¿Cuáles son los elementos de una cubierta de un edificio?
- Escrito por Paula Serrano CALORYFRIO
El diseño de la cubierta de un edificio responde generalmente a criterios de adaptación al clima en el que se construye, pero también a criterios estéticos, normativos y al uso principal del edificio y los requerimientos del mismo. Es por ello por lo que existen diferentes tipologías de cubiertas. La clasificación más básica distingue entre cubierta plana y cubierta inclinada. Ambas pueden ser ventiladas y no ventiladas, o transitables, para personas y/o vehículos, y no transitables. También podemos hablar de cubiertas de diseño bioclimático, como las cubiertas ajardinadas, cubiertas reflectantes, también llamadas cubiertas frías, o cubiertas estanque. En este artículo nos centramos en las características principales de las cubiertas planas e inclinadas
- Partes de una cubierta plana
- Componentes principales de las cubiertas planas
- Partes de una cubierta inclinada
- Componentes principales de las cubiertas inclinadas
- Conclusiones
Ya sea de un tipo o de otro, todas ellas responden a unas serie de criterios, ya sea de eficiencia energética, estructurales, de seguridad frente al riesgo de incendio, de protección frente al ruido o de protección frente a la acción del agua y la humedad. Y en función de dichos criterios elegiremos un sistema constructivo u otro.
La cubierta es un elemento constructivo, que cierra la envolvente del edificio superiormente y que debe responder a una serie de exigencias constructivas. El Código Técnico de la Edificación (CTE) define la cubierta de un edificio, como un cerramiento en contacto con el aire exterior, o el terreno, por su capa más exterior, cuya inclinación es menor a 60° respecto al plano horizontal.
Desde el punto de vista constructivo, las cubiertas se pueden ejecutar con sistemas constructivos pesados o ligeros. Su clasificación dependerá fundamentalmente del tipo de soporte o elemento base de la cubierta. En naves industriales o edificios comerciales, por ejemplo, es muy habitual utilizar cubiertas ligeras para cubrir grandes luces, tipo cubierta deck o de panel sandwich. En otros edificios, como edificios residenciales de viviendas tipo plurifamiliar colectivo, por ejemplo, es más habitual utilizar sistemas constructivos pesados, habitualmente forjados unidireccionales de hormigón armado.
Partes de una cubierta plana
La cubierta plana se caracteriza por ser sensiblemente horizontal. Es decir, la pendiente del faldón de la cubierta plana tiene una pendiente inferior al 5% (en algunos casos hasta el 15%). Esta ligera pendiente está pensada para evacuar el agua de lluvia hacia los elementos de evacuación, ya sean sumideros, canalones o rebosaderos. Aunque no existen faldones como tal, las cubierta planas pueden estar compuestos por distintos planos o faldones para evacuar el agua de lluvia hacia los diferentes elementos de drenaje y evacuación.
Las cubiertas planas, están pensadas para que sean transitables permitiendo así, su uso y disfrute, aunque también pueden ser intransitables, es decir, pisables únicamente para mantenimiento. El uso de la cubierta plana se popularizó en el siglo XX con el movimiento moderno de la arquitectura, gracias a la irrupción de nuevos materiales y técnicas constructivas. Por otro lado, su uso es común en climas secos o donde llueve poco.
Componentes principales de las cubiertas planas
Las cubiertas planas se componen fundamentalmente de:
- Estructura de soporte
Es el elemento portante, la base de la cubierta sobre la que se apoyan el resto de las capas y que soporta las cargas que actúan sobre ella y las transmite al resto de la estructura. Cargas permanentes como el peso propio de la cubierta y cargas variables como la sobrecarga de uso, el viento, las acciones térmicas o la nieve. El elemento soporte también aporta la resistencia al fuego exigible durante el tiempo necesario para garantizar la seguridad de los usuarios y su evacuación, así como la limitación de la propagación del fuego hacia el exterior, en caso de incendio.
La estructura de soporte de la cubierta plana es un elemento horizontal, que puede ser un forjado pesado de hormigón armado con o sin elementos prefabricados, macizo o aligerado. Aunque también se puede construir con elementos ligeros como tableros, paneles sandwich o chapas prefabricadas específicas para cubiertas planas, sobre perfiles de madera o acero, según corresponda.
- Sistema de formación de pendientes
Las cubiertas planas son sensiblemente horizontales ya que requieren de una ligera pendiente para evacuar el agua de lluvia. El CTE determina que la pendiente de una cubierta plana depende del uso de la cubierta y del tipo de protección.
