Techo

La estructura de soporte de un tejado suele estar compuesta por vigas largas y de material resistente y bastante rígido, como la madera , y desde mediados del siglo XIX, el hierro fundido o el acero . En los países donde se utiliza mucho el bambú , la flexibilidad de este material da lugar a una distintiva línea curva en el tejado, característica de la arquitectura oriental .

La madera se presta a una gran variedad de formas de techo. La estructura de madera puede cumplir una función tanto estética como práctica cuando se deja a la vista.

Los dinteles de piedra se han utilizado para sostener techos desde la prehistoria , pero no pueden cubrir grandes distancias. El arco de piedra se popularizó en la antigua Roma y, en sus distintas variantes, podía cubrir espacios de hasta 45 m (140 pies) de ancho. El arco o bóveda de piedra , con o sin nervaduras, dominó las estructuras de los techos de las principales obras arquitectónicas durante unos 2000 años, cediendo su lugar a las vigas de hierro solo con la Revolución Industrial y el diseño de edificios como el Crystal Palace de Paxton , terminado en 1851.  

Gracias a las continuas mejoras en las vigas de acero , estas se convirtieron en el principal soporte estructural para grandes techos y, con el tiempo, también para viviendas comunes. Otro tipo de viga es la viga de hormigón armado , en la que las varillas metálicas están revestidas de hormigón, lo que le confiere mayor resistencia a la tracción .

Los soportes del techo también pueden servir como espacios habitables, como se puede apreciar en las cubiertas acristaladas. Estas cubiertas son espacios dentro de la estructura del techo que se transforman en una habitación.

Esta parte del tejado presenta una gran variación según la disponibilidad de materiales. En la arquitectura vernácula , el material de cubierta suele ser vegetal, como la paja , siendo la hierba marina la más duradera, con una vida útil de unos 40 años. En muchos países asiáticos, el bambú se utiliza tanto para la estructura de soporte como para la capa exterior, donde se colocan tallos de bambú partidos, alternados y superpuestos. En zonas con abundancia de madera, se utilizan tejas , tablillas y tablas de madera , mientras que en algunos países la corteza de ciertos árboles se puede extraer en láminas gruesas y pesadas para usarla como cubierta.

El siglo XX vio la fabricación de tejas asfálticas compuestas que pueden durar desde una teja delgada de 20 años hasta las más gruesas que son tejas de vida útil limitada, el costo depende del grosor y la durabilidad de la teja. Cuando una capa de tejas se desgasta, generalmente se retira, junto con la capa base y los clavos para techos, lo que permite instalar una nueva capa. Un método alternativo es instalar otra capa directamente sobre la capa desgastada. Si bien este método es más rápido, no permite inspeccionar el entablado del techo ni reparar los daños por agua, a menudo asociados con las tejas desgastadas. Tener múltiples capas de tejas viejas debajo de una capa nueva hace que los clavos para techos se ubiquen más lejos del entablado, debilitando su sujeción. La mayor preocupación con este método es que el peso del material adicional podría exceder la capacidad de carga muerta de la estructura del techo y causar un colapso. Debido a esto, las jurisdicciones que utilizan el Código Internacional de Construcción prohíben la instalación de techos nuevos sobre un techo existente que tenga dos o más aplicaciones de cualquier tipo de cubierta de techo; El material de cubierta existente debe retirarse antes de instalar un techo nuevo. ^{[ 6 ]}

La pizarra es un material ideal y duradero, mientras que en los Alpes suizos los tejados se construyen con enormes losas de piedra de varios centímetros de espesor. El tejado de pizarra suele considerarse el mejor tipo de cubierta. Un tejado de pizarra puede durar entre 75 y 150 años, e incluso más. Sin embargo, su instalación suele ser costosa; en Estados Unidos, por ejemplo, un tejado de pizarra puede costar lo mismo que el resto de la casa. A menudo, la primera parte de un tejado de pizarra que falla son los clavos de fijación; estos se corroen, permitiendo que las pizarras se deslicen. En el Reino Unido, este problema se conoce como "enfermedad de los clavos". Debido a esto, se recomienda el uso de clavos de fijación de acero inoxidable o cobre , y estos deben protegerse de la intemperie. ^{[ 7 ]}

El amianto , generalmente en paneles corrugados adheridos, se utilizó ampliamente en el siglo XX como material de techado económico, no inflamable y con excelentes propiedades aislantes. Los problemas de salud y legales relacionados con la extracción y manipulación de productos de amianto han provocado que ya no se utilice como material de techado nuevo. Sin embargo, aún existen muchos techos de amianto, sobre todo en Sudamérica y Asia.

