Conductividad térmica de las cubiertas vegetales

Un especialista en cubiertas vegetales puede decidir qué tipo de cubierta desea construir, seleccionar las plantas, elegir los materiales que conforman la capa de sustrato de crecimiento y el método de riego. Una selección estudiada de estos componentes que conformarán la cubierta vegetal dará los resultados más exitosos, con la máxima aislación para los edificios y las casas. Por ejemplo, un sustrato de cubierta vegetal menos denso con espacios de aire brinda una mayor aislación comparado con un sustrato más compacto (Andrea Pianella, 2016). También deben considerarse los valores de conductividad térmica de los materiales que conforman el sustrato de crecimiento.

En resumen, una cubierta vegetal intensiva con una selección de plantas que brinda la máxima extensión de sombra del dosel y un sustrato de crecimiento compuesto por materiales con baja conductividad térmica y baja densidad, debería ofrecer la mejor aislación para un edificio.

A continuación, analizamos dos estudios de caso para explorar otras opciones en el diseño de una cubierta vegetal, que pueden conducir a una mayor aislación térmica.

Hallazgos de dos estudios de caso

Resumen del estudio 1:

Eksi et al. realizaron un experimento para observar las propiedades térmicas de las cubiertas vegetales intensivas comparadas con las extensivas. La extensión completa de cubierta vegetal tenía un tamaño de 232 m² y se encontraba en el edificio del Molecular Plant Sciences de la Universidad Estatal de Michigan. Se dividió en dos partes: cubierta extensiva somera con plantas sedum y cubierta intensiva profunda con plantas herbáceas. Se colocaron dos partes idénticas de cubierta vegetal en el techo con una diferencia en la profundidad del sustrato y la selección de las plantas. Cada sección contó con riego y fertilización. Michigan tiene un clima templado con estaciones bien definidas; los inviernos son fríos con nieve y los veranos relativamente cálidos. El experimento transcurrió desde junio de 2013 hasta mayo 2014 y los resultados arrojaron que la cubierta extensiva mostró un mayor rango de fluctuación en la temperatura. Dado que el tipo de cubierta intensiva posee un sustrato de crecimiento más profundo, era de esperar que ofreciera más aislación, lo que mayormente sucedió. Sin embargo, durante los meses de invierno la cubierta extensiva tuvo un mejor rendimiento, ya que las plantas herbáceas mantuvieron una mayor cobertura de nieve, lo que aumentó el espesor de la aislación. De esta manera, los investigadores concluyeron que la sombra del dosel y la selección de las plantas podrían ser más importantes que la profundidad del sustrato de crecimiento para lograr la aislación térmica en los edificios (Mert Eksi, 2017).

Resumen del estudio 2:

Hongming et al. analizaron las propiedades térmicas de las combinaciones de los 5 sustratos de suelo más comúnmente utilizados y de las 7 especies de plantas más comúnmente utilizadas en cubiertas vegetales. En total, se simularon 35 casos. Se definió el flujo de calor y la cantidad de radiación solar absorbida como indicadores del rendimiento térmico de la cubierta. Los 5 sustratos de suelo analizados fueron: Avondale, perlita, arcilla, cellar y Norlite. Las 7 especies de plantas analizadas fueron: Sedum Album, Sedum Sexangular, Sedum Hispanicum, Sedum Reflexum, Sedum Spurium D, Sedum Spurium O y especies mixtas de sedum. La combinación de la especie Sedum Album con el sustrato Avondale arrojó el mejor valor aislante (Hongming He, 210).

Es sabido que las cubiertas vegetales brindan beneficios de aislación a los edificios. Es importante aclarar que los hallazgos térmicos de un experimento de cubierta vegetal son aplicables a la región específica en donde se realiza dicho experimento. Si bien hay algunas cuestiones genéricas conocidas al instalar una cubierta vegetal en regiones de distintos climas, se recomienda consultar a un especialista en cubiertas vegetales para cada proyecto individual. La colocación de una cubierta vegetal altamente eficiente requiere de idoneidad y conocimiento sobre el clima y la ecología del sitio en donde se realizará la cubierta.

Beneficios de las cubiertas vegetales

Además de la mayor resistividad térmica de los edificios, las cubiertas vegetales ofrecen muchos otros beneficios. Entre los beneficios ambientales se incluye la preservación de la energía, al ahorrar el combustible que se utilizaría en climatizar los edificios, y brindar un proceso natural de filtración de agua. Otros beneficios para el medioambiente incluyen un aumento de la biodiversidad, dado que se generan corredores ecológicos, se reduce la escorrentía de aguas de lluvia y se minimiza el efecto urbano de isla de calor.

1. El menor consumo de energía se logra a raíz de la mayor aislación térmica de un edificio que posee cubierta vegetal.
2. Una cubierta vegetal puede ofrecer un sistema de filtración de agua sin consumo de energía. Se limpia el agua de lluvia a medida que pasa por las plantas y el sustrato de crecimiento. Algunos edificios dependen de este proceso de filtración para reutilizar el agua de lluvia para satisfacer los requisitos hídricos del edificio.
3. Las cubiertas vegetales aumentan la biodiversidad con una variación de especies de plantas y los animales que son atraídos hacia la misma.
4. Las cubiertas vegetales ubicadas en áreas urbanas pueden actuar como corredores ecológicos para la vida silvestre que atraviesa dichas zonas. Por ejemplo, los animales migratorios como las aves pueden utilizar cubiertas vegetales como parada de descanso.
5. La acumulación del agua de lluvia en los techos convencionales puede generar el desborde de los sistemas cloacales, lo que provocaría una inundación por la falta de impermeabilidad de las superficies de esos techos. Las cubiertas vegetales pueden ser útiles para reducir la cantidad de escorrentía de agua de lluvia, al absorber parte de ella y liberarla mediante evapotranspiración.
6. El efecto urbano de isla de calor se define como las temperaturas significativamente más altas observadas en las áreas urbanas comparadas con aquellas de las áreas rurales circundantes. Este es el resultado de la menor cantidad de espacios verdes y las actividades humanas. Las cubiertas vegetales pueden contribuir a contrarrestar este efecto aumentando el espacio verde en las áreas urbanas que, en definitiva, disminuirá la temperatura y aumentará la calidad del aire.