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Fecha:

Marzo 2006

Edición:

1

Estado:

Borrador de trabajo

Propiedad de: ANAPE Realizado por: etres Consultoría y Edificación SL

GUÍA TÉCNICA DE CONFORMIDAD GTC-CUI PRODUCTOS DE POLIESTIRENO EXPANDIDO (EPS) PARA APLICACIONES EN CUBIERTAS INCLINADAS

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GTC_CUI_draf_1.odt RESUMEN EJECUTIVO DE LA GUÍA Esta Guía Técnica de Conformidad para productos de Poliestireno Expandido (EPS) para Aplicaciones en Cubiertas Inclinadas se presenta con el objetivo de obtener el reconocimiento del Ministerio de la Vivienda como un Documento Reconocido del CTE. Se desarrollan las exigencias que aparecen en el CTE, relativas a las cubiertas inclinadas y, en concreto, a la capa de material aislante. También se incluyen las exigencias de otras normas nacionales o internacionales que afectan a la aplicación. Se pretende con ello, ofrecer al proyectista una herramienta de diseño para la elección del material aislante más adecuado. Está dividida en cinco secciones: 1. Sección primera: objeto (Documento Reconocido del CTE), alcance (tipologías de cubiertas inclinadas recogidas), definiciones, simbología, unidades y abreviaturas empleadas y, por último, una definición de las exigencias funcionales de los cerramientos, pues estos son la piel del edificio, permitiendo y controlando las relaciones que se establecen entre el interior y el exterior, teniendo como función la de protección (ruido, térmico, incendio, etc) y de relación (lumínicas, calidad del aire, etc). 2. Sección segunda: definición de los requisitos en función de la Directiva de Productos de Construcción (DPC), del CTE y de otras normas aplicables. Los requisitos esenciales son: resistencia mecánica y estabilidad; seguridad en caso de incendio; higiene, salud y medio ambiente; seguridad de utilización; protección contra el ruido y ahorro de energía y aislamiento térmico. 3. Sección tercera: indica las características a exigir a los productos de EPS para superar los requisitos establecidos en la sección segunda. 4. Sección cuarta, se marcan criterios de puesta en obra y mantenimiento así como un pliego de condiciones. 5. Sección quinta: listado de normas de referencia, interpretación de la norma UNE-EN 13163, detalles constructivos y un ejemplo de cálculo empleando tanto la opción General (LIDER) como la simplificada indicada en el DB-HE1, y ofreciendo los resultados obtenidos para cinco zonas climáticas (A2, B3, C2, D3 y E1) y permitiendo la comparación entre los dos métodos de cálculo. Cabe destacar la total conformidad de los productos de EPS con los requisitos esenciales, en todas las tipologías descritas en esta guía.

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ÍNDICE SECCIÓN PRIMERA: INTRODUCCIÓN 1. Objeto de la Guía 2. Alcance de la Guía 3. Definiciones 4. Simbología, unidades y abreviaturas 5. Exigencias funcionales de la solución constructiva SECCIÓN SEGUNDA: REQUISITOS PARA LA APLICACIÓN 1. Cuadro resumen de normas aplicables. 2. Requisitos esenciales según DPC 89/106/CEE. 2.1.RE1. Resistencia mecánica y estabilidad. 2.2.RE2. Seguridad en caso de incendio. 2.3.RE3. Higiene, salud y medio ambiente. 2.4.RE4. Seguridad de utilización. 2.5.RE5. Protección contra el ruido. 2.6.RE6. Ahorro de energía y aislamiento térmico. 2.7.RE7. Aspectos de durabilidad y condiciones de servicio. 3. Cuadro de requisitos. SECCIÓN TERCERA: CONFORMIDAD CON LOS REQUISITOS 1 Conformidad con los requisitos esenciales. 1.1 Conformidad con RE1. Resistencia mecánica y estabilidad. 1.2 Conformidad con RE2. Seguridad en caso de incendio. 1.3 Conformidad con RE3. Higiene, salud y medio ambiente. 1.4 Conformidad con RE4. Seguridad de utilización. 1.5 Conformidad con RE5. Protección contra el ruido. 1.6 Conformidad con RE6. Ahorro de energía y aislamiento térmico. 1.7 Conformidad con RE7. Aspectos de durabilidad y condiciones de servicio. 2 Cuadro de conformidad con los RE. SECCIÓN CUARTA: PUESTA EN OBRA - MANTENIMIENTO 1. Puesta en obra 2. Pliego de condiciones 3. Mantenimiento Marzo 07

