ITOP/OCE 2011/12. Cubiertas ITOP/OCE 2011/12. Cubiertas

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1 COMPOSICIÓN DE LAS CUBIERTAS Principales funciones de las cubiertas: Proteger contra los agentes climáticos. Proteger del ruido y otros factores. CUBIERTAS Aislar térmica y acústicamente. Proporcionar privacidad. Servir de elemento estructural: soportando su peso propio y sobrecargas (viento, nieve,...) y transmitiendo esas cargas al resto de los elementos resistentes. 2 COMPOSICIÓN DE LAS CUBIERTAS TIPOLOGÍA DE CUBIERTAS Las cubiertas se componen de: Las cubiertas se pueden clasificar según: Superficie exterior de acabado: es la que sufre el viento, la nieve, el calor de las radiaciones solares y las posibles cargas puntuales. Por eso, los materiales deben ser resistentes, duraderos y ligeros. Capas intermedias: están sometidas a los movimientos ocasionados por los cambios climáticos en el exterior y a los movimientos y deformaciones creados en el soporte. Por ello, los materiales que integran estas capas se mueven entre sí, rozándose unos con otros. Soporte: están sometidos a deformaciones que repercuten a las capas intermedias y al acabado. La pendiente: Planas Inclinadas Curvadas El orden de sus capas Convencional Invertida Su comportamiento higrotérmico Frías Calientes 3 4

2 CUBIERTAS SEGÚN SU PENDIENTE CUBIERTAS SEGÚN SU PENDIENTE Planas: formadas por elementos planos con pendientes comprendidas entre el 1% y el 5%. También se llaman azoteas. No transitables: son visitables sólo para su revisión, mantenimiento y reparación, son las más económicas. Transitables: tránsito habitual de peatones o de vehículos, zonas deportivas o de ocio,... Ajardinadas: cultivos, estética, ecología Mixtas: por ejemplo, transitables con zonas ajardinadas Inclinadas: formadas por elementos planos con pendientes superiores al 5%. También se llaman tejados. A veces a las de pendiente comprendida entre el 5% y el 15% se les llama de baja pendiente. Según su geometría se clasifican en simples y compuestas. Curvadas: no tienen elementos planos. Tienen pendiente variable. 5 6 CUBIERTAS INCLINADAS CUBIERTAS INCLINADAS Simples: las que no tienen limahoyas Compuestas: con limahoyas Diente de sierra Cuantas menos limas (limatesas, limahoyas), más fácil de diseñar y construir, y menos probabilidad de fallos de impermeabilización. 7 Las limahoyas son puntos más débiles que las limatesas, ya que por éstas sólo discurre el agua de lluvia directa, y no la de escorrentía. 8

3 CUBIERTAS PLANAS E INCLINADAS CUBIERTAS SEGÚN ORDEN DE LAS CAPAS CUBIERTA PLANA VS. INCLINADA Y CURVADA Sirve como plataforma para instalaciones y actividades. Normalmente es de menor coste de inversión. Menor volumen a climatizar (costes de explotación), salvo que el volumen extra de la cubierta inclinada o curvada se cierre (se use éste, o no). Normalmente requiere menos trabajo de diseño. La evacuación de aguas es un posible punto débil; debe diseñarse con más cuidado que en las cubiertas inclinadas y curvadas. Posibles capas: Soporte: forjado o estructura + capa de soporte (chapa metálica, panel de fibrocemento,...). Capa de pendiente: si el soporte no tiene pendiente, capa de mortero para dar una pendiente mínima para la evacuación del agua. Capa de aislante térmico Impermeabilización: capa de material plástico, oxiasfalto,... Barrera de vapor: capa de impermeabilización adicional (ver más adelante) Acabado exterior (pintura, embaldosado,...) 9 10 CUBIERTAS SEGÚN ORDEN DE LAS CAPAS CUBIERTAS SEGÚN ORDEN DE LAS CAPAS En las cubiertas tradicionales y convencionales, si existe impermeabilizante, está situado justo por debajo del acabado exterior y encima del aislamiento térmico. En las cubiertas invertidas, el impermeabilizante está situado por debajo del aislamiento térmico. exterior acabado exterior aislante térmico capa pendiente soporte exterior acabado exterior aislante térmico capa pendiente soporte exterior acabado exterior aislante térmico capa pendiente soporte exterior acabado exterior aislante térmico capa pendiente impermeabilización exterior acabado exterior aislante térmico capa pendiente interior tradicional interior convencional tradicional+barrera vapor interior invertida soporte interior tradicional soporte interior invertida 11 Condensaciones en el interior del aislamiento esta cubierta hoy no se usa, salvo que sea ventilada el aislamiento térmico no cumple su misión; goteras

