Algunos de los principales problemas del crecimiento urbano son la escasez de espacios verdes y el aumento de la temperatura y, en consecuencia, la reducción de la calidad medioambiental de las ciudades. Para mejorar estas condiciones, la incorporación de cubiertas verdes en los edificios se convierte en una buena medida de sostenibilidad aplicada a la nueva construcción o rehabilitación de edificios existentes, aportando enormes ventajas económicas y ecológicas, a la vez que se mejora el balance energético de los edificios.
Las cubiertas vegetales reproducen la naturaleza en la cubierta de un edificio, y cumplen una de las principales condiciones del desarrollo sostenible, la conciliación entre economía y ecología ofreciendo numerosas ventajas tanto económicas como sociales y medioambientales.
En los últimos años, las cubiertas verdes se han convertido en un componente fundamental en el desarrollo urbano sostenible, y se pueden encontrar en edificios de casi todas las grandes ciudades del mundo. Tanto en los países más cálidos como en los más fríos, estos sistemas protegen a los edificios acumulando calor en invierno o protegiéndolos de la radiación solar durante las estaciones más cálidas. Las cubiertas verdes van más allá del concepto de arquitectura contemporánea y dan un nuevo valor al papel que desempeñan los edificios dentro de la planificación urbana. Están diseñadas no solo para volver a introducir el elemento natural en el entorno urbano, sino también para dar soluciones a cuestiones importantes, tales como la gestión de las aguas pluviales y el efecto de isla de calor urbana.
En abril del 2012, Toronto reguló una ley para implementar las cubiertas verdes en edificios de más de 2000 m2, exigiendo entre un 20 y un 60% de cubierta verde. Como resultado ha generado 1,2 millones de m2 verdes en desarrollos comerciales, institucionales y residenciales de varias unidades. También ha generado un ahorro energético anual de más de 1,5 millones de kWh para los propietarios de dichos edificios. Posteriormente Chicago y Nueva York también han tomado medidas similares, igual que Tokio y Buenos Aires.
En Europa encontramos casos significativos como Suiza, donde es obligatorio incluir cubiertas verdes en todos los edificios nuevos, y recientemente, Copenhague aprobó una ley que obliga a los propietarios de nuevos edificios a tener algún tipo de vegetación en sus techos con objetivos de eficiencia ambiental. Además, ha iniciado planes de adaptación para los edificios más antiguos ya que en la actualidad Copenhague posee alrededor de 20.000 metros cuadrados con azoteas en donde es posible implementar estos desarrollos. También existen al menos 30 edificios con techos verdes y se prevé que la nueva ley incrementará anualmente 5.000 metros cuadrados de techos verdes correspondientes a nuevas construcciones.
El caso de España no es diferente, al margen de algunos edificios significativos construidos en los últimos años, ciudades como Barcelona ya han tomado nota y han pasado a la acción. El 67% de las cubiertas de los edificios de Barcelona son susceptibles de acoger actividades, instalaciones de aprovechamiento de la energía e incorporar cubiertas verdes y el Ayuntamiento promueve actualmente actuaciones para que las cubiertas de la ciudad se conviertan en espacios de uso comunitario y nuevos espacios de verde urbano, en un plan enmarcado en los objetivos de Hábitat Urbano y siguiendo la línea del Plan del Verde y la Biodiversidad. En este sentido, se promoverá la dinamización y activación social de las cubiertas, a la vez que se fomentará la rehabilitación de los edificios existentes desde el punto de vista energético o de incremento del verde y la biodiversidad para avanzar hacia el objetivo de Barcelona como ciudad autosuficiente. Para el desarrollo de este proyecto, el Ayuntamiento de Barcelona ha puesto en marcha una línea de ayudas a la renaturalización, con financiación del 50% (y un tope de 60.000 euros), a los proyectos de ajardinamiento de las cubiertas.
Beneficios medioambientales de las cubiertas verdes
Reducción del efecto de Isla de Calor Urbano
Una de las mejoras más perceptibles de las Cubiertas Verdes es la de reducir la temperatura ambiente en las zonas urbanas, es decir la mitigación del efecto Isla de Calor Urbano. Así se conoce al efecto producido por la variación de temperatura entre la ciudad y sus alrededores. Ésta puede llegar a generar diferencias de 10°C en verano y reduce la calidad del aire a medida que suben las temperaturas debido a la absorción de calor de los edificios y de las calles.
