Los techos metálicos de baja pendiente tienen geometrías simples, y son más fáciles y menos costosos de instalar que los tejados de pendiente media o pronunciada. Las cubiertas metálicas de baja pendiente requieren menos material, lo que reduce la carga total sobre la estructura del edificio. Los tejados de pendiente baja no son totalmente planos, su pendiente suele oscilar entre 1/4:12 y 3:12. La pendiente mínima del tejado metálico depende del perfil del tejado, del diseño del edificio, del clima y de la ubicación del lugar. Normalmente, los almacenes de una sola planta y los edificios metálicos prediseñados utilizan sistemas de tejados metálicos de pendiente baja.
Jim Bush, vicepresidente de ventas de ATAS International, Allentown, Pa., cree que los edificios grandes con tramos de pendiente larga suelen ser las mejores aplicaciones para los tejados de pendiente baja, ya que la altura total del edificio puede minimizarse con los sistemas de pendiente baja. Frank Resso, PE, presidente de Resso Engineering, Newnan, Georgia, está de acuerdo y dice que (generalmente) los tejados metálicos de pendiente baja tienden a utilizarse en edificios de mayor superficie total con tramos largos desde el alero hasta la cumbrera, para reducir la altura total del tejado y minimizar los requisitos estructurales de la estructura de soporte. «Los edificios con tejados metálicos de baja pendiente tienden a preocuparse más por el rendimiento del sistema que por el beneficio estético que una línea de tejado más visual podría promover», dice Resso. «Desde el punto de vista del presupuesto y de la estética, las readaptaciones de cubiertas planas construidas (BUR) a metálicas son las principales candidatas para las cubiertas metálicas de baja pendiente».
Charlie Smith, director nacional de recuperación de McElroy Metal, Bossier City, La., afirma que las mejores instalaciones de pendiente baja se realizan en edificios de forma cuadrada sin limites ni valles, con dimensiones que permiten longitudes de panel de una sola carrera sin escalones. «El encofrado de obra con el panel y la grapa correctos puede permitir tramos sencillos de hasta 300 pies», afirma. «Las estructuras convencionales con una cubierta de acero con instalación rígida bajo la cubierta metálica ofrecen los mejores resultados. Los edificios metálicos de marco abierto con aislamiento de batea son los más comunes, pero crean la mayoría de los desafíos de impermeabilización e instalación durante la instalación inicial. La pendiente de media pulgada es mucho mejor que la de 1/4 de pulgada. Con una pendiente de 1/4 de pulgada hay demasiadas posibilidades de que el agua se estanque, debido a las irregularidades de la estructura, especialmente cerca del alero. La estructura de un edificio metálico está diseñada para tener un tejado metálico porque el tejado metálico canaliza el flujo de agua y mantiene una carga igual en toda la estructura. La clave aquí es que el agua permanece canalizada lo que mantiene la igualdad de carga de las correas.»
Potencial de agua estancada
Para evitar daños, los tejados de baja pendiente deben estar correctamente diseñados e instalados para desviar la humedad en forma de lluvia, nieve, condensación y hielo fuera del edificio. El agua estancada se introducirá en el edificio por las juntas, los puntos de fijación y las penetraciones.
«Los detalles de las cubiertas de pendiente baja deben incorporar elementos impermeables dentro de su diseño para acomodar el potencial de agua estancada», dice Bush. «Se utiliza una gran cantidad de sellador en todos los detalles para garantizar la estanqueidad. Los tejados de pendiente pronunciada se basan en los principios de evacuación del agua y normalmente dependen de más canales de desviación dentro de los conjuntos de tapajuntas».
Resso coincide en que los tejados metálicos de pendiente baja difieren de los de pendiente pronunciada en que la resistencia a la infiltración del agua a través de las juntas de los paneles es un aspecto aún más crucial del diseño del sistema. «Muchas veces, la pendiente baja viene dictada por la geometría del edificio: zonas de tejado de gran anchura que simplemente deben tener una pendiente más baja para limitar la altura total del tejado/edificio como cuestión práctica», dice. «Así, las cubiertas metálicas de baja pendiente se caracterizan por tener paneles metálicos de gran longitud que dirigen un gran volumen de lluvia, y por drenar esa agua a una velocidad más lenta debido a la superficie comparativamente más plana del tejado. Todo ello conlleva un riesgo mucho mayor de que la carpintería metálica se inunde -incluso se sumerja- en el agua.»
Snap Together Versus Seamed
Aunque algunos paneles de tejado con costura a presión o con fijación a través, Aunque algunos paneles de tejado solapados se utilizan en tejados metálicos de poca pendiente en aplicaciones no críticas, el método preferido es utilizar un sistema de costura mecánica que a menudo incorpora selladores dentro del diseño de la costura. «Los sistemas con costura mecánica se basan en los múltiples pliegues de metal con el sellador para crear un diseño de junta resistente a la intemperie», dice Bush. «Las costuras también están elevadas por encima de la superficie del tejado, normalmente 5 cm o más, para minimizar la posibilidad de que el agua estancada intente penetrar en las costuras». Los principios de diseño de las uniones a presión se basan en la pendiente para expulsar el agua y no se consideran diseños de uniones resistentes a la intemperie.» Los paneles unidos a presión no tienen el mismo nivel de sellado por compresión en la costura después de la instalación que un panel con costura mecánica. Alex R. Detmer, gerente de servicios técnicos de campo de Kingspan Insulated Panels, Deland, Florida, afirma que el sellado con una cerradora aprieta la costura completamente.
