Cubiertas ventiladas

Según la clasificación tipológica clásica de las cubiertas, las cubiertas ventiladas o “frías” se caracterizan por disponer de una cámara de aire ventilada entre la capa superior, encargada de la protección contra los agentes atmosféricos, y la capa inferior, que realiza la protección térmica. Para comunicar esta cámara de aire con el aire exterior y mantener la temperatura del interior de la cámara lo más próxima posible a la del exterior, deben preverse aberturas suficientes en la capa exterior y en la cumbrera. Para que la cámara ventile, se recomienda que la cámara tenga aproximadamente una altura de más de 5 cm, aberturas de entrada mayores de 1/750 de la superficie y aberturas de salida mayores de 1/1000 de la superficie.

Recomendaciones constructivas para la ejecución de cubiertas ventiladas. Fuente: Tratado de construcción (H. Schmitt).

Las cubiertas frías favorecen la evacuación del vapor de agua del espacio interior, que se difunde a través del forjado y de la capa aislante. Gracias a la ventilación de la cámara el vapor se elimina, reduciéndose el riesgo de que aparezcan condensaciones. 

Movimiento del aire en la cámara de las cubiertas ventiladas inclinadas 

En el caso de las cubiertas inclinadas, la propia forma de la cubierta provoca la circulación del aire. Basta con que la pendiente sea mayor de 5° y que la cámara tenga una altura de más de 5 cm para que se active de forma natural una corriente ascendente de aire. El movimiento del aire se incrementa cuanto mayor es la pendiente de la cubierta.

Cubierta ventilada con revestimiento de chapa de acero inoxidable del Gastropabellón en la ETH de Zurich, Suiza, de Tuñón & Ruckstuhl Architekten.

Movimiento del aire en la cámara de las cubiertas ventiladas planas

En la cámara de las cubiertas planas teóricamente no se produce ningún movimiento del aire, salvo que éste sea producido por la acción del viento, es decir, por la presión dinámica y la aspiración. Para que se produzca una difusión efectiva del vapor de agua en estas condiciones, es preciso que la cámara tenga mucha mayor altura, y que ésta se vea incrementada cuanto mayor es la profundidad del edificio.

Este es el caso de la cubierta catalana, de arraigada tradición en países con climas templados y calurosos en verano. Funciona a la vez como sombrilla y paraguas, y posibilita el uso de la superficie de cubierta como terraza. Su principal inconveniente y la razón por la que ha ido cayendo en desuso es su dificultad de ejecución. Requiere una estructura doble para soportar el tablero superior, y está sometida a fuertes dilataciones y contracciones, por estar expuesta a los ciclos de variación térmica diarios y estacionales. Además, existe la posibilidad de que el agua se introduzca por las aperturas de ventilación, por lo que resulta conveniente un sistema de desagüe de seguridad por debajo de la cota de ventilación.

Detalle de cubierta doble ventilada en el proyecto de Rehabilitación y ampliación de vivienda unifamiliar en Madrid, de Daniel Gómez-Valcárcel. Sobre el forjado se construye un segundo tablero de cubierta, soportado por una estructura de acero. Entre ambos, se crea una cámara ventilada que además permite el paso de instalaciones. A la izquierda, imágenes de la ejecución de la estructura en el encuentro con los petos.

Recomendaciones constructivas para la circulación del aire en la cámara de las cubiertas ventiladas

Conviene realizar un estudio cuidadoso previo del emplazamiento del edificio para que una cubierta ventilada funcione adecuadamente. Es preciso que no esté rodeado de construcciones colindantes de mayor altura que lo pongan al abrigo del viento, y orientar los faldones en el sentido de los vientos dominantes. Se debe favorecer la circulación del aire sin interrupciones, por lo que se ha de evitar cambiar la dirección de los elementos estructurales. También se han de cuidar los encuentros de los elementos verticales con los faldones de cubierta, como es el caso de las chimeneas, ya que suponen una interrupción de la cámara, disponiendo a su alrededor rendijas de ventilación de aire.

Cubierta ventilada en vivienda unifamiliar en Toledo, de Junquera Arquitectos.

Las aperturas para la entrada del aire suelen situarse bajo el alero, en la parte más baja de la cubierta, mientras que las de salida se sitúan en cumbrera, protegidas de la entrada de agua mediante la colocación de un sombrerete o caballete, y de la penetración de pájaros e insectos por la interposición de una malla metálica fina. Por razones de facilidad constructiva, tradicionalmente se ha resuelto la ventilación en la cara inferior del alero, volando ligeramente la cubierta respecto del plano de fachada. Una solución mucho más eficaz consiste en disponer las aperturas de entrada de aire por encima del nivel del alero.

