En la parte 1 de nuestro análisis sobre los parapetos (Continuidad de las capas de control), se exploraron muchas razones por las que la continuidad de las capas de control de agua, aire, temperatura y vapor es necesaria para el desempeño a largo plazo.
En la parte 2, analizaremos los desafíos inherentes a sortear la amplia gama de códigos y normas nacionales que ejercerán una influencia en tu diseño. Los códigos que estudiaremos son el Código Internacional de Construcción (IBC) de 2018, el Código Internacional de Conservación de Energía (IECC) de 2018 y el estándar ANSI/ASHRAE/IES 90.1-2016 (ASHRAE 90.1).
El resumen presentado en este artículo no pretende ser una lista exhaustiva de los requisitos para los sistemas de pared exterior y de techo de los códigos nacionales de edificación y energía aquí mencionados. Otras versiones de estos códigos contienen requisitos adicionales o distintos; estos requisitos también pueden variar en función de las decisiones de adopción y modificación de las autoridades locales competentes. Es importante consultar los códigos locales para conocer los requisitos aplicables.
Los requisitos para los parapetos suelen obtenerse del código de construcción (IBC) y del código de energía (IECC y ASHRAE 90.1). Los requisitos de los códigos de edificación y energía pueden exigirse de forma prescriptiva, como umbral de desempeño o por referencia a través de estándares clave específicos. Los estándares de desempeño son importantes porque no intentan ser una normativa con listas exhaustivas y requisitos detallados de los componentes, como lo haría un método prescriptivo. Estos requisitos de desempeño establecen un punto de referencia para el diseño y, posteriormente, ofrecen una metodología para demostrar el cumplimiento de ese punto de referencia.
Los códigos y estándares de edificación no siempre hablan de los parapetos de forma exclusiva, pero muchos se refieren a las "paredes exteriores" como algo separado de los "sistemas de techo".
Resumen de las referencias de los códigos aplicables a los parapetos.
Paredes exteriores en el Código de Construcción
Los requisitos de paredes exteriores para parapetos se recogen en el capítulo 14 del IBC que trata sobre "muros exteriores, revestimientos de muros y componentes". En el caso de los parapetos, los requisitos de protección contra la intemperie, barreras resistentes al agua (WRB), manejo del vapor y tapajuntas son los mismos que se aplican al resto de las paredes exteriores del edificio.
Capítulo 14 del IBC: El área aplicable de la pared exterior está resaltada en azul.
Tapajuntas para paredes exteriores
La instalación de tapajuntas es muy importante y, por lo general, se menciona tanto en las disposiciones sobre paredes (sección 1404.4 del IBC) como en las disposiciones sobre techos del código. El IBC incluye el principio de que "los tapajuntas deben ser instalados [...] para prevenir la entrada de humedad al muro o para redirigirla al exterior". Este es un punto de partida importante para el diseño de parapetos, porque la secuenciación puede ser un reto para diversos contratistas de sistemas de pared y de techo.
Aunque no es una lista exhaustiva, la sección 1404.4 del IBC incluye una lista mínima de áreas donde deben instalarse tapajuntas de pared exterior. A continuación se ofrece un resumen:
- Penetraciones y terminaciones
- Intersecciones con techos, chimeneas, porches, plataformas base, balcones y proyecciones similares
- Canaletas integradas y ubicaciones similares donde la humedad puede entrar en la pared
- Tapajuntas con rebordes proyectados, instalados en ambos lados y en los extremos de los mojinetes
En todas las ubicaciones prescriptivas indicadas en el IBC para la instalación de tapajuntas, el propósito es doble. El primero es que el tapajuntas se instale de tal manera que impida la entrada de agua en el sistema de pared. Este concepto se conoce como "estilo tejamanil", es decir, se instalan los componentes del techo, la pared exterior y el parapeto "de manera que las capas superiores de material se coloquen superpuestas a las capas inferiores de material para permitir el drenaje por gravedad y el control de la humedad" (sección 202 del IBC). Desde el punto de vista logístico, la mejor forma de conseguirlo en el sitio es aplicar los materiales desde la parte inferior del edificio hasta la parte superior, de modo que la siguiente capa o sistema progresivo se solape correctamente.
