Cómo los diseñadores y superequipos pueden maximizar la eficiencia de techado
Este estudio de caso examinó cómo un diseñador de sistemas de techo, en conjunto con un equipo de expertos, puede incrementar la eficiencia de techado y ofrecer ventajas en cuanto al rendimiento al propietario de edificio.
Estudio de caso
Proyecto de techo
Descripción del edificio: el edificio utilizado para esta evaluación era un edificio de una planta, del tipo de grandes superficies, de menos de 40 pies de altura, con una superficie del techo de 125,000 ft.2 en una configuración rectangular de 290 × 431 ft. Se supuso que el techo iba a ser una nueva instalación, es decir, una construcción nueva o un reemplazo de techo total.
Membrana para techos: se evaluaron dos membranas; TPO de 10 pies y de 12 pies de ancho. La hoja de 12 pies de ancho tiene menor resistencia a vientos fuertes en comparación con la hoja de 10 pies, utilizando patrones de sujetadores mecánicos equivalentes. En general, para obtener una resistencia a vientos fuertes de I-105 o superior, probablemente se requeriría un acoplamiento adhesivo o soldado por inducción, con componentes y métodos de instalación comunes.
Acoplamiento de membrana: se examinaron cinco escenarios.
- Caso 1: TPO de 10 ft., de acoplamiento mecánico
- Caso 2: TPO de 12 ft., de acoplamiento con soldadura por inducción (RhinoBond)
- Caso 3: TPO de 10 ft. adherido, mediante adhesivo con base de solvente
- Caso 4: TPO de 12 ft. adherido, mediante adhesivo con base de solvente
- Caso 5: TPO de 10 ft., de acoplamiento con soldadura por inducción (RhinoBond)
Acoplamiento de poliisocianurato: en cada caso, el poliisocianurato se acopló mecánicamente.
Patrones de sujeción y diseño de membrana: para edificios con anchos superiores a 200 pies, independientemente de la altura, se utiliza lo siguiente para calcular el tamaño del perímetro:
El ancho de la región del perímetro se define según la menor de las siguientes dos mediciones:
0.1 x ancho de edificio o 0.4 x altura de edificio
Para este edificio, 0.1 x 290 = 29.0 ft. y 0.4 x 40 = 16 ft. Por lo tanto, el perímetro es de 16 ft., lo que implica dos cubiertas de poliisocianurato y tres medias hojas de TPO.
Los patrones de sujeción por cubierta de poliisocianurato de 4 x 8 ft. variaban según el caso, como se muestra en la tabla a continuación, en función del manual de detalles arquitectónicos de GAF:
Uso de membrana: cada techo supone desafíos singulares al disponer la membrana. Los estimadores, equipos y diseñadores de primer nivel son hábiles a la hora de disponer las hojas de membrana de manera que se eviten desperdicios innecesarios. Para este estudio de caso, se supuso que el desperdicio de membrana era mínimo y que las diferencias entre los casos de 10 y 12 ft. podían ignorarse. Los cálculos de uso de membrana se basaron en la superficie del techo y no incluyeron paredes de parapetos. Se supuso que todas las soldaduras tenían un traslape de 6".
Uso de sujetadores: para el caso 1 con acoplamiento mecánico, se supuso que los tornillos y las placas tenían una separación de 6" en el centro. Para acoplamiento de RhinoBond y poliisocianurato, se utilizó la tabla que aparece anteriormente.
Resultados
En cada caso, se calculó lo siguiente para este techo de 125,000 ft²:
- Superficie total de TPO requerida. Esta era la superficie del techo más la superficie requerida para los bordes y las uniones de los extremos.
- La longitud de las uniones, es decir, la cantidad total de pies lineales para todas las uniones.
- El costo de los tornillos y sujetadores de placas, que incluyen sujetadores de aislantes, sujetadores de membranas y placas RhinoBond donde correspondiese.
- El costo del adhesivo, usando un adhesivo con base de solvente tradicional como referencia.
Ten en cuenta que los costos de material representan un promedio y variarán según la región, la dimensión del trabajo, etc.
