Guía de cubierta plana: desde el diseño hasta el mantenimiento

Cubierta plana: impermeabilización, aislamiento, drenaje y muchos consejos útiles para una elección de diseño contemporáneo

La cubierta plana es una de las soluciones más comunes en la construcción moderna. Su versatilidad y su diseño contemporáneo, limpio y minimalista, la convierten en una elección popular para una amplia variedad de edificios, desde condominios hasta estructuras comerciales.

El diseño, la construcción y el mantenimiento de una «cubierta plana» requieren una atención especial a los detalles y un conocimiento profundo de las mejores prácticas de la industria de la construcción. La metodología BIM y los software de diseño de edificios pueden ser de gran ayuda en todas las etapas de la vida útil de la cubierta, desde las elecciones de diseño (formas, materiales, rendimiento, etc.) hasta su mantenimiento. A continuación, examinamos en detalle cada fase de este proceso y proporcionamos una serie de consejos útiles para el diseño.

Estratigrafía de cubierta plana

La estratigrafía de una «cubierta plana» es una parte crucial del proceso de diseño y construcción para garantizar que la cubierta permanezca duradera y eficiente con el tiempo. Una estratigrafía bien estudiada debe contener:

Elemento portante

Se refiere al soporte de la cubierta, que puede ser:

• en hormigón armado, revestido con una capa de cemento ligero de espesor variable, necesario para formar la pendiente mínima requerida para el drenaje del agua de lluvia en cubiertas planas;
• madera;
• acero, en chapa grecada.

Barrera de vapor

Generalmente compuesta por una membrana de polímero bituminoso destilado que se encuentra en la estratigrafía si se prevé un aislamiento térmico y tiene la función de protegerlo de la humedad que proviene del entorno interno. Se utiliza en climas donde la temperatura interna puede ser mayor que la externa y debe colocarse siempre en la cara «cálida» del aislante. Por supuesto, en cubiertas no aisladas, no es necesario instalar una barrera de vapor.

Aislamiento térmico

Es esencial para el control térmico del edificio, para reducir la pérdida de calor, limitar las expansiones de la estructura portante y evitar la condensación en las paredes frías. Los materiales aislantes comunes incluyen lana de vidrio, lana de roca, poliuretano expandido y poliestireno extruido, agregados de perlita y fibras celulósicas, entre otros.

Membrana impermeable

Está ompuesta por una membrana continua (bituminosa, polimérica, etc.) que protege la cubierta del agua y evita las infiltraciones.

Membrana de cubierta

La primera capa, la capa exterior, es la membrana de cubierta, que desempeña un papel fundamental en la prevención de las infiltraciones de agua. Los materiales comunes incluyen membranas bituminosas, membranas de PVC o TPO (poliolefina termoplástica) o membranas elastoméricas como el EPDM (etileno-propileno-dieno monómero). Esta membrana debe ser resistente al agua, a los rayos UV y a las inclemencias del tiempo.

Capa de protección

Sobre la membrana de cubierta, especialmente si la cubierta es transitable o se destina a una terraza, se recomienda añadir una capa de protección. Esto puede estar compuesto por láminas de cobertura, grava, piedras decorativas o baldosas. La capa de protección reduce el riesgo de daños mecánicos a la membrana y proporciona una capa adicional de impermeabilización. En caso de problemas de carga, si la membrana es visible, se puede pintar con pinturas protectoras o se recomienda elegir membranas con protección superficial en escamas de pizarra, llamada «auto-protección».

Obras complementarias

Para completar la obra, como muros perimetrales, lucernarios, canalones, bajantes, recortes, etc., que son esenciales para el buen funcionamiento de la cubierta y deben ser cuidadosamente diseñados, ejecutados y mantenidos.

