Tipologías edificatorias del Centro Histórico de Quito según sus materiales de construcción
(BUILDING TYPOLOGIES OF QUITO’S HISTORIC CENTRE ACCORDING TO THEIR CONSTRUCTION MATERIALS)
Autor: Bryan Alexander Andrade PazFacultad de Arquitectura y Urbanismo / Universidad Central del Ecuador
Resumen:
El presente artículo se desarrolla en base al análisis de las principales características arquitectónicas que presentan los materialesconstructivos de lasedificacionesdel Centro Histórico de Quito, y decómo estas características configuran el espacio habitable para los usuarios. Analizando arquitectónicamente cada tipología edificatoria y exponiendo sus respectivos beneficios en el diseño, se incentiva a la población local a usar estos materiales, sobre todo los más antiguos, pues se considera que el informar a los habitantes, es una forma de preservar el patrimonio edificado y de recuperar la identidad arquitectónica de esta importante zona histórica
El texto aborda tres cuestiones: la primera, expone las condiciones básicas de habitabilidad según la teoría investigada; la segunda, comprende la presentación de las tipologías edificatorias existentes en el Centro Histórico de Quito según sus materiales de construcción con la ayuda de un mapa urbano que muestraelmodo enqueciertos materialesconstructivos relativamentenuevos,comoelhormigónarmado y elacero, han ido tomando lugar en la arquitectura del lugar, y cómo, por elcontrario, se han conservado ciertos materiales vernáculos como la piedra y el adobe.
Finalmente, se realiza el análisis de las principales características arquitectónicas que poseen los materialesdeconstrucciónidentificadosenlazonadeestudio,describiendocada unodeellos enrelación conlascualidadesqueconstruyenlosprincipiosbásicosdehabitabilidad,comoson:sistemaconstructivo, resistencias mecánicas, flexibilidad espacial, acabados (experiencia sensorial), confort térmico, y confort acústico.
Palabras clave: Arquitectura, Centro Histórico de Quito, Tipologías edificatorias, Materiales de construcción, Habitabilidad, Diseño
Abstract:
This article is developed based on the analysis of the main architectural characteristics presented by the construction materials of the buildings of the Historic Center of Quito, and how these characteristics configure the habitable space for users. Analyzing each building typology architecturally and exposing their respective benefits in the design, the local population is encouraged to use these materials, especially the oldest ones since it is considered that informing the inhabitants about this subject is a way of preserving the built heritage and recovering the architectural identity of this important historical area. The text addresses three topics: the first exposes the basic conditions of habitability according to the investigated theory. The second includes the presentation of the existing building typologies in the Historic Center of Quito according to their construction materials with the help of an urban map, which shows how certain relatively new construction materials, such as reinforced concrete and steel, have been taking place in the architecture of the colonial center of Quito, and how certain vernacular materials such as stone and adobe have been preserved.
Finally, an analysis of the main architectural characteristics of the construction materials identified in the study area is carried out, describing each one of them concerning the qualities that build the basic principles of habitability, such as construction system, mechanical resistances, spatial flexibility, sensory experience, thermal comfort, and acoustic comfort.
Keywords: Architecture, Historic Centre of Quito, Building typologies, Construction materials, Habitability, Design
I. INTRODUCCIÓN
En la actualidad, el Centro Histórico de Quito (CHQ) presenta muchas amenazas sociales, sobre todo a nivel urbano. Una de estas es la pérdida de identidad relacionada al patrimonio tangible de materiales y sistemas constructivos empleados en las edificaciones del sector. Es común ver que muchos habitantes locales cataloguen de “inservibles” o “anticuados” a los sistemas constructivos más antiguos de la zona, sobre todo a los que emplean materiales vernáculos como la piedra y el adobe.
La introducción de nuevos materiales de construcción debido a los avances tecnológicos globalizados, como el hormigón armado y el acero, ha contribuido a esta ruptura de identidad y apropiación arquitectónica entre sus habitantes y los materiales vernáculos de la zona.
El objetivo de este artículo es analizar arquitectónicamente las tipologías edificatorias más importantes del CHQ según sus materiales de construcción, así como sus beneficios dentro del diseño.Esteanálisissedesglosaen6categoríasque derivan de las condiciones básicas de habitabilidad y los parámetros básicos de diseño: sistema constructivo, resistencias mecánicas, flexibilidad espacial, materialidad, confort térmico, y confort acústico. La intención principal del estudio es concientizar acerca de la importancia que tienen estos materiales en el imaginario sociocultural y el patrimonio edificado de la ciudad.
Con este análisis arquitectónico se pretende, además, motivar a la población a seguir construyendo con materiales vernáculos, y romper los prejuicios que se han generado en la sociedad local de los últimos años con respecto a su supuesta ineficiencia y alto nivel de obsolescencia. Esto debido, en gran medida, al desconocimiento sobre la arquitectura local.
II. CONDICIONES BÁSICAS DE HABITABILIDAD
Los conceptos básicos de habitabilidad según Gómez (2016) se refieren a la esencia de la arquitectura en sí misma, entendida en un modo amplio,comogeneradoradeespacio;comocreadora de hábitat para el ser humano, de un lugar en donde desarrollar su vida.