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SECCIÓN QUINTA: ANEXOS 1. Documentos de referencia 2. Interpretación de la norma de producto 3. Detalles constructivos 4. Ejemplo de cálculo de la Eficiencia Energética del Edificio ÍNDICE DE TABLAS

Página 26

Tabla Cuadro de requisitos para la aplicación.

29 a 31 Valores de la resistencia a la difusión del vapor de agua. 33

Cuadro requisitos de cohesión y estabilidad por aplicación

34

Compatibilidad / incompatibilidad del poliestireno expandido con otros materiales.

38

Tolerancias dimensionales.

38

Cuadro de requisitos de tolerancias dimensionales por aplicación

39

Cuadro de requisitos para el material aislante – poliestireno expandido

41 y 42 Exigencias de mantenimiento de la cubierta 43 a 45 Documentación de referencia. Reglamentos, guías y normas 46 y 47 Especificaciones de la norma de producto UNE-EN 13163 63

Cuadro resumen (espesores necesarios de EPS) – Opción General - LIDER

68

Cuadro resumen (espesores necesarios de EPS) – Opción Simplificada

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SECCIÓN PRIMERA: INTRODUCCIÓN 1. Objeto de la Guía El objetivo de esta guía es ser un Documento Reconocido del CTE, después de su reconocimiento por parte del Ministerio de Vivienda. El Código Técnico de la Edificación está dividido en dos partes: la primera, de carácter prestacional, y que contiene las disposiciones y condiciones generales de aplicación del CTE y las exigencias básicas que deben cumplir los edificios; la segunda, formada por los Documentos Básicos DB, para el cumplimiento de las exigencias básicas definidas en la parte primera. Como complemento a estos Documentos Básicos se definen los Documentos Reconocidos del CTE en el artículo 4 de la parte primera: [...] con el fin lograr una mayor eficacia en su aplicación, se crean los Documentos Reconocidos

del

CTE,

definidos

como

documentos

técnicos,

sin

carácter

reglamentario, que cuenten con el reconocimiento del Ministerio de Vivienda que mantendrá un registro público de los mismos. Los documentos reconocidos podrán tener el contenido siguiente: a) especificaciones y guías técnicas o códigos de buena práctica que incluyan procedimientos de diseño, cálculo, ejecución, mantenimiento y conservación de productos, elementos y sistemas constructivos; b) métodos de evaluación y soluciones constructivas, programas informáticos, datos estadísticos sobre la siniestralidad en la edificación y otras bases de datos; c) comentarios sobre la aplicación del CTE; o d) Cualquier otro documento que facilite la aplicación del CTE, excluidos los que se refieran a la utilización de un producto o sistema constructivo particular o bajo patente. [...] Marzo 07

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GTC_CUI_draf_1.odt El presente documento es una guía técnica de conformidad para las aplicaciones de productos de poliestireno expandido en el aislamiento de cubiertas inclinadas. Se establecen los requisitos que han de cumplir los productos de poliestireno expandido así como los requisitos y características de otros productos que forman el elemento constructivo objeto de la aplicación. Estos requisitos recogen las exigencias del Código Técnico de la Edificación y otras normas que lo complementan como normas de producto o de sistemas constructivos. Además, se incluye un tercer grupo de requisitos que vienen a complementar los dos anteriores y que tanto el sector industrial como los prescriptores y usuarios entienden que deben ser aplicables. 2. Alcance de la Guía El alcance de esta guía técnica son los productos de poliestireno expandido (EPS) empleados para el aislamiento térmico de cubiertas inclinadas. Se incluyen las siguientes soluciones constructivas: −

CIASH.- Cubierta Inclinada. Aislamiento sobre Soporte Horizontal. Se trata de cubiertas formadas por un forjado inferior horizontal sobre el que se dispone el aislamiento térmico, una cámara de aire ventilada o no, y un faldón inclinado, generalmente formado con tabiquillos conejeros, sobre el que se dispone la capa de cobertura (teja, pizarra, etc).