Losa plana – Estratigrafía

La correcta instalación de cada capa, junto con un mantenimiento periódico, es esencial para garantizar que la «cubierta plana» permanezca duradera y sin problemas con el tiempo. El aislamiento térmico, la gestión del drenaje y la elección de materiales de cubierta de alta calidad son especialmente importantes para garantizar el éxito a largo plazo de una «cubierta plana.»

Con un software de diseño arquitectónico BIM, es posible modelar en 3D todo el edificio y asignar una estratigrafía a la «cubierta plana» simplemente eligiendo entre las estratigrafías del catálogo en línea. También es posible personalizar la estratigrafía (espesores, materiales, características, etc.) según las elecciones de diseño.

Librería en línea | Cómo asignar una estratigrafía a una cubierta plana con software BIM

El modelo 3D también se puede utilizar para verificar las características energéticas de cada objeto individual (paredes verticales, suelos, cubiertas, etc.), utilizando un software BIM para el análisis energético.

Pendiente mínima en cubierta plana

La pendiente de una cubierta plana es un aspecto crítico para garantizar el adecuado drenaje de las aguas pluviales y prevenir la acumulación de agua que podría causar daños estructurales e infiltraciones. Aunque pueda parecer contradictorio, las cubiertas «planas» no son completamente planas, sino que deben tener una pendiente mínima para favorecer el drenaje. La pendiente recomendada para una cubierta plana varía, pero generalmente se encuentra entre el 1% y el 2%. Esto significa que el techo debe inclinarse de 1-2 centímetros por cada metro de ancho para permitir un drenaje adecuado. Esta pendiente es suficiente para dirigir el agua hacia los puntos de drenaje, como canalones o desagües.

Así es como se crea la pendiente en una cubierta plana:

Diseño preciso:

La pendiente debe considerarse en la fase de diseño de la cubierta plana. Los arquitectos e ingenieros deben determinar la dirección del flujo de agua y los puntos de salida para el drenaje;

Uso de placas de drenaje:

Una de las metodologías más comunes para crear pendiente en una cubierta plana es el uso de placas de drenaje. Estas placas están fabricadas con una pendiente integrada y se colocan sobre el aislamiento térmico, pero debajo de la membrana impermeable. Las placas de drenaje pueden estar hechas de varios materiales, incluyendo poliestireno expandido o XPS (poliestireno extruido), poliuretano y otros. Están diseñadas con un perfil inclinado que facilita el flujo del agua hacia los sistemas de drenaje;

Pendiente autonivelante:

Otro enfoque consiste en aplicar una capa autonivelante con una pendiente integrada. Este material se extiende sobre el aislamiento térmico y se modela para crear la pendiente deseada. Una vez que se endurece, la capa autonivelante forma una superficie uniforme con la pendiente necesaria;

Sistemas de drenaje:

Los canalones y desagües deben colocarse a lo largo del perímetro de la cubierta plana o en otros puntos estratégicos para recoger el agua y dirigirla hacia el sistema de eliminación de aguas. Es importante dimensionar adecuadamente estos sistemas para manejar el volumen de agua de lluvia previsto;

Control de calidad:

Durante la construcción, es esencial verificar la pendiente y la instalación correcta de todos los componentes, especialmente de las placas de drenaje o de la capa autonivelante, para asegurarse de que la pendiente sea uniforme y correcta en toda la cubierta.

La creación de una pendiente adecuada en una cubierta plana es una parte fundamental de su diseño y construcción. Una pendiente correctamente realizada ayudará a prevenir problemas de drenaje y a mantener la cubierta en buenas condiciones con el tiempo, prolongando su vida útil y reduciendo el riesgo de daños.

