Conceptos básicos de planificación
Guía de cubiertas planas - Parte 1
La cubiertas planas se han vuelto indispensables en el entorno industrial. Son económicamente atractivas, transitables y permiten un aprovechamiento óptimo del espacio sin pendientes. Nuestra nueva serie de guías sobre cubiertas planas abordará las distintas facetas de esta forma especial de tejado.
En la primera parte de nuestra nueva guía, aprenderás todo sobre los aspectos básicos de la planificación de una cubierta plana. ¿Cuál es la diferencia entre un cubierta plana y una cubierta inclinada? ¿Cómo se construye una cubierta plana y qué cargas y fuerzas hay que tener en cuenta?
En general, se distingue entre tejados con cubierta inclinada y tejados con impermeabilización (cubierta plana).
En el caso de la cubierta de tejados, la piel del tejado está formada por componentes individuales como piedras de tejado, tejas, componentes en forma de teja de pequeño formato o componentes en forma de panel de gran formato. No son impermeables, sólo evacuan el agua. Por eso se denominan impermeables a la lluvia. La inclinación mínima de los tejados con cubierta se conoce como inclinación estándar del tejado y, en última instancia, depende de los materiales utilizados. Las cubiertas pueden ser de distintos materiales, como hormigón, ladrillo, madera, paja o metal.
En los tejados con impermeabilización, la membrana del tejado se sella a la perfección con materiales en forma de tira. Esto se hace normalmente en tejados con poca pendiente. Aunque no hay información clara sobre las pendientes de los tejados planos en el Código de la Edificación alemán, la Directiva de Cubiertas Planas recomienda una pendiente de al menos el dos por ciento o 1,1 grados. La óptima es del cinco por ciento o 2,9 grados. La norma DIN 18531 "Impermeabilización de cubiertas" clasifica las cubiertas planas en grupo de pendiente I con una inclinación de hasta tres grados y grupo de pendiente II con una inclinación de tres a cinco grados.
En la primera parte de nuestra nueva guía, aprenderás todo sobre los aspectos básicos de la planificación de una cubierta plana. ¿Cuál es la diferencia entre un cubierta plana y una cubierta inclinada? ¿Cómo se construye una cubierta plana y qué cargas y fuerzas hay que tener en cuenta?
Cubierta inclinada frente a cubierta plana: las diferencias
En general, se distingue entre tejados con cubierta inclinada y tejados con impermeabilización (cubierta plana).En el caso de la cubierta de tejados, la piel del tejado está formada por componentes individuales como piedras de tejado, tejas, componentes en forma de teja de pequeño formato o componentes en forma de panel de gran formato. No son impermeables, sólo evacuan el agua. Por eso se denominan impermeables a la lluvia. La inclinación mínima de los tejados con cubierta se conoce como inclinación estándar del tejado y, en última instancia, depende de los materiales utilizados. Las cubiertas pueden ser de distintos materiales, como hormigón, ladrillo, madera, paja o metal.
En los tejados con impermeabilización, la membrana del tejado se sella a la perfección con materiales en forma de tira. Esto se hace normalmente en tejados con poca pendiente. Aunque no hay información clara sobre las pendientes de los tejados planos en el Código de la Edificación alemán, la Directiva de Cubiertas Planas recomienda una pendiente de al menos el dos por ciento o 1,1 grados. La óptima es del cinco por ciento o 2,9 grados. La norma DIN 18531 "Impermeabilización de cubiertas" clasifica las cubiertas planas en grupo de pendiente I con una inclinación de hasta tres grados y grupo de pendiente II con una inclinación de tres a cinco grados.
Estructura esquemática
Una estructura de cubierta plana convencional se compone de lo siguiente: La capa superior es la capa impermeable. Normalmente consiste en una membrana de plástico o de betún de una sola capa (a). En una membrana plástica de tejado se puede utilizar una gran variedad de materiales, como PVC, TPO, FPO o EVA. Suelen tener una rosca interior para garantizar las características mecánicas. En el caso de las membranas bituminosas, también son posibles los sistemas multicapa.
La segunda capa es, opcionalmente y en función del uso y de los requisitos de prevención de incendios, una capa de aislamiento térmico (b). Los materiales aislantes convencionales en cubiertas planas son PIR, PUR, EPS o lana mineral. El grosor de los materiales aislantes varía entre 20 mm y 600 mm, por ejemplo en cámaras frigoríficas.
Se instala una capa de barrera de vapor (c) entre el sustrato, la denominada capa portante (d), y la capa de aislamiento térmico. Ésta también puede estar hecha de diversos materiales. La base de una cubierta plana es la capa portante. En Alemania, el 80% de las capas portantes son de chapa de acero trapezoidal. Las capas portantes trapezoidales suelen tener un grosor de 0,75 - 0,88 mm. Sin embargo, otros sustratos pueden ser de madera o materiales derivados de la madera, hormigón, hormigón ligero y hormigón celular. Los sustratos varían a nivel internacional y regional. Por ejemplo, la proporción de capas portantes de hormigón es mucho mayor en países del sur de Europa como Italia o España.
