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La cubierta es uno de los elementos principales que componen la envolvente térmica del edificio. Sus posibilidades de diseño y tipologías son variadas, pero su funcionalidad básica principal es siempre la misma, proteger al edificio frente a la intemperie. Es precisamente esta característica protectora la que le dota de una importancia especial a la hora de abordar su construcción y diseño.
La cubierta inclinada: concepto y evolución
Aunque el propósito de este artículo no es ahondar en su crónica, si nos remontamos a la historia de nuestros antepasados, recorreremos muchos siglos de evolución humana en los que la concepción de la cubierta era eminentemente inclinada, salvo en zonas climáticas desérticas o de muy baja pluviometría. Una sencilla, pero convincente explicación de base justificaba su construcción con pendiente: la mayor protección del edificio gracias a una mejor evacuación del agua o de la nieve.
Sin embargo, a pesar de distanciarnos miles de años de progreso, este principio básico sigue siendo una de las ventajas técnicas más destacadas de las cubiertas inclinadas, que si bien han evolucionado notablemente y podemos encontrar otras muchas funcionalidades añadidas, sueficacia y capacidad para proteger frente a la intemperie es un valor técnico incuestionable.
De hecho, el último análisis estadístico nacional sobre patologías en la edificación elaborado por la Fundación MUSAAT, afirma que las patologías en las cubiertas inclinadas representan tan solo un 31% frente al 69% de las cubiertas planas, ratificando las mejores prestaciones técnicas y durabilidad del formato inclinado de cubierta.
En la actualidad, gracias al desarrollo de nuevos materiales, productos e incluso sistemas integrales, la cubierta inclinada ya no se concibe únicamente como un elemento protector del edificio, sino que su diseño y construcción responde a factores tanto estéticos como funcionales muy ampliados, de los que destacan: el diseño, el confort, la habitabilidad, el aprovechamiento de espacios y de la luz, la sostenibilidad, la durabilidad y el mantenimiento.
Características de la cubierta inclinada y su regulación normativa
Desde el punto de vista normativo de la cubierta inclinada, la regulación vigente es el Código Técnico de la Edificación (CTE), cuyo objetivo es establecer una serie de exigencias en materia de seguridad, calidad, habitabilidad y accesibilidad. Por ello, el diseño y la construcción de la cubierta inclinada está regulada por diversos aspectos como la salubridad, el aislamiento térmico y acústico, la protección frente al fuego y su mantenimiento.
En primer lugar, la función básica de la cubierta inclinada como elemento constructivo es la de proteger al edificio frente a la intemperie, evitando filtraciones y humedades a través de esta que puedan derivar en daños al edificio y provocar problemas en la salud de las personas.Para medir la capacidad que tiene una cubierta inclinada para responder a esta exigencia el indicador clave es su grado de impermeabilidad.
En este contexto, la regulación de las cubiertas en general, y de la inclinada en particular, está recogida en el documento básico de salubridad (DB-HS), concretamente en el punto 2.4.. A continuación, se muestra un resumen con los aspectos clave a tener en cuenta a la hora de diseñar y construir la cubierta inclinada de un edificio:
- Obligación de impermeabilizar el soporte de la cubierta inclinada por debajo de unas pendientes mínimas, que varían en función del tipo de cobertura utilizada (Tabla 2.10 Pendientes de cubiertas inclinadas).
- Obligación de fijar mecánicamente el elemento impermeabilizante cuando la pendiente de la cubierta sea mayor del 15%.
- El elemento impermeabilizante debe tener una resistencia al punzonamiento estático o instalar una capa separadora entre la capa de protección y la impermeabilización.
- La cámara de aire ventilada debe situarse en el lado exterior del aislante térmico y tener aberturas de forma que el cociente entre el área efectiva total (Ss) en cm2 y la superficie de cubierta AC en m2 se sitúe entre los valores 30 y 3.
En resumen, la cubierta inclinada tiene que contar con una capa de impermeabilización debajo de la capa de cobertura, según la combinación pendiente de faldón/tipo de cobertura de la tabla 2.10; esta tiene que ser fijada mecánicamente al soporte cuando la pendiente sea mayor del 15%; su instalación se tiene que realizar por encima del aislante térmico, pudiendo colocarse directamente sobre este si cuenta con la suficiente resistencia al punzonamiento estático o, si no, mediante capa separadora; y la cámara de aire se tiene que colocar sobre el aislante térmico mediante aberturas que permitan su adecuada ventilación.