Pendiente de cubierta

Impermeabilización de cubierta plana

La impermeabilización de una cubierta plana es otro aspecto importante de su construcción para prevenir infiltraciones de agua y proteger la estructura subyacente.
Aquí están los principales tipos de impermeabilización:

Membranas bituminosas (aplicadas en caliente o en frío):

Las membranas bituminosas son comúnmente utilizadas para impermeabilizar cubiertas planas. Pueden aplicarse en caliente o en frío. Las membranas bituminosas aplicadas en caliente requieren una lámpara de gas o un soplete para fundirse y adherirse al sustrato. Las membranas aplicadas en frío tienen autoadhesivo o se pegan con masilla. Están compuestas por múltiples capas de betún, fibra de vidrio y gránulos minerales, y ofrecen una buena durabilidad;

Membranas de PVC o TPO:

Las membranas de PVC (policloruro de vinilo) o TPO (poliolefina termoplástica) son una opción popular para la impermeabilización de cubiertas planas. Estas membranas son ligeras, resistentes a las inclemencias del tiempo y a los rayos UV, y pueden soldarse en caliente para garantizar un sellado duradero. También son resistentes al crecimiento de raíces, lo que las hace adecuadas para cubiertas verdes;

Membranas de EPDM:

Las membranas de EPDM (etileno-propileno-dieno monómero) están hechas de goma sintética elastomérica. Son altamente flexibles, duraderas y resistentes a las inclemencias del tiempo. Por lo general, se fijan al sustrato con adhesivos o mecánicamente mediante tornillos y arandelas;

Membranas líquidas:

Las membranas líquidas, como el poliuretano o el acrílico, se aplican en forma líquida y luego se endurecen para crear un revestimiento impermeable continuo. Son adecuadas para cubiertas complejas o irregulares y se pueden utilizar como revestimiento protector sobre otras membranas.

Etapas y consejos a seguir para la impermeabilización de una cubierta plana:

• Preparación de la superficie: la superficie de la cubierta debe estar limpia, lisa y libre de escombros o contaminantes que puedan comprometer la adhesión del material impermeabilizante;
• Capas de protección: para proteger la membrana impermeable de daños mecánicos, es recomendable utilizar capas de protección como láminas de cobertura o grava sobre la membrana;
• Capas de aislamiento térmico: el aislamiento térmico debe instalarse debajo de la membrana impermeable para evitar la formación de condensación y mejorar la eficiencia energética;
• Instalación adecuada de las membranas: sigue cuidadosamente las instrucciones del fabricante para la instalación de las membranas. Ademñas, asegúrate que estén bien soldadas, pegadas o fijadas de manera segura al sustrato;
• Detalles críticos: presta especial atención a los detalles críticos como las juntas, los desagües y las canaletas. Estas áreas son más vulnerables a las infiltraciones de agua y requieren un sellado preciso;
• Mantenimiento periódico: realiza inspecciones regulares y programa el mantenimiento preventivo. Es posible que las membranas requieran la reparación de cualquier daño o la sustitución de áreas comprometidas;
• Sistema de drenaje: asegúrate que el sistema de drenaje esté funcionando y esté libre de obstrucciones para garantizar un adecuado drenaje de las aguas pluviales.

Cubierta cálida y cubierta fría

En el contexto de las cubiertas con un revestimiento impermeable continuo, la cubierta cálida es ampliamente utilizada, especialmente en la construcción industrial, mientras que la cubierta fría, también conocida como cubierta ventilada, se utiliza principalmente en cubiertas de madera y edificios residenciales.

Cubierta cálida

La cubierta cálida se caracteriza por una estructura compacta en la que todas las capas son adyacentes y se apoyan unas en otras. En este caso, generalmente el revestimiento impermeable se aplica directamente sobre el aislamiento térmico, que actúa como soporte.

En cuanto al aislamiento térmico en la cubierta cálida, es importante considerar que los materiales aislantes deben seleccionarse en función de sus propiedades de aislamiento térmico y deben cumplir con requisitos de estabilidad dimensional, resistencia a la compresión y a la humedad.

Cubierta fría

En cambio, en la estratigrafía de la cubierta fría, se inserta un espacio de ventilación entre las capas. Este espacio se coloca entre el aislamiento térmico y la capa superior si la cubierta está aislada, o debajo de la capa superior que soporta el revestimiento impermeable si la cubierta no está aislada

Además, el revestimiento impermeable se coloca sobre la capa superior, que generalmente está hecha de madera.

