RoofViews

Commercial Roofing

How Roof Uplift Testing Can Help Ensure System Performance

By Karen L Edwards

April 15, 2022

Wind sock on a windy day with bird flying in background

Strong winds can create pressure on the building envelope, potentially causing the roofing system to lift. However, conducting roof uplift testing on roofing systems can help predict how a roof will perform when subjected to strong winds.

What Is Wind Uplift?

Wind can exert three types of force on a structure—shear load, lateral load, and uplift load. Although all three load forces can damage a building, the uplift load most intensely affects the roofing system.

The NRCA defines wind uplift load as "The force caused by the deflection of wind at roof edges, roof peaks or obstructions causing a drop in air pressure immediately above the roof surface." However, the same lifting effect that enables airplanes to fly can be devastating for a roofing system. When wind flows under a roof, it pushes upward, elevating the roof membrane. As wind flows over the roof, it pulls the roofing system upward.

Understanding local wind zones and building codes will help determine the requirements needed for the roofing system to best protect the building. This is typically handled by an architect or roofing design professional. James R. Kirby, AIA, GAF building and roof science architect, writes in an article for the American Institute of Architects that the architect's responsibility is to provide wind pressures, whereas the manufacturer must determine the wind uplift capacity of the roofing system.

What Are Roof Uplift Testing Methods?

Professionals use two methods to perform wind uplift testing.

In-Facility Testing

Most manufacturers rely on unbiased, third-party testing labs that are accredited to determine wind uplift resistance of a roofing system. A few of the more well-known facilities include FM Approvals, Underwriters Laboratory, and Intertek. There are a number of industry-accepted testing standards for indoor test facilities, including ASCE-7, ANSI/SPRI, and ANSI/FM 4474.

During testing, these companies subject roof deck mockups (at least 10' x 10') to winds and conditions that mimic various wind speeds with increasing levels of pressure. The roof earns its certification based on its maximum wind performance rating—the level of wind speed that it was able to withstand without failure.

Although lab certifications are important, the building's location, use, occupancy, and wind zone can create unique conditions that may be difficult to replicate in a lab environment.

Field Testing

Roof uplift testing in the field involves placing a dome-like structure measuring 5' x 5' onto the roof surface that subjects the roof to negative pressure forces. The roofing system is observed at different levels of pressure to the point where the system is considered on the brink of failure. This point can vary depending on the criteria being followed—either specified by ASTM or FM Global.

The National Roofing Contractors Association (NRCA) has maintained that field testing is "inappropriate for use" to measure the quality of a membrane roof installation. The organization recommends that contractors avoid jobs that specify field testing as a condition of acceptable installation. A roofing system's ability to pass wind uplift testing relies on many more factors than just the contractor's installation. It's in the contractor's best interest to clearly spell out expectations; the NRCA offers suggested language to use in the project contract.

The NRCA says the most reliable way to determine the quality of a newly installed roof system is by having a "knowledgeable roofing professional" observe the installation. The International Institute of Building Envelope Consultants (IIBEC) agrees, stating in a technical advisory that they recommend observation by an IIBEC Registered Roof Consultant or Registered Roof Observer: "continuous installation monitoring allows for observing the entire assembly process and for corrective action of observed deficiencies as the roof is being installed."

Turn to the Experts

With the number of variables that go into ensuring a roofing system's performance during wind events, it can be challenging to determine the right system and installation method. Not every roofing project will have an architect or design professional behind the specification. In those cases, GAF is here to provide guidance on roofing system options where wind uplift pressures are an important consideration.

About the Author

Karen L. Edwards is a freelance writer for the construction industry and has a passion for roofing, having worked in the industry for 20 years.

