Análisis de implementación de cubiertas verdes en viviendas y edificios en la región de la...

7/23/2019 Anlisis de implementacin de cubiertas verdes en viviendas y edificios en la regin de la Araucana

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UNIVERSIDAD DE LA FRONTERAFACULTAD DE INGENIERA, CIENCIAS Y ADMINISTRACIN

DEPARTAMENTO DE INDENERA DE OBRAS CIVILES

ANALISIS DE IMPLEMENTACION DE CUBIERTAS VERDES EN VIVIENDAS Y

EDIFICIOS EN LA REGION DE LA ARAUCANIA

__________________________________________

TRABAJO DE TTULO PARA OPTAR AL TTULODE INGENIERO CONSTRUCTOR

__________________________________________

PROFESOR GUA: SRA. PAULA RAMIREZ LARRERE

PATRICIO SEBASTIAN AZCAR ALARCN2009


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AGRADECIMIENTOS

La presente Tesis es un esfuerzo en la cual, directa o indirectamente, participaron

varias personas leyendo, corrigiendo, opinando, asistiendo y acompaando en los

momentos en que necesite que estuvieran ah. A todos ellos les estoy mil agradecido, a

mis compaeros y amigos muchas gracias y especialmente agradezco a mi familia;

Jano, Diego, Lalin, Bety, Toti, Ariela, Ane, Javi, Pali, a Checho y a Cholo.

A la Loly le agradezco todo, le agradezco haberme alimentado la ambicin de

cumplir mis metas, de darme el impulso que necesite los primeros aos en la

Universidad. Creo que es la persona que mas a sufrido y alegrado con cada una de las

cosas por las que pase en la U. Pese a que nunca entendi bien el rgimen de estudio

universitario, siempre se imagino que era como en el colegio, no entenda que pasaba

de curso a mitad de ao, pero de verme contento por eso, ella se alegraba el doble,

porque aunque nunca me lo ha dicho, ella sabe que cada uno de mis logros es un logro

de ella. Gracias Loly.


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Este trabajo no incorpora material de otros autores sin identificar debidamente la

fuente.