Consideraciones generales

También es fundamental evaluar la compatibilidad con las capas adyacentes y la capacidad de resistir los adhesivos utilizados durante la instalación del revestimiento. El aislante no debe deformarse ni hincharse debido a las variaciones de temperatura y humedad. Además, las dimensiones deben ser tales que eviten movimientos del revestimiento superior a lo largo de las líneas de unión de los paneles y aseguren una buena adhesión del revestimiento contra la fuerza del viento.

Por ejemplo, la elección del tipo de aislamiento para una cubierta de aparcamiento aislada estará influenciada por la necesidad de resistencia a la compresión, mientras que para una cubierta a la vista, esta característica podría ser menos crucial. Existen diferentes tipos de aislantes utilizados en cubiertas, y la elección específica debe basarse en las necesidades del proyecto.

Aquí tienes un breve video que te muestra cómo diseñar correctamente una cubierta con un software de diseño de edificios.

Diseño de una cubierta plana

Hagamos un breve resumen de las fases de diseño de una cubierta plana:

1. Planificación inicial

Determinar el uso previsto del edificio y los requisitos específicos de la «cubierta plana», como la accesibilidad para el mantenimiento o la instalación de equipos. Esto implica:

• Considerar las condiciones climáticas locales, las cargas de nieve, viento y lluvias torrenciales para determinar la resistencia estructural necesaria;
• Identificar la pendiente mínima requerida para garantizar un drenaje adecuado de las aguas pluviales.

2. Selección de materiales

Elegir los materiales de cubierta y aislamiento térmico según las necesidades específicas del proyecto. Por ejemplo, las membranas de PVC, TPO o EPDM son comunes para la cubierta, mientras que la lana de roca o el poliestireno extruido pueden usarse para el aislamiento térmico. Considerar materiales y capas de protección que aumenten la durabilidad de la «cubierta plana» y reduzcan el riesgo de daños mecánicos;

3. Sistema de drenaje

Planificar un sistema de drenaje eficaz, incluyendo canalones, bajantes, tuberías y pendientes adecuadas para alejar el agua de la «cubierta plana».

Para obtener más información, te recomiendo leer también el artículo «Cómo diseñar una cubierta: líneas guía y 4 consejos útiles«.

Construcción de una cubierta plana

La fase de construcción de una «cubierta plana» es la más delicada. De hecho, basta con un pequeño descuido para invalidar el correcto funcionamiento del sistema de cubierta. Por lo tanto, a continuación te muestro cómo proceder:

1. Preparación del sustrato: la superficie de la «cubierta plana» debe prepararse cuidadosamente, asegurándose de que esté limpia, lisa y libre de escombros o contaminantes;
2. Aislamiento térmico: el aislamiento térmico debe instalarse sobre la estructura portante o sobre la membrana impermeable, según el diseño. El aislamiento debe colocarse sin espacios vacíos para evitar la formación de condensación;
3. Membrana impermeable: la membrana impermeable debe instalarse con cuidado siguiendo las especificaciones del fabricante. Esta membrana es responsable de mantener la «cubierta plana» impermeable y debe soldarse, pegarse o fijarse de manera segura;
4. Capas de protección: se deben aplicar capas de protección como láminas de cobertura o grava sobre la membrana impermeable para protegerla de daños mecánicos y de los rayos UV;
5. Sistema de drenaje: deben instalarse canalones, bajantes y un sistema de drenaje bien diseñado para dirigir el agua hacia los puntos de evacuación;
6. Control de calidad: durante la construcción, es esencial realizar controles de calidad para garantizar que cada componente se instale correctamente.

