Las membranas para techos termoplásticos son una opción común en proyectos comerciales de techos de pendiente baja gracias a su durabilidad, reflexión y facilidad de instalación. La membrana es la capa superior de un sistema multicapa diseñado para ayudarte a proteger el edificio contra los elementos externos. Todas las capas de un sistema de techado deben trabajar juntas con dos objetivos principales: ayudar a mantener el interior separado del exterior (es decir, bloquear el paso de agua, el aire y el calor entre dentro y fuera) y permanecer en su lugar frente a las condiciones climáticas esperadas.
Las capas del sistema de techo contribuyen a estos objetivos de diferentes maneras según la elección de materiales, su ubicación dentro del sistema y qué tan bien están protegidas contra daños causados por elementos como viento, granizo o tránsito peatonal. Ya sea que seas diseñador, especificador o propietario de edificio, comprender estos componentes y cómo trabajan juntos es clave para asegurar un desempeño superior, eficiencia y longevidad del techo.
Componentes de un sistema de techo termoplástico
Un sistema típico de techo termoplástico consta de las siguientes capas, en orden de abajo hacia arriba:
Cubierta del techo
La cubierta del techo es la capa que proporciona soporte estructural horizontal continuo y estabilidad para las demás capas del sistema de techo. Las cubiertas de techo se extienden sobre las vigas o viguetas estructurales del edificio y normalmente están hechas de acero, madera, concreto o una combinación de estos materiales.
Tablero de sustrato
El tablero de sustrato es una capa opcional que comúnmente está hecha de poliisocianurato de alta densidad (polyiso), yeso (con o sin lámina de vidrio) o fibra de madera. Por lo general, se instala sobre plataformas base metálicas para proporcionar un sustrato continuo y uniforme para las capas posteriores, especialmente una barrera de aire y un retardador de vapor. El tablero de sustrato también puede ser una barrera térmica dentro del sistema.
Retardador de vapor y barrera de aire
Un retardador de vapor separado, si es necesario, se instala preferentemente sobre la cubierta del techo o sobre el tablero de sustrato. El propósito de un retardador de vapor es minimizar la difusión de vapor de agua dentro del sistema de techo, evitando que el vapor penetre en las demás capas del sistema y cause daños por condensación. Los retardadores de vapor adoptan habitualmente la forma de membranas autoadherentes o de una capa base de betún modificado. La Asociación Nacional de Contratistas de Techos recomienda que un retardador de vapor siempre se instale sobre una plataforma base de concreto, sobre cualquier cubierta del techo en edificios con alta humedad interior (como un natatorio o un gimnasio), y en climas fríos. Los retardadores de vapor no son un requisito en el código de construcción (2024 IBC 1404.3).
Una barrera de aire controla el flujo de aire entre el interior y el exterior de un edificio, un proceso que puede transportar significativamente más humedad hacia el interior que la difusión de vapor. Desde 2012, las barreras de aire continuas han sido requeridas en edificios en la mayoría de las zonas climáticas por el código modelo de energía. Todos los retardadores de vapor tienen la capacidad de actuar como barreras de aire si están correctamente detallados, pero no todas las barreras de aire tienen una baja permeabilidad tal que detengan la difusión de vapor. Consulta este blog para obtener más información sobre barreras de aire y retardadores de vapor.
Aislantes
El aislante proporciona resistencia térmica que ayuda a prevenir el movimiento de calor entre el edificio y el ambiente exterior. Puede contribuir a mejorar la comodidad de los ocupantes al mismo tiempo que incrementa la eficiencia energética del edificio al reducir los costos de calefacción y refrigeración. El poliisocianurato (polyiso) representa aproximadamente el 70 % del aislante para techos que actualmente se instala como parte de un sistema de techo termoplástico. Otros materiales comúnmente utilizados incluyen poliestireno extruido (XPS), poliestireno expandido (EPS), lana mineral y paneles aislantes al vacío (VIP).
Desde 2018, el Código Internacional de Conservación de Energía ha requerido dos capas de aislante, escalonadas y desfasadas, para minimizar la intrusión de aire en el sistema de techo.
Cuando la estructura del techo no está inclinada para drenar por sí misma, puede ser necesario el uso de aislantes en pendiente y desviadores "crickets" para dirigir el agua hacia los desagües y evitar el estancamiento de agua en el techo. Para más información sobre aislantes biselados, contacta a nuestro Equipo de Diseño Biselado.