Related Articles

Volunteers in GAF Community Matters shirts stand in front of a home build site.
In Your Community

2024 Habitat for Humanity Carter Work Project in Twin Cites GAF Hometown

Under sunny blue skies, GAF hometown workers from Minneapolis joined over 4,000 Habitat for Humanity volunteers to donate their time and energy to the 2024 Carter Work Project in East St. Paul, Minnesota.The landmark 40th anniversary of the Carter Work Project celebrated former President Carter's 100th birthday. It also heralded the completion of 30 new all-electric homes in The Heights—the largest affordable housing development yet for Twin Cities Habitat—and marked the first installation of GAF Timberline Solar™ Energy Shingles.Supporting the Carter Work Project's PurposeGAF and the Habitat Carter Work Project share a common mission—to protect what matters most and bring people together to build homes, communities, and hope. Safe, secure, affordable housing is one of the surest routes to building resilient communities.Former President Jimmy Carter and former First Lady Rosalynn Carter were early champions of affordable housing. In 1984, they partnered with Habitat for Humanity to lead an annual week-long housing build. The momentum grew, and now, four decades later, over 100,000 Habitat volunteers have helped construct over 4,400 affordable homes for families in need.Each year, GAF volunteers travel from around the country for the Carter Work Project. GAF Community Matters also donates roofing materials, training, and installation expertise. Since 2011, GAF and its national network of certified contractors have supported roofing installation on over 3,800 roofing systems in collaboration with Habitat for Humanity, impacting more than 15,500 individuals.Building Resilience in MinnesotaThis year was particularly special thanks to first time solar shingle installation at a Carter Work Project. Even more, the project's location was in a GAF hometown and local GAF employees were on-site to volunteer.Benefitting Homeowners by Going Solar"We're donating 40 roofing systems and 40 solar energy systems from GAF and GAF Energy," says Jake Pream, a territory manager for GAF Energy in Minnesota.In addition to energy production, the beauty of the GAF Timberline Solar™ Energy Shingle is its simplicity. The nailable shingles are "just like your typical Timberline HDZ® Shingles," says Fan Ulacia, Director of Product Deployment Applications for GAF Energy and one of the minds behind the solar shingle design. "They're simple enough to install with a nail gun, but they produce energy." For Ulacia, improving access to solar energy, giving back to the community, and helping homeowners gain energy independence make GAF Energy a great fit for the GAF Habitat partnership."The solar-powered roofing system will make these homes more resilient, generate energy, and be a long-term benefit to Habitat homeowners by helping to offset their energy costs," adds Jeff Terry, vice president of corporate social responsibility and sustainability at GAF, who has volunteered at the Carter Work Project for 26 years.Helping a GAF HometownThe Twin Cities Habitat build is also special because it means the Carter Work Project takes place in a GAF hometown. As Pream, a St. Paul native, puts it, "I have friends and family quite literally a few houses down."The Minneapolis GAF manufacturing facility opened in 1935, and "it's something we're really proud of," says Austin Owens, a local GAF technical manager. Over the years, "we've made improvements to equipment and operations and made changes to help the environment and sustainability. We try to help the community as much as possible."Like many GAF volunteers at the Carter Work Project site, Joey Och, a GAF plant process engineer, grew up in the area. "Affordable housing is something Minneapolis and St. Paul have been pushing for," says Och, "so it's nice to be out here and help. Affordable housing brings more people into the community."With GAF donating roofing and solar energy systems for this year's project, safe and affordable homeownership, with reduced energy bills, will be accessible to more people.This housing security helps strengthen the community. The area may experience severe weather and its share of hardship, but "there's a lot of resiliency in this community," says Owens.Carrying On the Carter Work Project in 2024 and BeyondFor many reasons, the Carter Work Project inspires repeat volunteers. "Community does matter," says annual participant and GAF CARE Learning and Development Instructor Michael Humenik. "It's just fun to volunteer. I look forward to coming out every year."Habitat homeowners who return each year to volunteer are the true testament to the transformational power of access to safe, affordable housing. LeAndra Estes brought her hard work and a big smile to the week-long Twin Cities build. Estes is an annual volunteer for the program that changed her life. "I need and I want to give back to Habitat for Humanity, to the affiliates and partners, and to the future homeowners to come," she notes.Estes puts into words the value of affordable housing and how the benefits ripple far beyond the home. "When you have a home, you don't just have that home and your family. Your community also becomes your family," she explains.Although former President Carter has retired his tool belt after decades of humanitarian service, he surely must have been proud to see his legacy continue to evolve, especially with the revolutionary new solar shingle that supports homeowners' financial independence.Ready to get involved? Explore the Habitat for Humanity GAF Contractor Program and change lives for the better, starting today.

