Cubiertas Verdes

Serie Documentos Técnicos – Cubiertas Verdes

Universidad de Chile Facultad de Arquitectura y Urbanismo Departamento de Ciencias de la Construcción

Cubiertas verdes Constanza Pascual Cornejo

SERIE DOCUMENTOS TECNICOS Representante Legal: Julio Chesta Peigna, Decano Facultad de Arquitectura y Urbanismo Director Editor: Alejandro Estrada Alarcón Comité Editorial: Alejandro Estrada Alarcón, Director Departamento C iencias de la Construcción; Francis Pfenniger Bobsien, profesor guía Seminario de Investigación; Morris Testa Santiago, académico Departamento Ciencias de la Construcción; Vicky Rojas, arquitecta especialista externa. Registro Propiedad Intelectual Nº 183107 I.S.B.N. Nº 978-956978-956-19-0642-6 19-0642-6 Santiago, 2009

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Serie Documentos Técnicos – Cubiertas Verdes

Universidad de Chile Facultad de Arquitectura y Urbanismo Departamento de Ciencias de la Construcción

Cubiertas verdes Constanza Pascual Cornejo

SERIE DOCUMENTOS TECNICOS Representante Legal: Julio Chesta Peigna, Decano Facultad de Arquitectura y Urbanismo Director Editor: Alejandro Estrada Alarcón Comité Editorial: Alejandro Estrada Alarcón, Director Departamento C iencias de la Construcción; Francis Pfenniger Bobsien, profesor guía Seminario de Investigación; Morris Testa Santiago, académico Departamento Ciencias de la Construcción; Vicky Rojas, arquitecta especialista externa. Registro Propiedad Intelectual Nº 183107 I.S.B.N. Nº 978-956978-956-19-0642-6 19-0642-6 Santiago, 2009

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Universidad de Chile – Facultad de Arquitectura y Urbanismo – Departamento Ciencias de la Construcción

El Departamento de Ciencias de la Construcción de la Facultad de Arquitectura y Urbanismo de la Universidad de Chile agradece sinceramente a Sika S.A. Chile por el valioso aporte que hizo posible esta publicación.

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Serie Documentos Técnicos – Cubiertas Verdes

Índice general Presentación Prólogo

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1. Introducción

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2. El concepto de cubierta verde

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Definición. Componentes. Características. 3. Reseña histórica

Origen. Precursores modernos. Concepto tecnológico actual. Masificación. Expansión fuera de Europa. En la actualidad. 4. Beneficios y barreras de implementación

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Beneficios privados y públicos. Ahorro energético. Aumento del ciclo de vida de la techumbre. Reducción de niveles acústicos. Beneficios sicológicos. Beneficios estéticos. Preservación del hábitat natural. Reducción del efecto Isla de Calor Urbano (ICU). Reducción de escorrentías pluviales. Mejora en la calidad del aire. Barreras económicas. Barreras administrativas y normativas. Políticas de fomento 5. Tipologías constructivas

Cubiertas extensivas. Cubiertas semi-intensivas. Cubiertas intensivas. Comparación entre las tres tipologías. Sistemas completos y modulares. 6. Componentes principales

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Componentes esenciales. Soporte estructural. Membrana impermeabilizante. Membrana inhibidora de raíces.. Capa de drenaje. Capa filtrante. Sustrato. Vegetación. Capas opcionales Ciclo del agua. Sistemas de irrigación 7. Consideraciones generales de diseño

Objetivos de diseño. Factores críticos de diseño. Microclima. Sobrecarga estructural admisible. Pendiente y geometría de la cubierta. Impermeabilización y drenajes. Mantenimiento y accesibilidad. Detalles típicos : Cubierta extensiva típica. Encuentro muro. Antepecho / antetecho. Muro a nivel. Junta dilatación muro. Junta dilatación losa. Pasada de ductos. Lucarna. Drenaje y sumidero. Apoyo para equipos. 8. Casos de estudio

California Academy of Sciences. Chicago City Hall. Mirador del Alto. Costanera Center. B Braun Chile. Referencias y créditos

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Presentación

En las últimas dos décadas, la arquitectura sustentable ha alcanzado una atención inusual por parte de profesionales, autoridades y público en general. La conciencia sobre la crisis energética global y el impacto negativo en el medioambiente de algunas actividades humanas han despertado un interés creciente por desarrollar edificios y tecnologías de construcción más responsables y comprometidas con el cuidado del medioambiente. En todas partes del planeta, las universidades, gobiernos y asociaciones privadas no gubernamentales están proponiendo planes y programas para impulsarlas. En este contexto, la tecnología de cubiertas verdes ha (re)surgido como una opción atractiva frente a los problemas ambientales derivados de la falta de vegetación en las áreas urbanas densamente pobladas. Surge entonces la necesidad de información técnica confiable sobre estos sistemas que justifica esta publicación. Este documento constituye el primer número de la Serie “Documentos Técnicos”, editada por el Departamento de Ciencias de la Construcción de la Facultad de Arquitectura y Urbanismo de la Universidad de Chile. Esta serie consiste una colección de documentos breves que tienen como objetivo introducir en los estudiantes y arquitectos temas técnicos sobre los cuales existe poca bibliografía local y actualizada.

 Alejandro Estrada Alarcón Director Departamento Ciencias de la Construcción

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Prólogo

Siempre me ha parecido que los Seminarios de Investigación que se realizan en nuestra Escuela son una excelente demostración de la capacidad de trabajo e investigación de los alumnos, al tiempo que son una fuente de información relevante en diferentes materias de interés para la profesión que muchas veces queda desaprovechada. Es el caso de este trabajo de Constanza Pascual Cornejo sobre Cubiertas Verdes, tema ubicado en el centro de la creciente preocupación actual en torno a la arquitectura sustentable. El presente es un trabajo minucioso y detallado que incluye desde una breve reseña histórica, el análisis de beneficios privados y públicos, el impacto sobre la isla de calor urbana y culmina con la discusión de las soluciones técnicas y constructivas y la presentación de casos de estudio. El lector podrá encontrar información relevante y confiable, así como referencias que le permitan profundizar en el c onocimiento si es de su interés. Felicito la iniciativa del Departamento de Ciencias de la Construcción de hacer esta publicación y agradezco, especialmente a la alumna el privilegio de haber sido su profesor guía en su investigación.

Francis Pfenniger Bobsien  Académico Departamento Ciencias de la Construcción

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1. Introducción

El

ausencia de masas naturales absorbentes, como

desarrollo y crecimiento de las ciudades sin un adecuado equilibrio de superficies vegetales efectivas constituye una drástica transformación de los sistemas ambientales naturales que tiene serios efectos sobre el bienestar de las personas. Los procesos de urbanización reemplazan los suelos naturales por superficies impermeables o de muy baja capacidad de absorción de agua, que impiden el natural desarrollo de los cauces de agua en los ciclos hidrológicos y que pueden terminar en

masas de agua o cuerpos vegetales y el comportamiento térmico de la mayoría de los materiales usados en construcción (propicios para el almacenamiento y emisión del calor) contribuyen a que las temperaturas alcancen niveles muy por sobre el equilibro térmico natural de la zona; un fenómeno característico de las ciudades densamente pobladas conocido como “isla de calor urbano” (ICU). Esto tiene evidentes efectos negativos sobre las condiciones de confort térmico de los espacios, tanto en verano como en invierno, e

saturaciones de los drenajes artificiales o en inundaciones urbanas.

indirectamente sobre el consumo de energía destinado al uso de sistemas de aire acondicionado.

El calor residual de las actividades humanas, tales

De forma similar, las actividades humanas generan

como el transporte, procesos industriales, calor residencial o incluso el propio metabolismo de las personas eleva la temperatura del ambiente. La

altas concentraciones de gases y partículas sólidas que son liberadas a la atmósfera cambiando su composición natural y ocasionando una irreversible

1.1.

Problemas

ambientales

urbanos

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contaminación de aire con serias consecuencias para la salud humana, animal y vegetal. Igualmente intensifican el efecto invernadero, propician la aparición de lluvia ácida, favorecen la inversión térmica, reducen la visibilidad y producen un ambiente dañino corrosivo que acelera el deterioro de los edificios.

La vegetación actúa como filtro frente a las partículas de polvo en suspensión, y captura el carbono en los procesos de secuestración. Las plantas son depuradoras naturales del aire, constituyéndose como una solución efectiva y económicamente atractiva frente a los problemas de smog que tienen algunas ciudades, como por

Las ciudades densamente pobladas y con edificaciones en altura igualmente reducen la cantidad de superficie a nivel de suelo con

ejemplo, Santiago. De modo similar, las superficies arboladas y/o frondosas actúan sobre la contaminación acústica, actuando como pantalla y amortiguando el ruido ambiental urbano.

asoleamiento directo, necesario para los procesos naturales de desinfección por radiación solar.  Asimismo, afectan los procesos de fotosíntesis y por

Los árboles de hoja caduca dan sombra y protegen de los rayos solares y tamizan la luz intensa en la

tanto, el desarrollo de plantas de hojas verdes y toda la cadena de insectos, aves y otros organismos necesarios para mantener el equilibrio ecológico, y por ejemplo, evitar las plagas.

época calurosa y permiten el asoleamiento en la época fría. También es posible argumentar que embellecen, o al menos caracterizan, las ciudades evidenciando las variaciones estacionales de forma,

La vegetación juega un papel central en el control de estos efectos negativos de la urbanización. Los suelos naturales permiten la absorción de las aguas y su infiltración 1.2. Rol del material vegetal

hacia napas subterráneas. Luego, gracias al proceso natural de evapotranspiración de las plantas, el agua se devuelve a la atmósfera y se mantiene el equilibrio hídrico. Como consecuencia importante de este proceso, se humifica el aire y se reduce la temperatura ambiental urbana.

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volumen y color de sus copas, aportando fragancia de sus flores, o sonidos agradables cuando el viento agita sus hojas o con el canto de los pájaros que encuentran cobijo y alimento en ellos. Los beneficios de la vegetación son, en general, aceptados por todos. Por tanto, en una buena parte de las ciudades los parques, avenidas arboladas y plazas son promovidas por los planes urbanísticos.

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Sin embargo, esto no siempre es posible. En ciudades muy densamente pobladas, o en aquellas con un desarrollo mayor, el suelo se hace escaso, caro, y las posibilidades de destinarlo como áreas verdes disminuyen. Se hace necesario entonces, explorar en otras superficies.

inexperiencia técnica por parte de los profesionales, la falta de normativas e incentivos gubernamentales o los altos costos asociados son barreras que explican el bajo, casi nulo, uso del sistema.

1.3. Cubiertas verdes

Aunque las plantas y material vegetal ha estado presente en las techumbres de los edificios desde tiempos inmemoriales, en la última mitad del siglo XX es

enmarcando su origen histórico, explicando los beneficios asociados, detallando las tipologías, componentes constructivos, y detalles y soluciones de diseño. Su objetivo no es presentar una guía de

cuando surge como una propuesta de tecnología constructiva para mejorar las condiciones ambientales de las ciudades. Hasta esa fecha, eran

diseño ni un manual de aplicación, sino constituir una base de información que permita al lector introducirse en las cubiertas verdes y entusiasmarse

consideradas sólo como una característica de la arquitectura vernacular de ciertas zonas del planeta.

por aprender más, diseñarlas y construirlas.

Este documento pretende hacer una revisión general de las características técnicas del sistema,

Las cubiertas, en una gran parte de los casos, son olvidadas por el arquitecto, quien en el mejor de los casos, las recuerda al momento de “resolver” el sistema de evacuación de aguas lluvias del edificio, amén de su función de cobijo fundamental. El potencial tanto técnico como estético que tienen es enorme. En el mercado chileno, las techumbres y las cubiertas son espacios no debidamente explotados. El desconocimiento de los beneficios asociados por parte de los clientes, la desconfianza basada en la

Fig. n° 01: Cubierta verde semi intensiva.

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2. El concepto de cubierta verde

Las cubiertas verdes son sistemas constructivos que contienen elementos vegetales vivos como componentes integrales del sistema total de una techumbre impermeable. Una cubierta con plantas colocadas en recipientes o con jardineras en los bordes no representa lo mismo, y por tanto, no están incluidas dentro de este concepto. 2.1. Definición

Una cubierta verde incluye una serie de componentes que lo ayudan a asimilar y adaptar varios de los procesos naturales a los requerimientos específicos de una obra construida artificialmente. Los más importantes e imprescindibles son: 2.2. Componentes

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Entre los términos comúnmente utilizados para referirse a las cubiertas verdes se encuentran: “cubiertas ecológicas”, “cubiertas vegetadas”, “cubiertas ajardinadas”, “ecotechos”, u otros similares. En inglés, tradicionalmente se le denominan “greenroofs”.

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Soporte estructural Membrana impermeable Membrana inhibidora de raíces Capas opcionales de protección o aislación Capa de drenaje Capa filtrante Sustrato Vegetación

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Cada componente juega un papel fundamental dentro del funcionamiento del sistema y la articulación entre todos permite obtener un total completo y funcional. 2.3. Características

Las cubiertas verdes se

caracterizan por: 

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

Mantener una capa vegetal con especies adecuadas y resistentes al microclima específico de una cubierta urbana Proporcionar un sustrato adecuado para el crecimiento de la capa vegetal Retener la cantidad necesaria de humedad para las plantas y drenar el exceso de humedad cada vez que sea necesario Sellar el techo para evitar la penetración de aguas lluvias, agua de riego u otra hacia el interior del edificio Impedir que los residuos químicos de las plantas o las acciones físicas mecánicas de las raíces dañen la cubierta Tener la capacidad para soportar peso adicional Facilitar su mantenimiento Ofrecer beneficios ambientales privados y públicos

Fig. nº 02. Croquis de una cubierta verde en pleno centro de la ciudad de Nueva York.

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3. Reseña histórica

El concepto de incorporar vegetación

plantas y sustratos minerales. Por ejemplo, es

en las cubiertas no es nuevo. Por milenios la arquitectura de los indígenas en diversas partes del planeta ha hecho uso de elementos vegetales para la construcción de las techumbres de sus edificaciones. Dos mil quinientos años atrás, Babilonia era famosa por sus jardines colgantes (Semiramis); y en el siglo XX, Le Corbusier imaginaba techos ajardinados en su visión de una nueva ciudad, como un espacio funcional que debe ser aprovechado.

posible encontrarla en la arquitectura vernacular de ciertas zonas geográficas de Iraq, Turkía e Irán. Una buena parte de los techos planos de barro propios de la zona están cubiertos de vegetación, produciendo un efecto aislante y ayudando a reducir las pérdidas de calor durante los meses de invierno.