Asimismo, mientras una cubierta de naturaleza asfáltica puede llegar a alcanzar los 70°C, una superficie vegetal nunca sobrepasa los 26°C, permitiendo así reducir la demanda energética del edificio protegido. Según un estudio realizado por el Centro Tyndall para el Cambio Climático se necesitaría un 10% más de vegetación en las ciudades para mitigar el efecto de la isla de calor urbana.
Retención de aguas pluviales
Otra de las ventajas fundamentales de las cubiertas verdes es su alta capacidad para la reducción de las aguas pluviales, lo que, en verano, puede reducir la carga de los sistemas de alcantarillado entre un 70 y un 95%. Parte del agua de lluvia se almacena temporalmente en el sustrato, es absorbido por las plantas y devuelta a la atmósfera por efecto de evapotranspiración.
Una de las consecuencias del Cambio climático es la disminución del volumen de agua de lluvia, pero también el incremento de los episodios torrenciales. Por otra parte, el incremento de zonas urbanizadas conlleva un importante incremento de las zonas impermeables. Las Cubiertas Verdes reducen significativamente el volumen de escorrentía superficial, la disminución de la carga en los sistemas de alcantarillado y pueden ayudar a reducir las inundaciones como consecuencia de lluvias intensas. Las cubiertas verdes influyen en la reducción de costes debido a la escasa o nula necesidad de cisternas de recogida de aguas pluviales y de equipo similar que normalmente se usa para la gestión de las aguas pluviales, ya que la mayor parte del agua vuelve directamente a su ciclo por transpiración y evaporación. La capacidad de retención de aguas pluviales ayuda a limitar los accidentes provocados por precipitaciones abundantes.
Depuración de las aguas pluviales
Mediante biofiltración natural, las cubiertas verdes impiden que los contaminantes y las toxinas lleguen a las corrientes y a los canales. Según un estudio de Kohler & Schmidt (1990), el 95% del plomo, cobre y sulfuro de cadmio y el 19% del cinc que procede de las aguas pluviales se queda en el sustrato, lo que ayuda a mejorar la calidad del agua de la zona.
Reducción del CO2
Las cubiertas verdes mejoran la calidad del aire mediante la reducción de la cantidad de CO2 presente en la atmósfera, algo que se considera una de las causas más importantes del calentamiento global. Según el National Research Council of Canada, 1 m2 de cubierta vegetal puede absorber hasta 5 kg de CO2 al año. Además, debido al escaso consumo de energía, el dióxido de carbono se reduce adicionalmente en unos 3,2 kg al año. Para hacerse una idea, 1 m2 de cubierta vegetal puede absorber la misma cantidad de CO2 que emitiría un vehículo normal en un recorrido de 80 km.
Aire más limpio: reducción de los niveles de polvo y smog
La contaminación del aire causa efectos graves a la salud. En particular, los óxidos de nitrógeno, monóxido de carbono y compuestos orgánicos volátiles están creando peligrosas combinaciones de sustancias tóxicas para las personas. Las plantas de las cubiertas verdes también pueden recoger las partículas en suspensión en el aire, tales como polución urbana, metales pesados y compuestos orgánicos volátiles de la atmósfera de la zona, lo que también tiene un efecto positivo en la calidad del aire y en la salud de los habitantes. Según la United States Environmental Protection Agency EPA 1 m2 de cubierta vegetal puede ayudar a absorber 0,2 kg al año de partículas en suspensión en el aire (polvo de aerosoles y partículas de smog). Además, los nitratos y otros materiales nocivos en el aire y de las precipitaciones se depositan en el medio de cultivo.
Hábitat natural
Conforme aumenta el desarrollo urbano, uno de los requisitos clave que deben satisfacer los Ayuntamientos es garantizar la biodiversidad. Las cubiertas verdes pueden servir de hábitat para varias especies y restablecer el ciclo ecológico alterado por la infraestructura urbana.