4 CUBIERTAS SEGÚN ORDEN DE LAS CAPAS CUB. SEGÚN SU COMPORT. HIGROMÉTRICO Cubierta tradicional: peor aislamiento en conjunto y posibles condensaciones en el aislamiento, a evitar con barrera de vapor entre forjado y aislante (cubierta convencional) o con cubierta ventilada. Convencional: se evitan las condensaciones en el aislante térmico a costa de colocar dos capas impermeables. Cámara de aire ventilada: espacio de separación en la sección constructiva de una fachada o una cubierta que permite la difusión de vapor de agua a través de aberturas al exterior de forma que garantice la ventilación. Según su comportamiento higrométrico, se clasifican en: Cubierta invertida: mejor aislamiento y se evitan condensaciones con una capa menos (barrera de vapor) y sin necesidad de que la cubierta sea ventilada. Además, en el caso de cubiertas no transitables, que no suelen llevar acabado exterior, la lámina impermeabilizante queda protegida de la climatología (sobre todo del soleamiento), y su durabilidad es mucho mayor. Cubierta caliente: sin cámara de aire o cámara no ventilada. Generalmente, está formado por una sola hoja o en algunos casos por dos, formando entre ellas una cámara de aire totalmente cerrada. Las hojas pueden estar formadas por una o varias capas de materiales diferentes. Cubierta fría o ventilada: con cámara de aire ventilada. Está formada por dos hojas formando entre ellas una cámara de aire ventilada CUB. SEGÚN SU COMPORT. HIGROMÉTRICO CUB. SEGÚN SU COMPORT. HIGROMÉTRICO permeables a aire y vapor En la cubierta fría el aire puede pasar por su interior, lo que evita posibles condensaciones Basta con 2 a 5 cm de espesor de la cámara, aunque a veces se usa todo un desván Permite construir cubiertas tradicionales (sin barrera de vapor) sin condensaciones 15 16

5 CUB. SEGÚN SU COMPORT. HIGROMÉTRICO CUB. SEGÚN SU COMPORT. HIGROMÉTRICO (Allen, 2000) (Allen, 2000) En invierno el aislante térmico evita la pérdida de calor del interior. 17 En verano la ventilación evita que la cámara se sobrecaliente, y el aislante térmico evita la pérdida de frigorías del interior. 18 CUB. SEGÚN SU COMPORT. HIGROMÉTRICO CUB. SEGÚN SU COMPORT. HIGROMÉTRICO Ejemplo de cubierta inclinada de faldón ventilado (Dörken) (Allen, 2000) Si el clima es muy caliente y el problema esencial es el verano, una cubierta de material reflectante (metálica brillante) supone una ayuda adicional Impermeabilización de seguridad 2. Entrada de aire por el alero 3. Salida de aire por la cumbrera 4. Ventilación bajo las tejas 5. Aislamiento térmico 6. Revestimiento interior 20