Patricio Sebastin Azcar Alarcn


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Indice de Contenido

Anlisis de Implementacin de Cubiertas Verdes en la Regin de la Araucana

INDICE DE CONTENIDOS

CAPITULO I INTRODUCCION 2

1.1. Nivel Actual del Problema 3

1.2. Objetivos 3

1.2.1. Objetivo General 3

1.2.2. Objetivos Especficos 3

1.3. Resumen 4

CAPITULO II ANTECEDENTES GENERALES 6

2. Arquitectura Bioclimtica 6

2.1. Generalidades de las Viviendas Bioclimticas 8

2.1.1. Forma, Orientacin y Distribucin de la ViviendaBioclimtica 8

2.1.2. Ventajas de la Construccin Bioclimtica 9

2.1.4. Caractersticas relevantes de la construccinbioclimtica 10

2.1.5. Temas Relacionados 11

2.2. Vegetacin en la Edificacin 12

2.2.1. La Vegetacin como Instrumento de ControlClimtico

13

2.2.2. Beneficios del uso de vegetacin 142.2.2.1. Factores Ambientales 14

2.2.2.2. Factores Climticos 15

2.2.3. Factores Psicolgicos en la Utilizacin deVegetacin

17

2.3. Plantas con Mejor Resultado en la Edificacin 16

CAPITULO III CUBIERTAS VERDES 21

3.1. Eficiencia Energtica y Cubiertas Verdes 223.2. Mejorade las condiciones ambientales y espacio

naturalizado 24

3.3. Tipos de Cubiertas Verdes 25

3.3.1. Las Cubiertas Extensivas 25

3.3.1.1 Capas de Cubiertas Verdes Extensivas 26


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Indice de Contenido


3.3.1.2 Sistema Constructivo Multicapas 26

3.3.1.3 Sistema Constructivo de Capa nica o Ligera 27

3.3.1.4 Ventajas Cubiertas Verdes Extensivas 28

3.3.2. Las Cubiertas Intensivas 28

3.3.2.1. Componentes de las Cubiertas VerdesIntensivas 29

3.3.2.2 Membrana Impermeabilizante / AislacinHidrfuga 30

3.3.2.3 Barrera anti-raz 31

3.3.2.4 Componentes de retencin de agua y drenaje 31

3.3.2.5 Filtro 32

3.3.2.6 Sustrato 32

3.3.2.7 Plantas 33

3.4. Beneficios de la Implementacin de CubiertasVerdes 33

3.4.1. Ventajas y Beneficios Tcnicos 34

3.4.1.1 Hidrologa Urbana 34

3.4.1.2 Aislacin Trmica de los Edificios 35

3.4.1.3 Aislacin Acstica de los Edificios 36

3.4.2. Ventajas y Beneficios Sociales 36

3.4.2.1 Ecologa y Paisajismo Urbano 363.4.2.2 Impacto en la Calidad de Vida 37

3.4.2.3 Mejoras Econmicas 37

3.4.5 Reduccin de la Temperatura del Entorno 37

CAPITULO IV CONSIDERACIONES PARA LA CONSTRUCCION DE

CUBIERTAS VERDES40

4.1. Cubiertas Inclinadas 40

4.2. Bajadas de Agua 424.2.1. Cubiertas con Canal Exterior 42

4.2.2. Cubiertas con Canal Escondido 43

4.3. Espesores de Ajardinamiento 44


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Indice de Contenido


CAPITULO V SITUACION ACTUAL DE LAS CUBIERTAS EN LA

CIUDAD DE TEMUCO47

CAPITULO VI CLIMA DE LA REGION DE LA ARAUCANIA Y

CONFORT51

6.1. Condiciones Bsicas de Confort 516.2. Clima de la Regin de la Araucana 52

6.3. Tipo de Clima de la Regin 55

6.3.1. Faja Costera 55

6.3.1.1. Temperatura y Precipitaciones de PuertoSaavedra 55

6.3.2. Andina-Lacustre 56

6.3.2.1. Temperatura y Precipitaciones de Pucn 56

6.3.2.2. Temperatura y Precipitaciones de Villarrica 57

6.3.3. Fajas Medias 57

6.3.3.1. Temperatura y Precipitaciones de Angol 58

6.3.3.2. Temperatura y Precipitaciones de Victoria 58

6.3.3.3. Temperatura y Precipitaciones de Traiguen 59

6.3.3.4. Temperatura y Precipitaciones de Loncoche 60

6.4. Clima de Temuco 61

6.4.1. La Temperatura 616.4.2. La Precipitacin 62

6.4.3 La Radiacin Solar 63

CAPITULO VII EXIGENCIAS TECNICAS 65

7.1. Calculo de Resistencia y Transimitancias Trmicas,NCh 853 65

7.2. Legislacin en Chile sobre las Cubiertas Verdes 69

7.3. Certificacin LEED V3 70

7.3.1. Objetivo de la Certificacin 70

7.3.2. Requerimientos mnimos del programa 72


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Indice de Contenido


CAPITULO VIII CALCULO DE TRANSMITANCIA ENERGETICA DE

VIVIENDAS74

8.1. Vivienda de Madera con Cubierta de Teja Asfltica 74

8.1.1 Caractersticas de la Vivienda 75

8.1.1.1 Techumbre 75

8.1.1.2. Caractersticas de las Fundaciones y delRadier 75

8.1.1.3. Caractersticas de los Muros 76

8.1.1.4. Caractersticas de Ventanas y Puertas 76

8.1.2 Prdidas de Calor a Travs de Techumbre 76

8.1.3. Prdidas de Calor a Travs de Muros 79

8.1.4. Prdidas de Calor en Muros con Terminacin deYeso Cartn 80