−

CIASI.- Cubierta Inclinada. Aislamiento sobre Soporte Inclinado. Se trata de cubiertas formadas por un forjado inferior horizontal, una cámara de aire ventilada o no y un faldón inclinado, generalmente formado con tabiquillos conejeros, sobre el que se dispone el aislamiento térmico y la capa de cobertura (teja, pizarra, etc). También se incluyen en esta solución las cubiertas inclinadas (sin forjado inferior horizontal) formadas exclusivamente por un faldón inclinado (hormigón, estructura metálica, etc) sobre el que se dispone el aislamiento térmico y la capa de cobertura (teja, pizarra, etc).

3. Definiciones Aislante térmico. Elemento que tiene una conductividad térmica menor que 0,060 W/(m·K) y una resistencia térmica mayor que 0,25 m2·K/W.

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GTC_CUI_draf_1.odt Aislante no hidrófilo. Aislante que tiene una succión o absorción de agua a corto plazo por inmersión parcial menor que 1kg/m2 según ensayo UNE-EN 1609:1997 o una absorción de agua a largo plazo por inmersión total menor que el 5% según ensayo UNE-EN 12087:1997. Barrea contra el vapor. Elemento que tiene una resistencia a la difusión del vapor mayor que 10 MN·s/g equivalente a 2,7 m2·h·Pa/mg. Capa

separadora.

Capa

que

se

intercala

entre

elementos

del

sistema

de

impermeabilización para todas o algunas de las finalidades siguientes: a) evitar la adherencia entre ellos; b) proporcionar protección física o química a la membrana; c) permitir movimientos diferenciales entre los componentes de la cubierta; d) actuar como capa antipunzonante; e) actuar como capa filtrante; f) actuar como capa ignífuga. Capa antipunzonamiento. Capa separadora que se interpone entre dos capas sometidas a presión y que sirve para proteger a la menos resistente y evitar con ello su rotura. Cerramiento. Elemento constructivo del edificio que lo separa del exterior, ya sea aire, terreno u otros edificios. Clase. (EN 13163) Combinación de los dos niveles de la misma propiedad entre los que debe situarse el rendimiento, en la que los niveles proceden del valor declarado de la característica correspondiente. Cubierta inclinada. Cubierta cuya pendiente tiene un valor superior al 5%. Nivel. (UNE EN 13163) Valor dado que constituye el límite superior o inferior de un requisito. El nivel se obtiene a partir del valor declarado de las características correspondientes.

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Plancha de poliestireno expandido. Producto aislante rígido (cortado, moldeado o procedente del moldeo en continuo) de forma y sección rectangular, siendo el espesor significativamente menor que las otras dimensiones. Las planchas pueden tener un espesor uniforme o bien estar “perfiladas” (espesor variable). Los cantos de las planchas pueden ser de varios tipos, por ejemplo: escuadrados, a media madera, machihembrados, etc. Poliestireno expandido. Material plástico celular y rígido fabricado a partir del moldeo de perlas de poliestireno expandible o uno de sus copolímeros que presenta una estructura celular cerrada y rellena de aire. Recubrimiento de cubiertas. Término empleado para hacer referencia al producto que constituye la capa superior del conjunto de la cubierta. Valor térmico declarado. (UNE-EN ISO 10456) Valor esperado de una propiedad térmica de un material o producto de edificación: −

evaluado a partir de datos medidos en condiciones de referencia de temperatura y humedad;

−

dado para una fracción establecida con un nivel de confianza dado;

−

correspondiente a un tiempo de vida de servicio esperado razonable bajo condiciones normales.

