ARTÍCULO TÉCNICO. TIPOS DE CUBIERTAS EN EDIFICIOS INDUSTRIALES Y LOGÍSTICOS (1 de 2)

CUBIERTAS DECK

CUBIERTA MECO

ONILSA construye tanto edificios de nueva planta como rehabilita edificios ya existentes y en particular cubiertas ya existentes adaptándolas a las necesidades actuales tanto en prestaciones como en cumplimiento de normativa.

Existen ventajas y desventajas para cada tipo de sistema de cubierta en los edificios industriales y logísticos. Este artículo pretende dar una visión general de los tipos de cubiertas más utilizados por ONILSA para que se puedan tomar mejores decisiones sobre los tipos de cubiertas a escoger. En adelante, cada vez que se mencione edificios industriales también se referirá a logísticos.

Aunque las cubiertas aparentan ser algo simple y funcional, el objetivo principal de las mismas es mantener la integridad hermética de un edificio y mantener su contenido seco. La variedad actual de opciones comerciales ha crecido considerablemente en los últimos 50 años.

A continuación, se muestra un examen de estos tipos de cubiertas en edificios industriales, así como los materiales y las ventajas y desventajas de cada tipo de cubierta.

1.- CUBIERTAS PLANAS TIPO “DECK”

Desde un punto de vista normativo según el CTE, se considera que una cubierta plana es aquella que su inclinación es menor o igual de 5º, que traducido en pendiente es menor del 8.7 %.

Sin embargo, desde un punto de vista más cercano a la realidad observable, se considera que una cubierta plana es aquella en la que se admite hasta un 3% máximo de pendiente para “bombeo de las aguas”, y son las que se conocen como “Cubiertas Deck”. Por el contrario, aunque técnicamente sigan dentro del conjunto de las cubiertas planas, se dice que una cubierta es de baja pendiente si su pendiente va desde 3% al 8%.

Las cubiertas “deck” son bastante fáciles de construir en comparación con otros tipos de cubiertas. El único inconveniente de este estilo de cubierta es que la suciedad, el polvo, las hojas y otros desechos pueden acumularse en su superficie con mayor facilidad que otras variedades de cubiertas.

Las Cubiertas tipo “deck” están compuestas por los siguientes elementos:

  1. Soporte Base: Chapa Perfilada o también llamado chapa grecada o perfil nervado.
  2. Aislamiento térmico + barrera de vapor.
  3. Impermeabilización.

1.1.- Soporte base: Chapa Perfilada             

La elección y preparación del perfil metálico es esencial para obtener el resultado deseado en una Cubierta “deck” y viene condicionada por diferentes criterios. En general, se deberá garantizar las prestaciones técnicas adecuadas para soportar las cargas requeridas. En este sentido, la chapa grecada se dimensionará ateniéndose a la norma, y asegurando una buena base de asentamiento para el aislamiento. La posición del perfil permitirá la mayor superficie posible para el apoyo del aislante y también una estabilidad para evitar el movimiento de la membrana.

El espesor mínimo que garantice la ausencia de problemas de abolladuras en cubiertas “deck” sobre perfiles nervados debe ser igual o superior a 0.7 mm, independientemente de que las características mecánicas que puedan ofrecer perfiles de menor espesor (momento de inercia, modulo resistente, etc.) puedan ser suficientes por cálculo.

A partir del cálculo de cargas y sobrecargas a considerar, se debe elegir el producto que satisface con esas exigencias, cumpliendo, además, con unas condiciones límite de flecha establecidas por las normativas. Los criterios de elección del perfil para las cubiertas sobre soporte metálico consideran dos tipos básicos de cubiertas:

  • Cubiertas no accesibles: Son aquellas cubiertas o zonas de cubierta que únicamente soportan el tránsito eventual de personas en labores de mantenimiento de la impermeabilización.
  • Cubiertas técnicas: Son aquellas cubiertas o zonas de cubierta que soportan el paso frecuente de personal de mantenimiento o que contienen equipamientos (aire acondicionado, ventilación, iluminación, etc) que precisan una circulación habitual para su mantenimiento. Exigen soluciones específicas de estanquidad y de resistencia mecánica.

En función de esta clasificación, las sobrecargas a considerar son:

  • Peso propio (de la chapa grecada, del material aislante y del material impermeabilizante)
  • Sobrecarga de instalaciones (por ejemplo, parques de captación fotovoltaica, o redes de rociadores)
  • Sobrecarga de nieve según CTE
  • Sobrecarga de mantenimiento, según CTE

En las cubiertas planas no accesibles, con sobrecarga solo para mantenimiento, el CTE permite que la carga de nieve y la de mantenimiento no sean concomitantes, es decir no actúen a la vez, con lo cual a los efectos prácticos se toma la más desfavorable de ambas.

