arte técnico, apto sólo para los artesanos. El cambio resultante en el estatus de la arquitectura y, lo que es más importante, del arquitecto es clave para comprender los cambios en el proceso de diseño. El arquitecto renacentista era a menudo un artista (un pintor o escultor) que tenía poco conocimiento de la tecnología de la construcción, pero un profundo dominio de las reglas del diseño clásico. Por lo tanto, el arquitecto tenía que proporcionar dibujos detallados para los artesanos que establecían la disposición de las diversas partes. Esto era lo que se llama el proceso de diseño, de la palabra italiana que significa dibujo. Ocasionalmente, el arquitecto se involucraba en problemas técnicos particularmente difíciles, pero el aspecto técnico de la arquitectura se dejaba principalmente en manos de los artesanos. Este cambio en la forma en que se diseñaban los edificios supuso una diferencia fundamental en la forma en que se abordaban los problemas. Mientras que los artesanos medievales solían abordar un problema con una solución técnica en mente, los arquitectos renacentistas partían de una idea de cómo debía ser el producto final y luego buscaban una forma de hacerlo funcionar. Esto dio lugar a extraordinarios avances en la ingeniería.

El deseo de volver a la arquitectura clásica creó problemas para los edificios renacentistas. Los constructores no utilizaron hormigón y, por lo tanto, las bóvedas y cúpulas comparables tuvieron que ser replicadas en ladrillo o piedra. Las mayores hazañas técnicas se produjeron sin duda en estas áreas. El primer gran avance fue el proyecto de Brunelleschi para la cúpula de la catedral de Florencia . Brunelleschi logró idear una forma de construir una gran cúpula sin encofrado, confiando en cambio en el peso de los ladrillos y la forma en que se colocaron para mantenerlos en posición y la forma de la cúpula para mantenerla en pie. La forma exacta en que se construyó la cúpula todavía es objeto de debate hoy en día, ya que no es posible desmontarla para estudiar su construcción sin destruirla. La cúpula es una doble piel, unida por nervaduras, con una serie de cadenas de madera y piedra a su alrededor a intervalos para intentar lidiar con las tensiones del aro.

La cúpula de Brunelleschi fue terminada (hasta la base de la linterna) en 1446. Su tamaño fue pronto superado por la cúpula de San Pedro, construida mediante andamios volantes apoyados en las cornisas y construida con dos conchas de piedra.

El nacimiento de la ciencia moderna en el siglo XVII afectó en gran medida a la construcción de edificios. Hacia finales de siglo, los arquitectos-ingenieros comenzaron a utilizar la ciencia experimental para analizar las formas de sus edificios. Las estructuras del siglo XVII se basaban en gran medida en la experiencia, las reglas empíricas y el uso de modelos a escala. No fue hasta el siglo XVIII cuando la teoría de la ingeniería se desarrolló lo suficiente como para permitir calcular los tamaños de los elementos.

Durante el siglo XVII se produjeron importantes mejoras en el proceso de fabricación del vidrio . Las primeras placas de vidrio colado se desarrollaron en Francia y el hierro se empleó cada vez más en las estructuras. Por ejemplo, Christopher Wren utilizó perchas de hierro para suspender las vigas del piso en el Palacio de Hampton Court y varillas de hierro para reparar la Catedral de Salisbury y reforzar la cúpula de la Catedral de San Pablo . La mayoría de los edificios tenían superficies de sillares de piedra que cubrían núcleos de escombros , unidos con mortero de cal. Se realizaron experimentos mezclando cal con otros materiales para proporcionar un mortero hidráulico, pero aún no existía un equivalente al hormigón romano. En Inglaterra, Francia y la República Holandesa, se utilizaron ladrillos cortados y calibrados para proporcionar fachadas detalladas y ornamentadas. La armadura de techo triangulada se introdujo en Inglaterra y fue utilizada por Inigo Jones y Christopher Wren. ^{[ cita requerida ]}

Muchas herramientas han quedado obsoletas debido a la tecnología moderna, pero el calibrador de línea , la plomada , la escuadra de carpintero , el nivel de burbuja y el compás de dibujo todavía se utilizan con regularidad.

A pesar del nacimiento de la ciencia experimental, los métodos de construcción en este período siguieron siendo en gran medida medievales. Se seguían empleando los mismos tipos de grúas que se habían utilizado en siglos anteriores. Se emplearon andamios volantes en la catedral de San Pablo, en Inglaterra, y en la cúpula de San Pedro, en Roma, pero por lo demás se mantuvieron los mismos tipos de andamios de madera que se habían utilizado siglos antes. Las grúas y los andamios dependían de la madera. Los complejos sistemas de poleas permitían elevar cargas comparativamente grandes y se utilizaban rampas largas para transportar cargas hasta las partes superiores de los edificios.