3.1. Origen

La idea de los las cubiertas verdes, en el sentido de sistema constructivo como los conocemos hoy en día, tampoco es un fenómeno nuevo. Muy por el contrario, lleva varios años practicándose dentro de las construcciones estándar de muchos países, principalmente gracias a las propiedades de aislación térmica presentes en la combinación de

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Fig. n° 03. Croquis especulativo sobre la posible apariencia de los Jardines Colgantes de Babilonia.

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más directamente sus edificios con el paisaje. Sin embargo, ninguno estaba totalmente consciente del profundo impacto económico y medioambiental que estas tecnologías podrían generar en el contexto urbano.  A pesar de las opiniones de estos arquitectos visionarios, hasta la mitad del siglo XX las cubiertas verdes fueron vistas principalmente como práctica de construcción vernácula. No obstante, en los años 60s las constantes y crecientes Fig. n° 04. Esquema de una cubierta ajardinada clásica de la arquitectura vernacular escandinava.

De un modo similar, cubiertas verdes se encuentran en países fríos como Islandia y Escandinavia, ayudando a retener el calor interior de las viviendas, o en países como Tanzania, contribuyendo a

preocupaciones por la mala calidad del medioambiente urbano y por la rápida pérdida del espacio verde en áreas urbanas en Europa del norte, activaron el interés por las cubiertas verdes como una solución técnica y ecológica.

mantener los edificios frescos para evitar el característico calor del lugar. 3.2. Precursores modernos

Dos defensores y

precursores modernistas de las tecnologías de cubiertas verdes fueron Le Corbusier y Frank Lloyd Wright. Le Corbusier planteó la "cubierta jardín" como otro posible uso del espacio público, equilibrando producción floral con diseño arquitectónico. Wright por su parte utilizó las cubiertas verdes como herramienta para integrar

Fig. n° 05. Le Corbusier propuso utilizar la cubierta como jardín habitable.

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Las investigaciones en profundidad sobre cubiertas verdes comenzaron en Alemania en los años 60s como parte de un gran movimiento que reconoce el valor ecológico y medioambiental dentro de las ciudades urbanas, y en particular sobre los beneficios de las plantas y áreas vegetales. 3.3. Concepto tecnológico actual

una estrategia integral para mejorar las condiciones del medioambiente urbano y Gollwitzer y Wirsing en su libro “Roof Areas Inhabited, Viable, and Covered by Vegetation” sellan el nacimiento del concepto tecnológico similar a como se entiende hoy en día. En esta misma época, el arquitecto y artista

Comienzan a desarrollarse una serie de investigaciones y proyectos en Alemania y Suecia que experimentaban con nuevas formas de integrar

austriaco Friedensreich Hundertwasser –llamado el “médico de la arquitectura”- construyó la que se ha convertido quizás en la cubierta verde más influyente dentro de Viena: la “Hundertwasser-haus”, con 900

plantas a los edificios. Surgieron, por ejemplo, las Terrassenhäuser o viviendas aterrazadas, que consisten en edificios construidos sobre una

toneladas de tierra y 250 árboles y arbustos. El estilo colorido y excéntrico de este artista era parte de la cultura correspondiente a los años 60s y 70s,

pendiente, donde el techo de una vivienda es el jardín de la otra del piso superior. Otro ejemplo de innovación fueron los estacionamientos subterráneos cubiertos con tierra y vegetación.

llamando la atención de las personas de la época.

 A comienzos de los 70s, la exploración e investigación comienza a ser difundida tanto en el ambiente académico como el profesional. Se publican una serie de libros y artículos, fundamente en Alemania, que promocionan las ventajas de aplicar estos sistemas, y que especialmente contribuyen a combatir el prejuicio social que las cubiertas verdes son estrictamente para lucro o satisfacción privada. Hans Luz (1971) propone la implementación de estos sistemas como parte de

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Fig. n° 06. Croquis de la Hundertwasser-haus, del arquitecto y artista austriaco Friedensreich Hundertwasser.

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3.4 Masificación

La época entre los años 80s y 90s corresponde a la etapa de expansión y masificación de las cubiertas verdes. Sólo en  Alemania, el mercado para este sistema creció a una tasa anual del rango de 15 a 20% durante primera década (Boivin, 1992). Este crecimiento fue estimulado, en gran parte, por legislación estatal,

investigaciones, ni mucho menos educación universitaria o técnica sobre el sistema. Por otra parte, el clima político y cultural de la época no era favorable, pues ni los gobiernos ni los privados norteamericanos estaban interesados en invertir en tecnologías verdes. Sin embargo, con el paso de los años, este pensamiento fue cambiando, al punto

incentivos y facilidades municipales que se originaron en ese momento. Ya a mediados de los 90s varias ciudades alemanas incorporaban dentro de sus ordenanzas reglamentos sobre aplicación de

que en la actualidad Estados Unidos es una nación en permanente y avanzada investigación y difusión de estos sistemas.

los sistemas de cubiertas verdes. 90 ciudades de  Alemania ofrecían incentivos o subsidios de hasta un 50% del costo de instalación y mantenimiento para

 A fines de los 90s, comienzan a surgir los primeros planes gubernamentales de incentivo y promoción de cubiertas verdes en Norteamérica. En 1999 la

el desarrollo y aplicación de la cubierta verde en el primer año, y Stuttgart, por ejemplo, exigía la aplicación de estos sistemas en todos los techos planos de edificios industriales nuevos. Durante este

EPA (Agencia de Protección al Medioambiente, EEUU) junto a autoridades locales de la ciudad de Chicago elaboraron un programa para implementar y desarrollar cubiertas verdes en los techos de la

período, el creciente interés de arquitectos y consumidores junto con este nivel de incentivos dados por el gobierno alemán originó un crecimiento del orden de 1 millón de metros cuadrados de cubiertas verdes al año (Johnston, 1996).

ciudad. Basándose en imágenes termales tomadas por la NASA que evidenciaban las temperaturas menores en el espacio verde y temperaturas mayores en áreas urbanas más construidas,, se desarrolló una simulación que indicó que si se

A principios de los años 90s, varios productores de cubiertas verdes europeos se lanzan a los mercados norteamericanos.

aplicaran cubiertas vegetales, la temperatura de la ciudad bajaría 5 ºC y se ahorrarían 100 millones de dólares al año debido a las menores necesidades de aire acondicionado (Dunnett y Kingsbury, 2004).

3.5. Expansión fuera de Europa

 Al comienzo, estos sistemas eran difíciles de vender ya que no eran conocidos. No existían

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 A comienzos del tercer mileno ya son varias las ciudades que se han sumado a la iniciativa de promover gubernamentalmente la construcción de cubiertas verdes. Por ejemplo, Los Angeles, Seattle y Pórtland tienen planes de ofrecer incentivos financieros, y en Toronto, una coalición públicaprivada nacida en 1999 y constituida por el Municipio de Toronto, el Ministerio del Medio  Ambiente de Canadá, el Fondo Atmosférico de Toronto y el Instituto Nacional de Investigación para la Construcción, busca reducir los efectos de la isla de calor, refrescando la ciudad unos 2-4ºC en verano disminuyendo el consumo de energía en un 10% (Banting y Doshi; 2005).

Fig. n° 07. Cubierta verde del edificio de la Fundación Pulitzer para las Artes, St. Louis, Missouri .Tadao Ando.

Hoy existe un creciente Interés por las cubiertas verdes, tanto a nivel académico como profesional. Los principios de la 3.6. En la actualidad

arquitectura sustentable se están convirtiendo en una causa mundial y de respuesta a la creciente conciencia generada por la degradación medioambiental y crisis de energía. Diversos grupos de naturaleza pública, privada o mixta se encuentran trabajando en forma paralela y en conjunto para desarrollar el mercado de cubiertas verdes en Norteamérica y en el resto del mundo. Proporcionan la información, presentan proyectos de demostración y conducen investigaciones técnicas para demostrar las ventajas de estas tecnologías.

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Fig. n° 08. Cubierta verde del Edificio de la Corporación Mountain Equipment. Toronto, Canadá.

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4. Beneficios y barreras de implementación

Los sistemas

Beneficios privados

de cubiertas verdes poseen una serie de beneficios privados (para el edificio en sí y sus ocupantes) y públicos (para la comunidad, el medioambiente y a largo plazo, para todo el planeta).

4.2. Ahorro energético

4.1. Beneficios privados y públicos

 A nivel privado, generan ahorro energético al mejorar las propiedades térmicas de la techumbre y reducir el tiempo de uso de los sistemas de aire acondicionado, aumentan el período de durabilidad de las cubiertas al proteger de la degradación UV, mejoran las condiciones acústicas debido a la masa del sustrato y otorgan beneficios estéticos al edificio, lo que impacta favorablemente en su valor comercial.  A un nivel público, las cubiertas verdes reducen la escorrentía de aguas lluvias, atenúan el impacto de las “islas de calor” urbanas y la resultante variación de los patrones del clima, además ayudan a remover partículas contaminantes del aire y de la lluvia.

Las cubiertas verdes pueden mejorar los niveles de aislación térmica de un edificio, reduciendo las ganancias o pérdidas de calor, y llevando por consiguiente a una importante disminución del consumo energético destinado a calefacción y/o refrigeración. Las propiedades térmicas se mejoran, en primer lugar, por el efecto aislante de los materiales y componentes del sistema que incorporan aire ocluido, tales como la grava, sustratos porosos y sistema drenante. En segundo lugar, se produce un enfriamento natural dado por el efecto de evapotranspiración de las plantas y por la evaporación de la humedad retenida por el sustrato.

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Temperatura mayor que: 30°C 40°C 50°C 60°C 70°C

Cubierta convencional Numero de días

%

342 291 219 89 2

52 44 33 13 0.3

Cubierta verde Numero de días 18 0 0 0 0

Ambiente %

Numero de días

%

3 0 0 0 0

63 0 0 0 0

10 0 0 0 0

Tabla nº 1. Estadísticas de las temperaturas máximas diarias en una cubierta convencional y en una cubierta verde en Toronto, Canadá, durante 660 días.

El impacto de la mejora de las propiedades térmicas está determinado principalmente por el clima, la ubicación y la orientación del edificio, las horas de exposición solar de la cubierta, el tamaño del edificio y su porcentaje de cubierta, la profundidad del sustrato, el material de sustrato, los sistemas de irrigación y el tipo de vegetación utilizado. Las

Las cubiertas verdes son más eficientes como controladores de las ganancias que de las pérdidas. Un sistema extensivo de 15 cms totales reduce las ganancias totales de calor en un 95% y las pérdidas de calor en un 26%, en comparación con una techumbre convencional (Goom, 2003).En un día caluroso la temperatura superficial de un techo

propiedades de aislación térmica por lo tanto pueden ser maximizadas al utilizar un medio de crecimiento con una tierra de baja densidad y con un contenido de alta humedad, como también al utilizar

convencional puede alcanzar niveles de hasta 60 80°C. Una cubierta verde tradicional de 20 cms de sustrato y 20 cms de vegetación puede reducir este valor llegando a los 30-35°C.

plantas con hojas de gran tamaño que den sombra y liberen mayor humedad y oxígeno. Eumorfopoulu (1998) concluyó que del total de radiación solar recibida por una unidad de superficie de cubierta vegetal estándar, el 27% es reflejado, el 60% es absorbido y 13% es transmitido al interior.

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En números gruesos, las habitaciones que se encuentran bajo un sistema de cubierta verde son hasta 3-4°C más frescas que el aire exterior, cuando las temperaturas exteriores varían entre los 25-30°C (Kula, 2005).

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4.3. Aumento del ciclo de vida de la techumbre

Ciertos factores externos como la luz ultravioleta, precipitaciones, las fluctuaciones de temperaturas, los agentes contaminantes ácidos y otros procesos naturales afectan los materiales de las techumbres en forma negativa, produciendo desgaste y degradación, desintegración, agrietamiento o rompimientos. Por ejemplo, cualquier techumbre convencional tiene un ciclo diario en el cual absorbe radiación solar durante el día (su temperatura superficial aumenta) y luego lo irradia a la atmósfera durante la noche (su temperatura superficial decae). Las fluctuaciones diarias de temperatura crean un stress térmico que las cubiertas que a largo plazo afectan las propiedades de sus componentes y que influyen en su funcionamiento efectivo. Las cubiertas verdes contribuyen positivamente a extender el ciclo de vida de las techumbres. Evidentemente son protectoras naturales de los materiales frente la radiación solar y precipitaciones, y sus propiedades térmicas contribuyen a suavizar las variaciones de temperatura, y por tanto, disminuir el desgaste material producido por la expansión y contracción térmica.

Fig. n° 09 y 10: Diferencias de temperatura superficial entre una cubierta tradicional (arriba) y una cubierta verde (abajo).

Dependiendo del tipo de sustrato y vegetación, así  como el propio diseño del sistema de cubierta, la utilización de una cubierta verde puede aumentar la

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vida útil de una techumbre hasta el doble de una cubierta tradicional, extendiendo el ciclo hasta en 40 años (Dunnett y Kingsbury, 2004). Un argumento muy usual, tanto entre consumidores legos como en profesionales arquitectos y constructores, es que si un sistema de techumbre

altas frecuencias acústicas. Una cubierta verde con un sustrato de 12 cm de espesor puede reducir el sonido en 40 dB, mientras que una capa de sustrato de 20 cm puede reducir entre 46-50 dB (Peck y Kuhn, 2003).

contiene agua en su interior, lo más probable es que se generen problemas de filtraciones hacia el interior del edificio. Sin embargo, una cubierta verde, como luego se detallará en el capítulo destinado a ello, cuenta con diversos componentes que naturalmente resisten y evitan estos problemas, reduciendo este riesgo al punto de convertirlo sólo en un prejuicio. Las superficies urbanas tradicionales de cubiertas lisas y pulidas tienden a reflejar el sonido, propagándolo y 4.4.

Reducción

de

niveles

acústicos.

contribuyendo a la contaminación acústica. Las cubiertas verdes pueden ser utilizadas para contribuir al aislamiento del edificio frente al ruido urbano ambiental. Más que un solo componente, es el conjunto de sustrato, tierra, membranas flexibles y masa que permite controlar la absorción, amortiguación y reflexión de las ondas sonoras. El sustrato tiende a bloquear las frecuencias de sonido bajas y la vegetación tiende a bloquear las

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Fig. n° 11 y 12. Una cubierta verde provoca menos reflexión acústica (abajo) que una convencional (arriba).