  • Viento, tanto de presión, que se suma a las gravitatorias, como de succión que tiende a querer arrancar la cubierta de las correas. En este sentido, el viento, especialmente en el caso de succión, suele ser una acción crítica sobre la cubierta, por lo que se debe seguir con meticulosidad las prescripciones del CTE, recogidas en su documento DB SE-AE “Acciones en la Edificación”.

Colocación chapa de cubierta en edificios industriales Onilsa

1.2.- El material de aislamiento

La elección del tipo y espesor del aislante viene condicionada por diversos factores entre los que se destaca:

  • Resistencia térmica y acústica requerida.
  • Estabilidad y comportamiento al fuego.

Esta última y determinante exigencia delimita algunas preferencias hacia los aislamientos de tipo inorgánico y dentro de los mismos a dos productos básicos: la lana de roca o la espuma de poliuretano tipo PIR.

Dos son las funciones básicas que se precisan del aislamiento térmico:

  • Capacidad aislante suficiente para que en el interior de la edificación no se produzcan condensaciones y reúna las condiciones térmicas requeridas.
  • Servir de soporte a la impermeabilización, presentando una adecuada rigidez y un buen comportamiento mecánico, para la adecuada aplicación del material impermeabilizante.

Hay que tener en cuenta que la elección del aislamiento vendrá condicionada por el tipo de impermeabilización elegido y las incompatibilidades que éste pueda presentar.

El aislamiento es un componente de vital importancia en los sistemas de cubiertas, que cumple varias funciones auxiliares además del propósito principal de la conservación de energía, lo que a menudo conduce a una reducción en los costos de calefacción y refrigeración. Los materiales aislantes están diseñados para reducir el flujo de calor, ya sea desde o hacia un edificio, y generalmente se instalan justo debajo o inmediatamente por encima de la membrana impermeabilizante de la cubierta, dependiendo del sistema de cubierta empleado.

Aunque habitualmente los aislantes pueden ser sistemas de lana de roca o de perlita expandida, ONILSA se inclina por la elección de los relativamente modernos paneles de espuma rígida de poliuretano (PUR) o de espuma rígida de poliisocianurato (PIR). Este último es una variante de la anterior, manteniendo prácticamente iguales su apariencia, sus propiedades mecánicas y térmicas, diferenciándose principalmente por su mejor comportamiento ante el fuego.

Respecto al soporte base (la chapa perfilada), el aislamiento se colocará fijado mecánicamente por tornillo y arandela.

El aislamiento en una cubierta puede generar la posibilidad de atrapar agua dentro del conjunto de la cubierta. Esta amenaza de condensación crea en ocasiones la necesidad de instalar otro componente del sistema de cubierta: una barrera de vapor. Las barreras de vapor están diseñadas para interceptar el flujo de vapor de agua en el aislamiento, la cual puede reducir la resistencia térmica del aislamiento, formar una fuente de fugas de agua y posiblemente destruir el aislamiento en sí.

La chapa perfilada constituye de por sí una buena barrera contra el vapor. No obstante, en el caso de locales de trabajo de humedad relativa alta, poco ventilados, temperaturas exteriores e interiores bajas o en atmósferas agresivas en las cuales pueden aparecer condensaciones intersticiales en la zona del aislante, se procederá a instalar una barrera de vapor entre la chapa metálica y el aislamiento.

Esta barrera será de un material laminar con una resistencia adecuada al paso de vapor. Por otro lado, determinados aislamientos ya llevan incorporadas barreras de vapor.

Es totalmente aconsejable que el aislamiento se suministre a obra con embalaje estanco protector que garantice la ausencia de humedades previas a su colocación.

Al desarrollar los posibles sistemas de impermeabilización, definiremos las características exigibles a los correspondientes aislamientos. Un buen criterio seria la utilización de aislamientos que hayan obtenido como mínimo una clasificación al fuego M1, según define el CTE.

1.3.- Sistemas de Impermeabilización

Los sistemas de impermeabilización de cubiertas son muchos y según los criterios exigidos por el promotor del edificio, se escogen unos u otros entre los más frecuentemente utilizados.

No cabe duda de que la impermeabilización es el apartado más importante de toda cubierta “deck”. Su misión principal es garantizar la estanqueidad del sistema, así como asegurar que el aislamiento mantenga íntegras todas sus propiedades.