Resso subraya que este sellador de costuras debe aplicarse en fábrica. «El sellador instalado en la obra, ya sea manualmente o a máquina, puede ser inconsistente y puede verse perjudicado por la suciedad y los residuos si se instala en un entorno exterior no controlado», añade. Además, «los paneles a presión que están diseñados para ir sobre marcos abiertos, se comprimen mientras se encajan, pero se relajan una vez que el encaje del panel está completo, aflojando el sello de compresión», dice Smith. «Cuando hace frío en el exterior, muchas veces el sellador es muy difícil de comprimir, por lo que dificulta el encaje de la costura de forma adecuada». Ha habido al menos un pleito importante por el uso de paneles unidos a presión sobre marcos abiertos en pendientes bajas.» Resso cita la norma de ensayo ASTM E2140, que se desarrolló en gran parte con la intención de establecer un punto de referencia de rendimiento para los sistemas de paneles instalados en una pendiente baja, incluidos los sistemas que pueden estar potencialmente sujetos a que las costuras de los paneles se sumerjan en el agua durante eventos de tormentas fuertes.
Prevención de la infiltración
Aparte de aumentar la pendiente del tejado en el diseño, ¿qué se puede hacer para prevenir el encharcamiento y la infiltración de agua en tejados metálicos de baja pendiente? Detmer sugiere asegurarse de que se eliminan los solapamientos en los que un panel se solapa con otro. «Un panel de una sola gota desde la cumbrera hasta el alero eliminará muchos problemas de fugas», añade. «Además, aplicar el sellador adecuado en la zona apropiada con el cordón del tamaño adecuado ayudará definitivamente».»
Ben King, director de contratos de Kingspan Insulated Panels, también subraya la importancia del sellador y cómo lo aplicas para el sellado de aire y agua. «Esto es crítico para establecer, ya que la naturaleza aislada del producto separa dos ambientes que podrían condensar agua si no permanecen separados.»
La atención a la colocación del sellador dentro de los diseños de tapajuntas es, de hecho, una preocupación de instalación crítica en los techos metálicos de baja pendiente. Debido a que los tejados metálicos de pendiente baja tienen una mayor probabilidad de que el viento retenga el agua en el tejado y de que el agua se mantenga contra los tapajuntas de terminación, todos los detalles de los tapajuntas, incluyendo el alero, el rastrillo, la cumbrera, el muro de cabecera, la pared lateral y los detalles de penetración, deben ser estancos. «Para lograr esto, esas condiciones requerirán el uso de sujetadores expuestos que sostengan dos o tres capas de metal juntas con cinta selladora de butilo comprimida entre ellas», agrega Smith.
Smith cree que debido a que la posibilidad de que el agua pase por encima de las costuras tiene una probabilidad mucho mayor en los techos de pendiente baja que en los de pendiente más pronunciada -especialmente a medida que aumenta la longitud del recorrido desde el alero hasta la cresta- puede ser necesario un sistema de techo estructural e hidrostático con detalles de instalación hidrostáticos. «Los sistemas estructurales están diseñados para ir sobre un armazón abierto y la hidrostática significa que son herméticos», dice. «Además, la mayoría de los paneles estructurales asimétricos requerirán un sellado adicional de tubos aplicado sobre el terreno alrededor del clip para que sean estancos. En la mayoría de los casos, el sellado de la costura se aplica en fábrica en la costura y en el interior del clip. Todavía hay una ruptura en el sellador alrededor del clip que tiene que ser abordado con sellador aplicado en el campo.»
Consejos para pendientes bajas
Smith ha participado en la recuperación de millones de pies cuadrados de techos metálicos de pendiente baja y ha desarrollado muchas soluciones creativas para los problemas recurrentes que ha visto. Sus consejos para una instalación exitosa de techos metálicos de pendiente baja incluyen:
– Eliminar los traslapos de los extremos si es posible, utilizando un panel formado en el sitio si la distancia desde el alero hasta la cresta es más larga de lo que se puede enviar.
– Eliminar el canalón interno-para obtener mejores resultados, el agua debe salir del extremo de los paneles hacia un canalón externo.
– Si hay valles en un tejado metálico de pendiente baja, éstos deben quedar por debajo del plano del tejado; en la mayoría de los casos, esto se puede hacer utilizando un clip alto.
– Si hay condiciones de cadera o valle, utilice un panel de nervio vertical, ya que proporciona la mayor flexibilidad durante y después de la instalación en tejados metálicos de pendiente baja.
– Para los bordes, utilice detalles de bordes hidrostáticos que se colocan en el tejado. No instale un bordillo por encima/sobre que se instale después de la instalación del tejado o un bordillo por debajo/bajo que se instale antes de la instalación del tejado.
Durante la instalación, Resso aconseja ser especialmente cuidadoso para limitar el tráfico de pies en el techo, incluso durante el sellado, porque caminar en el techo puede causar depresiones localizadas que pueden recoger el agua. «El tránsito innecesario de personas puede causar la separación entre el material de cierre de la cumbrera y la parte plana del panel del tejado», dice.
Para que la instalación de la cubierta metálica de baja pendiente tenga éxito, Mark Graham, vicepresidente de servicios técnicos de la National Roofing Contractors Association, Rosemont, Illinois, aconseja que los instaladores conozcan perfectamente los requisitos de los fabricantes de paneles metálicos. «El instalador debe seguir y respetar las instrucciones de los fabricantes», dice. «Hay diferencias significativas entre los distintos fabricantes de paneles. Haga sus deberes y compruebe las configuraciones de los paneles. La instalación de cada fabricante es un poco diferente. Investigue y califique por adelantado». Bush está de acuerdo, diciendo que los detalles recomendados por los fabricantes durante el proceso de instalación tendrán en última instancia la responsabilidad general del diseño de la estanqueidad del edificio. «Si no se siguen sus detalles recomendados, se anulará cualquier garantía asociada al proyecto», advierte.