By Authors Annie Crawford

December 19, 2024

Dos techistas instalando un revestimiento de silicona para techos en un edificio comercial.
Commercial Roofing

Ventajas de los revestimientos de silicona para techos

Como contratista comercial de construcción de techos, usted es responsable de elegir los materiales adecuados para cada trabajo. Con tantas opciones disponibles, tomar una decisión puede resultar una tarea difícil.Cada vez más, los profesionales del sector están optando por los revestimientos de silicona para techos por su fuerza y durabilidad. Este tipo de revestimientos sirve para extender la vida útil de un techo con una estructura firme y, posiblemente, para que los propietarios ahorren tiempo y dinero al retrasar la reparación completa del techo. Además, sus propiedades de restauración funcionan a la perfección con la mayoría de los sistemas comerciales de construcción de techos, como el EPDM, de fieltro, de betún y de metal.¿Qué son los revestimientos de silicona para techos?Los revestimientos de silicona son revestimientos de protección, alto rendimiento e impermeables para techos. Al agregar este revestimiento a un techo con una estructura firme, se puede extender la vida útil del techo existente. La silicona es un componente inorgánico, por lo que mantiene sus propiedades a la intemperie. A su vez, es un material flexible que puede absorber la mayor parte del movimiento normal de un techo a fin de evitar el agrietamiento y la pérdida de sus capacidades de protección.Beneficios de los revestimientos de silicona para techosAdemás de su flexibilidad y su capacidad para extender la vida útil del techo existente, los revestimientos de silicona ofrecen una serie de beneficios. Laura Soder, gerenta sénior de productos líquidos y revestimientos de GAF, explica que los revestimientos de silicona de GAF están diseñados para proteger el techo de filtraciones y ofrecer otras ventajas relacionadas.Protección contra rayos UVEl principal beneficio de los revestimientos de silicona es la protección contra los rayos ultravioleta (UV). "La fórmula de la silicona de GAF incluye dióxido de titanio, lo que ofrece una estabilidad excepcional contra los rayos UV y una reflectancia solar alta", afirma. Esta protección UV ayuda a reducir la temperatura del techo, lo que se traduce en un mejor funcionamiento de las unidades de techo.RentabilidadLos revestimientos de silicona son soluciones rentables que sirven para retrasar el costo de los materiales y la mano de obra necesarios para reemplazar el techo en su totalidad. Funcionan de manera excelente con la mayoría de los techos comerciales y se acoplan especialmente bien con los techos de metal.Restaura el techo existente y extiende su vida útilSoder señala que los revestimientos de silicona se adhieren bien a los techos de metal, lo que los convierte en una excelente opción para extender la vida útil de este tipo de techos. Antes de su aplicación, cepille el óxido ligero o trate específicamente las zonas con más óxido. "Hay muchos techos de metal instalados y, para aquellos que tienen una estructura firme y solo requieren una restauración moderada, se puede agregar con facilidad años de vida útil al techo al revestirlo con silicona", sostiene.Resistente a la humedadLos revestimientos de silicona también son conocidos por su capacidad de resistencia a la humedad. Como la silicona es inorgánica, resiste la degradación en zonas en las que el agua se acumula, lo que la convierte en una opción ideal para áreas con muchas lluvias o nieve.Funciona en climas calurosos y fríosLa silicona tiene un amplio rango de temperaturas en las que se puede aplicar. Al no contener agua, puede aplicarla en temperaturas más bajas que el acrílico y otros revestimientos de techo. Proporciona una capa de impermeabilización monolítica y sin fisuras por encima de los techos de metal existentes. Además, la silicona se contrae y expande junto con el metal en climas fríos y calurosos.En qué se diferencian los revestimientos de silicona de los revestimientos elastoméricosEn comparación con el acrílico y otros revestimientos elastoméricos para techos, la silicona tiene ciertas ventajas.Los