Maqueta arquitectónica creada con Edificius

Mantenimiento de una cubierta plana

Mantener las características técnicas previstas en la fase de diseño es esencial para la eficiencia de la «cubierta plana». Aquí están las medidas a seguir para evitar problemas a lo largo del tiempo:

• Inspecciones regulares: programar inspecciones regulares para detectar posibles daños o signos de deterioro. Estas inspecciones deben centrarse en las juntas y sistemas de drenaje;
• Reparaciones oportunas: cualquier daño debe repararse de manera oportuna para evitar que se extienda y cause daños mayores. Las reparaciones pueden incluir la sustitución de partes de la membrana impermeable o la corrección de las pendientes de drenaje;
• Limpieza de los desagües: mantener los sistemas de drenaje limpios y libres de escombros para asegurar un drenaje efectivo;
• Mantenimiento preventivo: programar el mantenimiento preventivo, que puede incluir la sustitución periódica de la membrana impermeable o la actualización del aislamiento térmico;
• Seguimiento de las condiciones climáticas: estar al tanto de las condiciones climáticas locales, especialmente de las precipitaciones intensas o condiciones climáticas extremas, que podrían requerir acciones preventivas.

En resumen, el diseño, la construcción y el mantenimiento de una «cubierta plana» requieren atención a los detalles, el uso de materiales de alta calidad y la programación de intervenciones periódicas de mantenimiento. Una «cubierta plana» bien diseñada y bien cuidada puede ofrecer una larga vida útil y proteger el edificio contra las infiltraciones de agua y los daños causados por el agua.

Los beneficios del BIM en el diseño y mantenimiento de una cubierta plana

El uso de la metodología BIM en el diseño y mantenimiento de una «cubierta plana» ofrece numerosas ventajas significativas. El BIM es un enfoque avanzado para la gestión de datos e información durante todo el ciclo de vida de un edificio, que incluye diseño, construcción y mantenimiento. Así es como el BIM puede aplicarse de manera efectiva:

• Visualización en 3D: el BIM permite la creación de modelos tridimensionales detallados de la «cubierta plana». Estos modelos permiten a todos los profesionales involucrados visualizar el proyecto de manera más precisa, identificando posibles problemas de diseño o compatibilidad entre los diferentes sistemas antes de la construcción;
• Análisis y simulaciones: con el BIM, es posible llevar a cabo análisis y simulaciones avanzadas para evaluar el rendimiento de la «cubierta plana». Por ejemplo, se pueden evaluar el aislamiento térmico, realizar análisis de carga para el cálculo del entarimado o prever el comportamiento de la cubierta en diversas condiciones climáticas;
• Documentación precisa: el BIM produce documentación detallada, incluyendo planos (secciones, gráficos detallados, etc.), especificaciones y listas de materiales. Esta documentación es esencial para garantizar que la construcción de la «cubierta plana» se realice según las especificaciones y también puede utilizarse con fines de cumplimiento normativo;
• Mantenimiento preventivo: después de la construcción, el BIM puede seguir utilizándose para la gestión del mantenimiento. Los datos sobre las condiciones de la «cubierta», los programas de mantenimiento y los registros de intervenciones pasadas pueden integrarse en el modelo BIM, simplificando la planificación y ejecución de actividades de mantenimiento preventivo;
• Reducción de costes y tiempos: el BIM contribuye a reducir los costes y tiempos de diseño y construcción mediante la optimización de los procesos y una mejor gestión de los recursos;
• Sostenibilidad: el BIM puede utilizarse para evaluar el impacto ambiental de la «cubierta plana», contribuyendo así al diseño de soluciones más sostenibles desde el punto de vista energético y ecológico.

Conclusión

En resumen, el uso del BIM en el diseño y mantenimiento de una «cubierta plana» permite una gestión más eficaz del proyecto, reduce los riesgos de errores o problemas durante el ciclo de vida del edificio y ofrece una mayor transparencia y control en todos los aspectos, desde el diseño inicial hasta el mantenimiento a largo plazo.