Las Cubiertas Verdes se han venido instalado en Centro Europa desde principios de 1970 considerando la conservación de la biodiversidad como uno de sus principales objetivos, ya que proveen un nuevo hábitat para especies comunes como aves e invertebrados. En países como el Reino Unido la idea de reverdecimiento de los principales desarrollos urbanos se debe a decisiones de los propietarios de las viviendas, que además están siendo impulsadas y apoyadas por las autoridades locales y los gobiernos municipales para tratar de amortiguar las consecuencias del cambio climático. En los últimos diez años, la demanda es cada vez mayor, y cada vez más los gobiernos locales están haciendo un importante esfuerzo para que los nuevos desarrollos urbanísticos incluyan provisión de vegetación en las cubiertas de los edificios.
Para las Administraciones Públicas, las Cubiertas verdes se erigen en uno de los principales indicadores relacionados con el posible aumento de la biodiversidad y se incluyen en sus estrategias ya que las cubiertas verdes incrementan el porcentaje de suelo permeable en altura para el conjunto de la ciudad, y con ellas se trata de crear el máximo de superficies continuas con potencial de conexión entre las cubiertas de los edificios -de altura entre 15 y 25 m- y el arbolado de gran porte.
Beneficios económicos
Mayor durabilidad de las cubiertas
Está demostrado que las cubiertas verdes triplican la durabilidad esperada en una cubierta. Los materiales sobre los que se asientan las cubiertas están protegidos de los daños mecánicos, de la radiación ultravioleta y de las temperaturas extremas, Asimismo, los sistemas de impermeabilización reducen su degradación por desgaste del viento, la radiación ultravioleta del sol, así como cambios bruscos de temperatura e incluso posibles daños mecánicos. Todo ello da como resultado una reducción de los costes de mantenimiento de la cubierta y reposición de los elementos impermeabilizantes.
Eficiencia energética
Las Cubiertas Verdes ayudan mejorar el rendimiento térmico de un sistema de cubierta a través del sombreado, la evapotranspiración y la masa térmica. La moderación del flujo de calor a través de la cubierta reduce el promedio de la demanda de energía diaria para el espacio acondicionado, lo que puede llegar significar un 25 % en calefacción y un 75 % en refrigeración del espacio acondicionado del edificio*.
La Cubierta Verde es muy eficaz para mantener frescos los edificios en zonas cálidas y en general durante el verano. Los vegetales y el sustrato mantienen la cubierta fresca por la sombra directa, la refrigeración por evotranspiración de las plantas y el sustrato, el aislamiento adicional tanto de las plantas y el medio de cultivo y los efectos de masa térmica del sustrato. Debido al constante aumento del precio de la energía, la posibilidad de reducir los costes de calentamiento y enfriamiento resultan cada vez más importante.
En cuanto al beneficio de este tipo de cubiertas sobre los sistemas de energía fotovoltaica, las Cubiertas Verdes y paneles fotovoltaicos son tecnologías complementarias, de manera que los módulos funcionan mejor gracias al ambiente más fresco que proveen las Cubiertas Verdes, y éstas a su vez se benefician de las áreas de sombra generadas por los paneles. Esta mejora en el rendimiento se debe a que las plantas, a través de la evaporación, actúan como un sistema natural de enfriamiento para los módulos disminuyendo la temperatura del aire circundante y ayudando a que los paneles solares consigan un mejor rendimiento, ya que disminuirían su eficiencia si la temperatura del módulo excede de 25° C. En general se puede considerar un 0,5 % de pérdida de rendimiento por cada grado celsio de calentamiento.
