CDT Con una urbanización prevista de más del 80% en los países desarrollados para 2030, el impacto de los nuevos edificios sobre el suelo, el agua y la energía requiere un examen minucioso. Están surgiendo diversos enfoques sostenibles para mitigar el consumo de energía y las emisiones de gases de efecto invernadero del sector de la construcción.
Fuente: AZO Build
El diseño eficiente de cubiertas con estructuras verdes integradas puede crear entornos resistentes, sostenibles y saludables. Estos tejados verdes de ingeniería favorecen el crecimiento de diversos tipos de plantas en medios especializados.1 En este artículo, exploraremos diferentes materiales para tejados verdes, su aplicación en la construcción sostenible y los retos relacionados.
Principios de las cubiertas verdes
Un tejado verde es un tejado plantado con vegetación en un medio de crecimiento (llamado sustrato) y consta de varias capas, cada una con una función única.2 En la base hay una membrana impermeable, que protege el edificio de la infiltración de agua de las capas superiores, seguida de una barrera antiraíces para disuadir a las raíces vegetativas agresivas. Luego viene una capa protectora capaz de soportar las cargas de construcción y funcionamiento. Encima, una capa de almacenamiento y drenaje de agua, que garantiza una ventilación adecuada y evita el encharcamiento del sustrato subyacente.
Una capa filtrante actúa como barrera entre la capa de drenaje y el sustrato superior, evitando la obstrucción por pequeñas partículas de tierra y restos de vegetación. El sustrato es crucial para mantener las condiciones biológicas, físicas y químicas necesarias para el crecimiento óptimo de la vegetación. En última instancia, la presencia de vegetación sana en la parte superior del sustrato marca el éxito de la estructura de un tejado verde. La elección de la vegetación depende tanto de las condiciones climáticas como de las propiedades del sustrato.
Materiales para cubiertas verdes
La selección de los materiales adecuados para las cubiertas verdes es crucial para garantizar una funcionalidad óptima. Entre estos componentes, las membranas bituminosas destacan por su amplio uso en impermeabilización, ofreciendo una mezcla de estanqueidad, elasticidad, estabilidad y resistencia a los rayos UV. Cuando se trata de resistir la penetración de las raíces y la actividad microbiana, las láminas metálicas sobresalen como barreras antirraíces, presumiendo de durabilidad y resistencia frente a las presiones ambientales.
Para la capa protectora se emplea una combinación de geomallas, geotextiles y poliestireno para soportar el peso de las capas superiores y mantener al mismo tiempo la integridad estructural. Los requisitos de drenaje y ventilación se satisfacen mediante el uso de diversos materiales granulares como puzolana, piedra pómez, arcilla y ladrillos triturados. Alternativamente, los innovadores paneles modulares fabricados con materiales sintéticos o plásticos de alta resistencia ofrecen una capacidad eficaz de almacenamiento y drenaje del agua.
Para garantizar una permeabilidad eficaz al agua, la capa filtrante se construye con materiales que superen en al menos diez veces la permeabilidad del sustrato. Los materiales granulares con alta permeabilidad al agua, junto con geotextiles no tejidos, son la elección ideal para esta capa.
El sustrato, una capa fundamental para el soporte de la vegetación, exige una mezcla meticulosa de materiales adaptados a las diversas condiciones climáticas. Los materiales ligeros, como la piedra pómez y la perlita, son los preferidos por su baja densidad aparente, aunque es necesario un cuidadoso equilibrio para mantener la estabilidad del sustrato y la vegetación. La incorporación de una mezcla de materiales inorgánicos como la escoria, la vermiculita y el ladrillo triturado garantiza un rendimiento óptimo del sustrato, lo que permite un crecimiento y mantenimiento robustos de la vegetación en distintos climas.
Ventajas y aplicaciones en la construcción sostenible
Los diseños de tejados sostenibles no sólo reducen la energía necesaria para calentar y refrigerar los edificios, sino que también mejoran su rendimiento térmico general. Al bloquear parcialmente la radiación solar entrante y favorecer la evapotranspiración, las cubiertas verdes contribuyen a crear microclimas urbanos más frescos. El sustrato y las capas de drenaje mejoran aún más este aislamiento térmico, reforzando la resistencia térmica de la cubierta.