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Las cubiertas verdes entregan una serie de beneficios que se escapan de lo netamente técnico de acondicionamiento o durabilidad de la construcción, y se relacionan con el bienestar psicológico personal. 4.5. Beneficios psicológicos

vegetales es muy escasa. En cierta forma, responde a una necesidad humana de estar en contacto con la naturaleza.

Los efectos positivos sobre la salud mental de la

Igualmente, en general las cubiertas verdes son percibidas como estéticamente agradables o superiores a las cubiertas tradicionales. La

vegetación natural han sido estudiados en profundidad (Kula, 2005). Por una parte, se debe a la presencia de oxígeno, filtración del aire y control de humedad entregado por las plantas, lo que

sensación placentera y saludable de recorrer la ciudad en zonas donde predomina el verde, como parques o jardines, o mirar edificios que integran el verde tanto en sus fachadas como en sus

contribuye a un mejoramiento químico y físico de las condiciones ambientales; pero también está determinado por el efecto terapéutico que resulta de

techumbres es compartida por la mayoría. Esto no solo contribuye a la imagen urbana, sino que le otorga atributos estéticos positivos al edificio y por

cuidar estas plantas.

tanto, agrega valor económico al proyecto.

La falta de contacto con la naturaleza o con elementos vegetales vivos se puede considerar como un factor que contribuye al aumento de los niveles de stress, deterioro de las relaciones interpersonales y a una sensación de descontento generalizado dentro de nuestra sociedad (Zubevich y Kipling, 2004; Kaplan, 1993) Las cubiertas verdes ayudan a sustituir la carencia de espacio verde dentro de las áreas urbanas, especialmente sectores 4.6. Beneficios estéticos

altamente densificados y gran movimiento vehicular y peatonal, donde la accesibilidad a superficies

Fig. n° 13. Una cubierta verde puede ser una herramienta que contribuya a disminuir el stress

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Beneficios públicos

Las cubiertas verdes pueden constituirse como reservas vegetativas en ambientes urbanos densamente poblados, proporcionando microhábitats restaurativos o preservativos para algunas especies o como potenciadores de corredores ecológicos planificados. 4.7. Preservación del hábitat natural

En general, las cubiertas verdes proporcionan el alimento, abrigo, y oportunidades seguras y tranquilas de anidar y habitar para mariposas, pájaros y otros invertebrados (Brenneisen, 2003) (Gedge y Kadas, 2005). Al estar elevadas, proporcionan tranquilidad inusual en ambientes urbanos y entregan protección frente a depredadores e intervenciones humanas, problemas propios de las áreas a nivel de suelo.

4.8. Reducción del efecto isla de calor urbano

Una “isla de calor urbana” (ICU) es una bóveda artificial de altas temperaturas de aire sobre una ciudad. La urbanización del paisaje natural, las carreteras y otras estructuras hechas por el hombre absorben el calor y reflejan la radiación de manera que la temperatura ambiental del aire en las áreas metropolitanas puede llegar hasta ser una decena de grados mayor que las temperaturas de zonas rurales de la periferia. Las islas de calor ocurren en casi todos los centros urbanos del mundo y siguen un patrón similar de ciudad en ciudad. El efecto ICU crea un microclima urbano que tiene negativos efectos ambientales toda vez que produce un aumento de la demanda de electricidad para enfriamiento (sistemas de aire acondicionado). Esta electricidad es a menudo generada por la quema de combustibles fósiles, lo que lleva a un aumento de la

Resulta imprescindible aclarar, no obstante, que aunque las cubiertas verdes se pueden diseñar como hábitats alternativos para ciertas especies, nunca deben ser consideradas como justificación para destruir el hábitat natural presente.

Fig. n° 14. Esquema del efecto Isla de Calor Urbano (ICU)

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emisión de gases efecto invernadero y de otros contaminantes como el dióxido de sulfuro, óxidos nitrosos y materias particuladas, ligados a los problemas respiratorios. De igual manera, el uso progresivo de estos sistemas de aire acondicionado conlleva a un aumento de los riesgos que trae la liberación adicional de contaminantes hacia la

evapotranspiración, según el cual las plantas utilizan la energía térmica de sus alrededores para evaporar agua.

atmósfera. Estos compuestos químicos son responsables de la reducción de la capa de ozono, la que es imprescindible para protegernos frente a los rayos ultra violeta. Las temperaturas altas en

árboles a nivel del suelo es la forma más común de compensar la reducción de vegetación por la urbanización, sin embargo aquellas áreas céntricas se encuentran por lo general altamente densificadas,

áreas urbanas también aumentan los índices de formación de smog, la que resulta de la combinación de compuestos orgánicos volátiles

o con los espacios que están restringidos para el aprovechamiento de una arborización continua, impidiendo que abarquen una gran área del lugar, y

(COV) y de óxidos nitrosos.

por lo tanto, que alcancen su potencial máximo. En estos casos, los sistemas de cubiertas verdes

Las causas de las ICU son múltiples y complejas. La morfología de las ciudades, los cañones urbanos, la

pueden entregar muchos de los mismos beneficios, junto con aprovechar las grandes áreas de las

falta de ventilación, la impermeabilización de las superficies, la falta de sombra, los materiales densos y absorbentes, el bajo albedo o reflectividad de las superficies urbanas y por supuesto, el calor residual de edificios, transporte y metabolismo de las

techumbres inutilizadas, ciudades urbanas.

 Al implementar los sistemas de cubiertas verdes en las techumbres, las plantas absorben el calor,

ciudades, son algunos de los factores que explican la creación de este fenómeno. Sin embargo, Sailor (1995) ha argumentado que en el medioambiente urbano, la falta de áreas verdes y vegetación es uno

humidifican el aire, proporcionan sombra, impiden la perdida de calor a la superficie, y en resumen, disminuyen la temperatura ambiental, reduciendo el efecto ICU.

La reducción de la isla de calor por medio de presencia la vegetación constituye una buena y muy común estrategia para enfrentar el problema. Plantar

presentes

en

todas

de los factores más significantes para el surgimiento del efecto ICU. Esto se explica por el proceso de

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En un sistema natural, la gran mayoría de las precipitaciones sobre la vegetación es absorbida por la tierra y por las plantas, quienes la devuelven a la atmósfera en forma de oxígeno. Sin embargo, en aquellas superficies duras como los pavimentos el agua no puede ser absorbida y termina corriendo

evapotranspiran (devolviéndola a la atmósfera). En efecto, el agua es primero almacenada por el sustrato y después aprovechada por las plantas.

por las calles llevándose todo tipo de basura y escombros (escorrentía urbana). Esto ocasiona contaminación de las aguas con partículas, aceites y otros elementos sintéticos, colapso de los sistemas

ángulo de la pendiente del techo, propiedades físicas del sustrato, tipo de plantas incorporadas en el sistema e intensidad de las aguas lluvias caídas. En verano, dependiendo del tipo de plantas y de la

colectores y problemas de desbordamientos de canales y ríos. Aproximadamente el 75% de las aguas lluvias caídas sobre las ciudades, es

profundidad del sustrato, las cubiertas verdes conservan el 70 o 90% de la precipitación que cae en ellas (Perry, 2003) y en invierno conservan entre

desperdiciada directamente como escorrentías pluviales, en comparación con el 5% de aguas perdidas en zonas forestales o naturales (Scholz y Barth, 2001).

25-40% (Kohler et al., 2001).

4.9. Reducción de escorrentías pluviales

La capacidad de almacenaje de una cubierta verde varía según época del año, grosor del sustrato, numero y tipo de capas usadas dentro del sistema,

Los sistemas de cubiertas verdes influyen notablemente en el control de la escorrentía pluvial urbana. El agua que cae sobre una cubierta verde puede ser absorbida hacia los poros vacíos dentro del sustrato del sistema, o simplemente tomada por aquellos elementos absorbentes dentro del sustrato.  Algo de agua puede ser igualmente retenida por el componente de drenaje de la cubierta verde. También el agua puede ser tomada por las plantas, las que la almacenan en sus tejidos o la

26

Fig. n° 15. Comparación de escorrentía, evapotranspiración e infiltración entre una superficie con cubierta verde y una impermeabilización de 10-20% / 35-50% /75-100%

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Existen varios problemas asociados a la contaminación del aire urbano. Las partículas en suspensión, principalmente provenientes de los automóviles y otros procesos de combustión, han ido desatando el aumento de las enfermedades respiratorias y las dificultades para respirar. Los metales pesados, 4.10. Mejora de la calidad del aire

partículas contaminantes suspendidas a la atmósfera cada año (Kula, 2005). Un mero aumento del 5% en espacio verde dentro de una gran área metropolitana, puede reducir el smog en un 10% (Perry, 2003).

también presentes en los vehículos e industrias, son tóxicos en relativamente pocas concentraciones. El ozono, uno de los componentes más agravantes del smog, es producido principalmente durante los días soleados y calurosos, temperaturas asociadas a los efectos de la urbanización. La vegetación en áreas urbanas puede filtrar las partículas contaminantes cuando el aire pasa a través de las plantas, asentándose sobre sus hojas y superficies de manera mecánica. El follaje también puede absorber los gases contaminantes secuestrando el material contaminante por medio de sus tejidos. Las cubiertas verdes proporcionan una oportunidad para reducir niveles locales de contaminación atmosférica, atrapando partículas contaminantes, reduciendo el polvo, filtrando partículas y componentes orgánicos, capturando los gases efecto invernadero, liberando oxígeno y en general, reduciendo las partículas en suspensión. En números gruesos, 1 m2 de pasto o vegetación puede secuestrar aproximadamente 0.2 kg. de

Fig. nº16 y 17. Las cubiertas verdes no solo reducen la cantidad de partículas en suspensión, sino que producen oxígeno.

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Barreras de implementación

Las cubiertas verdes son, en general, bastante mas caras que una cubierta tradicional, llegando incluso a duplicar o triplicar su valor. Aunque evidentemente el costo de un sistema de cubierta verde va a depender de sus características (intensiva (intensiva o extensiva, extensiva, estado de la techumbre inicial, su tamaño, etc.), en general los incrementos del costo de una cubierta verde versus 4.11. Costo económico

una solución tradicional bordean el 50% (Daley, 2001). Sin embargo, aunque se trata de una cubierta más cara que una cubierta tradicional, su costo queda a largo plazo compensado por las ventajas que entregan estos sistemas, sobrepasando a muchos otros que a simple vista cumplirían con las mismas funciones. La mayoría de las personas solo ven el costo inicial de una cubierta verde y no los ahorros energéticos o costos de mantenimiento a largo plazo que estos sistemas entregan, lo que efectivamente constituye un beneficio económico. La cubierta verde, por tanto, debe evaluarse ponderando la mejora en la calidad de la edificación y así, poder realmente evidenciar sus beneficios económicos a largo plazo.

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De igual forma, es evidente que una mayor difusión de los sistemas de cubiertas verdes aumentará la oferta e incentivará una mayor competencia, lo que traería disminuciones en relación a sus precios. Muchas veces es la burocracia municipal la que impone trabas a este 4.12 Barreras administrativas

tipo de sistemas. La falta de normativa, la falta de experiencia de los los profesionales o simplemente simplemente los prejuicios, se constituyen en verdaderas barreras administrativas a su uso. Es necesario tener un apoyo comunitario que respalde la masificación de estas tecnologías, para establecer normativas que alienten y den mayores facilidades a quienes deseen aplicar estos sistemas.  Además es necesario dar a conocer más aún las ventajas de las cubiertas verdes, incentivando su mayor implementación. De esta forma, se establecería una mayor conciencia de los beneficios que estos sistemas traerían, tanto a nivel privado como público. En las siguientes páginas se revisan algunos de los casos internacionales más políticas de fomento explícitas sobre este tema y se discute el estado actual de la legislación chilena al respecto.

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Políticas de fomento

La ciudad de Pórtland es considerada una de las ciudades norteamericanas líderes en la implementación y fomento de los sistemas de cubiertas verdes. Según datos de 2004, existe mas de 1 há de cubiertas verdes construidas y un par más en construcción.

existentes, cuando sean reparados deberán también incorporar una cubierta verde.

4.13. Portland, Estados Unidos

El origen de las políticas de fomento se remonta a una antigua preocupación de las autoridades locales por la contaminación de las aguas del río Willamatte y los constantes desbordamientos de los sistemas colectores de aguas lluvias. La decisión fue una fuerte ofensiva de incentivos económicos y regulaciones normativas para promover el desarrollo de las cubiertas verdes en edificios públicos y privados como solución a estos problemas. Todos los edificios públicos de la ciudad requieren ser construidos con algún sistema de cubiertas verdes que cubra como mínimo el 70% de la superficie disponible de techumbre. El área restante de la techumbre debe estar cubierta con materiales calificados por estándares americanos, como los del grupo “Energy Star®”, que se preocupan por el cuidado del medioambiente a través de una mejor eficiencia energética. En el caso de edificios

Los planes reguladores permiten a las empresas inmobiliarias aumentar su coeficiente de constructibilidad si deciden implementar en su techumbre algún sistema de cubierta verde. Mientras mayor sea la proporción que cubra la cubierta verde, mayor será la bonificación ofrecida. El dueño del edificio deberá firmar un contrato asegurando el correcto mantenimiento de la cubierta. La ciudad cobra un impuesto de manejo de aguas lluvias a todos los contribuyentes comerciales, industriales e institucionales, basado en la cantidad de superficies impermeables que existan en la zona: aprox. US$ 7 por cada 100 m2 de superficie impermeable al mes (datos de 2004). Existen otras iniciativas en estudio que pretenden reducir los costos de los impuestos para los mandantes que instalan una cubierta verde que cubra más del 70% de la superficie total de la techumbre. El gobierno local de la ciudad además entrega una educación y mayor alcance al desarrollo de las cubiertas verdes proporcionando asistencias técnicas a los dueños de los edificios y realizando recorridos por las diferentes cubiertas verdes presentes en la ciudad.