*Thermal performance of Green Roofs through field evaluation of National Research Council of Canada
Reducción del ruido
Un sistema de cubierta verdes ofrece un buen aislamiento acústico, hace que las viviendas sean más tranquilas y crea entornos más agradables en las zonas urbanas. La combinación de suelo, plantas y el aire atrapado en el interior de las capas del sistema actúan como barrera aislante del ruido ya que estas capas absorben, reflejan o desvían las ondas sonoras. Las Cubiertas verdes reducen la reflexión del sonido hasta en 3dB y pueden mejorar el aislamiento acústico hasta en 8dB, actuando especialmente sobre las bajas frecuencias y ayudando a reducir de manera general el ruido, de suma importancia para personas que viven en edificios próximos a zonas industriales y aeropuertos
Beneficios sociales
Aspecto natural y espacio verde útil
El carácter natural de las cubiertas verdes aligera el aspecto de las construcciones de hormigón de las zonas urbanas e introduce cambios importantes en la arquitectura moderna. Las cubiertas verdes transitables se pueden diseñar como jardines comunitarios o como un espacio de ocio o comercial permitiendo, de ese modo, numerosas oportunidades de uso.
Según varios estudios, la presencia de zonas verdes tiene un efecto psicológico relajante, ayuda a reducir la presión sanguínea y disminuye las pulsaciones. Debido a sus múltiples beneficios, las cubiertas verdes aumentan considerablemente el valor de los inmuebles comerciales y residenciales a la vez que convierte la cubierta en un espacio útil, una zona verde para el ocio y para la estética paisajística aportando imagen mediática, y resaltando de manera radical el compromiso medioambiental de estos edificios singulares, tanto para la propiedad privada como para las instituciones públicas.
Agricultura urbana
Adicionalmente, las cubiertas verdes pueden crear oportunidades para la agricultura urbana. Pueden reducir la huella urbana de una población, gracias a la creación de sistemas de alimentación locales, y garantizar la autonomía, por cuanto se refiere a los recursos alimenticios
“No deben quedarnos dudas que en la actualidad, las Cubiertas Verdes son un componente importante y fundamental para un desarrollo urbano sostenible”.
Tipología de cubiertas verdes
De acuerdo al espesor de la capa de sustrato incluido en el diseño de la cubierta, encontramos diferentes tipologías de cubiertas verdes, lo que condicionará los diferentes usos y requerimientos en cuanto a diseño, selección de plantas, mantenimiento y necesidad de resistencia a cargas del soporte elegido:
- Cubiertas verdes extensivas: Tienen suelos poco profundos (normalmente de 8 a 15cm). Soportan sedum, musgo, aromáticas y césped y cualquier otra vegetación que necesite poco o ningún mantenimiento. Este tipo de cubierta verde es la más ligera y sirven de protección pesada para la membrana impermeable. Una vez terminada la instalación, se debería revisar una o dos veces al año. Para garantizar el resultado y un crecimiento adecuado es necesario abonarlas en otoño y primavera y no es necesario un sistema de riego a menos que se prevean largos períodos de sequía. No es necesario acceder con regularidad a las cubiertas verdes extensivas.
- Cubiertas verdes intensivas: Tienen una capa de suelo más profunda (más de 15cm) y se pueden cultivar diversos tipos de plantas, desde césped hasta arbustos ornamentales y árboles de crecimiento medio. El tipo de plantación determinará la profundidad del suelo necesaria, la necesidad de un sistema de riego y el nivel de mantenimiento. Son cubiertas multifuncionales ya que posibilitan la combinación con otros usos, por ejemplo, terrazas, zonas peatonales, de recreo, incluso acceso con vehículos. Generalmente, requieren de una estructura subyacente con una alta capacidad de carga, es decir, podrían necesitarse modificaciones en el diseño de las estructuras, de forma que soporten el peso de medios de cultivo más amplios y plantas mayores.
Nuevo sistema de cubierta verde extensiva Urbanscape
Urbanscape es un sistema completo de Cubierta Verde extensiva, innovador, ligero, fácil y rápido de instalar, con alta capacidad de retención de agua, de impacto visual inmediato y con un mínimo mantenimiento, diseñado específicamente para Cubiertas Verdes urbanas de edificios residenciales, no residenciales e industriales, válido tanto para obra nueva como para la rehabilitación.
El nuevo sistema Urbanscape presenta enormes ventajas y garantías respecto a otros sistemas de cubiertas verdes tradicionales:
- Solución completa: Urbanscape Green Roof System es un sistema completo, y las capas se instalan fácilmente sin necesidad de equipos especiales.
