¿Crees que tu techo no necesita protección contra granizo? Reconsidéralo.
Los eventos de granizo intenso están aumentando en huella geográfica y ya no ocurren solo en el corredor del granizo. La región geográfica que experimenta granizo de 1 pulgadas o más se ha expandido a casi dos tercios de los Estados Unidos. Casi un 10 por ciento más de propiedades en los EE. UU., que representa más 6.8 millones, sufrieron el efecto del granizo en 2021 en comparación con 2020. Este incremento en las propiedades afectadas por un evento de granizo dañino en 2021 coincidió con un aumento en los reclamos de seguros, que ascendieron hasta los $16.5 mil millones, desde los $14.2 mil millones en 2020.
Figura 1: el número estimado de propiedades afectadas por uno o más eventos dañinos de granizo. Fuente: NOAA, gráfico de Verisk.
Según datos de Factory Mutual Insurance Company (FM Global), líder en el establecimiento de las mejores prácticas para proteger edificios, la revisión de las pérdidas de los clientes entre 2016 y 2020 mostró que las pérdidas promedio por viento/granizo ascendieron a un promedio de $931,000 por evento. Se trata de un impacto significativo en las empresas, y no tiene en cuenta los demás efectos que podría tener una pérdida perturbadora, como los dolores de cabeza derivados del proceso de reparación o reemplazo de los techos dañados. Como resultado, el diseño del techo para resistir los daños causados por el granizo se ha convertido no solo en una buena práctica, sino en una necesidad.
¿Por qué es importante el tamaño del granizo?
FM Approvals es un laboratorio de pruebas y certificación de terceros que se centra en probar productos para la prevención de pérdidas de propiedad siguiendo normas rigurosas. FM Global, a través de las hojas de datos de prevención de pérdidas, exige el uso de sistemas de techo con la aprobación de FM Approvals. FM Global estima que sus clientes pierden alrededor de $130 millones en promedio cada año por eventos de granizo en los Estados Unidos. Dado el creciente volumen de eventos de granizo intenso y la pérdida de propiedad, daños e impactos financieros resultantes, FM Global añadió a los requisitos de la Hoja de datos de prevención de pérdidas de FM (LPDS) 1-34 Daños por granizo en 2018. Las Hojas de datos de prevención de pérdidas proporcionan los mejores consejos de FM para nuevas construcciones y, en el caso de la Hoja de datos 1-34, esto incluye proyectos nuevos o de renovación de techado en edificios existentes. La Hoja de datos 1-34 proporciona directrices para minimizar la posibilidad de daños por granizo en edificios y equipos instalados en el techo. FM Global pretende que las hojas de datos se apliquen a sus edificios asegurados. Sin embargo, algunos proyectistas utilizan las hojas de datos como directrices de diseño para edificios distintos de los asegurados por FM Global.
La hoja de datos LPDS 1-34 de FM identifica las zonas de riesgo de granizo en todo Estados Unidos: zona de peligro de granizo moderado, zona de peligro de granizo intenso y zona de peligro de granizo muy intenso (VSH), que se definen por el tamaño del granizo. Observa que la zona VSH se correlaciona aproximadamente con el denominado corredor del granizo (Hail Alley), que recibe más tormentas de granizo, y más intensas, en comparación con otras partes del país.
Figura 2: mapa de la hoja de datos LPDS 1-34 de FM en el que se muestran las diferentes categorías de granizo: moderado, intenso y muy intenso. La zona clasificada como muy intensa comúnmente se conoce como corredor del granizo (Hail alley).
Las zonas de peligro de granizo se dividen por el tamaño del granizo, y la zona de peligro de granizo muy intenso corresponde a un tamaño superior a 2 pulgadas. En consecuencia, los conjuntos de techo deben superar las pruebas de granizo más estrictas para su designación en la zona de riesgo clasificada como muy intenso.
Figura 3: descripción de las regiones de granizo según FM Approvals.
Incluso si no estás en el corredor del granizo, o uno de los estados en el área de granizo muy intenso según FM, la caída de granizo más grande que 2 pulgadas puede ocurrir en los Estados Unidos contiguos. La Oficina Nacional de Administración Oceánica y Atmosférica (NOAA) hace un seguimiento de los fenómenos meteorológicos en todo Estados Unidos, incluido el granizo. La base de datos de granizo de la NOAA incluye información como la ubicación, la fecha y la magnitud (tamaño) de la piedra de granizo de cada evento. A continuación, te ofrecemos una muestra de los datos típicos; ten en cuenta que varios estados que están fuera de la zona de granizo muy intenso (VSH) de FM, tuvieron eventos de granizo que se calificarían como VSH, donde se registraron piedras de granizo con un tamaño superior a 2 pulgadas.
Figura 4: eventos de granizo en estados que están fuera de la zona de granizo muy intenso (VSH), pero que se califican como VSH por tamaño.
¿Cómo diseño teniendo en cuenta el granizo muy intenso?
Para que un conjunto de techo reciba una clasificación de resistencia al granizo, debe superar una prueba de granizo. FM Approvals diseña las pruebas de granizo, incluida una prueba diferente para cada zona de riesgo de granizo. Las pruebas de granizo generalmente incluyen el uso de bolas de acero o hielo que se dejan caer o se lanzan a los conjuntos de techo en un entorno de laboratorio. Los criterios de aprobación varían según la prueba, pero por lo general, no puede haber daños visuales ni en la membrana ni en los componentes inferiores. Los conjuntos de techo que superan cada una de las pruebas de granizo reciben la aprobación de FM para instalarse en cada zona de riesgo de granizo.