Losambientesrequeridospara lavidadelser humano deberán ser habitables, y reunir las características adecuadas para que las condiciones de confort físico, psicológico y fisiológico sean
convenientes y permitan el desarrollo de las actividades. (Jiménez, 2018).
Lospatronestangibles dehabitabilidadestán dados por las condiciones físicas de la edificación: estructura, calidad de la construcción, dimensiones espaciales, accesibilidad, pendiente del terreno, servicios públicos domiciliarios, calidad de aire, contaminación visual, auditiva, olfativa, ventilación, iluminación,mantenimiento,acabados,equipamiento interno (Santiago, 2019)
III TIPOLOGÍAS EDIFICATORIAS DEL CENTRO HISTÓRICO DE QUITO
El siguiente mapa (Figura 1) muestra la dispersiónporlotesdecadatipologíaedificatoriamás importante del CHQ según los materiales de sus estructuras: adobe, hormigón armado, piedra, acero y madera
Estos datos proporcionan una idea general de cómo es la realidad edificatoria del CHQ, y de los materiales preferidos al construir. En el mapa se puede ver al adobe y al hormigón armado como los materiales de construcción más usados. Esta estadística refleja cómo las nuevas tecnologías constructivas como la estructura de hormigón armado han desplazado a ciertos materiales vernáculos como la madera y la piedra. Según Ceballos (1992), el hormigón es actualmente el material más usado en la construcción dentro del Ecuador, con un 57% del total edificado
(Figura 1. Mapa de tipologías edificatorias. Autor: elaboración propia. Basado en el trabajo de Chávez y Rivas, 2016)
Se debe informar a la población local acerca de la importancia arquitectónica que tienen estas tipologías dentro de la concepción sociocultural del territorio, ya que al desconocer los beneficios que tienen ciertos materiales como la piedra o la madera, se tiende a evitar su uso al momento de construir, prefiriendo materiales más populares como el hormigón o el acero.
Respondiendo a esta iniciativa, se ha analizado arquitectónicamente cada tipología edificatoria en base a 6 categorías correspondientes a las condiciones básicas de habitabilidad y se ha ejemplificado con proyectos propios de la zona de estudio para aportar con la misión de recuperación sociocultural.
IV ANÁLISIS ARQUITECTÓNICO DE LAS
PRINCIPALES TIPOLOGÍAS EDIFICATORIAS
DEL CENTRO HISTÓRICO DE QUITO
3.1 ADOBE
El adobe es un material constructivo que se elabora con una mezcla de arcilla, arena y agua. Generalmente se le adiciona un aglomerante como puede ser la paja o el estiércol de vaca, para así evitar los esfuerzos de corte una vez puesto en obra; dicha mezcla es vertida en moldes de madera en forma de bloques y son secados comúnmente al sol.
3.1.1 Sistema constructivo
“Es un sistema de bloques de adobe que se adhieren entre sí con barro para levantar muros de fachada o particiones interiores de una vivienda.” (De Landaverde, 2020)
La edificación de adobe se erige gracias al uso de muros portantes, es decir que, se construye con paredes perimetrales que cumplen la función estructuraldeledificio,portanto,noexistencolumnas centrales como ocurre con sistemas constructivos de otros materiales. (Figura 2). Estos muros reciben todas las cargas de compresión (verticales) del edificio, por tanto, deben ser gruesos, llegando a tener 30 cm o más de espesor.
En las edificaciones del CHQ se suele emplear vigas de madera como refuerzos horizontales Los refuerzos verticales, suelen ser también de materiales naturales como la caña guadúa o columnetas de madera aserrada Por su
parte, la cimentación para suele ser de tipo corrida, de hormigón ciclópeo.
(Figura 2. Muros portantes en edificación de adobe
Autor: Nagy, A. Fuente: https://infomadera.net/uploads/articulos/archivo_480 6_17867.pdf)
3.1.2 Resistencias mecánicas
La resistencia a la compresión del adobe presentado como unidad de bloque es baja y su resistencia a la tracción puede considerarse nula o muy deficiente. Sin embargo, una vez que es agrupado con más bloques para levantar un muro estructural, las resistencias del conjunto mejoran notablemente, siendo así que pueden soportar hasta aproximadamente 2 o 3 pisos encima de ellos. (De Landaverde, 2020
Incluso, según varios profesionales de la construcción residentes en Quito y dedicados a la restauración de edificaciones de adobe, aseguran que: “… la tierra de barro es antisísmica, mejor que una pared de cemento.” (Aguilar, 2017)
Según la Norma Técnica Ecuatoriana NTE (Ministerio de Desarrollo Urbano y Vivienda, 2014), las resistencias mínimas admisibles del adobe son las siguientes:
- Compresión: 1 MPa (10 Kg/cm2)
- Flexión: 0,41 MPa (4 Kg/cm2)
3 1.3 Flexibilidad espacial
Las edificaciones en adobe permiten una distribución interna libre, ya que al no presentar columnas intermedias que obstaculicen la circulación, se puede generar ambientes amplios y flexibles. La morfologíaespacial deledificio en adobe puede ser variada, siendo la más usada la planta ortogonal, es decir, deforma rectangular con ángulos rectos y sin mucho añadido geométrico. (Ver Figura 3)
Históricamente se ha optado por construir con esta tipología de planta arquitectónica debido a lafacilidaddesuconstrucciónfrenteaotrasvariantes más irregulares y por tradición heredada de culturas ancestrales.