Costo de material: el acoplamiento de RhinoBond combinado con una hoja de 12 ft. es solo levemente más costoso que una hoja de acoplamiento mecánico (MA) de 10 ft. y tiene un costo menor que el sistema RhinoBond de 10 ft., como se muestra aquí:
La diferencia en uso de material se debe a la menor cantidad de uniones.
Costo de mano de obra: si bien los costos de mano de obra son difíciles de estimar a causa de diferencias regionales en tarifas de mano de obra, cantidad de instaladores, niveles de experiencia de equipos, etc., las comparaciones de la cantidad de sujetadores y las longitudes de las uniones pueden indican dónde se obtendrán ahorros.
La cantidad de sujetadores para cada caso se muestra aquí:
Es evidente que el proceso de acoplamiento mecánico que suele ser de bajo costo requiere sustancialmente más sujetadores que cualquier otro método.
El ámbito en el que se espera que una hoja de 12 ft. exhiba un buen desempeño está relacionado con la longitud total de uniones, que se muestra para cada caso a continuación:
Como puede verse, el caso 1, con sus medias hojas de perímetro, tiene una longitud total de uniones mucho mayor que las de otros sistemas. Al comparar los casos 2 y 4 con los casos 3 y 5, se muestra la ventaja de una hoja de 12 ft. En este estudio de caso, con el acoplamiento adherido o con RhinoBond, se redujo la longitud de las uniones en un 20 % en comparación con una hoja de 10 ft.
Costo de material total -
Beneficios de superequipos: las hojas de 12 ft. reducen las longitudes de uniones soldaduras en alrededor de un 20 %, lo que mejora la eficiencia de instalación. Sin embargo, al combinarse con RhinoBond, un superequipo puede incrementar la eficiencia aún más:
- El detalle arquitectónico 307B de GAF permite al equipo utilizar la hoja de la plataforma base como tapajuntas en paredes y bordillos al usar el acoplamiento de RhinoBond. Esto elimina la necesidad de tener que soldar todos los tapajuntas de paredes y algunos tapajuntas de bordillos, según el tamaño del techo. El equipo ya no tiene que cortar un rollo para agregarlo más tarde a tapajuntas en paredes y bordillos. Esto reduce el riesgo de tener que limpiar la membrana de la plataforma base y facilita la finalización de secciones del techo al terminar el día de trabajo.
- Un equipo experimentado con la cantidad adecuada de integrantes puede disponer la membrana para eliminar muchas de las soldaduras manuales, arranques/detenciones y soldaduras por cambio de ángulo en el campo.
- Al instalar una sección de un techo grande, la principal preocupación al final de día radica en asegurarse de que esa sección quede resistente al agua. El detalle 307B posibilita la disposición y sujeción de más cuadrados para el final del día. Es posible que cada componente de ese componente no esté completado, pero, por lo menos, puede brindar protección contra la filtración de humedad.
Conclusiones
Una membrana de TPO de 12 ft., combinada con acoplamiento de RhinoBond, ofrece varias ventajas:
- Mayor eficiencia de instalación, debido a una menor longitud de uniones, un menor uso de TPO en general y menos sujetadores en comparación con un sistema de fijación mecánica tradicional.
- Se mejora la resistencia contra vientos fuertes en comparación con un sistema de fijación mecánica tradicional, y se obtiene una resistencia similar a la de los sistemas adheridos.
- El plazo de garantía de un sistema Rhinobond podría ser superior al de un sistema de fijacion mecánica tradicional.
- Se reduce de forma significativa o elimina el movimiento ondulante causado por vientos fuertes.
Nota: este análisis era para un techo general y no incluyó consideraciones para áreas de paredes de parapetos ni penetraciones, etc. Siempre realiza tus propios cálculos y estimaciones de uso de material antes de tomar decisiones acerca del diseño del sistema.
El autor desea agradecer a Mark Lienemann del equipo del Centro para el Avance de la Educación en Techos (C.A.R.E., en inglés) de GAF por ofrecer su perspectiva para este análisis.
