SOSTENIBILIDAD

CUBIERTAS VEGETALES: DESAFÍOS EN CLIMAS SEMIÁRIDOS

Sergio Vera, Ph. D., Académico del Departamento de Ingeniería y Gestión de la Construcción e investigador del Centro de Desarrollo Urbano Sustentable, Escuela de Ingeniería, Pontificia Universidad Católica de Chile.

Felipe Victorero, M.Sc., Arquitecto, jefe de la Sección de Ingeniería Integral en Construcción Sustentable, DICTUC, www.iicos.cl.

Según datos del Banco Mundial, un poco más del 50% de la población del planeta vive en zonas urbanas, y se espera que este porcentaje aumente por sobre el 60% para el año 2030. Una de las principales consecuencias de este fenómeno ha sido que las ciudades han debido expandirse en forma acelerada para poder hacer frente a este aumento en la población urbana, ocupando espacios naturales preexistentes y muchas veces modificando el entorno sin reparar en las consecuencias. Este crecimiento poco planificado muchas veces se ve reflejado en serios problemas ambientales, los cuales pueden afectar gravemente la salud y calidad de vida de las personas. Algunos de los problemas más recurrentes, asociados al crecimiento urbano, son la polución ambiental, contaminación acústica, inundaciones como consecuencia de la reducción de permeabilidad del suelo, aumento de las temperaturas urbanas (efecto de isla de calor), aumento en el consumo de energía de edificios, pérdida de la biodiversidad y reducción de las áreas verdes.

Lo anterior ha significado que en los últimos años, la sociedad ha incentivado el desarrollo de una nueva generación de construcciones comprometidas con el medioambiente y la comunidad, fomentando tecnologías sustentables. Ejemplo de estas iniciativas pueden ser apreciados en diferentes países, donde el desarrollo de políticas públicas y la innovación tecnológica han posibilitado construcciones más sustentables y que permiten mejorar la calidad de vida de las personas.

Una de las tecnologías más prometedoras que está siendo ampliamente investigada y aplicada a proyectos de edificios nuevos y existentes en diferentes partes del mundo, es la de los muros y techos vegetales o “verdes” (Ver figuras 1 y 2.).

Estas cubiertas vegetales consisten en sistemas tecnológicos "multicapa" que permiten incorporar vegetación viva a la envolvente de una edificación. Estos sistemas, si bien han sido utilizados por el humano hace siglos, comenzaron a ser usados en su forma moderna a partir de la década de los años sesenta en Alemania, donde investigadores y diseñadores comenzaron a incorporarlos a edificaciones debido a sus variados beneficios.

Las funciones de las principales capas tecnológicas de techos vegetales son los siguientes. (Ver Figura 3.)

• Soporte estructural: Estructura de techo que soporta las cargas (ej.: losa de concreto, estructura de acero liviana). Debe contar con una pendiente mínima de 1 %.

• Impermeabilización: Prevenir transferencia de agua líquida proveniente del riego y/o lluvia a los ambientes interiores.

• Aislación térmica: Incrementar la resistencia térmica del techo, de manera que se logre reducir ganancias y pérdidas de calor.

• Capa drenante: Dependiendo del tipo de dren, esta puede cumplir funciones diversas, como facilitar escurrimiento de agua, controlar escorrentía de agua, y retener humedad.

• Capa geotextil: Permite el paso de agua desde el sustrato a la capa drenante, pero retiene las partículas finas.

• Sustrato: Es el medio de soporte de la vegetación. El espesor mínimo de sustrato es rara vez inferior a 10 cm, y pueden llegar a superar fácilmente los 50 cm en algunos casos.

• Vegetación: Deben ser plantas aptas para su uso en cubiertas vegetales y con bajos requerimientos hídricos y de mantención.

Dependiendo de las condiciones climáticas y características del techo, las capas aislante térmica y drenante podrían no ser necesarias en climas semiáridos templados. Sin embargo, esto requiere evaluaciones detalladas sobre el desempeño térmico, hidráulico y biofísico del techo vegetal. En el caso de muros vegetales, las capas tecnológicas varían significativamente y existe gran diversidad de soluciones tecnológicas en el mercado.

Los beneficios de las cubiertas vegetales pueden ser divididos en dos niveles, siendo los primeros relativos al edificio, como la reducción del consumo de energía de climatización, mejora de la aislación acústica, mejora de la calidad del aire interior, incremento de la superficie útil y plusvalía. Segundo, estas tecnologías también tienen impacto a nivel urbano, como la reducción del efecto isla de calor, el control de las escorrentías de aguas lluvias para evitar inundaciones en climas lluviosos, la reducción de la polución ambiental, disminución de la contaminación acústica, incremento de las áreas verdes urbanas, fomento del desarrollo de la biodiversidad urbana y aumento de los ecosistemas disponibles para la fauna local.