(Figura 3. Ejemplo de distribución interna en una edificación de adobe con muros portantes. Autor: Cabezas, N. Espinoza, T. y Vaca, M. Fuente: https://construccionesuce.wordpress.com/2017/09/0 4/casa-de-adobe-planos/)
3.1.4 Textura, color y materialidad
Al ser un material elaborado con tierra, el adobe presenta ciertas características visuales muy interesantes y atractivas. Destaca en su llamativo color café, propio de la tierra con la que es fabricado. Este color aporta a la concepción del espacio en el que es usado, generando tranquilidad y confort. Por su parte, su textura es granular y porosa, como consecuencia de las propiedades físicas de la arcilla y la arena.
Además, su carácter de elemento natural le permite generar ambientes acogedores. Puesto en obra provoca la sensación de estar rodeado de naturaleza, dotando una condición de plenitud espacial semejante a la de una montaña o un bosque
A pesar de las cualidades del adobe, las edificacionesdelCHQqueestánelaboradasconeste material no suelen dejar ver los bloques en sus fachadas, sino que se encuentran enlucidos y/o pintados de ciertos colores según la normativa local (Ver Figura 4).
(Figura 4. Viviendas de adobe con fachadas enlucidas y pintadas en el Centro Histórico de Quito Autor: Álvarez, G. Fuente: https://www.elcomercio.com/actualidad/quito/centrosigue-vulnerable-a-incendios.html)
3.1.5 Confort térmico
El adobe es un excelente aislante térmico, muy bueno para mantener la temperatura interna (Rodríguez, 2019) Su sistema constructivo de muros portantes aporta a esta característica, ya que, por su gran espesor, al calor se le dificulta disiparse
Así mismo, la composición granular de la tierra ayuda a que el calor interno no se pierda en contacto con flujos de aire frío. La tierra es buena almacenando el calor durante las horas más cálidas y liberándolo en las más frías, siendo así un apto climatizador natural.
3.1.6 Confort acústico
El adobe es un buen aislante sonoro; los bloques son transmisores deficientes de las vibraciones sonoras. Es decir, no transmiten con facilidad el sonido exterior hacia el interior, por lo que ayudan a aislar acústicamente la edificación
Igualmente, debido al espesor de los muros de carga, es más difícil que el ruido exterior ingrese a la edificación.Además,laporosidaddelatierraabsorbe las ondas sonoras e impide su movimiento a través de ella.
3.2 PIEDRA
La piedra es uno de los materiales constructivos más antiguos. Se formanpor diferentes mineralesenestado sólidocuyaspropiedadesfísicas y mecánicas se ven afectadas por su lugar de origen. Y ha sido utilizada por miles de años gracias a factores como su gran resistencia a la compresión.
“La piedra que se utiliza en la construcción proviene de canteras que se encuentran normalmente en las laderas de cerros y en zonas volcánicas (…). También se utiliza la piedra de canto rodado que se encuentra en lechos de ríos” (Jaramillo, 2019).
3.2.1 Sistema constructivo
Las edificaciones de piedra se caracterizan por emplear muros portantes, cuyo elevado grosor permite sostener las cargas masivas que representa el material en sí. Los muros portantes resisten las cargas verticales de las edificaciones que, en el caso del CHQ, tienden a ser monumentales, y son ampliamente utilizados en las iglesias del lugar
En lo que respecta a las aperturas en la estructura (puertas y ventanas), las edificaciones de piedra del CHQ utilizan el arco como sistema principal para salvar las luces, siendo segundo la cúpula.
Las piedras usadas en estas construcciones eran talladas y unidas con argamasa de cal. Un ejemplo de su aplicación son los sillares que pueden ser vistos en los basamentos de edificaciones como el actual Palacio de Carondelet, apoyado en una estructura lítica formada por sillones de piedra encajados entre sí (Figura 5).
(Figura 5. Fachada frontal del palacio de Carondelet en la que se aprecia los sillares que sostienen la estructura. Autor: Cristian Casignia)
3.2.2 Resistencias mecánicas
Las propiedades mecánicas de la piedra varían según su fuente de origen. En el caso específico del CHQ,seutilizaenmayorcantidadlapiedraandesita, la cual posee las siguientes resistencias promedio:
- Compresión: 172 MPa (1753,91 Kg/cm2)
- Flexión: 30 MPa (305,915 Kg/cm2)
3.2.3 Flexibilidad espacial
El uso de muros portantes en conjunto con losarcos demedio punto,asícomo la altaresistencia delmaterial,permitelacreacióndeampliosespacios. Ejemplo de ello es la nave central de la Iglesia de la Compañía de Jesús, cuyo ancho supera los 20 m y el uso de arcos de piedra en la Iglesia de la Compañía. (Figura 6)
(Figura 6 Arco de medio punto en piedra, Convento de San Agustín. Autor: Ministerio de turismo Ecuador Fuente: https://www.ecuadorturistico.com/2018/12/10-iglesias-turisticas-dequito.html)
En términos generales, las construcciones del Centro Histórico de Quito que utilizan la piedra como material de construcción, suelen tener plantas ortogonales con distribuciones espaciales que, en el caso de las iglesias, son de tipo cruz latina.
