Un techo plano es un techo que está casi nivelado en contraste con los muchos tipos de techos inclinados . La pendiente de un techo se conoce propiamente como su inclinación y los techos planos tienen hasta aproximadamente 10°. [1] Los techos planos son una forma antigua que se usa principalmente en climas áridos y permiten que el espacio del techo se use como espacio habitable o techo verde . Los techos planos, o techos de "pendiente baja", también se encuentran comúnmente en edificios comerciales en todo el mundo. La Asociación Nacional de Contratistas de Techado con sede en EE. UU. define un techo de pendiente baja como uno que tiene una pendiente de 3 en 12 (1:4) o menos. [2]
Los techos planos existen en todo el mundo y cada zona tiene su propia tradición o preferencia en cuanto a los materiales utilizados. En climas más cálidos, donde hay menos lluvias y es poco probable que se produzcan heladas, muchos techos planos se construyen simplemente con mampostería u hormigón, lo que resulta bueno para protegerse del calor del sol y es barato y fácil de construir donde no se consigue madera fácilmente. En zonas donde el techo podría saturarse con la lluvia y gotear, o donde el agua que se filtra en el ladrillo podría congelarse y, por lo tanto, provocar un "vuelo" (ruptura del mortero/ladrillo/hormigón por la expansión del hielo a medida que se forma), estos techos no son adecuados. Los techos planos son característicos de los estilos arquitectónicos egipcio, persa y árabe. [3]
En todo el mundo, muchos edificios comerciales modernos tienen techos planos. Los techos suelen estar revestidos con una lámina de perfil más profundo (normalmente de 40 mm de profundidad o más). Esto proporciona a la lámina del techo una capacidad de transporte de agua muy alta y permite que las láminas del techo tengan más de 100 metros de largo en algunos casos. La inclinación de este tipo de techo suele ser de entre 1 y 3 grados, dependiendo de la longitud de la lámina.
Cualquier lámina de material que se utilice para cubrir un tejado plano o de poca pendiente se conoce generalmente como membrana y el objetivo principal de estas membranas es impermeabilizar la zona del tejado. Los materiales que cubren los tejados planos suelen permitir que el agua se escurra desde una ligera inclinación o comba hacia un sistema de canaletas. El agua de algunos tejados planos, como los de los cobertizos de jardín, a veces fluye libremente por el borde del tejado, aunque los sistemas de canaletas son una ventaja para mantener secos tanto los muros como los cimientos. Las canaletas de los tejados más pequeños suelen conducir el agua directamente al suelo o, mejor aún, a un pozo de absorción especialmente diseñado. Las canaletas de los tejados más grandes suelen conducir el agua hacia el sistema de drenaje de aguas pluviales de cualquier zona edificada. Sin embargo, en ocasiones, los tejados planos están diseñados para recoger el agua en una piscina, normalmente con fines estéticos, o para almacenar el agua de lluvia.
Tradicionalmente, la mayoría de los techos planos del mundo occidental utilizan papel de fieltro aplicado sobre la cubierta del techo para mantener un edificio impermeable. El papel de fieltro a su vez se cubre con una capa de betún (asfalto o alquitrán ) y luego grava para protegerlo del calor del sol, la luz ultravioleta y el clima y ayuda a protegerlo de las grietas o ampollas y la degradación. La cubierta del techo suele ser de madera contrachapada, aglomerado o tablero de virutas orientadas (OSB, también conocido como tablero Sterling) de alrededor de 18 mm de espesor, acero u hormigón. La capa de betún se aplica en dos o más capas (generalmente tres o cuatro) como un líquido caliente, calentado en una caldera. Se aplica una capa de betún inundada sobre los fieltros y se incrusta grava en el betún caliente.
Una de las principales razones del fracaso de estos tejados tradicionales es la ignorancia o la falta de mantenimiento. La capa de grava protege el alquitrán que se encuentra debajo de la descomposición por los rayos ultravioleta del sol. La grava puede moverse por el viento, las fuertes lluvias o la gente que camina sobre el tejado. Esto expone el alquitrán a la intemperie y al sol. Los rayos ultravioleta provocan fallos en el material, como grietas y ampollas, y con el tiempo entra agua. [4]
Los fieltros para techos suelen ser un material de "papel" o fibra impregnado en betún. Como la grava no puede proteger las superficies de papel alquitranado en las zonas en que se elevan verticalmente desde el techo, como en los parapetos o en los montantes, los fieltros suelen estar recubiertos con betún y protegidos por tapajuntas de chapa metálica llamados topes de grava. El tope de grava remata el techo, evitando que el agua se escurra por debajo del techo y evitando que la superficie de grava se desprenda con las fuertes lluvias.
En algunos microclimas o zonas sombreadas, los techos de fieltro pueden durar bastante en relación con el coste de la compra de materiales y el coste de su colocación. El coste de las membranas como el caucho EPDM ha bajado en los últimos años [ ¿cuándo? ] .
Si se produce una fuga en un tejado plano, los daños suelen pasar desapercibidos durante un tiempo considerable, ya que el agua penetra y empapa la cubierta y cualquier aislamiento o estructura que se encuentre debajo. Esto puede provocar daños costosos debido a la podredumbre que suele desarrollarse y, si se deja así, puede debilitar la estructura del tejado. Existen riesgos para la salud de las personas y los animales que respiran las esporas de moho: la gravedad de este riesgo para la salud sigue siendo un punto de debate. Mientras el aislamiento está húmedo, el valor "R" se destruye esencialmente. Si se trata de un aislamiento orgánico, la solución más común es quitar y reemplazar el área dañada. Si el problema se detecta lo suficientemente temprano, el aislamiento se puede salvar reparando la fuga, pero si ha avanzado hasta crear un área hundida, puede ser demasiado tarde.
