Beneficios de las cubiertas vegetales

En el artículo que os presentamos hoy queremos desarrollar algunos de los principales beneficios de las cubiertas vegetales frente a las cubiertas convencionales a través de datos extraídos de diferentes estudios.

Beneficios de las cubiertas vegetales

Fig. 1 Cubierta vegetal ‘Baobab’ en Valencia 

 

BENEFICIOS A NIVEL URBANO

  • REDUCCIÓN DEL EFECTO ISLA DE CALOR

Durante los meses de  verano, las áreas urbanas pueden alcanzar  temperaturas de 1 a 4.5 ºC por encima de las que presentan sus zonas periféricas, fenómeno que se conoce como el efecto isla de calor. El gradiente varía, dependiendo del clima, la topografía y el diseño urbano.

Uno de los principales motivos del fenómeno isla de calor son las extensas superficies edificadas que presentan las ciudades, donde la radiación solar se absorbe y acumula en forma de calor que se desprende lentamente a lo largo de las horas nocturnas. Este fenómeno se puede cuantificar con parámetros como el albedo, que hace referencia a la cantidad de radiación reflejada en una superficie, en relación a la  total recibida. Se expresa en % siendo el menor porcentaje de reflexión, y por tanto el que conlleva mayor absorción de calor por parte de la superficie.  El albedo de un techo con acabado asfáltico es aproximadamente de un 8%, mientras que el de una cubierta verde es de 25%.

Por otro lado, las cubiertas vegetales, además de tener una mayor capacidad de reflexión de la radiación solar, también enfrían el aire de su superficie en el proceso conocido como transpiración dónde la planta absorbe humedad de la tierra y la expulsa en forma de vapor de agua.

Estas dos cualidades juntas, permiten que las temperaturas alcanzadas en una cubierta verde sean inferiores a las de una cubierta convencional. Mientras una cubierta de asfalto puede alcanzar los 70ºC en un día de verano, una superficie con acabado vegetal no suele exceder los 26ºC.

La Agencia Ambiental de Canadá llevo a cabo un estudio donde concluyó que plantando al menos un 6% (6.5 millones de metros cuadrados) de la superficie de las cubiertas de Toronto se podría reducir de 1 a 2 ºC la temperatura del aire de verano en la ciudad.

imagen de techos verdes por infrarojos

Fig. 2: Imagen de una cámara termográfica con cubierta ajardinada y cubierta con acabado asfáltico.

  • REGULACIÓN DEL NIVEL DE EVACUACIÓN DE AGUAS FRENTE A FUERTES LLUVIAS

La urbanización de nuestros municipios conlleva una pérdida de la permeabilidad del terreno, lo que impide que el agua de lluvia se pueda filtrar a través de los acabados de las calles y aunque se cuenta con sistemas de alcantarillado, muchas veces estos son insuficientes frente a importantes aguaceros.

Las cubiertas vegetales presentan la propiedad de retener el agua de lluvia, reduciendo el número de litros  a evacuar en el momento en el que se están produciendo las precipitaciones. La capacidad de almacenamiento depende del diseño de la cubierta, pero en todos los casos la existencia de estas soluciones constructivas supone una reducción de la cantidad del agua de escorrentía que debe evacuar el sistema y una disminución de la velocidad, ya que el agua se almacena en las capas retenedoras y en el sustrato.

Según la norma alemana DIN 1986, parte 2, el coeficiente de desagüe de aguas pluviales para superficies  ajardinadas con un mínimo de 10 cm de espesor, es de 0.3. Esto significa, que sólo el 30% de la lluvia caída desagua y el 70% queda retenida en el techo verde o se evapora.

  • FILTRO DE SUSTANCIAS CONTAMINANTES Y CONSUMIDORAS DE CO2

Las plantas son capaces de absorber cierta cantidad de elementos tóxicos volátiles que se encuentran en el aire, convirtiéndolos en materia orgánica. Gran parte de la contaminación urbana está formada por los compuestos de nitrógeno, prevenientes del tráfico y la industria. Las plantas captan estos compuestos y los utilizan como nutrientes. Una cubierta verde de 60 m2  es capaz de atrapar y procesar 15 kg de metales pesados. (Darlington, 2001)

Esta cualidad está avalada por varias investigaciones. Bartfelder demostró, que en los barrios céntricos de las ciudades, altamente contaminados, los metales pesados son captados por las hojas (Bartfelder y Kóhler 1986). Por otro lado, mediciones sobre una calle federal suiza dieron como resultado que un seto de 1m de alto y 0,75m de ancho reduce un 50%, a través de su efecto de filtro, la contaminación por plomo (mencionado por Lótsch 1981).

Otra característica a tener en cuenta es que las partículas de polvo y suciedad quedan adheridas a las hojas y son arrastradas después por la lluvia hacia el sustrato de las cubiertas que también actúa como filtro reduciendo la carga de contaminantes que llega a las alcantarillas. 1 m2 de cobertura vegetal atrapa 130 gramos de polvo por año. (Darlington, 2001)

Por último, las plantas  en su proceso de fotosíntesis son consumidoras de CO2 y liberan O2 y aunque también realizan el proceso de respiración en el que se produce CO2 y se consume O2,  solamente de 1/5 a 1/3 del O2 producido  por la fotosíntesis es consumido nuevamente, por lo que el aporte de O2 es superior al consumo. 1 m2 de cobertura vegetal genera el oxígeno requerido por una persona en todo el año. (Darlington, 2001)

  • REDUCCIÓN DEL REMOLINO DE POLVO

Como ya hemos expuesto en puntos anteriores las cubiertas con acabado vegetal disminuyen considerablemente el recalentamiento de las superficies techadas. Cuando nos encontramos con superficies de cubierta convencionales que llagan a alcanzar 60-70ºC se produce un calentamiento del aire próximo a la superficie dando lugar a un movimiento ascendente  de esta masa de aire.  Para una superficie de cubierta de 100 m2 la velocidad del aire puede alcanzar 0,5 m/seg. (Robinette 1972, pág. 459). Esta corriente hace que las partículas de suciedad y polvo depositadas sobre calles, plazas, patios y terrazas, sean impulsadas a la atmosfera y se formen capas de suciedad sobre los ámbitos residenciales.

