Cargas de viento y nieve en pérgolas: qué especificar
La clasificación de cargas de una pérgola solo tiene sentido si se acompaña de su base de cálculo. Las cargas de nieve y viento dependen del lugar: en la práctica europea se derivan conforme a EN 1991-1-3 para la nieve y EN 1991-1-4 para el viento, cada una interpretada junto con el anexo nacional del país de instalación; además, dependen de la posición de las lamas y de la cimentación. Envíe los datos del lugar con la consulta y pregunte de qué cálculo procede la cifra.
¿Por qué importan las cargas en una pérgola?
Una pérgola es un techo. Puede ser una estructura ligera de aluminio con piezas móviles en lugar de un edificio convencional, pero tiene que mantenerse en pie frente al mismo clima que soporta el techo de cualquier otra persona y debe hacerlo mientras se abre, se cierra y gira miles de veces durante su vida útil.
Para un comprador se derivan tres consecuencias:
- La carga determina el bastidor, los postes y las fijaciones. Una estructura dimensionada para un patio protegido y la misma estructura dimensionada para un lugar costero expuesto no son el mismo producto, aunque parezcan idénticas en una fotografía de catálogo.
- La clasificación es una afirmación que necesita una base. «Soporta 50 kg/m²» o «es estable a 80 km/h» significa poco hasta saber qué norma se aplicó, con qué ángulo de lamas, sobre qué vano y con qué cimentación. Una cifra sin esos datos es una laguna de especificación, no una especificación.
- Parte del riesgo corresponde al lugar, no al producto. La cimentación, el sustrato de la superficie de montaje y los requisitos de la autoridad local determinan lo que puede construirse; el cálculo del producto no puede resolverlos desde la fábrica.
¿Qué cargas actúan sobre una pérgola?
| Carga | Fuente de los datos | Peor caso para un techo de lamas | Nota |
|---|---|---|---|
| Acción del viento | EN 1991-1-4 con el anexo nacional; exposición del lugar y terreno | Ráfaga sobre el techo cerrado y succión sobre el techo abierto o parcialmente abierto | La succión suele gobernar el anclaje con más frecuencia que la presión descendente el bastidor |
| Acción de la nieve | EN 1991-1-3 con el anexo nacional; carga de nieve sobre el terreno para el lugar | Lamas cerradas soportando una capa uniforme; acumulación irregular y por deriva junto a otros tejados | La nieve sobre un techo de lamas se trata como una acción sobre la configuración cerrada |
| Peso propio | Masa del producto, según el plano del fabricante | Constante y base de cualquier otro cálculo de anclaje | Pregunte qué incluye: bastidor, lamas, guías, motor y cortinas |
| Acciones térmicas y otras | Intervalo de temperatura del lugar | Expansión y contracción de tramos largos de aluminio | Importa para vanos largos y para guías que deben permanecer alineadas |
| Carga de mantenimiento | Carga de personas para limpieza y servicio | Acceso a las lamas y los canalones | Pregunte qué acceso presupone el diseño y qué cargas permite |
Las combinaciones importan tanto como las cargas individuales: el viento y la nieve no se comprueban de forma aislada, y el caso determinante para un lugar concreto suele ser una combinación y no un único fenómeno.
¿Qué normas de diseño se aplican?
Para las acciones sobre la estructura, la práctica europea utiliza la serie de Eurocódigos:
- EN 1991-1-3: acciones de nieve. La carga de nieve sobre el techo se construye a partir de la carga de nieve sobre el terreno del lugar, ajustada mediante coeficientes que tienen en cuenta la forma del techo, la deriva y exposición al viento y el calor perdido a través del techo.
- EN 1991-1-4: acciones del viento. La carga de viento se deriva de la presión dinámica máxima del viento en el lugar, ajustada mediante coeficientes de presión para la forma y el terreno circundante.
- Anexos nacionales: cada país establece sus propios valores dentro del marco de los Eurocódigos: mapas de carga de nieve sobre el terreno, mapas de velocidad del viento y factores de seguridad utilizados con ellos. Por tanto, la misma pérgola puede calcularse de forma diferente en dos países y ambos cálculos pueden ser correctos.
- Código de diseño del aluminio: las estructuras de aluminio se diseñan conforme a una parte independiente de la familia de Eurocódigos (EN 1999-1-1), que cubre el comportamiento específico del material y no las cargas en sí.
- Aprobación local: en la mayoría de las jurisdicciones, una estructura permanente de este tipo necesita la comprobación de un ingeniero estructural local, y esa aprobación es un paso independiente del cálculo del producto.
