Optimización del peso en Cubiertas Ajardinadas

En la búsqueda de soluciones sostenibles y amigables con el medio ambiente, las cubiertas ajardinadas han surgido como una opción innovadora para mejorar la calidad de vida urbana y enfrentar los desafíos del cambio climático. Las cubiertas ajardinadas pueden variar en tamaño, diseño y complejidad según necesidades y condiciones climatológicas a las que se exponen, pero todas comparten la característica principal de tener plantas y vegetación creciendo sobre ellas. 

Al instalar una cubierta verde o cubierta ajardinada en cualquier edificio, existen algunos aspectos claves a considerar en su funcionalidad.  Por ejemplo, Este artículo explora qué son las cubiertas ajardinadas, también conocidas como techos verdes, y cómo están transformando el panorama de la construcción, gracias a su diseño más liviano y compacto, que permite retener mayor cantidad de agua con menor peso de carga estructural, ideal para avanzar en proyectos de rehabilitación de edificios y renaturación urbana. 

Concepto de las Cubiertas Ajardinadas:

¿Qué son las cubiertas ajardinadas?  El término de cubiertas ajardinadas, techos vivos, techos verdes, tejados verdes o cubiertas vegetales urbanas se utilizan principalmente para describir un conjunto de elementos constructivos que forman la parte superior de un edificio o vivienda y sobre la que se ha plantado vegetación. Se distinguen entre cubierta, tejado, azotea, terraza donde se  incorporan vegetación viva, sustratos especiales y membranas impermeables para crear un entorno natural en la parte superior de una estructura.

Tipos de Cubiertas Ajardinadas:

Existen muchos tipos de cubiertas ajardinadas en el mercado actual 2024. Cada una, con características y aplicaciones específicas según las condiciones y funcionalidades requeridas para su instalación.  En líneas generales se habla de:

 Cubiertas Extensivas:

Son las más comunes y utilizadas en áreas urbanas. Tienen un espesor de sustrato de 2 a 15 centímetros y generalmente contienen plantas resistentes a condiciones extremas, como sedum y gramíneas. Requieren poco mantenimiento y son livianas

Cubiertas Intensivas:

Son más profundas (más de 15 centímetros) y permiten una mayor diversidad de plantas, incluyendo arbustos, árboles e incluso jardines comestibles. Debido a su mayor peso y complejidad, las cubiertas intensivas requieren una estructura de soporte más robusta y un mantenimiento más intensivo.

Cubiertas Semi-Intensivas:

Se encuentran entre las cubiertas extensivas e intensivas en términos de profundidad de sustrato (de 8 a 15 centímetros) y selección de plantas. Pueden soportar una variedad más amplia de especies vegetales que las cubiertas extensivas, pero requieren menos mantenimiento que las cubiertas intensivas

Cubiertas Accesibles:

Son cubiertas verdes diseñadas para ser accesibles para actividades recreativas o sociales. Pueden incluir senderos, áreas de descanso, zonas de juego e incluso instalaciones como patios y jardines. Requieren una construcción especializada y suelen tener requisitos más estrictos de seguridad y acceso.

Cubiertas Inclinadas:

Están diseñadas para techos con pendientes +5% lo que las hace más adecuadas para ciertas estructuras arquitectónicas. Pueden requerir sistemas de retención de agua y sustratos especiales para evitar la erosión y el deslizamiento de la vegetación.

Cubierta ajardinada planas

Como su propio nombre incidda, se trata de cubierta ajardinada convencionales con una  pendiente inferior al 5%.

Cubierta ajardinada plana invertida:

Se trata de una cubierta ajardinada plana normalmente de superficie transitable, cuyo funcionamiento es inverso, donde la impermeabilización se encuentra debajo del aislamiento térmico   

 Cubiertas Modulares:

Consisten en paneles prefabricados convencionales de drenaje y almacenamiento de agua hechos de materiales sintéticos (Plástico) que contienen sustrato y vegetación. Son fáciles de instalar y pueden adaptarse a una variedad de superficies, incluyendo techos, paredes y estructuras elevadas. Son ideales para proyectos que requieren una instalación rápida y sencilla. 