Un problema con el mantenimiento de techos planos es que si el agua penetra la barrera que cubre el techo, puede recorrer un largo trecho antes de causar daños visibles o filtrarse en un edificio donde pueda verse. Por lo tanto, no es fácil encontrar la fuente de la filtración para repararla. Una vez que la cubierta del techo se empapa, a menudo se comba, lo que crea más espacio para que el agua se acumule y empeore aún más el problema.
Otra causa común de fallas en los techos planos es la falta de mantenimiento de los desagües, donde la grava, las hojas y los desechos bloquean las salidas de agua (ya sean grifos, desagües, bajantes o canaletas). Esto provoca una presión de agua (cuanto más profunda es el agua, mayor es la presión) que puede hacer que entre más agua en el agujero o grieta más pequeños. En climas más fríos, el agua estancada puede congelarse y romper la superficie del techo a medida que el hielo se expande. Por lo tanto, es importante realizar el mantenimiento de su techo plano para evitar reparaciones excesivas.
Un aspecto importante a tener en cuenta en cuanto a la calidad de los tejados planos alquitranados es saber que el término común " alquitrán " se aplica a productos muy diferentes: alquitrán o brea (que se deriva de resinas de madera), alquitrán de hulla, asfalto y betún. Algunos de estos productos parecen haberse utilizado de forma indebida y, a veces, se utilizan de forma inadecuada, ya que cada uno tiene características diferentes, por ejemplo, si el producto puede o no penetrar en la madera, sus propiedades antifúngicas y su reacción a la exposición al sol, al clima y a las temperaturas variables.
Los techos planos modernos pueden utilizar láminas individuales grandes fabricadas en fábrica, como caucho sintético EPDM, cloruro de polivinilo (PVC), poliolefina termoplástica (TPO), etc. Aunque normalmente son de excelente calidad, las membranas de una sola pieza se denominan capas individuales y se utilizan hoy en día en muchos edificios comerciales grandes. Las membranas de betún modificado, que están ampliamente disponibles en anchos de un metro, se unen entre sí en procesos de costura en caliente o en frío durante el proceso de instalación, donde la habilidad y la capacitación de la mano de obra juegan un papel importante en la determinación de la calidad de la protección del techo obtenida. Las razones para no utilizar membranas de una sola pieza incluyen la practicidad y el costo: en todos los techos, excepto en los más pequeños, puede ser difícil levantar una membrana enorme y pesada (se requiere una grúa o un elevador) y si hay viento, puede ser difícil controlar y unir la membrana de manera suave y adecuada al techo.
El detalle de estos sistemas también influye en el éxito o el fracaso: en algunos sistemas, los detalles ya preparados (como esquinas internas y externas, tapajuntas para tuberías que atraviesan el techo, tapajuntas para cables o tragaluces, etc.) están disponibles a través del fabricante de la membrana y se pueden unir bien a la lámina principal, mientras que con materiales como el papel alquitranado esto no suele ser así; un instalador tiene que construir estas formas en el lugar. El éxito depende en gran medida de sus niveles de habilidad, entusiasmo y capacitación; los resultados pueden variar enormemente.
También se utilizan metales para techos planos: plomo (soldado o con costura plegada), estaño (plegado, soldado o con costura plegada) o cobre. Estas opciones suelen ser caras y vulnerables a ser robadas y vendidas como chatarra.
Los tejados planos suelen ser sensibles al tráfico de personas. Cualquier cosa que produzca una grieta o perforación en la membrana impermeabilizante puede provocar fácilmente filtraciones. Los tejados planos pueden fallar, por ejemplo, cuando se realizan trabajos posteriores en el tejado, cuando se instalan nuevas tuberías o cables de servicio a través del tejado o cuando se instalan instalaciones como unidades de aire acondicionado. Se debe llamar a un buen techador para asegurarse de que el tejado quede correctamente impermeabilizado antes de dejarlo. En las zonas de tráfico, se deben colocar señales de advertencia o aviso adecuadas y se deben instalar pasarelas de esteras de goma, tarimas de madera o plástico, etc. para proteger la membrana del tejado. En algunas membranas, incluso se puede colocar pavimento de piedra u hormigón. Para trabajos puntuales, una alfombra vieja o tablones de madera lisos para que los trabajadores caminen o se paren sobre ellos suelen proporcionar una protección razonable.
La arquitectura modernista solía considerar el tejado plano como una zona de estar. Las obras teóricas de Le Corbusier , en particular Vers une Architecture, y las influyentes Villa Savoye y Unité d'Habitation, presentan terrazas en la azotea de forma destacada . Dicho esto, el tejado de Villa Savoye empezó a tener goteras casi inmediatamente después de que la familia Savoye se mudara allí. Le Corbusier evitó por poco una demanda de la familia porque tuvieron que huir del país cuando Francia sucumbió al ejército alemán en la Segunda Guerra Mundial.