En las cubiertas planas, el sistema de formación de pendientes se ejecuta con hormigón aligerado, hormigón celular, arlita o arcilla expandida o mortero convencional o aligerado. Según la conductividad del material empleado y el espesor de esta capa, se puede decir que el sistema de formación de pendientes contribuye a limitar la transmisión de calor a su través actuando como aislante térmico. Lo cual no significa que se deba prescindir de aislante térmico como tal.
- Barrera contra el vapor
La barrera de vapor es requerida cuando existe riesgo de formación de condensaciones intersticiales en la cubierta plana. Esta circunstancia ocurre en edificios con una alta producción de humedad en su interior o en zonas climáticas frías. Se instala en la cara caliente de la cubierta, debajo del aislante térmico, cuando se calcule, según método normalizado, que se producen condensaciones. Existen aislamientos térmicos que incorporan una lámina de apenas un milímetro de espesor de aluminio o papel tipo Kraft que actúa como barrera de vapor.
- Aislamiento térmico
El aislamiento térmico en cubierta reduce la transmitancia térmica U de la cubierta. Su espesor se determina por cálculo según exigencias del DB HE del CTE. Se caracteriza por su conductividad, calor específico, densidad y resistencia a la difusión del vapor.
El aislante térmico se coloca por debajo de la capa de impermeabilización en cubiertas convencionales. Se coloca en cambio sobre la impermeabilización en cubiertas invertidas, para proteger dicha capa del estrés térmico aumentando así su durabilidad. El aislamiento térmico más habitual es el XPS por su elevada resistencia a la humedad. No obstante se pueden utilizar otros materiales como el PIR, el EPS o la lana mineral.
- Impermeabilización
La capa de impermeabilización en la cubierta plana la protege frente al riesgo de patologías causadas por filtraciones de agua. Se suministran en forma de láminas y/o pinturas y su aplicación y fijación dependerá del material utilizado. Se instalan continuas y sin fisuras por lo que habrá que prestar atención a las instrucciones del fabricante, respetando longitudes de solapo y resolución de encuentros singulares. Los más habituales son los materiales bituminosos o bituminosos modificados (tela asfáltica o lámina de betún), membranas de PVC, láminas de EPDM, o las poliolefinas en forma de láminas también conocidas como TPO. En lo que respecta a las pinturas destaca las poliureas, el poliuretano o el caucho acrílico.
- Material de cubrición
También conocida como capa de protección de la cubierta plana. Se instala en la capa más exterior de la cubierta plana, sobre la capa de impermeabilización en las cubiertas convencionales. La protege de la radiación ultravioleta y del impacto térmico directo del sol. Además favorece la escorrentía y la evacuación del agua. Es prescindible cuando la impermeabilización es autoprotegida en cubiertas no transitables.
El material de cubrición en la cubierta plana debe de ser resistente a la intemperie y tener peso suficiente para contrarrestar la succión del viento. Los materiales empleados en cubiertas planas transitables suelen ser pavimentos fijos, solado flotante con junta abierta (apoyado sobre soportes, baldosas sueltas con aislante térmico o material análogo) o capa de rodadura. En las cubiertas planas no transitables se suele utilizar grava como opción más económica, pero también se utilizar solado fijo o flotante. También se puede instalar sobre la lámina impermeable una capa de tierra vegetal para la formación de una cubierta ajardinada de tipo extensiva.
- Capa separadora
La capa separadora se instala entre capas de materiales diferentes que pueden ser químicamente incompatibles, para evitar la adherencia entre capas o para proteger materiales que tengan una resistencia pequeña al punzonamiento estático. Se suele instalar bajo la impermeabilización o bajo el aislamiento térmico. También entre la capa de protección y la impermeabilización o entre la capa de protección y el aislante térmico.
Cuando la capa de protección es de tierra vegetal, la capa separadora se completa por encima con una capa drenante, y por encima de ésta con una capa filtrante. Cuando se instala grava, la capa separadora tiene que ser antipunzonante, cuando se instala sobre la impermeabilización, y también filtrante cuando se instala sobre el aislamiento térmico. La capa separadora será también antipunzonante cuando se instale entre la capa de protección y el aislamiento térmico en cubiertas plantas transitables para peatones y el aislamiento térmico.
La capa separadora también se utiliza para proporcionar protección física, para permitir los movimientos diferenciales entre los componentes de la cubierta, o para actuar como capa ignífuga.
- Sistema de evacuación de aguas
La evacuación de aguas en las cubiertas planas se resuelve con canalones, sumideros y/o rebosaderos. Todos ellos se dimensionan según exigencia de la sección HS5 del CTE.
