Nueva arquitectura con cubiertas ventiladas de teja

Las cubiertas con teja cerámica permiten construir viviendas de elevada calidad aportando valor a los edificios, entre los que podemos destacar, el valor estético, la máxima eficiencia energética, la durabilidad, el mínimo mantenimiento, el confort y la habitabilidad, y la sostenibilidad.

La nueva cubierta ventilada de teja, con microventilación bajo teja y con fijación de las piezas en seco, tiene grandes ventajas frente a la cubierta tradicional, no ventilada y con fijación de las tejas con mortero, ya que evita la formación de condensaciones en las piezas cerámicas y los posibles problemas de heladicidad. La fijación en seco, se realiza mediante clavos, ganchos o clips, bien sobre soporte discontinuo (rastreles), o bien sobre soporte continuo (placas onduladas, etc.).

Introducción nuevas cubiertas inclinadas microventiladas de teja cerámica

El 40% de la energía consumida en Europa corresponde a la edificación. La reducción de su demanda energética y una mayor utilización de energías renovables, evitan el deterioro medioambiental gracias a una reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero, y consigue un uso racional de la energía disminuyendo la dependencia energética.

Recientemente, las normas de edificación han experimentado un importante cambio en el ámbito relacionado con la eficiencia energética de los edificios, para adaptarlas al cumplimiento del ambicioso objetivo establecido en la Directiva 2010/31/UE de conseguir Edificios de consumo Energético Casi Nulo (EECN) para el año 2020.

De las pérdidas energéticas totales del edificio, del 25 al 30% se producen a través de la cubierta, por lo que su diseño y aislamiento térmico influye considerablemente en el comportamiento térmico del edificio.

Las cubiertas inclinadas, llevan presentes en la arquitectura desde hace de miles de años y siguen estando de total actualidad pudiendo encontrarse múltiples ejemplos de edificios de diseño entre los grandes referentes de la arquitectura moderna. 

Las nuevas cubiertas inclinadas microventiladas de teja cerámica con fijación de las piezas en seco que se presentan en este artículo, minimizan las pérdidas energéticas que se producen a través de la cubierta, contribuyendo con ello a la máxima eficiencia energética del edificio.

Teja cerámica: tipos, piezas especiales y características

Las tejas cerámicas son elementos de cobertura para su colocación en cubiertas inclinadas. Se pueden definir como piezas obtenidas mediante prensado o extrusión, secado y cocción, de una pasta arcillosa, que se utilizan para la realización del elemento de estanqueidad de la cubierta.

Teja cerámica curva

Dicha estanqueidad se consigue por las características del propio material, la forma de las piezas, los solapes entre ellas y su correcta colocación.

Teja cerámica mixta

Los diseños de las tejas cerámicas han ido evolucionando desde la teja curva y la teja mixta a la teja plana, cuyas líneas rectas se ajustan a los estándares de los más innovadores diseños arquitectónicos.

Tejas cerámicas plana y plana alicantina o marsellesa.

La adición de aditivos y la aplicación de tratamientos superficiales (engobes, esmaltes, etc.) permiten obtener diferentes coloraciones y acabados.

Ejemplos de posibilidad de acabados de teja cerámica.

Además de la pieza base de teja, los fabricantes disponen de piezas especiales de tejas cerámicas para resolver los puntos singulares o de discontinuidad de la cubierta, asegurando con ellas la estanqueidad, uniformidad y estética de la cubierta.

Las tejas cerámicas disponen de marcado CE, cumpliendo con todas las especificaciones técnicas definidas en la norma UNE-EN 1304 Tejas y piezas auxiliares de arcilla cocida. Definiciones y especificaciones de producto¹. Los fabricantes de tejas someten a sus productos a rigurosos y constantes controles de calidad aportando la máxima garantía de su buen comportamiento para su uso como cobertura del edificio.