8.1.5. Prdidas de Calor en Muros con Terminacin deCermicos 81

8.1.6. Transmitancia Trmica Final a Travs de Muros 82

8.1.7. Prdidas de Calor a Travs de Ventanas deAluminio 84

8.1.8. Prdidas de Calor a Travs de Piso 84

8.2. Vivienda de Madera con Cubierta Verde 86

8.2.1. Prdidas de Calor a Travs de Techumbre conVegetacin 86

8.3. Comparacin de las Viviendas 89

CAPITULO IX IMPLEMENTACION DE CUBIERTAS VERDES EN

EDIFICIOS91

9.1. Edificio de Hormign Armado con Cubierta de FierroGalvanizado

92

9.1.1. Caractersticas de Techumbre 92

9.1.2. Caractersticas de las Losas 92

9.1.3. Caractersticas de los Muros 929.1.4. Caractersticas de Ventanas 93

9.1.5. Prdidas de Calor a Travs de Techumbre 93

9.1.6. Transmitancia Trmica Final a Travs deTechumbre

94

9.1.7. Prdidas de Calor a travs de Muros 97


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Indice de Contenido


9.1.8. Prdidas de Calor a Travs de Ventanas deAluminio 98

9.1.9. Prdidas de Calor a Travs de Piso 98

9.2. Edificio con Cubierta Verde 99

9.2.1. Prdidas de Calor a Travs de Techumbre con

Vegetacin 999.3. Resumen de Transmitancia de Edificios 101

CAPITULO X CALCULO DE CONSUMO DE ENERGIA 102

10.1. Distribucin de superficie de la envolvente 103

10.2 Prdidas de Energa de Viviendas 104

CONCLUSIONES 110

BIBLIOGRAFIA 113

ANEXO A 115

ANEXO B 117


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Indice de Tablas


INDICE DE TABLAS

CAPITULO VI

Tabla 6.1. Caractersticas generales del clima de las zonas que

corresponden a la Araucana 53Tabla 6.2. Temperaturas y precipitaciones de Puerto Saavedra 55

Tabla 6.3. Temperaturas y precipitaciones de Puerto Saavedra 56

Tabla 6.4. Temperaturas y precipitaciones de Villarrica 57

Tabla 6.5. Temperaturas y precipitaciones de Angol 58

Tabla 6.6. Temperaturas y precipitaciones de Victoria 58

Tabla 6.7. Temperaturas y precipitaciones de Traiguen 59

Tabla 6.8. Temperaturas y precipitaciones de Loncoche 60

Tabla 6.9. Temperaturas de Temuco, segn CentroMeteorolgico UCT

61

Tabla 6.10. Temperaturas de Temuco, segn CentroMeteorolgico FACH, Temuco

62

CAPITULO VII

Tabla 7.1. Transmitancia y Resistencia Trmica, para techumbres 66

Tabla 7.2. Valores equivalentes a la Resistencia Trmica 67

Tabla 7.3. Transmitancia Trmica segn Zona Climtica 69

CAPITULO VIII

Tabla 8.1. Calculo de Transmitancia del Cielo de la vivienda 77

Tabla 8.2. Calculo de Transmitancia de la Cubierta de la Vivienda 78

Tabla 8.3. Calculo de Transmitancia de los Muros de la Vivienda80

Tabla 8.4. Calculo de Transmitancia de los Muros de la Vivienda 81

Tabla 8.5. Calculo de Transmitancia Total de los Muros de laVivienda 83

Tabla 8.6. Calculo de Transmitancia Ventanas de Aluminio 84

Tabla 8.7. Calculo de Transmitancia del Piso de la Vivienda85

Tabla 8.8. Calculo de Transmitancia del Cielo de la Cubierta

Verde87


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Indice de Tablas


Tabla 8.9. Calculo de Transmitancia de la Cubierta de la CubiertaVerde

88

Tabla 8.10. Comparacin de transmitancias de las viviendas 89

CAPITULO IX

Tabla 9.1. Calculo de Transmitancia de la estructura de cielo 93

Tabla 9.2. Calculo de Transmitancia de la Cubierta 94

Tabla 9.3. Calculo de Transmitancia de Muro, terminacin Yeso 96

Tabla 9.4 Calculo de Transmitancia de Muro, terminacin

cermica96

Tabla 9.5. Calculo de Transmitancia Total de Muro 97

Tabla 9.6. Calculo de Transmitancia de ventanas

97

Tabla 9.7. Calculo de Transmitancia de Piso 98

Tabla 9.8. Calculo de Transmitancia de Cubierta Verde 100

Tabla 9.9. Resumen de Transmitancias 101

CAPITULO X

Tabla 10.1. Distribucin de Superficie de las Envolventes 104

Tabla 10.2. Prdida de Energa de Vivienda sin Cubierta Verde 104

Tabla 10.3. Prdidas de Energa de Vivienda con Cubierta Verde 105

Tabla 10.4. Prdidas de Energa de Edificio sin Cubierta Verde 105

Tabla 10.5. Prdidas de Energa de Edificio con Cubierta Verde 106

Tabla 10.6. Costos de Combustibles, Temuco 107

Tabla 10.7. Costos de Combustibles, Pucn 107

Tabla 10.8. Costos de Combustibles, Puerto Saavedra

Tabla 10.9. Gasto Real de Petrleo por mes del Edificio Jardn del

Sol (torre B)