- Juntas de dilatación
Las cubiertas planas se deben ejecutar con juntas de dilatación. Estas afectarán a todas las capas de la cubierta a partir del elemento soporte resistente. Los bordes de la junta deben de ser romos, con un ángulo de 45° aproximadamente y de una anchura de al menos 3 cm. La distancia máxima entre juntas de dilatación continuas será 15 m como máximo. También se ejecutan coincidiendo con el encuentro de la cubierta plana con un paramento vertical o cuando exista una junta estructural.
Partes de una cubierta inclinada
A las cubiertas inclinadas se les conoce popularmente como tejados. A diferencia de la cubierta plana, la cubierta inclinada presenta una pendiente mayor, de entre un 5% y un 60%. Su uso es generalizado en climas muy fríos con fuertes nevada, lluvias abundantes o vientos fuertes. También suele ser habitual que la normativa urbanística obligue a construir con cubierta inclinada en centros históricos.
La pendiente de la cubierta inclinada dependerá fundamentalmente del tipo de material de cubrición que se utilice en el tejado. Por otro lado, la cubierta inclinada puede estar diseñada con varios faldones en distintas direcciones, ya sea a dos, cuatro o más aguas.
Componentes principales de las cubiertas inclinadas
Las cubiertas inclinadas se componen fundamentalmente de:
- Estructura de soporte
La estructura soporte en las cubiertas inclinadas puede ser horizontal o inclinado. Cuando el soporte es horizontal el resto de la cubierta se completa con una cámara ventilada y unos tableros horizontales terminados con la impermeabilización y el material de cubrición. Se le conoce a este tipo de cubierta como cubierta inclinada ventilada. Y su ventilación debe quedar garantizada mediante la instalación de aberturas de ventilación.
Las cubiertas inclinadas con estructura soporte inclinada se pueden ejecutar con sistemas constructivos ligeros o pesados. Los primeros se materializan con tableros o paneles sandwich, in situ o prefabricados que incorporan un alma de aislamiento térmico. Los segundos pueden ser perfectamente forjados unidireccionales de hormigón armado o losas. Cuando la estructura soporte es horizontal, lo habitual es utilizar un sistema constructivo pesado.
- Sistema de formación de pendientes
El sistema de formación de pendientes en cubierta inclinadas es el propio tejado que como su nombre indica es inclinado. Dicha circunstancia facilita enormemente la rápida evacuación de agua y nieve hacia el exterior evitando la sobrecarga de la cubierta y aumentando la vida útil de la cubierta. EL CTE determina un porcentaje de pendiente mínima distinto en función del tipo de tejado (tabla 2.10).
(1) En caso de cubiertas con varios sistemas de protección superpuestos se establece como pendiente mínima la menor de las pendientes para cada uno de los sistemas de protección.
(2) Para los sistemas y piezas de formato especial las pendientes deben establecerse de acuerdo con las correspondientes especificaciones de aplicación.
(3) Estas pendientes son para faldones menores a 6,5 m, una situación de exposición normal y una situación climática desfavorable; para condiciones diferentes a éstas, se debe tomar el valor de la pendiente mínima establecida en norma UNE 127100:1999 (“Tejas de hormigón. Código de práctica para la concepción y el montaje de cubiertas con tejas de hormigón”) o en norma UNE 136020:2004 (“Tejas cerámicas. Código de práctica para la concepción y el montaje de cubiertas con tejas cerámicas”).
- Barrera contra el vapor
La barrera de vapor en las cubiertas inclinadas tiene la misma función que la barrera de vapor en las cubiertas planas. Anular o limitar el paso de vapor a través del cerramiento. Con ello se consigue reducir el riesgo de formación de condensaciones en las capas de la cubierta más frías. Se instala también en el lado caliente de la cubierta, bajo el aislamiento térmico cuando se calcule que se producen condensaciones siguiendo el método normalizado.
- Aislamiento térmico
El aislamiento térmico en las cubiertas inclinadas cumple los mismos requisitos que el aislamiento en cubiertas planas. Se puede instalar por el interior o bien por el exterior. Lo ideal es que se garantice la continuidad entre el aislamiento de fachada y el aislamiento de la cubierta. Los materiales más comunes suelen ser el XPS, el EPS, el PUR, el PIR o la lana mineral. Se pueden instalar en forma de paneles de diferente densidad, proyectado, insuflado en cámara o granulado.
- Impermeabilización
La elección del tipo de impermeabilización e instalación dependerá de la pendiente de la cubierta. Los materiales empleados serán básicamente los mismos que para cubiertas planas.
Cuando la cubierta inclinada no tenga capa de impermeabilización, la pendiente será mayor que la reflejada en la tabla 2.10 anterior.
