1
La cubierta aislada
Soluciones flexibles yduraderas con
poliestireno extruido (XPS)
MR Jan 2006
Carlos Castro, arquitecto
MR Jan 2006
EL ABRIGO DEL POBRE: Este inmenso universo que nos maravilla es la casa del pobre…Tiene por bóveda la celeste y comunica con la asamblea de los dioses… Sin embargo, elpobre pide una casa …. (Y) Sabe que cuando se emplean materiales durables, la arcilla deltiempo los cimenta …
Ledoux, Claude Nicolas (1736-1806). L'architectureconsidérée sous le rapport de l'art, desmoeurset de la législation.
2
Temario Introducción:
Cubierta y eficiencia energética: orden de magnitud de cifras Cubierta en la reglamentación energética
Cubierta plana convencional e invertida: Tipos de cubierta plana convencional Cubierta invertida Requisitos para el aislante en cubierta invertida Durabilidad cubierta invertida- ejemplos Sistemas de cubierta invertida
No transitable (grava) Rehabilitación de cubierta Transitable: baldosa aislante Transitable: parking Cubierta ajardinada / vegetal
MR Jan 2006
LA CUBIERTA AISLADA:SOLUCIONES CON XPS
Se consume energía en exceso:el caso europeo y el caso español
Un 41% de la energía que se consume enEuropa es debida a los edificios.
En España:
• 14,50 millones de viviendas son anteriores aNBE CT 79 sin aislar
• 11,45 millones de viviendas son posterioresa NBE CT 79, pero anteriores a CTE HE-1 pobremente aisladas
El control de la demanda de energía en los edificios es
la BASE para una CONSTRUCCION SOSTENIBLE
CUBIERTA Y EFICIENCIA ENERGÉTICA:ORDEN DE MAGNITUD DE CIFRAS
3
CUBIERTA Y EFICIENCIA ENERGÉTICA:ORDEN DE MAGNITUD DE CIFRAS
1.300.000
4.650.000
8.550.000
6.500.000
4.950.000
450.000
5.950.000
14.500.000
21.000.000
25.950.00026.400.000
0
5.000.000
10.000.000
15.000.000
20.000.000
25.000.000
30.000.000
1900 1920 1940 1960 1980 2000 2007 2010
Número viviendas(período)
Número viviendas(acumulado)
Viviendas en España: 1900-2010
NBE CT 79 CTE HE1
CUBIERTA Y EFICIENCIA ENERGÉTICA:ORDEN DE MAGNITUD DE CIFRAS
Viviendas en España: 1900-2010Fuente para pasar de número de viviendas a superficie de cubierta:
4
CUBIERTA Y EFICIENCIA ENERGÉTICA:ORDEN DE MAGNITUD DE CIFRAS
50.089.000
179.164.500
329.431.500
250.445.000
190.723.500
17.338.500
229.253.500
558.685.000
809.130.000
999.853.500 1.017.192.000
0
200.000.000
400.000.000
600.000.000
800.000.000
1.000.000.000
1.200.000.000
1900 1920 1940 1960 1980 2000 2007 2010
Superficiecubierta en m2(período)
Superficiecubierta en m2(acumulada)
Viviendas en España: 1900-2010. Superficie de cubierta[mediade 38,53 m2
de cubierta porvivienda]
NBE CT 79 CTE HE1
Ejemplo de orden de magnitud:
• Viviendasanterioresa NBE CT-79
• Superficie de cubierta: 558.685.000 m2
• Valor U medio sin aislar: 1.8 W/m2·K
• Valor U medio propuesto: 0.35 W/m2·K
• Mejora en rehabilitación: 1,45 W/m2·K (1.8 0.35)
• Salto térmico medio en España para período nov.-marzo
(3624 horas): 20-10= 10 oC
• Reduccióndemanda:
3624 horas x 558.685.000 m2 x 10 oC x 1,45 W/m2·K =
= 29.357.779.380 kWh= 2.935.777.938 litros de gasóleo =
= 2.935.778 m3 de gasóleo
• Multiplicando por 0.85 2.495.411 toneladas de gasóleo
ahorradas en cada período de calefacciónanual…………
CUBIERTA Y EFICIENCIA ENERGÉTICA:ORDEN DE MAGNITUD DE CIFRAS
5
Ejemplo de orden de magnitud:
• Viviendasentre NBE CT-79 y CTE HE-1
• Superficie de cubierta: 441.168.500 m2
• Valor U medio pobremente aislado: 0.8 W/m2·K
• Valor U medio propuesto: 0.35 W/m2·K
• Mejora en rehabilitación: 0,45 W/m2·K (0.8 0.35)
• Salto térmico medio en España para período nov.-marzo
(3624 horas): 20-10= 10 oC
• Reduccióndemanda:
3624 horas x 441.168.500 m2 x 10 oC x 0,45 W/m2·K =
= 7.194.575.898kWh= 719.457.590 litros de gasóleo =
= 719.457 m3 de gasóleo
• Multiplicando por 0.85 611.539 toneladas de gasóleo
ahorradas en cada período de calefacciónanual…………
CUBIERTA Y EFICIENCIA ENERGÉTICA:ORDEN DE MAGNITUD DE CIFRAS
Temario Introducción:
Cubierta y eficiencia energética: orden de magnitud de cifras Cubierta en la reglamentación energética
Cubierta plana convencional e invertida: Tipos de cubierta plana convencional Cubierta invertida Requisitos para el aislante en cubierta invertida Durabilidad cubierta invertida- ejemplos Sistemas de cubierta invertida
No transitable (grava) Rehabilitación de cubierta Transitable: baldosa aislante Transitable: parking Cubierta ajardinada / vegetal
MR Jan 2006
LA CUBIERTA AISLADA:SOLUCIONES CON XPS
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ANTECEDENTES CTE HE1: Directiva 2002/91/CEsobre Eficiencia Energética de los Edificios
Objetivos: Reducir uso de la energía en edificación, que es:
En Europa: 40% (EC Green Paper, 1998)En España: > 28% (IDAE)
Reducir las emisiones de gases con efectoinvernadero (en Europa: ~ 800 MM Tm)
Armonizar legislaciones de los Estados europeos
Medidas:Metodología común de cálculo, requisitos mínimos Promover la Certificación Energética Inspecciónperiódicade calderas
Potencial de ahorro (2012): En Europa: 22% En España (IDAE): 30-40%
Transposición a las legislaciones nacionales (4 -enero-2006) En España: CTE HE + RITE + Certificación Energética.