Más allá de la eficiencia energética, las cubiertas verdes ofrecen multitud de beneficios sociales, económicos y medioambientales a las zonas urbanas. Desde el punto de vista económico, desempeñan un papel crucial en la hidrología urbana y la gestión de las aguas pluviales al absorber las precipitaciones, reducir la escorrentía y filtrar el agua, aliviando así la presión sobre las instalaciones de tratamiento de aguas.
Desde el punto de vista social, las cubiertas verdes proporcionan espacios recreativos que elevan la calidad de la vida urbana y mejoran la estética de las ciudades. Contribuyen al bienestar mental, ofrecen zonas de relajación y mitigan la contaminación acústica gracias a la absorción acústica basada en el sustrato.
Desde el punto de vista medioambiental, los tejados verdes actúan como purificadores naturales del aire, absorbiendo las emisiones de vehículos e industrias y aumentando la producción de oxígeno. Combaten el efecto isla de calor urbano, mitigan la lluvia ácida y reducen la contaminación acústica del tráfico. Además, al servir de hábitat a pequeños animales, las cubiertas verdes fomentan la biodiversidad urbana, enriqueciendo el tejido ecológico de las ciudades.
Retos
A pesar de su potencial, las técnicas actuales de cubiertas verdes se enfrentan a importantes obstáculos para su adopción generalizada en la construcción sostenible. Un problema clave es la ausencia de políticas gubernamentales sólidas, lo que deja la aplicación de prácticas sostenibles principalmente en manos de constructores y promotores privados. Por desgracia, muchos promotores sólo tienen en cuenta el atractivo estético de las cubiertas verdes, al carecer de un conocimiento exhaustivo de sus beneficios más amplios.
Los retos tecnológicos también dificultan la adopción de cubiertas verdes, sobre todo la disparidad entre la viabilidad local y los datos científicos disponibles. Además, existe una necesidad acuciante de avances tecnológicos para adaptar las cubiertas verdes a edificios antiguos con estructuras más débiles, al tiempo que se abordan problemas como la proliferación de bacterias y la proliferación de mosquitos.
Además, los beneficios económicos de las cubiertas verdes requieren métodos de evaluación sofisticados que abarquen los costes de diseño, construcción, mantenimiento y riego. Para convencer a los sectores público y privado de los beneficios a largo plazo y justificar la inversión inicial en métodos de construcción sostenibles, es esencial realizar evaluaciones completas de los costes, incluido el ciclo de vida2.
Últimos avances
En los últimos tiempos, los materiales de desecho locales han acaparado una gran atención en el sector de la construcción. Como sustratos de cubiertas verdes, pueden disminuir los costes iniciales de implantación y mejorar la funcionalidad de la cubierta. Por ejemplo, un estudio reciente en Environmental Research demostró que un sustrato modificado con biocarbón preparado a partir de residuos agrícolas mejora las propiedades hidrotérmicas de las cubiertas verdes.
Otro artículo reciente en Water Science & Technology demostró el potencial de los residuos de coco como material para cubiertas verdes. Los investigadores utilizaron fibra y cáscara de coco en las capas de filtrado y drenaje, respectivamente, de un tejado verde y observaron que la escorrentía disminuía un 86%, frente al 67% conseguido con materiales comerciales.
Perspectivas de futuro
A pesar de los elevados costes iniciales, las cubiertas verdes resultan económicas a largo plazo por su ahorro energético. Los avances tecnológicos y la integración con otros métodos de cubiertas sostenibles pueden reducir los costes iniciales. Por ejemplo, la combinación de tejados verdes con energía fotovoltaica es una tendencia emergente debido a sus beneficios sinérgicos. Mientras la vegetación mantiene fríos los paneles solares, produciendo más electricidad, los paneles solares favorecen el crecimiento de la vegetación y aumentan la heterogeneidad abiótica, lo que se traduce en una mayor diversidad vegetal.
La investigación futura sobre la tecnología de los tejados verdes debería tener en cuenta la disponibilidad local de los materiales necesarios. Estos materiales deberían proceder del reciclaje local de residuos agrícolas y de la construcción para reducir costes y mejorar el rendimiento y la sostenibilidad a largo plazo. También es necesario un análisis del ciclo de vida que abarque el proceso de reciclado y una investigación científica sobre el impacto de estos materiales para su aplicación en cubiertas verdes.
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