109


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Indice de Figura


INDICE FIGURA

CAPITULO II

Figura 2.1 Vivienda Bioclimtica 6

Figura 2.2. Edificio Bioclimtico 7

Figura 2.3. Esquema Vivienda Bioclimtica 8

Figura 2.4. Vegetacin Integrada en Edificios, Edificio

CONSORCIO, Stgo. 9

Figura 2.5. Edificio Semienterrado, Edificio Pioneer; Paine, Chile 10

Figura 2.6. Parrones de Uva 11

Figura 2.7. Huevos de Tiuque en Cubierta Verde de Casa

Betancourt 15

Figura 2.8. Efectos de dosificacin de las radiaciones de onda larga

por vegetacin 16Figura 2.8. Plantas Crasulceas de Chile 19

CAPITULO III

Figura 3.1. Techo de csped en una granja del siglo XVIII enHeidal, Noruega

21

Figura 3.2. Casas Vikingas reconstruidas en la Pennsula del

Labrador22

Figura 3.3. Etapas de evolucin del Proyecto de Cubiertas Verdes,

en Buenos Aires

23

Figura 3.4. Termofotografa de cubierta de vivienda 24

Figura 3.5. Cubierta Verde de musgo 25

Figura 3.6. Grfica de capas de cubierta extensiva 26

Figura 3.7. Cubierta hecha con bloques de musgo 27

Figura 3.8. Cubiertas tipointensiva, 1.Zweibrcken, Alemania;2.Sala Cuna UA, Temuco, Chile

28

Figura 3.9. Partes de una Cubierta Verde 29

Figura 3.10. Instalacin de membrana impermeable de cubierta 30

Figura 3.11. Instalacin de Tierra Vegetal sobre el textil filtrante 32

Figura 3.12. Grafica de Ciudad Ideal, que recupera sus reas verdes

Vegetacin de Cubiertas Verdes de casas de Villarrica 33

Figura 3.13. Inundaciones. 1. Av. Inglaterra; 2. Av. Alemania,Temuco

35

Figura 3.14 Termofotografa de cubierta verde de edificio 35


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Indice de Figura


Figura 3.15 Grafica de Ciudad Ideal, que recupera sus reas verdes 38

CAPITULO IV

Figura 4.1. Esquema de cubierta verde inclinada

40Figura 4.2. Medidas de seguridad necesarias en funcin del grado

de inclinacin de la cubierta 41

Figura 4.3. Grafica de barrera antiempuje 42

Figura 4.4. Grfica de Canal Exterior 42

Figura 4.5. Fotografas de canales exteriores de cubiertas 43

Figura 4.6. Grfica de Canal escondido, con ranura por el petoantiempuje

43

Figura 4.7. Grfica de Canal escondido, con ranura bajo el peto

antiempuje

44

CAPITULO V

Figura 5.1. Perfil de la Ciudad de Temuco 47

Figura 5.2. Edificio Seguros Chilena Consolidada y BancoEstado

Av. Alemania 48

Figura 5.3. Fotografas del edificio Sala Cuna UA", Temuco 49

Figura 5.4. Fotografas Cubierta Verde del Edificio Sala Cuna UA",

Temuco 49

CAPITULO VI

Figura 6.1. Mapa fsico de la regin de la Araucana 52

Figura 6.2. Grficos. 1. Temperaturas; 2. Precipitaciones de Pto.