En segundo lugar, dado que la cubierta es un elemento constructivo separador entre el interior del edificio y su entorno exterior, resulta evidente que, además de actuar como capa protectora contra la filtración de agua y la aparición de humedades, se le incluya también un cometido destacado en lo que a la aportación de aislamiento térmico se refiere.
Aislamiento y envolvente térmica
En concreto, a nivel de la envolvente del edificio, la cubierta tanto inclinada como plana, es, junto con la fachada, la mayor responsable de las pérdidas de energía del edificio (entre un veinticinco y treinta y cinco porciento). Pero gracias a la compacidad de la cubierta inclinada, el edificio es más eficiente a nivel térmico que con una cubierta plana, ya que, a igual superficie útil, se reduce la superficie de la envolvente en contacto con el exterior.
El estudio realizado por la oficina francesa Tribu-Energie pone de manifiesto el impacto que tiene la forma de la cubierta en el consumo energético de las viviendas. La gráfica inferior muestra cómo, a igualdad de superficie útil, una vivienda con cubierta inclinada habitable tiene una demanda energética un 25% inferior que una cubierta plana.
Durante los últimos diez años, tanto el aislamiento térmico como el acústico han sido dos de las cuestiones técnicas de la edificación española, y concretamente de la envolvente térmica, que más controversia y cambios han sufrido a nivel normativo y sectorial. Por un lado, el propio CTE tuvo que incorporar en 2013 una actualización de importante calado para equiparase al marco normativo de la mayoría de los países europeos. Por otro lado, fabricantes y prescriptores tuvieron que buscar soluciones constructivas, tanto técnica como económicamente viables, para cumplir con las nuevas exigencias normativas que implicaron un aumento considerable de los espesores de aislamiento a instalar.
La regulación normativa concreta del CTE en materia de aislamiento térmico es el documento básico de ahorro de energía (DB HE) y sus respectivos documentos de apoyo.
En líneas generales, se parte del establecimiento de las exigencias de ahorro energético que precisará el edificio en función de características como la zona climática de su ubicación, su uso y la existencia de edificios colindantes para, posteriormente, detallar cada elemento constructivo y calcular el nivel de aislamiento que deberá disponer la envolvente térmica del edificio con el objetivo de limitar sus necesidades de energía primaria, contribuyendo al bienestar térmico. Por último, el documento establece una serie de regulaciones para las instalaciones térmicas, eléctricas y la contribución mínima de energía renovable para cubrir la demanda de agua caliente sanitaria.
En lo referente a la cubierta inclinada, son diversos los aspectos a tener en cuenta, aunque resulta fundamental prestar atención a:
- La localidad y zona climática de la ubicación del edificio y su compacidad.
- El valor límite de la transmitancia térmica de las cubiertas en contacto con el aire exterior en función de la zona climática de invierno según la tabla 3.1.1.a.
- El valor límite de la permeabilidad al aire de los posibles huecos en cubierta asegurando la estanqueidad al aire según la tabla 3.1.3.b.
- La limitación de condensaciones intersticiales en cubierta, de forma que esta no supere la capacidad de evaporación posible en el mismo periodo.
- La determinación de los elementos que componen la sección constructiva de cubierta y las características técnicas de los productos utilizados para su ejecución.
En conclusión, una vez determinadas las exigencias térmicas que debemos cumplir con la cubierta del proyecto, hay que prestar atención al diseño de su sección constructiva y a los elementos que esta debe incorporar, definiendo cada posible tipología existente para cumplir con el nivel de transmitancia térmica exigido, con la capacidad de evaporación de posibles condensaciones y con la resolución de los puntos singulares que puedan causar puentes térmicos. Sin embargo, no debemos olvidar las premisas técnicas de impermeabilización y ventilación de cubierta, reguladas por el DB-HS, puesto que de ello depende que la dotación de aislamiento térmico en cubierta no sufra deterioros que mermen su capacidad aislante.
Finalmente, cabe señalar que no solo se han producido cambios normativos, sino que también se ha producido una evolución importante dentro del sector de la cubierta inclinada, mediante la innovación y adaptación de los materiales existentes, para satisfacer estas nuevas necesidades técnicas. Gracias a esto, en la actualidad existan sistemas constructivos integrales que facilitan tanto el cumplimiento de todas estas premisas normativas (aislamiento térmico, impermeabilización y ventilación), como los procesos de instalación y resolución de puntos singulares, aportando soluciones de cubierta inclinada no solo más eficientes, sino también más duraderas.
