Esta publicación sobre diseño eólico es la parte 3 de 3. En la primera parte, Los detalles hacen la diferencia en diseño eólico, se explica la importancia de usar detalles de borde probados, como los que figuran en ANSI/SPRI/FM 4435/ES 1-11.
En uno de los ejemplos, se utilizó NRCA TP-3 (se observa arriba) que consta de una membrana para techos que se extiende sobre el borde del techo, el metal revestido de TPO sujetado por encima con un listón a lo largo del borde inferior y luego una franja de TPO unida con soldadura térmica a la parte superior del metal y también de la membrana de campo para el techo para producir un sellado resistente a las condiciones climáticas. Este detalle también cuenta con la incorporación de adhesivo entre la membrana y el listón de madera, y el sellador entre la membrana y el metal. El siguiente detalle, 202A del manual de GAF (derecha), es muy similar al detalle de NRCA debido a que ambos tienen una cubierta de campo hacia abajo del lado de la pared con el borde de metal sobre la cubierta, desmontado en la cubierta de campo, excepto que no contiene adhesivo ni sellador. Por otra parte, un detalle comúnmente valioso desde el punto de vista del diseño (cuya simulación se hace abajo) consta de soldadura térmica de la membrana de campo directamente a la parte superior del metal revestido por TPO. La diferencia básica entre los detalles de GAF y NRCA, por una parte, y el detalle con un valor desde el punto de vista del diseño, por otra parte, es apenas unas pulgadas más de la membrana de campo, la incorporación de la tira de TPO y una soldadura térmica adicional a lo largo del detalle en el perímetro.
El beneficio de los detalles recomendados por la industria (NRCA TP-3 y GAF 202A) es el uso del metal revestido por TPO como protección para la membrana para techos. Los detalles recomendados por la industria también ofrecen dos capas de protección contra la intemperie, la membrana de campo y el borde de metal para este lugar crítico, y ofrece una mayor capacidad de permitir la expansión y la contracción del metal del borde sin arriesgar la integridad de la conexión. Cabe destacar que, instalar la cubierta de campo hacia abajo del lado de la pared ofrece una segunda capa de protección debajo de cada unión del borde de metal, lo que significa que dos capas están permitiendo repeler el agua del edificio, no una como en el caso del detalle 3.
Si se tiene en cuenta el proyecto entero, estos son ejemplos de la incorporación de un costo mínimo con una gran mejora de rendimiento. En los 2 primeros blogs, hablamos sobre la importancia de los detalles de borde y su función en la resistencia a vientos fuertes y, las diferencias para determinar las cargas de los vientos en función de una ubicación, un método y lo conservador que deseas ser. Esto es genial en la teoría, pero cuando se trata de la persona que paga la construcción, la pregunta real es: ¿cuánto me costará el diseño "apropiado y conservador"?
¿Cuánto me costará el diseño "apropiado y conservador"?
Tal vez, una buena pregunta de seguimiento sería: "¿Deseas dormir bien de noche?" Aunque no es posible darte un verdadero valor monetario, podemos hablar sobre la diferencia en el ensamblaje y los componentes subsiguientes para que puedas comprender qué significan en realidad esas diferencias en términos de rendimiento en comparación con el costo relativo. En algunos casos, una mayor protección implica adoptar la forma de un paso adicional. En otros casos, sería preferible un enfoque completamente diferente. Aquí, debemos tener en cuenta que estos factores ayudarán a la comunidad de diseñadores a tomar decisiones informadas.
Si bien se recomienda ampliamente usar los detalles ANSI/SPRI/FM 4435/ES 1-11 probados, (1 y 2, no 3), se puede agregar cualquier otra opción posible a los documentos de la construcción como un componente de oferta alternativo, de manera que el diseñador y el propietario puedan contar con el costo real y no quedarse con una conversación sobre resiliencia.
Un error común es analizar el costo de un componente solo sin comparar la mano de obra.
Un factor importante que se debe considerar es que cualquier sistema o detalle tiene dos costos asociados: la mano de obra y los materiales. Por lo general, el costo de la mano de obra es mayor al costo del material y puede ser el más difícil de manejar. Con los materiales, los pies lineales o "la superficie más el desperdicio" es relativamente simple de calcular y controlar. No obstante, los costos de mano de obra pueden verse afectados por muchos factores diferentes, entre ellos, el clima y el entorno, problemas específicos del lugar, procedimientos de seguridad y equipos, y ciertos costos, como los beneficios de los empleados, que existen aparte del costo por hora. Tanto los diseñadores como los propietarios se beneficiarán de los detalles que pesan en mayor medida en el costo de los materiales para compensar la mano de obra adicional, tanto en el costo general como en el efecto en los plazos. Un error común es analizar el costo de un componente solo sin comparar la mano de obra. Un ejemplo de esto es el uso de componentes prefabricados en comparación con los componentes que se fabrican en el lugar. Otro buen ejemplo es pasar de una membrana con un grosor de 45 mil a una de 60 mil. Existen pequeños incrementos en los costos de materiales que no implican prácticamente aumentos para la mano de obra que podrían mejorar en gran medida la duración y el rendimiento.