6 ELEMENTOS DE LAS CUBIERTAS PLANAS ELEMENTOS DE LAS CUBIERTAS PLANAS Soporte estructural: Capa de formación de pendientes: normalmente se ejecutan con: Estructuras superficiales continuas como forjados o losas de hormigón horizontales. Podrían hacerse inclinados y evitar la capa de pendiente pero esto supone una ejecución más complicada y más cara. Estructuras superficiales discontinuas de vigas de acero, hormigón o madera y chapa grecada. Requieren un tablero de rasilla, madera o un panel de cartón yeso. Hormigón celular Planchas aislantes rígidas Arcilla expandida Morteros de áridos ligeros Morteros de nivelación ELEMENTOS DE LAS CUBIERTAS PLANAS ELEMENTOS DE LAS CUBIERTAS PLANAS Capas separadoras: sirven para alargar la vida de los materiales que integran la cubierta. Se utilizan para: Evitar el contacto entre materiales incompatibles químicamente, por ejemplo aislante térmico de poliestireno con impermeabilizante de PVC, usar película de polietileno, fieltro de fibra de vidrio o fieltro sintético geotextil. Evitar el punzonamiento de la capa impermeabilizante en una protección pesada, usar fieltro sintético geotextil. Impedir el roce que produce la adherencia de una lámina impermeabilizante con la formación de pendientes, usar película de polietileno o fieltro de fibra de vidrio. Impedir el paso de tierra o el descenso de las raíces de las plantas, usar fieltro de fibra de vidrio o filtrante sintético antirraíces. Impermeabilización: proporciona la estanqueidad. Los tipos son: Láminas prefabricadas: vienen en rollos y una vez extendidas deben ser solapadas y soldadas hasta conseguir la total continuidad de la cubierta. Se clasifican en: Láminas bituminosas: de oxiasfalto, de betún modificado, de alquitrán modificado o de oxiasfalto modificado. La membrana impermeabilizante puede estar formada por una o varias láminas unidas o no entre sí. Puede ser autoprotegidas (sólo cubiertas no visitables) a base de gránulos minerales o mediante lámina metálica. Las uniones se realizan por fusión y vertido, soldadura o clavado. Evitar que el vapor ascienda, para ello colocar una barrera de vapor, usar película de polietileno, lámina de papel de aluminio tipo Kraft o capa de oxiasfalto. 24

7 ELEMENTOS DE LAS CUBIERTAS PLANAS ELEMENTOS DE LAS CUBIERTAS PLANAS Láminas sintéticas: de PVC, de polietileno o de elastómeros. La unión se realiza por solape y la unión se ejecuta con disolventes o adhesivos, con soldadura por aire caliente, con soldadura por cuña caliente o con soldadura por alta frecuencia. Impermeabilizantes in situ: son productos líquidos resistentes al agua, aplicados en varias capas y que al secarse forman una película sólida, elástica e impermeable. Capa de protección y acabado: sirve para proteger a la impermeabilización o al aislante térmico de los rayos ultravioleta y para evitar una posible succión del viento. Los tipos de protección son: Grava: deben ser de canto rodado y se utilizan en cubiertas no transitables. Debe colocarse una capa separadora entre la grava y el aislamiento. Se aplican con rastrillo, cepillo, brocha, rodillo o por pulverización. Los tipos de productos son bituminosos (alquitranes) o sintéticos (copolímeros). Aislamiento térmico: igual que cubiertas inclinadas Losa ligera: placas de aislamiento de poliestireno con una capa de mortero. Suelen usarse en cubiertas no transitables. Losas filtrantes: similares a las anteriores pero de hormigón poroso. Son aptas para cubiertas transitables. Protección pesada en pavimentos: baldosas cerámicas, baldosas de piedra, placas de hormigón u hormigón prefabricado tradicionales o convencionales: Cubierta caliente tradicional con lámina impermeabilizante: sobre el forjado se coloca una capa de hormigón celular, a la que se le confía la función aislante. Encima se pone la lámina impermeabilizante autoprotegida o no, en este caso se coloca una protección pesada (grava) o un pavimento si es visitable. En el hormigón celular pueden aparecer condensaciones, y además, puede que no alcance la humedad de equilibrio, disminuyendo su poder aislante y aumentando el riesgo de aparición de humedades. Cubierta caliente tradicional con barrera de vapor: para evitar los problemas de condensaciones se puede colocar una barrera de vapor entre el forjado y el hormigón de pendiente. Encima de éste, una lámina impermeabilizante autoprotegida o una sin proteger y con una capa de grava o un pavimento. El problema de que el hormigón celular pierda su poder aislante es todavía mayor, ya que no puede perder su agua de construcción