Un techo de membrana protegida (PMR) es un techo en el que se coloca un aislamiento térmico u otro material sobre la membrana impermeabilizante. Los techos verdes modernos son un tipo de techo de membrana protegida. Este desarrollo ha sido posible gracias a la creación de materiales de membrana impermeabilizante que toleran la carga y la creación de un aislamiento térmico que no se daña fácilmente con el agua. Con frecuencia, se utilizan paneles rígidos hechos de poliestireno extruido en la construcción de PMR. El principal beneficio del diseño de PMR es que la cubierta protege la membrana impermeabilizante del choque térmico, la luz ultravioleta y el daño mecánico. [5] Una posible desventaja de la construcción de techos de membrana protegida es la necesidad de resistencia estructural para soportar el peso del lastre que evita que el viento mueva los paneles de espuma rígida o el peso de las plantas y los medios de crecimiento para un techo verde. Sin embargo, cuando se construyen techos planos en climas templados, la necesidad de soportar la carga de nieve hace que la resistencia estructural adicional sea una consideración común en cualquier caso.
En la industria de los techos, a los techos de membrana protegida se los denomina a veces techos "IRMA", que significa "conjunto de membrana de techo invertido". "IRMA" como término de techado es una marca comercial genérica . Originalmente, "IRMA" era una marca registrada de Dow Chemical Company y significaba "conjunto de membrana de techo aislado" y se refería a los PMR ensamblados utilizando aislamiento de poliestireno extruido de la marca Dow. [6]
Los tejados de césped o hierba han existido desde la época de los vikingos, o incluso antes, y constituyen una cubierta decorativa y duradera. Los tejados verdes se han realizado depositando tierra vegetal u otro medio de cultivo sobre tejados planos y sembrándolos (o dejándolos que se auto-siembren según la naturaleza siga su curso). El mantenimiento en forma de una simple inspección visible y la eliminación de las plantas de raíz más grandes permite que estos tejados tengan éxito, ya que proporcionan una excelente cobertura y barrera de luz ultravioleta para la membrana impermeabilizante del tejado. Con algunos sistemas, el fabricante exige que se coloque una membrana de barrera contra las raíces por encima de la membrana impermeabilizante. Si se planifica y se instala bien, la masa de tierra o medio de cultivo puede proporcionar un buen amortiguador de calor para el edificio, almacenando el calor del sol y liberándolo en el edificio por la noche, manteniendo así las temperaturas interiores más uniformes. Las olas de frío repentinas también se amortiguan del edificio.
Un problema previsto con los grandes techos verdes es que el fuego puede propagarse rápidamente a través de áreas de pastos y plantas secas cuando estas se secan, por ejemplo, en verano por el clima cálido: varios países estipulan áreas de barrera contra incendios hechas, por ejemplo, de anchas franjas de grava (en parte decorativa).
El Sedum se está convirtiendo en un favorito ya que se transporta fácilmente y requiere poco mantenimiento, ya que es una planta suculenta que permanece cerca del suelo durante todo su crecimiento, tiene raíces suaves que no dañan la membrana impermeabilizante y cambia de color en las estaciones en verdes, marrones y morados para dar un efecto agradable a la vista.
Las escorrentías de agua y las inundaciones repentinas se han convertido en un problema, especialmente en áreas con una gran cantidad de pavimento, como en los centros urbanos: cuando llueve (en lugar de drenar hacia el suelo sobre una gran superficie como antes), las tuberías de un sistema de aguas pluviales recogen el agua de escorrentía de grandes superficies de pavimento, superficies de carreteras y áreas de tejados; a medida que las áreas se vuelven más y más edificadas, estos sistemas se adaptan cada vez peor, hasta que incluso un chaparrón puede producir un estancamiento del agua en las tuberías que no pueden evacuar el gran volumen de agua y se producen inundaciones. Al amortiguar las precipitaciones, por ejemplo mediante la instalación de tejados verdes, se pueden reducir o evitar las inundaciones: la lluvia se absorbe en el suelo/tejado y se escurre por el tejado poco a poco a medida que el tejado se empapa.
Un desarrollo moderno (desde la década de 1960) en la construcción de cubiertas, incluidas las cubiertas de techo plano, especialmente cuando se utilizan como área de estar o el techo de una estructura comercial, es la construcción de una cubierta de acero compuesta . [7]
El asfalto es un compuesto alifático y, en casi todos los casos, un subproducto de la industria petrolera. Algunos asfaltos se fabrican a partir del petróleo como fin previsto, y esto se limita al asfalto de alta calidad producido para techos de asfalto de mayor duración (BUR). El asfalto envejece a través de la fotooxidación acelerada por el calor. A medida que envejece, el punto de fusión del asfalto aumenta y se produce una pérdida de plastificantes. A medida que se pierde masa, el asfalto se encoge y forma una superficie similar a la piel de un caimán. El asfalto se descompone lentamente en el agua y, cuanto más expuesto está, más rápida es la degradación. El asfalto también se disuelve fácilmente cuando se expone a aceites y algunos disolventes.
Existen cuatro tipos de asfalto para techos. Cada uno de ellos se crea mediante calentamiento y soplado con oxígeno. Cuanto más largo sea el proceso, más alto será el punto de fusión del asfalto. Por lo tanto, el asfalto Tipo I tiene características más cercanas al alquitrán de hulla y solo se puede utilizar en superficies de nivel muerto. El Tipo II se considera plano y se puede aplicar a superficies con pendientes de hasta 1 ⁄ 4 en 12 (1:48). El Tipo III se considera asfalto "empinado", pero está limitado a pendientes de hasta 2 en 12 (1:6), y el Tipo IV es "especialmente empinado". El inconveniente es que cuanto más se procesa, más corta es la vida útil. Los techos de nivel muerto en los que se utiliza asfalto Tipo I como adhesivo para inundaciones y grava funcionan casi tan bien como el alquitrán de hulla. Los techos de asfalto también son sostenibles al restaurar el ciclo de vida al realizar reparaciones y recubrir con productos compatibles. El proceso se puede repetir según sea necesario con un importante ahorro de costos y un impacto muy pequeño en el medio ambiente.