- Sistema muy ligero: El sustrato Urbanscape es más ligero en comparación con el sustrato tradicional del suelo y se puede utilizar en casi cualquier estructura del edificio sin comprometer la estabilidad estructural, ya que el peso en seco del sistema total es de 15-20 kg/m2 incluida la vegetación.
- Alta absorción de agua y conservación estable: 1 kg de sustrato Urbanscape absorbe hasta 13 litros de agua de lluvia: (20-70% mejor capacidad que otros sustratos disponibles). El sustrato Urbanscape proporciona un rendimiento de re-absorción de agua rápido y estable a largo plazo, y una capacidad de almacenamiento entre 30 y 50 litros para un espesor de 40mm.
- Alto rendimiento térmico: Sustrato Urbanscape ofrece un rendimiento térmico del 50% mejor que otros tipos de sustratos para cubiertas verdes (λ 0.040W/mK) y garantiza un efecto de enfriamiento duradero debido a la alta capacidad de almacenamiento de agua.
- Alto rendimiento acústico.
- Alta resistencia al fuego: El sustrato Urbanscape es Euroclase A1.
- Instalación eficiente: Su instalación requiere un trabajo de baja intensidad. Para un correcto funcionamiento, en 1000 m2 de cubierta verde sólo son necesarios 2-5 Tm de sustrato Urbanscape, frente a los 100 Tm de un sistema tradicional, lo que conlleva costes de instalación más bajos. El rendimiento de instalación del sistema completo puede llegar a los 750 m2/día de cubierta para un equipo básico de operarios.
- Solución sostenible: El substrato Urbanscape está hecho de una mezcla de minerales disponibles ampliamente en la naturaleza. Su estructura ligera y abierta permite una buena distribución de las raíces y el buen crecimiento de las plantas.
Composición del Sistema de Cubierta Verde Urbanscape
Urbanscape de Knauf Insulation es un sistema completo compuesto por una membrana anti-raíces, un sistema de drenaje con depósito de agua, un sustrato de lana mineral de roca único y patentado, y una capa de vegetación a base de sedum. El sistema de riego se puede proporcionar en función de las condiciones climáticas de la zona.
- Urbanscape Root Membrane: Lámina de LDPE (Polietileno de Baja Densidad) su misión es evitar una posible penetración hasta la impermeabilización de raíces procedentes de especies incontroladas o no incluidas inicialmente en la capa vegetal suministrada.
- Urbanscape Drainage System: Lámina de Polietileno reciclado de alta calidad perforadas en la cara superior para permitir un rápido drenaje, con doble cara con depósito lo que garantiza el almacenamiento de agua en períodos de sequía y airear las raíces de las plantas. El sistema de drenaje, permite el flujo apropiado del agua que proviene del medio de cultivo hacia el exterior de la cubierta cuando este se encuentra saturado y adicionalmente, retiene agua para proveerla a las raíces en los periodos secos.
- Urbanscape Green Roll Sustrate: Sustrato ligero de Lana Mineral de roca para Cubiertas Verdes fabricado con fibras largas especialmente cosidas para formar un fieltro compacto y estable dimensionalmente, lo que asegura una excelente retención de agua. Es un excelente medio de cultivo por su combinación de distintas mezclas de minerales. Está compuesto exclusivamente de fibras vírgenes de RMW, y está disponible con o sin partículas súper absorbentes (polímero hidroretenedor) dispersas por el fieltro que almacenan aún más agua, liberándola cuando es necesario. También protegen el agua contra la evaporación y lixiviación cuando las temperaturas son elevadas.
- Urbanscape Sedum-mix Blanket: Mantas biodegradables de Sedum premezclado sin necesidad de periodo de adaptación a la climatología insular o peninsular ibérica. Las plantas de Sedum sebáceas son expertas en el almacenaje de agua en sus hojas y son las más adecuadas para las diferentes condiciones climáticas. Son plantas suculentas, que se regeneran fácilmente, tienen raíces no agresivas, son resistentes a la sequía y al fuego, dado que tienen follaje con alto contenido de humedad y bajo de resinas.