8 calientes tradicional y convencional: son iguales que las anteriores pero se incorpora un aislamiento térmico por debajo de la lámina impermeabilizante. Si no tiene barrera de vapor es la tradicional y tiene riesgos de condensaciones y si tiene barrera de vapor es la convencional. Cubierta fría sin lámina impermeabilizante: también llamada cubierta a la catalana. Se levantan sobre el forjado tabiques de ladrillo hueco, formando la cámara que garantiza el aislamiento térmico y la ventilación. Sobre los tabiques se apoya un doble tablero de rasilla y encima el baldosín catalán Cubierta fría con lámina impermeabilizante y aislamiento: similar a la anterior pero colocando una lámina impermeabilizante encima del tablero de rasilla, que podrá ser protegida o no, en cuyo caso se colocará otro tipo de protección. Cubierta invertida: Cubierta invertida no transitable: la protección más habitual del aislamiento es la grava. El aislamiento térmico se coloca entre los tabiques

9 Cubierta invertida ventilada transitable: están destinadas sólo al tránsito de personas. El acabado más adecuado es el de baldosas apoyadas sobre soportes. Cubierta invertida transitable con baldosines: están destinadas sólo al tránsito de personas. El acabado más adecuado es el de baldosas recibidas con mortero Cubierta invertida ajardinada: su uso está destinado a plantaciones con fines estéticos o medioambientales. El acabado más conveniente es una capa de tierra vegetal sobre una capa drenante. Cubierta invertida transitable para tráfico rodado: se dispondrá un acabado de capa de rodadura, compuesta por aglomerado asfáltico en caliente o losa de hormigón

10 ELEMENTOS DE LAS CUBIERTAS INCLINADAS Estructura resistente: Estructura continua Forjados y losas realizados in situ Losas prefabricadas Estructura discontinua pesada (cerchas, correas, vigas, etc) de: Hormigón Acero Madera aserrada Estructura discontinua ligera prefabricada Con perfiles de chapa plegada galvanizada Con tubos y perfiles de chapa plegada laminada en frío Con tablas de madera cosidas con pletinas de acero galvanizado 37 ELEMENTOS DE LAS CUBIERTAS INCLINADAS Soporte de cobertura: tiene la misión de formar los faldones de cubierta. Soportes de cobertura. Componentes simples Rastreles con capa única Rastreles con doble capa Entramados o discontinuos Correas Tabiques aligerados Tableros de madera Tableros de hormigón Tableros de cerámica Continuos Placas de fibrocemento Placas metálicas Paneles de metal Mixtos Combinación de continuos y entramados Soportes de cobertura. Componentes compuestos Tablero de madera Tableros con aislamiento Tablero de hormigón Placas de fibrocemento Placas con aislamiento Placas metálicas ELEMENTOS DE LAS CUBIERTAS INCLINADAS Aislamiento térmico: su misión es reducir las pérdidas o ganancias térmicas. Los aislamientos más usados son: Aislamientos plásticos Fibras minerales Poliestireno expandido Poliestireno extruido Poliuretano proyectado Poliuretano conformado en placas Fibra de vidrio Lana mineral 39 ELEMENTOS DE LAS CUBIERTAS INCLINADAS Cobertura: Cobertura de componentes simples Tejas Piezas solapadas pequeñas Pizarras Placas asfálticas Placa de fibrocemento Placa ondulada bituminosa Piezas solapadas grandes Placas sintéticas (polimetacrilato, PRFV, PVC,...) Placas metálicas (acero, acero inoxidable, aluminio Zinc Cobre Chapas o láminas metálicas Plomo Acero Acero inoxidable Cobertura de componentes compuestos Placa de fibrocemento Placas con aislamiento Placa metálica Panel sandwich

11 Por el tipo de material pueden ser: Cerámicas De hormigón Metálicas De vidrio o plástico traslúcido Las tejas cerámicas pueden ser: Curvas o árabes Mixtas Planas La pendiente mínima de la cubierta para no disponer una capa de impermeabilización depende de: Tipo de teja Zona climática Exposición del sitio frente al viento Longitud del faldón Las planas pueden ser: Plana alicantina Plana monocanal Plana con encaje Para las tejas curvas, además según la pendiente y la zona climática se establece el solape mínimo entre ellas. 44