Valor térmico de diseño. (UNE-EN ISO 10456) Valor de una propiedad térmica de un material o producto de edificación bajo condiciones específicas exteriores e interiores que pueden considerarse típicas del comportamiento de ese material o producto cuando se incorpora a un componente de edificación. Para facilitar la comprensión de lo anteriormente indicado, se muestra a continuación unos esquemas de las soluciones constructivas tratadas en esta guía.

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CUBIERTA INCLINADA. AISLAMIENTO SOBRE SOPORTE HORIZONTAL

CUBIERTA INCLINADA. AISLAMIENTO SOBRE SOPORTE INCLINADO

4. Simbología, unidades y abreviaturas En la presente Guía Técnica de Conformidad para aislamiento de cubiertas inclinadas, se emplean los símbolos, unidades y abreviaturas que se indican en los siguientes documentos:

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−

UNE-EN 13163.- apartado 3.2

−

UNE-EN ISO 6946.- apartado 3.2

−

CTE-DB-HE.- apéndice B

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GTC_CUI_draf_1.odt A modo de resumen, se indican a continuación los más empleados. λ

Conductividad térmica

W/m·K a 10ºC

λD

Conductividad térmica declarada

W/m·K a 10ºC

λcor

Conductividad térmica corregida

W/m·K a 10ºC

µ

Factor de resistencia a la difusión del vapor de agua

adimensional

Rse

Resistencia térmica superficial exterior

m2·K/W

Rsi

Resistencia térmica superficial interior

m2·K/W

RT

Resistencia térmica total de un elemento

m2·K/W

e

espesor de una capa

m

eT

espesor total del elemento constructivo

m

U

Transmitancia térmica

W/m2·K

Sd

Espesor de aire equivalente a la difusión del vapor de agua

m

5. Exigencias funcionales de la solución constructiva Los cerramientos son la piel del edificio, siendo la membrana que permite y controla las relaciones que se establecen entre el interior y el exterior. Por ello, los cerramientos tienen una función de protección y otra de relación. Estas funciones de protección y de relación derivan en las siguientes exigencias funcionales: −

Exigencias higrotérmicas

−

Exigencias de calidad del aire

−

Exigencias acústicas

−

Exigencias luminosas

−

Exigencias de visión

a) Exigencias higrotérmicas Son aquellas relacionadas con la conservación de un ambiente en el interior de los edificios que satisface las necesidades de bienestar de los usuarios. En consecuencia, estas exigencias son función:

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−

De las condiciones exteriores;

−

De las condiciones interiores;

−

Del control de la transmisión del calor;

−

De los efectos directos e indirectos de la difusión de aire y de humedad. 11

GTC_CUI_draf_1.odt Las

condiciones

interiores

a

obtener

son

el

punto

clave,

colaborando

directamente en ello el cerramiento. b) Exigencias de calidad del aire Son similares a las higrotérmicas pues tiene por objeto la conservación del ambiente de confort interior del edificio. Se refiere al control de los gases atmosféricos, polvo y otras partículas en suspensión.

De

manera

genérica,

estas

exigencias

están

relacionadas

directamente con la ventilación de los espacios interiores del edificio. c) Exigencias acústicas Los cerramientos también deben aislar acústicamente del exterior, de forma que los niveles de ruido exterior no afecten al desarrollo correcto de las actividades que se realizan en el interior del edificio. d) Exigencias luminosas Esta es una función de relación que debe cumplir el cerramiento. Además, estas exigencias luminosas tienen también una componente energética debida a la radiación solar. El tratamiento de los huecos es pues un pilar importante dentro del estudio del comportamiento energético del edificio, no ya desde el punto de vista de iluminación pero si desde el de transmisión de energía. e) Exigencias de visión Esta función de relación del cerramiento, que permite la comunicación visual directa entre uno y otro lado, aunque importante, no es objeto de esta guía. Como resumen de estas exigencias funcionales de los cerramiento, y que son objeto del estudio de esta guía, tenemos:

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−

Control de la transmisión del calor (ganancias y pérdidas);

