¿Cuántos metros de nieve pueden resistir las cubiertas en Aragón?

La Tormenta ‘Gloria’ a principios de este nuevo año 2020 ha causado estragos en Aragón. Entre ellos los periódicos han destacado varias cubiertas de pabellones deportivos y naves industriales que han colapsado a causa de la nevada. Ante estos problemas, muchas otras instalaciones se han desalojado por precaución.

Esto seguro que despertará la curiosidad de muchos, ¿Cuántos metros de nevada son capaces de soportar las cubiertas en Aragón? En esta entrada podréis conocer más acerca de las consideraciones de diseño de cubiertas para soportar las cargas de nieve, y los mecanismos adicionales que se consideran para garantizar la seguridad de las personas.

Permítame el lector una breve reseña ténica. En la historia reciente de España se han aplicado únicamente 2 normas de acciones (cargas) en edificación. La MV 101 de 1962, posteriormente convertida a la más conocida NBE AE-88 sin haber cambios para las cargas de nieve, y el Documento Básico de Acciones en la Edificación del Código Técnico de la Edificación, que entró en vigor en 2006. En resumen, España estuvo 44 años empleando los mismos criterios para determinar la carga de nieve hasta que se actualizó recientemente. Alguien con conocimientos normativos podría pensar que me estoy dejando los eurocódigos a un lado, y así es, puesto que parece que la administración pública es aún un poco reticente a adoptarlo. Para resumir, estos documentos especifican todas las consideraciones necesarias para determinar qué carga de nieve debe ser capaz de resistir una cubierta.

Lo primero, es fundamental comprender que la nevada que normalmente se considera es la referente a un periodo de retorno de 50 años. Ojo, esto no quiere decir que se produzca una vez cada 50 años, sino que hay una probabilidad de uno entre cincuenta de que se produzca una nevada de esa magnitud en un año cualquiera. ¿Por qué se toman 50 años, y no 100 o 200, si así los edificios serían más seguros? La razón principal es que tomar valores superiores incrementaría de forma injustificada los costes de construcción para edificaciones convencionales, al ser necesarias estructuras con mayores prestaciones.

Este valor se obtiene mediante el estudio estadístico de las nevadas históricas anuales. Actualmente se resumen en una simple tabla en función de la altitud de la localidad, y una serie de zonas climáticas en España. A mayor altura dentro de una misma zona climática, mayor carga de nieve.

Sin embargo, no proporciona el valor en metros de espesor de nieve, al no ser este un término objetivo en la técnica, sino en peso por metro cuadrado. Entonces, ¿Cómo podemos hacer la equivalencia? Pues muy sencillo, dividiendo ese peso por metro cuadrado por la densidad de la nieve, que oscila entre los 120 kg/m3 para nieve recién caida y 400 kg/m3 para nieve mezclada con granizo (La densidad del hielo compacto es de aproximadamente 900 kg/m3).

Lo común es adoptar un valor intermedio de 200 kg/m3, dado que en episodios de gran nevada se producirá una cierta compactación de la que quede por debajo. Con este criterio, puede obtenerse la altura de nevada que, como mínimo, deben ser capaces de soportar las cubiertas.

La gráfica obtenida muestra que, para alturas inferiores a 1000 metros, las consideraciones tomadas en las edificaciones construidas antes de 2006 y después de 2006 tienen pequeña variación, menos del 15%. Lo más importante, las edificaciones anteriores a 2006 en la Zona 5 (sur de Teruel) están diseñadas para resistir cargas mayores a las impuestas por la regulación actual.

En resumen, para municipios a mil metros las cubiertas soportarían como mínimo 50 centímetros de nieve, y a 1500 soportarían como mínimo nevadas de 100 centímetros de espesor, aunque debe recordarse que solamente hay 5 municipios en Aragón por encima de los 1500 metros, y que todos ellos se sitúan en la Zona 5 (sur de Teruel), por lo que no hay gran diferencia entre los requisitos de diseño antes de 2006 y después de 2006.

Pero ¿Eso quiere decir que, si cae una nevada mayor a la obtenida, las cubiertas y los tejados se vendrán abajo? En absoluto. Hay muchos otros factores que determinan la resistencia de una cubierta frente a las nevadas.

La inclinación de los aleros es sin duda el más importante. Cuanto mas pronunciados, menos se acumulará la nieve sobre la misma, por lo que podrá resistir nevadas mucho mayores. Esto puede observarse con nitidez en edificios antiguos del norte de Europa, donde los aleros de los tejados se hacían casi verticales para evitar la acumulación de nieve. Tradicionalmente en España se considera que, si el ángulo de la cubierta es de 60 grados o superior, la nieve no se podría acumular y por tanto podría resistir nevadas muy superiores a las establecidas.

Otras características de la cubierta y del emplazamiento influyen también, como la conductividad térmica, la rugosidad, lo guarecido del viento del edificio, etc. Aparte, existen mecanismos de seguridad adicionales, de los que cabría destacar los siguientes:

• El primero es que debe considerarse el efecto conjunto de la carga de nieve y el viento. Es muy poco probable que se produzca la máxima nevada y a su vez el viento máximo en el mismo instante. Esto proporciona un margen extra de carga que la cubierta podría absorber en caso de mayor nevada.

• El segundo es que, aparte de tener suficiente resistencia como para no colapsar, las estructuras se diseñan para experimentar deformaciones muy pequeñas, que sean imperceptibles al ojo humano. En el caso de cubiertas de gran distancia entre apoyos, como en el caso de naves industriales o polideportivos, éste suele ser un factor incluso más restrictivo que la condición de estabilidad. Esto implica que algunas cubiertas podrían soportar nevadas mayores a las ya mencionadas con anterioridad antes de experimentar daños significativos, deformándose de manera claramente perceptible antes de fallar, lo que permitiría adelantarse al momento del colapso y evacuar la instalación.

• Aunque no sería correcto el incluir esto como un margen de seguridad per se, es necesario mencionar que siempre existe un margen, en forma de los denominados coeficientes de seguridad. No debería incluirse porque estos coeficientes se destinan a paliar los efectos de posibles errores durante la construcción, o a efectos locales que sean de tal naturaleza que no puedan ser considerados adecuadamente en el diseño.

Sin embargo, todas estas consideraciones solamente serían válidas en caso de que se realicen inspecciones periódicas y se lleve a cabo un adecuado mantenimiento de las cubiertas para asegurar que puedan resistir las cargas para las que se diseñaron durante toda su vida útil. Es fundamental para ello contar con profesionales habilitados y capacitados, en este caso ingenieros, ingenieros técnicos, arquitectos y aparejadores, durante las fases de proyecto, construcción y mantenimiento de las edificaciones.

Para concluir, hay que recordar que no se debe caer en alarmismos. Es común que en este tipo de episodios los diarios y los medios se llenen de historias relacionadas con colapso de estructuras, pues suelen atraen más lectores, pero ha de recordarse que, por cada cubierta que se cae, hay centenares que siguen en pie y en perfecto estado, por lo que no dejan de ser casos aislados en los que lo más probable sea que una concatenación de errores humanos en diseño y construcción unida a un mantenimiento inapropiado, hayan sobrepasado todas las consideraciones de seguridad que se han mencionado previamente.

Referencias:

• https://www.codigotecnico.org/images/stories/pdf/seguridadEstructural/DBSE-AE.pdf
• https://www.boe.es/boe/dias/1963/02/09/pdfs/A02207-02225.pdf

Autor del artículo: David Ostáriz Falo