El asfalto BUR está formado por múltiples capas de capas de refuerzo y asfalto que forman una redundancia de capas impermeabilizantes. La reflectividad de los techos prefabricados depende del material de superficie utilizado. La grava es el más común y se los conoce como techos de asfalto y grava. La degradación del asfalto es una preocupación creciente. Los rayos UV oxidan la superficie del asfalto y producen un residuo similar a la tiza. A medida que los plastificantes se filtran del asfalto, los techos prefabricados de asfalto se vuelven quebradizos. El agrietamiento y el descascarillado son inevitables, lo que permite que el agua penetre en el sistema y provoque ampollas, grietas y filtraciones. En comparación con otros sistemas, la instalación de techos de asfalto requiere mucha energía (los procesos en caliente suelen utilizar gas LP como fuente de calor) y contribuye a la contaminación atmosférica (los gases tóxicos y de efecto invernadero se pierden del asfalto durante la instalación).
El caucho de etileno propileno dieno monómero (EPDM) es un caucho sintético que se utiliza con mayor frecuencia en cubiertas monocapa porque está disponible y es fácil de aplicar. Las uniones y los detalles han evolucionado con el paso de los años y son rápidos, sencillos y fiables con muchas membranas, incluida la cinta aplicada en fábrica, lo que da como resultado una instalación más rápida. La incorporación de estas cintas ha reducido la mano de obra hasta en un 75 %.
Es una membrana de bajo costo, pero cuando se aplica correctamente en los lugares apropiados, su vida útil garantizada ha llegado a 30 años y su vida útil esperada ha llegado a 50 años.
Existen tres métodos de instalación: con lastres, con fijación mecánica y con adherencia total. Los techos con lastres se mantienen en su lugar mediante grandes piedras redondas o losas. Las membranas para techos con fijación mecánica se mantienen en su lugar con clavos y son adecuadas para algunas aplicaciones en las que la velocidad del viento no suele ser alta. Una desventaja es que los clavos penetran la membrana impermeable; si se fija correctamente, la membrana se "autosella" y no gotea. Los métodos de instalación con adherencia total ofrecen el rendimiento más prolongado de los tres métodos.
El EPDM más avanzado se combina con un soporte de vellón de poliéster y se fabrica con una tecnología patentada de adhesivo termofusible que proporciona una resistencia de unión constante entre el soporte de vellón y la membrana. Esto da como resultado la eliminación en gran medida de la contracción del producto, al mismo tiempo que le permite estirarse hasta un 300% y moverse con el edificio a lo largo de las estaciones. El vellón mejora considerablemente la resistencia a la perforación y al desgarro; el EPDM de 1,1 milímetros (45 milésimas de pulgada) con un soporte de vellón es un 180% más fuerte que el EPDM sin revestimiento de 1,5 milímetros (60 milésimas de pulgada). El EPDM con soporte de vellón tiene una resistencia al desgarro de 39,9 kN/m (228 lbf/in) en comparación con los 13,1 kN/m (75 lbf/in) sin el refuerzo de vellón, más de 3 veces la resistencia de las membranas no reforzadas.
Este polímero termoendurecible es conocido por su capacidad de resistir a la intemperie a largo plazo y puede soportar fluctuaciones de temperatura y rayos ultravioleta. También puede ser un gran ahorrador de energía.
El material para techos de butinol es un tipo de material para techos elaborado a partir de caucho sintético, específicamente caucho butílico . Se utiliza ampliamente en Nueva Zelanda y otras partes del mundo para techos planos y de poca pendiente debido a su excepcional durabilidad, flexibilidad y capacidad de impermeabilización.
Características principales de los techos de butinol
Tamaños y pesos de los rollos de butinol
Las membranas para techos de butinol están disponibles en diferentes tamaños y pesos para adaptarse a diversas necesidades:
Rollo de 17,86 m x 1,0 mm (30 kg) Negro Rollo de 17,86 m x 1,5 mm (45 kg) Negro y gris [8]
Uso de butano en cubiertas
El butinol se utiliza ampliamente en aplicaciones de techado, y en Nueva Zelanda se prefiere para techos planos debido a su durabilidad y flexibilidad, [9] particularmente para techos planos y de baja pendiente, debido a sus excelentes propiedades que satisfacen los exigentes requisitos de la construcción moderna.
El polietileno clorosulfonado (CSPE) y el polietileno clorado (CPE) son materiales para techos de caucho sintético no vulcanizado que se utilizaron para techos desde 1964 hasta su casi completa eliminación/desaparición del mercado en 2011. Se lo conoce más popularmente como Hypalon. El producto suele estar reforzado y, según el fabricante, las costuras se pueden soldar con calor (cuando ambas membranas eran nuevas) o adherir con un adhesivo a base de solvente.
Sin embargo, con el tiempo, los materiales se curan y adquieren propiedades similares a la mayoría de los materiales termoendurecibles, como el neopreno o el EPDM. Después de las preocupaciones ambientales de finales de la década de 1990, las empresas comenzaron a sentirse presionadas con respecto a algunos de los adhesivos y productos químicos de unión más comunes, y algunas jurisdicciones aprobaron regulaciones que limitaban el uso de membranas de CSPE. Esto provocó que muchos fabricantes se apresuraran a crear nuevas formas de fabricar los materiales para techos, lo que aumentó los costos y generó preocupaciones sobre la longevidad.
