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Principios de diseño, construcción y mantenimiento de cubiertas verdes
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Principios de diseño, construcción y mantenimiento de cubiertas verdes

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  • 1. PRINCIPIOS DE DISEÑO, CONSTRUCCIÓN Y MANTENIMIENTO DE CUBIERTAS VERDES FORO: Manejo sostenible del sistema pluvial: propuestas para el futuro. proyecto QUEBRADAS PUJ - EAAB junio 3 / 2010 Carlos Alfonso Devia Castillo cdevia@javeriana.edu.co Profesor Facultad de Estudios Ambientales y rurales Departamento de Ecología y Territorio Pontificia Universidad Javeriana
  • 2. CONTENIDO I. Definiciones básicas y contexto histórico II. Aspectos tecnológicos de las cubiertas verdes III. Planteamientos de investigación techos verdes IV.Fuentes bibliográficas V. Anexo fotográfico
  • 3. I. DEFINICIONES BÁSICAS Y BENEFICIOS
  • 4. I. Definiciones básicas y contexto histórico Corresponde a cubiertas vegetales establecidas sobre la parte superior (techo / terraza) de edificaciones. Si bien se localizan “horizontalmente” pueden ser inclinadas e incluso verticales. Francesco Fairello 2000. La arquitectura de los Jardines De la Antigüedad al Siglo XX. Estudios Universitarios de Arquitetura 3. Madrid Ed. Reverté. Cubiertas verdes / techos verdes / techos eológicos / green roof
  • 5. I. Definiciones básicas y contexto histórico
  • 6. I. Definiciones básicas y contexto “nuevo” http://www.tenchford.com/_images/Hobbitvisit.jpg
  • 7. I. Definiciones básicas y contexto “nuevo” El libro del ECOHUMOR Stand Eales. Ediciones SM Ecolección Tierraviva primera edición. Madrid 1.991.
  • 8. Definiciones básicas • .... cubiertas vegetales establecidas sobre la parte superior (techo / terraza) de edificaciones. Sobre / soportado en “él” o / flotando en “él”
  • 9. Contexto funcional de Techos verdes
  • 10. Contexto funcional de Techos verdes COMPARACIÓN ENTRE CUBIERTAS CONVENCIONALES Y CUBIERTAS CON VEGETACIÓN
  • 11. Objetivos/ beneficios de las cubiertas verdes 1. Mejora la habitabilidad de lugar en donde se establece y del entorno (confort Sociales térmico y sonoro y reflectancia - albedo -). 2. Provee espacios de mejor calidad física y mental por ser un espacio natural vivo y dinámico. 3. Ofrece opciones productivas. 1. Se aprecian mejor que las áreas cubiertas por asfalto, metal o arcillas Estéticos 2. Aumenta el uso de espacios normalmente no utilizados. 1. Reduce el efecto de isla de calor en la ciudad. Ambientales 2. Disminuye los requerimientos de calefacción y/o enfriamiento en las edificaciones en donde se establece. 3. Controla efectivamente las dinámicas hídricas - escorrentía superficial - normalmente presentes en áreas con superficies impermeables. 4. Es un atenuador de sonidos, al interior de las construcciones y en el entorno 5. Genera nichos para el aumento de la biodiversidad en las ciudades. 1. Aumenta la vida útil de las cubiertas (vía control de la radiación ultra violeta) Económicos 2. Disminuye los requerimientos energéticos al interior de las construcciones (por acondicionamiento de interiores) 3. Disminuye requerimientos para el manejo de aguas de escorrentía 4. Pueden ser potencialmente productivos (agricultura urbana)
  • 12. RESPECTO A DINÁMICA HÍDRICA Urban Water Retention by Greened Roofs in Temperate and Tropical Climate Manfred Köhler (1), Marco Schmidt (2), Friedrich W. Grimme (3), Michael Laar (3), Fernando Gusmão (4)
  • 13. RESPECTO A DINÁMICA HÍDRICA Urban Water Retention by Greened Roofs in Temperate and Tropical Climate Manfred Köhler (1), Marco Schmidt (2), Friedrich W. Grimme (3), Michael Laar (3), Fernando Gusmão (4)
  • 14. RESPECTO A LA TEMPERATURA LAI: Relación entre el área de la hoja y la superficie ocupada por la planta. leaf area index (LAI) Performance evaluation of green roof and shading for thermal protection of buildings Rakesh Kumar!, S.C. Kaushik
  • 15. RESPECTO A LA BIODIVERSIDAD Ground-Nesting Birds on Green Roofs in Switzerland: Preliminary Observaciones. Nathalie Baumann University of Applied Sciences Wädenswil, Dept. of Natural Resources Sciences Green Roof Competence Centre, Grüental, Postfach 335, CH 8820 Wädenswil, Switzerland Rare Invertebrates Colonizing Green Roofs in London. Gyongyver Kadas Royal Holloway University of London, Biological Sciences 4 West Heath Drive, London NW11 7QH U.K.