Cubiertas Hidropónicas:

Utilizan sistemas hidropónicos para el cultivo de plantas en lugar de sustratos tradicionales. El agua con nutrientes se distribuye a través de un sistema de riego, lo que puede reducir el peso total del techo verde y simplificar el mantenimiento, pero requieren un uso de riego constante con el gasto de energía al que contribuye.

¿Por qué se avanza en el diseño de cubiertas ajardinadas más eficientes?

La proliferación de construcción de edificios auto sostenibles aumenta cada día en todo el mundo, ya que van surgiendo a su vez,  nuevas tecnologías  I+D de BIO construcción dirigidas principalmente a reducir la necesidad de uso de energía artificial, costes y desaprovechamiento de recursos. 

Este tipo de sistemas de cubiertas modernas, también llamados  elementos adaptativos de BIO-construcción incluyen otros sistemas constructivos como son :  las fachadas, muros o jardines verticales o vegetales. El objetivo que se persigue en su línea de investigación, es favorecer la resiliencia de los elementos vinculados a la Infraestructura Verde y en cierta medida, fomentar la mitigación y adaptación al cambio climático para pasar a una climatización más natural.

Para muchos países, este aspecto resulta tan rentable en su proyección y ofrece tantos beneficios que muchos de ellos, contemplan la posibilidad de implementarlo incluso como estrategia bioclimáticas, para mejorar el medio ambiente en ciudades con un alto grado de urbanización y como medida directa para enfriar ciudades ante la exacerbación de las altas temperaturas y sus efectos para la ciudadanía.  Y es que no es solo eso, desde un enfoque holístico, abarca contemplar nuevas formas de ver un futuro con Salud medioambiental

“El objetivo que se persigue en su línea de investigación, es favorecer la resiliencia de los elementos vinculados a la Infraestructura Verde y en cierta medida, fomentar la mitigación y adaptación al cambio climático para pasar a una climatización más natural.”

 

Un futuro con salud medioambiental

Cabe señalar, que nuestra idea de cubierta ajardinada suele referirse a una estructura en el techo, reverdecida y donde las azoteas se cubren de una capa superior que envuelve el edificio en su parte superior.  A veces, da la impresión de ser una capa poco profunda y ligera. Pero existen cubiertas vegetales cuyo paisaje brinda al ciudadano un oasis de paz o una zona de descanso similar al de un jardín terrestre convencional. Las hay incluso donde pueden crecer árboles de  hasta 15 m de altura. sin duda, esto ofrece un esperanzador futuro en la presencia de elementos naturales, como plantas, más oxígeno y luz solar, y que mejorará la vida de la infancia en ciudades representando la mejora de la Salud ambiental y mental de la ciudadanía en general

Cubiertas ajardinadas, la importancia del peso. 

Uno de los principales factores a considerar a la hora de instalar una cubierta ajardinada son los elementos que intervienen en su función y que determinan su correcta ergonomía. Por ejemplo: 

• El efecto de las cubiertas ajardinadas sobre la carga estructural del techo,  (techo) + inclinación.
• La importancia de una adecuada impermeabilización
• El aislamiento térmico
• Filtros y protección Anti-raíz.
• Filtros.
• El drenaje
• La seguridad contra incendios
• Capa Vegetal (tipos plantas)

Estos elementos, suelen ser las principales cuestiones a ser estudiadas por el arquitecto o profesional y están relacionadas con la construcción y el diseño de un tejado ajardinado o techo verde. Pero hay uno sobre el cual se requiere un entendimiento cuidadoso, como puede ser la carga estructural del techo

Optimización de la carga como factor crítico

 El diseño de techos verdes es un equilibrio entre estética, sostenibilidad y seguridad estructural. La gestión adecuada del peso es esencial para garantizar la eficiencia y seguridad de estas estructuras, contribuyendo al desarrollo de entornos urbanos más sostenibles. El peso de los elementos que intervienen en su instalación, es un factor crítico que debe considerarse cuidadosamente en la instalación de cubiertas verdes en edificios y casas. Desde su impacto en la seguridad estructural hasta su influencia en la planificación urbana y la viabilidad económica, el peso juega un papel fundamental en la implementación exitosa de proyectos de construcción sostenible. 