Saavedra 55

Figura 6.3. Grficos. 1. Temperaturas; 2. Precipitaciones de Pucn 56

Figura 6.4. Grficos. 1. Temperaturas; 2. Precipitaciones de

Villarrica 57

Figura 6.5. Grficos. 1. Temperaturas; 2. Precipitaciones de Angol 58

Figura 6.6. Grficos. 1. Temperaturas; 2. Precipitaciones de Victoria 59


Triguen 60


Loncoche 61


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Indice de Figura


Figura 6.9. Grfico de temperaturas de Temuco, por mes 62

Figura 6.10. Grfico Precipitaciones de Temuco 62

Figura 6.11. Grficos Radiacin sobre Temuco

CAPITULO VIII

Figura 8.1. Imagen de Vivienda Original 74

Figura 8.2. Estructura de Techumbre de Vivienda 77

Figura 8.3. Estructura de Muro de Vivienda 79

Figura 8.4. Plano planta de Vivienda 80

Figura 8.5 Imagen de Vivienda con Cubierta Verde 86

Figura 8.6. Estructura de Cubierta Verde para Vivienda 87

CAPITULO IX

Figura 9.1. Cubierta del edificio Jardn del Sol, Temuco 91

Figura 9.2. Imagen del Edificio Jardn del Sol 91

Figura 9.3. Planta de Edificio Jardin del Sol 95

Figura 9.4. Imagen del Edificio Jardin del Sol con Cubierta Verde 99

Figura 9.5. Estructura de Cubiertas Verdes para Edificio Jardin del

Sol 100

CAPITULO X

Figura 10.1. Distribucin de superficie de las Envolventes 103


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Captulo I - Introduccin

Anlisis de Implementacin de Cubiertas Verdes en la Regin de la Araucana 1

CAPITULO I

INTRODUCCIN


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CAPTULO I

INTRODUCCIN

Generalmente, la cubierta es una de las partes ms olvidadas del diseo

arquitectnico, su diseo se limita a que cumpla adecuadamente sus funciones y a la

solucin de los problemas tcnicos que su construccin puede plantear. Pero una

cubierta puede aportar mucho ms, tanto desde el punto de vista tcnico como desde

el punto de vista esttico.

Las bajas temperaturas que presenta la regin de La Araucana durante las

estaciones fras y las altas en las calidad, ms los problemas de aislacin acstica

que presentan las viviendas y principalmente los edificios pblicos, como escuelas,

universidades, etc; son problemas que hasta el momento los sistemas implementados

de cubiertas no han sido lo suficientemente capaces de solucionar. El utilizar una

barrera vegetal contra el paso libre de calor y de ruido por las cubiertas hacia el

interior de los edificios es un desafo que autoridades y empresas privadas deberan

incentivar en la regin.

Manejar informacin tcnica como costos de implementacin y mantencin,

eficiencia trmica y acstica, y el comportamiento en el tiempo, que permita realizar

una comparacin con los distintos tipos de cubiertas que hasta el momento se

implementan, es bsico para fundamentar la eleccin de una cubierta verde en un

proyecto. Este anlisis de las alternativas estndar comparada con una cubierta

vegetal es necesario para una decisin correcta e informada.


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1.1. Nivel Actual del Problema

En la actualidad cubierta vegetal puede tener un costo mayor comparado con los

techos tradicionales, y si bien es una inversin que se amortiza a mediano y largo

plazo, es difcil que un cliente se decida por una opcin que implica un mayor gasto

inicial, a menos que el profesional le demuestre sus ventajas o el cliente este

comprometido con la eficiencia energtica y por la mantencin de medio ambiente.

El poder entregar informacin objetiva que permita identificar y establecer los

pro y contras de este sistema ayudara a saber por qu no se implementa en un

mayor grado hasta el momento en Temuco, por qu slo se conoce una aplicacin de

este sistema en la ciudad y en algunas viviendas vacacionales en la zona lacustre.

1.2. Objetivos

1.2.1. Objetivo General

Analizar y evaluar el sistema de Cubiertas Verdes para su implementacin en la

regin como respuesta a los problemas de eficiencia energtica.

1.2.2. Objetivos Especficos

Identificar comparativamente qu sector obtendran mayor beneficio de utilizarse

este sistema de cubiertas en la regin de La Araucana.

Realizar los clculos energticos para viviendas y edificios con y sin cubiertas

verdes. Reconocer variables y la forma en que afectan al diseo de una cubierta verde

en un proyecto.

Determinar los costos de materiales, mano de obra e implementacin.

Identificar qu tan determinante es el clima de regin de La Araucana al

momento de querer implementar este sistema.


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1.3. Resumen

Dentro de la arquitectura bioclimtica se encuentran las Cubiertas Verdes,

generadoras de nuevos espacios ajardinados en las grandes urbes, donde cada vez

son mas escasos.

Este estudio se enfoca en la construccin de las cubiertas verdes, en la exposicin

de sus sistemas y mtodos de construccin, adems de identificar sus principales

beneficios.

Para conocer las respuestas que presentan las cubiertas verdes en la regin de La

Araucana, se compar el desempeo de aislacin trmica de un edificio y el de unavivienda, en cada una de las zonas climticas de la regin y frente a la misma

construccin con el sistema de cubiertas ajardinada implementada.

Dentro de los datos mas interesantes de este estudio es la poca diferencia en los

gastos de combustible que genera la implementacin de una cubierta verde frete a otro

sistema de aislacin convencional de viviendas, adems requiere un mayor gasto al

momento de construirlas. Lo que refleja que su utilizacin va mucho mas haya que unahorro econmico.