CUBIERTA YREGLAMENTACIÓN ENERGÉTICA
Zona invernal D: Álava, Albacete, Ciudad Real, Cuenca, Guadalajara, Huesca, Lérida, Lugo,
Madrid, Navarra, Palencia, Rioja, Salamanca, Segovia, Teruel, Valladolid, Zamora, Zaragoza.
ZONA CLIMÁTICAD3Transmitancia límite de muros de fachada ycerramientos en contacto con el terreno UMlim: 0,66 W/m2 KTransmitancia límite de suelos USlim: 0,49 W/m2 K
Transmitancia límite de cubiertas UClim: 0,38 W/m2 KFactor solar modificado límite de lucernarios FLlim: 0,28
Transmitancia límite de huecos(1) UHlim
W/m2K
Factor solar modif icado límite de huecos FHlim
Baja carga interna Alta carga interna
% de huecos N E/O S SE/SO E/O S SE/SO E/O S SE/SO
de 0 a 10 3,5 3,5 3,5 3,5 - - - - - -
de 11 a 20 3,0 (3,5) 3,5 3,5 3,5 - - - - - -
de 21 a 30 2,5 (2,9) 2,9 (3,3) 3,5 3,5 - - - 0,54 - 0,57
de 31 a 40 2,2 (2,5) 2,6 (2,9) 3,4 (3,5) 3,4 (3,5) - - - 0,42 0,58 0,45
de 41 a 50 2,1 (2,2) 2,5 (2,6) 3,2 (3,4) 3,2 (3,4) 0,50 - 0,53 0,35 0,49 0,37
de 51 a 60 1,9 (2,1) 2,3 (2,4) 3,0 (3,1) 3,0 (3,1) 0,42 0,61 0,46 0,30 0,43 0,32
(1) En los casos en que la transmitancia media de los muros de fachada UMm, definida en el apartado 3.2.2.1, sea inferior a
0,47 se podrá tomar el valor de UHlim indicado entre paréntesis para las zonas climáticas D1, D2 y D3.
CTE HE-1 Comprobación limitación de demanda
CUBIERTA YREGLAMENTACIÓN ENERGÉTICA
7
CERRAMIENTOS OPACOSUmedio
[W/m2K]
Ulímite [W/m2K]
ZONA CLIMÁTICA
A B C D E
CUBIERTAS
Al exterior UC1 AC1
S(A·U)
SA0.50 0.45 0.41 0.38 0.35
A espacio no habitable UC2 AC2
Pte. Térmico-lucernario UPC APC
Lucernario UL AL
FACHADAS
Al exterior UM1 AM1
S(A·U)
SA0.94 0.82 0.73 0.66 0.57
A espacio no habitable UM2 AM2
Pte.Tér.-contorno hueco UPF1 APF1
Pte.Tér.-pilar UPF2 APF2
Pte.Tér.-capialzado UPF3 APF3
SUELOS
Soleras US1 AS1
S(A·U)
SA0.53 0.52 0.50 0.49 0.48A espacio no habitable US2 AS2
Al exterior US3 AS3
CERRAMIEN-TOS
EN CONTACTO
CON TERRENO
Muros de sótano UT1 AT1
S(A·U)
SA 0.94 0.82 0.73 0.66 0.57Cubiertas enterradas UT2 AT2
Suelos a profundidad
mayor de 0.5 m
UT3 AT3
Valores Umedios
< Valores Ulímites
CTE HE-1: Comprobación limitación de demanda
CUBIERTA YREGLAMENTACIÓN ENERGÉTICA
CERRAMIENTOS OPACOS
Espesor aprox. [cm] (1)
ZONA CLIMÁTICA
A B C D E
CUBIERTAS
Al exterior UC1 AC1
4-6 5-7 6-8 7-9 8-10A espacio no habitable UC2 AC2
Pte. Térmico-lucernario UPC APC
Lucernario UL AL
FACHADAS
Al exterior UM1 AM1
Puentes
tratados
Puentes sintratar
2-4
2-4
2-4
3-5
2-4
4-6
3-5
6-8
4-6
8-10
A espacio no habitable UM2 AM2
Pte.Térmico-conto rno
hueco
UPF1 APF1
Pte.Térmico-pilar UPF2 APF2
Pte.Térmico-capialzado UPF3 APF3
SUELOS
Soleras US1 AS1
4-6 4-6 4-6 4-6 5-7A espacio no habitable US2 AS2
Al exterior US3 AS3
CERRAMIEN-TOS
EN CONTACTO
CON TERRENO
Muros de sótano UT1 AT1
Cubiertas enterradas UT2 AT2
Suelos a profundidad
mayor de 0.5 m
UT3 AT3
(1) Paraproductosaislantes con l == {0.028 – 0.042}[W/mK]
Pre-dimensionadode espesorespara cumplirUlim
CTE HE-1: Comprobación limitación de demanda
CUBIERTA YREGLAMENTACIÓN ENERGÉTICA
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Requisitos reglamentarios europeos – valor U cubiertas:
?