Nuevas cubiertas secas ventiladas con teja cerámica

Tradicionalmente el montaje de las tejas cerámicas se ha realizado empleando pastas o morteros para su fijación. Este tipo de montaje no permite la microventilación bajo las tejas, pudiendo dar lugar a la aparición de condensaciones en las piezas cerámicas, y en consecuencia, a problemas de heladicidad y mohos.

Las nuevas cubiertas microventiladas de teja cerámica eliminan el uso de dichas pastas y/o morteros, empleando en su lugar clavos, tornillos, clips, ganchos o grapas, para la fijación de las tejas, bien sobre un soporte discontinuo (rastreles), o bien sobre un soporte continuo (placas onduladas, etc.).

Los fabricantes españoles de teja cerámica ofrecen los elementos auxiliares y piezas especiales cerámicas imprescindibles para ejecutar correctamente una cubierta inclinada en seco.

A continuación, a modo de ejemplo, se recoge un esquema de cubierta microventilada con soporte discontinuo señalándose algunos de sus componentes:

Componentes de una cubierta microventilada de teja cerámica:

1.      Rastreles primarios y secundarios.

2.      Encuentro de la cubierta con el paramento de la chimenea.

3.      Tejas de alero; rastrele de alero; peine de alero; rejilla de alero.

4.      Teja de ventilación.

5.      Teja de remate lateral.

6.      Soporte de rastrel de cumbrera.

7.      Teja de caballete; tapones laterales

Este tipo de montaje permite la microventilación entre la cobertura de la teja y el soporte mediante la entrada de aire por la parte baja de la cubierta, a través del alero y las limahoyas, y su salida por la parte alta de la misma, a través de la cumbrera y las limatesas. 

Cubierta microventilada de teja cerámica.

Microventilación de la cubierta en verano y en invierno

En verano, el aire contenido entre la cobertura de teja y el soporte, al calentarse, asciende por convección hacia la salida de aire de la cumbrera y limatesas permitiendo la entrada de aire frío por el alero y las limahoyas. Esta circulación interior del aire, produce la refrigeración de la cubierta.

En invierno, el aire contenido entre la cobertura de teja y el soporte se calienta, pero no lo suficiente como para favorecer la convección, conservando el calor.

La microventilación tiene múltiples ventajas en las cubiertas de teja cerámica, entre las cuales podemos destacar las siguientes:

-      Amortigua los cambios de temperatura y mejora sustancialmente el comportamiento térmico de la cubierta en climas cálidos.

-      Produce el secado de las tejas, evitando que la humedad quede estancada entre las tejas y el soporte y que aparezcan condensaciones, eliminando los problemas de heladicidad y mohos.

-      Prolonga la vida útil del aislante térmico y de la impermeabilización.

Este tipo de cubiertas, al tener mejores prestaciones técnicas, supone una evolución con respecto a las cubiertas tradicionales, por lo que su uso es totalmente recomendable en cualquier zona de España, siendo obligatorio en zonas de clima húmedo y frío y con una altitud superior a los 700 metros, de acuerdo con las indicaciones del proyecto de norma UNE 136020 Tejas cerámicas. Código de práctica para el diseño y el montaje de cubiertas con tejas cerámicas [2].

Además de las ventajas propias de la microventilación, la fijación en seco de la teja cerámica supone una importante reducción en los tiempos de ejecución de la cubierta, con respecto a la fijación con mortero de la teja.

Diseño y ejecución de las cubiertas secas ventiladas

La norma UNE 136020² recoge, entre otras cosas, los criterios para el correcto diseño y ejecución de las cubiertas con teja cerámica.

En relación a los aspectos de diseño, cabe destacar el contenido de la norma en cuanto a las pendientes mínimas, y los solapes y fijación de cada tipo de teja en función de las pendientes de uso, así como la ejecución del soporte, el replanteo del faldón y la ejecución de los puntos singulares.

A continuación se exponen los elementos necesarios para la ejecución de la cubierta en seco.

Elementos de fijación de las tejas cerámicas

Las cubiertas secas emplean para la fijación de las tejas clavos, tornillos, clips, ganchos o grapas.