La visin con que se presenta este sistema de cubiertas en netamente objetivo,

pues busca una respuesta econmica frente a los problemas de aislacin,

reconociendo sus beneficios sociales-ecolgicos pero mantenindolos fuera de los

resultados.


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Captulo II - Antecedentes Generales


CAPITULO II

ANTECEDENTES GENERALES


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CAPITULO II

ANTECEDENTES GENERALES

El habitual hecho de no considerar aspectos bioclimticos en la construccin, se

une a la falta de respeto por el ambiente en mayora de los pases desarrollados y en

vas de desarrollo, como el nuestro, que no invierten los medios necesarios para

aplacar la catstrofe ecolgica producida al medioambiente.

Gran parte de la arquitectura tradicional marchaba segn los principios

bioclimticos, en tiempos en que las posibilidades de climatizacin artificial eran

desconocidas y costosas. Dentro de los cuales se pueden considerar los ventanales

orientados al norte (en nuestro hemisferio sur), la utilizacin de ciertos materiales con

establecidas propiedades trmicas, como la madera o el adobe, el abrigo del suelo, laubicacin de los pueblos, etc.

2. Arquitectura Bioclimtica

La arquitectura bioclimtica radica nicamente en el diseo de los elementos

arquitectnicos que asumen en s las condiciones climticas, aprovechando los

recursos naturales utilizables como el sol, la vegetacin, lluvia y vientos para reducir elimpacto ambiental, pretendiendo disminuir los consumos de energa, sin utilizar

sistemas mecnicos, que se estiman ms bien como un sistema de apoyo.

* fuente; http://zqabra.bay.livefilestore.com

Figura 2.1.Vivienda Bioclimtica (*)
http://zqabra.bay.livefilestore.com/http://zqabra.bay.livefilestore.com/http://zqabra.bay.livefilestore.com/


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Adems la arquitectura bioclimtica, es tambin llamada arquitectura solar pasiva,

haciendo referencia a los estudios en que la energa solar se capta, se guarda y sedistribuye de forma directa, es decir, sin intervencin de dispositivos mecnicos. Esta

trata de disear y contribuir soluciones constructivas que permitan que un determinado

edificio capte o rechace energa solar segn la poca del ao, con la finalidad de

reducirla segn las necesidades de calefaccin, refrigeracin y de luz.

En estos casos la utilizacin de la radiacin que llega al edificio se fundamenta en

mejorar la orientacin y la definicin de volmenes y aberturas de los edificios,

seleccionar materiales apropiados y utilizar elementos de diseo especfico y adecuado.

Los principios de esta arquitectura estn en el mismo diseo. El entorno climtico, la

forma, orientacin y distribucin del edificio, los cierres, el aislamiento y la inercia

trmica, son factores que se consideran en la arquitectura bioclimtica.

La vivienda bioclimtica no usa sistemas mecnicos de climatizacin, ya que

aprovecha los elementos arquitectnicos de siempre para incrementar el rendimiento

energtico y conseguir confort de forma natural.

Figura 2.2.Edificio Bioclimtico ACROS Fukuoka en Fukuoka, Japn


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2.1. Generalidades de las Viviendas Bioclimticas

2.1.1. Forma, Orientacin y Distribucin de la Vivienda Bioclimtica

La forma de una vivienda bioclimtica interviene de manera directa en el

aprovechamiento climtico del entorno a travs de dos elementos bsicos: La superficie

y el volumen. La superficie por los intercambios de calor entre el exterior y el interior,

dado que a mayor superficie ms capacidad para intercambiar energa. El volumen

est directamente relacionado con la capacidad para almacenar energa, cuanto ms

volumen, ms capacidad para almacenarla.

A tal punto ha evolucionado el estudio energtico que se formul una manera de

cuantificar la relacin entre la forma de una vivienda y su capacidad para intercambiar

calor con el exterior, llamado el factor de forma, este es el cociente entre la superficie

de la vivienda y su volumen. Para climas fros conviene un factor de forma pequeo

entre 0,5 y 0,8; para climas clidos conviene uno grande, superior al 1,2 como factor.

Figura 2.3.Esquema Vivienda Bioclimtica


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Otro aspecto que interviene en el mecanismo de intercambio energtico entre la

vivienda y el exterior es el color de las fachadas, los colores claros facilitan la reflexin

de la luz natural y por tanto ayudan a repeler el calor de la insolacin, por lo contrario

los colores oscuros facilitan la captacin solar. La orientacin determina la exposicin al

sol y a los vientos.