En el siglo XVIII se desarrollaron muchas de las ideas que habían surgido a finales del siglo XVII. Los arquitectos e ingenieros se profesionalizaron cada vez más. La ciencia experimental y los métodos matemáticos se volvieron cada vez más sofisticados y se emplearon en la construcción de edificios. Al mismo tiempo, el nacimiento de la revolución industrial vio aumentar el tamaño de las ciudades y el ritmo y la cantidad de las construcciones.

El uso de hierro fundido y forjado supuso un gran avance en este período. Las columnas de hierro se habían utilizado en los diseños de Wren para la Cámara de los Comunes y se utilizaron en varias iglesias de principios del siglo XVIII en Londres, pero sólo sostenían galerías. En la segunda mitad del siglo XVIII, la disminución de los costes de producción del hierro permitió la construcción de importantes obras de ingeniería en hierro. El Puente de Hierro de Coalbrookdale (1779) es un ejemplo especialmente notable. La construcción de molinos a gran escala requería edificios ignífugos y el hierro fundido se empezó a utilizar cada vez más para columnas y vigas que soportaban las bóvedas de ladrillo de los pisos. El Louvre de París contaba con un ejemplo temprano de un tejado de hierro forjado. El acero se utilizaba en la fabricación de herramientas, pero no se podía producir en cantidades suficientes para su uso en la construcción.

La producción de ladrillos aumentó notablemente durante este período. Muchos edificios en toda Europa se construyeron con ladrillos, pero a menudo estaban revestidos con un revestimiento de cal, a veces con dibujos que imitaban la piedra. La producción de ladrillos en sí misma cambió poco. Los ladrillos se moldeaban a mano y se horneaban en hornos que no se diferenciaban de los utilizados siglos antes. La terracota en forma de piedra Coade se utilizó como piedra artificial en el Reino Unido.

La construcción pasó a ser reconocida como algo separado del diseño . ^[24] Se estaban desarrollando y aplicando conceptos teóricos sobre física, matemáticas, química y termodinámica para crear la ciencia de la construcción como disciplina. Se estaban definiendo las distintas profesiones de la construcción (arquitectura, ingeniería y construcción).

La Revolución Industrial se manifestó en nuevos tipos de instalaciones de transporte , como ferrocarriles , canales y caminos de macadán . Estos requirieron grandes cantidades de inversión . Los nuevos dispositivos de construcción incluyeron máquinas de vapor , máquinas herramienta , explosivos y topografía óptica . La máquina de vapor combinada con otras dos tecnologías que florecieron en el siglo XIX, la sierra circular y los clavos cortados a máquina, condujeron al uso de armazones de globos y al declive de los armazones de madera tradicionales . ^[26]

A partir de mediados del siglo XIX, el acero se empezó a producir en serie y se utilizó en forma de vigas en I y hormigón armado . Los paneles de vidrio también se empezaron a producir en serie y pasaron de ser un lujo a un artículo común. Apareció la plomería y dio acceso común al agua potable y a la recolección de aguas residuales .

Los códigos de construcción se han aplicado desde el siglo XIX, con especial respeto a la seguridad contra incendios .

Con la Segunda Revolución Industrial a principios del siglo XX, los ascensores y las grúas hicieron posible la construcción de edificios de gran altura y rascacielos , mientras que los equipos pesados ​​y las herramientas eléctricas redujeron la mano de obra necesaria. Los rascacielos dominaron el campo de la construcción y surgieron nuevas tecnologías como la prefabricación y el diseño asistido por computadora .

Se formaron sindicatos para proteger los intereses de los trabajadores de la construcción y la seguridad y salud ocupacional . También comenzaron a utilizarse equipos de protección personal , como cascos y orejeras , que se han vuelto obligatorios en la mayoría de las obras.

Los proyectos de construcción gubernamentales se utilizaron como parte de las políticas de estímulo macroeconómico , especialmente durante la Gran Depresión (véase New Deal ). Por razones de economía de escala , suburbios, pueblos y ciudades enteros, incluida la infraestructura, suelen planificarse y construirse dentro del mismo proyecto (llamado megaproyecto si el costo supera los mil millones de dólares estadounidenses), como Brasilia en Brasil y el Programa del Millón en Suecia.

A finales del siglo XX, la ecología , la conservación de la energía y el desarrollo sostenible se habían convertido en cuestiones importantes de la construcción. Los métodos de construcción priorizan la sostenibilidad y se creó la certificación de Liderazgo en Energía y Diseño Ambiental (LEED) .