12 Zona climática Exposición del sitio frente a viento Sitio expuesto: proximidad al mar, acantilados, valles estrechos, alto de las colinas. Sitio normal: lugares llanos o con desniveles poco importantes, áreas rurales. Sitio protegido: vaguadas, áreas urbanas. Tejas cerámicas curvas Zona 1 Pendiente % > 46 Pendiente (º) > 25 Solape (mm) Zona 2 Pendiente % > 46 Pendiente (º) > 25 Solape (mm) (*) Zona 3 Pendiente % > 46 Pendiente (º) > 25 Solape (mm) (*) (*) (*) Tejas cerámicas mixtas, cerámicas planas monocanal y de hormigón Tejas cerámicas planas alicantinas Faldón hasta 6,5 m Faldón de 6,5 m - 9,5 m Faldón de 9,5 m - 12 m Protegida Pend. (%) Pend. (º) Faldón hasta 6,5 m 35 19,5 Faldón de 6,5 m - 9,5 m Faldón de 9,5 m - 12 m 50 26,5 Protegida Pend.(%) Pend. (º) , , ,5 Normal Pend.(%) Pend. (º) , Normal Pend.(%) Pend. (º) , , Expuesta Pend. (%) Pend. (º) Expuesta Pend.(%) Pend.(º) 33 18, , , , , , ,5 Tejas cerámicas planas con encaje Faldón hasta 6,5 m Faldón de 6,5 m - 9,5 m Faldón de 9,5 m - 12 m Protegida Pend. (%) Pend. (º) 45 24, , Normal Pend.(%) Pend. (º) 50 26, Expuesta Pend. (%) Pend. (º) ,5

13 Los elementos de fijación pueden ser: Tejas curvas Morteros. Clavos y tornillos. Otros elementos metálicos, como ganchos o clips. Otros: espumas, siliconas y adhesivos. Cuanto mayor sea la pendiente, más habrá que fijar las tejas. Para pendientes pequeñas, será suficiente el apoyo simple o fijadas con mortero. Pendiente 1 Pendiente 2 Menor del 26 %. Pendiente no aconsejable. Entre 26 % y 70 %. Se empleará el nivel de fijación A. Se fijarán todas las tejas canal del faldón, y solo las cobijas de cada 5 hiladas. Mayor del 70 %. Para grandes pendientes será necesario fijar todas o casi todas las tejas con elementos mecánicos (clavos, tornillo, ganchos). El nivel de fijación viene definido según el tipo de teja y la pendiente. Pendiente 3 Se empleará el nivel de fijación B. Se fijarán todas las tejas canal y cobijas con clavos, tornillos o ganchos Tejas mixtas y planas Pendiente 1 Menor del 25%. Pendiente no aconsejable. Entre 25%-80%. Pendiente 2 Las tejas se apoyarán simplemente sobre rastreles o se recibirán con mortero. Entre 80%-100%. Pendiente 3 Las tejas quedarán simplemente apoyadas en los rastreles impidiendo su deslizamiento gracias a los tacones de la cara interior. Entre 100%-173%. Pendiente 4 Se fijarán una de cada cinco, de manera regular sobre los rastreles, mediante clavos, tornillos o ganchos. Mayor del 173%. Sitio expuesto. Pendiente 5 Se fijarán todas las tejas sobre los rastreles mediante clavos, tornillos o ganchos. (Arredondo) 52