País U-0.10 U-0.15 U-0.20 U-0.25 U-0.30 U-0.35 U-0.40 U-0.45 U-0.50
Finlandia
Suecia
Noruega
Dinamarca
Irlanda
Reino Unido
Países Bajos
Austria
Alemania
Francia
Suiza
Bélgica
Italia
España(CTE HE-1 de 2006)
Portugal
CUBIERTA YREGLAMENTACIÓN ENERGÉTICA
Requisitos reglamentarios europeos – valor U cubiertas:
?
País U-0.10 U-0.15 U-0.20 U-0.25 U-0.30 U-0.35 U-0.40 U-0.45 U-0.50
Finlandia
Suecia
Noruega
Dinamarca
Irlanda
Reino Unido
Países Bajos
Austria
Alemania
Francia
Suiza
Bélgica
Italia
España(¿CTE HE-1 futuro?)
Portugal
CUBIERTA YREGLAMENTACIÓN ENERGÉTICA
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Temario Introducción:
Cubierta y eficiencia energética: orden de magnitud de cifras Cubierta en la reglamentación energética
Cubierta plana convencional e invertida: Tipos de cubierta plana convencional Cubierta invertida Requisitos para el aislante en cubierta invertida Durabilidad cubierta invertida- ejemplos Sistemas de cubierta invertida
No transitable (grava) Rehabilitación de cubierta Transitable: baldosa aislante Transitable: parking Cubierta ajardinada / vegetal
MR Jan 2006
LA CUBIERTA AISLADA:SOLUCIONES CON XPS
CUBIERTACONVENCIONAL
VENTILACIÓN
NO (= caliente) SÍ (= fría)
PESADA 1. Caliente pesada 3. Fría pesada (p.ej.:azotea “a la catalana”)
LIGERA 2. Caliente ligera (p.ej.,tipo “deck”)
4. Fría ligera (industrial)
CUBIERTA CONVENCIONAL
Tipos
10
1. Caliente pesada- Lastre de grava- Membrana impermeabilizante- Aislamiento térmico- Barrera de vapor- Soporte estructural pesado
2. Caliente ligera:tipo “deck”(Usualmente sin lastre)
- Membrana impermeabilizante- Aislamiento térmico- Barrera de vapor- Tablero opcional (R fuego)- Soporte estructural ligero
CUBIERTA CONVENCIONAL
4. Fría ligera (industrial)(Usualmente sin lastre)
- Membrana impermeabilizante- Soporte estructural ligero- Cámara ventilada- Aislamiento térmico- Barrera de vapor- Falso techo interior
CUBIERTA CONVENCIONAL
3. Fría pesada:azotea “a la catalana”- Azotea de baldosín- Membrana impermeabilizante- Tablero de roscas de rasilla- Cámara ventilada- Aislamiento térmico- Barrera de vapor- Soporte estructural pesado
Cámara ventiladaCámara
ventilada
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CUBIERTACONVENCIONAL
VENTILACIÓN
NO SÍ
PESADA • Lanasminerales (de
roca o de vidrio)
• Poliuretano• EPS• XPS• Corcho• Vidrio celular
• Lanas minerales• EPS• PUR• XPS• Corcho
LIGERA • Lana deroca• PIR• XPS
• Lanas minerales• PIR• XPS
CUBIERTA CONVENCIONAL
Productos de aislamiento
Variaciones de temperatura extremas
Lluvia, nieve, hielo
Radiación UV, corrosión, erosión
Sobrecargas de viento y gravitatorias
Bacterias, plantas, raíces
MR Jan 2006
CUBIERTA CONVENCIONAL
Impactos
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Posibles patologías delsistema de impermeabilización
MR Jan 2006
CUBIERTA CONVENCIONAL: IMPACTOS
MR Jan 2006
CUBIERTA CONVENCIONAL: IMPACTOS
Posibles patologías delsistema de impermeabilización
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Temario Introducción:
Cubierta y eficiencia energética: orden de magnitud de cifras Cubierta en la reglamentación energética
Cubierta plana convencional e invertida: Tipos de cubierta plana convencional Cubierta invertida Requisitos para el aislante en cubierta invertida Durabilidad cubierta invertida- ejemplos Sistemas de cubierta invertida
No transitable (grava) Rehabilitación de cubierta Transitable: baldosa aislante Transitable: parking Cubierta ajardinada / vegetal
MR Jan 2006
LA CUBIERTA AISLADA:SOLUCIONES CON XPS
- 5 cm mínimo de lastre formado por grava (16/32 mm)- Fieltro geotextil o lámina transpirable
- Aislamiento térmico- Fieltro geotextil como capa separadora
- Membrana impermeabilizante- Soporte estructural pesado
CUBIERTA INVERTIDA
14
CUBIERTAINVERTIDA
VENTILACIÓN
PESADA • XPS• EPS “hidrófugo”
(1) NO entre impermeabilización y aislamiento,pero en cierto modo SÍ entre aislamiento y exterior
(concepto de lastre “abierto a la difusión”)
LA CUBIERTA INVERTIDA: ¿FRÍA o CALIENTE?:
SÍSÍ y NOy NO (1)(1)
CUBIERTA INVERTIDA
- 5 cm mínimo de lastre formado por grava (20/40 mm)- Fieltro geotextil o lámina transpirable
- Aislamiento térmico- Fieltro geotextil como capa separadora
- Membrana impermeabilizante- Soporte estructural pesado
CUBIERTA INVERTIDA
Fría
Caliente
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Aislamiento = Protección de la membrana
Instalación más sencilla sobre soporte más rígido yestable
Membrana protegida de cargas térmicas: Variaciones extremas de temperatura
Heladas
Ciclos de dilatación/contracción
Protección UV (grava)
Membrana protegida de daños mecánicos Elimina el riesgo de daño a la membrana
Ejemplos: impactos localizados y cargas puntualesdurante instalación (escaleras, pallets de materiales, etc)o uso (equipos, tránsitos diversos, etc)
Erosión
Expectativa mayor de vida útilMR Jan 2006
CUBIERTA INVERTIDA
TEMPERATURA DE LA MEMBRANA IMPERMEABILIZANTESaltos térmicos diarios y estacionales
Cubierta convencional Cubierta convencional Cubierta Invertidasin grava con grava
MR Jan 2006
CUBIERTA INVERTIDA
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MR Jan 2006
Protección contra daños mecánicos
CUBIERTA INVERTIDA
Sistema de aislamiento económico y de alta eficacia
Fácil de instalar – construcción sencilla
Baja sensibilidad a la humedad y las inclemencias meteorológicas
Luego se puede instalar en condiciones climatológicas adversas (evitandoretrasos)