acrílicos son revestimientos de protección a base de agua con resistencia a los UV, pero no deben instalarse en lugares donde se acumula el agua, ya que podrían romperse y comenzar a deslaminarse. La silicona es un material que se termina de curar con la humedad, lo que significa que reacciona con la humedad del aire y se seca hasta lograr una película.Soder explica que ambos materiales son flexibles y adecuados para su uso sobre el metal. Pero, si hay agua estancada, el acrílico no es la mejor opción. "Si bien la silicona es más costosa, en general, se degrada a un ritmo mucho más lento que otros revestimientos", sostiene. Ahora bien, una de las desventajas de la silicona en comparación con otros revestimientos elastoméricos para techos es que es resbaladiza cuando está mojada.Recorrido por la instalación y aplicaciónSi bien los revestimientos de silicona pueden extender la vida útil de un techo existente, Soder sostiene que es mejor instalar el revestimiento antes de que finalice la vida útil de la membrana existente.Como las filtraciones suelen ocurrir en las juntas de los techos, puede agregar sellador de silicona en esas zonas. La fórmula de los selladores difiere de la de los revestimientos: en la de los selladores se utilizan otros polímeros de silicona, lo que los vuelve más robustos y pesados. Los selladores de silicona están formulados para las zonas de mucha presión y pueden ayudar a absorber el movimiento en puntos críticos del techo. Funcionan junto a un revestimiento de silicona para la protección del techo.Antes de aplicar cualquier revestimiento, asegúrese de que el techo esté limpio, seco y firme. "Limpio significa libre de contaminantes, polvo, aceites, hojas y otros desechos", explica Soder. Puede usar el concentrado de limpieza de GAF para hidrolavar el techo.Como la silicona se termina de secar con la humedad, el techo debe estar seco antes de aplicarla. Revestir una superficie húmeda puede afectar la adhesión del material y es uno de los errores más grandes que puede cometer en el momento de la instalación. Queremos que el revestimiento comience el proceso de secado por la humedad del aire, no de la humedad en el techo.Cómo aplicar revestimientos de siliconaLa aplicación de un revestimiento de silicona para techos implica cinco pasos:Limpiar los desechos del techo y probar que el revestimiento se adhiera correctamente a la superficie.Asegurarse de que el techo esté firme. Reparar las láminas de metal rotas y reemplazar los sujetadores que falten o estén dañados.Tratar todas las juntas y sujetadores con sellador de silicona, como GAF Silicone Mastic. Se debe aplicar con un cepillo a un grosor de 60 milésimas de pulgada o 1/16 pulgadas mojado.Usar el mismo sellador en los bordes, entradas y drenajes.Por último, aplicar el revestimiento de silicona para techos a todo el techo. Algunos revestimientos, como GAF Unisil Silicone, requieren dos capas, mientras que otros, como GAF High Solids Silicone, necesita solo una.Entender las necesidades de mantenimiento y la durabilidadEl mantenimiento de un revestimiento de silicona para techo es fundamental. Abordar los problemas antes de que se vuelvan más difíciles ayuda a minimizar los costos de las reparaciones y maximizar la vida útil del revestimiento.Como el techo se contrae y expande con el tiempo, se pueden producir algunos problemas con las juntas. Una buena regla de oro es hacer inspeccionar el techo cada seis meses. Aplicar un sellador de silicona puede servir para tratar las zonas con filtraciones o grietas. El sellador de silicona es estable contra los rayos UV y no necesita una capa final, según Soder.Agregar revestimientos de silicona para techos a la caja de herramientasCon tantos beneficios, los revestimientos de silicona para techos deberían ser la primera opción en los proyectos de planificación de restauración del techo. Además, al tener tantas opciones disponibles, puede elegir el tipo que sea mejor para cada tipo de techo en el que trabaje. ¿Tiene más preguntas sobre los revestimientos para techos? Los representantes del servicio técnico de GAF estarán encantados de asistirle con su nuevo proyecto de revestimiento.