  • 16. RESPECTO A LA BIODIVERSIDAD Space for Urban Wildlife: Designing Green Roofs as Habitats in Switzerland by Stephan Brenneisen University of Applied Sciences Wädenswil, Grüental, Postfach 335, CH 8820 Wädenswil, Switzerland
  • 17. Techos verdes y LEED Leadership in Energy and Environmental Design Los techos verdes contribuyen a puntos LEED A partir de: # DESCRIPCIÓN PUNTOS Lugar sostenible: a partir de la incorporación de vegetación genera espacios para aumentar 1 la biodiversidad. 1 Manejo de agua de escorrentía: disminuyendo la escorrentía por cubiertas permeables y 2 removiendo sólidos suspendidos y otros contaminante. 1-2 Efecto de isla de calor: Reducción significativa de la temperatura de los techos que aplica 1 directamente a la disminución de la islas de calor. 1 Uso de recursos y materiales: La cubierta vegetal funciona como una sombrilla, aumentando 4 la vida útil de otros materiales. 1-3 Fuentes locales: Los materiales para la construcción del techo verde pueden ser obtenidos 5 de lugares a máximo 20 km de radio, puede contribuir a puntos por productos regionales 1-2 puntos) Productos Recilados: se pueden utilizar materiales reciclados y reciclables como 6 polipropileno. 1-2 Eficiencia en uso de agua: bajo contextos tecnológicos adecuados se puede hacer un uso 7 muy eficiente del agua. 1-2 Energía y atmósfera. Reduce requerimientos de acondicionamiento del aire al interior de las 8 construcciones con todo lo que esto implica. 1-8 9 Materiales renovables: en función de los materiales utilizados. 1 10 Innovación y diseño: confort mental, disminución - atenuación - del sonido. 1- 2 http://www.liveroof.com/pg/Green_Roof_Basics/liveroof_and_leed_certification.html
  • 18. II. Aspectos tecnológicos de las cubiertas verdes
  • 19. Aspectos tecnológicos de techos verdes Vegetación Sustrato / contenedor / stock de agua (algibe) Aislamiento / drenaje / barrera Placa estructural
  • 20. Aspectos tecnológicos de techos verdes
  • 21. Aspectos tecnológicos de techos verdes Green Roofs as Urban Ecosystems: Ecological Structures,Functions,and Services , ERICA OBERNDORFER, JEREMY LUNDHOLM, BRAD BASS, REID R. COFFMAN, HITESH DOSHI, NIGEL DUNNETT, STUART GAFFIN, MANFRED KÖHLER, KAREN K. Y. LIU, AND BRADLEY ROWE
  • 22. Aspectos tecnológicos de techos verdes http://www.zinco-cubiertas-ecologicas.es
  • 23. Aspectos tecnológicos de techos verdes http://www.zinco-cubiertas-ecologicas.es
  • 24. Aspectos tecnológicos de techos verdes http://www.zinco-cubiertas-ecologicas.es
  • 25. Aspectos tecnológicos de techos verdes Se requiere establecer una estructura que permita el crecimiento de plantas: - soporte físico (para anclaje de la raíz), - nutrientes y - almacenamiento de agua. Tanto el soporte físico como los nutrientes y el agua está en función de las características de las plantas a establecer. Bajo condiciones ideales: Las condiciones de impermeabilización - Estructuras no contaminantes puede ser ofrecidas por el propio - Recirculación de agua impermeabilizante de la cubierta o por - Diversidad de especies vegetales los contenedores que soportan las plantas. En función de la tecnología a utilizar es posible encontrar una gama muy amplia de opciones y costos y servicios asociados a la implementación de techos verdes.