El segundo requisito, y el más difícil, es que los tapajuntas se instalen de forma que el agua pueda salir del sistema de pared si entra de forma accidental. Por ello, el parapeto debe diseñarse con un método y una vía de salida para que el agua drene desde el tapajuntas, incluso desde atrás del revestimiento (como en los agujeros de drenaje en los ángulos para repisas de mampostería). Además de proporcionar un medio para el drenaje, el IBC también incluye un escenario de drenaje para evitar la aparición de cavidades en paredes exteriores (sección 1404.4.1). Las cavidades o hendiduras en la pared son lugares dentro de un sistema de pared "en los que puede acumularse humedad". Estas situaciones suceden con frecuencia en los parapetos cuando la pared exterior, el techo y la pared de parapeto superior no siempre están alineados. En los parapetos, estas cavidades en la pared deben evitarse o protegerse con tapajuntas adecuados.
Protección contra la intemperie para paredes exteriores
La sección sobre protección contra la intemperie (sección 1402.2 del IBC) establece que la pared exterior "debe estar diseñada y construida de manera tal que evite la acumulación de agua dentro del sistema de muro". Uno de los métodos prescritos en esta sección consiste en colocar una capa de control de agua secundaria, llamada "barrera resistente al agua" (WRB), detrás del revestimiento exterior de la pared exterior de un parapeto. Además de la capa de WRB, el diseño de la pared de parapeto también debe incluir "un medio de desagüe de agua que penetre el sistema hacia el exterior". Existen excepciones a los requisitos de la capa secundaria de WRB y de drenaje previstos en el IBC para sistemas de concreto y otros específicamente probados, pero los beneficios del control de agua pueden aplicarse a toda clase de construcción.
Barreras de vapor para paredes exteriores
Las paredes de parapeto exteriores también deben estar protegidas contra la condensación para cumplir con la parte relativa a los retardadores de vapor (sección 1404.3 del IBC). Las barreras de vapor se dividen en tres clases según las pruebas ASTM E96 (Procedimiento A, método desecante):
- Clase I: permeabilidad igual o menor a 0.1;
- Clase II: 0.1 < perm="" ≤="" 1.0="">
- Clase III: 1.0 < perm="" ≤="" 10="">
Las clases de barreras de vapor están referenciadas en el IBC de forma prescriptiva para identificar si un material está permitido en un sistema en función de la zona climática (secciones 1404.3.1 y 1404.3.2 del IBC). Es importante señalar que todos los materiales tienen propiedades retardadoras de vapor en algún grado y pueden limitar la transmisión de vapor sin necesidad de añadir una capa de control de vapor específica. Por esta razón, el IBC incluye una alternativa para el cumplimiento del desempeño, que consiste en proporcionar un "diseño con prácticas de ingeniería aceptadas para el análisis higrotérmico", tal y como se describe inicialmente en la sección 1404.3.
Por lo general, si es necesaria una capa de control de vapor, es una buena idea seleccionar una barrera de vapor que permita cierto grado de secado por difusión. Los ambientes interiores con mucha humedad, como natatorios, plantas de elaboración y centros de cultivo, pueden necesitar una barrera de vapor para un buen desempeño a largo plazo. Sin embargo, la decisión de añadir o no una capa de control de vapor a un sistema de techo se basa normalmente en el riesgo, y es mejor tomarla junto con un consultor del área de cerramientos de edificios. Las secciones de protección contra la intemperie y retardadores de vapor del IBC son válidas para las paredes exteriores, pero los parapetos pueden tener requisitos de diseño y desempeño muy diferentes a los del sistema de pared debajo del techo. Por eso es importante mantener la continuidad de las cuatro capas de control en esta interfaz.
