La calculadora de superficie de techo permite calcular geométricamente cubiertas a dos aguas, piramidales, a cuatro aguas con cumbrera y de una sola pendiente. Determina el área real de los faldones inclinados, incluidos los aleros, así como la inclinación, las longitudes de faldones, bordes de alero, cumbreras y limatesas.
Los resultados sirven para estimar materiales de cubierta, medir elementos del tejado y elaborar presupuestos preliminares. El cálculo se basa en las dimensiones geométricas del edificio, el teorema de Pitágoras y las relaciones trigonométricas.
Longitud y anchura. Se considera un edificio rectangular de dimensiones horizontales A y B, en metros. Todos los faldones se consideran superficies planas con bordes rectos. En las cubiertas a dos aguas y a cuatro aguas con cumbrera, esta se sitúa en el centro de la anchura del edificio. En la cubierta piramidal, todos los faldones convergen en un vértice sobre el centro de la planta.
Vuelo del alero. S es la distancia horizontal desde la cara exterior del muro hasta el borde del tejado. Se considera un vuelo uniforme en todo el perímetro. Por eso, las dimensiones horizontales de la cubierta superan a las del edificio en dos veces el vuelo:
Ar = A + 2S
Br = B + 2S
Ar y Br representan las dimensiones horizontales totales de la cubierta en metros. Por ejemplo, un edificio de 10 m de largo y 8 m de ancho, con un vuelo de 0,5 m, tiene unas dimensiones de cubierta en planta de 11 × 9 m.
Altura de elevación. H se mide verticalmente desde la cota del borde inferior del tejado hasta la cumbrera o el vértice. En una cubierta de una sola pendiente, es la diferencia de altura entre los bordes superior e inferior. Se supone que todos los aleros de las cubiertas de cuatro faldones están al mismo nivel horizontal.
Ángulo de inclinación. Se obtiene de la relación entre la altura y la distancia horizontal desde el alero hasta la cumbrera. En cubiertas a dos aguas, piramidales y a cuatro aguas, para la pendiente principal se usa la mitad de la anchura total. En cubiertas de una sola pendiente se usa la anchura completa.
α = arctan(H / (Br/2))
Para una cubierta de una sola pendiente:
α = arctan(H / Br)
Si se conoce el ángulo α en grados, la altura se obtiene con la relación inversa:
H = (Br/2) × tan(α)
En una cubierta de una sola pendiente, se sustituye la mitad de la anchura por Br. Al pasar de introducir la altura a introducir el ángulo, este se redondea al grado entero, por lo que el cálculo inverso puede dar una altura ligeramente distinta.
Longitud inclinada. Se calcula mediante el teorema de Pitágoras. Para un faldón principal de una cubierta a dos aguas, piramidal o a cuatro aguas:
lB = √((Br/2)2 + H2)
Por ejemplo, con una anchura de tejado de 9 m y una altura de 2,3 m, la distancia horizontal es 4,5 m, la longitud inclinada es aproximadamente 5,054 m y el ángulo es 27,1°.
Cubierta a dos aguas. Consta de dos faldones rectangulares iguales. El área de cada uno es la longitud total de la cubierta multiplicada por su longitud inclinada. La superficie total es el doble:
Ftot = 2 × Ar × lB
Cubierta piramidal. Tiene cuatro faldones triangulares que confluyen en un vértice. Dos tienen como base Ar y los otros dos Br. La altura inclinada del segundo par se obtiene a partir de la mitad de la longitud de la cubierta:
lA = √((Ar/2)2 + H2)
El área de cada triángulo es la mitad de su base por su altura inclinada. La superficie total de los cuatro faldones es:
Ftot = Ar × lB + Br × lA
Cubierta a cuatro aguas. Se compone de dos faldones principales trapezoidales y dos faldones triangulares en los extremos. La longitud de cumbrera R se introduce directamente en metros. Al estar centrada respecto a la longitud del tejado, la distancia horizontal desde cada alero del extremo hasta el comienzo de la cumbrera es:
(Ar - R)/2
La altura inclinada de cada faldón extremo se calcula así:
lA = √(((Ar - R)/2)2 + H2)
Cada faldón principal es un trapecio cuyas bases paralelas son Ar y R. Cada faldón extremo es un triángulo. El área total resulta:
Ftot = (Ar + R) × lB + Br × lA
La longitud de cumbrera debe ser mayor que 0 y menor que la longitud A del edificio. Si se desea que los faldones principales y extremos tengan el mismo ángulo, cuando A es mayor que B se puede tomar R = A - B. Otras longitudes producen pendientes diferentes.