  • 26. Aspectos tecnológicos de techos verdes MODULAR BIOTRAYS™
  • 27. Aspectos tecnológicos de techos verdes ... De super “estructuras” a elementos modulares ... http://www.greenpaks.com/steepgreenpaks.html
  • 28. Aspectos tecnológicos de techos verdes
  • 29. green roof blocks http://www.greenroofblocks.com/greenroofblocks/productinfo.html
  • 30. tipos de cubiertas verdes Variables claves: - Tipo de material vegetal - rusticidad y altura - Requerimiento de contenedor / sustrato - Forma de colocación 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Suculenta / Gramínea Hierba Gramine Hierba Arbusto Bejucosa Bejucosa Arbusto crasulacea baja baja alta alta rastrero rastrera flotante Rusticidad Alta media baja media Contenedor Bajo porte mediano porte aislado Sustrato Colocación Anclada al piso Flotante
  • 31. tipos 1de 2cubiertas5/ alturas (cm) 9 3 4 6 7 8 Suculenta / Gramínea Gramínea Hierba Hierba Arbusto Bejucosa Bejucosa vegetación crasulacea baja alta baja alta Arbusto rastrero rastrera flotante Grosor sustrato recipiente 10 - 15 5 - 10 20 - 25 10 - 15 15 - 25 25 - 50 --- --- --- Altura 10 - 50 10 - 20 50 - 150 15 - 25 25 - 50 50 - 100 25 - 50 5 - 15 15- 25 vegetación Altura total 20 - 65 15 - 30 70 - 175 25 - 40 40 - 75 75 - 150 25 - 50 5 - 15 15 - 25 vegetación 180 160 140 120 100 80 60 40 20 Fuente: trabajo de campo estudiantes PUJ. 0
  • 32. tipos 1 2cubiertas5 / peso (kg/m2) de 3 4 6 7 8 9 Suculenta / Gramínea Gramínea Hierba Hierba Arbusto Bejucosa Bejucosa vegetación crasulacea baja alta baja alta Arbusto rastrero rastrera flotante Peso 25-50 50-75 100-150 50-75 75-150 100-200 50-100 25-50 25-50 vegetación Peso 50-75 75-100 150-200 50-100 100-150 150-200 --- --- --- sustrato Peso total 75-125 125-200 250-350 100-175 175-300 250-400 50-100 25-50 25-50 vegetación 500 400 300 200 100 0 Fuente: trabajo de campo estudiantes PUJ.
  • 33. ASPECTOS TÉCNICOS - Componentes - Manejo - Cuidados especiales Manejo: 1.Se deberá tener especial cuidado en los requerimientos hídricos de las plantas 2. En algunos casos las plantas podrán / deberán ser podadas 3. Es posible realizar cosecha de productos del techo verde 4. Se requiere de renovación del sustrato utilizado en función del manejo de la vegetación 5. Se requiere revisar la dinámica hídrica bajo el techo verde, previendo la presencia de filtraciones 6. Lo ideal es seleccionar tipos de vegetación con mínimos requerimientos de manejo Como cuidados especiales: - Preveer la resistencia estructural de la construcción, por la carga adicional que soportará - Controlar las posibles fugas de agua - Establecer mecanismos de seguridad respecto al uso y manejo de los techos verdes (posibles caídas)
  • 34. contexto ecológico en la construcción y mantenimiento de techos verdes • Uso de materiales amigables con el ambiente a cambio de materiales con alta huella ecológica: • Arcilla preferible a plástico • Madera preferible a arcilla • Uso de materiales de “resíduo - desecho” para la construcción y/o mantenimiento: • Hojarasca • Desechos de construcción (a cambio de otros materiales de fuentes naturales) • Diversidad de especies con énfasis en oferta de flores y frutos pequeños afines a avifauna y entomofauna (va un poco en contravía con el principio de uso de especies altamente rústicas) • Fucsia arbustiva (aves frugívoras y nectarívoras) • Agraz (frugívoras) • Tomate (frigivoras) • Festuca (granívoras)Uso eficiente de recursos
  • 35. contexto ecológico en la construcción y mantenimiento de techos verdes • Incorporación de apoyos a la fauna en términos de hábitat y de alimentos • Fuente de agua • Sitios para refugios y anidación • Suplementación de alimentos (bebederos) • Habilitación de diversidad de hábitat (tipos diferentes de terrazas verdes) dentro de la misma terraza verde • Incorporando diversos tamaños en la vegetación usada • Incorporando diversas condiciones de encharcamiento para la vegetación utilizada • Uso eficiente de recursos • Compostación • Recirculación de aguas y nutrientes
  • 36. Contexto productivo (seguridad alimentaria directa o indirecta) en la construcción y mantenimiento de techos verdes • Incorporación de especies de consumo directo: • Productoras de hojas: lechuga • Productoras de raíces: cebolla • Productoras de frutos: tomate • Especias (tomillo) • Incorporación de especies para venta directa • Flores (cartuchos) • Especias, hojas, raíces, frutos • Incorporando material vegetal / tecnología • Tipos constructivos • material vegetal / infraestructura • Disminuyendo requerimientos externos: • Ahorro de agua por recirculación / almacenamiento • Ahorro de “basuras” por compostación • Ahorro de compra de productos (por uso de productos directos) • Opción de venta deaula ambiental educativos / recreativos servicios • Uso de la terraza como • Opción de observatorio de aves
  • 37. III. Planteamientos de investigación
  • 38. LINEAMIENTOS CLAVES • Principios básicos de diseño. El contexto ecológico de los techos verdes • Con base en beneficios esperados • Con base en características de especies, sustratos y soporte físico
  • 39. PRINCIPIOS BÁSICOS DE DISEÑO • Sostenibilidad. Basado en huella ecológica, huella de carbón y huella de agua • Servicios ambientales como Atenuación hídrica y térmica y aumento de la biodiversidad • Potencial oferta hacia la seguridad alimentaria basada en productos de consumo directo y/o con opción de comercialización • Comercio justo
  • 40. BENEFICIOS ESPERADOS • Dinámica hídrica: buscando la optimización en la retención de agua por eventos torrenciales (lluvia) • Dinámica térmica: ligada al efecto de isla de calor, medición de variabilidad térmica sobre terrazas. • Aumento de biodiversidad: basado en la diversidad de especies vegetales y de hábitat para fauna para aumentar la biodiversidad de la fauna
  • 41. DINÁMICA HÍDRICA / TERMICA / BIODIVERSIDAD • Sustratos / contenedor vrs plantas tipos de vegetación 1 2 3 4 a se evalúa la tipo b retención de sustrato agua en mm de c precipitación, d temperatura, fauna asociada.