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 Al igual que en otras ciudades, la motivación por el desarrollo de cubiertas verdes para las autoridades locales de la ciudad de Chicago se debió a la alta preocupación por el efecto isla de calor urbano (ICU), por la calidad del aire y sus efectos en la salud y por la estética de la ciudad. 4.14. Chicago, Estados Unidos

En esta ciudad, la Agencia de Protección al Medioambiente de Estados Unidos (E.P.A., por sus siglas en inglés) junto con autoridades de la ciudad,

edificios con un mínimo de cobertura vegetal sobre la techumbre, del 50% o de más de 180 m2 aprox. Las normativas técnicas son flexibles y se da créditos económicos para la construcción de cubiertas verdes. Sólo en el año 2005, Chicago ofreció un número limitado de US$5,000 garantías para cubiertas verdes en edificios de menor escala tanto residenciales como comerciales Hasta el año 2004, la ciudad de Chicago alcanzaba

elaboró un programa de enverdecer las cubiertas de la comunidad. El científico Hashem Akbari, colaborador de la E.P.A., a partir de un modelo

más de 80 cubiertas verdes sobre edificios municipales y privados, en varios estados de la instalación. El área total de estas cubiertas consiste

computacional predijo que como resultado de la aplicación de cubiertas verdes en la ciudad de Chicago, se podrían reducir hasta en 5 grados Celsius la temperatura en las épocas más calurosas,

en más de 92 hectáreas.

disminuyendo un 10% las necesidades de aire acondicionado, y la demanda de electricidad hasta en 720 megavatios (equivalente a la generación de varias estaciones de carbón o de una planta de energía atómica pequeña). Todo esto puede significar un ahorro de hasta 100 millones de dólares al año (Rojas, 2008) En el ámbito privado, la normativa local otorga la posibilidad de un aumento de densidad habitacional, para las empresas inmobiliarias que plantean

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El interés por el ahorro energético y el fomento por la protección de la

4.15. Basel, Suiza

biodiversidad son las principales motivaciones que llevaron a la ciudad a optar por la acción de las cubiertas verdes.  A mediados de 1990, tras una encuesta pública se buscó apoyo general para implementar un impuesto de electricidad y así fomentar medidas de ahorro energético. De esta forma Basel pudo invertir más de medio millón de dólares de la época para el desarrollo de un programa bianual de incentivos a

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privados, proporcionando subsidios de aprox US$16 /m2 para la construcción de cubiertas verdes. Desde el año 2002, las regulaciones edificatorias estipulan que todas las techumbres nuevas y renovadas deben ser verdes, para proporcionar hábitats naturales, utilizando materiales específicos reglamentados que no dañen al medioambiente o

transformaron a cubiertas verdes, dando como resultado 4 GW/año en ahorros energéticos. Con respecto a los resultados logrados por las reglamentaciones para techumbres planas nuevas y renovadas, el 15% de ellas son verdes (Ngan y Goya, 2004)

que sean reciclados.

4.16. Munster, Alemania

Las regulaciones de cubiertas verdes no se encontraron con ninguna resistencia significativa,

En la ciudad de Munster, la motivación que los llevó al desarrollo de cubiertas verdes fue principalmente por su preocupación en torno al control de las aguas lluvias, junto con su

porque todos los proveedores estaban implicados en el proceso desde un principio debido al éxito del programa de incentivos y por una alianza con

gran interés por aumentar las áreas verdes.

medios de comunicación y difusión social. Paralelamente, el gobierno local de la ciudad de Basel incentiva la investigación, enseñanza y

acuerdo a la cantidad de residuos líquidos que corren hacia los colectores públicos. El departamento de Trabajos Públicos envía a los dueños de las propiedades una factura que declara

promoción. Entrega una beca para la investigación sobre los beneficios de protección de la biodiversidad de las cubiertas verdes. Los resultados de este estudio formaron las especificaciones de diseño para las cubiertas verdes

la cantidad de área de superficie permeable e impermeable presente en la propiedad, junto con el correspondiente impuesto. Estos impuestos son cobrados para el mantenimiento de los sistemas colectores de aguas lluvias de la ciudad.

en Basel. Se ha promovido el programa al realizar un concurso de quien posee la mejor y más bella cubierta verde de la ciudad.

Munster cobra impuestos de aguas lluvias de

El programa de incentivos consiste en que para aquellos edificios que poseen cubierta verde este impuesto es reducido en un 80%.

En 1996/7, hubo 135 aspirantes para el subsidio de cubiertas verdes y 85,000m2 de techumbres se

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El programa ha sido bastante efectivo, dando como resultado un total de aproximadamente 12,000m2 de cobertura verde hacia 2004 Los impuestos de aguas lluvias también han resultado muy exitosos y aceptados de buena forma por la comunidad. 4.17.

Stuttgart,

Alemania

En Stuttgart, la

motivación para el desarrollo de las cubiertas verdes, se debe principalmente a la alta preocupación por la calidad del aire ya que la ciudad se encuentra dentro de la cuenca de un valle, donde la contaminación tiende a asentarse fácilmente. El crecimiento urbano al remover gran parte de la vegetación de las periferias, ha exacerbado aún más el problema de contaminación. En el sector público, el gobierno local tiene una cuota presupuestaria anual para el desarrollo de cubiertas verdes en edificios públicos. La mayoría de las cubiertas verdes son instaladas cuando la techumbre debe ser reemplazada o reparada.

que explican a los interesados, como instalar las cubiertas verdes. Todos estos incentivos han resultado bastante exitosos, logrando la aplicación de 105000 m2 de cubiertas verdes sobre edificios públicos y 55000 m2 gracias al programa de incentivos económicos (datos de 2004). 4.18. Estado actual de la legislación nacional

En Chile no existe una normativa específica sobre este tema. Sin embargo, un grupo de legisladores han presentado un proyecto de ley en el Senado que modifica la Ley General de Urbanismo y Construcción, estableciendo normas sobre Cubiertas Verdes. En específico, se discute agregar a la Ley General de Urbanismo y Construcciones la siguiente disposición:

económicos para promover las cubiertas verdes activos desde 1986. El programa tiene un equivalente de US$80.000 disponibles por año (datos de 2004) y paga por el 50% del costo final, o

“Artículo 116 Bis B).- Las solicitudes de permisos de construcción de edificios en áreas declaradas como zona saturada o latente por concentración de contaminantes en el aire conforme lo dispuesto por la ley 19.300, deberán contemplar la construcción de cubiertas ecológicas. Lo anterior se deberá contemplar en una proporción de, a lo menos, 50

un máximo equivalente a US$24 /m2 de cubierta verde. La ciudad entrega gratis consultas y folletos

metros cuadrados de cubierta ecológica por cada 1.000 metros cuadrados construidos.

En el sector privado, se entregan incentivos

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Serie Documentos Técnicos – Cubiertas Verdes

En el caso de áreas urbanas que no estén afectas a alguna de las declaraciones señaladas en el inciso anterior, las solicitudes de permisos de construcción deberán acompañar antecedentes sobre la factibilidad de la construcción de cubiertas ecológicas, y en su caso, las razones que justifiquen la negativa a incorporarlas en el proyecto definitivo. “Se entiende para efectos de esta ley como cubiertas ecológicas a aquella capa vegetal emplazada en el techo o fachadas laterales de una construcción. El reglamento establecerá las menciones y antecedentes concretos que deberán acompañar los solicitantes de permisos de construcción en relación a las cubiertas ecológicas, como las características y especificaciones técnicas que se deberán observar en su construcción.”  A la fecha de edición de este documento técnico esta moción se encontraba en estudio para su discusión.

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5. Tipologías constructivas

Existen 3 tipologías de cubiertas

La elección del tipo de sistema de cubiertas verdes

verdes, que se diferencian principalmente por la capacidad y cantidad de plantas, espesores y tipos de sustratos a utilizar:

para su construcción, dependerá de su ubicación, capacidad estructural del edificio, presupuesto, disponibilidad de los materiales y necesidades de cada cliente. Los diferentes requerimientos, posibilidades, alternativas y características de cada tipología las convierten en una tecnología altamente flexible y con múltiples opciones de diseño.

5.1. Tipologías







cubiertas verdes extensivas cubiertas verdes semi-intensivas cubiertas verdes intensivas

Fig. nº 18: Comparación entresuelo natural y una cubierta verde 1 Sustrato y vegetación 2 Capa filtrante 3 Capa drenante 4 Aislación térmica (Según diseño) 5 Membrana inhibidora raíces 6 Membrana impermeabilizante 7 Soporte estructural

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Se denominan cubiertas verdes simples o cubiertas verdes extensivas a aquellos sistemas livianos, que poseen un sustrato superficial, material vegetal simple, por lo general de forma compacta y plana (césped, musgo, flores cubresuelo, etc) y que necesitan muy poca o ninguna irrigación, fertilización o mantenimiento. 5.2. Cubiertas verdes extensivas

El sustrato no es muy profundo, varía entre 5 y 10 cm, por lo que es adecuada para plantas con poca extensión de sus raíces y que se adapten fácilmente

adicionales, aunque si se recomiendan ser fertilizadas y regadas, especialmente en la fase de germinación y arraigo. Las cubiertas verdes extensivas tienen una alta flexibilidad en torno a las posibilidades de aplicación, logrando ser utilizados en (casi) todo tipo de techumbres y siendo, por lo tanto, los más fáciles de incorporar en la construcción de edificios convencionales.

al medio de crecimiento, adhiriéndose por completo, generando un efecto alfombra. 1 Las cubiertas extensivas son livianas y tienen requerimientos estructurales menores. El peso de estos techos en estado de saturación (donde su sustrato ha absorbido una alta cantidad de agua, dejándolo más pesado), varía entre los 60-150 kg/m2 (IGRA, 2008) similar a varios de los techos convencionales. Esto significa que el sistema no interfiere en alto grado en la integridad de la techumbre completa, asimilándose a ella de forma pareja y simple. Por lo mismo, estos techos no son transitables, sólo deben pisarse para realizar visitas de control o labores de mantenimiento. Por lo general, en las cubiertas ajardinadas extensivas no suele ser necesario efectuar riegos

2 3 4 5 6

Fig. n° 19. Cubierta extensiva 1 Sustrato y vegetación 5 a 10 cm 2 Capa filtrante 3 Capa drenante 4 Membrana inhibidora raíces 5 Membrana impermeabilizante 6 Soporte estructural

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Las cubiertas semi-intensivas son aquellas que tienen un sustrato más profundo que las cubiertas extensivas, lo que permite incluir especies de mayor tamaño y complejo de raíces. En relación a sus requerimientos de mantenimiento, precio, sobrecarga estructural, se encuentran en una posición intermedia entre las

5.4. Cubiertas verdes intensivas

cubiertas extensivas y las intensivas. Al poseer un nivel de sustrato más profundo, permite una mayor diversidad de plantas, sin embargo, no se pueden plantar árboles.

posibilidades de diseño y expresividad paisajística (incluyendo por ejemplo caminos, terrazas, fuentes de agua u otros elementos típicos de un jardín); pero al mismo tiempo, las que exigen mayores

5.3.

Cubiertas

verdes

semi-intensivas

1

3

2

4 5 6 7

Fig. n° 20. Cubierta semi intensiva 1 Sustrato y vegetación 2 Capa filtrante 3 Capa drenante 4 Aislación térmica (Según diseño) 5 Membrana inhibidora raíces 6 Membrana impermeabilizante 7 Soporte estructural

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Las cubiertas ajardinadas intensivas presentan unas condiciones de distribución y aprovechamiento similares a las de un jardín tradicional plantado directamente en el suelo. Se pueden plantar especies vivaces, leñosas, césped y en algunos casos, incluso árboles. Son, por lo tanto, las que ofrecen las mayores

requerimientos estructurales y funcionales a la techumbre. Por supuesto, son también las de mayor costo económico. La elección de las plantas vendrá determinada por las condiciones técnicas de construcción de la cubierta y de las condiciones del clima local. Como principio inicial, salvo aspectos de aclimatación o de adaptación, en teoría cualquier especie de tamaño doméstico puede ser incluida. Los árboles pequeños y los arbustos pueden ser incluidos, teniendo, por supuesto, precauciones estructurales La composición y profundidad de la capa de sustrato dependerá del tipo específico de vegetación, pero por lo general son de 10-60 cm de espesor, con un peso máximo de 180-500 kg/m2. (Dunnett y Kingsbury, 2004). En ciertas ocasiones, incluso

Serie Documentos Técnicos – Cubiertas Verdes

puede llegar a espesores superiores a los 150 cms pero se trata de proyectos muy complejos que recrean verdaderos parques con árboles de gran tamaño. Los sustratos son de composición mixta: mineral y orgánica.

1

4

Debido a la gran superficie de evaporación de las plantas, las cubiertas intensivas requieren de una gran cantidad de agua. La composición mineral y orgánica del sustrato permite almacenar el agua, pero en la mayoría de los casos este tipo de techos la humectación por capilaridad es insuficiente y se requiere de un sistema de irrigación y de recolección de agua especial. Alternativas son la provisión continua a través de riego controlado (sistemas por goteo o en forma de llovizna), o con la instalación de una manta de retención de agua encima de la capa de drenaje, donde el agua llegará al sustrato únicamente por evaporación.

Categoría

6 8

3

2

5

7

Fig. n° 21. Cubierta semi intensiva 1 Sustrato y vegetación 10 a 60 cm 2 Sustrato mineral puro 3 Capa filtrante 4 Capa drenante 5 Aislación térmica 6 Membrana inhibidora raíces 7 Membrana impermeabilizante 8 Soporte estructural

Extensivas

Semi-extensivas

Intensivas

Bajo

Periódicamente

Alto

Nula o básica

Periódica

Continua

Musgo, Sedum, Hierbas, Cesped

+ arbustos

+ árboles pequeños

Sustrato

2 - 15 cm

10 – 20 cm.

20 – 60 cm

 Altura

6 - 20 cm

12 - 25 cm

25 - > 100 cm

Peso

60 - 150 kg/m2

120 - 200 kg/m2

180 - 500 kg/m2

Usos

Capa de protección ecológica

Cubiertas decorativas habitables

Cubierta estilo parque

Mantenimiento Irrigación Vegetación

Tabla 2. Comparación de las características principales de los tipos de cubiertas verdes.

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CUBIERTAS VERDES EXTENSIVAS 

Sustrato delgado, poca o nula irrigación, condiciones estresantes para las plantas, baja diversidad de plantas.

CUBIERTAS VERDES INTENSIVAS 

Sustrato profundo, sistemas de irrigación requeridos, condiciones más favorables para las plantas, alta diversidad de plantas.

VENTAJAS 















Livianas, donde generalmente las techumbres no requieren de refuerzos estructurales adicionales.  Adecuadas para grandes áreas.  Aptas para cubiertas con pendientes de 0 a 30 grados. Escaso mantenimiento y larga vida de uso. Generalmente no necesitan irrigación ni sistemas especializados de drenaje. Requieren de poca ayuda técnica profesional. Generalmente son adecuados para proyectos de reconstrucción. La vegetación se puede dejar para que crezca de forma espontánea, lo que le brinda una imagen más natural.