Los innovadores utilizaron los conceptos de fabricación eficiente desarrollados a principios de la revolución industrial para desarrollar conceptos de construcción eficiente . Los avances en tecnología como la impresión 3D , los drones y la robótica , el GPS , el modelado de información de construcción y la prefabricación aumentaron la eficiencia de la construcción. Estados Unidos fue el primero en adoptar la tecnología de impresión 3D en la construcción, donde enormes máquinas "imprimirían" cemento en capas para formar las paredes de los edificios. ^[27] El desarrollo de robots y drones permitió a los constructores ver áreas de difícil acceso. Las casas residenciales modernas se construirían en casas prefabricadas y se ensamblarían en el lugar. El software de computadora podría producir versiones 3D del edificio, lo que permitiría a los gerentes de construcción analizar la viabilidad de la construcción de los edificios antes de que comience la construcción, lo que reduciría los costos generados por las órdenes de cambio.

La era digital también dio lugar a diversos métodos de construcción , como la construcción acelerada , que ha ganado cada vez más popularidad en el siglo XXI. Algunas estimaciones sugieren que el 40 % de los proyectos de construcción se realizan actualmente mediante este método.

No existe una disciplina académica establecida de historia de la construcción, pero un número cada vez mayor de investigadores y académicos están trabajando en este campo, incluidos ingenieros estructurales, arqueólogos, arquitectos, historiadores de la tecnología e historiadores de la arquitectura . Aunque el tema se ha estudiado desde el Renacimiento y hubo una serie de estudios importantes en el siglo XIX, en gran medida pasó de moda a mediados del siglo XX. ^[28] En los últimos treinta años ^{[ ¿a partir de? ]} ha habido un enorme aumento en el interés en este campo, que es vital para la creciente práctica de la conservación de edificios. ^[29]

El libro más antiguo que se conserva que detalla las técnicas de construcción históricas es el tratado del autor romano Vitruvio , pero su enfoque no era ni erudito ni sistemático. Mucho más tarde, en el Renacimiento , Vasari menciona el interés de Filippo Brunelleschi por investigar las técnicas de construcción romanas, aunque si escribió algo sobre el tema, no sobrevive. En el siglo XVII, las ilustraciones de Rusconi para su versión del tratado de Leon Battista Alberti muestran explícitamente la construcción de murallas romanas, pero la mayor parte del interés en la antigüedad estaba en comprender sus proporciones y detalles y los arquitectos de la época se contentaban con construir utilizando técnicas actuales. Si bien los primeros estudios arqueológicos y trabajos topográficos como los grabados de Giovanni Battista Piranesi muestran la construcción romana , no fueron explícitamente analíticos y gran parte de lo que muestran es inventado.

En el siglo XIX, los profesores ilustraban cada vez más sus clases con imágenes de técnicas de construcción utilizadas en el pasado, y este tipo de imágenes aparecían cada vez más en los libros de texto de construcción, como el de Rondelet. Sin embargo, los mayores avances los hicieron los arquitectos ingleses y franceses (y más tarde alemanes) que intentaron comprender, registrar y analizar los edificios góticos. Son típicos de este tipo de escritos los trabajos de Robert Willis en Inglaterra, Viollet-le-Duc en Francia y Ungewitter en Alemania. Sin embargo, ninguno de ellos pretendía sugerir que la historia de la construcción representara un nuevo enfoque del tema de la historia de la arquitectura. Auguste Choisy fue quizás el primer autor que intentó seriamente emprender un estudio de este tipo.

Santiago Huerta Fernández  ha sugerido que fue el modernismo, con su énfasis en el empleo de nuevos materiales, lo que acabó abruptamente con el interés por la historia de la construcción que parecía haber estado creciendo en las últimas décadas del siglo XIX y los primeros años del XX. Con la llegada de la construcción con armazón de hormigón y acero, los arquitectos, que habían sido el público principal de dichos estudios, ya no estaban tan interesados ​​como antes en comprender la construcción tradicional, que de repente parecía redundante. Por ello, entre 1920 y 1950 se publicó muy poco. El resurgimiento del interés por la arqueología comenzó con los estudios de la construcción romana en la década de 1950, pero no fue hasta la década de 1980 cuando la historia de la construcción comenzó a surgir como un campo independiente.

A finales del siglo XX, la construcción en acero y hormigón se convirtió en objeto de investigación histórica. La Sociedad de Historia de la Construcción se formó en el Reino Unido en 1982. ^{[30] [ verificación fallida ]} Produce la única revista académica internacional dedicada al tema, Construction History , dos veces al año. El Congreso Internacional de Historia de la Construcción se celebra cada tres años, y el Primer Congreso Internacional de Historia de la Construcción se celebró en Madrid en 2003. ^[31] A esto le siguieron ediciones celebradas en Queens College, Cambridge, Inglaterra (2006), Cottbus (2009), París (2012), Chicago (2015), Bruselas (2018) y Lisboa (2021). ^[32]

• Historia de la arquitectura
• Historia de la ingeniería estructural
• Historia del abastecimiento de agua y saneamiento
• Sociedad de Historia de la Construcción
• Cronología de la arquitectura

• Historia de la construcción en Curlie