Sistemas de techo en el Código de Construcción
La sección sobre techos y parapetos se trata en el capítulo 15 del IBC, que aborda los sistemas de techo, específicamente el "diseño, los materiales, la construcción y la calidad" de los techos. En cuanto a los parapetos, los requisitos del sistema de techo afectan la pared donde se encuentran las terminaciones y transiciones. Los requisitos incluyen protección contra la intemperie, tapajuntas, mojinetes, diseño resistente al viento, aseguramiento de bordes y requisitos específicos para diversos tipos de cubiertas para techo.
Capítulo 15 del IBC: El área aplicable del sistema de techo está resaltada en azul.
Protección contra la intemperie del sistema de techo
Los requisitos de protección contra la intemperie (sección 1503 del IBC) son bastante amplios y exigen que las plataformas base estén revestidas con cubiertas para techo aprovadas. Se ofrecen más detalles en las secciones adicionales del IBC relativas a techos y parapetos. Respecto a las disposiciones de techado, es importante señalar que el cumplimiento de "las instrucciones aprobadas por el fabricante" no solo determina si un proyecto obtendrá la garantía o no, sino que también es necesario para cumplir con el código de construcción.
Tapajuntas para el sistema de techo
Los requisitos de tapajuntas (sección 1503.2 del IBC) se repiten parcialmente en las secciones de paredes y techos del código. Esta repetición resalta la importancia de gestionar el control del agua en las transiciones. Los requisitos del código para techos y paredes respaldan los principios de la capa de control de agua en la prueba del lápiz comentada anteriormente. El capítulo sobre techos del código también menciona directamente los parapetos como una ubicación crítica tanto para los tapajuntas en las transiciones del sistema de techo como para los requisitos de mojinetes. Aunque no es una lista exhaustiva, la sección 1503.2 del IBC incluye una lista mínima de áreas donde deben instalarse tapajuntas para techos. A continuación se ofrece un resumen:
- Juntas de tapajuntas en mojinetes
- En materiales permeables a la humedad
- En las intersecciones con paredes de parapeto
- En otras penetraciones a través del plano del techo
Mojinetes del sistema de techo
Los requisitos de techado para los mojinetes de la pared de parapeto se agrupan en muchas categorías. La sección que trata específicamente de los mojinetes (sección 1503.3 del IBC) tiene un alcance limitado, ya que exige que los materiales se limiten a "materiales no combustibles e impermeables" y que se instalen con un "ancho no menor al espesor del muro de parapeto". Muchos requisitos del código, como los de los tapajuntas, las cargas de diseño de viento y el desempeño del aseguramiento de bordes, también se aplican a los mojinetes. En esas secciones se tratará más a fondo el tema de los mojinetes.
Resistencia al viento del techo
La resistencia al viento de las plataformas base de techos comerciales de pendiente baja y de las cubiertas para techo (sección 1504.1 del IBC) debe diseñarse de acuerdo con la sección 1609.5 del IBC, lo que finalmente nos lleva a utilizar el estándar ASCE 7 para determinar las cargas de viento de diseño. Las actualizaciones de ASCE 7 son numerosas (2005, 2010 o 2016), y cada una tiene su propio matiz con respecto a las cargas de diseño de techos. Como ASCE 7 es un estándar de desempeño, es posible utilizar una versión con requisitos de desempeño más elevados, ya que los diseños no tienen por qué ajustarse a los requisitos mínimos. Los parapetos son una combinación de las presiones de la pared y del techo. La altura exacta del parapeto no se incluye en los cálculos de levantamiento por viento del techo, pero si el parapeto mide 3 pies o más, los valores del perímetro pueden usarse en las esquinas, lo cual reduciría los requisitos de levantamiento para esa parte del área del techo.
Los parapetos pueden ayudar a reducir el levantamiento por viento en las esquinas y el perímetro.