VENTAJAS 



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







Gran diversidad de plantas y hábitats naturales. Muy buenas propiedades de aislación. Pueden simular la presencia de jardines y parques. Poseen un diseño paisajístico elaborado, pudiendo a tener una imagen muy atractiva. Generalmente accesibles, con un mayor aprovechamiento del techo para recreación, cultivo de vegetales o como espacio público. Mayor capacidad de retención de aguas lluvias, con una mejor eficiencia energética. Vida más larga de la cubierta.

DESVENTAJAS 







DESVENTAJAS

Menores beneficios de ahorro energético y retención de aguas lluvias. Menor selección de plantas disponibles. Usualmente no poseen acceso para usos recreativos o de otros tipos. Pueden ser poco atractivos, especialmente en invierno.









Gran carga adicional para el techo. Necesidad de sistemas de irrigación y drenaje.  Altos costos de mantenimiento e instalación del sistema. Sistema más complejo, por lo que requiere apoyo técnico profesional permanente.

Tabla 3. Comparación entre los sistemas extensivos e intensivos de cubiertas verdes.

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Desde un sentido constructivo, las 3 tipologías se clasifican en sistemas completos y sistemas modulares. 5.5. Sistemas completos y modulares

Los sistemas completos son aquellos en los cuales todos los componentes forman una unidad integral que se distribuye en forma continua y homogénea por la superficie de cubierta. Son, por lejos, los sistemas más usados y difundidos. Representan la forma más flexible de diseño y aplicación de cubiertas verdes, en relación a la elección de componentes (sustratos, sistemas de irrigación, vegetación, etc), usos, materialidades, y una alta capacidad para adaptarse geométricamente a cualquier techumbre. Sin embargo no son muy óptimos en caso de cualquier daño del sistema, ya que al estar integrado completamente a la techumbre estructural se hace muy difícil y engorroso el proceso. Los sistemas

Los sistemas modulares son aquellos basados unidades modulares (paneles o bandejas) que contienen vegetación, sustrato y sistema de drenaje elaborados fuera de sitio, lo que luego se ensamblan e instalan flotantes sobre una azotea o techumbre, alcanzando una cobertura homogénea. Dadas sus limitaciones de movilidad y peso, no pueden alcanzar gran profundidad ni sustratos densos, por lo que sólo son posibles para cubiertas ultraextensivas (menor a 6 cms de espesor total), extensivas o semi-intensivas livianas. Normalmente se fabrican en módulos 0,4 a 0,7 m2, en bandejas de polietileno entre 6 y 25 cms de profundidad y pesos entre 30 a 140 kg/m2. Se instalan sobre una membrana impermeabilizante, con separadores que le dan altura y permite una ventilación inferior.

completos son posibles para cubiertas extensivas, semi-intensivas e intensivas.

Fig. n° 22. Los sistemas modulares son livianos y fáciles de instalar.

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Una variante son los sistemas modulares livianos flexibles, o sistemas precultivados, los cuales se caracterizan por ser un paquete unitario enrollable, que se puede instalar flotante sobre una membrana impermeabilizante. Su dimensión total no supera los 5 cms totales con un peso de 30 a 60 kg/m2. Solo posibles en cubiertas ultraextensivas.

Fig. n° 23. Sistemas precultivados

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6. Componentes principales

6.1. Componentes esenciales

Una cubierta verde

consta de varios componentes críticos, los cuales en su conjunto forman un sistema integral que responde a los requerimientos de soporte estructural, impermeabilización, acondicionamiento térmico, drenaje de agua, provisión de nutrientes, y por supuesto, de crecimiento de vegetación.

1 2 3 4 5 6 7

El diseño básico de una cubierta verde incorpora los siguientes componentes esenciales: 















Soporte estructural Membrana impermeabilizante Membrana inhibidora de raíces Capa de drenaje Capa filtrante Sustrato Vegetación Capas opcionales

Fig. n° 24. Componentes esenciales 1 Vegetación 2 Sustrato 3 Capa filtrante 4 Capa drenante 5 Membrana inhibidora raíces 6 Membrana impermeabilizante 7 Soporte estructural

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Es el soporte mínimo requerido para instalar un sistema de cubierta verde. La carga propia de la techumbre, estructuras fijas, sustrato, vegetación, equipos, personas, agua de riego y agua de lluvia o nieve están relacionadas con el diseño de la estructura. 6.2. Soporte estructural

mecánica a posibles punzonados, las características de superficie y rugosidad de la techumbre (adherencia), la duración y la facilidad para su futura reparación o substitución, entre otros. Las membranas de PVC tienen la ventaja de ser continuas, con uniones termosoldadas, resistentes

 Aunque una cubierta verde puede instalarse sobre cualquier soporte estructural, rígido (como una losa de hormigón) o flexible (como una estructura de madera), las cubiertas semi-intesivas e intensivas

mecánica y químicamente al ataque de raíces y degradación UV. Existen variaciones reforzadas con fibra de vidrio, lo que confiere además propiedades de barrera contra raíces en ambientes altamente agresivos.

solo se recomiendan para el primer caso, dada los niveles de sobrecarga. En promedio, una cubierta verde extensiva tiene un peso que fluctúa entre 80 a

Si la membrana impermeabilizante está fabricada a base de alquitrán, asfalto o cualquier otro material

150 kg/m2 y una cubierta intensiva fluctúa entre 300 a 1000 kg/m2, dependiendo de la profundidad y tipo de sustrato.

de origen orgánico, es imprescindible que se mantenga una buena separación con la capa vegetativa, dada la posible afección de raíces.

Este elemento tiene por función prevenir la entrada del agua de riego y de precipitación hacia el interior del edificio. La membrana se puede aplicar como lámina pre-elaborada, como las fabricadas a base de PVC, 6.3.

Membrana

impermeabilizante

las bentoníticas o de sustancias asfálticas, o como membranas líquidas, como las fabricadas a base de poliuretano. La opción de elección del tipo membrana dependerá de las condiciones de resistencia ácida, resistencia

42

Fig. n° 25. Membrana impermeabilizante continua termosoldada de PVC reforzado.

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Las plantas pueden desplegar una gran fuerza destructiva en su búsqueda de agua y nutrientes. Es por esto que una barrera protectora e

En cubiertas intensivas con vegetación de raíces agresivas, se debe utilizar una segunda membrana inhibidora de raíces microperforada por sobre la capa de drenaje, que permita el flujo de aire y agua.

inhibidora de raíces es fundamental a fin de impedir el punzonado o afección negativa en otros componentes del sistema.

La membrana inhibidora debe ser aplicada más allá de la superficie del medio de crecimiento, por sus

6.4. Membrana de protección o inhibidora de raíces

Estas membranas protectoras están generalmente fabricadas a base de materiales plásticos o polímeros artificiales, actuando en su mayoría como barreras mecánicas y en otras, como barreras químicas. Las más usuales son aquellas fabricadas a base de PVC en variados espesores (0.8mm hasta más de 1.0mm) o las capas de lana mineral

bordes y por todas las proyecciones habidas dentro de la techumbre, como chimeneas o ductos de ventilación, para un mayor control y protección. Existen productos que cumplen tanto con la función de impermeabilizar como la de inhibir raices.

microperforada con fibras de polietileno. El PVC es atractivo pues es económico, tiene una buena duración y larga vida útil, es resistente mecánicamente a altas presiones y además reduce el riesgo de posibles filtraciones (Scholz-Barth, 2001). Sin embargo, este material es actualmente cuestionado por su proceso de fabricación de alto nivel contaminante y por tanto en ciertos proyectos donde las cubiertas verdes representan un activo ecológico (para una certificación ambiental, por ejemplo) son sustituidos por otros productos a base de polietileno, polipropileno u otros similares.

Fig. n° 26. Impacto de las raíces en la impermeabilización.

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6.5. Capa de drenaje

Es uno de los componentes esenciales de una cubierta verde. Su función principal es mantener el sustrato o medio de crecimiento en condiciones hídricas estables,

emplazamiento. Aunque no es recomendable, en situaciones de cubiertas con fuerte pendiente con cubiertas verdes poco profundas, vegetación resistente o sustratos absorbentes, las capas

asegurando un depósito de agua acumulada por lluvia y riego y removiendo los excesos o desbordamientos lo más rápido posible para prevenir su saturación.

drenantes pueden ser eliminadas o reemplazadas por capas filtrantes-absorbentes.

Es una especie de panel “sándwich”, fabricado usualmente en base a un plástico de alta resistencia y de muy bajo peso (poliestileno, polietileno, polipropileno), con un diseño con valles y crestas. Los valles o recipientes se encargan de asegurar el depósito de agua y las crestas o topes presentan perforaciones que permiten la evacuación de los excesos hacia la parte inferior, donde escurre por pendiente hacia el desagüe o hacia sistemas que la recuperan o recirculan. Existen distintas alturas de capas drenantes, cada cual asegurando distintos niveles de agua, que fluctúan entre 1 cm como mínimo a 10 cms para cubiertas intensivas de alta retención de humedad. La elección de la más adecuada pasa necesariamente por el cálculo de necesidades hídricas de la vegetación a instalar, considerando la disponibilidad y forma de riego, la composición del sustrato y las condiciones ambientales del

44

Fig. n° 27. Capa drenante

Fig. n° 28. Capa drenante con capas filtrantes arriba y abajo.

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6.6. Capa filtrante

Su función es mantener en su

lugar al sustrato o medio de crecimiento evitando que cualquier partícula, como residuos de las plantas o finos granos de tierra, penetren hacia componentes inferiores, permitiendo que el aire y el agua fluyan entre las capas, impidiendo que se atasquen los orificios de la capa de drenaje y en general, manteniendo el sistema limpio. Normalmente se fabrican a base de telas sintéticas, comúnmente conocidas como capas geotextiles, compuestas a base de fibras sintéticas no tejidas como lana mineral, lana sintética, fibra de vidrio o polipropileno, entre otros con densidades promedio entre 200 gr/m2 y 500 gr/m2 , resistencia a la perforación de 0,5 kN.

6.7. Sustrato

El sustrato es el componente que

proporciona el medio de crecimiento al material vegetal. Sus funciones son proporcionar un soporte mecánico que actúe de anclaje para las plantas, absorber y retener el agua y nutrientes, generar las condiciones de drenaje adecuadas, y mantener un volumen constante y estable durante el tiempo. Esto se logra por materiales minerales granulados, tales como grava, arena de grano grueso o musgo, que absorben agua, dejan poros abiertos y se mezclan con finas partículas en las cuales el agua se puede aferrar. El sustrato debe ser un compuesto entre un alto contenido de sustancias minerales y un bajo contendido de sustancias orgánicas, ordenadas en diferentes subcapas. La subcapa de soporte es aquella formada fundamentalmente por material orgánico rico en nutrientes, ya que es donde se realiza toda la proliferación de raíces. Sobre esta va la subcapa de protección de humedad, formada por minerales porosos inertes capaces de retener el agua utilizada por las plantas. En total, el sustrato de una cubierta intensiva debe

Fig. n° 29. Capa filtrante

tener entre un 6% y 8% de sustancias orgánicas y una cubierta extensiva un máximo de 4%. Un contenido demasiado alto de sustancias orgánicas,

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hará que la subcapa de soporte de la vegetación deba rellenarse a menudo debido a la compactación. Un buen sustrato debe comprender, en estado seco, un 30-40% de sustrato físico real y 60-70% de poros para asegurar la capacidad de retención de humedad y la aireación de las raíces de las plantas (Hitchmough, 1994). En estado de saturación de agua, el volumen de aire contenido en las diferentes capas, no podría ser menos del 20%. La tierra típica de los jardines de viviendas o tierra vegetal, normalmente no es adecuada, ya que tiene un peso muy alto y es demasiado fértil. La alta fertilidad no es lo más deseado, porque fomenta el crecimiento vigoroso y exuberante del sustrato y es susceptible a un stress medioambiental, ya sea por

por lo que igualmente deben ser utilizadas en menor proporción. Otros materiales usados son la piedra pómez (de muy bajo peso), vermiculita (muy baja retención de agua), lana mineral, o materiales reciclados como ladrillos de arcilla picados o concreto molido. La mayoría de los sustratos comerciales están basados en componentes minerales inorgánicos unitarios o combinados con agregados artificiales de bajo peso que dan volumen y proporcionan cavidades para retener la humedad. Los pesos promedios de los materiales usados fluctúan entre los 100 kg/m3 aprox de la vermiculita y los 1.500 kg/m3 de la arena, ambas en peso seco.

fríos extremos o por sequías.

Sustrato

Peso seco

Peso húmedo

La arcilla tiene una alta capacidad para mantener la humedad y para entregar una superficie que atrae y mantiene los nutrientes dentro de la tierra, pero tiende atascar las capas de drenaje y los elementos de filtro. Por lo tanto, la arcilla sólo debe estar presente en pequeñas porciones dentro del sustrato.

Tierra negra

1300,00

1600,00

Turba

154,28

165,53

Humus

568,00

1330,00

Laja

122,00

Perlita

104,46

520,71

Vermiculita

100,45

120,53

 Arena

1446,42

1928,56

Compost (variable)

240,00

550,00

Las materias orgánicas, como el abono, tienen buena retención de agua y disponibilidad de nutrientes, pero tienden a oxidarse con el tiempo,

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kg/m3

kg/m3

Tabla 4. Materiales que utilizados como base para el sustrato de las cubiertas verdes.

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El espesor del sustrato está directamente relacionado con el tipo de vegetación que soportará. Para cubiertas verdes extensivas fluctúan, generalmente, entre los 5 y 10 cms, con un mínimo de 3 cms para especies muy pequeñas tipo sedum. Las cubiertas semi-intensivas e intensivas tienen sustratos de espesores entre 10 cms y 60 cms

 A pesar de que los materiales utilizados para los componentes de una cubierta verde alrededor sean prácticamente los mismos alrededor del mundo, las especies vegetales elegidas van a depender muy fuertemente de las condiciones climáticas específicas de la ubicación. 6.8. Vegetación

El asoleamiento, las temperaturas medias, la oscilación climática, la salinidad del aire, la dirección y velocidad del viento, el tipo, cantidad y distribución de las precipitaciones, la altura de la cubierta verde, Materiales

Observaciones

Minerales naturales  Arena

Si el drenaje es pobre puede ocasionar falta de poros vacíos y saturación del sustrato.

Piedras pómez

De bajo peso y valioso si se encuentran en la zona.

Gravilla

Relativamente pesada.