  • 42. DINÁMICA HÍDRICA / TERMICA / BIODIVERSIDAD • Sustratos / contenedor vrs plantas tipos de vegetación 1 2 3 4 a se evalúa la tipo b retención de contenedor agua en mm de c precipitación, d temperatura, fauna asociada.
  • 43. Implicaciones ecológicas de tipos de contenedores Tipos de variables analizadas contenedores 1 2 3 4 5 6 Plástico Muy alto Alta Alta Ninguna Muy baja Muy bajo material del Metal Alto Media Alta Media Media Bajo contenedor Arcilla Alto Media Baja Media Alta Alto Madera Bajo Baja Media Alta Media Medio 1. Impacto ambiental 2. Durabilidad 3. Resistencia 4. Biodegradabilidad 5. Amigabilidad con el entorno 6. Peso
  • 44. De Techos verdes a fachadas verdes
  • 45. Bibliografía http://www.greenroofs.ca/ http://www.usda.gov./stream_restoration www.fao.org/index_es.htm http:// www.americanforests.org/ http://www.greenroofs.com/ http://www.liveroof.net/ http://www.worldgreenroof.org/ http://www.citiesalive.org/ http://www.pioneerroofing.net/ http://livingroofs.org/ http://www.grsm.com.mx/nosotros.php http://www.greenroofs.com/projects/pview.php?id=475 http://www.biotope-city.net/ http://www.greenroofblocks.com/greenroofblocks/productinfo.html http://images.google.com/images?client=safari&rls=es-es&q=%22green+roof %22&oe=UTF-8&um=1&ie=UTF-8&ei=_o3vSZjjNtirtgfd-6HMDw&sa=X&oi=image_result_group &resnum=5&ct=title http://www.zinco-cubiertas-ecologicas.es Urban Water Retention by Greened Roofs in Temperate and Tropical Climate Manfred Köhler (1), Marco Schmidt (2), Friedrich W. Grimme (3), Michael Laar (3), Fernando Gusmão (4) Green Roofs as Urban Ecosystems: Ecological Structures,Functions,and Services , ERICA OBERNDORFER, JEREMY LUNDHOLM, BRAD BASS, REID R. COFFMAN, HITESH DOSHI, NIGEL DUNNETT, STUART GAFFIN, MANFRED KÖHLER, KAREN K. Y. LIU, AND BRADLEY ROWE Space for Urban Wildlife: Designing Green Roofs as Habitats in Switzerland Stephan Brenneisen University of Applied Sciences Wädenswil, Grüental, Postfach 335, CH 8820. Wädenswil, Switzerland
  • 46. Anexo fotográfico de situaciones “casuales” y material vegetal potencialmente utilizable en terrazas verdes
  • 47. cubiertas verdes ... orquídeas sobre techo granadilla sobre techo curuba sobre techo gramínea sobre techo
  • 48. cubiertas verdes ... suculentas / crasuláceas
  • 49. cubiertas verdes ... orquídeas (herbáceas altas - perennes) herbáceas bajas (1 - 5 cm de altura)
  • 50. cubiertas verdes ... terrazas productivas en contenedores independientes: herbáceas bajas y altas de ciclo corto: lechuga, cebolla, tomate, repollo...
  • 51. cubiertas verdes ... contenedor en arcilla, de pequeñas dimensiones (20 x 30 x 5 cm) Carlos Alfonso Devia Castillo cdevia@javeriana.edu.co

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