By Authors Mark Soto

November 20, 2024

Dos techistas instalando un revestimiento de silicona para techos en un edificio comercial.
In Your Community

Ventajas de los revestimientos de silicona para techos

Como contratista comercial de construcción de techos, usted es responsable de elegir los materiales adecuados para cada trabajo. Con tantas opciones disponibles, tomar una decisión puede resultar una tarea difícil.Cada vez más, los profesionales del sector están optando por los revestimientos de silicona para techos por su fuerza y durabilidad. Este tipo de revestimientos sirve para extender la vida útil de un techo con una estructura firme y, posiblemente, para que los propietarios ahorren tiempo y dinero al retrasar la reparación completa del techo. Además, sus propiedades de restauración funcionan a la perfección con la mayoría de los sistemas comerciales de construcción de techos, como el EPDM, de fieltro, de betún y de metal.¿Qué son los revestimientos de silicona para techos?Los revestimientos de silicona son revestimientos de protección, alto rendimiento e impermeables para techos. Al agregar este revestimiento a un techo con una estructura firme, se puede extender la vida útil del techo existente. La silicona es un componente inorgánico, por lo que mantiene sus propiedades a la intemperie. A su vez, es un material flexible que puede absorber la mayor parte del movimiento normal de un techo a fin de evitar el agrietamiento y la pérdida de sus capacidades de protección.Beneficios de los revestimientos de silicona para techosAdemás de su flexibilidad y su capacidad para extender la vida útil del techo existente, los revestimientos de silicona ofrecen una serie de beneficios. Laura Soder, gerenta sénior de productos líquidos y revestimientos de GAF, explica que los revestimientos de silicona de GAF están diseñados para proteger el techo de filtraciones y ofrecer otras ventajas relacionadas.Protección contra rayos UVEl principal beneficio de los revestimientos de silicona es la protección contra los rayos ultravioleta (UV). "La fórmula de la silicona de GAF incluye dióxido de titanio, lo que ofrece una estabilidad excepcional contra los rayos UV y una reflectancia solar alta", afirma. Esta protección UV ayuda a reducir la temperatura del techo, lo que se traduce en un mejor funcionamiento de las unidades de techo.RentabilidadLos revestimientos de silicona son soluciones rentables que sirven para retrasar el costo de los materiales y la mano de obra necesarios para reemplazar el techo en su totalidad. Funcionan de manera excelente con la mayoría de los techos comerciales y se acoplan especialmente bien con los techos de metal.Restaura el techo existente y extiende su vida útilSoder señala que los revestimientos de silicona se adhieren bien a los techos de metal, lo que los convierte en una excelente opción para extender la vida útil de este tipo de techos. Antes de su aplicación, cepille el óxido ligero o trate específicamente las zonas con más óxido. "Hay muchos techos de metal instalados y, para aquellos que tienen una estructura firme y solo requieren una restauración moderada, se puede agregar con facilidad años de vida útil al techo al revestirlo con silicona", sostiene.Resistente a la humedadLos revestimientos de silicona también son conocidos por su capacidad de resistencia a la humedad. Como la silicona es inorgánica, resiste la degradación en zonas en las que el agua se acumula, lo que la convierte en una opción ideal para áreas con muchas lluvias o nieve.Funciona en climas calurosos y fríosLa silicona tiene un amplio rango de temperaturas en las que se puede aplicar. Al no contener agua, puede aplicarla en temperaturas más bajas que el acrílico y otros revestimientos de techo. Proporciona una capa de impermeabilización monolítica y sin fisuras por encima de los techos de metal existentes. Además, la silicona se contrae y expande junto con el metal en climas fríos y calurosos.En qué se diferencian los revestimientos de silicona de los revestimientos elastoméricosEn comparación con el acrílico y otros revestimientos elastoméricos para techos, la silicona tiene ciertas ventajas.Los acrílicos son revestimientos de protección a