Minerales artificiales Vermiculita

Muy livianas, pero no tiene capacidad para retener agua y nutrientes. También se puede desintegrar con el tiempo.

Gránulos de arcilla expandida

Livianas, producen una gran cantidad de poros debido a su tamaño. Absorben agua.

Lana mineral

Muy livianas, pero poseen cero capacidad de mantener nutrientes.

Materiales reciclables Ladrillos de arcilla picados

Estables y uniformes, con algo de retención de humedad y de nutrientes. Los ladrillos picados pueden contener partículas de cemento, lo que eleva los niveles de pH del sustrato.

Concreto molido

Baja retención de humedad y disponibilidad de nutrientes. Sin embargo, es bastante económico.

Tabla 5. Tabla de pesos de diferentes sustratos.

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la altura de los edificios colindantes, la contaminación atmosférica o la exposición a gases tóxicos, son sólo algunos de los factores externos a considerar para la determinación de qué plantas

En general, para seleccionar las especies vegetales se deben considerar como mínimo lo siguiente: 

utilizar y dónde. 

En general, las plantas seleccionadas tienen que ser capaces de sobrevivir a condiciones de sequía, períodos breves de sobresaturación de agua (inundaciones), gran oscilación térmica diaria, vientos agresivos, falta o exceso de asoleamiento, falta o exceso de sombra, condiciones inadecuadas de iluminación, sobre demanda de uso y carga de la cubierta.

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En respuesta a eso, las plantas no sólo deben sobrevivir, sino además, tener alta capacidad regenerativa y florecer siempre, tener un crecimiento horizontal predominante (para conseguir el efecto tapizante de la superficie) y tener enraizamiento poco profundo y no punzonante. Por su parte, las plantas en sí mismas requirieren como condiciones básicas de subsistencia de luz necesaria para una adecuada fotosíntesis, temperaturas críticas no extremas (temperaturas cardinales) humedad, oxígeno (tanto a nivel atmosférico como a nivel de raíces) y un sustrato donde sostenerse mecánicamente.

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Definición del uso previsto para el área de cubierta  Análisis de las características climatológicas de la zona Inventario de las comunidades vegetales locales Capacidad de integración en el espacio de la techumbre Resistencia a plagas y enfermedades Poder de penetración de las raíces Capacidad de captar agua Demanda de elementos nutrientes Necesidades de poda y cuidados posteriores Necesidades especiales de plantación Cualidades expresivas de la floración (color, temporada, etc…) Disponibilidad en el mercado

Existe una tendencia a pensar que el rango de plantas posibles a utilizar sobre una cubierta verde es bastante limitado. El problema no es que no existan grandes variedades de plantas, sino que se debe en parte a una necesidad, ya que la mayoría de las cubiertas verdes se encuentran en condiciones climáticas bastante precarias, donde solamente un grupo específico de plantas va a poder sobrevivir.

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Profundidad requerida para el sustrato (cm)

Retención de agua (promedio anual) (100% del total de aguas caídas)

Césped y musgo

2a6

40 a 45%

Plantas sedum herbáceas tipo musgo

6 a 10

50%

Plantas sedum herbáceas tipo cesped

10 a 15

55%

Plantas herbáceas tipo césped

15 a 20

60%

Tipos de cubiertas verdes y vegetación Cubiertas verdes extensivas

Cubiertas verdes semi-intensivas Plantas herbáceas

12 a 35

 Arbustos salvajes

12 a 50

Sotos y arbustos

15 a 50

 Arbustos

20 a 100

Cubiertas verdes intensivas Césped

15 a 35

 Arbustos pequeños

15 a 40

 Arbustos medianos

20 a 50

 Arbustos altos

35 a 50

Grandes matas y pequeños árboles

60 a 125

 Árboles medianos

100 a 200

 Árboles grandes

150 a 200

La retención del agua para las cubiertas verdes semi-intensivas e intensivas dependerá de la cobertura del área. Para las cubiertas intensivas la retención, va a ser mayor que para las cubiertas extensivas y hasta el 90% o más.

Tabla 6. Profundidad del sustrato requerida para varios tipos de vegetación sobre los diferentes tipos de cubiertas verdes y su porcentaje anual de retención de aguas lluvias.

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Las especies del género sedum reinan en el mundo de las cubiertas verdes, ya que poseen propiedades de resistencia y adaptación muy adecuadas. Se trata de plantas pequeñas (entre 20-25 cms de altura o

Los árboles y arbustos requieren consideraciones especiales pues son más pesados, más altos, de raíces más profundas y mayor caída de hojas, por lo que sólo son adecuados para los sistemas de

hasta 50cms en las semiarbustivas), de flores pequeñas y colores intensos, de rápida y fértil reproducción, resistentes al humno, heladas y viento, resistentes a condiciones de sequías y con raíces poco profundas. Esto último es, en realidad, una combinación poco frecuente, ya que muchas de las plantas de climas secos son capaces de crecer gracias a que poseen raíces muy profundas. Las sedum, en cambio, lo pueden hacer gracias que tienen hojas carnosas donde almacenan agua.  Aunque algunas plantas son naturalmente más tolerantes a las sequías que otras, ninguna planta puede sobrevivir completamente seca. Las plantas

cubiertas intensivos, que poseen sustratos de mayor espesor que los de las cubiertas extensivas. En general, en una cubierta intensiva la altura de los árboles no debiera superar razonablemente los 3.0 a 4.5 metros si las condiciones estructurales del edificio lo permiten, evitando árboles con raíces invasoras (álamos, sauces, gomeros, ficus, acacias, tilos y otros). En estos casos, lo mas usual es, en vez de crear un sustrato homogéneo de gran profundidad, usar contenedores de mayor volumen (a modo de maceteros sin fondo) o elevar el nivel del sustrato en determinados puntos de plantación.

herbáceas son capaces de retener agua entre un 80 a un 90 %, y las plantas arboladas cerca de un 50% de agua. Generalmente las cubiertas verdes extensivas utilizan una mezcla de herbáceas perennes, musgos, sedums, sempervivums, festucas, lirios, flores silvestres, cubresuelos, plantas suculentas, cactus, césped y plantas nativas de zonas secas, tundras y precordillera. En una cubierta verde intensiva, con pocas excepciones, las opciones son ilimitadas.

50

Fig. n° 30 Plugs precultivados para transplante.

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6.9.

Capas

opcionales

Dependiendo de las

particularidades específicas de cada caso pueden incluirse una serie de otras capas opcionales en respuesta a requerimientos específicos. Las más recurrentes son las capas de aislación térmica, capas protectoras y capas de retención de humedad.

por humedad y estar perforada para permitir el traspaso de agua.

Las capas de aislación térmica se aplican generalmente en techumbres existentes o en proyectos de reconstrucción que requieren mejoramiento de las condiciones de acondicionamiento interior. Igualmente son usadas en zonas de climas fríos o para evitar que el agua almacenada en las capas superiores del sistema de

La capa de protección entrega resguardo adicional a la impermeabilización de la cubierta y a la membrana inhibidora de raíces. Se utilizan con vegetaciones agresivas químicamente, con raíces profundas o cuando el propio diseño de cubierta sugiere riesgo en la construcción o instalación de las membranas anteriores. Generalmente estas protecciones no tienen un peso menor a 300 g/m2. Son imprescindibles en situaciones donde el riesgo de punzonamiento es alto (por ejemplo cubiertas verdes que serán mantenidas regularmente por

cubierta verde quede en contacto con la losa y extraiga calor en el invierno. Puede utilizarse poliuretano, lana mineral de alta densidad,

jardineros tradicionales). La capa de protección puede emplearse también como separación de materiales químicos incompatibles entre sí.

poliestireno expandido, y en general, cualquier material de densidad media cuya resistencia a la tracción sea compatible con las sobrecargas previstas. La ubicación tradicional para la aislación

Las capas retenedoras de humedad se utilizan en zonas secas, con plantas de mayor nivel de humedad o en situaciones donde es imposible

es inmediatamente debajo de la membrana impermeabilizante (por encima del soporte estructural), pero también puede ser colocada en niveles superiores (capa con aislación invertida) pero

utilizar mayor espesor de sustrato. Son sustancias porosas que permiten almacenar agua y crear un ambiente propicio para el cultivo de nutrientes.

tomando las consideraciones para permitir los procesos de difusión de humedad. En este último caso las aislación debe ser resistentes al deterioro

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El funcionamiento del sistema se basa principalmente en el reaprovechamiento y absorción de las aguas lluvias o sistemas de regadío. El agua empapa el sustrato, que actúa como una esponja que absorbe toda el agua posible para su futura reutilización en estado húmedo. Luego, el agua filtrada por el sustrato atraviesa la capa filtrante y llega a la capa drenante. Aquí queda almacenada parte del agua y los excesos escurren los orificios 6.10. Ciclo del agua

que están en las crestas en sus concavidades superiores. El agua escurre por gravedad hacia drenajes horizontales y verticales, donde puede ser desviada a la red de aguas lluvias del edificio o recirculada hacia la misma cubierta. En cubiertas de climas secos o expuestas a situaciones agresivas puede incluirse una manta retenedora de humedad entre la capa drenante y la capa impermeabilizante, que se empape y retenga el agua para retardar el proceso de escurrimiento. Siguiendo el ciclo natural, el agua retenida en el sustrato, en las cavidades de capa drenante y en la manta retenedora de humedad se va evaporando, humedeciendo y oxigenando el sustrato para nutrir las plantas. Fig. N° 31. Ciclo del agua. 1. Retención de agua. 2. Drenaje adecuado. 3. Oxigenación y humidificación.

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Las necesidades de irrigación son altamente variables y dependen fundamentalmente del tipo de vegetación, cantidad y calidad del sustrato y clima. 6.11. Sistema de irrigación

Existen cinco grandes métodos de irrigación automática para cubiertas verdes:



Por inundación o sistemas “standing-water”, a través de una capa de agua constante en la base del sistema. Son sistemas auto-regulados y que se estabilizan naturalmente con las necesidades de las plantas, pero que requieren de mecanismos de control y mantención mayores. Siempre deben ir asociados a mantas detectoras de filtraciones para prevenir daños.



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

Por rocío de superficie, a través de válvulas pulverizadoras conectadas a la red, en una instalación similar a un jardín doméstico. Por goteo superficial, a través de ductería microperforadas en la superficie del sustrato que liberan agua en periodos predefinidos,

Otros sistemas menos frecuentes son por exhudación, por evaporación superficial y por inundación superficial.

evitando las horas calurosas para impedir la evaporación directa. Por goteo interno, a través de ductería microperforadas en el interior del sustrato que liberan pequeñas y constantes cantidades de agua directamente a las raíces. Por capilaridad, a través de mantas capilares o ductería que distribuyan agua y la liberen por poros en la base del sustrato, subiendo luego por capilaridad ascendente. Solo pueden ser usados en sistemas de baja profundidad, 20 cms o menos.

Fig. n° 32. Sistema de irrigación por goteo superficial de la cubierta verde del Ayuntamiento de Chicago.

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7. Consideraciones generales de diseño

Al momento de diseñar una cubierta verde lo principal es definir con precisión cual es el objetivo principal y función principal que se le pretende dar. Una cubierta verde puede ser diseñada para retener las aguas lluvias, para crear una terraza vegetada habitable, para cultivar hierbas medicinales, para homogeneizar el edificio con su entorno, para entregar aislación térmica al interior, para entregar cualidades

7.2. Factores críticos

expresivas al edificio, para reducir la temperatura superficial o humectar el ambiente, para mejorar la calidad estética de una techumbre o incluso para simplemente cumplir con las exigencias de cierta

7.3. Microclima

evaluación ambiental.

ascendentes, humedad y polución urbana ambiental son sólo de algunos de los factores que afectan la adaptación de la vegetación.

7.1. Objetivos de diseño

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Fundamentalmente, son:

Microclima: temperaturas, asoleamiento y viento Sobrecarga estructural admisible Pendiente y geometría de la cubierta Impermeabilización y drenaje Mantenimiento y accesibilidad Costo

Una cubierta posee un microclima específico. La ubicación, orientación, asoleamiento, vientos predominantes, lluvia, sombras urbanas, temperaturas superficiales, corrientes convectivas

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Uno de los factores microclimáticos más relevantes es el levantamiento del viento sobre toda techumbre, tanto en dirección, velocidad y distribución. Por lo general, las presiones varían a través de toda la superficie de la cubierta, siendo relativamente menor en el centro y altamente intensas en los bordes y costados. Las cajas de ascensores u otros

desérticas o utilizar sistemas de irrigación constantes. Un caso similar es el ocurrido en cubiertas verdes que tienen vacíos o patios calientes, donde el aire tibio del interior del edificio puede ocasionar los mismos efectos.

volúmenes crean también zonas de presiones positivas por el frente y negativas por atrás. Distintos componentes de las cubiertas verdes son

contaminantes o naturales agresivas, puede darse la condición de viento ácido y/o viento salino, los cuales dependiendo de su nivel de agresión, pueden ser brutalmente afectantes e impedir el desarrollo

vulnerables frente al viento. La impermeabilización expuesta puede verse afectada tanto por grietas causadas por la erosión constante, o por

adecuado de vegetación. En estos casos es recomendable usar especies altamente resistentes, o considerar barreras mecánicas (por ej.,

desplazamientos si no está correctamente afianzada. La vegetación, en general, igualmente se ve afectada por la acción constante del viento, especialmente en aquellas de hojas y tallos más

promontorios de material inerte liviano).

débiles. En estos casos se recomienda utilizar franjas de grava, gravilla o pavimento en los bordes o en las zonas de mayor afección, impidiendo tanto el daño a la membrana como a las plantas.

principales en la determinación de la viabilidad y costo de implementación de una cubierta verde. Si ésta es parte del diseño inicial del edificio, la carga adicional se puede acomodar fácilmente y por un costo relativamente menor. Sin embargo, si una

En cubiertas verdes cercanas a cañones urbanos o en bordes de fachadas calientes pueden originarse corrientes convectivas ascendentes de vientos cálidos, que naturalmente producirán una sequedad

cubierta verde se quiere instalar en un edificio existente, el diseño estará bastante más limitado y las necesidades de refuerzo serán invasivas y costosas.

Si la cubierta verde está ubicada cerca de fuentes

La sobrecarga adicional es uno de los factores 7.4.