Cubierta de una sola pendiente. Se representa como un único plano rectangular inclinado. Su anchura inclinada se calcula con la anchura total de la cubierta y la diferencia de alturas:
Ftot = Ar × √(Br2 + H2)
En los cuatro casos, el área total se obtiene sumando las áreas geométricas de los faldones sin redondear los valores intermedios.
Aleros y bordes de hastial. En las cubiertas a dos aguas y de una sola pendiente, la longitud conjunta de los dos aleros es 2 × Ar. En las cubiertas piramidales y a cuatro aguas, el alero recorre todo el perímetro: 2 × (Ar + Br). Los cuatro bordes inclinados de hastial de una cubierta a dos aguas suman 4 × lB. Los dos bordes extremos de una cubierta de una pendiente suman el doble de su anchura inclinada.
Cumbrera. En una cubierta a dos aguas su longitud es Ar. En una cubierta a cuatro aguas se utiliza la longitud indicada R. En el modelo geométrico adoptado, las cubiertas piramidales y de una sola pendiente no tienen cumbrera.
Limatesas. En las cubiertas piramidales y a cuatro aguas se calculan como distancias espaciales rectas desde los extremos de la cumbrera o el vértice hasta las esquinas de la cubierta. Se tienen en cuenta los desplazamientos horizontales en ambas direcciones y la altura H. La longitud total es la de una limatesa multiplicada por 4. Para una cubierta a cuatro aguas:
Lhip = 4 × √((Br/2)2 + ((Ar - R)/2)2 + H2)
Para una cubierta piramidal se usa la misma expresión con R = 0.
Vuelos. En edificios de poca altura se suelen usar vuelos horizontales de unos 0,3-0,6 m. La medida depende de la arquitectura, el diseño del alero, el clima y la protección de los muros frente a la lluvia. Se utiliza un único valor en todo el perímetro, sin factores correctores adicionales.
Pendientes. En cubiertas inclinadas son habituales ángulos aproximados de 15-45°, aunque el intervalo admisible depende del material y del sistema de cubierta. La inclinación mínima debe comprobarse en la documentación técnica del fabricante. No existe un ángulo universal para todos los materiales.
Normas europeas. Al diseñar la forma y los vuelos del tejado se consideran, entre otras, EN 1991-1-3 «Eurocódigo 1. Acciones en estructuras. Parte 1-3: Cargas de nieve» y EN 1991-1-4 «Eurocódigo 1. Acciones en estructuras. Parte 1-4: Acciones de viento», junto con sus anexos nacionales. Estas normas establecen criterios para las acciones de nieve y viento que intervienen en la elección de dimensiones e inclinaciones de proyecto.
Coeficientes de cálculo. El área se obtiene directamente de la geometría de las superficies inclinadas. El factor de reserva es 1,00, equivalente a un 0% de superficie adicional. No se aplican correcciones por solapes ni recortes de material. La reserva necesaria se determina por separado según el tipo de cobertura.
Precisión. Las superficies se muestran con una precisión de 0,01 m², las longitudes de 0,001 m y los ángulos de 0,1°. Los cálculos no redondean valores intermedios. Por eso, la suma de las áreas mostradas por separado puede diferir ligeramente del área total calculada con los valores originales.
La superficie en planta del edificio no incluye la inclinación de los faldones ni los vuelos más allá de los muros. Con las mismas dimensiones horizontales, una mayor pendiente implica una longitud inclinada y un área mayores. Por ejemplo, una cubierta a dos aguas sobre un edificio de 10 × 8 m, con vuelo de 0,5 m y altura de 2,3 m, tiene unos 111,18 m².
Se mide horizontalmente desde la cara exterior del muro hasta el borde exterior de la cubierta, no a lo largo de su pendiente. La calculadora de superficie de techo considera el mismo vuelo en todo el perímetro. Por eso aumenta ambas dimensiones de planta en dos veces dicho valor.
Cambiar la longitud de cumbrera redistribuye el área entre los faldones principales trapezoidales y los triangulares de los extremos. Si las dimensiones exteriores y la altura no cambian, también varían los ángulos de los faldones extremos y las longitudes de las limatesas. Conviene indicar la longitud real o prevista de la cumbrera.
Si el edificio es rectangular y su longitud difiere de su anchura, las distancias desde el vértice central hasta los aleros son distintas en las dos direcciones. Con la misma altura se obtienen ángulos diferentes. Los cuatro faldones tienen la misma pendiente cuando la planta es cuadrada y el vuelo es uniforme.
Ambos métodos usan la misma relación geométrica y producen la misma área con datos equivalentes. Introducir una altura de cumbrera medida o prevista evita el redondeo del ángulo. Si se conoce el ángulo de proyecto en grados, la altura se calcula trigonométricamente y después se obtienen las longitudes y superficies de los faldones.