Datos del lugar que debe enviar con un RFQ
| Elemento | Por qué importa | Formato de ejemplo |
|---|---|---|
| Ubicación y altitud | Fija los valores de nieve y viento del anexo nacional | Municipio, país, altitud en metros |
| Exposición y terreno | La categoría del terreno cambia considerablemente la presión del viento | Urbano, suburbano, costa abierta, patio protegido |
| Edificios cercanos y alturas | La turbulencia y el apantallamiento cambian las presiones locales | Breve descripción y fotografías |
| Vano, anchura y profundidad | Determina los tamaños del bastidor y las longitudes de las lamas | Milímetros, más la altura libre bajo el techo |
| Fijación | Independiente, adosada a un muro por un lado o entre dos muros | Croquis de la disposición de los apoyos |
| Tipo de lama del techo | Las lamas correderas, giratorias o plegables se comportan de forma diferente con viento y nieve | Modelo o tipo, y si el techo se recoge por completo |
| Cortinas laterales y acristalamiento | Las cortinas cierran el área expuesta al viento y cambian la trayectoria de carga; el acristalamiento añade masa | Qué lados, qué productos y si se recogen |
| Uso y acceso | Acceso para limpieza y mantenimiento, y si el techo es transitable | Cómo se realizará el mantenimiento del techo |
| Condiciones de cimentación | Tipo de suelo, losa existente o necesidad de cimentaciones nuevas | Qué existe hoy y cualquier dato geotécnico |
| Requisitos de la autoridad local | Aprobaciones, normas de incendio y seguridad y limitaciones vecinales o urbanísticas | Condiciones ya emitidas |
Envíe tanto de esta información como tenga en la primera consulta. Cada elemento que falte se convierte en una hipótesis, y una hipótesis es un punto en el que una corrección posterior cuesta dinero.
Bastidor, postes y anclaje
De forma cualitativa: los postes soportan las cargas verticales y el momento del viento; la estructura del techo soporta los vanos; el anclaje transfiere ambas cosas al suelo o a la losa. Las clasificaciones publicadas por los fabricantes suelen depender de una cimentación indicada —un tamaño de zapata y unas dimensiones de pernos de anclaje escritos en la ficha técnica—, porque el mismo techo sobre una base más débil es una estructura diferente.
Merece la pena imitar dos hábitos de la forma en que los ingenieros estructurales leen un plano:
- Preguntar qué presupone la clasificación sobre la base. Una cifra de nieve o viento que solo se cumple con una zapata concreta no es una propiedad exclusiva del techo; es una propiedad del conjunto techo más cimentación, y la segunda mitad está en su lugar.
- Preguntar por el detalle de anclaje frente a la succión. El viento que actúa sobre un techo de lamas abierto tira hacia arriba con tanta frecuencia como empuja hacia abajo, y normalmente son los anclajes, no el bastidor, los que resisten. Un detalle de anclaje diseñado para el sustrato real —hormigón, mampostería, acero o madera— vale más que una instrucción genérica de fijación.
¿Cómo se comporta una pérgola de lamas con viento y nieve?
Un techo de lamas tiene posiciones, y cada posición posee su propia aerodinámica:
- Cerrado. El techo actúa como una superficie: la nieve puede acumularse, la presión del viento actúa sobre toda el área y los canalones evacuan el agua de deshielo. Esta es la configuración que utilizan los cálculos de carga de nieve.
- Abierto o parcialmente abierto. Las lamas quedan inclinadas; el techo deja de ser una superficie y se convierte en un conjunto de palas, aumenta la succión y la estructura recibe el viento entre las lamas además de por encima de ellas.
- Recogido. El techo se apila a un lado; la trayectoria de carga vuelve a cambiar y esta es normalmente la posición que utiliza la lógica de tormenta cuando el sistema tiene alimentación y sensores para decidir.
Hay algo que no debe prometerse ni aceptarse: la eliminación automática de la nieve. Un techo de lamas que «elimina la nieve al abrirse» depende de que la nieve se deslice antes de que termine la apertura, del ángulo, de la temperatura y de lo que haya debajo. No sustituye a un cálculo de carga de nieve, y una ficha técnica que lo utiliza en lugar de ese cálculo está omitiendo el cálculo.
Cimentaciones y fijaciones a muros
Las cimentaciones soportan las cargas que la estructura no puede soportar por sí sola: la succión, el momento en la base de cada poste y el peso vertical. Su tamaño depende del terreno y de las cargas, por lo que las clasificaciones publicadas que indican dimensiones de zapata están describiendo realmente un sistema.
Las fijaciones a muros merecen una precaución aparte. Fijar un lado a un edificio transfiere la carga de viento al muro, de modo que el muro —su material, espesor y estado— pasa a formar parte de la estructura. Pida el detalle de fijación y compruébelo frente a lo que existe realmente: un soporte diseñado para hormigón no es un soporte para una pared con cámara.
En ambos casos, la aprobación del ingeniero estructural local es el paso que confirma que el diseño encaja con el lugar; el cálculo del proveedor cubre el producto y ambos juntos cubren el proyecto.