No queda retenida ninguna humedad (sistema abierto a la difusión)
Riesgo de condensación intersticial inapreciable
Estanqueidad a largo plazo
No ha y necesidad de barrera de vapor adicional
Fácil de reparar e ideal para rehabilitación energética
Identificación rápida del área afectada
Acceso fácil y rápido a todas las capas de la cubierta para reparar
Posibilidad de re-utilización de las planchas de XPS
Costes menores de eliminación de residuos
MR Jan 2006
CUBIERTA INVERTIDA
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Temario Introducción:
Cubierta y eficiencia energética: orden de magnitud de cifras Cubierta en la reglamentación energética
Cubierta plana convencional e invertida: Tipos de cubierta plana convencional Cubierta invertida Requisitos para el aislante en cubierta invertida Durabilidad cubierta invertida- ejemplos Sistemas de cubierta invertida
No transitable (grava) Rehabilitación de cubierta Transitable: baldosa aislante Transitable: parking Cubierta ajardinada / vegetal
MR Jan 2006
LA CUBIERTA AISLADA:SOLUCIONES CON XPS
• Protección frente a viento y radiación UV– Grava, baldosas, capa de sustrato en cubierta vegetal, losa en cubierta parking
• Capa de separación – fieltro geotextil– Abierto a la difusión, baja capacidad de retención de agua– Resistente a pudrición, elevada resistencia a tracción
• Aislamiento térmico: eXtruded PolyStyrene = Poliestireno Extruido (XPS)– ETAg 031, European Technical Approval Guideline:
• CS(10\Y)300 o superior• CC(2/1.5/50)50 o superior• WL(T)0.7• WD(V)3 o mejor• FT2 (<1%)
• Membrana impermeabilizante– Compatible con el XPS; si no, capa de separación adecuada (en general, es recomendable)– En conformidad con reglamentación técnica– Con características apropiadas para el tipo de aplicación (por ejemplo, resistencia a raíces en una
cubierta ajardinada)• Soporte estructural
– Capacidad de carga según reglamentación técnica– Si la masa ≤ 250kg/m2, se recomienda R 0.15 m2K/W– Pendiente mínima recomendada de 1%– Pendiente cero aceptable en casos especiales (por ejemplo, uso de membranas sintéticas de altas
prestaciones, control exhaustivo para evitar pendientes negativas, etc.)
MR Jan 2006
CUBIERTA INVERTIDA: REQUISITOS
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Protección frente al viento
La protección frente a cargas de viento varía entre Estados, según lasreglamentaciones nacionales.
El análisis estructural de las cargas es responsabilidad siempredel redactor delproyecto.
Ejemplo de reglamentación nacional: Alemania
Altura Sobrecarga perimetral
(Mínimo una banda de 1m;
1/8 de la anchura de la cubierta)
Sobrecargasuperficial
0 - 8 m 100 kg/m² 50 kg/m²
8 - 20 m 160 kg/m² 60 kg/m²
20 - 100m 200 kg/m² 80 kg/m²
MR Jan 2006
CUBIERTA INVERTIDA: REQUISITOS
Propiedades clave
prestaciones térmicas elevadas a largo plazo
estructura homogénea de célula cerrada
insensibilidad a la humedad
invariable frente ciclos hielo-deshielo
imputrescible
resistencia a compresión elevada
CUBIERTA INVERTIDA: REQUISITOS
Aislamiento térmico
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Propiedades térmicas declaradas:
d N (mm) R D (m2K/W) l D (W/mK)
30 0.85 0.035
40 1.15 0.03550 1.4 0.035
60 1.7 0.035
70 2 0.035
80 2.3 0.035
100 2.8 0.036
120 3.35 0.036
T1 - CS(10\Y)300 - CC(2/1.5/50)90 - WL(T)0,7 - WD(V)3 - FT2 - DS(TH) - DLT(2)5
T1 - CS(10\Y)500 - CC(2/1.5/50)180- WL(T)0,7 - WD(V)3 - FT2 - DS(TH) - DLT(2)5
T1 - CS(10\Y)700 - CC(2/1.5/50)250- WL(T)0,7 - WD(V)3 - FT2 - DS(TH) - DLT(2)5
Euroclass E
CUBIERTA INVERTIDA: REQUISITOS
Aislamiento térmico
Carga para fluencia máxima del 2% a largo plazo (50 años)conforme a UNE EN 1606: CC(2/1.5/50)i
CUBIERTA INVERTIDA: REQUISITOS
Aplicación de laplancha de XPS
Valor de carga “i” para fluenciapor compresióna largo plazo
(50 años) menos del 2%
[kPa]
Cubierta no transitable (grava)Transitable parta tráfico peatonal
90
Transitable para tráfico vehículosligeros
180
Transitable para tráfico vehículospesados
250
Aislamiento térmico
20
Declaración conforme a UNE EN 13164(norma armonizada de producto para XPS)
WL(T)3 ≤ 3.0%
WL(T)1.5 ≤ 1.0%
WL(T)0.7 ≤ 0.7%
CUBIERTA INVERTIDA: REQUISITOS
Aislamiento térmico
Absorción de agua por inmersión totalconforme a UNE EN 12087: WL(T)i
Espesor 50mm 100mm 200mm
WD(V)5 ≤5.0% ≤3.0% ≤1.5%
WD(V)3 ≤3.0% ≤1.5% ≤0.5%
CUBIERTA INVERTIDA: REQUISITOS
Aislamiento térmico
Absorción de agua por difusiónconforme a UNE EN 12088: WD(V)i
Declaración conforme a UNE EN 13164(norma armonizada de producto para XPS)
21
FT1 ≤ 2.0%
FT2 ≤ 1.0%
CUBIERTA INVERTIDA: REQUISITOS
Aislamiento térmico
Absorción de agua por ciclos hielo-deshieloconforme a UNE EN 12091: FTi
Declaración conforme a UNE EN 13164(norma armonizada de producto para XPS)
Temario Introducción:
Cubierta y eficiencia energética: orden de magnitud de cifras Cubierta en la reglamentación energética
Cubierta plana convencional e invertida: Tipos de cubierta plana convencional Cubierta invertida Requisitos para el aislante en cubierta invertida Durabilidad cubierta invertida- ejemplos Sistemas de cubierta invertida
No transitable (grava) Rehabilitación de cubierta Transitable: baldosa aislante Transitable: parking Cubierta ajardinada / vegetal
MR Jan 2006
LA CUBIERTA AISLADA:SOLUCIONES CON XPS
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La cubierta invertida se ha convertido a lo largo derlas últimas décadas en un método de construcciónhabitual y reconocido.