Sobrecarga

estructural

admisible

mayor en las plantas expuestas. En estos casos se requieren especies apropiadas para zonas

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Para determinar el peso de la cubierta hay que considerar el tipo de sustrato y plantas a utilizar, el sistema(s) a utilizar para el almacenaje de agua, nivel de saturación, los tipos de capas o componentes y su materialidad, la sobrecarga de uso (si es cubierta verde habitable), por sobre las cargas tradicionales, como equipamientos existentes,

7.5. Pendiente y geometría de la cubierta

cargas de nieve o peso propio de la estructura.

drenaje, el escurrimiento interno de agua, las fatigas de humedad que se puedan producir en zonas depresivas.

Como datos básicos de predimensionamiento, la carga estándar adicional de una cubierta verde

En teoría, una cubierta verde se puede construir en una techumbre con cualquier pendiente o curvatura. Las limitaciones están dadas por el uso que se le va a dar al jardín, la facilidad de acceso, el resbalamiento del sustrato, la deformación geotrópica de las plantas, el nivel de retención de agua de la capa de

extensiva varía entre 80 a 150 kg/m2. La carga de una cubierta intensiva varía entre 300 a 1000 kg/m2, dependiendo de la profundidad y tipo de sustrato (nivel de retención de agua). En cubiertas superintensivas (cubiertas parques) este número no tiene límite. La sobrecarga puede ser disminuida con sustratos más livianos o con sistemas de irrigación y drenaje de ciclos más rápido, que eviten una acumulación de agua mayor. Igualmente, en techumbres no homogéneas puede diseñarse una cubierta verde

Fig. n° 33. En cubiertas inclinadas se pueden utilizar trozos de madera para sostener el sustrato

mixta, que considere zonas de mayor y menor sobrecarga, separadas e independientes entre si. En techumbres sin mucha capacidad estructural pueden utilizarse cubiertas superextensivas

verde está dada por el coeficiente de fricción de los materiales más resbaladizos y el ángulo de resbalamiento interno del sustrato. Considerando los materiales tradicionales, no sería apropiado diseñar

modulares, con un peso que puede variar entre los 30 a 140 kg/m2.

cubiertas verdes para pendientes mayores de 10° (18%). Considerando materiales granulados que

56

Normalmente la pendiente máxima de una cubierta

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tengan un estado de reposo con un ángulo de resbalamiento interno mayor, es posible construir cubiertas verdes con pendientes hasta 30º (58%), usando cintas, mallas, tirantes o durmientes de seguridad.

especialmente críticas, pues con el tiempo se constituyen en puntos de deterioro. En estos casos se recomienda reforzar la impermeabilización con mantas selladas por termofusión.

Uno de los

En todas las singularidades constructivas, tales como juntas de dilatación, juntas perimetrales,

puntos más sensibles es el riesgo técnico de filtraciones de una cubierta verde. Aunque el tipo de sustrato, vegetación y capa de drenaje pueden establecer diferencias, la estanqueidad de la

pasadas de ductos, chimeneas o similares, se recomienta interrumpir el sustrato - capa vegetal y dejar una banda de seguridad con material granulado de al menos 40 cms por todo el contorno.

cubierta dependerá esencialmente del tipo y calidad de impermeabilización y del diseño de los drenajes.

Normalmente las filtraciones ocurren por errores de diseño e instalación y no por fallas de materiales. Los problemas típicos son: inadecuadas

Las membranas impermeabilizantes se pueden aplicar como láminas pre-elaboradas, como las fabricadas a base de PVC, las betoníticas o de sustancias asfálticas, o como membranas líquidas,

protecciones frente a la acción mecánica y química de las raíces, esfuerzos mecánicos del edificio y degradación UV en zonas que quedan expuestas. Una medida adecuada es la instalación de un

como las fabricadas a base de poliuretano. En caso que la solución adoptada contenga algún material orgánico es crucial mantener una separación continua entre la membrana y la capa vegetal, puesto que será susceptible a la penetración de las

sistema electrónico de detección de filtraciones por debajo de la membrana impermeabilizante.

raíces y a la actividad microorgánica. Esto puede realizarse con una doble barrera inhibidora de raíces o con una barrera mecánica a base de polietileno.

en la cubierta. La falta de drenaje creará condiciones de sobresaturación o inundación que pueden causar la putrefacción y enfermedad de las raíces, como también superar el peso máximo de carga de la

Las irregularidades en la base de la cubierta, tales como pendientes, hondonadas y protuberancias son

techumbre.

7.6. Impermeabilización y drenajes

Sin embargo, una adecuada impermeabilización no implica que se puedan incurrir en excesos de agua

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Los sistemas de drenaje deben incluir canales, desagües/sumideros y pantallas o barreras. Los primeros transportan el agua desde toda la cubierta hacia los puntos de descarga, los segundos descargan el agua hacia el sistema de evacuación de aguas lluvias y los terceros protegen el sustrato de la erosión hídrica y evitan la obstrucción del

Toda cubierta verde accesible necesitará mantenimiento constante. Aunque hay especies más autónomas que otras, en general las plantas necesitan ser podadas, regadas, escardadas y replantadas en caso de que no se aclimaten o se enfermen. 7.7.

Mantenimiento

y

accesibilidad

sistema.  A fin de mantener el sistema limpio y funcional, en las proximidades de estos elementos debe

En general, los primeros dos años después de la instalación o construcción de una cubierta verde será el período más intenso de mantenimiento, ya

mantenerse una franja distanciadora de protección a base de materiales no orgánicos. Por lo general se utiliza tela filtrante en todo el sistema y una franja de

que hay que esperar y colaborar en que la vegetación se ajuste a las condiciones microclimáticas específicas de la cubierta.

grava y tela filtrante de 50 cm de ancho en los alrdedores de desagües y sumideros. Los desagües superficiales deben quedar siempre accesibles para su revisión y mantenimiento.

Normalmente las hierbas, musgos y plantas perennes nativas se adaptan de mejor forma, son más resistentes y no requieren de cuidados especiales. Plantas decorativas en cambio, las preferidas de los usuarios, son las más sensibles, inestables y requieren de una atención meticulosa y constante. Chequeos periódicos a la impermeabilización, limpieza de desagües y sumideros, mantención del sistema de irrigación y otros controles a los demás componentes de la cubierta serán también

Fig. n° 34. Sistema de drenaje con canal de hojalata.

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necesarios de realizar.

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En general para una cubierta verde extensiva se requiere una inspección cada 6 a 8 semanas, y en una cubierta intensiva cada 4 a 6 semanas. Para esto, es necesario contemplar pasillos técnicos por todas las áreas sensibles (bordes de la techumbre, las canaletas, los sumideros, chimeneas, claraboyas) que permitan realizar estas labores de mantenimiento, además de servir como elementos de delimitación. Estos pasillos se construyen con grava o gravilla sobre la capa drenante y capa

Fig. n° 35. Pasillos técnicos laterales

filtrante, con mallas retenedoras de sustrato, en anchos mínimos de 60 cms. Es relevante recordar que el diseño de estos pasillos no solo debe permitir el movimiento de personas, sino también el correcto y fácil desplazamiento de materiales y equipos, especialmente aquellos usados en jardinería. Un saco de sustrato artificial comercial tiene normalmente 30 kgs. de peso. Igualmente, no se debe olvidar que en caso que la cubierta permita el acceso a público debe cumplir las mismas exigencias normativas de toda terraza habitable, referidas a barandas, escaleras, cantidad de salidas de seguridad, acceso para discapacitados, dimensionamiento de vías de

Fig. n° 36. Pasillo para acceso a cámara de registro

escape, etc.

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7.8. Detalles constructivos típicos

1 Sustrato y vegetación 2 Capa filtrante tipo geotextil 3 Capa drenante 4 Membrana inhibidora raíces 5 Membrana impermeabilizante 6 Capa opcional de soporte 7 Aislación 8 Soporte estructural

1 Sustrato y vegetación 2 Capa filtrante tipo geotextil 3 Capa drenante 4 Membrana inhibidora raíces 5 Membrana impermeabilizante 6 Capa opcional de soporte 7 Aislación 8 Soporte estructural 9 Gravilla 10 Sello en caliente 11 Fijación 12 Membrana impermeabilizante 13 Forro cortagotera 22 Encastre y sello 24 Solerilla

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1 Sustrato y vegetación 2 Capa filtrante tipo geotextil 3 Capa drenante 4 Membrana inhibidora raíces 5 Membrana impermeabilizante 6 Capa opcional de soporte 7 Aislación térmica según necesidad 8 Soporte estructural 9 Gravilla 10 Sello en caliente 11 Fijación 12 Membrana impermeabilizante resistente a rayos UV 14 Fijación 15 Forro metálico 16 Listón de madera para anclaje 17 Fijación metálica 18 Sello 24 Solerilla

1 Sustrato y vegetación 2 Capa filtrante tipo geotextil 3 Capa drenante 4 Membrana inhibidora raíces 5 Membrana impermeabilizante 6 Capa opcional de soporte 7 Aislación térmica según necesidad 8 Soporte estructural 9 Gravilla 10 Sello en caliente 11 Fijación 12 Membrana impermeabilizante resistente a rayos UV 13 Forro cortagotera 14 Fijación 21 Tapamuro cerámico/madera 23 Loseta hormigón/cerámica

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1 Sustrato y vegetación 2 Capa filtrante tipo geotextil 3 Capa drenante 4 Membrana inhibidora raíces 5 Membrana impermeabilizante 6 Capa opcional de soporte 7 Aislación térmica según necesidad 8 Soporte estructural 9 Gravilla 10 Sello en caliente 11 Fijación 12 Membrana impermeabilizante resistente a rayos UV 16 Liston madera 19 Junta elástica 24 Solerilla

1 Sustrato y vegetación 2 Capa filtrante tipo geotextil 3 Capa drenante 4 Membrana inhibidora raíces 5 Membrana impermeabilizante 6 Capa opcional de soporte 7 Aislación térmica según necesidad 8 Soporte estructural 10 Sello en caliente 11 Fijación 16 Liston madera 25 Capa nivelación 26 Membrana impermeabilizante 27 Sello membrana 28 Junta elástica

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1 Sustrato y vegetación 2 Capa filtrante tipo geotextil 3 Capa drenante 4 Membrana inhibidora raíces 5 Membrana impermeabilizante 6 Capa opcional de soporte 7 Aislación térmica según necesidad 8 Soporte estructural 9 Gravilla 10 Sello en caliente 11 Fijación 20 Anillo compresión fijación

1 Sustrato y vegetación 2 Capa filtrante tipo geotextil 3 Capa drenante 4 Membrana inhibidora raíces 5 Membrana impermeabilizante 6 Capa opcional de soporte 7 Aislación térmica según necesidad 8 Soporte estructural 9 Gravilla 10 Sello en caliente 11 Fijación 12 Membrana impermeabilizante 13 Forro cortagoteras 14 Fijación impermeable 26 Lucarna

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1 Sustrato y vegetación 2 Capa filtrante tipo geotextil 3 Capa drenante 4 Membrana inhibidora raíces 5 Membrana impermeabilizante 6 Capa opcional de soporte 7 Aislación térmica según necesidad 8 Soporte estructural 9 Gravilla 26 Arqueta drenante 27 Sumidero 28 Rejilla protección

1 Sustrato y vegetación 2 Capa filtrante tipo geotextil 3 Capa drenante 4 Membrana inhibidora raíces 5 Membrana impermeabilizante 6 Capa opcional de soporte 7 Aislación térmica según necesidad 8 Soporte estructural 9 Gravilla 10 Sello en caliente 11 Fijación 12 Membrana impermeabilizante expuesta resistente a rayos UV 13 Forro cortagoteras 14 Fijación impermeable 15 Forro metálico 16 Durmiente madera

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8. Casos de estudio

 Arquitectos

Renzo Piano

Paisajista

SWA Group

Construcción

2008

Ubicado en pleno Golden Gate Park de San Francisco, la Academia de Ciencias de California alberga la cubierta verde más grande sobre un museo en el mundo. Con más de 10.000 m2 de material vegetal plantado y 18.300 m2 totales, le concede a la Academia la posibilidad de desarrollar investigación educativa de forma innovadora y eficiente, al tiempo que constituye un corredor

Objetivos

Educativos

ecológico dentro de la biodiversidad de la ciudad.

Superficie

18.300 m2.

Tipología

Extensiva

California Academy of Sciences

Ubicación

San Francisco, California

El hábitat natural perdido por la creciente expansión urbana es devuelto a la ciudad por medio de la diversidad y cantidad de especies nativas y vida animal asociada. De hecho, la cubierta verde constituye la mayor área concentrada de plantas

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silvestres nativas dentro de la ciudad de San Francisco. La cubierta tiene cuatro domos ondulados como resultado de una analogía de la sinuosidad de las colinas y topografía de San Francisco, lo que hizo del proyecto de la cubierta verde un gran desafío

 Adicionalmente, se espera que la masa térmica, la humedad superficial y la aislación de la cubierta mantengan el interior del edificio un promedio de 10 grados Celsius más fresco que si tuviera una cubierta convencional, transformando esto en ahorros energéticos significativos para el edificio, actualmente investigados por especialistas.

para sus diseñadores. La clave fue la utilización de módulos precultivados biodegradables y reforzados de 20 cms de espesor que permiten la retención del agua, junto con mantener un sustrato firme para el

La cubierta puede llegar a retener hasta 7,5 millones de litros de agua lluvia, evitando que un 70% del agua caída sobre la cubierta se convierta en

cultivo para las plantas. Los domos de la cubierta actúan como un sistema

escorrentía urbana. Esta agua retenida es almacenada en recipientes ubicados en el primer nivel y reutilizada para la irrigación de la cubierta.

natural de ventilación y enfriamiento. El aire fresco, enfriado por la superficie vegetal, es direccionado hacia la plaza de acceso por medio de tragaluces en la cubierta permitiendo que penetre naturalmente en

La cubierta verde en conjunto con otros sistemas sustentables y de ahorro energético, pueden concederle al proyecto certificación LEED® Silver,

el edificio, sin necesidad de sistemas mecánicos.

para proyectos de espacios públicos.

