Losa de cubierta: elecciones, ventajas e importancia en la construcción

Una losa de cubierta no es simplemente un techo, es la clave de la protección contra los agentes atmosféricos y el confort de los ocupantes de un edificio. Aprendamos más sobre este componente fundamental en la edificación.

El diseño de una losa de cubierta representa un desafío crucial. No se trata solo de crear un elemento estético que corone el edificio, sino de intervenir en un componente fundamental que incide directamente en la seguridad, la eficiencia energética y la comodidad de los ocupantes.

La elección de los materiales, la distribución de las cargas, la impermeabilización y el aislamiento térmico son solo algunas de las variables críticas a considerar.

En este artículo hablaremos de la losa de cubierta, identificando las ventajas del BIM y de los software BIM como herramientas invaluables para abordar los desafíos de este proceso complejo.

Fase ejecutiva para la construcción de una losa de cubierta

¿Qué es una losa de cubierta?

Las losas son componentes esenciales en las estructuras de los edificios, ya que cumplen una doble función de soporte y separación entre los diferentes niveles. Además de su función estructural, las losas sirven como techo para el nivel inferior y como base para el suelo del nivel superior.

La losa de cubierta, simplemente llamada «tejado», es la parte final de un edificio y cumple la doble función de sostener y separar el interior del exterior. Además, es un elemento central en el diseño de edificios, con un impacto significativo en la calidad, la seguridad y la sostenibilidad de la construcción. Por lo tanto, comprender a fondo su función y la importancia de las elecciones adecuadas es crucial para diseñar edificios de alta calidad.

A continuación, mencionaré algunos de los aspectos más relevantes a considerar:

Eficiencia energética: La losa de cubierta contribuye a la eficiencia energética del edificio gracias al aislamiento térmico. Un buen aislamiento reduce la pérdida de calor en invierno y el sobrecalentamiento en verano, reduciendo los costos energéticos y mejorando la comodidad de los ocupantes;
Impermeabilización: Una impermeabilización adecuada protege el edificio de la humedad y las infiltraciones de agua, previniendo daños estructurales y la formación de moho;
Comodidad de los ocupantes: Una losa de cubierta bien diseñada contribuye a la comodidad de los ocupantes, garantizando una temperatura interna estable, reduciendo los ruidos exteriores y ofreciendo un entorno más agradable;
Sostenibilidad: La elección de materiales puede influir en el impacto ambiental del edificio. Materiales sostenibles y técnicas de construcción ecológicas pueden mejorar la sostenibilidad global del proyecto.

Continúa leyendo y descubre las particularidades de este elemento arquitectónico.

Losa de Cubierta Inclinada y Plana

Entrando en detalle, podemos hacer una primera distinción entre las tipologías de las losas de cubierta. Veamos ahora la diferencia según la inclinación.

Podemos tener dos tipos de cubiertas: inclinadas y planas.

Losa de Cubierta Inclinada

Las características principales son:

estructura inclinada: se caracteriza por una estructura inclinada con dos o más pendientes que convergen en el centro o en un punto más alto del techo. Esta inclinación crea un diseño diferente según el número y la forma de las pendientes;
desagüe natural: la pendiente del techo permite un drenaje natural de las aguas pluviales. El agua fluye hacia abajo a lo largo de las pendientes y se recoge en canalones y desagües que la alejan de la estructura del edificio;
amplia variedad de diseños: ofrecen una amplia gama de diseños y estilos. Pueden tener pendientes muy pronunciadas o más moderadas, según las preferencias estéticas y las necesidades estructurales y climáticas del edificio;
amplios espacios interiores: la estructura de las pendientes crea espacios interiores amplios debajo del techo que se pueden utilizar como espacios habitables o de almacenamiento.

Losa de Cubierta Plana

A diferencia de las cubiertas inclinadas, las cubiertas planas presentan las siguientes características:

estructura horizontal: la losa de cubierta plana se caracteriza por una estructura horizontal con una leve pendiente o ninguna pendiente evidente. La superficie del techo generalmente está revestida con material impermeabilizante y/o diferentes tipos de revestimientos (por ejemplo, pavimentos);
drenaje: el drenaje del agua de lluvia es un poco más complejo de manejar en comparación con las estructuras inclinadas, debido a la pendiente mucho más baja. Sin embargo, con un diseño y ejecución cuidadosos, es posible evitar estancamientos de agua y, por lo tanto, daños significativos en la estructura;
accesibilidad y uso: a diferencia de los techos inclinados, las losas planas suelen ser más accesibles y se pueden utilizar para fines específicos, como la instalación de unidades de HVAC, paneles solares o como terraza accesible;
diseño moderno: las losas de cubierta plana a menudo se asocian con edificios modernos y minimalistas. Ofrecen una sensación de linealidad y limpieza en el diseño arquitectónico;
impermeabilización crucial: debido a la superficie plana, la impermeabilización es de extrema importancia en las losas planas para prevenir infiltraciones de agua y daños estructurales. Estos techos deben estar equipados con un sistema impermeable altamente eficaz.