3.2.4 Textura, color y materialidad
Estos factores físicos varían mucho según el origen de la piedra. Para el CHQ, la piedra andesita posee color gris oscuro, otorgando sobriedad a los espacios arquitectónicos. Su textura varía con el grado de labrado que se le haya dado, variando desde un terminado áspero al toque hasta un acabado liso semi reluciente.
Algunas de las fachadas elaboradas con piedras del CHQ se hallan recubiertas con un mortero de cal de tonalidad blanca con el fin de
protegerlas y proporcionar una capa de pintura Sin embargo, en el CHQ es más común encontrar edificios que presentan la piedra de forma labrada en sus fachadas, como es el caso de muchas iglesias y palacios monumentales. Un ejemplo es la Iglesia de la Compañía (Figura 7), la cual presenta una fachada de piedra.
(Figura 7. Fachada frontal de la Iglesia de la Compañía. La piedra andesita, completamente labrada, otorga una agradable terminación visual.
Autoría: Cristian Casignia)
3.2.5 Confort térmico
Debido a que la piedra posee una alta densidad, es uno de los materiales que provee insolación térmica Este aspecto puede cambiar por factores como el tipo de piedra, su porosidad, y el grosor de la pared. No obstante, en términos generales, al ser un elemento sólido, la transferencia de calor suele ser casi nula
En el CHQ, la piedra andesita otorga un alto nivel de confort térmico, tanto por su baja porosidad, así como por el elevado grosor de sus muros.
3.2.6 Confort acústico
De manera similar al aislamiento térmico, la piedra es un buen aislante sonoro. La densidad del material logra evitar una pérdida acústica significativa, de una forma similar al hormigón. Por esta razón, el sonido externo tiene dificultad de ingresar al interior de la edificación.
En el caso específico del CHQ, el grosor de las paredes en las edificaciones de piedra contribuye considerablemente al factor de aislamiento.
3.3 MADERA
La madera se puede definir como un conjunto de elementos celulares de sección circular orientados longitudinalmente y seccionados por los radios dispuestos a manera de pequeñas cuñas que parten del centro hacia la periferia. Es un material utilizado en la construcción desde los inicios mismos de la civilización humana (Spavento et al., 2008)
En el CHQ, anteriormente el uso de la madera en edificaciones era muy común, puesto que era un material de fácil acceso local y respondía de manera positiva a la construcción de viviendas Sin embargo, la introducción de nuevos materiales como el hormigón y el acero han desplazado a la madera como oportuna alternativa de material de construcción
3 3.1 Sistema constructivo
La construcción con madera se puede realizar de varias formas y distintos métodos de fabricación, y de manera comercial existe variedad de formas y tamaños ajustados a las necesidades
Según el Manual de Diseño para Maderas del Grupo Andino, los sistemas constructivos pueden clasificarse en:
Sistemas Constructivos No-Industrializados
1. Vernacular
2. Habilitado o Semi-Precortado
Sistemas Constructivos Semi-Industrializados
3. Precortado
Sistemas Industrializados
4. Prefabricación Parcial (paneles y componentes) (Ver Figura 8)
5. Prefabricación Total (elementos y volumétricos)
En el CHQ se pueden encontrar algunos tipos de sistemas constructivos no industrializados En la Figura 9 se puede apreciar un sistema vernacular, donde elementos de madera locales y cortados en sitio, forman parte de la mampostería; este sistema constructivo corresponde al bahareque Existe también el sistema habilitado o semi precortado que se puede apreciar en la Figura 10
(Figura 8. Sistema de prefabricación de paneles
Autor: Junta del Acuerdo de Cartagena Fuente: Manual de diseño para maderas del Grupo Andino (2000))
(Figura 9. Sistema constructivo vernáculo de bahareque en el Centro Histórico de Quito. Fuente: Google Maps)
(Figura 10. Sistema constructivo semi pre-cortado en el Centro Histórico de Quito. Fuente: Google Maps)
3.3.2 Resistencias mecánicas
Dentro de los elementos celulares longitudinales o axiales, las fibras son las más robustas (de mayor espesor de pared) y a ellas se
debe gran parte de la resistencia de la madera. (Spavento, 2008). Es así como por naturaleza la madera desarrolla una óptima resistencia mecánica La posición de las capas que conforman la madera se acomodan paralelamente y contribuyen a la comprensión y tensión cuando los elementos se flexionan.