En general, se distingue entre cargas de aplicación permanente y cargas no permanentes, es decir, cargas variables. Las cargas constantemente aplicables comprenden la carga muerta de la construcción, así como los componentes permanentemente conectados con el tejado, como las instalaciones solares, por ejemplo. Las cargas no permanentes se dividen en cargas de viento por succión y presión del viento, cargas de tráfico de personas o vehículos, cargas de nieve, cargas de reparación debidas a trabajos de mantenimiento y cargas por calor, dilatación o vibraciones. Como parte de la fijación mecánica de las cubiertas planas, el esfuerzo de succión del viento es decisivo. En caso de succión del viento, la función de las fijaciones mecánicas es asegurar la posición de todo el conjunto de la cubierta.
La segunda capa es, opcionalmente y en función del uso y de los requisitos de prevención de incendios, una capa de aislamiento térmico (b). Los materiales aislantes convencionales en cubiertas planas son PIR, PUR, EPS o lana mineral. El grosor de los materiales aislantes varía entre 20 mm y 600 mm, por ejemplo en cámaras frigoríficas.
Se instala una capa de barrera de vapor (c) entre el sustrato, la denominada capa portante (d), y la capa de aislamiento térmico. Ésta también puede estar hecha de diversos materiales. La base de una cubierta plana es la capa portante. En Alemania, el 80% de las capas portantes son de chapa de acero trapezoidal. Las capas portantes trapezoidales suelen tener un grosor de 0,75 - 0,88 mm. Sin embargo, otros sustratos pueden ser de madera o materiales derivados de la madera, hormigón, hormigón ligero y hormigón celular. Los sustratos varían a nivel internacional y regional. Por ejemplo, la proporción de capas portantes de hormigón es mucho mayor en países del sur de Europa como Italia o España.
Cargas sobre tejados
En general, se distingue entre cargas de aplicación permanente y cargas no permanentes, es decir, cargas variables. Las cargas constantemente aplicables comprenden la carga muerta de la construcción, así como los componentes permanentemente conectados con el tejado, como las instalaciones solares, por ejemplo. Las cargas no permanentes se dividen en cargas de viento por succión y presión del viento, cargas de tráfico de personas o vehículos, cargas de nieve, cargas de reparación debidas a trabajos de mantenimiento y cargas por calor, dilatación o vibraciones. Como parte de la fijación mecánica de las cubiertas planas, el esfuerzo de succión del viento es decisivo. En caso de succión del viento, la función de las fijaciones mecánicas es asegurar la posición de todo el conjunto de la cubierta.
Utilizando el ejemplo de la fijación de las juntas, se muestra un sistema sin carga y otro con carga. Los sistemas de tejado con carga se reconocen por la forma en que la membrana del tejado se abomba hacia arriba debido al esfuerzo de succión del viento. Esto hace que se aplique tensión en la zona de la costura. Las fuerzas de succión del viento son absorbidas por igual (50%) por la zona de la costura y se transmiten a través del elemento de fijación al sistema portante.
La carga de ambos lados de la membrana de la cubierta se transfiere a través de la fijación a la estructura de soporte. Por un lado, la costura de soldadura puede ser un punto débil y, por otro, la resistencia y la calidad de la malla de inserción de la membrana de impermeabilización. En la mayoría de los casos, el fallo se debe a que la membrana de cubierta situada bajo las placas de tensión se arranca o la placa de tensión se desprende. Si la membrana de la cubierta tiene unas propiedades mecánicas elevadas, el elemento de fijación también puede arrancarse del sustrato.
La carga de ambos lados de la membrana de la cubierta se transfiere a través de la fijación a la estructura de soporte. Por un lado, la costura de soldadura puede ser un punto débil y, por otro, la resistencia y la calidad de la malla de inserción de la membrana de impermeabilización. En la mayoría de los casos, el fallo se debe a que la membrana de cubierta situada bajo las placas de tensión se arranca o la placa de tensión se desprende. Si la membrana de la cubierta tiene unas propiedades mecánicas elevadas, el elemento de fijación también puede arrancarse del sustrato.
La posición original de la placa metálica redonda de tensión sigue siendo claramente visible. La membrana de la cubierta ha sido arrancada a lo largo de la fijación. De ello se deduce que la tensión de succión del viento, y por tanto la fuerza aplicada al punto de fijación, era demasiado grande. Una reducción de la separación del elemento de fijación reduce la tensión aplicada al punto de fijación y, por tanto, también reduce el riesgo de daños.
Requisitos para las fijaciones de cubiertas planas
Hay una serie de requisitos que debe cumplir un elemento de fijación para aplicaciones en cubiertas planas. Además de la función estática con respecto a la resistencia a la tracción, también influyen las propiedades físicas del edificio, teniendo en cuenta la minimización de los puentes térmicos. Asimismo, se requiere una mayor resistencia a la corrosión de última generación. Si se instalan combinaciones de fijaciones de plástico, también debe certificarse la resistencia al envejecimiento. Dependiendo del material aislante utilizado, también debe prestarse atención a la combinación de elementos de fijación en lo que respecta a la resistencia a las cargas impuestas. Una buena plasticidad con el mismo estándar de alta calidad, si es necesario también mecánicamente o en forma de combinaciones de elementos de fijación preinstalados, completan la lista de requisitos de los elementos de fijación mecánicos para cubiertas planas. En la próxima parte de nuestra guía de cubiertas planas veremos los distintos tipos de fijación de la posición de las membranas de impermeabilización de cubiertas.