La base que sustenta la vegetación. Como sugiere el nombre, el sustrato ofrece “la base” para el correcto crecimiento de la planta. Su composición y espesor dependen de la planta que lo mantienen y crecen en él. En una cubierta ajardinada extensiva, el espesor de las capas verdes sobre el resto de la estructura del techo suele ser 200 mm, en cuyo caso la carga adicional que provoca sobre la estructura subyacente es pequeña. La carga de los tejados intensivos, por el contrario, varía mucho. El espesor de la capa de crecimiento está determinado por la vegetación y sobre el tejado se pueden plantar incluso árboles de gran tamaño. (Liu y Baskaran, 2003)

Composición del Peso en Techos Verdes: El peso total de un techo verde incluye varios componentes importantes, como la capa de sustrato, vegetación, sistema de drenaje y retención de agua. Es crucial determinar el peso específico de cada elemento y su distribución uniforme sobre la estructura subyacente. 

Carga Dinámica y Estacional: La carga en un techo verde varía con las estaciones y condiciones climáticas. Se debe considerar el peso adicional durante lluvias, nevadas y absorción de agua por parte de las plantas al diseñar la estructura subyacente

Resistencia Estructural: La resistencia de la estructura subyacente es fundamental para soportar el peso del techo verde a lo largo del tiempo. Se requieren estudios de ingeniería estructural para evaluar la capacidad de carga y garantizar la seguridad del edificio

Innovaciones en Materiales Ligeros: La investigación en nuevos materiales ligeros y resistentes ha avanzado significativamente. Desarrollos en materiales compuestos y estructuras inteligentes permiten la reducción del peso total sin comprometer la integridad estructural

Impacto Ambiental y Sostenibilidad: El diseño cuidadoso del peso en techos verdes contribuye a la sostenibilidad ambiental al minimizar la demanda de recursos y la huella de carbono asociada con la producción y transporte de materiales.

La carga asociada con los sustratos tradicionales ha sido una preocupación en la planificación y diseño de techos verdes. 

En respuesta a esta necesidad, los últimos avances en biotecnología, han desarrollado un sustrato de biomasa compacto que ofrece una solución innovadora y sostenible. Se trata de sustratos de biomasa compactos y 100% natural, diseñados específicamente para mejorar las condiciones de carga en la instalación de cubiertas ajardinadas y hacer su instalación más sencilla y rápida.

Qué contienen estas nuevas tecnologías bio constructivas

Sistemas Cubierta Ajardinada 100% Natural de SECALFLOR ®:  

Se trata de un nuevo sistema liviano y compacto. Su principal función es proporcionar un valioso sustrato de biomasa como base para el crecimiento.  No requieren de elementos de drenaje y almacenamiento de agua, por lo que el uso de materiales sintéticos se reduce hasta en un 80 %. y debido a sus propiedades físicas es capaz de absorber y almacenar mayor cantidad de agua /m2. Estas propiedades físicas permiten aligerar el peso o la carga y ofrece una alternativa fácil de usar y rápida de instalar sobre estructuras de techos verdes convencionales.

Por lo tanto, la cubierta verde no solo se ve verde desde el exterior, sino que también es “verde” bajo la superficie. La estructura básica de la cubierta ajardinada de SECALFLOR®  sea intensiva o extensiva es la misma. Para un almacenamiento óptimo del agua y una estructura fina, ligera y de bajo mantenimiento, estas cubiertas ajardinadas utilizan la estera Sedummix de Sempergreen. Esta estera de vegetación ya preparada contiene una capa de sustrato que favorece el crecimiento de las plantas gracias a los nutrientes que contiene y es visualmente muy atractiva por su densa cubierta vegetal (95%)Son muy ligeras y versátiles además de que funcionan muy bien. 