Las cubiertas ajardinadas permiten reducir en gran proporción este fenómeno, ya que sobre estas áreas verdes no surge ninguna  corriente de aire  al no producirse un calentamiento de la superficie.

BENEFICIOS A NIVEL DE USUARIO DEL INMUEBLE

  • AUMENTO DEL AISLAMIENTO TÉRMICO

Como hemos visto anteriormente la temperatura en la superficie de una cubierta vegetal en verano es notablemente inferior a la que se alcanza en una cubierta convencional, esto es debido entre otras cosas, a la transpiración producida por la vegetación  y al elevado porcentaje de reflexión del acabado vegetal. Este proceso se fortalece aún más por:

  • La gran capacidad de almacenamiento de calor del agua existente en las plantas y en el sustrato
  • La protección frente al viento en la superficie de la cubierta, lo que impide el intercambio de calor por convección
  • La sombra producida por la vegetación

Estas características permiten conseguir situaciones beneficiosas tanto en verano (con temperaturas inferiores en comparación con otro tipo de soluciones constructivas) como en invierno (con temperaturas superiores).

Las figuras 2 y 3 muestran las mediciones que se llevaron a cabo en septiembre y en enero en una cubierta extensiva en Kassel (Alemania), con un sustrato de 16 cm de espesor.

Si observamos la gráfica de la figura 3  comprobamos que  para una temperatura exterior al mediodía de 30°C la vegetación  se encontraba a 23°C y bajo la capa de sustrato a 17,5°C.

En las mediciones de invierno (fig. 4), para una temperatura exterior de -14°C, se midieron sólo 0°C bajo la capa de sustrato.

grafica veranoFig. 3: Gráfica de datos tomados en Septiembre de 2000

grafico inviernoFig. 4: Gráfica de datos tomados en Enero de 2001

En definitiva, lo que obtenemos con una cubierta vegetal es una solución constructiva con una transmitancia térmica más baja que en el caso de las cubiertas convencionales, lo que se traduce en un mayor aislamiento y por lo tanto en un ahorro energético frente al uso de las instalaciones de climatización.

  • AUMENTO DEL AISLAMIENTO ACÚSTICO

Diferentes investigaciones en los últimos años ha demostrado la propiedad que poseen las cubiertas vegetales de mejorar los valores de aislamiento acústico respecto a una cubierta convencional.  Al comparar las pérdidas de transmisión del sonido en varias cubiertas con o sin vegetación, se obtuvieron reducciones entre 5-20 dB. (Lagstrom, 2004).

El acabado vegetal (plantas + sustrato) reducen el ruido mediante la absorción, produciendo una transformación de la energía sonora en energía de movimiento y calórica; y la reflexión, al crear una dispersión de las ondas debido al acabado irregular que presenta esta capa.

En el caso de la absorción es mayor el efecto que produce el sustrato que el de las plantas.  Para un ángulo de incidencia del sonido vertical, la capa de plantas consigue mediante la absorción  sólo una insignificante disminución del sonido de alta frecuencia, mientras que la capa de tierra, para un espesor de 12 cm, la reducción asciende aproximadamente a 40 dB, y para un espesor de 20 cm aproximadamente a 46 dB.

Mediciones sobre una cubierta plana ajardinada de un hospital en Karlsruhe (Alemania), demostraron que, en las fachadas ubicadas en las inmediaciones, a consecuencia de la absorción y la reflexión, el ruido del tráfico bajaba alrededor de 2-3 dB.

  • PROTECCIÓN DE LA LÁMINA IMPERMEABLE

La duración de las láminas impermeables, independientemente de la capa de cobertura tradicional que presente la cubierta es limitado, ya que tiene que soportar las inclemencias del tiempo, los cambios de temperaturas y procesos de descomposición química.

Con un acabado vegetal se reducirían los elevados cambios de temperatura que deben soportar y por tanto se reducirían los movimientos debido a dilataciones y contracciones. Por otro lado, el sustrato protege a la lámina de los rayos ultravioletas y de posibles ataques biológicos.

En Alemania, según un informe sobre daños en la construcción elaborado por el Ministerio Federal para Ordenamiento de Espacios, Construcción y Urbanismo, se puso de manifiesto que mientras que el 80% de los techos planos después de 5 años construidos, presentan los primeros daños, una cubierta vegetal, con una correcta elección de la impermeabilización y una buena ejecución de las uniones, tiene una vida útil casi interminable.

  • MUCHOS MAS BENEFICIOS…

Aunque en este artículo os hemos desarrollado unos pocos puntos, las cubiertas vegetales cuentan con muchas más ventajas que podéis descubrir pinchando aquí

CIMG4741Fig. 4 Cubierta vegetal ‘Rizoma’ en Jávea

BIBLIOGRAFÍA

  • Akbari, Cooling Our Communities: An Overview of Heat Island Project Activities
  • Earth Pledge. Green Roofs.
  • Artículo técnico de  Mª del Carmen Salas Sanjuán  y José Luís Montero Pascual
  • Techos verdes, Planificación, ejecución, consejos prácticos, Gernot Minke
  • Cost-benefit analysis of green roofs in urban areas: case study in Helsinki
  • Fig.1 Construcción sustentable. Del gris al verde. Promoción de cubiertas verdes en la Ciudad de Buenos Aires.

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