Ambos tipos de losa de cubierta se pueden diseñar fácilmente con la ayuda de un software diseño arquitectónico 3D que te permite realizar todas las evaluaciones necesarias. Además, siempre puedes ver en tiempo real el resultado de tu trabajo aprovechando la Realidad Virtual inmersiva o con la ayuda del Renderizado en Tiempo Real.

Tejado a dos aguas y tejado plano

Los diferentes tipos de losa de cubierta

Otro aspecto que se puede tener en cuenta para la categorización de las cubiertas es el material con el que se componen sus estructuras. La elección del tipo adecuado de losa es crucial, ya que afecta al rendimiento y las características del edificio. Aquí hay un análisis de los diferentes tipos de losa de cubierta disponibles:

Losa de Cubierta de Hormigón Armado

La losa de cubierta de hormigón armado es una de las opciones más populares para una amplia variedad de proyectos. Su construcción implica el uso de elementos llamados bovedillas, hechos de ladrillo. Estos fueron diseñados para llenar los espacios vacíos entre las nervaduras de la propia estructura y así aligerarla. Colocadas en la parte inferior de la losa, se disponen alternadamente junto con vigas de hormigón armado, que están conectadas en la parte superior por una losa de hormigón.

Esto permite reducir la cantidad de hormigón utilizado en la construcción. De este modo, se obtiene una losa más ligera con un mejor rendimiento en términos térmicos y acústicos en comparación con una estructura monolítica.

Además, las bovedillas contribuyen a crear una superficie inferior perfectamente plana, facilitando la aplicación de yeso y reduciendo la necesidad de encofrados en la fase de construcción.

El uso de este sistema es común en edificios residenciales y comerciales, ya que presenta las siguientes ventajas:

resistencia: las losas de cubierta de hormigón armado son conocidas por soportar cargas pesadas, lo que los hace adecuados para edificios de diferentes tipos y tamaños;
durabilidad: gracias a la naturaleza duradera de los materiales, estas losas requieren poco mantenimiento a lo largo de los años.

Losa de Cubierta de Madera

La losa de cubierta de madera es la elección preferida para aquellos que buscan un ambiente cálido y natural. Este tipo de losas ofrece un aislamiento térmico eficaz y una estética agradable. Es especialmente adecuada para edificios residenciales, donde la sensación de calidez y comodidad es prioritaria. Las palabras clave a considerar incluyen:

Estética: Una de las características más evidentes y apreciadas de una «losa de cubierta» de madera es su «estética natural». La madera aporta un aspecto cálido y acogedor a los interiores, que se adapta bien a una amplia gama de estilos arquitectónicos, desde diseños modernos hasta los más tradicionales;
Aislamiento Térmico: la madera ofrece una ventaja significativa en términos de «aislamiento térmico». Gracias a sus propiedades aislantes intrínsecas, la madera contribuye a mantener una temperatura interna estable en el edificio. Esto significa que en invierno, el calor se retendrá, reduciendo la necesidad de calefacción, mientras que en verano, el calor exterior se rechazará, contribuyendo a mantener los espacios frescos y confortables. Este efecto es particularmente valioso para la eficiencia energética del edificio .Reduce costes energéticos y mitiga el impacto ambiental;
Confort: El ambiente creado por una «losa de cubierta» de madera a menudo se percibe como «acogedor y confortable». El calor natural de la madera y su textura táctil contribuyen a crear un espacio que invita a la relajación y al bienestar. Este aspecto es importante en edificios residenciales, donde la sensación de comodidad es esencial. Además, la madera tiene la capacidad de «reducir el eco y el efecto de reverberación del sonido», contribuyendo a crear entornos acústicamente más confortables.

Losa de Cubierta de Acero

Esta es un tipo de estructura generalmente utilizada para edificios prefabricados y para cubrir espacios con luces amplias (como en el caso de grandes edificios industriales). Se utiliza ampliamente en la construcción debido a sus excepcionales propiedades mecánicas y de resistencia. Las características principales de una cubierta de acero son:

Resistencia y Durabilidad: El acero es conocido por su «elevada resistencia y durabilidad». Puede soportar cargas pesadas y es adecuado para soportar el peso de cubiertas, estructuras accesorias y cargas ambientales como la nieve o el viento;
Ligereza: A pesar de su resistencia, el acero es relativamente ligero en comparación con otros materiales de construcción como el hormigón armado. Esta característica facilita el transporte y la instalación de los componentes;
Flexibilidad: El acero ofrece una notable «flexibilidad de diseño». Puede utilizarse para crear una variedad de formas y estilos de cubierta, desde lo clásico hasta lo moderno. Esto es especialmente útil para diseñadores que buscan soluciones innovadoras para sus proyectos;
Rapidez de Construcción: El uso del acero en las cubiertas puede acelerar el proceso de construcción, ya que los componentes de acero pueden prefabricarse y ensamblarse en el lugar. Esta velocidad puede reducir costes de mano de obra y acelerar la entrega de proyectos;
Mantenimiento Mínimo: suelen requerir un «mantenimiento mínimo» a lo largo del tiempo. Su durabilidad intrínseca reduce la necesidad de reparaciones o reemplazos frecuentes;
Compatibilidad con Tecnologías Avanzadas: El acero es compatible con una serie de tecnologías avanzadas, como la instalación de paneles solares o sistemas de recolección de aguas pluviales.

Para obtener más información sobre los tipos de cubiertas y sus características, puedes leer el siguiente artículo en profundidad «Cómo diseñar una cubierta: líneas guía y 4 consejos útiles«.

Impermeabilización en la Losa de Cubierta

La impermeabilización de la «losa de cubierta» es un aspecto crítico en la construcción de edificios. Esto porque protege la estructura subyacente de las inclemencias del tiempo, la humedad y las infiltraciones de agua. Una correcta impermeabilización asegura la durabilidad y seguridad del edificio.

Así es cómo se lleva a cabo la impermeabilización en la «losa de cubierta»:

1. Preparación de la superficie

Antes de aplicar cualquier material impermeabilizante, es esencial preparar cuidadosamente la superficie de la «losa de cubierta». Esto puede implicar la eliminación de escombros, antiguos revestimientos o materiales dañados. La superficie debe estar limpia, lisa y libre de grietas o irregularidades.

2. Elección del material impermeabilizante

Existen varias opciones de materiales impermeabilizantes para elegir. Algunos de los más comunes incluyen membranas bituminosas, membranas de PVC, membranas de EPDM y materiales líquidos como el poliuretano. La elección del material depende de las necesidades específicas del proyecto, el clima local y el presupuesto.

3. Aplicación de las Membranas

Las membranas impermeabilizantes se aplican sobre la superficie de la «losa de cubierta». Esto se puede hacer en una o varias capas, según las especificaciones del material y las condiciones del proyecto. Es esencial seguir las instrucciones del fabricante para una aplicación correcta.

4. Sellado de juntas y detalles

Las juntas y detalles críticos, como las áreas alrededor de los canalones, ventanas o estructuras penetrantes.

5. Prueba de impermeabilización

Después de la aplicación de los materiales impermeabilizantes, se recomienda realizar pruebas de impermeabilización para verificar la efectividad del sistema. Estas pruebas pueden incluir el uso de agua a presión u otros procedimientos específicos para asegurarse de que no haya fugas o defectos en la impermeabilización.

6. Protección mecánica

En algunos casos, se añade una protección mecánica sobre el material impermeabilizante para prevenir daños físicos durante el mantenimiento o el uso. Esta protección puede consistir en capas de grava u otros materiales similares.

7. Mantenimiento periódico

Incluso si una losa de cubierta ha sido impermeabilizada correctamente, es importante llevar a cabo un mantenimiento periódico. Esto puede incluir la inspección de las membranas, la limpieza de los canalones y la reparación oportuna de cualquier daño.

8. Cumplimiento de regulaciones locales

Es fundamental cumplir con las regulaciones locales y las pautas de construcción relacionadas con la impermeabilización de techos. Estas regulaciones pueden variar de una región a otra y deben seguirse cuidadosamente para garantizar la conformidad y la seguridad estructural.

Impermeabilización de losas de cubierta

Aislamiento térmico en la losa de cubierta

El aislamiento térmico en la losa de cubierta es una estrategia avanzada de aislamiento térmico utilizada en la construcción moderna para mejorar significativamente la eficiencia energética de los edificios. Esta técnica implica la aplicación de capas de material aislante en la superficie de la losa de cubierta con el fin de minimizar la pérdida de calor y, en consecuencia, mejorar la comodidad térmica interior. Aquí hay un análisis detallado de los principales aspectos del aislamiento térmico en la losa de cubierta:

Explicación del aislamiento térmico

El aislamiento térmico es un sistema que busca crear una barrera térmica continua alrededor del edificio, mejorando así su capacidad de retención térmica. Cuando se aplica en la losa de cubierta, este proceso implica la instalación de capas de material aislante en la superficie del techo. La superficie puede ser interna o externa, dependiendo de la tecnología utilizada y la inversión económica realizada. Estas capas pueden estar compuestas de materiales aislantes tradicionales como:

lana de vidrio,
lana de roca,
poliestireno expandido
otros materiales aislantes más avanzados.