Tablero para cubierta
El tablero para cubierta se instala sobre el aislante para protegerlo de impactos como granizo o tránsito peatonal intenso, y puede añadir resistencia al fuego. Los tableros para cubierta también pueden aumentar la resistencia al viento del sistema de techo.
Aunque los tableros para cubierta son opcionales en muchos sistemas de techo, son requeridos para la mayoría de los sistemas diseñados contra granizo muy severo y son sumamente recomendaos cuando hay sobrecarga en el techo, como paneles solares.
Los tableros para cubierta están hechos de poliisocianurato de alta densidad, yeso con malla de vidrio o estándar, materiales cementosos, perlita y madera. Según el material, un tablero para cubierta también puede servir como una barrera térmica adicional, aumentando así el valor R del sistema o posiblemente reduciendo el espesor del aislante requerido debajo de él.
Membrana single ply para techo
La membrana para techos es la capa más externa de protección contra la intemperie del sistema, que sirve como la primera línea de defensa contra las fuerzas externas que actúan sobre el techo. Si no se instala una barrera de aire separada, también puede ayudar a cumplir la función de capa de barrera de aire si se instala correctamente, con especial atención a las juntas, penetraciones y transiciones.
Los principales tipos de membranas para techado termoplástico son TPO, PVC, PVC KEE y EPDM. Consulta este blog para obtener más información sobre los tipos de membranas para techado termoplástico y sus atributos.
Selección del sistema adecuado
Un sistema de techo de alto desempeño requiere más que un conjunto de materiales apilados sin un plan. El tipo de edificio, la zona climática y los requisitos del código local desempeñan papeles importantes en la determinación de la selección de componentes y su ubicación dentro de un sistema de techo termoplástico.
Impacto del método de acoplamiento
El método de acoplamiento debe evaluarse como parte de todo el sistema de techo. Los métodos de acoplamiento incluyen mecánico, de soldadura por inducción, de adhesión total, con lastre, de autoadhesión o una combinación de dos o más métodos. La membrana, así como el resto del sistema de techo, deben estar fijados a la estructura a través de la plataforma base. El método de acoplamiento debe elegirse cuidadosamente en función del tipo de edificio, la zona climática, los requisitos de eficiencia térmica, las cargas de viento y la compatibilidad con otras capas del sistema de techo termoplástico.
Si bien el acoplamiento mecánico es un método rápido y económico, no se recomienda en lugares con granizo severo o tormentas de viento que puedan dañar las placas de acoplamiento expuestas, permitiendo la infiltración de agua o aire húmedo en el sistema. Se espera también que los sistemas fijados mecánicamente presenten más abombamiento de la membrana para techos que los sistemas adheridos. En estas condiciones, puede considerarse un enfoque diferente de acoplamiento: la primera capa de aislante o el tablero de sustrato se acopla mecánicamente, pero las capas posteriores se adhieren. Esto da como resultado un sistema sin sujetadores expuestos. Este método también reduce los puentes térmicos en el sistema, resultando en un valor R efectivo más alto.
El método de acoplamiento también afecta el desempeño del sistema de techo en otros escenarios de diseño específicos.
Consideraciones específicas de ubicación
Los requisitos de resistencia a vientos fuertes para el sistema de techo se basan en el cerramiento del proyecto, la exposición y la categoría de riesgo, así como en la ubicación geográfica.
Una vez que se calculan las presiones de vientos fuertes y se selecciona el sistema de techo deseado, se pueden evaluar los métodos de acoplamiento. Las altas presiones de vientos fuertes pueden limitar las opciones de acoplamiento, tales como únicamente opciones fijadas mecánicamente o solo ciertos adhesivos que pueden utilizarse.
El granizo muy severo tiene requisitos de sistema muy específicos, especialmente para edificios asegurados por FM ubicados dentro de la zona de granizo muy severo. Para lograr una clasificación de granizo muy severo, se prueba el sistema de techo completo. Esto incluye la membrana, el tablero de recubrimiento, el aislante y los métodos de acoplamiento. Muy pocos sistemas fijados mecánicamente cumplen con este requisito, y normalmente se requieren tableros de recubrimiento de yeso recubierto con lámina de vidrio.
Tanto en el caso de la resistencia a los vientos fuertes como en la durabilidad frente a granizo o impactos, los tableros para cubierta pueden desempeñar un papel importante. Se recomienda un tablero para cubierta con núcleo de yeso con lámina de vidrio o cementosa si el edificio está en una ubicación donde tormentas de granizo severo podrían dañar el techo. Los tableros de yeso y cementosos también proporcionan un alto grado de resistencia al fuego. Si no se necesita una resistencia extremadamente alta a los impactos, los tableros para cubierta de poliisocianurato de alta densidad ofrecen una opción rentable y fácil de usar que también proporciona mayor durabilidad al sistema y eficiencia térmica adicional.