Se ha seguido y comprobado por parte de Institutosoficiales de la construcción la funcionalidad a largoplazo de cubiertas invertidas, alcanzando períodosde 30 años o más, en Europa y en España.
MR Jan 2006
CUBIERTA INVERTIDA: DURABILIDAD
ALEMANIA: Edificio de oficinas, Hamburgo, 1972.Muestras extraídas en 2004 ( a los 32 años)
Valor l de diseño original para el aislamiento de XPS: 0.041 W/mK
Valor l medido en condición húmeda tras 32 años: 0.0319 W/mKMR Jan 2006
CUBIERTA INVERTIDA: DURABILIDAD
23
ALEMANIA: Ingeniero Wolfgang Schäfer,experto en física de la construcción
“El sistema de cubierta invertida y losmateriales que lo conforman han probado tras18 años ser durables, efectivos térmicamente yfiables técnicamente, incluso en sistemas decubierta ajardinada intensiva y una capa desustrato de gran espesor. Este sistemas requiereuna mantenimiento extramadamente reducido“
“DerAufbau und die Materialien des Umkehrdaches erweisen sich nach 18Jahren als dauerhaft energetisch wirksam und technologisch zuverlässig, auchmit einer intensiven Begrünung und einerdicken Erdschicht.Die Bauweise ist äußerst wartungsarm.”
MR Jan 2006
CUBIERTA INVERTIDA: DURABILIDAD
Resultados del informe Schäfer
Alemania, Ministerio delInterior, Bonn
Uso:cantina, ti 20°
Hospital de la ciudad, KielUso: habitaciones,
tratamiento ti 22°
Hospital psiquiátrico,WieslochUso: habitaciones,
tratamiento, ti 22°
Edificio de viviendas,Maxstr. 4B, Berlin-Wedding
Uso: residencial, ti 20°
18 años
10 años
12 años
7 años
Cubierta ajardinada:césped, árbolesy arbustos
Cubierta ajardinada:Árboles y arbustos
Cubierta vegetal:Sedum, césped,
hierbas
Cubierta vegetal:Sedum
0,033
0,031
0,031
0,028
0,035
0,035
0,035
0,035
Proyecto Edad muestra Tipo de cubierta l medido l de diseñoW/(m·K) W/(m·K)
ALEMANIA: Cubiertas invertidas ajardinadas y vegetales
MR Jan 2006
CUBIERTA INVERTIDA: DURABILIDAD
24
ITALIA: Obra de renovación de cubierta, 2002
• Situación: Cesenatico,en la ribera adriática(junto al mar)
• Cinco edificios de 1977(1977)
• Cubiertas de 550 m2
CUBIERTA INVERTIDA: DURABILIDAD
ITALIA: Obra de renovación de cubierta, 2002
CUBIERTA INVERTIDA: DURABILIDAD
25
Ensayos de laboratorioValores originales (1977)
Conductividad térmica
(UNI EN 12667, ISO 8301)
Valor inicial: 0,027 W/m.K
Valor envejecido (teórico):0,031 W/m.K
Resistencia a compresión
(UNI EN 826)
> 300 Kpa
(3 Kg/cm2)
Absorción de agua 0,2 %
(DIN 53428)
Valores medidosen2002
0,0292 W/m·K
> 359 kPa(3,59 kp/cm2)
0,7 %(UNI EN 12167)
CUBIERTA INVERTIDA: DURABILIDAD
ITALIA: Obra de renovación de cubierta, 2002
CUBIERTA INVERTIDA: DURABILIDAD
ESPAÑA: Informe Torroja, 2011
• Período de tiempotranscurrido:29-31 años
• Localizaciones:• Coruña,
• Lleida,
• Sevilla,
• Tarragona
• Tipos de cubierta:• 3 no transitables (grava)
• 2 transitables(baldosa hormigón sobredistanciadores)
26
CUBIERTA INVERTIDA: DURABILIDAD
ESPAÑA: Informe Torroja, 2011
Edificio Ciudad Uso Añoejecución
Añosdeobservación
Añostranscurridos
hasta 3ªobservación
Proteccióndel
aislamiento
Proximidadal mar
Zonaclimática
(CTEHE1)
HotelRíasAltas
A Coruña Hotelero 1982 1989,2001, 2011
29 Baldosa h.
sobre
distanciadores
< 1 km C1
CUBIERTA INVERTIDA: DURABILIDAD
ESPAÑA: Informe Torroja, 2011
Hotel Rías Altas Conductividad térmicaen condición húmeda [W/m·K]
Conductividad térmicatrassecado [W/m·K]
Zona sumidero-Probeta 1 0,03070 0,03049
Zona sumidero-Probeta 2 0,03064 0,03032
Zona sumidero-Probeta 3 0.03057 0,03025
Hotel RíasAltas
Contenido medio de humedad[% vol.]