En la actualidad, las tecnologías de cubiertas vegetales han tomado un gran impulso en países como Canadá, Estados Unidos, otros del norte de Europa, del este y sudeste asiáticos, donde las condiciones climáticas con abundantes precipitaciones permiten un fácil desarrollo de este tipo de sistemas vivos. Son también estos países los que se encuentran a la vanguardia en el desarrollo de tecnologías y políticas públicas para incentivar su uso, y exportan estas tecnologías al resto del mundo. El gran éxito de las cubiertas vegetales en los países antes mencionados también ha incentivado en los últimos años la introducción de este tipo de sistemas a otros países con climas más áridos, los cuales se caracterizan por alta radiación solar, temperaturas de medias a altas, y bajas o nulas precipitaciones. Ejemplo de esto último es el edificio del centro financiero del Banco Santander ubicado en Madrid, España, que tiene la mayor superficie de cubierta vegetal del planeta.

La expansión en el uso de sistemas de cubiertas vegetales a otros países con climas más áridos que los países de desarrollo de estas tecnologías, no ha estado exenta de dificultades. Esto ya que los sistemas de cubiertas generalmente no se han diseñado para estas condiciones climáticas, lo que puede resultar en muerte o deterioro de la vegetación, altos consumo de agua y altos costos de mantenimiento. Aquí radica el desafío del diseño, construcción y operación de cubiertas vegetales en climas semiáridos, donde aplicar diseños y tecnologías importadas no necesariamente asegura un buen desempeño térmico y biofísico. Esto se ve agravado por la falta de conocimientos de los diseñadores de cubiertas vegetales, que especifican soluciones que podrían presentar un mal desempeño. Por ejemplo, un catastro realizado en la zona central de Chile por la Pontificia Universidad Católica de Chile, muestra que más del 75 % de la vegetación utilizada en techos y muros vegetales es de medio a alto requerimiento hídrico, lo cual no es sustentable debido a la alta demanda de agua para riego y altos costos de mantenimiento.

Es debido a esto último que iniciativas como las desarrolladas por el Laboratorio de Infraestructura Vegetal de Edificios (LIVE) de la Pontificia Universidad Católica de Chile, resultan de especial interés. (Ver figura 4.)

Este laboratorio ha dedicado los últimos dos años de existencia al desarrollo e investigación de sistemas y protocolos de diseño para sistemas de cubiertas vegetales en climas semiáridos.

Además, a través de DICTUC, LIVE ofrece diferentes servicios profesionales tanto para proyectos como para proveedores de tecnologías, y destacan entre estos el diseño interdisciplinario de techos vegetales, la evaluación técnica de propuesta o alternativas de muros y techos vegetales para la toma de decisiones por parte del mandante y proyectista, la inspección técnica especializada de la construcción de cubiertas vegetales, el desarrollo de propuesta de mejoramiento de techos y muros vegetales existentes, investigación y desarrollo de productos para empresas proveedoras, certificación y caracterización de soluciones de cubiertas vegetales y de capas tecnológicas, y cursos de formación para profesionales arquitectos, paisajistas, ingenieros y constructores.

Referencias

• Vera, S., et al., 2014. Soluciones Integrales de Cubiertas Vegetales Sustentables para Edificios Comerciales-Industriales en Climas Semiaridos de Chile. INNOVACHILE 12IDL2-13630. Santiago: Pontificia Universidad Católica de Chile.

• Dvorak, B., "Comparative Analysis of Green Roof Guidelines and Standards in Europe and North America", Journal of Green Building, Vol. 6 (2) 2011, pp. 170-191.

• 2002. Guideline for the planning, execution and upkeep of green-roof sites. 1st ed. Bonn: ForschungsgesellschaftLandschaftsentwicklungLandschaftsbau.

• Lawlor, G., et al., 2006.Resource Manual for Municipal Policy Makers. 1st ed. Canada: Canada Mortgage and Housin Corporation.

• Snodgrass, E. & McIntyre, L., 2010. The Green Roof Manual: A Professional Guide to Design, Installation, and Maintenance. Timber Press

• Cantor, S., 2008. Green Roofs in Sustainable Landscape Design. W.W. Norton & Company