En el momento de la entrega, las mantas están cubiertas al 95%, es decir, el sedum ya está crecido y no es necesario esperar varias semanas o incluso meses para tener una cubierta completa. Las mantas incluyen de 10 a 12 especies de diferentes variedades cultivadas para la producción de los tepes de sedum. Las especies de sedum Acre, Hispánicum, Album y Reflexum, son autóctonas en la península ibérica. Las variedades de sedum Lydium, Sexangulare, Spurium, Floriferum, Kamschaticum y Hybridum, aun no siendo autóctonas, algunas están ya naturalizadas, o son frecuentemente cultivadas y utilizadas en jardinería.
El sedum es una planta que aunque florece, y por lo tanto produce semillas, su sistema de reproducción es por esquejes (reproducción vegetativa), y su crecimiento es lento. Son especies que necesitan varios años para desarrollarse en un espacio concreto, y tanto su tamaño como porte siempre es reducido, y difícilmente se propagará más allá de los límites de la cubierta.
De acuerdo con las precipitación de la zona puede requerir un sistema de riego o no.
Instalación y mantenimiento
Para la instalación y puesta en marcha del sistema Urbanscape no es necesario mano de obra de alta cualificación, aunque siempre será necesaria la dirección y asesoramiento de un profesional.
Etapa 1: Preparación de la cubierta: barrido de la cubierta para comprobar que la membrana impermeable está en buen estado para garantizar la impermeabilidad de la cubierta.
Etapa 2: Membrana antiraíces Urbanscape: cuando la membrana impermeable no sea resistente al enraizamiento la cubierta se deberá cubrir con la membrana antiraíces Urbanscape.
Etapa 3: Sistema de drenaje Urbanscape: elegir el sistema de drenaje, con depósito o sin depósito de agua, y cubrir el área con los paneles/rollos de drenaje.
Etapa 4: Urbanscape Green Roll: desenrollar transversalmente el sustrato Urbanscape Green Roll encima de los rollos / paneles de drenaje Urbanscape.
Etapa 5: Tepe Urbanscape Sedum-mix: desenrollar transversalmente el tepe de Sedum encima de los sustratos Urbanscape Green Roll.
Etapa 6: Sumidero – Colocar el sumidero en las tuberías de desagüe y el perfil de aluminio alrededor del sedum.
Etapa 7: Zona de grava. Es importante, rellenar el espacio entre el borde de la cubierta y el tepe Urbanscape Sedum-mix con grava con un tamaño de entre 16 y 32 mm.
Etapa 8: Después de la instalación, cortar la membrana antirraíces que sobresalga por el borde de la cubierta y regar la vegetación hasta que el sustrato Urbanscape Green Roll esté empapado.
Posteriormente a la instalación, el sistema Urbanscape no requiere de un mantenimiento exigente, pudiendo llevarse a cabo por personal no especializado, aunque siempre con asesoramiento profesional. Se trata de un espacio verde de bajo coste y mantenimiento mínimo, que apenas necesitará de revisión 1 ó 2 veces al año para eliminar plantas indeseadas o malas hierbas, y para la limpieza, si fuera necesario, de los puntos de drenaje
Por sus características, el sistema Urbanscape permite minimizar el consumo hídrico a través de un diseño eficiente, de acuerdo a nuevas tendencias en materia de paisajismo como la xerojardinaría, siguiendo pautas de ahorro a través de la incorporación de sistemas de riego con aprovechamiento tanto del agua de lluvia como de aguas grises.
La excelente distribución horizontal del sustrato Urbanscape (hasta 50cm de dispersión de la fuente en todas direcciones) permite la disposición de sistemas de riego colocados entre el propio sustrato y la capa vegetal, lo que optimiza aún más el consumo de agua ya que evita las pérdidas por evaporación, tal como ocurre con los sistemas tradicionales de riego por aspersión.
No es necesario realizar actuaciones de poda sobre el tepe de sedum, aunque se puede realizar en Mayo/Junio. Se recomienda el uso de fertilizantes de liberación lenta (aprox. 1kg para 40m2) dos veces al año, preferentemente en otoño y primavera.
El nuevo sistema de cubierta verde Urbanscape de Knauf Insulation presenta un gran número de ventajas para todos los actores que participan en el proceso de elección, diseño y ejecución del sistema.