−

Control de la difusión de la humedad (vapor de agua);

−

Ventilación;

−

Tratamiento de huecos;

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GTC_CUI_draf_1.odt SECCIÓN SEGUNDA: REQUISITOS PARA LA APLICACIÓN 1 Cuadro resumen de normas aplicables En el punto 1 de la sección quinta de este documento se indica una relación de la normativa aplicable a las soluciones constructivas descritas en esta guía. 2 Requisitos esenciales según DPC 89/106/CEE La Directiva de Productos de Construcción 89/106/CEE y su transposición a través del RD 1630/1992, define como requisitos esenciales de las obras, los siguientes: − − − − − −

RE1. RE2. RE3. RE4. RE5. RE6.

Resistencia mecánica y estabilidad; Seguridad en caso de incendio; Higiene, salud y medio ambiente; Seguridad de utilización; Protección contra el ruido; Ahorro de energía y aislamiento térmico.

Por ello, en la presente guía se va a emplear el esquema de requisitos anterior para identificar aquellas que afectan a las soluciones constructivas propuestas. 2.1 RE1. Requisito esencial de resistencia mecánica y estabilidad Exigencias de la DPC 89/106/CEE Las obras deberán proyectarse y construirse de forma que las cargas a que puedan verse sometidas durante su construcción y utilización no produzcan ninguno de los siguientes resultados: •

Derrumbe de toda o parte de la obra;

•

Deformaciones importantes en grado inadmisible;

•

Deterioro de otras partes de la obra, de los accesorios o del equipo instalado, como consecuencia de una deformación importante de los elementos sustentantes;

•

Daño por accidente de consecuencias desproporcionadas respecto a la causa original.

Las aplicaciones de los materiales aislantes propuestas en esta guía, no participan activamente en las funciones estructurales de las obras. Sin embargo, el sistema propuesto si participa de forma pasiva ya que supone un sobrecarga a considerar en el cálculo de la estructura. Marzo 07

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GTC_CUI_draf_1.odt Para la determinación de estas sobrecargas se debe emplear el Documento Básico, Seguridad Estructural, Acciones en la Edificación, DB-AE. Dado lo anterior, no se va profundizar en los requisitos que indican otras normativas (Código Técnico de la Edificación y otras) por no afectar a la soluciones constructivas propuestas en esta guía. SIN REQUISITO ESPECÍFICO 2.2 RE2. Requisito esencial de seguridad en caso de incendio Exigencias de la DPC 89/106/CEE Las obras deberán proyectarse y construirse de forma que, en caso de incendio: •

La capacidad de sustentación de la obra se mantenga durante un periodo de tiempo determinado;

•

La aparición y propagación del fuego y del humo dentro de la obra estén limitados;

•

La propagación del fuego a obras vecinas esté limitado;

•

Los ocupantes puedan abandonar la obra o ser rescatados por otros medios;

•

Se tenga en cuenta la seguridad de los equipos de rescate.

El cumplimiento de este requisito debe lograrse en conjunción con el resto de elementos de la cubierta, satisfaciendo además la correspondiente regulación nacional. Código Técnico de la Edificación CTE-DB-SI (seguridad en caso de incendio) Artículo 11. Exigencias básicas de seguridad en caso de incendio (SI) 1. El objetivo del requisito básico “Seguridad en caso de incendio” consiste en reducir a límites aceptables el riego de que los usuarios de un edificio sufran daños derivados de un incendio de origen accidental, como consecuencia de las características del proyecto, construcción, uso y mantenimiento.

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a) CTE-DB-SI1. Propagación interior. Los edificios se deben compartimentar en sectores de incendio según las condiciones que se establecen en la tabla 1.1. La resistencia al fuego de los elementos separadores de los sectores de incendio debe satisfacer las condiciones que se establecen en la tabla 1.2: Elemento Paredes y techos que separan al sector considerado del resto del edificio, siendo su uso previsto

Resistencia al fuego Sector sobre rasante en edificio Sector bajo con altura de evacuación: rasante h≤15m

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