Los elementos de fijación tienen como función la sujeción de las tejas y piezas especiales al elemento de soporte, con el fin de evitar el movimiento de las mismas debido a la acción de agentes atmosféricos o animales.

Ganchos de fijación de las tejas curvas

La pendiente de una cubierta determina el nivel de fijación de las tejas necesario. En aleros, laterales, líneas de cumbreras, limatesas, limahoyas, encuentros con paramentos verticales y demás puntos singulares, se fijarán todas las piezas, sea cual sea el material de soporte. Para el resto de piezas, el nivel de fijación se determinará en función de la pendiente.

Ganchos de fijación de las tejas de caballete en la cumbrera sobre banda impermeable microperforada.

Los elementos de fijación deberán ser anticorrosivos teniendo siempre una duración igual a la de los restantes elementos de la cubierta, a fin de evitar el coste de las sustituciones y reparaciones. 

Elementos para garantizar la microventilación bajo las tejas

Para conseguir la microventilación bajo las tejas es necesario emplear una serie de elementos auxiliares y piezas cerámicas especiales que permiten la circulación del aire entre la cobertura de tejas y el soporte.

-Entrada de aire por el alero

Para garantizar la entrada de aire por el alero, se puede utilizar algún elemento de protección que a su vez permita la introducción de aire como son los rastreles de alero en forma de peine, las rejillas de alero o las piezas especiales cerámicas de barrera de pájaros.

Elementos para la entrada de aire por el alero. De izquierda a derecha: rastrel de alero con peine; rejilla de alero y pieza de barrera de pájaros.

La limahoya también colabora en la circulación del aire para la microventilación, permitiendo la entrada de aire por la parte baja y su salida por la parte alta. En las limahoyas será necesario colocar láminas impermeables flexibles o semiflexibles, para la correcta impermeabilización en la recogida de agua de los faldones.

-Circulación de aire interior

Debido a la diferencia de presión entre los puntos bajos (alero) y altos (cumbrera) de la cubierta inclinada, la circulación interior del aire de microventilación se producirá en sentido ascendente. Cuanto mayor sea la pendiente, y por tanto, la diferencia de altura entre el alero y la cumbrera, mejor será la circulación interior del aire.

Colocación de la teja sobre doble rastrel con un espacio para la microventilación de 40 mm.

Para que la microventilación sea posible se deberá dejar un espacio de circulación de aire mínimo de 20 a 40 milímetros entre la cara inferior de la teja y el soporte o aislante. Cuanto mayor sea el espacio mejor, por lo que la cubierta en seco con doble rastrel (listón y rastrel) será la óptima.

Los rastreles pueden ser de distintos materiales, existiendo rastreles metálicos, de madera o de PVC.

Los rastreles deben ser perfectamente lineales y de dimensiones constantes en altura y anchura para permitir el apoyo uniforme de las tejas.

Para sellar las perforaciones ocasionadas por los tornillos o clavos empleados para la fijación de los listones sobre la lámina impermeable o la barrera de vapor, se colocará cinta adhesiva debajo de los mismos, evitando así cualquier riesgo de entrada de agua.

Para garantizar la adecuada circulación del aire bajo la teja, el recorrido desde su entrada por el alero hasta su salida por la cumbrera no debería exceder los 12 metros. Si este recorrido fuese superior, será necesario realizar un estudio particular de la cubierta para incrementar la microventilación, disponiendo tejas de ventilación, siguiendo las indicaciones del fabricante.

-Salida de aire

La salida de aire de la microventilación bajo las tejas se realizará por la parte más alta de la cubierta, a través de cumbreras y limatesas.

Los componentes más habituales para permitir la salida de aire de la microventilación por cumbrera y limatesas son el soporte de caballete y las bandas impermeables microperforadas.

El soporte de caballete suele ser un alzador metálico con una base para la colocación del rastrel de caballete pero también puede ser un perfil metálico con forma de rastrel.

Soporte alzador metálico de caballete y colocación en cumbrera.

