Las ciudades se enfrentan a una serie de desafíos ambientales, como el efecto isla de calor, la contaminación del aire y la escorrentía pluvial.
Las cubiertas vegetales, también conocidas como techos verdes o azoteas verdes, ofrecen una solución sostenible y eficaz para abordar estos problemas.
En este artículo, analizaremos en profundidad los beneficios de las cubiertas vegetales a nivel urbano y a nivel del usuario del inmueble, proporcionando información detallada y ejemplos concretos.
BENEFICIOS A NIVEL URBANO
Reducción del efecto isla de calor:
Las cubiertas vegetales, al instalarse sobre las estructuras de edificios urbanos, juegan un papel fundamental en la reducción del efecto isla de calor en las ciudades.
A continuación, se detallan los beneficios que aportan en términos de regulación de la temperatura ambiente y captura de partículas de polvo y contaminantes.
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.
Regulación de la temperatura ambiente
La vegetación presente en las cubiertas vegetales actúa como un regulador natural de la temperatura, proporcionando un ambiente más fresco y agradable en entornos urbanos.
La capa vegetal ayuda a mitigar la acumulación de calor en superficies urbanas, contribuyendo a reducir la temperatura ambiente y mejorar el confort térmico de los habitantes.
Regulación del nivel de evacuación de aguas frente a fuertes lluvias:
Las cubiertas vegetales desempeñan un papel fundamental en la gestión eficiente del agua de lluvia, ofreciendo beneficios tanto para el medio ambiente como para la sostenibilidad urbana.
Reducción de la escorrentía y prevención de inundaciones
- La vegetación presente en las cubiertas actúa como un sistema natural de absorción y retención del agua de lluvia, reduciendo la cantidad de escorrentía y evitando posibles inundaciones en entornos urbanos.
- Al absorber el agua, las cubiertas vegetales también contribuyen a recargar los acuíferos subterráneos, promoviendo una gestión más eficiente y sostenible del recurso hídrico.
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:
Captura de partículas de polvo y contaminantes
Además de regular la temperatura, las cubiertas vegetales funcionan como filtros naturales, capturando partículas de polvo y contaminantes presentes en el aire de las ciudades. Esta capacidad de purificación del aire ayuda a mejorar la calidad del aire en entornos urbanos, creando un ambiente más saludable y limpio para las personas que habitan en la zona.
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.
Fig. 3: Gráfica de datos tomados en Septiembre de 2000
Fig. 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.
Contribución a la vida útil de los techos
- Las cubiertas vegetales actúan como una capa protectora que ayuda a preservar las membranas impermeabilizantes de los techos, prolongando su vida útil y evitando filtraciones o daños por agentes externos.
- La presencia de vegetación sobre la estructura contribuye a reducir la exposición de los materiales a la radiación solar directa y a las inclemencias del tiempo, lo que a su vez disminuye el desgaste y el deterioro de las superficies.
Creación de entornos sostenibles y saludables
Además de proteger las estructuras, las cubiertas vegetales fomentan la creación de entornos sostenibles y saludables en entornos urbanos. A continuación, se presentan otros aspectos relevantes relacionados con este beneficio:
- La presencia de vegetación en los techos favorece la biodiversidad urbana al proporcionar hábitats para insectos, aves y otras especies, contribuyendo a la conservación de la fauna local.
- Los espacios verdes generados por las cubiertas vegetales brindan áreas de esparcimiento y recreación para los habitantes de las ciudades, mejorando su calidad de vida y bienestar emocional.
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
- Mejora de la biodiversidad: Las cubiertas vegetales proporcionan un hábitat para una variedad de especies de plantas y animales, contribuyendo a la biodiversidad urbana.
- Valor estético: Las cubiertas vegetales crean espacios verdes agradables a la vista y mejoran la imagen de las ciudades.
- Espacios verdes para el ocio y la recreación: Las cubiertas vegetales pueden utilizarse como espacios verdes para el ocio, la relajación y la educación ambiental.
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.
Recursos adicionales y lugares de interés
Las cubiertas vegetales ofrecen una amplia gama de beneficios tanto a nivel urbano como a nivel del usuario del inmueble. Su implementación contribuye a crear ciudades más sostenibles, saludables y agradables para vivir.