El aislamiento térmico evita que el calor se disipe del edificio durante el invierno o que el calor exterior penetre durante el verano. Este proceso crea una barrera altamente eficiente que contribuye a mantener una temperatura interior cómoda y estable.

Beneficios del aislamiento térmico

La aplicación de aislamiento térmico en la losa de cubierta conlleva una serie de beneficios significativos:

reducción de los costes energéticos: uno de los principales beneficios es la notable reducción de los costes de calefacción y refrigeración del edificio. Dado que el calor se retiene de manera más eficiente en invierno y se rechaza en verano, el edificio requiere menos energía para mantener una temperatura interior cómoda;
mejora de la comodidad térmica: gracias al aislamiento térmico, los espacios interiores permanecen más estables en cuanto a temperatura, evitando fluctuaciones térmicas y el malestar térmico. Los ocupantes disfrutan de una mayor comodidad dentro del edificio;
sostenibilidad ambiental: con la reducción del consumo energético, el aislamiento térmico contribuye a la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero y a la mejora de la eficiencia energética general del edificio, promoviendo la sostenibilidad ambiental;
mejora de la comodidad acústica: en muchos casos, el aislamiento térmico también puede mejorar la comodidad acústica dentro del edificio, reduciendo el ruido procedente del exterior.

Para este trabajo, es importante mantener siempre bajo control los valores de transmitancia y el diagrama de Glaser para evitar la formación de condensación e ineficiencia de los elementos. Esto se puede lograr mediante el uso de software de simulación y análisis de energía dinámica, herramientas dedicadas a este tipo de trabajo que son muy útiles para estas necesidades.

Análisis de cargas en la losa de cubierta y diseño de la estructura portante

El análisis de cargas en la losa de cubierta es un proceso fundamental que implica la evaluación precisa de la distribución de pesos y fuerzas que actúan sobre la estructura de la cubierta de un edificio. Este proceso es esencial para garantizar que la losa sea capaz de soportar cargas y tensiones sin comprometer su integridad estructural. Todo este proceso se simplifica en gran medida gracias al uso de software de análisis estructural que te brinda la capacidad de llevar a cabo el diseño de edificios nuevos y existentes en hormigón armado, mampostería, acero y madera.

Ahora veamos en detalle lo que involucran estas etapas.

Análisis de cargas

La distribución de cargas en la losa de cubierta está influenciada por varios factores:

Peso de la estructura: La propia estructura del techo, incluyendo vigas, pilares y paneles, representa una carga estática en la losa. Este peso debe distribuirse de manera uniforme para evitar puntos de estrés elevados.
Carga de nieve: Es necesario considerar la carga de nieve acumulada en el techo durante el invierno, especialmente en regiones propensas a nevadas. Esta carga puede variar considerablemente según el clima local y debe calcularse con precisión.
Presión del viento: El viento ejerce una presión dinámica sobre el techo, que varía según la velocidad del mismo y la forma del edificio. Esta carga debe considerarse para evitar que el viento levante o dañe el techo.
Peso relacionado con el uso: Si el techo alberga equipos, paneles solares o se utiliza con fines específicos, como una terraza accesible, el peso adicional debe calcularse y distribuirse adecuadamente.
Cargas concentradas: En algunas situaciones, puede haber cargas concentradas, como estructuras o equipos especialmente pesados. Estas cargas requieren una distribución especial para garantizar que la losa pueda soportarlas sin comprometer su integridad estructural.

Estructura portante

Después de esta etapa fundamental para conocer la cantidad y la naturaleza de las cargas a soportar, el técnico a cargo procede al diseño de la estructura portante. Esta etapa implica, en cambio:

Determinación de las cargas máximas: Los ingenieros calculan las cargas máximas que la losa de cubierta debe soportar según los factores mencionados anteriormente. Estos cálculos incluyen análisis estáticos y dinámicos.
Selección de materiales estructurales: Según las cargas previstas, se eligen los materiales estructurales apropiados para la losa de cubierta, asegurándose de que puedan resistir esas cargas.
Diseño de la estructura: los técnicos responsables diseñan la estructura portante que compone el techo, asegurándose de que esté dimensionada adecuadamente para distribuir las cargas de manera uniforme y prevenir el colapso.
Verificación de la seguridad estructural: finalmente, se realizan análisis detallados para asegurar que la estructura de la losa de cubierta cumpla con los requisitos de seguridad estructural y las regulaciones locales.

Conclusión

El diseño y análisis de las losas de cubierta son un arte y una ciencia complejos, con muchas variables a considerar para garantizar la seguridad y eficiencia de los edificios modernos.

Sin embargo, con la llegada del Building Information Modeling y todos los software BIM, este proceso ha evolucionado, creando nuevas oportunidades y soluciones innovadoras.