En cuanto a sus propiedades físicas, el sustrato de biomasa compacto se caracteriza por su peso en seco de 2,5 kg/m2 y un peso mojado de 12-14 kg/m2. Con un peso volumétrico seco de aproximadamente 100 g/l y un peso volumétrico mojado de aproximadamente 580 g/l, este sustrato proporciona una carga optimizada para la instalación de techos verdes. Sus dimensiones sostienen una altura 2,5 cm y medidas de 0,59 m x 0,78 m, lo que permiten una distribución uniforme y estable sobre la superficie del techo, y lo que es más importante capaces de retener mayor cantidad de agua con menor carga y necesidad de mantenimiento

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Beneficios para la Instalación de Cubiertas de biomasa naturales

Los beneficios que brindan estas nuevas cubiertas ajardinadas de biomasa natural y compacta de SECAFLOR, son muchos. Representan un avance significativo en la construcción de techos verdes sostenibles y eficientes. Sus propiedades físicas y beneficios medioambientales lo convierten en una opción atractiva para arquitectos, urbanistas y promotores que buscan integrar soluciones innovadoras en sus proyectos. Al adoptar tecnologías como esta, estamos avanzando hacia el aumento de entornos y rehabilitación de edificios urbanos más verdes, saludables, resistentes y resilientes. 

Reducción del Peso Total: Su peso ligero en seco y su capacidad para retener la humedad proporcionan una solución liviana que reduce la carga estructural sobre los edificios.Es decir proporcionan una menor carga sobre la cubierta: Con los paneles de biomasa y la estructura general compacta, se consigue una carga superficial máxima de 35 kg/m2 (paneles saturados de agua). 

Capacidad de almacenamiento de agua de lluvia: Sus propiedades físicas favorecen una mayor absorción de agua: hasta 12 l/m2 para pF1. Resistencia a la erosión: 8‐10 años para cubiertas verdes. 

Estabilidad y Durabilidad: La compactación de la biomasa garantiza una distribución uniforme y una mayor estabilidad, lo que minimiza el riesgo de deslizamientos o erosión del sustrato durante eventos climáticos extremos.

Fomento del Crecimiento Vegetal saludable: La composición 100% natural del sustrato promueve un ambiente propicio para el crecimiento saludable de las plantas, facilitando la absorción de nutrientes y agua.

Sostenibilidad Ambiental: Al estar compuesto completamente de biomasa natural, este sustrato reduce 80% la dependencia de materiales sintéticos y contribuye a la conservación de los recursos naturales.

Habitat para animales: Los techos verdes brindan un hábitat para la vida silvestre y compensan la naturaleza perdida en el sellado de la cubierta

En conclusión, es evidente que los techos verdes representan una solución innovadora y prometedora para abordar los desafíos ambientales y mejorar la resiliencia de nuestros edificios y nuestras ciudades ante el cambio climático. Sin embargo, su implementación requiere un enfoque integral que considere factores técnicos, económicos, sociales y ambientales.

Es esencial reconocer que los techos verdes no son una solución única para todos los contextos, y su viabilidad dependerá de las características específicas de cada proyecto y lugar. Además, es crucial la colaboración entre profesionales de la arquitectura, la ingeniería, la planificación urbana y la comunidad para garantizar el éxito y la sostenibilidad a largo plazo de los proyectos de cubiertas ajardinadas

En última instancia, al invertir en techos verdes, estamos invirtiendo en un futuro más verde, saludable y sostenible para las generaciones venideras. Con un enfoque holístico y colaborativo, podemos aprovechar al máximo el potencial de los techos verdes para transformar nuestras ciudades en entornos más resilientes, equitativos y armoniosos con la naturaleza.