Aseguramiento de bordes del techo
Asegurar los bordes en techos de pendiente baja (sección 1504.5 del IBC) tiene un impacto significativo en la prevención de fallas, y permite que el sistema de techo resista las cargas tal y como fue diseñado. Además de diseñar el desempeño de resistencia al viento para todo el edificio (es decir, paredes, techos y parapetos) siguiendo el estándar ASCE 7, los bordes de los techos de metal deben someterse a pruebas de resistencia de acuerdo con los métodos de prueba RE-1, RE-2 y RE-3 de ANSI/SPRI ES-1. El estándar ANSI/SPRI ES-1 es un requisito de desempeño específico para evaluar la resistencia de los bordes de los techos de metal (aquí encontrarás más información sobre el cumplimiento del desempeño para bordes de techos). El estándar ES-1 se ocupa del borde de techo al ras "de referencia", así como de los mojinetes del parapeto. Al diseñar, es importante especificar el cumplimiento del estándar ES-1 en los documentos de construcción.
Cubiertas para techo
El IBC establece unos criterios mínimos de instalación (sección 1507 del IBC) para diversos sistemas de techo, basados específicamente en los atributos de la cubierta para techo. Además de los criterios prescriptivos que ahí se recogen, el IBC también exige que "los revestimientos de techo deben aplicarse de acuerdo con las [...] instrucciones de instalación del fabricante". Por lo general, estas secciones sobre cubiertas para techos abordan los requisitos mínimos del sustrato, la pendiente mínima del techo, los requisitos del lastre y las referencias de ASTM relativas a los estándares de materiales, como la especificación estándar para techos con cubierta a base de poliolefina termoplástica (TPO), o ASTM D6878.
Eficiencia energética de los parapetos
En general, el IBC especifica que un edificio debe estar "diseñado y construido de acuerdo con la sección 1301.1.1 del Código Internacional de Conservación de Energía (IECC)". El IECC tiene disposiciones residenciales y comerciales, y estas últimas se aplican a "todas las edificaciones excepto a edificaciones residenciales de 3 pisos o menos de altura". El IECC está estructurado de tal forma que ofrece la opción de cumplir sus requisitos prescriptivos o seguir un estándar de energía alternativo: ASHRAE 90.1.
Alternativas de cumplimiento
El IECC ofrece diversas formas de cumplimiento, entre las que se incluyen:
- Seguir los requisitos prescriptivos del IECC o del estándar ASHRAE 90.1, o bien
- Seguir los requisitos de modelado del desempeño que figuran en el Apéndice G de ASHRAE 90.1.
Las opciones prescriptivas del IECC y del estándar de referencia ASHRAE 90.1 regulan principalmente el uso de la energía a través de listas y requisitos detallados. Esto puede ser útil cuando el edificio es sencillo y no es necesario hacer concesiones. Cuando un edificio es más complejo, tiene demandas específicas de uso de energía o un propietario desea demostrar un desempeño energético que no se limite al código, la metodología para obtener el desempeño deseado se encuentra en el Apéndice G de ASHRAE 90.1. Por ejemplo, cualquier modelado que se realice para cumplir con el programa LEED también estará cumpliendo con el Apéndice G de ASHRAE 90.1. Un método de cumplimiento cada vez más extendido incluye el modelado energético en el diseño de todo el edificio, así como las pruebas de desempeño en el sitio que se realizan en construcciones recientes. Cuando se cambia el techo de un edificio existente, lo más probable es que el diseñador siga la vía prescriptiva para determinar la cantidad de aislante que debe utilizarse.
Aislantes
Los requisitos de aislamiento de la tabla incluyen aislantes para cavidades y aislantes continuos, pero varían en función del material del armazón (sección C301.1 y Anexo 1 de la sección 90.1 del IECC). Al incluir aislantes continuos en los sistemas de pared y de techo del parapeto, es más fácil controlar los puentes térmicos entre los sistemas. Las tablas prescriptivas de los códigos de energía establecen los valores R mínimos de los techos y paredes en función de la zona climática donde se realizará la obra, el uso que se dará al edificio y los materiales para el armazón del sistema de pared y de techo. Como se explicó anteriormente en el análisis del control de temperatura, los materiales del armazón son importantes en los requisitos prescriptivos, especialmente cuando el aislante se coloca entre los miembros estructurales en las cavidades de los parapetos.