Cubierta ventilada en vivienda unifamiliar en Toledo, de Junquera Arquitectos: sobre la base de un panel sándwich de acero auto resistente, se monta una estructura transventilada de piezas de gres alveoladas blancas brillantes, reflectantes de la radiación solar.

Según se establece en el CTE DB HS Salubridad, Sección HS 1 Protección frente a la humedad, la ventilación del aire de la cámara se garantiza con un conjunto de aberturas que cumplan que el cociente entre su área efectiva total, Ss, en cm2, y la superficie de la cubierta, Ac, en m2, esté comprendido entre los valores 30 y 3. Sin embargo, para que la cubierta funcione realmente como cubierta fría o ventilada, se recomienda que la superficie de estas rendijas sea al menos el 2% de la superficie total de la cubierta, tanto para la entrada como para la salida del aire.

Cubierta ventilada en vivienda unifamiliar en Toledo, de Junquera Arquitectos. Detalle de las aperturas de entrada y salida de aire en la cubierta.

Escuela en Orsonnens, Suiza, de TEd´A arquitectes. El edificio tiene una cubierta ventilada inclinada a cuatro aguas, con un lucernario central, y revestimiento de lámina de cobre.

Detalle de la cubierta de la Escuela de Orsonnens, Suiza, de TEd´A arquitectes. La entrada de aire se produce por una rendija horizontal creada bajo el canalón, que va colgado y separado de la pieza horizontal que marca la imposta en el remate de fachada. La salida del aire se produce en el punto superior de encuentro de la cubierta con la pared perimetral del lucernario.

Formación de un colchón térmico en la cubierta ventilada

Sin embargo, la ventaja principal de las cubiertas dobles es su efecto de colchón térmico. La circulación del aire en la cámara evita que en las épocas de calor el forjado se caliente y debido a su inercia térmica haga de acumulador, irradiando calor hacia el interior.

Escuela Primaria en Gando, Burkina Faso, de Francis Kéré. La cubierta en voladizo arroja sombra sobre el edificio y lo protege del agua de lluvia, al tiempo que el aire puede circular entre el techo de las aulas y la propia cubierta.

Extensión de Escuela Secundaria en Dano, Burkina Faso, de Francis Kéré. Unas aberturas en el techo permiten la salida del aire caliente, buscando la ventilación natural del edificio a través de la cubierta.

Materiales de revestimiento de las cubiertas ventiladas

Para colaborar en esta estrategia, la capa superior de revestimiento de las cubiertas frías ha de absorber el mínimo calor posible, para lo cual debe ser ligera y preferiblemente de color claro. Esto evita la acumulación de calor bajo el revestimiento y el calentamiento del aire de la cámara, con el riesgo de que éste sea irradiado hacia abajo.

Cubiertas del Mercado de la Boquería, Barcelona, de elZinc Slate® con junta alzada. Estudio Carme Pinós. Los revestimientos metálicos ligeros y de color claro, como elZinc Crystal®, de color gris perla, o el prepatinado de elZinc Slate®, son indicados para el recubrimiento de cubiertas ventiladas.

Son igualmente de aplicación los paneles ligeros de fibra de vidrio reforzada Cesarea, de Coim, las chapas de aluminio Alubel (en la imagen), las placas de zinc-titanio ZT Elite y ZT Compact de Soprema Iberia, o las láminas de acero inoxidable Uginox de Aperam, con protección electrolítica de una capa de estaño.

Las tejas planas tradicionales de material cerámico, como las de La Escandella o Erlus AG, o las tejas de fibra de celulosa y cemento portland de Cembrit, ofrecen soluciones que facilitan el montaje y garantizan la estanqueidad, dentro de una gran variedad de formatos y colores. Además, disponen de accesorios y piezas de diseño especial para la ventilación de la cubierta.

La cubierta ventilada como medida de diseño pasivo para la reducción del consumo energético

Entre las estrategias pasivas de diseño actuales, tendentes a reducir el consumo de energía en el uso del edificio, tienen especial relevancia aquellas que se dirigen a la construcción de envolventes continuas y compactas con altos niveles de aislamiento y de estanqueidad al aire. En el artículo “El edificio como intercambiador de energía”, Ramón Araujo expone cómo algunas de estas soluciones de raíz centroeuropea, como los “superaislamientos”, chocan con la tradición de nuestra arquitectura tradicional “entreabierta”. Muchas soluciones de diseño bioclimático están presentes desde siempre en la llamada arquitectura mediterránea, especialmente las relacionadas con la ventilación natural producto de los fenómenos convectivos naturales, aprovechados en los patios, chimeneas y cubiertas dobles ventiladas de la arquitectura tradicional. Según Araujo, la construcción en nuestro país requiere por supuesto una mejora del aislamiento térmico, pero especialmente frente al calor y en cubierta. La recuperación contemporánea de la cubierta ventilada apunta en esta dirección.