Contenido de humedad en2011 [% vol.]
1989 2001 2011 Probeta 1 Probeta 2 Probeta 3
Zona sumidero No visitada 0,110 0,247 0,369 0,228 0,144
Zona limatesa No visitada 0,074 0,173 0,230 0,108 0,183
27
CUBIERTA INVERTIDA: DURABILIDAD
ESPAÑA: Informe Torroja, 2011
Edificio Ciudad Uso Añoejecución
Añosdeobservación
Añostranscurridos
hasta 3ªobservación
Proteccióndel
aislamiento
Proximidadal mar
Zonaclimática
(CTEHE1)
HospitalArnau deVilanova
Lleida Hospitalario
Asistencial 1981 1989,2001, 2011
30 Grava > 100 km D3
CUBIERTA INVERTIDA: DURABILIDAD
ESPAÑA: Informe Torroja, 2011
HospitalArnau deVilanova Lleida
Conductividad térmicaen condición húmeda [W/m·K]
Conductividad térmicatrassecado [W/m·K]
Zona sumidero-Probeta 1 0,03039 0,03014
Zona sumidero-Probeta 2 0,03043 0,03011
Zona sumidero-Probeta 3 0,03065 0,03038
HospitalArnau deVilanova
Lleida
Contenido medio de humedad[% vol.]
Contenido de humedad en2011 [% vol.]
1989 2001 2011 Probeta 1 Probeta 2 Probeta 3
Zona sumidero 0,040 0,321 0,167 0,120 0,230 0,140
Zona limatesa 0,060 0,257 0,046 0,029 0,038 0,070
28
CUBIERTA INVERTIDA: DURABILIDAD
ESPAÑA: Informe Torroja, 2011
Edificio Ciudad Uso Añoejecución
Añosdeobservación
Añostranscurridos
hasta 3ªobservación
Proteccióndel
aislamiento
Proximidadal mar
Zonaclimática
(CTEHE1)
HotelAS
Lleida-AP2 Hotelero 1981 1989,2001, 2011
30 Baldosa h.
sobre
distanciadores
> 100 km D3
CUBIERTA INVERTIDA: DURABILIDAD
ESPAÑA: Informe Torroja, 2011
Hotel AS Lleida AP2 Conductividad térmicaen condición húmeda [W/m·K]
Conductividad térmicatrassecado [W/m·K]
Zona limatesa-Probeta 1 ???? ????
Zona limatesa-Probeta 2 0,03995 0,03052
Zona limatesa-Probeta 3 0,04052 0,03039
Hotel ASLleida AP2
Contenido medio de humedad[% vol.]
Contenido de humedad en2011 [% vol.]
1989 2001 2011 Probeta 1 Probeta 2 Probeta 3
Zona sumidero 0,830 3,085 No disponible No disponible No disponible No disponible
Zona limatesa 0,130 2,090 5,947 3,300 7,090 7,400
29
CUBIERTA INVERTIDA: DURABILIDAD
ESPAÑA: Informe Torroja, 2011
Edificio Ciudad Uso Añoejecución
Añosdeobservación
Añostranscurridos
hasta 3ªobservación
Proteccióndel
aislamiento
Proximidadal mar
Zonaclimática
(CTEHE1)
Facultadexactas
Sevilla Docente 1980 1989,2001, 2011
31 Grava > 1 km y< 100 km
B4
CUBIERTA INVERTIDA: DURABILIDAD
ESPAÑA: Informe Torroja, 2011
Facultad exactas Sevilla Conductividad térmicaen condición húmeda [W/m·K]
Conductividad térmicatrassecado [W/m·K]
Zona sumidero-Probeta 1 0,03126 0,03097
Zona sumidero-Probeta 2 0,03096 0,03074
Zona sumidero-Probeta 3 0,03141 0,03118
FacultadexactasSevilla
Contenido medio de humedad[% vol.]
Contenido de humedad en2011 [% vol.]
1989 2001 2011 Probeta 1 Probeta 2 Probeta 3
Zona sumidero 0,130 0,034 0,069 0,083 0,046 0,078
Zona limatesa 0,100 0,030 0,028 0,025 0,027 0,031
30
CUBIERTA INVERTIDA: DURABILIDAD
ESPAÑA: Informe Torroja, 2011
Edificio Ciudad Uso Añoejecución
Añosdeobservación
Añostranscurridos
hasta 3ªobservación
Proteccióndel
aislamiento
Proximidadal mar
Zonaclimática
(CTEHE1)
OficinasDow
ChemicalIbérica
Tarragona Terciario,industrial
1980 1989,2001, 2011
29 Grava < 1 km B3
CUBIERTA INVERTIDA: DURABILIDAD
ESPAÑA: Informe Torroja, 2011
Oficinas Dow IbéricaTarragona
TarragonaConductividad térmicaen condición húmeda [W/m·K]
Conductividad térmicatrassecado [W/m·K]
Zona sumidero-Probeta 1 0,03039 0,03001
Zona sumidero-Probeta 2 0,03021 0,02990
Zona sumidero-Probeta 3 0,03013 0,02990
Oficinas DowIbérica
Tarragona
Contenido medio de humedad[% vol.]
Contenido de humedad en2011 [% vol.]