Para detalles más complejos, como un parapeto, el código de energía no establece requisitos específicos de aislamiento. En general, los códigos exigen que el aislante continuo se describa en los documentos de construcción de forma clara para indicar la ubicación y el alcance del trabajo, y que se muestren suficientes detalles para garantizar la continuidad de la capa de control de temperatura. Según el IECC (sección C103.2), la continuidad del aislante bajo condiciones complejas debe mostrarse en los detalles.
Barrera de aire
ASHRAE 90.1 define una barrera de aire continua como una "combinación de materiales, sistemas y juntas y componentes sellados interconectados que, en conjunto, minimizan las fugas de aire hacia el interior o el exterior del cerramiento del edificio". Es una buena definición y una descripción precisa de lo que se necesita para tener un cerramiento terminado que minimice las fugas de aire (secciones C402.5 y 90.1 5.4.3.1 del IECC). La fuga de aire real en un edificio se mide presurizando el cerramiento con un conjunto de sopladores y midiendo el flujo de aire a través de los sopladores para así determinar la fuga de aire que pasa por el cerramiento, en los 6 lados. Por lo general, los materiales y sistemas que se usan como parte de la barrera de aire continua del edificio son sometidos a pruebas de conformidad por los fabricantes de dichos materiales y sistemas cuando se instalan de acuerdo con las instrucciones del fabricante para esa aplicación.
El principal objetivo de la hermeticidad es el buen desempeño de todo el edificio. Para poder cumplir este objetivo, el código de energía también especifica aspectos de diseño de la barrera de aire (secciones C103.2 y 90.1 5.4.3.1.1 del IECC) y de la instalación (secciones C402.5.1.1 y 90.1 5.4.3.1.2 del IECC) para la continuidad en juntas, penetraciones y sistemas. A continuación se ofrece un breve resumen de los requisitos de diseño e instalación de ASHRAE 90.1:
- Diseño de la barrera de aire
- Detalles de componentes, juntas y penetraciones
- Se extiende por todas las superficies, incluido el techo
- Resiste las presiones del viento, las presiones mecánicas, el efecto chimenea
- Instalación de la barrera de aire
- Uniones entre paredes y techos o cielos rasos
- Penetraciones en techos, paredes y pisos
- Juntas, uniones y conexiones entre planos
- Según las instrucciones del fabricante
Resumen del código
En los distintos códigos y estándares aplicables a techos y paredes, la protección contra la intemperie y el tapajuntas son requisitos importantes en todas las transiciones y penetraciones, aunque las condiciones del parapeto tampoco se deben pasar por alto. Es fundamental especificar los estándares de referencia clave para la protección contra el viento y el aseguramiento de bordes, con el fin de lograr el desempeño necesario para mantener el techo en el edificio, como está previsto.
En general, los códigos de energía exigen que se mantenga la continuidad de las capas de control de temperatura y de aire. Especificar el control de la temperatura y las barreras de aire para que sean continuas en el diseño Y en la instalación de campo es fundamental para cumplir el código de energía.
Para obtener más información sobre parapetos y continuidad de capas de control, regístrate en el seminario web del Centro de Educación Continua, Predicamentos de los parapetos y enigmas de los bordes de los techos, patrocinado por GAF y presentado por Jennifer Keegan, AAIA y Benjamin Meyer, AIA, LEED AP.
Para obtener más información sobre parapetos y continuidad de capas de control, lee el artículo del Centro de Educación Continua, Parapetos: continuidad de capas de control, patrocinado por GAF y escrito por Benjamin Meyer, AIA, LEED AP.