¿Quién es responsable de qué?
| Parte | Responsable de |
|---|---|
| El fabricante / proveedor | El cálculo del producto para la configuración vendida: bastidor, lamas, postes, guías y motores, para los valores de carga y las hipótesis de cimentación indicados en la ficha técnica |
| El ingeniero responsable local | Las cargas del lugar según el anexo nacional, la comprobación de cimentaciones y fijaciones y la aprobación exigida por la autoridad local |
| El instalador | Construir conforme al plano y al manual: par de apriete de las fijaciones, alineación, sellado y puesta en servicio de los sensores |
| El comprador | Enviar honestamente los datos del lugar, conservar las hipótesis en el expediente y organizar la aprobación local |
La mayoría de las disputas en este ámbito procede de una brecha entre los dos primeros: un cálculo del producto tratado como aprobación del lugar, o una hipótesis del lugar tratada como garantía del producto. Escribir la división elimina esa brecha.
En la práctica, esta división también aparece en pequeñas preguntas diarias. ¿Quién decide cuándo se recoge el techo durante una tormenta: el umbral del sensor o una persona en el lugar? ¿Quién mantiene los canalones y con qué frecuencia? ¿Quién conserva el cálculo para la próxima inspección? Las respuestas acordadas antes de la entrega no cuestan nada; las respuestas negociadas durante el primer fallo cuestan tiempo y normalmente buena voluntad. La página de garantía y servicio cubre lo que ocurre después de aceptar la instalación.
Cómo leer una clasificación en una ficha técnica
Hay que buscar cinco cosas antes de comparar una clasificación con otra:
- La norma y su versión: qué partes de los Eurocódigos se utilizaron y qué anexo nacional.
- Los valores de carga y el ángulo de las lamas: cerrado, abierto y recogido son tres estructuras diferentes.
- El vano al que se aplican los valores: una clasificación para un modelo más pequeño no se transfiere a uno más grande.
- Las condiciones de cimentación: tamaño de zapata, dimensiones de anclaje y sustrato presupuestos.
- Qué está incluido en el peso propio: las cortinas, el acristalamiento y los accesorios cambian tanto el peso como el área expuesta al viento.
Preguntas frecuentes
¿Qué carga de nieve puede soportar una pérgola?
Depende del modelo, el vano y la base de cálculo de la cifra, por lo que la respuesta debe proceder del cálculo del fabricante para su configuración y no de una cifra destacada. Envíe la ubicación —que determina la carga de nieve sobre el terreno— con la consulta y pregunte conforme a qué cálculo y qué anexo nacional se estableció la clasificación.
¿Una clase de viento EN 13659 demuestra la resistencia estructural?
No. EN 13659 es la norma de producto para persianas y venecianas exteriores; clasifica las prestaciones del producto, no la capacidad estructural de un bastidor independiente o adosado a un muro. Las acciones estructurales de viento y nieve de una pérgola proceden de EN 1991-1-4 y EN 1991-1-3 junto con el anexo nacional, y la estructura se comprueba conforme al código de diseño del aluminio.
¿Las cortinas laterales cambian la carga de viento?
Sí. Las cortinas cierran los lados abiertos, por lo que aumentan el área sobre la que actúa el viento y cambian cómo se transmite la carga a los postes y las cimentaciones; el acristalamiento añade masa además de eso. Si se prevén cortinas, inclúyalas en el RFQ para que la configuración calculada sea la que recibirá.
¿Necesito un ingeniero estructural?
A menudo sí, normalmente porque la autoridad local lo exige para una estructura permanente. El ingeniero comprueba las cargas del lugar, las cimentaciones y las fijaciones y aprueba la instalación; el cálculo del fabricante cubre el lado del producto. Por lo general se necesitan ambos y no son intercambiables.
¿Basta la velocidad del viento en km/h para especificar?
No. Una velocidad del viento por sí sola es una afirmación sin base: no indica a qué norma, ángulo de lamas, vano o cimentación se refiere. Pida la clase o el valor de carga con la base de cálculo adjunta, igual que haría con una cortina zip; consulte la página de resistencia al viento para saber cómo se interpretan esas afirmaciones.
¿Qué cimentación necesito?
Depende de las cargas, el terreno y la estructura, por lo que los fabricantes que publican dimensiones de zapatas están publicando una hipótesis de sistema, no una respuesta universal. Envíe las condiciones del terreno con el RFQ —losa existente o cimentación nueva, tipo de suelo y cualquier dato geotécnico— y pida la cimentación que presupone la clasificación; después haga que se compruebe localmente.
Fuentes y normas
- CEN-CENELEC —editor de las normas de acciones de los Eurocódigos citadas en esta página (EN 1991-1-3 nieve, EN 1991-1-4 viento y EN 1999-1-1 estructuras de aluminio); confirme la edición vigente y el anexo nacional aplicable antes de redactar una cláusula.
- Los valores de nieve y viento deben proceder del anexo nacional del país de instalación, no de esta página.
Páginas relacionadas
Sistemas arquitectónicos · Pérgola bioclimática · Pérgola bioclimática de tijera · Pérgola bioclimática de pistón · Proveedor de pérgolas para Europa · Proveedor de pérgolas para el Golfo · Garantía y servicio · Resistencia al viento de cortinas zip · Solicitar presupuesto