Ahora, dicho esto, considera el detalle de la derecha. Este es un sistema de borde de metal prefabricado. Un acoplamiento de aluminio está adherido por encima de la membrana de campo que está hacia abajo de frente a la pared. El sistema de borde de metal está adherido a una cara del listón (no en la parte superior). Luego, el metal de la imposta, que cuenta con unos cuantos colores opcionales, se coloca en el lugar. Existen muchos beneficios en este detalle: el diseñador puede elegir el color, no hay adhesión ni soldadura en el borde del techo, la instalación permite la expansión y contracción térmicas y se trata de un detalle ANSI/SPRI/FM 4435/ES 1-11 probado que podría contar con una garantía extendida o una protección de garantía (de hasta 35 años) con el sistema apropiado. Este sistema de borde de metal fácil de instalar y prefabricado ofrece protección contra la intemperie que se equipara a un sistema de borde de metal fabricado por el contratista en varios pasos. Si bien el costo del material puede ser mayor, la reducción de los costos de mano de obra determinará que este detalle sea más rentable en general.
Cambio de planes
Cuando se trata de la resistencia a vientos fuertes de un sistema de techo, las cosas pueden cambiar de manera más evidente. En general, un techo totalmente adherido resistirá mayores presiones de los vientos fuertes, seguido de un sistema de soldadura por inducción (comúnmente denominado Rhinobond, el nombre comercial de OMG) y de un sistema de techo de fijación mecánica. Pero, ¿a qué costo? En muchos casos, el costo del adhesivo y el hecho de que cada capa de material se debe adherir hace que un techo totalmente adherido sea el sistema más costoso. Un techo de 500 cuadrados con 4 capas de componentes para techos (p. ej., 2 capas de aislante térmico, un tablero para cubierta y una membrana) requiere una superficie de 2,000 cuadrados de adhesivo. Un sistema adherido en forma mecánica se suele considerar el menos costoso; no obstante, un análisis detallado del uso de materiales demuestra que el sistema soldado por inducción es menos costoso en una plataforma base de madera o metal. La diferencia reside en que el sistema soldado por inducción requiere menos uniones que un sistema de fijación mecánica, sin penetración de la membrana, con menos sujetadores en total en comparación con un sistema que se fija de manera mecánica. La instalación mediante soldadura por inducción deriva en mucha menos mano de obra y requiere un 2.5% menos de membrana debido a que la superposición de las uniones es menor, (3" de superposición en comparación con 6"). Desde mi experiencia, la diferencia del costo relativo suele ser así en techos de 200 cuadrados o más. Cuanto más grande es el techo, mayores son los ahorros en membrana e instalación.
Por supuesto, existen otras inquietudes que entran en juego a la hora de elegir el sistema de techo adecuado. Por ejemplo, pasar de un sistema totalmente adherido a uno de fijación mecánica también conlleva consecuencias para la resistencia térmica general. Debido a que los sujetadores en un sistema de techo son puentes térmicos que reducen el valor R del sistema en general, el aumento del grosor del aislante debería tener lugar cuando se pasa de un sistema adherido a un sistema de fijación mecánica. La reducción de la cantidad de capas de aislante de 2 a 1 también permite el ingreso de mayor movimiento de aire y vapor de agua hacia el sistema y a través de este, lo cual aumenta la posibilidad de condensación y el daño relacionado.
La verdadera pregunta que hay que hacerse es la siguiente: ¿Cuál es el costo del ciclo de vida de las opciones de techo?
Casi todas las opciones de sistemas de techo tienen desventajas, desde el diseño del sistema en general y el método de acoplamiento hasta los detalles de bordes. Un consultor de diseño de cerramiento para construcciones puede evaluar el uso final de la construcción para determinar el mejor sistema de techo en general para una construcción. Ciertos factores, como la cantidad de ocupantes, las actividades y los componentes que producen mayor condensación, y la temperatura y humedad según el diseño del ingeniero del HVAC son fundamentales. Los puentes térmicos de los sujetadores que ocasionan una reducción en el valor R neto y la mitigación de una posible condensación también son posibles dificultades para elegir el techo más económico. En algunos casos, las reducciones mínimas del costo inicial de un sistema de techo pueden tener sustanciales reducciones del rendimiento a largo plazo. La verdadera pregunta que hay que hacerse es la siguiente: ¿Cuál es el costo del ciclo de vida de las opciones de techo? La opción más económica en un principio puede terminar costando lo mismo o más que las opciones de mayor costo. La única manera real de descubrirlo es solicitar a un consultor de diseño de cerramiento para construcciones que analice el costo.
Si bien los fabricantes de techos probarán los sistemas en lo referente a la resistencia al fuego y al viento, no pueden predecir el uso final de los cerramientos reales de las construcciones. Este artículo es solo a los fines de brindar información general, siempre debes conversar con un consultor de diseño de cerramiento para construcciones a fin de determinar si el sistema de techo que se instalará es adecuado para las necesidades particulares de la construcción.