- Tejado
El tejado consiste en el material de cubrición de la cubierta inclinada. En la tabla 2.10 hemos visto los diferentes tipos de tejado que existen. Según exigencias del DB HS del CTE el tejado estará compuesto por piezas como tejas, pizarra o placas, entre otras. Estas se solaparán una longitud en función de la pendiente del elemento soporte y de aspectos climatológicos como la zona eólica en la que se encuentre el edificio, las tormentas y la altitud topográfica.
Las piezas del tejado se reciben o fijan al soporte en una cantidad suficiente como para garantizar su estabilidad. Dependerá de la pendiente de la cubierta, la altura máxima del faldón, el tipo de piezas, el solapo entre ellas y la ubicación del edificio.
- Cámara de aire ventilada
La cámara de aire ventilada en la cubiertas planas se sitúa en el lado exterior del aislamiento térmico. Se ventilación se produce mediante la ejecución de aberturas dispuestas en cualquier parte de la cubierta (alero, cumbrera, solape entre piezas, etc.). Además se debe cumplir la siguiente relación entre el área efectiva total de las aberturas Ss y la superficie de la cubierta Ac: 30>Ss/Ac>3.
Un recurso para garantizar la circulación de aire consiste en la instalación de tejas de ventilación. Con ello, el aire que circula entre las tejas y el soporte reduce el riesgo de formación de condensaciones intersticiales y al mismo tiempo disipa el calor acumulado no deseado en verano. Se colocan generalmente en la parte inferior o superior de la cubierta. El diseño de las tejas de ventilación se adapta a los distintos modelos de tejas cerámicas ya sean planas, curvas o mixtas.
- Cumbreras, limatesas y limahoyas
Las cubiertas inclinadas se pueden construir a un agua, a dos aguas, a cuatro aguas o a más aguas. En estos casos hablamos de diferentes partes de la cubierta inclinada. Por ejemplo, las partes de una cubierta a dos aguas serán, la cumbrera y los faldones. A partir de cuatro aguas y en diseños más complejos de más de cuatro aguas, con encuentros entre faldones con distinta dirección, nos encontramos con cumbreras, faldones, limahoyas y limatesas.
La cumbrera es el encuentro horizontal entre dos faldones en el punto más alto de la cubierta. Se realiza con piezas de tejas especiales para la resolución de encuentros singulares denominadas caballete. La limatesa en cambio es el encuentro definido por una arista inclinada, conformada por dos faldones inclinados, separando la dirección de evacuación del agua. Su ángulo es mayor a 180°. La limahoya también es una arista inclinada, encuentro entre dos faldones, pero que recoge la escorrentía de los faldones para su evacuación. Su ángulo es menor a 180°
- Alero
El alero es la prolongación del faldón de cubierta en su encuentro con la fachada. Las exigencias normativas determinan que las piezas del tejado deben sobresalir al menos 5 cm y media pieza como máximo del soporte que conforma el alero. Las piezas del alero tendrán la misma pendiente que el resto de las piezas del tejado.
- Remate lateral
El remate lateral debe de realizarse con piezas especiales que vuelen lateralmente al menos 5 cm o instalando baberos protectores realizados in situ, que cumplan la misma condición, ya sea con piezas especiales o piezas normales.
- Lucernarios
Los lucernarios aportan iluminación y ventilación en los espacios abuhardillados. Se pueden instalar en cualquier cubierta inclinada prestando especial atención en los encuentros con la cubierta para evitar filtraciones de agua y aire no deseadas. Se debe de impermeabilizar las zonas del faldón que estén en contacto con el precerco o el cerco del lucernario. En la parte inferior, los elementos de protección se colocarán por encima de las piezas del tejado y se prolongarán al menos 10 cm desde el encuentro. En la parte superior los elementos de protección se colocarán por debajo de las piezas de tejado prolongándose también 10 cm como mínimo.
- Canalones
Los canalones son los elementos que conforman el sistema de evacuación de aguas en las cubiertas inclinadas. Su dimensionado se calcula de acuerdo a la sección HS5 del CTE.
Conclusiones
En este artículo hemos visto las principales características de las cubiertas planas y las cubiertas inclinadas. El desarrollo tecnológico y de la normativa técnica ha permitido que este cerramiento haya evolucionado a lo largo del tiempo.
La cubierta es un elemento de la envolvente del edificio que nos protege del exterior y al que se le exigen prestaciones de seguridad, aislamiento y protección, además de durabilidad. En este sentido existen soluciones en el mercado que dan respuesta a estos requisitos. Incluso es posible integrar instalaciones que aprovechen la energía renovable para generar energía limpia. Es el caso de los tejados de teja fotovoltaica, que mejoran la eficiencia energética del edificio sin por ello renunciar a la estética, ya que se integran perfectamente en la construcción.
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