Las bandas impermeables microperforadas se colocan sobre el rastrel de cumbrera con el alzador metálico solapándose sobre los dos faldones. Lo ideal es que estas membranas sean flexibles, para que en el caso de las cubiertas con teja curva o mixta se puedan adaptar a las ondulaciones de la cubierta.

Estas membranas pueden ser de distintos materiales pero en todos los casos deberán ser impermeables y tener una alta resistencia a los rayos UV y al envejecimiento. Además, dichas bandas deberán ser transpirables o microperforadas para permitir la correcta aireación de la cubierta a través de la línea de cumbrera o de limatesa. Una vez colocada la banda impermeable microperforada, se colocarán las piezas especiales de caballete y limatesa. En el caso de las cubiertas con teja curva o mixta se podrán utilizar las piezas especiales cerámicas de cuña para caballete, cuya misión es rellenar el hueco que deja la teja curva o mixta en su parte plana bajo el caballete.

Sostenibilidad y eficiencia energética

Compacidad, aislamiento térmico y ventilación

Para la misma superficie útil, una vivienda unifamiliar con cubierta inclinada es un 12,5% más compacta que una vivienda con cubierta plana. Las cubiertas inclinadas microventiladas de teja cerámica, gracias a su compacidad, aislamiento térmico y ventilación, minimizan las pérdidas energéticas que se producen a través de la misma, mejorando el comportamiento térmico del edificio.

Reflectancia solar de las cubiertas. Tecnología “cool roof”

Una adecuada selección de los materiales empleados en las envolventes de los edificios puede contribuir a reducir de manera importante la temperatura de las ciudades. El empleo de “cool roof”, contribuye a reducir el efecto isla de calor urbana (ICU) y a mejorar la eficiencia energética de la cubierta reduciendo el consumo energético de los edificios para climatización en verano. España, por su alto nivel de insolación, es un país con un gran potencial de aprovechamiento de la tecnología “cool roof”.

Las cubiertas “cool roof” requieren del uso de materiales con alto índice de reflectancia solar (SRI). De acuerdo con el estudio de reflectancia solar de las envolventes opacas realizado por N. Alchapar y E. Correa³, el color es un factor fundamental en el comportamiento térmico superficial del material, pero también influyen otras características como su forma, composición, acabado y envejecimiento. Las tejas cerámicas presentan un elevado SRI permitiendo la ejecución de cubiertas “cool roof”. Por ejemplo, una teja curva roja presenta un SRI del 90%.

Empleo de recursos naturales

Para que un edificio se pueda considerar sostenible, deberá ser respetuoso con el medio ambiente, aséptico, económicamente eficiente y que ahorre recursos. Para caracterizar la sostenibilidad de una edificación, es necesario cuantificar sus materiales y las emisiones de CO2 asociadas a su extracción, su transformación, su montaje y mantenimiento e incluso su reciclaje.

Las tejas cerámicas, del mismo modo que el resto de productos cerámicos, son materiales 100% naturales (tierra, fuego y agua) respetuosos con el medioambiente, y se caracterizan por tener una larga vida útil, pudiendo ser reutilizadas o recicladas.

Las tejas cerámicas españolas disponen de la Declaración Medioambiental de Producto de todo su ciclo de vida (DAP). Las DAP tienen por objeto aportar información de carácter ambiental relativa al ciclo de vida de los productos de construcción, cumpliendo con las normas de referencia ISO 14025⁴ e ISO 21930⁵.

La DAP de teja cerámica está registrada en el programa Global EPD de AENOR para acreditar y comunicar su excelencia ambiental y puede ser solicitada a los fabricantes de teja cerámica pertenecientes a Hispalyt.

Mantenimiento y durabilidad: Menos patologías

Según el Análisis Estadístico Nacional sobre patologías en la edificación (2008-2013) de la Fundación MUSAAT⁶, el 14,14% de las patologías provienen de las cubiertas. A su vez, del total de patologías en cubierta, el 9,71% se corresponde con patologías en las cubiertas planas y el 4,43% en las cubiertas inclinadas. Este hecho pone de manifiesto el que las cubiertas inclinadas tienen mejor comportamiento que las cubiertas planas.