2.1.2. Ventajas de la Construccin Bioclimtica

En invierno, con el diseo arquitectnico bioclimtico se espera lograr optimizar al

mximo el asoleamiento. Esto permite aumentar la energa trmica por medio de la

captacin de la energa solar pasiva, logrando as ahorros importantes al utilizar menos

energa para calefaccin por sistemas externos, ya sea en combustibles derivados del

petrleo, energa elctrica, lea o carbn. Todo esto hace que la vivienda sea ms

eficiente en su funcionamiento trmico.

En verano, diseando y estudiando adecuadas ventilaciones. Ya sea por aleros

y/o parrillas de vegetacin ubicadas delante de los recintos, se permite hacer ms

fresca la vivienda, con el correspondiente ahorro en sistemas de refrigeracin o aire

acondicionado.

* Arquitectos: Enrique Browne - Borja Huidobro

Figura 2.4.Vegetacin Integrada en Edificios, Edificio CONSORCIO, Stgo. (*)


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2.1.4. Caractersticas relevantes de la construccin bioclimtica

Actualmente, la produccin de energa es escasa y lleva consigo muchos

problemas. Por ejemplo: la electricidad, energa aparentemente limpia que llega a la

vivienda, puede ser contaminante en su origen, dado que en un porcentaje importante

se produce quemando combustibles fsiles (petrleo, carbn, gas natural), con la

consiguiente liberacin de gases, como el dixido de carbono, que provocan el efecto

invernadero que est generando el calentamiento del planeta, o los xidos de

nitrgeno, que producen la lluvia acida, que est acabando con los bosques; y otro

importante porcentaje se produce en las centrales nucleares, con el conocido problemade los residuos radiactivos. Es por esta razn la importancia de generar proyectos

menos agresivos contra el medio ambiente como la construccin bioclimtica.

Figura 2.5.Edificio Semienterrado, Edificio Pioneer; Paine, Chile


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Una construccin bioclimtica reduce la energa consumida y, por tanto, colabora

de forma importante en la reduccin de los problemas ecolgicos que se derivan de

ello, (el 30% del consumo de energa primaria;en los pases industrializados proviene

del sector de la edificacin).

Se puede comparar una vivienda "bunker" que no tiene en cuenta su entorno

climtico y utiliza potentes aparatos de climatizacin para resolver su problema

energtico, a la bio-vivienda que se integra y utiliza el entorno y el clima para resolver

sus necesidades energticas.

2.1.5. Temas Relacionados

Trminos relacionados con la construccin bioclimtica son:

-Uso de energas renovables: Se refiere a aquellas energas limpias y que no

se agotan (se renuevan). Estn relacionadas con la arquitectura bioclimtica porque

esta utiliza la radiacin solar (renovable) para calefaccin y refrigeracin natural.

Para una vivienda, adems de la energa solar, se pueden considerar otros tipos de

energa, como son la energa elica o hidrulica para generacin de electricidad o la

generacin de metano a partir de residuos orgnicos.

-Arquitectura solar pasiva: Hace referencia al diseo de la vivienda para el uso

eficiente de la energa solar. Puesto que no utiliza sistemas mecnicos, est

relacionada con la arquitectura bioclimtica, si bien esta ltima no slo utiliza la

energa solar, sino otros elementos climticos. Por ello, el trmino bioclimtico es un

poco ms general en trminos de utilizacin de energas. Se denomina energa

primaria a los recursos naturales disponibles en forma directa o indirecta para su uso

energtico.


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- Arquitectura sostenible: Esta arquitectura reflexiona sobre el impacto

ambiental de todos los procesos implicados en una vivienda, desde los materiales de

fabricacin (obtencin que no produzca desechos txicos y no consuma mucha

energa), las tcnicas de construccin (que supongan un mnimo deterioro

ambiental), la ubicacin de la vivienda y su impacto en el entorno, el consumoenergtico de la misma y su impacto, y el reciclado de los materiales cuando la

vivienda ha cumplido su funcin y se derriba. Es, por tanto, un trmino muy genrico

dentro del cual se puede encuadrar la arquitectura bioclimtica como medio para

reducir el impacto del consumo energtico de la vivienda.

- Vivienda autosuficiente:Hace referencia a las tcnicas para lograr una cierta

independencia de la vivienda respecto a las redes de suministro centralizadas

(electricidad, gas, agua, e incluso alimentos), aprovechando los recursos del entorno

inmediato (agua de pozos, de arroyos o de lluvia, energa del sol o del viento,

paneles fotovoltaicos, huertos, etc.). La arquitectura bioclimtica colabora con la

autosuficiencia en lo que se refiere al ahorro de energa de climatizacin.