14 COBERTURAS: PIZARRAS Las ventajas e inconvenientes de las coberturas de tejas son: Estética: buena Peso por m 2 notable: no usar en caso de luces importantes a cubrir por la estructura de cubierta Mano de obra: costosa; no se suele usar en grandes obras Disponibilidad: fácil de encontrar Por ser cubierta inclinada: rapidez de evacuación del agua, lo que lleva a menor riesgo de filtración, en general Pero con tejas: capacidad de absorción de agua, fragilidad (rotura de piezas), y gran número de juntas: perjudican la impermeabilidad Alternativas a la teja cerámica para evitar la absorción de agua: tejas de cerámica de gres, de mortero hidrófobo, o esmaltadas; o pizarra 53 Aspecto conocido y uso muy antiguo 54 COBERTURAS: PIZARRAS COBERTURAS: PIZARRAS Las pendientes recomendadas oscilan entre 17º y 90º. Su soporte puede ser: Una superficie plana: clavadas. O rastreles: clavadas o, normalmente, con gancho. Gancho doble Clavadas Arsenal de Ferrol Ejemplos de placas de pizarra enrastreladas con gancho 55 56

15 COBERTURAS: PIZARRAS COBERTURAS: PLACAS ASFÁLTICAS Detalles constructivos Son productos bituminosos prefabricados en piezas de pequeño tamaño. Constituidas por una armadura, recubrimientos bituminosos, material antiadherente como acabado inferior y una protección mineral exterior COBERTURAS: PLACAS ASFÁLTICAS COBERTURAS: LÁMINAS METÁLICAS Para pendientes menores del 20%, se debe disponer debajo de la placa una capa impermeabilizante de oxiasfalto o betún modificado. Al ser piezas flexibles, se debe colocar sobre un soporte continuo con una superficie regular y lisa. Pueden ser: Forjados de hormigón Tableros cerámicos con una capa de mortero bien regularizado. Tablero de madera tratados contra la humedad e insectos. Los elementos de fijación pueden ser: Clavos Grapas Soplete Elemento plano de poco espesor, que puede ser de zinc, plomo, cobre, acero y acero inoxidable. La pendiente mínima es del 10%. Debido a su pequeño espesor deben colocarse sobre un soporte continuo de madera o hidrófugo. Como elementos de fijación suelen usarse clavos, tornillos, grapas y soldadura. Adhesivos 59 60

16 COBERTURAS: PLACAS DE FIBROCEMENTO COBERTURA: PLACAS METÁLICAS Es una placa ondulada o nervada constituida esencialmente por cemento o un silicato y reforzado con fibras. No lleva amianto en su composición. El ancho oscila entre 1 y 1,5 m y la longitud entre 1,5 y 3 m. La pendiente mínima varía entre el 10% y el 18% en función del tipo de placa. El soporte de cobertura suele ser discontinuo (correas, tabiques palomeros,...) ya que las placas son autorresistentes. Como sistemas de fijación se utilizan tornillos, ganchos o tirafondos. Placas autoportantes que soportan todas las cagas aplicadas y las transmiten a la estructura soporte. Existen varios tipos de perfiles: nervadas, onduladas y con junta alzada y uniones solapadas. Los materiales más utilizados son: acero, acero inoxidable y aluminio, y con menor frecuencia de zinc y cobre. La pendiente debe ser superior al 10%. Gracias a su rigidez y poco peso, son autorresistentes. Requieren soportes discontinuos (correas, tabiques palomeros,...) Los elementos de fijación son los tornillo autorroscantes COBERTURA: PLACAS METÁLICAS COBERTURAS: COMPONENTES COMPUESTOS Cobre (sin pátina previa) SAPE UDC Campus Ferrol Pueden ser: Placa de fibrocemento con aislamiento incorporado Placa metálica con aislamiento incorporado Panel sándwich de poliuretano La pendiente mínima es del 10%. Son autorresistentes por lo que los soportes suelen ser discontinuos

17 COBERTURAS: COMPONENTES COMPUESTOS COBERTURAS: COMPONENTES COMPUESTOS Existen productos especiales, como este panel sándwich prefabricado que simula tejas IsoCoppo - Alubel IsoCoppo - Alubel COBERTURAS: BREZO Nota: existen otros materiales de cubrición, como es el caso del brezo (cubiertas vegetales); sin embargo, éste apenas se usa para mantener edificaciones históricas y poco más, y en España su uso es excepcional. Ejemplo de cubierta de brezo en Sherborne (Reino Unido). 67

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