En una cubierta inclinada, gracias a su pendiente, el agua se evacua del tejado de manera rápida y segura. Pero además de la inclinación, la facilidad de evacuación del agua en una cubierta está también relacionada con la fricción existente entre el fluido y el material de cobertura. En el caso particular de la teja cerámica, este parámetro resulta muy reducido debido, por una parte, a su escasa rugosidad y, por otra, a su baja absorción, lo que elimina prácticamente las posibilidades de filtración y de estancamiento del agua en la superficie.

Una cubierta inclinada bien diseñada durará toda la vida. Esta larga vida útil se traduce en un ahorro económico para el propietario de la vivienda, que no se verá obligado a pagar periódicamente por el mantenimiento de la cubierta con el paso de los años.

Conclusiones de la incorporación de microventilación en las cubiertas de teja

Las tejas cerámicas españolas son reconocidas a nivel mundial por su elevada calidad y su amplia gama de productos, colores y acabados, que permiten incorporarlas a la arquitectura más contemporánea.

Los nuevos diseños de tejas unidos a las nuevas formas de montaje de las cubiertas, en seco, más industrializadas, permiten obtener soluciones de cubiertas, adaptadas a las exigencias que demanda la arquitectura moderna, con unos estándares de eficiencia energética y sostenibilidad cada vez más elevados.

Según estudios realizados por Hispalyt, en un edificio situado en una zona de clima cálido como pueda ser Sevilla, las ganancias de calor que se producen en los meses de verano a través de una cubierta microventilada de teja cerámica pueden llegar a ser hasta un 25% inferiores que las que se producirían con una cubierta tradicional de teja sin microventilación, contribuyéndose con ello a una reducción en la demanda de refrigeración del edificio. A dicha mejora en la eficiencia energética del edificio hay que sumarle los efectos positivos de la microventilación en el mantenimiento de la cubierta, eliminando los problemas de heladicidad y aparición de mohos en la cobertura de teja, y favoreciendo la prolongación de la vida útil del aislamiento y la impermeabilización.

Bibliografía del artículo “Nueva arquitectura con cubiertas ventiladas de teja”

[1] UNE-EN 1304:2006 Tejas y piezas auxiliares de arcilla cocida. Definiciones y especificaciones de producto.

[2] Norma UNE 136020:2004 Tejas cerámicas. Código de práctica para el diseño y el montaje de cubiertas con tejas cerámicas.

[3] Alchapar, N. y Correa, E. (2015) Reflectancia solar de las envolventes opacas de la ciudad y su efecto sobre las temperaturas urbanas. Revista Informes de la Construcción. Vol. 67, 540, e112. ISSN-L: 0020-0883. doi:10.3989/ic.14.131.

[4] UNE-EN ISO 14025:2010 Etiquetas y declaraciones ambientales. Declaraciones ambientales tipo III. Principios y procedimientos.

[5] UNE-ISO 21930:2010 Sostenibilidad en la construcción de edificios. Declaración ambiental de productos de construcción.

[6] Fundación MUSAAT. (2013) Análisis estadístico nacional sobre patologías en la edificación. Resumen.

Autores del artículo “Nueva arquitectura con cubiertas ventiladas de teja”

Elena Santiago Monedero es Ingeniera de Caminos, Canales y Puertos y Secretaria General de Hispalyt. Ana Ribas Sangüesa y Elena Gracia Iguacel, Ingenieras Agrónomas ,y José Luís Valenciano Estevez, Arquitecto, pertenecen al Departamento Técnico de Hispalyt.

HISPALYT, Asociación Española de Fabricantes de Ladrillos y Tejas de Arcilla Cocida, agrupa a unas 90 empresas fabricantes de productos de cerámica estructural (adoquines, ladrillos cara vista, ladrillos y bloques para revestir, bovedillas, tableros y tejas).