Según el Laboratorio de arquitectura y tecnología (LAT) de la Universidad del Azuay, en Ecuador existen 40 tipos de madera que cumplen condiciones para ser considerados elementos estructurales. Entre los más importantes están las especies de la Tabla 1, a continuación:
(Tabla 1. Valores de resistencia mecánica para las especies más utilizadas en Ecuador. Autor: Espinosa, E. Fuente: Catálogo de madera)
3 3.3 Flexibilidad espacial
La flexibilidad espacial que permite la construcción en madera es muy buena, ya que gracias a nuevas tecnologías se puede implementar paneles divisorios internos que permiten a los usuarios hacer modificaciones dentro del espacio fácilmente, a diferencia de mamposterías de bloque o ladrillo; este sistema se conoce como entramado (ver Figura 11).
En lo que respecta a la forma de las plantas arquitectónicas que se pueden generar con este materialconstructivo, las opcionessonmuyvariadas: se puede diseñar tanto plantas ortogonales como irregulares, con ángulos mayores a 90°. Esto dependerá principalmente del sistema constructivo
(Figura 11 Espacios generados por entramados de madera. Autor: Grupo Gubia. Fuente: http://espaciosdemadera.blogspot.com/2014/07/unentramado-de-madera-que-evoca-el.html#more)
3.3.4 Textura, color y materialidad
La textura de la madera se ve condicionada por la densidad de cada especie, y dependiendo la porosidad de cada tipo se verá una textura característica en la madera tratada (Ver Figura 12) La madera estructural se caracteriza por una textura media-alta con ciertas variaciones de especie en especie
La esencia de la madera consiste en ser tan variada en sus colores como en su textura y tratamiento. Incluso cuando está tratada, la madera continuará respondiendo a su entorno.
(Figura 12. Texturas de diferentes especies de madera estructural. Autor: LAT UDA. Fuente: Catálogo de madera estructural (Espinosa, 2018)
3.3.5 Confort térmico
La estructura celular de la madera proporciona un excelente aislamiento térmico: 15 veces mejor que el hormigón armado normal, 500 veces mejor que el acero y 2.000 veces mejor que el aluminio. (Hernández, Gonzalo y Elgueta, 2020). La madera combinada con otros elementos aislantes como fibras de poliéster, cáñamo, lino, y otros
materiales más proporciona un alto grado de confort en el interior de cualquier espacio, pudiendo satisfacer requerimientos térmicos en los climas más extremos.
En el CHQ se puede encontrar edificaciones con un sistema constructivo de entramado integral (figura 13), que, al ser construcciones antiguas no presentan elementos aislantes que puedan complementar la función de aislante térmico de la madera
(Figura 13. Entramado integral característico del CHQ. Autor: Junta del Acuerdo de Cartagena. Fuente: Manual de diseño para maderas del Grupo Andino (2000))
3.3.6 Confort acústico
La madera presenta un magnífico comportamiento en cuanto a la aislación acústica La capacidad de absorción del sonido de la madera es muy buena, debido a su composición porosa y a su densidad. El sonido es receptado por el material y entra en sus laberínticas porosidades, dificultando asíque lasondas vibratoriaslogren pasara través de las fibras.
Esta cualidad puede ser aprovechada de mejor manera cuando toda la edificación es de madera y no únicamente su estructura, como ocurre en las edificaciones del CHQ, ya que las columnas y vigas no cubren tanta área como la mampostería.
3.4 HORMIGÓN
El hormigón, también llamado concreto, es un material líquido viscoso compuesto que se utiliza en la construcción; está formado por un aglomerante (cemento) al que se le añade proporcionalmente agregados gruesos (ripio o piedra) y agregados finos (arena), más agua para mezclar. El hormigón armado, por su parte, es una variación en la que se integran las propiedades del hormigón simple y el acero de refuerzo. Es uno de los materiales más usados en las edificaciones actuales, ya que es muy versátil y flexible en cuanto al diseño arquitectónico.
3.4.1 Sistema constructivo
Los sistemas constructivos en hormigón armado más comunes son: poste-viga y muros portantes. El sistema poste-viga es el tradicional sistema de columna-viga, siendo el más común en la construcción del CHQ y del Ecuador. El sistema de muros portantes, por su parte, es más usado para pisos subterráneos, generalmente en parqueaderos de edificios altos, en forma de muros de contención, y también como diafragmas para ductos de ascensores y escaleras de emergencias.