En junio de 2009, DuPont, el fabricante de Hypalon, dejó de fabricar el producto, seguido un par de años después por casi todos los fabricantes importantes. Como resultado, el CSPE y el CPE ya no están disponibles en los EE. UU. como membranas para techos completos, y los materiales de reparación son extremadamente raros o costosos en comparación con otras membranas. [10]
Las membranas de betún modificado son sistemas de cubiertas híbridos que combinan la formulación de alta tecnología y los beneficios de la prefabricación de las membranas monocapa con las técnicas de instalación de cubiertas tradicionales utilizadas en cubiertas prefabricadas. Las membranas consisten en capas de asfalto fabricadas en fábrica, modificadas con un ingrediente de plástico o caucho y combinadas con un refuerzo. [11]
Los productos de láminas de betún modificado finales se instalan normalmente calentando la parte inferior del rollo con un soplete, lo que presenta un riesgo de incendio significativo. Por este motivo, la técnica se prohibió en algunos municipios cuando se incendiaron edificios, algunos de los cuales se quemaron por completo. Este problema se alivió con especificaciones estrictas que exigían capacitación y certificación para la instalación, así como supervisión en el lugar. Otro problema surgió cuando la falta de estándares permitió que un fabricante produjera el producto con una cantidad insuficiente de APP, necesaria para mejorar las características de envejecimiento del sistema.
El término betún se aplica tanto a los productos de asfalto como a los de brea de hulla. Los betunes modificados se desarrollaron en Europa en la década de 1970, cuando los europeos comenzaron a preocuparse por los estándares de rendimiento más bajos del asfalto para techos. Se agregaron modificadores para reemplazar los plastificantes que se habían eliminado mediante métodos avanzados en el proceso de destilación. Los dos modificadores más comunes son el polipropileno atáctico (APP) de Italia y el estireno-butadieno-estireno (SBS) de Francia. Estados Unidos comenzó a desarrollar compuestos de betún modificado a fines de la década de 1970 y principios de la de 1980.
Se agregó APP al asfalto para mejorar las características de envejecimiento y se aplicó a membranas de poliéster, fibra de vidrio o poliéster y fibra de vidrio para formar una buena lámina, cortada en longitudes manejables para su manipulación.
El SBS se utiliza como modificador para mejorar el asfalto de baja calidad y proporciona un grado de flexibilidad muy similar al del caucho. También se aplica a una gran variedad de soportes y se produce como un producto laminado en rollos que se puede manipular fácilmente.
El estireno etileno butadieno estireno (SEBS) es una formulación que aumenta la flexibilidad de la lámina y su longevidad.
El estireno-isopreno-estireno (SIS) es otro modificador que se utiliza comercialmente. El betún modificado con SIS se utiliza raramente, se emplea principalmente en láminas autoadhesivas y tiene una participación de mercado muy pequeña.
Una opción para techos nuevos y remodelaciones de techos. Este tipo de membrana para techos generalmente se conoce como techado líquido e implica la aplicación de un revestimiento líquido frío para techos . No se necesitan llamas abiertas ni otras fuentes de calor (como se requiere con el soplete sobre fieltros) y los sistemas reforzados con fibra de vidrio brindan impermeabilización sin costuras alrededor de las protuberancias y los detalles del techo. Los sistemas se basan en sistemas de resina termoendurecible flexible, como poliéster y poliuretano, y poli(metilmetacrilato) (PMMA). Es importante que la membrana no se aplique demasiado fina como una pintura, de lo contrario, se producirán fallas.
En el Reino Unido, los recubrimientos líquidos son el sector de más rápido crecimiento en el mercado de renovación de cubiertas planas. Entre 2005 y 2009, los principales fabricantes del Reino Unido informaron de un aumento del 70% en la superficie de cubiertas cubiertas por los sistemas de recubrimiento suministrados. [12] El caucho líquido aplicado en frío ofrece ventajas similares a los sistemas de resina termoendurecible, con la ventaja añadida de que se aplica rápidamente y tiene una gran elasticidad. Aunque es relativamente nuevo en el mercado del Reino Unido, se ha utilizado con éxito en el mercado estadounidense durante 20 años. Sin embargo, el EPDM no es un sustrato fácil de adherir como lo es cualquier poliolefina, por lo que la aplicación de membranas líquidas sobre EPDM no es fácil.
Al aplicar una membrana líquida es posible incrustar una estera de fibra de vidrio para que la membrana curada resultante sea considerablemente más resistente. [13]
Los techos de membrana de cloruro de polivinilo (PVC) también se conocen como techos de vinilo . El vinilo se deriva de dos ingredientes simples: combustible fósil y sal. El petróleo o el gas natural se procesan para producir etileno, y la sal se somete a electrólisis para separar el elemento natural cloro. El etileno y el cloro se combinan para producir dicloruro de etileno (EDC), que luego se procesa para obtener un gas llamado monómero de cloruro de vinilo (VCM).
En el siguiente paso, conocido como polimerización, la molécula de VCM forma cadenas, convirtiendo el gas en un polvo blanco fino (resina de vinilo), que se convierte en la base del proceso final, la composición. En la composición, la resina de vinilo puede mezclarse con aditivos como estabilizadores para la durabilidad, plastificantes para la flexibilidad y pigmentos para el color. [14]
Los techos de PVC son un sistema termoplástico, lo que significa que están soldados con calor en las costuras formando una unión permanente e impermeable que suele ser más fuerte que la propia membrana.