Los techos hechos de césped cortado (los modernos conocidos como techos verdes , los tradicionales como techos de césped ) tienen buenas propiedades aislantes y se fomentan cada vez más como una forma de "reverdecer" la Tierra. El suelo y la vegetación funcionan como aislamiento vivo, moderando las temperaturas de los edificios. ^{[ 8 ]} Los techos de adobe son techos de arcilla, mezclados con material aglutinante como paja o pelo animal, y enlucidos sobre listones para formar un techo plano o ligeramente inclinado, generalmente en áreas de baja pluviosidad.

En las zonas donde abunda la arcilla, las tejas cocidas han sido el tipo de cubierta más común. La fabricación y cocción de tejas es una industria que suele asociarse con la albañilería . Si bien la forma y el color de las tejas alguna vez fueron característicos de cada región, ahora se producen comercialmente tejas de diversas formas y colores para adaptarse a los gustos y el presupuesto del comprador. Las tejas de hormigón también son una opción común, ya que están disponibles en una gran variedad de estilos y formas.

Las láminas de metal, tanto de cobre como de plomo, se han utilizado durante muchos siglos. Ambos metales son caros pero duraderos; el enorme tejado de cobre de la catedral de Chartres , oxidado hasta adquirir un color verde pálido, lleva allí cientos de años. El plomo, que a veces se utiliza para los tejados de las iglesias, se empleaba con mayor frecuencia como remate en los valles y alrededor de las chimeneas de los tejados domésticos, especialmente en los de pizarra. El cobre se utilizaba con el mismo fin.

En el siglo XIX, el hierro, galvanizado con zinc para mejorar su resistencia a la corrosión, se convirtió en un material impermeable, ligero y fácil de transportar. Su bajo costo y fácil aplicación lo convirtieron en el material de techado comercial más accesible en todo el mundo. Desde entonces, se han desarrollado muchos tipos de techos metálicos . Los techos de tejas de acero o de junta alzada duran aproximadamente 50 años o más, dependiendo tanto del método de instalación como de la barrera antihumedad (capa inferior) utilizada, y su costo se encuentra entre el de los techos de tejas y los de pizarra. En el siglo XX, se desarrolló una gran cantidad de materiales para techos, incluyendo techos a base de betún (ya utilizado en siglos anteriores), de caucho y de una gama de sintéticos como termoplásticos y fibra de vidrio .

• Capa exterior
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  Pizarra, Jersey
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  Azulejos de terracota, Hungría
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  Techo de paja, hecho con paja de arroz, Japón
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  Hojas de plátano, Camerún
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  Ramas de palmera datilera , Neot Semadar , Israel
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  Láminas metálicas, Namibia
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  Reparación de techo de paja, casa de campo Gassho-zukuri, Japón
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  Piedra utilizada como material para techos en Himachal Pradesh , India.
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  Techo de césped en Noruega

Dado que la finalidad de un tejado es proteger a las personas y sus pertenencias de las inclemencias del tiempo, las propiedades aislantes del tejado son un factor a tener en cuenta en su estructura y en la elección del material de cubierta.

Algunos materiales para techos, especialmente los de fibras naturales como la paja, poseen excelentes propiedades aislantes. En los casos en que no las tienen, se suele instalar aislamiento adicional bajo la capa exterior. En los países desarrollados, la mayoría de las viviendas cuentan con un falso techo bajo los elementos estructurales del tejado. La función del falso techo es aislar del calor y el frío, del ruido, de la suciedad y, a menudo, de los excrementos y piojos de las aves, que frecuentemente eligen los tejados como lugares de anidación.

Las tejas de hormigón pueden utilizarse como aislante. Si se instalan dejando un espacio entre las tejas y la superficie del tejado, pueden reducir el calentamiento producido por el sol.

Las formas de aislamiento incluyen láminas de fieltro o plástico, a veces con una superficie reflectante, instaladas directamente debajo de las tejas u otro material; relleno de espuma sintética colocado sobre el techo y productos de papel reciclado y otros materiales similares que se pueden insertar o rociar en las cavidades del techo. Los techos fríos son cada vez más populares, ^{[ 9 ]} y en algunos casos son obligatorios según las normativas locales. Los techos fríos se definen como techos con alta reflectividad y alta emisividad térmica . ^{[ 9 ]}

Los techos mal aislados y ventilados pueden sufrir problemas como la formación de represas de hielo alrededor de los aleros durante el clima frío, lo que provoca que el agua de la nieve derretida en la parte superior del techo penetre en el material de la cubierta. Las represas de hielo se producen cuando el calor se escapa por la parte superior del techo y la nieve en esos puntos se derrite, volviéndose a congelar al gotear sobre las tejas y acumulándose en forma de hielo en los puntos inferiores. Esto puede provocar daños estructurales por la tensión, incluyendo la destrucción de los sistemas de canaletas y drenaje.