Sin embargo, como estructura principal de una edificación, los muros portantes de hormigón no sontanrecurrentesenelterritorioanalizado sinomás bien suele usarse en forma de mampostería de bloque o ladrillo para la creación de muros divisorios internos
En el CHQ se encuentra una gran variedad de edificaciones que aprovechan este material con fines estructurales y estéticos, como, por ejemplo, el edificio antiguo del Banco Central del Ecuador ubicado en las calles García Moreno y Sucre. (Figura 14)
(Figura 14. Edificio antiguo del Banco Central del Ecuador, calles García Moreno y Sucre. Autor: Banco Central del Ecuador. Fuente: https://www.bce.fin.ec/index.php/historia)
3.4.2
Resistencias mecánicas
En conformidad con la NEC (Norma Ecuatoriana de la Construcción), el hormigón debe cumplir ciertos requisitos de resistencia estructural. Así, se han definido los siguientes valores de resistencia especificada a la compresión:
- Valor mínimo para el hormigón normal: f’c = 21 MPa (214 kg/cm2)
- Valor máximo para elementos de hormigón liviano: f’c = 35 MPa (356 kg/cm2)
3.4.3
Flexibilidad espacial
El hormigón armado ha jugado un papel muy importante en la construcciónde las edificaciones del CHQ enlos últimos años, siendo incluso considerado el sucesor del predilecto y vernáculo adobe Actualmente se lo usa como material de refuerzo estructural para mantenimiento de edificios patrimoniales.
Es un material muy flexible en cuanto al diseño de espacios arquitectónicos, ya que se lo trabaja deforma líquiday, portanto,adoptacualquier forma que se desee, dependiendo de su recipiente (encofrado). De esta manera, se puede conseguir paredes curvas y no necesariamente ortogonales.
Sin embargo, su densidad es elevada, por lo que, para cubrir grandes luces, se necesita de vigas con peraltes altos, dificultando la proyección de ciertos espacios De igual manera, al trabajar un sistema constructivo poste-viga, se tiene ciertas limitaciones espaciales que surgen a raíz de las columnas internas, sobre todo, con las columnas centrales que dificultan en algunos casos, las circulaciones y la distribución de habitaciones.
3.4.4 Textura, color y materialidad
“El hormigón armado puede adoptar distintas tonalidades de color, amplias gamas cromáticas y multitud de texturas. Hoy en día, la industria del hormigón armado incorpora nuevas técnicas que hacen que el hormigón pueda aparecernos con texturas muy diversas y singulares, incluso imitando a otros materiales.” (Vilssa, 2018)
Su color natural es el plomo, un color que, si es manejado correctamente a nivel del diseño arquitectónico, puede transmitir sensaciones acogedorasyde introspección. Asímismo, podemos
encontrar diferentes texturas que varían según los tratamientos que se dan en fachada, es decir, en las superficies construidas.
En el CHQ podemos encontrar muchas edificaciones antiguas que emplean este material, esto a causa de que han sido intervenidas como parte de los distintos programas de restauración patrimonial. El hormigón ha sido implementado en columnas, vigas e incluso en la mampostería.
Ejemplo de estas edificaciones intervenidas es el Hotel Colonial (Figura 15), ubicado en las calles Manabí y Juan José Flores, el cual presenta hormigón tanto en sus refuerzos estructurales como en su mampostería, la cual ha sido tratada superficialmente con pintura blanca.
(Figura 15. Hotel Colonial, recuperado con la interacción de distintos materiales constructivos como el adobe y el hormigón armado. Autor: Pavel, C. Fuente: https://www.elcomercio.com/construir/premiorescate-hotelcolonial-construccion.html)
3.4.5 Confort térmico
Debido a su alta densidad, el hormigón teóricamente resulta ser un buen aislante térmico; posee propiedades similares a las de la piedra, siempre y cuando sea empleado en elementos con alto grosor. Las edificaciones en las que se usa este material varían esta propiedad de acuerdo con la mampostería que es utilizada en ellas, ya sea bloques u hormigón vertido.
Sin embargo, en el caso de ser empleado en forma de bloque para mampostería, como en la mayoría de las edificaciones del CHQ, la porosidad de estos elementos, así como sus cámaras de aire internas, causan que sea un mal regulador térmico, ya que el calor los atraviesa fácilmente Así, los bloques de hormigón adquieren sin dificultad la temperatura del exterior, presentando cambios bruscos en sus niveles.
Esta es la razón por la cual las edificaciones de bloque tienden a ser muy frías o calientes, dependiendo del clima; la mampostería de bloque no permite una buena regulación del calor interno a diferencia de otros materiales tales como el adobe o la madera.
3.4.6 Confort acústico
Las cualidades acústicas del material dependen mucho del tratamiento que se le ha dado a su superficie una vez puesto en obra (pintura de paredes), y de su presentación comercial, sea en bloques, muros portantes, hormigón prefabricado, entre otros.
En términos generales, el hormigón es muy eficiente para reverberar el sonido, pero es deficiente para absorberlo. Esto quiere decir que, sus cualidades de aislación acústica no son del todo buenas. Esto se puede comprobar con ciertos edificios de hormigón armado en los que, el ruido suele ser uno de los mayores problemas de diseño en los apartamentos, ya que se suele oír fácilmente lo que se hace en los espacios ajenos vecinos.
3.5 ACERO
El acero es una aleación de hierro y carbono, en la que el porcentaje de carbono oscila entre el 0.08% y el 2.11%; no se debe exceder este rango debido a que el material se puede volver muy frágil o quebradizo. Es muy común añadirle otros materiales fundentes como el cromo y el manganeso para crear distintas variedades
3.5.1 Sistema constructivo
El acero, actualmente, es uno de los materiales más versátiles para la construcción, debido a que presenta muy buenas características físico-mecánicas y sus sistemas constructivos ahorran mucho tiempo y dinero Se lo suele emplear como elemento estructural en forma de perfiles: I, H, U, entre otros (Ver Figura 16).