La resina de PVC se modifica con plastificantes y estabilizadores UV, y se refuerza con esteras de fibra de vidrio no tejidas o mallas tejidas de poliéster, para su uso como membrana flexible para techos. Sin embargo, el PVC está sujeto a la migración de plastificantes (un proceso por el cual los plastificantes migran fuera de la lámina, lo que hace que se vuelva quebradiza). Por lo tanto, una membrana más gruesa tiene una reserva mayor de plastificante para mantener la flexibilidad durante su vida útil. El PVC se mezcla a menudo con otros polímeros para aumentar las capacidades de rendimiento de la fórmula original de PVC, como KEE (éster de etileno de tono clave). Estas mezclas se conocen como aleación de copolímero CPA o aleación de tripolímero TPA. [15]
Los techos de vinilo ofrecen una opción de techado energéticamente eficiente debido a su color inherentemente claro. Mientras que la superficie de un techo negro puede experimentar un aumento de temperatura de hasta 50 °C (90 °F) bajo el calor del sol, un techo blanco reflectante generalmente aumenta solo de 5 a 14 °C (9 a 25 °F). Los estudios incluso han demostrado que un PVC negro, que a menudo es hasta 60 °F más caliente que su contraparte blanca, seguirá siendo hasta 40 °F más frío que los techos de asfalto negro o EPDM. [16] [17]
Las membranas de vinilo también se pueden utilizar en aplicaciones de impermeabilización de techos. Esta es una técnica común que se utiliza en combinación con techos verdes o con plantas.
Los techos monocapa de poliolefina termoplástica (TPO) son el tipo más popular de cubierta de techo comercial de pendiente baja a partir de 2016. [18] Una membrana de techo de TPO consta de tres capas: una base de polímero de TPO, una capa intermedia de malla de refuerzo de poliéster y una capa superior de polímero de TPO, que se fusionan con calor en la fábrica. Las membranas de techo de TPO generalmente vienen en tres espesores estándar: 45 mil , 60 mil y 80 mil. Los colores estándar de la membrana de TPO son blanco, gris y tostado, con colores personalizados también disponibles de la mayoría de los fabricantes. El color más popular para un techo de TPO es el blanco, debido a las propiedades reflectantes y de " techo fresco " del TPO blanco. El uso de material de techo blanco ayuda a reducir el "efecto de isla de calor" y la ganancia de calor solar en el edificio.
Aunque el TPO presenta las características positivas de otros termoplásticos, no se le añaden plastificantes como a otros termoplásticos. Esta clasificación errónea tenía sentido cuando el producto se introdujo a principios de los años 90 y no estaba probado en la industria. El TPO se clasificó junto con las membranas termoplásticas que eran similares en apariencia y rendimiento, pero que estaban lejos de sus características químicas y físicas reales de la membrana de TPO. Al no tener plastificantes y ser químicamente más cercano al caucho, pero con mejor resistencia a las costuras, a la perforación y al desgarro, el TPO se promocionó como un caucho blanco soldable del futuro. De 2007 a 2012, las ventas informadas de productos para techos de TPO por parte de los seis principales fabricantes estadounidenses mostraron que las ventas de materiales y accesorios cuadruplicaron las de todos los demás materiales para techos planos. [19]
Los sistemas de techado TPO cuentan con costuras fuertes soldadas con calor, lo que proporciona una resistencia de costura superior y reduce el riesgo de fugas en comparación con otros sistemas de techado con costuras adhesivas o de cinta.
Un sistema de techo de TPO puede ser totalmente adherido, fijado mecánicamente o lastrado, aunque rara vez se lastran los sistemas de techo de TPO, ya que el lastre cubre la superficie del techo y anula la propiedad reflectante del TPO blanco. Se informa que la resistencia de las juntas de TPO es tres o cuatro veces mayor que la de los sistemas de techo de EPDM. Esta es una opción popular para la construcción "ecológica", ya que no se agregan plastificantes y el TPO tiene una degradación muy baja bajo la radiación UV. [20]
FPO frente a TPO
Poliolefina termoflexible es el nombre físico y químico exacto que se le da al producto comúnmente conocido en la industria como TPO (olefina termoplástica).
Sistemas de techos termoendurecibles que se unen entre sí mediante productos químicos o adhesivos, a diferencia de los sistemas soldados con calor como los termoplásticos. La mayoría de los techos termoendurecibles suelen ser de caucho EPDM (monómero de etileno propileno dieno), aunque existen sistemas de techos de CPE, neopreno y otros termoendurecibles. [21] Los techos termoendurecibles se moldean fácilmente alrededor de formas como esquinas y son extremadamente resistentes al ozono, la luz ultravioleta, la intemperie, el calor elevado y el daño por abrasión, lo que los convierte en un excelente material para techos. Las membranas de EPDM se cosen con cintas sensibles a la presión para unir dos láminas, aunque otros sistemas termoendurecibles a menudo se pueden unir químicamente, como las membranas de CPE y CSPE. [22]
Alternativamente, los sistemas de techos termoplásticos son sistemas que se unen mediante soldadura por calor, lo que crea lo que suele ser una unión más fuerte y duradera. Los sistemas de techos termoplásticos más utilizados incluyen TPO y PVC, que juntos constituyen más del 90 % de las membranas termoplásticas para techos. Si bien son más difíciles de moldear en formas únicas, ofrecen una mayor resistencia de unión y longevidad en comparación con los techos termoendurecibles, aunque a menudo requieren capacitación y herramientas especializadas. [23]
El alquitrán de hulla es un hidrocarburo aromático y un subproducto del proceso de coquización de la industria del carbón. Históricamente, abunda en los lugares donde se utiliza carbón para la fabricación de acero. Envejece muy lentamente por volatilización y es un excelente producto impermeabilizante y resistente al aceite. Los techos se cubren calentando el alquitrán de hulla y aplicándolo entre capas de papel alquitranado . Por lo general, se limita a aplicaciones en techos planos o de nivel muerto con pendientes de 1 ⁄ 4 in 12 (1:48) o menos. Es el único material para techos permitido por el Código Internacional de Construcción para aplicarse en pendientes inferiores a 1 ⁄ 4 in 12; el código permite su uso en techos con pendientes tan bajas como 1 ⁄ 8 in 12 (1:96). [24] Tiene una tendencia a ablandarse en temperaturas cálidas y "curarse" por sí solo. Por lo general, se recubre con grava para proteger el techo de los rayos UV, el granizo y el tráfico peatonal, así como para la protección contra incendios. El alquitrán de hulla proporciona un ciclo de vida extremadamente largo que es sostenible y renovable. Se necesita energía para fabricar y construir un techo con él, pero su probada longevidad con un mantenimiento periódico permite un servicio durante muchos años, siendo habitual que tenga entre 50 y 70 años, y algunos funcionan ahora durante más de un siglo. Actualmente, existen productos de brea de hulla procesados en frío (sin utilizar caldera) que eliminan casi todos los humos asociados con su versión típica procesada en caliente.