La función principal de la mayoría de los tejados es impedir la entrada de agua. La gran superficie de un tejado repele mucha agua, que debe ser canalizada de forma adecuada para que no cause daños ni inconvenientes.

Los techos planos de las viviendas de adobe suelen tener una pendiente muy leve. En los países de Oriente Medio, donde el techo se utiliza para actividades recreativas, a menudo se construyen muros y se deben instalar orificios de drenaje para evitar que el agua se acumule y se filtre a través del material poroso del techo.

Si bien los techos planos son más propensos a problemas de drenaje, los techos inclinados mal diseñados o con textura deficiente pueden presentar problemas similares. ^{[ 10 ]} El agua estancada en un techo puede provocar la aparición de moho , lo cual es muy perjudicial tanto para la estructura del edificio como para la salud de sus ocupantes. Reparar los problemas de drenaje es significativamente menos costoso que reparar los daños causados ​​por el moho . ^{[ 11 ]}

Problemas similares, aunque a una escala mucho mayor, afrontan los constructores de edificios comerciales modernos, que suelen tener techos planos. Debido a las grandes dimensiones de estos techos, es fundamental que la capa exterior sea de un material altamente impermeable. La mayoría de las estructuras industriales y comerciales tienen techos convencionales de poca pendiente.

En general, la pendiente del tejado es proporcional a la cantidad de precipitación. Las casas en zonas de poca lluvia suelen tener tejados de poca pendiente, mientras que las de zonas de mucha lluvia y nieve tienen tejados empinados. Las casas comunales de Papúa Nueva Guinea , por ejemplo, son una arquitectura dominada por el tejado, con tejados altos que casi llegan al suelo. Los tejados altos y de fuerte pendiente de Alemania y los Países Bajos son típicos en regiones con nevadas. En algunas partes de Norteamérica, como Buffalo, Nueva York , Estados Unidos, o Montreal , Quebec, Canadá, se requiere una pendiente mínima de 6 en 12 (1:2, una pendiente de 30°).

Existen estilos arquitectónicos regionales que contradicen esta tendencia; por ejemplo, los tejados de piedra de los chalets alpinos suelen tener una pendiente más suave. Estos edificios tienden a acumular gran cantidad de nieve, lo que se considera un factor importante en su aislamiento. La pendiente del tejado depende en parte del material de cubierta disponible; una pendiente de 3 en 12 (1:4) o superior generalmente se cubre con tejas asfálticas, tejas de madera, chapa ondulada, pizarra o teja.

El agua que repele el tejado durante una tormenta puede dañar el edificio que protege. Si corre por las paredes, puede filtrarse en el mortero o a través de los paneles. Si se acumula alrededor de los cimientos, puede provocar filtraciones al interior, humedad ascendente o pudrición seca . Por este motivo, la mayoría de los edificios cuentan con un sistema para proteger las paredes de la mayor parte del agua del tejado. Los aleros salientes se utilizan comúnmente para este fin. La mayoría de los tejados modernos y muchos antiguos tienen sistemas de valles, canaletas, bajantes, cabezales de agua y tuberías de desagüe para evacuar el agua de las inmediaciones del edificio. En muchas partes del mundo, el agua de lluvia se recoge y almacena para uso doméstico.

Las zonas propensas a fuertes nevadas se benefician de un techo de metal porque sus superficies lisas permiten que la nieve se desprenda con mayor facilidad y resisten mejor la fuerza del viento que un techo de tejas de madera o de hormigón.

• Aislamiento, drenaje y techos solares
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  Nieve en los tejados de las casas en Polonia
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  Los tejados planos de Oriente Medio, Israel
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  Techos a dos aguas con fuerte pendiente en el norte de Europa
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  Los aleros salientes de China
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  Techo verde con paneles solares, Findhorn , Escocia

Los sistemas más recientes incluyen tejas solares que generan electricidad y, además, cubren el tejado. ^{[ 12 ]} También existen sistemas solares que generan agua caliente ^{[ 13 ]} o aire caliente y que también pueden funcionar como cubierta para el tejado. Algunos sistemas pueden ayudar a alimentar bombas de calor. ^{[ 14 ]} Los sistemas más complejos pueden realizar todas estas funciones: generar electricidad, recuperar energía térmica y, además, funcionar como cubierta para el tejado.

Los sistemas solares se pueden integrar en los tejados mediante:

integración en el revestimiento de techos inclinados, por ejemplo, tejas solares,

montaje en un techo existente, por ejemplo, panel solar en un techo de tejas ,

integración en una membrana de techo plano mediante soldadura térmica (por ejemplo, PVC) o

Montaje sobre techo plano con una estructura y peso adicional para evitar que el viento lo levante.