Importancia de la compatibilidad de capas
Especificar el tipo y la combinación adecuados de capas de un sistema de techo termoplástico asegura que se puedan evitar problemas potenciales que podrían surgir más adelante.
Un ejemplo de capas potencialmente incompatibles en un sistema de techo es la instalación de una membrana para techos termoplásticos sobre una membrana para techos de betún modificado o material accesorio. Existe una incompatibilidad química entre el betún modificado y las membranas termoplásticas, por lo que debe existir un separador físico. Este puede tomar la forma de una membrana termoplástica con revestimiento de vellón, o puede ser una capa separada como una lámbina o un tablero para cubierta bajo la membrana termoplástica. Esto puede observarse en un sistema de techo híbrido o al volver a cubrir un techo existente de betún modificado con una membrana termoplástica.
Diseño para el movimiento del vapor de humedad
En zonas climáticas frías, los códigos de construcción requieren a menudo capas más gruesas de aislante para proporcionar el valor R requerido, así como un retardador de vapor sobre la cubierta del techo para evitar que el vapor de humedad se difunda dentro del sistema de techo durante la temporada de calefacción. Idealmente, el retardador de vapor también se instala como una barrera de aire, evitando que el vapor de humedad en el aire se filtre o penetre en el sistema de techo. En ambos casos, reduce el riesgo de condensación dentro del sistema de techo.
Sin embargo, puede haber un problema potencial cuando un retardador de vapor impermeable se instala de manera no hermética o cuando es necesario el secado hacia el interior del sistema de techo termoplástico después de que la construcción esté completa. Los retardadores de vapor se clasifican según su grado de permeabilidad, o cuánto vapor de agua pasa a través de ellos durante un período de tiempo determinado. Si el vapor queda atrapado inadvertidamente dentro de un sistema de techo termoplástico sin una vía de escape, podría generar problemas de humedad tales como deterioro de materiales o crecimiento biológico. Ciertas situaciones pueden requerir un retardador de vapor más permeable para permitir que parte del vapor de agua se difunda hacia afuera del sistema.
Ajuste de los detalles
Los sistemas de techo exitosos también dependen en gran medida de detalles sólidos. Esto incluye penetraciones a través del campo del techo, detalles de base, tapajuntas y terminación, y la selección del borde metálico.
La solución más común para sellar penetraciones a través del campo del techo de una membrana termoplástica es usar el mismo material. Puede tratarse de esquinas y mangas para tubería fabricadas en obra, o los instaladores pueden usar accesorios prefabricados. Las mangas para tubería, esquinas y salidas de agua prefabricadas reducen el tiempo de instalación en comparación con los detalles fabricados en obra que dependen en gran medida de la mano de obra. Otra opción para los detalles de penetración es el uso de materiales aplicados en forma líquida como PMMA o PUMA. El PMMA no es compatible con las membranas TPO, pero puede ser una opción eficaz para detalles complejos en membranas de PVC.
Asegurar el borde del techo es tan importante como hacer que el campo del techo sea resistente al agua. Esto requiere el uso de tapajuntas de la base y acoplamiento alrededor del perímetro del techo, así como el uso de barras de terminación en muchas condiciones de parapeto. Finalmente, la selección del borde metálico que cumpla con las cargas de diseño de viento para el proyecto es crítica. El borde es con frecuencia el primer punto de falla durante un evento de viento fuerte, por lo que el diseño y la selección pueden tener un gran impacto en la expectativa de vida del sistema de techo. El código de construcción requiere el uso de borde metálico conforme a ES‑1, lo cual puede lograrse fácilmente utilizando materiales prefabricados.
Preparación para el éxito en techado
Al especificar un sistema de techo termoplástico, es importante tomarse el tiempo para considerar cada capa del sistema, su función en la protección del edificio y cómo trabajará en conjunto con los demás componentes. Un fabricante confiable y con experiencia puede ofrecer opciones para ayudar a asegurar que todos los componentes del sistema de techo sean apropiados y compatibles para tu proyecto. GAF ofrece una amplia gama de recursos para profesionales del diseño y propietarios de edificios. El equipo de Ciencias de la Construcción y Techado de GAF | Siplast cuenta con expertos disponibles para responder tus preguntas. Puedes contactarlos en buildingscience@gaf.com.