Hay miles de conjuntos con clasificación de FM, y puede resultar difícil elegir solo uno. Para empezar, es importante señalar que la selección consiste en un conjunto completo. Sin embargo, la consideración de todos los componentes del techo, incluida la membrana, la cubierta y el método de acoplamiento, juegan un papel importante en la protección del conjunto contra el granizo.
La selección de la membrana es fundamental para las regiones propensas al granizo muy intenso. Membranas de techo más gruesas, así como grados de mayor rendimiento, permanecen flexibles ante el calor y la exposición a los rayos UV a lo largo del tiempo y superan los materiales de grado estándar. Las membranas con vellón flexible también proporcionan una capa de amortiguación adicional que amortigua el impacto del granizo.
La selección de la cubierta es un componente crítico del diseño del sistema de techo. Las cubiertas de alta resistencia a la compresión son un medio eficaz para mejorar el rendimiento del sistema de techo cuando está expuesto a eventos de granizo. Una cubierta mejorará el rendimiento del techo a largo plazo al fortalecer la membrana cuando el granizo golpea, además de proporcionar una superficie firme para ayudar a resistir los daños causados por el tránsito peatonal. También ayudará a que el aislante para techos soporte los daños del granizo. Aunque las placas de yeso convencionales y las placas de poliisocianurato de alta densidad ofrecen una protección excelente contra el tránsito peatonal y el granizo de menor tamaño, no son eficaces para el granizo muy intenso. Las cubiertas para sistemas resistentes al granizo muy intenso (VSH) originalmente se limitaban a la madera contrachapada o el panel de fibra orientada (OSB). El uso de madera contrachapada y OSB requiere mucha mano de obra para su instalación en comparación con los paneles de yeso tradicionales, lo que aumenta el costo de la instalación. Recientemente, los fabricantes de cubierta desarrollaron láminas de fibra de vidrio para techo, que consisten en un núcleo de yeso reforzado con un revestimiento de fibra de vidrio de alta resistencia. Estas placas no solo proporcionan protección contra el granizo de 2 pulgadas y son una parte importante de los conjuntos aptos para granizo muy intenso, sino que también son una barrera térmica de clase 1 según FM y de clase A según UL para conjuntos resistentes al fuego. Estos tableros tienen un espesor de 5/8" y pesan entre 92 y 96 libras por tabla de 4'x8'; aproximadamente un 30 % más que la madera contrachapada, pero son más fáciles de instalar, ya que pueden marcarse y cortarse como un tablero de yeso tradicional.
El método de acoplamiento al techo es fundamental a la hora de seleccionar los conjuntos aptos para granizo muy intenso (VSH). Históricamente, los sistemas fijados mecánicamente no superaban las pruebas de VSH. Cuando una bola de hielo golpeaba la cabeza del sujetador o placa, el resultado era una laceración en la membrana. Para evitar fallas de la membrana en los sujetadores y las placas, los sujetadores se enterraban tradicionalmente en el sistema. El aislante se fijaba mecánicamente y el tablero y la membrana se adherían. Este sigue siendo un método de instalación habitual y, como resultado, hay un gran número de conjuntos en los que la membrana y el tablero están adheridos. Además, enterrar los sujetadores permite la instalación de una membrana con reverso liso. Con el desarrollo de los tableros de lámina de fibra de vidrio, existen conjuntos con clasificación VSH que pueden fijarse simultáneamente (tablero y aislante fijados mecánicamente) y que utilizan una membrana con vellón flexible adherida.
Figura 5: sistemas con clasificación VSH. A la izquierda, se muestra una membrana de TPO con vellón flexible de 60 mil fijada simultáneamente sobre una cubierta para techo de lámina de fibra de vidrio con clasificación VSH y aislante de poliisocianurato. La imagen de la derecha es una membrana de TPO de 60 mil con vellón flexible sobre cubierta de techo de lámina de fibra de vidrio apta para granizo muy intenso (VSH) adherida en cintas de espuma de baja densidad a un aislante de poliisocianurato fijado mecánicamente.
Figura 6: una muestra de conjuntos aptos para VSH disponibles.
Resumen
¿Por qué debemos diseñar teniendo en cuenta el granizo muy intenso (VSH)?
Los eventos de granizo intenso están aumentando en cuanto a su huella geográfica y las tormentas con piedras de granizo que cumplen los criterios de granizo muy intenso (VSH) están ocurriendo en todo el país. Aunque el diseño para VSH es un requisito si un edificio se encuentra dentro de la zona de VSH y está asegurado por FM Global, muchos propietarios y diseñadores están optando por conjuntos de techo que pueden soportar tormentas con VSH, incluso si no están asegurados por FM Global. La selección de materiales, como el tablero de cubierta y la membrana, son componentes clave para gestionar este riesgo. Las cubiertas de lámina de fibra de vidrio y las membranas de poliolefina termoplástica (TPO) más gruesas y de mayor calidad, como las que tienen vellón flexible, aumentan la resistencia del conjunto de techo a los daños. Elegir el conjunto de techo adecuado puede ser la diferencia entre capear el temporal o sufrir daños importantes a causa del granizo.
¿Cuáles serán los próximos pasos?
Conoce los Recursos del sistema contra tormentas de granizo de GAF y, como siempre, no dudes en comunicarte con el equipo de Ciencias de la Construcción y Techado si tienes preguntas.