base de agua con resistencia a los UV, pero no deben instalarse en lugares donde se acumula el agua, ya que podrían romperse y comenzar a deslaminarse. La silicona es un material que se termina de curar con la humedad, lo que significa que reacciona con la humedad del aire y se seca hasta lograr una película.Soder explica que ambos materiales son flexibles y adecuados para su uso sobre el metal. Pero, si hay agua estancada, el acrílico no es la mejor opción. "Si bien la silicona es más costosa, en general, se degrada a un ritmo mucho más lento que otros revestimientos", sostiene. Ahora bien, una de las desventajas de la silicona en comparación con otros revestimientos elastoméricos para techos es que es resbaladiza cuando está mojada.Recorrido por la instalación y aplicaciónSi bien los revestimientos de silicona pueden extender la vida útil de un techo existente, Soder sostiene que es mejor instalar el revestimiento antes de que finalice la vida útil de la membrana existente.Como las filtraciones suelen ocurrir en las juntas de los techos, puede agregar sellador de silicona en esas zonas. La fórmula de los selladores difiere de la de los revestimientos: en la de los selladores se utilizan otros polímeros de silicona, lo que los vuelve más robustos y pesados. Los selladores de silicona están formulados para las zonas de mucha presión y pueden ayudar a absorber el movimiento en puntos críticos del techo. Funcionan junto a un revestimiento de silicona para la protección del techo.Antes de aplicar cualquier revestimiento, asegúrese de que el techo esté limpio, seco y firme. "Limpio significa libre de contaminantes, polvo, aceites, hojas y otros desechos", explica Soder. Puede usar el concentrado de limpieza de GAF para hidrolavar el techo.Como la silicona se termina de secar con la humedad, el techo debe estar seco antes de aplicarla. Revestir una superficie húmeda puede afectar la adhesión del material y es uno de los errores más grandes que puede cometer en el momento de la instalación. Queremos que el revestimiento comience el proceso de secado por la humedad del aire, no de la humedad en el techo.Cómo aplicar revestimientos de siliconaLa aplicación de un revestimiento de silicona para techos implica cinco pasos:Limpiar los desechos del techo y probar que el revestimiento se adhiera correctamente a la superficie.Asegurarse de que el techo esté firme. Reparar las láminas de metal rotas y reemplazar los sujetadores que falten o estén dañados.Tratar todas las juntas y sujetadores con sellador de silicona, como GAF Silicone Mastic. Se debe aplicar con un cepillo a un grosor de 60 milésimas de pulgada o 1/16 pulgadas mojado.Usar el mismo sellador en los bordes, entradas y drenajes.Por último, aplicar el revestimiento de silicona para techos a todo el techo. Algunos revestimientos, como GAF Unisil Silicone, requieren dos capas, mientras que otros, como GAF High Solids Silicone, necesita solo una.Entender las necesidades de mantenimiento y la durabilidadEl mantenimiento de un revestimiento de silicona para techo es fundamental. Abordar los problemas antes de que se vuelvan más difíciles ayuda a minimizar los costos de las reparaciones y maximizar la vida útil del revestimiento.Como el techo se contrae y expande con el tiempo, se pueden producir algunos problemas con las juntas. Una buena regla de oro es hacer inspeccionar el techo cada seis meses. Aplicar un sellador de silicona puede servir para tratar las zonas con filtraciones o grietas. El sellador de silicona es estable contra los rayos UV y no necesita una capa final, según Soder.Agregar revestimientos de silicona para techos a la caja de herramientasCon tantos beneficios, los revestimientos de silicona para techos deberían ser la primera opción en los proyectos de planificación de restauración del techo. Además, al tener tantas opciones disponibles, puede elegir el tipo que sea mejor para cada tipo de techo en el que trabaje. ¿Tiene más preguntas sobre los revestimientos para techos? Los representantes del servicio técnico de GAF estarán encantados de asistirle con su nuevo proyecto de revestimiento.

By Authors Mark Soto

November 19, 2024

Don't miss another GAF RoofViews post!

Subscribe now