1989 2001 2011 Probeta 1 Probeta 2 Probeta 3
Zona sumidero 0,020 0,025 0,024 0,025 0,025 0,023
Zona limatesa 0,02 0,021 0,025 0,019 0,023 0,032
31
CUBIERTA INVERTIDA: DURABILIDAD
ESPAÑA: Informe Torroja, 2011TABLA I a. Valores del contenido de humedad en volumen por unidad
de volumen (Ψ) expresado en % obtenidos en 2011
Obras visitadasLocalización en
cubiertaProbeta 1 Probeta 2 Probeta 3 Contenidomedio
1.- Hotel AS * (Lleida) Zonalimatesa 3,300 7,090 7,400 5,947
2.- Hospital ArnaudeVilanova(Lleida)
Zonasumidero 0,120 0,230 0,140 0,167
Zonalimatesa 0,029 0,038 0,070 0,046
3.- Facultad deCiencias Exactas(Sevil la)
Zonasumidero 0,083 0,046 0,078 0,069
Zonalimatesa 0,025 0,027 0,031 0,028
4.- Oficina DowChemical Ibérica S.L.(Tarragona)
Zonasumidero 0,025 0,025 0,023 0.024
Zonalimatesa 0,019 0,023 0,032 0,025
5. Hotel Rías Altas(Coruña)
Zonasumidero 0,369 0,228 0,144 0,247
Zonalimatesa 0,230 0,108 0,183 0,173
* Debido al estadode la cubierta solose pudoextraeruna única muestra
CUBIERTA INVERTIDA: DURABILIDAD
ESPAÑA: Informe Torroja, 2011Historial 1989-2001-2011 del contenido de humedad por volumen (en %)
Obras(Ciudad,año fin de obra )
Precipitación media mensual 1
según periodo de tiempo
considerado [mm]
Identificación deplancha muestra
(Lugar, protección)
Contenido (%)1989
(Fecha de visita)
Contenido (%)2001
(Fecha de visita)
Contenido (%)2011
(Fecha de visita)
1. Hotel AS Lleida(Lérida, 1981)
1983-1989: 26,61990-2000: 29,5
2001-2011: 28,1Ago-Sep 1989: 56,0
Sep 1989: 50,6Abr-May 2001: 58,0
Abr-May 2011: 36,017 Mayo 2011: 0,0
1.1(sumidero,baldosa)
0,83(Septiembre)
3,085(Mayo)
Sin datos(18 Mayo 2011)
1.2(limatesa, baldosa)
0,13(Septiembre)
2,090(Mayo)
5,947(18 Mayo 2011)
2. Hospital ArnaudeVilanova(Lérida, 1981)
2.1(sumidero,grava)
0,04(Septiembre)
0,321(Mayo)
0,167(18 Mayo 2011)
2.2(limatesa,grava)
0,06(Septiembre)
0,257(Mayo)
0,046(18 Mayo 2011)
3. Facultad deMatemáticas(Sevilla, 1980)
1980-1989: 49,3
1990-2000: 42,9
2001-2011: 47,2
Sep-Oct 1989: 87,4
May-Jun 2001: 26,2
May-Jun 2011: 8,1
2 Junio 2011: 0,0
3.1(sumidero,grava)
0,13(Octubre)
0,034(Junio)
0,069(3 de Junio 2011)
3.2(limatesa,grava)
0,10(Octubre)
0,030(Junio)
0,028(3 de Junio 2011)
4. Oficina DOWChemical Ibérica(Tarragona, 1980)
1980-1989: 43,0
1990-2000: 40,8
2001-2011: 42,4
Ago-Sep 1989: 151,5
May-Jun 2001: 20,3
May-Jun 2011: 34,4
17 Mayo 2011: 0,0
4.1(sumidero,grava)
0,02(Septiembre)
0,025(Junio)
0,025(18 Mayo 2011)
4.2(limatesa,grava)
0,02(Septiembre)
0,021(Junio)
0,025(18 Mayo 2011)
5. Hotel Rías Altas(A Coruña, 1982)
1982-1989: 84,0
1990-2000: 85,9
2001-2011: 83,0
May-Jun 2001: 45,75
Jun-Jul 2011: 12,95
18 Julio 2011: 3,50
5.1(sumidero, baldosa) No visitada
0,110(Junio)
0,247(19 Julio 2011)
5.2(limatesa, baldosa)
No visitada 0,074(Junio)
0,174(19 Julio 2011)
1: Fuente: AEMET. Datos facilitados por la estación meteorológica (código) más cercana y/o con datos históricos disponibles:
Lérida (), Sevilla. Aeropuerto de San Pablo (5783), Tarragona. Aeropuerto de Reus (0016A), (1387)
32
Temario Introducción:
Cubierta y eficiencia energética: orden de magnitud de cifras Cubierta en la reglamentación energética
Cubierta plana convencional e invertida: Tipos de cubierta plana convencional Cubierta invertida Requisitos para el aislante en cubierta invertida Durabilidad cubierta invertida- ejemplos Sistemas de cubierta invertida
No transitable (grava) Rehabilitación de cubierta Transitable: baldosa aislante Transitable: parking Cubierta ajardinada / vegetal
MR Jan 2006
LA CUBIERTA AISLADA:SOLUCIONES CON XPS
SECCIÓN CONSTRUCTIVA:
• Grava (espesor ≥ 5cm; granulometría 20/40 mm)
• Capa separadora filtrante(geotextil) o lámina transpirable
• Aislamiento de XPS• Capa separadora filtrante
(geotextil)• Membrana impermeabilizante
• Soporte estructural + capa dependientes
Cubierta invertida no transitable con grava
CUBIERTA INVERTIDA: SISTEMAS
33
CUBIERTA INVERTIDA: SISTEMAS
Cubierta invertida no transitable con grava
Cubierta invertida no transitable con grava
CUBIERTA INVERTIDA: SISTEMAS
34
PNE 92325: PRODUCTOS DE AISLAMIENTO TÉRMICO EN LAEDIFICACIÓN. EL CONTROL DE LA INSTALACIÓN
Cubierta invertida. INSTALACIÓN
CUBIERTA INVERTIDA: SISTEMAS
CUBIERTA INVERTIDA: SISTEMAS