La brea de alquitrán de hulla suele confundirse con el asfalto y el asfalto con la brea de alquitrán de hulla. Aunque ambos son negros y ambos se derriten en una caldera cuando se utilizan para techos, ahí es donde termina la similitud.
Un techo de plástico reforzado con fibra de vidrio (PRFV) es un laminado de PRFV de una sola capa aplicado in situ sobre una cubierta de madera contrachapada o tablero de virutas orientadas (OSB) acondicionado de buena calidad. El techo se termina con molduras de borde de PRFV preformadas y una capa de acabado prepigmentado.
Las propiedades de durabilidad y ligereza del PRFV lo convierten en el material de construcción ideal para aplicaciones tan diversas como superficies aerodinámicas y techos de camiones, barcos, estanques y paneles de carrocería de automóviles. El PRFV también se utiliza en entornos industriales hostiles para aplicaciones como tanques y tuberías subterráneas; esto se debe a su capacidad para soportar altas temperaturas y su resistencia a los productos químicos.
A diferencia de otros materiales para cubiertas, el PRFV no es realmente un material para cubiertas y tiene propiedades que lo hacen más adecuado para la construcción artesanal. Se suele utilizar en pequeñas instalaciones domésticas, pero suele fallar prematuramente cuando se utiliza en proyectos más grandes. Además de ser un material económico, es robusto, inflexible y nunca se corroe.
El metal es uno de los pocos materiales que se pueden utilizar tanto para techos inclinados como para techos planos. Los techos planos o de poca pendiente se pueden cubrir con acero, aluminio, zinc o cobre, al igual que los techos inclinados. Sin embargo, las tejas metálicas no son prácticas para techos planos, por lo que los techadores recomiendan paneles metálicos con juntas alzadas y atornillados. Si bien el metal puede ser una opción costosa a corto plazo, la durabilidad superior y el mantenimiento simple de los techos de metal generalmente ahorran dinero a largo plazo. Un estudio realizado por Ducker International en 2005 identificó el costo promedio por año de un techo de metal en US$3,2 por metro cuadrado ($0,30/pie cuadrado), mientras que los techos de una sola capa se situaban en $6,1/m2 ( $0,57/pie cuadrado) y los techos de láminas a $4,0/m2 ( $0,37/pie cuadrado). [25]
Los techos de metal también son una de las opciones de techado más respetuosas con el medio ambiente, ya que la mayoría de los materiales para techos de metal ya contienen entre un 30 y un 60 % de contenido reciclado y el producto en sí es 100 % reciclable. El valor de la chatarra reciclable también puede ser beneficioso para el propietario de la vivienda; al reemplazar el techo, la chatarra del techo antiguo se puede vender para recuperar una parte potencialmente grande de los costos del material original.
Un techo plano es la forma de techo más rentable, ya que se puede utilizar por completo todo el espacio de la habitación (por debajo y por encima del techo). Al tener una superficie más pequeña, los techos planos requieren menos material y suelen ser más resistentes que los techos inclinados. [26] Este estilo de techo también proporciona un amplio espacio para paneles solares o uso recreativo al aire libre, como jardines en la azotea . La aplicación de una membrana impermeabilizante resistente forma el sustrato ideal para los esquemas de plantación de techos verdes .