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California Academy of Sciences, San Francisco, Renzo Piano

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Chicago City Hall Chicago, EEUU William McDonough & Partners

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Chicago City Hall

Ubicación

Chicago, Washington;

 Arquitecto

William McDonough & Partners

 Año edificio

1905

 Año c. verde

2001

Superficie

38,800 m2

Objetivos

Investigación medioambiental

Tipología

Intensiva, accesible

El proyecto para transformar la cubierta del Chicago City Hall (CDF) fue uno de tres primeros proyectos experimentales nacionales patrocinados por los E.E.U.U para estudiar la eficacia de las tecnologías de cubiertas verdes. Este proyecto pionero ha obtenido varios premios, como el de la Sociedad de  Arquitectos Paisajistas en el año 2002 y el premio “American Society of Landscape Architects 2002 Professional Merit Award”. Ubicado en el centro de Chicago, el ayuntamiento es una de las estructuras más visibles y reconocidas de la ciudad. Aunque la cubierta por lo general no es

accesible al público, sí lo es visualmente para más de 33 edificios más altos en el área. La forma del diseño esta pensada para ser vista desde tal cantidad de vistas privilegiadas. Completada su construcción en el año 2001, El principal propósito del proyecto fue proporcionar una demostración de cubierta verde que sirva para facilitar la investigación y alcance educativo. El diseño permitió conocer e investigar diferentes tipologías de sistemas, beneficios térmicos, reducción acústica, de retención de aguas lluvias y resistencia de los tipos de plantas utilizadas, entre otros. Se ensayaron tipologías extensivas, semiintensivas e intensivas. El sustrato, por lo tanto, varía entre los 10 cms hasta los 46 cms de espesor. Se ensayaron también distintos tipos de capas de drenajes y sobre 100 especies distintas de plantas, incluyendo varios tipos de pastos y céspedes nativos, plantas perennes y céspedes exclusivamente decorativos y dos variedades de arbustos. Las plantas son organizadas según el color de su flor, es así como bandas de un intenso color floral son segregadas por franjas semejantes de céspedes. Algunos de los resultados conocidos, son una reducción de hasta 30% de los sistemas de aire acondicionado y calefacción, aislación acústica en 40 dB promedio y una reducción importante de la escorrentía superficial.

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Mirador del Alto

Ficha técnica Ubicación Construcción  Arquitecto Paisajista

Centro Comercial Alto Condes, Santiago, Chile

Las

2008  Alemparte y Barreda ArquitectosS.  Alemparte, E. Barreda, M. Wedeles e Y. Besançon. Michael Tunte K. & Associates

Consultora

Watt International

Objetivos

Medioambientales y estéticos.

Tipología

Intensiva

Este proyecto corresponde al reacondiconamiento de la terraza superior de un edificio de estacionamientos en un centro comercial para convertirlo en un espacio peatonal comercial, con grandes jardineras e incluso especies de gran tamaño y exigencias técnicas como palmeras. Michael Tunte asegura que la inspiración para el diseño paisajístico del Mirador del Alto proviene directamente de la ubicación del proyecto y las vistas a “los cerros y cadenas montañosas, que generan interesantes formas geográficas y una

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trama única de flujos de agua”. El proyecto responde a estas condicionantes naturales del emplazamiento a gran altura con espacios abiertos a las vistas hacia la Cordillera de Los Andes, el despliegue de la precordillera y de fondo todo el valle urbano de Santiago. Al mismo tiempo explota el sentido de apertura y encuentro con la comunidad a través de un trabajo en varios niveles y el uso de palmeras que son visibles desde la calle. El proyecto es una serie de espacios exteriores de formas sinuosas, con mobiliario y la presencia continua de agua de un extremo al otro. Para el diseño del pavimento se utilizó una trama de líneas simples que otorgan ritmo al espacio, le da unidad a lo largo de todo el proyecto, y desde un papel secundario, establece una base desde la cual emergen el resto de los elementos. Las jardineras son los elementos que definen el carácter sinuoso del espacio, limitan las aéreas con vegetación, los elementos de agua y además proveen espacio para sentarse o descansar. La vegetación se plantea en dos niveles. A baja altura se define un contraste de texturas y colores, intensificado por el cambio según las estaciones. En el nivel más alto de vegetación se incorporaron palmeras, del mayor tamaño posible permitido por los límites estructurales del proyecto. Estas palmeras

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ayudan a definir el espacio además de proveer sombra y un sentido de escala. Existen también varios puntos relevantes a lo largo de este espacio como el “escenario central” el cual está diseñado para proveer un lugar de entretenimiento, contando con la flexibilidad necesaria para eventos especiales como desfiles de moda u otras variadas actividades de concentración de público. Dado que las cubiertas verdes se limitaron en áreas pequeñas, a modo de jardineras, la sobrecarga estructural de este proyecto es baja, repartiendo y minimizando el peso sobre la losa. Los demás elementos paisajísticos pesados, como el caso de las palmeras Phoenix que pueden pesar hasta 10 toneladas cada una, sólo se ubicaron sobre pilares estructurales, concentrando la carga en puntos de fácil refuerzo.

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Mirador del Alto, Santiago, Chile. Michael Tunte and Asoc

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B Braun Chile, Santiago, Chile, Justiniano y Meyer Ar quitectos

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B Braun Medical Chile

propio, casi urbano. Es decir, salir a la interperie es parte del programa, mientras que hacia el exterior todo el proyecto se presenta como una unidad cerrada, pero expresiva de su actividad.

Ficha técnica Ubicación

Santiago, Chile

Construcción

2005-2006

Superficie

7.500 m2

 Arquitecto

Justiniano & Meyer Arquitectos

Objetivos

Medioambientales y estéticos.

Tipología

Extensiva

 Al ponernos a proyectar una Planta para producción de alimentos médicos, tomamos debida cuenta de que la limpieza y el orden debían ser realmente expresadas como parte del programa. La Planta de Producción está desarrollada en dos pisos y una Torre Principal, cuya dimensión la establece como un hito en un entorno industrial. Frente a la anónima vastedad del barrio industrial circundante, hicimos del indispensable acceso vehicular único, una calle interior desde la que se accede a los diferentes edificios, creando un entorno

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Planta que se suma a la casa Matriz de B Braun, Diseñada por James Stirling en Melsungen,  Alemania. El casino concebido como una unidad autónoma dentro del conjunto, busca entregar a los trabajadores la pausa y ser un oasis dentro de la densidad productiva y constructiva del programa industrial. Su emplazamiento y partido, con claro rol articulador, permite resolver la esquina más compleja del terreno, proyectándose desde el como una "loma verde acuñada", bajo la cual cobijar el encuentro y la distensión.

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Costanera Center

Ubicación

Santiago, Chile

Construcción

2008-2010

Superficie

 Arquitecto  Arquitecto torre 2

17.000 m2  Alemparte Barreda y Asociados  Arquitectos, S. Alemparte, E. Barreda, M. Wedeles e Y. Besançon Pelli Clarke Pelli

Paisajista

Michael Tunte K. & associates

Objetivos

Medioambientales y estéticos.

Tipología

Extensiva e Intensiva

El diseño de las cubiertas verdes del proyecto Costanera Center persigue el fusionar de manera

Debido a que en Santiago la lluvia se concentra en una época del año, el diseño de las cubiertas verdes incorpora sistemas de retención de agua como herramienta para el aprovechamiento del recurso hídrico dentro del sistema. De esta forma la mantención de la cubierta se ve reducida a un máximo, considerando siempre un nivel básico necesario. En cuanto a la vegetación, se optó por utilizar especies autóctonas, para una mayor adaptación al tipo de clima local El proyecto integra dos tipos de cubiertas verdes, una extensiva con 10 cm de espesor de sustrato y un peso saturado de aproximadamente 190 kg/m2, y

sutil y armoniosa las distintas áreas del nivel de la cubierta, para responder correctamente a las diferentes torres que conforman el proyecto, así  como al entorno circundante en el cual se emplaza.

otra intensiva con aproximadamente 30 cm de sustrato y un peso de 450 kg/m2. Para ambos tipos de cubierta verde, se utilizan las mismas capas y componentes, variando principalmente en el espesor del sustrato y el tipo de vegetación utilizada. El

Para esto se estudiaron los sistemas naturales de los alrededores de Santiago, como fuente de inspiración para las formas utilizadas, llegando a un diseño

conjunto de capas utilizadas actúan como un sistema completo de cubiertas verdes, funcionando de forma interrelacionada, lo que requiere de una cuidadosa instalación y mantención de cada una de

atractivo, funcional y respetuoso con su entorno y lugar donde se emplaza.

ellas.

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En el caso de Costanera Center, el manejo de aguas lluvias es un tema fundamental, por lo que se le dio gran importancia al diseño de ambos tipos de cubierta verde para obtener una mayor absorción de éstas. la cubierta verde extensiva considera una absorción de aproximadamente 42 mm de lluvia, mientras que las intensivas consideran un absorción

evacuadas por el sistema municipal, reduciendo considerablemente la cantidad de agua necesaria para el riego.

de aproximadamente 120 mm de agua lluvia. De esta forma se minimiza, e incluso eliminan, las aguas lluvias que salen fuera del sitio y que deben ser

considerable, principalmente por ayudar a reducir los contaminantes presentes en la ciudad.

El proyecto Costanera Center al entregar más de 17.000m2 de vegetación a la ciudad de Santiago, constituye una ayuda medioambiental y ecológica

1. Losa armada 2. Acondicionador de superficie 3. Membrana 4. Capa de protección de la membrana 5. Barrera anti Raíces 6. Aislación rígida 7. Capa de drenaje 8. Malla de retención de humedad 9. Sistema de fijación de sustrato 10. Capa de retención de agua 11. Filtro de sistema geotextil 12. Sustrato de vegetación 13. Malla de control de erosión 14. Vegetación 15. Vegetación con pendiente 16. Pedestal de pavimento 17. Pastelones prefabricados 18. Muro de Contención 19. Placa de piedra u hormigón prefabricado

Fig. n° 37: Despiece Cubierta Verde Costanera Center. Sistema intensivo. (M.Tunte and Asoc)

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Referencias y créditos

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Créditos de figuras

Fig. 01 Gentileza Sika S.A. Chile. Fig. 02 Elaboración propia Fig. 03 Elaboración propia, basado en Jahn, 2009 Fig. 04 Elaboración propia Fig. 05 Gentileza Bruno Giliberto Fig. 06 Elaboración propia Fig. 07 Gentileza Sika S.A. Chile. Fig. 08 Gentileza Stone Kohn McQuire Vogt Arch. Fig. 09 Elaboración propia en base a Neufert (2004). Fig. 10 Elaboración propia en base a Neufert (2004). Fig. 11 Elaboración propia en base a Neufert (2004). Fig. 12 Elaboración propia en base a Neufert (2004). Fig. 13 Elaboración propia Fig. 14 Adaptada de www.urbanheatislands.com Fig. 15 Romero et al, 2003. Fig. 16 Elaboración propia en base a Neufert (2004). Fig. 17 Elaboración propia en base a Neufert (2004). Fig. 18 Elaboración propia Fig. 19 Elaboración propia Fig. 20 Elaboración propia Fig. 21 Elaboración propia Fig. 22 Elaboración propia Fig. 23 greengridroofs.com Fig. 24 Elaboración propia Fig. 25 Gentileza Sika S.A. Chile. Fig. 26.Gentileza Sika S.A. Chile. Fig. 27 Gentileza Esteban Undurraga Fig. 28 Gentileza Esteban Undurraga Fig. 29 infojardin.com Fig. 30 greenroofplants.com Fig. 31 Elaboración propia en base a VICOM S.A. Fig. 32 Gentileza Sika S.A. Chile. Fig. 33 Elaboración propia Fig. 34 Elaboración propia Fig. 35 Elaboración propia Fig. 36 Gentileza Sika S.A. Chile. Fig. 37 Gentileza Michael Tunte Assoc.

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Universidad de Chile – Facultad de Arquitectura y Urbanismo – Departamento Ciencias de la Construcción

Detalles constructivos

Elaboración propia adaptados de “Greenroofs Handbook” Sika – SARNAFIL. Tablas

Tabla 1. Adaptada de Dunnett y Kingsbury (2004) Tabla 2. Adaptada de Dunnett y Kingsbury (2004) Tabla 3. Adaptado de Peck et al. (1999) Tabla 4. Adaptada de Dimes et al. (1997) Tabla 5. Adaptada de Dunnett y Kingsbury (2004) Tabla 6. Adaptada de Dunnett y Kingsbury (2004) Imágenes proyectos

 Academia de Ciencias, Renzo Piano Gentileza Renzo Piano Building Workshop Press Office. Fotografías: John MacNeal, Nic Lehoux. Chicago City Hall, William McDonough & Partners Gentileza Sika S.A. Mirador del Alto, Michael Tunte Gentileza Michael Tunte Assoc. Costanera Center, Michael Tunte Gentileza Michael Tunte Assoc. B Braun Chile, Justiniano y Meyer Arquitectos Gentileza Vicente Justiniano Arquitectos

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Especialista en impermeabilizaciones y comprometidos con el medioambiente Desde hace casi un siglo, Sika ®  ha estado presente en el mundo con soluciones de impermeabilización en todo tipo de construcciones, desde viviendas y edificios hasta las más impresionantes obras de arquitectura e ingeniería. Actualmente, Sika ®  pone a disposición de los usuarios, proyectistas y constructores la más amplia variedad de productos de reconocido prestigio a nivel mundial, como son las membranas de PVC Sikaplan ®  y Sarnafil ® , las membranas líquidas Sikalastic ® , junto a otros eficientes sistemas que permiten otorgar máxima durabilidad y seguridad a los trabajos de impermeabilización. La organización Sika ®  fue fundada en el año 1910 en Suiza, desarrollando inicialmente técnicas para la aceleración del fraguado y la impermeabilidad integral de morteros y hormigones. La línea de productos se fue diversificando y ampliando producto de la política prioritaria que Sika ®  da a la investigación, con el objeto de solucionar los problemas y desafíos que continuamente se generan. En Chile, la industria instalada en 1942, elabora sus productos de acuerdo a las patentes, procedimientos y técnicas de la casa matriz, además realiza innovaciones y rigurosos controles de calidad en sus avanzados laboratorios de investigación y desarrollo y de ensayos de materiales.

Sika ®  S.A. Chile cuenta con un “sistema de gestión de calidad” certificado bajo la norma ISO 9001:2000 (REG. N°RI9000-004) con la primera certificación obtenida en el año 1994. Además, cuenta con un “sistema de gestión ambiental” certificado bajo la norma ISO 14001 desde el año 1999 (REG. N°RI14000-008).

Su experiencia en Green Roof  Sika ®  Sarnafil ®  está comprometida con el cuidado del medio ambiente a través de su avanzada tecnología “Green Roof System”, sistema especialmente diseñado para este objetivo, ha participado en la construcción de muchos proyectos de renombre que contemplan estos techos, como son el City Hall de Chicago y The Pulitzer Foundation for The Arts, St.Louis MO del connotado arquitecto Tadao Ando, además de varios otros proyectos en USA, Europa y el resto del mundo.