Conceptos básicos de planificación
Guía de cubiertas planas - Parte 1
Las 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 solución especial para cubiertas.
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 una 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 inclinada, la piel del tejado está formada por componentes individuales como pizarras, tejas, componentes en forma de teja de pequeño formato o componentes como panel de gran formato. No son impermeables, sólo evacuan el agua. La inclinación mínima de las cubiertas inclinadas se conoce como inclinación estándar y, en última instancia, depende de los materiales utilizados. Las cubiertas pueden ser de distintos materiales, como hormigón, ladrillo, madera o metal.
En las cubiertas planas, la membrana en forma de tira (rollo) se sella a la perfección. Esto se hace normalmente en cubiertas con poca pendiente. Aunque no hay información clara sobre las pendientes de las cubiertas planas, la Directiva de Cubiertas Planas recomienda una pendiente de al menos el 2% o 1,1º. La óptima siendo del 5% o 2, 9º. La norma DIN 18531 "Impermeabilización de cubiertas" clasifica las cubiertas planas en grupo de pendiente I con una inclinación de hasta 3º y grupo de pendiente II con una inclinación de 3º a 5º.
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 una 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 inclinada, la piel del tejado está formada por componentes individuales como pizarras, tejas, componentes en forma de teja de pequeño formato o componentes como panel de gran formato. No son impermeables, sólo evacuan el agua. La inclinación mínima de las cubiertas inclinadas se conoce como inclinación estándar y, en última instancia, depende de los materiales utilizados. Las cubiertas pueden ser de distintos materiales, como hormigón, ladrillo, madera o metal.
En las cubiertas planas, la membrana en forma de tira (rollo) se sella a la perfección. Esto se hace normalmente en cubiertas con poca pendiente. Aunque no hay información clara sobre las pendientes de las cubiertas planas, la Directiva de Cubiertas Planas recomienda una pendiente de al menos el 2% o 1,1º. La óptima siendo del 5% o 2, 9º. La norma DIN 18531 "Impermeabilización de cubiertas" clasifica las cubiertas planas en grupo de pendiente I con una inclinación de hasta 3º y grupo de pendiente II con una inclinación de 3º a 5º.
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 sintética o asfáltica de una sola capa (a). En una membrana sintética se puede utilizar una gran variedad de materiales, como PVC, TPO, FPO o EVA. Suelen tener una armadura 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. Muy frecuentemente, 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 la cubierta, como las instalaciones fotovoltaicas, 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. Muy frecuentemente, 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 cubiertas
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 la cubierta, como las instalaciones fotovoltaicas, 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 en solape de membrana, se muestra un sistema sin carga y otro con carga. Los sistemas de cubierta 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 del solape. Las fuerzas de succión del viento son absorbidas por igual (50%) por la zona del solape y se transmiten a través del elemento de fijación hacia sistema portante.
La carga de ambos lados de la membrana de la cubierta se transfiere a través de la fijación a la capa portante. Por un lado, la soldadura del solape puede ser un punto débil y, por otro, la resistencia y la calidad de la armadura de la membrana de impermeabilización. En la mayoría de los casos, el fallo se debe a que la membrana de cubierta situada bajo las pletinas de reparto se arranca o pletina de reparte 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 capa portante. Por un lado, la soldadura del solape puede ser un punto débil y, por otro, la resistencia y la calidad de la armadura de la membrana de impermeabilización. En la mayoría de los casos, el fallo se debe a que la membrana de cubierta situada bajo las pletinas de reparto se arranca o pletina de reparte 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 pletina de reparto 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 distancia entre fijaciones 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. 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.