En los lugares donde los techos a dos aguas no son comunes o el espacio es limitado, los techos planos pueden usarse como espacios habitables, con cocinas, baños, áreas de estar y de dormir cubiertos. En los países del tercer mundo, estos techos se usan comúnmente como áreas para secar la ropa, para almacenar e incluso como un lugar para criar ganado. [27] Otros usos incluyen palomares , helipuertos , áreas deportivas (como canchas de tenis) y mesas al aire libre en restaurantes. [28]
Si bien los techos planos suelen estar diseñados para eliminar el agua, aún pueden ser propensos a la acumulación de agua, como por ejemplo debido al deshielo. [29] Los techos planos también son más propensos a levantarse por vientos fuertes que los techos a cuatro aguas o abuhardillados. [30] [31]
Un techo plano dura más si se mantiene adecuadamente . Algunos evaluadores utilizan 10 años como ciclo de vida promedio, aunque esto depende del tipo de sistema de techo plano que se haya instalado. Algunos techadores de alquitrán y grava reconocen que, a menos que un techo haya sido descuidado durante demasiado tiempo y haya muchos problemas en muchas áreas, un BUR (un techo construido con alquitrán, papel y grava) durará entre 20 y 30 años. A pesar de estos evaluadores, los promedios reales cuando se estudian se acercan a los 12-27, según el tipo de techo, y algunos techos duran hasta 120 años. Hay sistemas BUR que datan de principios del siglo XX. [ cita requerida ]
Las membranas líquidas modernas de aplicación en frío han sido calificadas por la British Board of Agrément (BBA) durante 30 años. La aprobación de la BBA es un punto de referencia para determinar la idoneidad de un sistema de techado de fibra de vidrio en particular. Si se utiliza resina de poliéster de fibra de vidrio estándar, como la misma resina que se utiliza en las reparaciones de embarcaciones, entonces habrá problemas con el techo, que será demasiado inflexible y no podrá adaptarse a la expansión y contracción del edificio. Un sistema de resina flexible/elastomérica adecuado para el propósito utilizado como membrana impermeabilizante durará muchos años con solo una inspección ocasional. El hecho de que dichas membranas no requieran gravilla para desviar el calor significa que hay un menor riesgo de que las piedras bloqueen los desagües. Las membranas de aplicación líquida también son naturalmente resistentes al musgo y al liquen.
El mantenimiento general de techos planos [32] incluye la eliminación del agua estancada , generalmente dentro de las 48 horas. Esto se logra agregando desagües de techo o imbornales para un estanque en un borde o sifones automáticos para estanques en el centro de los techos. Un sifón automático se puede crear con un aspersor en forma de anillo invertido , una manguera de jardín , una aspiradora húmeda/seca , una válvula de retención instalada en la aspiradora y un temporizador digital. El temporizador funciona dos o tres veces al día durante un minuto o dos para iniciar el agua en la manguera. Luego, el temporizador apaga la aspiradora, pero el peso del agua en la manguera continúa el sifón y pronto abre la válvula de retención en la aspiradora. El mejor momento para abordar el problema del agua estancada es durante la fase de diseño de un nuevo proyecto de techado cuando se pueden diseñar caídas suficientes para eliminar el agua estancada. Cuanto más rápido se elimine el agua del techo, menos posibilidades habrá de que se produzca una gotera.
Todos los techos deben inspeccionarse semestralmente y después de tormentas importantes. Se debe prestar especial atención a los tapajuntas alrededor de todas las penetraciones del techo. Las curvas pronunciadas en esos lugares pueden abrirse y deben sellarse con cemento plástico, malla y una pequeña paleta de albañil . Además, se deben realizar reparaciones en las juntas de solape en los tapajuntas de base . El 90% de todas las filtraciones y fallas del techo ocurren en los tapajuntas. Otro elemento de mantenimiento importante, que a menudo se descuida, es simplemente mantener los desagües del techo libres de escombros. Un desagüe de techo obstruido hará que el agua se estanque, lo que provocará un aumento del peso de "carga muerta" en el edificio que puede no estar diseñado para soportar ese peso. Además, el agua estancada en un techo puede congelarse. A menudo, el agua encuentra su camino hacia una junta de tapajuntas y se congela, debilitando la junta.
En el caso de los revestimientos de techo a base de betún, el mantenimiento también incluye mantener el papel alquitranado cubierto con grava, un método más antiguo que actualmente se está reemplazando por membranas bituminosas para techos y similares, que deben estar "pegadas" en su lugar para que el viento y las olas no las muevan y provoquen erosión y más zonas descubiertas. El pegamento puede ser cualquier pegamento para exteriores, como el revestimiento para entradas de vehículos.
El mantenimiento también incluye la reparación de ampollas ( delaminaciones ) o pliegues que quizás aún no tengan fugas pero que con el tiempo lo harán. Es posible que necesiten ayuda de expertos, ya que es necesario raspar la grava en una mañana fresca cuando el alquitrán está quebradizo, abrirla y cubrirla con cemento plástico o masilla y malla. La humedad atrapada en una ampolla debe secarse antes de repararla.
Los revestimientos para techos se pueden utilizar para reparar goteras y prolongar la vida útil de todo tipo de techos planos al evitar la degradación por el sol (radiación ultravioleta). Se suele utilizar un espesor de 0,75 milímetros (30 milésimas de pulgada) y, una vez que se cura por completo, se crea una membrana impermeable y sin juntas.
La termografía infrarroja se utiliza para tomar fotografías de los tejados por la noche y encontrar puntos problemáticos. Cuando el tejado se enfría, las zonas húmedas que no se ven a simple vista siguen emitiendo calor. Las cámaras infrarrojas detectan el calor que queda atrapado en las secciones de aislamiento húmedo.
Los sistemas de techado que pueden ofrecer una alta reflectancia solar (la capacidad de reflejar las longitudes de onda visibles, infrarrojas y ultravioleta del sol, reduciendo la transferencia de calor al edificio) y una alta emitancia térmica (la capacidad de liberar un gran porcentaje de energía solar absorbida o no reflejada ) se denominan techos fríos. Los techos fríos se incluyen en una de estas tres categorías: inherentemente fríos, techos con plantas verdes o recubiertos con un material frío.
Los techos fríos ofrecen ahorros inmediatos y a largo plazo en los costos de energía de los edificios. Los techos inherentemente fríos, los techos revestidos y los techos con plantas o verdes pueden:
techo plano: Un techo horizontal que no tiene pendiente o tiene una pendiente suficiente solo para efectuar el drenaje, su inclinación es generalmente inferior a 10 grados; puede estar rodeado por un parapeto o puede extenderse más allá de las paredes exteriores.