Cubierta invertida en rehabilitación de cubierta
“La dirección del proyecto deseaba mantener la construcciónpreexistente de la cubierta, que incluía una membranaimpermeabilizante de EPDM, pero necesitaban algo que pudierafacilitar másadelante la instalación de panelessolares. Ademáshabía que tener en cuenta las limitacionesestructuralesde lacubierta para soportar cargasadicionales, así como hacer sencillo,de cara a futurasreparaciones, el acceso a las diversas capas de lacubierta tras la incorporación de la nuevacapa de aislamiento”
35
PNE 92325: PRODUCTOS DE AISLAMIENTO TÉRMICO EN LAEDIFICACIÓN. EL CONTROL DE LA INSTALACIÓN
CUBIERTA INVERTIDA: SISTEMAS
Cubierta invertida. INSTALACIÓN
MR Jan 2006
CUBIERTA INVERTIDA: SISTEMAS
SECCIÓN CONSTRUCTIVA:
• Baldosa• Distanciadores (cámara ventilada)• Capa separadora filtrante (geotextil)
• Capa separadora filtrante (geotextil)• Membrana impermeabilizante
• Soporte estructural + capa dependientes
• Aislamiento de XPS
Cubierta invertida transitable
36
CUBIERTA INVERTIDA: SISTEMAS
Cubierta invertida transitable
SECCIÓN CONSTRUCTIVA:
• Baldosín sobre capa de mortero (≥ 40 mm)• Lámina transpirable o fieltro permeable• Malla de drenaje• Capa separadora filtrante (geotextil)• Aislamiento de XPS• Capa separadora filtrante (geotextil)• Membrana impermeabilizante
• Soporte estructural + capa de pendientes
MR Jan 2006
CUBIERTA INVERTIDA: SISTEMAS
SECCIÓN CONSTRUCTIVA:
• Rodadura: losa de hormigónarmado (espesor mínimo: 10 cm)
• Capa separadora filtrante (geotextil)• Gravilla• Capa separadora filtrante (geotextil)
• Capa separadora filtrante (geotextil)• Membrana impermeabilizante
• Soporte estructural ++ capa de pendientes
• Aislamiento de XPS(CS (10\Y)500 ó 700
Cubierta invertida parking
37
MR Jan 2006
CUBIERTA INVERTIDA: SISTEMAS
Cubierta invertida parking
SECCIÓN CONSTRUCTIVA:
• Rodadura: baldosas de hormigón armado
• Soportes distanciadores
• Capa separadora (geotextil)• Membrana impermeabilizante
• Soporte estructural ++ capa de pendientes
• Aislamiento de XPS(CS (10\Y)500 ó 700
MR Jan 2006
CUBIERTA INVERTIDA: SISTEMAS
Cubierta invertida parking
SECCIÓN CONSTRUCTIVA:
• Rodadura: adquines de hormigón (canto min. 10 cm)
• Gravilla (5 cm)• Capa separadora filtrante (geotextil)
• Capa separadora filtrante (geotextil)• Membrana impermeabilizante
• Soporte estructural ++ capa de pendientes
• Aislamiento de XPS(CS (10\Y)500 ó 700
38
CUBIERTA INVERTIDA: SISTEMAS
Cubierta invertida ajardinada extensiva
SECCIÓN CONSTRUCTIVA:
• Sustrato edafomineral (6-10 cm de espesor)
• Capa separadora filtrante (geotextil) (opcional)• Capa de drenaje (opcional)• Capa separadora filtrante (geotextil)
• Capa separadora filtrante (geotextil)• Membrana impermeabilizante
• Soporte estructural ++ capa de pendientes
• Aislamiento de XPS
MR Jan 2006
CUBIERTA INVERTIDA: SISTEMAS
Cubierta invertida ajardinada extensiva
39
CUBIERTA INVERTIDA: SISTEMAS
Cubierta invertida ajardinada intensiva
SECCIÓN CONSTRUCTIVA:
• Sustrato edafomineral(hasta 120 cm de espesor)
• Capa separadora filtrante (geotextil)• Capa de drenaje• Capa separadora filtrante (geotextil)
• Capa separadora filtrante (geotextil)• Membrana impermeabilizante
• Soporte estructural ++ capa de pendientes
• Aislamiento de XPS
1- sustrato2- drenaje3- aislamiento4- membrana
1 131
2
CUBIERTA INVERTIDA: SISTEMAS
Cubierta invertida ajardinada: durabilidad
2
31
324
40
•• Cubierta invertida ajardinada extensiva:Cubierta invertida ajardinada extensiva:
–– Aislamiento entre 60 y 120 mm:Aislamiento entre 60 y 120 mm: 22--6 Vol%6 Vol%
–– Aislamiento >120 mm:Aislamiento >120 mm: 22--3 Vol%3 Vol%
•• Cubierta invertida ajardinada intensiva:Cubierta invertida ajardinada intensiva:
–– Aislamiento entre 60 y 120 mm:Aislamiento entre 60 y 120 mm: ~ 6 Vol%~ 6 Vol%
–– Aislamiento > 120 mm:Aislamiento > 120 mm: 33--5 Vol%5 Vol%
Contenido medio de humedad del aislamiento de XPSprevisible a largo plazo (25 años)
MR Jan 2006
CUBIERTA INVERTIDA: SISTEMAS
Cubierta invertida ajardinada: durabilidad
MR Jan 2006
Ilustración de la portada de“Essai sur l'Architecture”de Marc-Antoine Laugieren alegoría a la cabaña
primitiva de Vitruvio
¡Muchasgracias!
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