Elsistemaconstructivoenaceroseloejecuta siguiendo el concepto de poste - viga, es decir, mediante el uso de vigas y columnas. Este sistema puede a su vez clasificarse según los tipos de conexión, ya sea por pernos, por remaches o por soldadura; así mismo como: conexión rígida, semirígida o flexible. Los sistemas más usados en las edificaciones del CHQ son aquellas con conexión por soldadura y pernos.
(Figura 16. Perfiles de acero más comunes. Fuente: McCormac, J. y Csernak, S Fuente: Diseño de estructuras de acero.)
3.5.2 Resistencias mecánicas
Las propiedades mecánicas del acero se definen relacionando el esfuerzo y la deformación de dicho material en el diagrama de esfuerzodeformación (Ver Figura 17), sabiendo previamente que esfuerzo se define como la fuerza a la que se encuentra sometida el área de un elemento y como deformación al cambio de la forma original que presentan estos elementos al estar sometidos a un esfuerzo.
La resistencia mecánica del acero se determina conociendo su esfuerzo mínimo (fy) y máximo (fu) a la tracción. Estos valores varían de acuerdo con el tipo de acero según su composición química. Esta clasificación está dada por la (ASTM, 2008) (American Society for Testing Materials), en la que los aceros más comunes son: el A36, A572 y A992.
Los valores promedio de resistencia mínima y máxima del acero oscilan entre:
Mínima (Fy) = 250 MPa (2500 kg/cm2)
Máxima (Fu) = 420 MPa (4200 kg/cm2)
(Figura 17 Diagrama Esfuerzo – Deformación
Autor: Zapata, F. Fuente: https://www.lifeder.com/esfuerzo-de-cedencia/)
3.5.3 Flexibilidad espacial
El acero como material de construcción da la posibilidad de tener una forma y estructura continua, permitiendo realizar construcciones en altura y/o con grandes vanos
Sin duda, el avance tecnológico del acero en los últimos años ha sido muy determinante, siendo cada vez más fuerte, ligero y resistente, y permitiendo así construir estructuras con grandes luces adaptadas a las necesidades del presente (Araujo, R.).
En la actualidad, en el CHQ se usa el acero como material de refuerzo estructural para la conservación y recuperación de las edificaciones elaboradas con sistemas constructivos vernáculos como el adobe y la madera. Una de las edificaciones recuperadas con la intervención del acero en su estructura, es el Teatro Capitol (Ver Figura 18).
(Figura 18. Teatro Capitol en el Centro Histórico de Quito, recuperado con la implementación de perfiles de acero estructural. Autor: Argoti, S. Fuente: Tesis Descripción de los criterios estructurales para el reforzamiento estructural del teatro Capitol.)
3.5.4
Textura, color y materialidad
La textura, color y materialidad del acero depende mucho de la aleación con la que se trabaja, por ejemplo, el acero inoxidable presenta mucha brillantez y una gran capacidad para reflejar la luz, pero esta dependerá directamente de la cantidad de cromo que se le añada al mismo en su proceso de elaboración (Maldonado, J. 1996)
No obstante, hoy en día cada vez es más común encontrar perfiles estructurales de acero pintados, ya sea de negro, color cobre u otros. Su natural color plomo ligero puede cambiar según las diferentes necesidades del arquitecto.
En el Centro Histórico de Quito, se puede identificar una gran variedad de edificaciones que han sido restauradas con acero estructural y que, lo han incluido dentro del diseño arquitectónico de interior. Un ejemplo es el Centro de Arte Contemporáneo, ubicado en San Juan, y que anteriormente correspondía al edificio del Hospital MIlitar (Figura 19).
(Figura 19. Centro de Arte Contemporáneo de Quito Autor: Jijón, P. Fuente: http://www.riorevuelto.net/2015/10/contornossensaciones-de-mundo-cac-quito.html)
3.5.5 Confort térmico
El acero es un buen transmisor de calor, debido a sus propiedades metálicas. Al igual como sucede con la electricidad, el acero puede absorber elcalor porcontacto directo.Sin embargo,alnotener fuentes de calor cercanas, el acero interno usado en obra suele permanecer frío. Pero si, al contrario, está en contacto con luz solar, adquiere temperatura rápidamente.
En cuanto a la temperatura general de la edificación construida con acero estructural, los valores críticos dependen más del material usado en la mampostería que del acero mismo.
3.5.6 Confort acústico
El acero es un material de alta densidad, 7850 kg/m3 según la (ASTM, 2008), por lo tanto, según las leyes de la física, esta condición le permite tener unas buenas características de aislamiento acústico. Este el motivo por el cual suele usarse planchas de acero galvanizado o acero corten como aislantes del ruido externo en las fachadas de edificaciones.
V. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Análisis y resultados:
Situación edificatoria del Centro Histórico de Quito
Con ayuda del mapa de tipologías edificatorias (Figura 1), se ha podido determinar los porcentajes de ocupación de cada una en relación con el total analizado en la zona de estudio (Tabla 2) que, en este caso, corresponde a los límites de las parroquias del CHQ
(Tabla 2. Porcentajes de ocupación de cada tipología edificatoria del Centro Histórico de Quito Fuente: elaboración propia)
En la Tabla 2 se puede apreciar cómo los materiales de construcción vernáculos del Centro Histórico de Quito, tales como la piedra y la madera, son cada vez menos usados por la población local. Tan solo 3 lotes del casco colonial de Quito conservan una estructura pura de madera y casi un tercio del total, son de hormigón armado.
Estos datos evidencian cómo los materiales que han aparecido en las últimas décadas están tomando importancia en el conjunto edificado del casco colonial de la capital.
Por su parte, los materiales de construcción analizados presentan buenas características arquitectónicas en relación con las condiciones básicas de habilidad previamente establecidas. Si bien unos son más aptos que otros, todos son aplicables en el contexto actual por igual ya que se cumple con los requisitos mínimos para habitar el espacio construido
Cada material descrito presenta ciertas características únicas dentro del diseño y la construcción, así como beneficios exclusivos. Estos aspectos cambian, de acuerdo con muchos factores como la composición física del material, sus presentaciones comerciales, sus cualidades estructurales, entre otros.
En resumen, se indica a continuación los beneficios más importantes de cada material analizado:
- Adobe: buena flexibilidad espacial, no necesita de columnas intermedias en el interiordelaedificaciónyesunbuenaislante térmico.
- Piedra: aporte visual en fachada gracias a su textura y color. Permite construir edificaciones de apariencia monumental y ofrece una destacable resistencia a la compresión.
- Madera: buena flexibilidad espacial gracias al uso de modulaciones estructurales y de mampostería interior.
- Hormigón: permite alzar edificaciones con formas irregulares (no solo ortogonales), gracias a su estado material líquido y sus sistemas constructivos. Además, permite construir elementos complejos como los voladizos.
- Acero: importante eficiencia estructural, permite salvar grandes luces con perfiles estructurales Tiene, además, buenas resistencias mecánicas a la tracción.
Discusión:
Recuperación de la identidad arquitectónica del Centro Histórico de Quito
El presente artículo contribuye al conocimiento colectivo de la población acerca de las principales características arquitectónicas de los materiales constructivos presentes en las edificaciones del Centro Histórico de Quito. Esto, con el objetivo de instruir y concientizar a la sociedad acerca de la importancia que tienen dichos materiales en la preservación del patrimonio tangible de la capital y el uso de materiales vernáculos.
Esta investigación ha podido recolectar información de utilidad acerca de los materiales constructivos presentes en la arquitectura del CHQ Así también, se ha ejemplificado cada categoría analizada con edificaciones propias de la zona de estudio para facilitar la compresión del análisis.
También, con cada condición de habitabilidad analizada, se invita a la reflexión acerca del uso de estos materiales en relación con el contexto local y sus beneficios dentro del diseño arquitectónico.Finalmente,sehadescritolasituación edificatoria del CHQ a partir de sus materiales constructivos y la exposición de los beneficios que cada material señalado aporta
VI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Los materiales constructivos presentes en las edificaciones del CHQ generan buenas condiciones de habitabilidad. Esto contribuye a que puedanseguiraplicándoseenlaactualidadyenotras zonas que no sean únicamente el centro histórico de la ciudad.
Sin embargo, de acuerdoconlosporcentajes de ocupación territorial de cada tipología edificatoria analizada, se puede deducir que los habitantes han optado por dar paso a materiales relativamente nuevos como el hormigón, frente a materiales vernáculos como el adobe, la madera o la piedra.
Estas preferencias constructivas actuales quizás se deban a la desinformación en la población local acerca de las cualidades de los materiales vernáculos. La falta de conocimiento de las propiedades de estos materiales genera subestimación por parte de la población y se opta por construir con materiales más comunes y en tendencia, muchas veces con falta de conocimiento
técnico y estético.
Si la población se informara más acerca de las ventajas arquitectónicas que presentan estos materiales vernáculos a favor de las condiciones básicas de habitabilidad, su uso sería más frecuente y así se recuperaría la identidad cultural del patrimonio edificado del CHQ.
La población del CHQ y de la ciudad en general, debe conocer más acerca del territorio en donde viven, en este caso, sobre su importante y valioso patrimonio edificado, para así evitar los malintencionados prejuicios hacia ciertos materiales vernáculos.
VII. REFERENCIAS
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VIII. REFERENCIAS DE IMÁGENES
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IX. REFERENCIAS DE TABLAS
Tabla 1: Espinosa, E. (2018) Valores de resistencia mecánica para las especies más utilizadas en Ecuador Catálogo de madera estructural
X. CÓMO CITAR
Torres, E. Andrade, B. (2021). Tipologías edificatorias del Centro Histórico de Quito según sus materiales de construcción. Revista EIDOS, UniversidadTecnológica Equinoccial.Quito: Ecuador