Algunos de los tipos más comunes de materiales para cubiertas comerciales incluyen:

  • EPDM (monómero de etileno propileno dieno)
  • TPO (poliolefina termoplástica)
  • PVC (cloruro de polivinilo)
  • SPF (espuma de poliuretano en aerosol)
  • rollos de tela asfáltica
  • recubrimientos acrílicos

En este articulo nos centramos en los sistemas más empleados hoy en día y que son los que ONILSA emplea preferentemente: TPO y PVC.

1.3.1.- TPO (POLIOLEFINA TERMOPLASTICA)

La opción de una cubierta de poliolefina termoplástica (TPO) se ha convertido en una opción muy común, especialmente entre los promotores de edificios industriales.

PROS:

  • Debido a que la TPO es blanca, ayuda a reflejar el sol, reduciendo así la acumulación de calor dentro del edificio.
  • El TPO es ligero y también se puede instalar de diferentes maneras; Se puede fijar directamente mecánicamente, adherirse completamente con adhesivos, o fijarse a la cubierta mediante fijaciones termosoldadas.
  • También es resistente a la corrosión, a los agentes químicos y la descomposición y por tanto no es propenso al crecimiento de algas o moho y no necesita ser lavado a presión.
  • Otro gran beneficio es el poder tener costuras soldadas con calor frente al uso de adhesivos. Cuando se usa TPO, los plásticos en la membrana se funden literalmente, creando una unión mucho más confiable entre las costuras. Como las costuras son las principales responsables de las goteras de la cubierta, esto le confiere una gran ventaja.
  • Resiste muy bien la ruptura, al desgarro y las perforaciones.
  • Además, el TPO por sí mismo es resistente a los rayos UV y por tanto a la exposición prolongada al Sol.

CONTRAS:

  • Su calidad varía mucho de un fabricante a otro, por lo que se recomienda acudir a un fabricante de gran reputación.
  • Los rollos de TPO también suelen tener anchos pequeños, lo que significa que hay muchas costuras cuando se instalan, y esto aumenta aún más posibilidad de puntos de debilidad de la cubierta y la aparición de posibles problemas.
  • Gama reducida de colores. Los colores tradicionales son Blanco, Gris Claro y Crema.

Otra preocupación es el fuego. El TPO en sí no es resistente al fuego, aunque en su descargo hay que decir que es el elemento más exterior de la envolvente del edificio.

colocación membrana impermeable TPO Onilsa   

1.3.2.- PVC (CLORURO DE POLIVINILO)

La cubierta de PVC o cloruro de polivinilo está compuesta por dos capas de material de PVC con poliéster intercalado, que actúa como refuerzo entre las capas. Las capas también incluyen aditivos que hacen que el material sea resistente a los rayos UV y flexible. Al igual que el TPO, es un material muy ligero.

PROS:

  • Es muy flexible.
  • Resiste a la ruptura y al desgarro.
  • Es fácil de soldar.
  • Se presenta en diferentes colores, lo que le da versatilidad arquitectónica.
  • Es resistente a las condiciones climáticas extremas y a los rayos U.V.
  • Es económico.

CONTRAS:

  • El PVC tiende a encogerse con el tiempo, lo que puede tirar de las costuras, levantar las esquinas y causar fugas.
  • En climas fríos, una cubierta de PVC más viejo es propenso a romperse y perforarse
  • Las cubiertas de PVC también pueden ser difíciles de reparar, ya que las soldaduras de aire caliente usadas en una nueva cubierta de PVC no reaccionan bien con una cubierta vieja.

En general, el PVC y el TPO generalmente se comparan mucho ya que tienen ventajas similares y ambos están soldados por calor. Las principales diferencias son que mientras la TPO es más resistente a los arañazos o perforaciones, el PVC es más resistente a los químicos, la TPO es mejor para el medio ambiente y el PVC es mejor para la resistencia al fuego. Sin embargo, cualquiera de las dos opciones suele ser mejor que otros sistemas como el EPDM.

A destacar el mayor coste del TPO frente al PVC, aunque en términos relativos, no mucho más. Por ejemplo, para una superficie a cubrir de 1000 m2, hay una diferencia entre uno y el otro del orden de 1250 € por cada milímetro de espesor de la lámina. Sin embargo, en términos absolutos y con cubiertas de grandes edificios logísticos, con mucha superficie a cubrir, sí puede ser una diferencia significativa.