2.2.Vegetacin en la Edificacin

La mayor parte de la literatura bioclimtica que refiere a la vegetacin como

instrumento de climatizacin, menciona a los rboles como principales elementos de

control micro-climtico. Especialmente en reas abiertas (jardines, patios, parques)

combinado con otras plantas rastreras (pastos) y arbustos, pero tambin mencionan su

uso como instrumentos para controlar la ganancia trmica en los edificios.

En el mbito arquitectnico, se mencionan tres tipos de vegetacin que han sido

empleadas para climatizar rboles, enredaderas y cubiertas verdes.


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Los rboles son muy apreciados por la reduccin de temperatura producida por la

sombra que proyecta la copa sobre muros y techos, y a la evaporacin producida por la

evacuo-transpiracin; sin embargo, an cuando su instalacin no es costosa, al parecer

su mayor limitante para aplicarse como control pasivo "retrofit" (*) es el tiempo de

crecimiento, su tamao y mantenimiento.

2.2.1. La Vegetacin como Instrumento de Control Climtico

Para trascender de un medio lquido a uno terrestre, las plantas realizaron

modificaciones en tres de sus caractersticas: bioqumicas, que le permitieron adaptarse

a un ambiente ms seco, donde era necesario solucionar la prdida de agua por

exposicin a los rayos ultravioletas(**)(radiacin solar) y soportar el cuerpo de la planta

(estructura).Tambin crearon diversas formas de proteccin para las estructuras

reproductoras: modificaron su morfologa desarrollando races y ductos para obtener y

transportar nutrientes a toda la planta, mecanismos autorreguladores para controlar la

prdida de agua y ms importante, desde el punto de vista bioclimtico, la

caractersticas fsicas de la planta: tamao, color, textura, forma de hojas, tronco, dosel,

etc., que adems de permitirles afrontar las condiciones ambientales, generan un

microclima propio que le permite su supervivencia (Valencia, et.al. 2004).

* Retrofit (en ingls),cuando a una vivienda ya construida se le aade un sistema pasivo con el fin

de asegurar una climatizacin

Figura 2.6.Parrones de Uva


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Las adaptaciones de las plantas han sido tan eficientes, que han servido para

proteger del medio no slo a su propio organismo, sino a otros, plantas y animales,

incluido el ser humano, quien adems de cobijo, obtiene alimento, medicina, materias

primas, e incluso les ha dado significados simblicos.

En la actualidad se contina utilizando la vegetacin como instrumento de control

climtico y aunque es mucho lo escrito sobre las virtudes y beneficios que se tiene al

emplearlas, poco son los textos cientficos que presentan evaluaciones del uso de la

vegetacin para este fin.

Por otra parte, si las adaptaciones de las plantas, igual que lo hicieron las

viviendas vernculas fueron distintas dependiendo del medio en que se desenvolvieronno slo de lugar en lugar sino de planta en planta dada la extensa y abundante

vegetacin de las zonas tropicales, entonces muchos son los mecanismos probados

por la naturaleza y que han demostrado ser eficientes para que diversos organismos

sobrevivan en estos climas, tantos como plantas existan, y que podran adoptarse y

adaptarse por la arquitectura como sistemas pasivos de climatizacin. Sin embargo, es

reducida, la bibliografa que trata de las aportaciones de las plantas a los sistemas de

climatizacin pasiva.

2.2.2. Beneficios del uso de vegetacin

Por otra parte, se menciona que el uso de vegetacin en el mbito urbano y

arquitectnico acarrea una gran cantidad de beneficios, como el mejoramiento del

ambiente fsico inmediato, as como tambin proporcionar bienestar fsico y psicolgico

al ser humano. Tambin, consideran algunos autores optimistas, que se pueden volveruna ayuda para la conservacin de una parte de la biodiversidad, pues la vegetacin

sirve de vivienda y alimento para la fauna. A continuacin se citan estos beneficios,

clasificados de acuerdo con los factores que modifican: ambientales, climticos y socio-

econmicos:


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2.2.2.1. Factores Ambientales

Dan oxgeno. Con la funcin cloroflica, el gas carbnico producido en la ciudad

puede absorberse parcialmente por las plantas y regresarlo como oxgeno. 1km de

bosque o 2km de pradera producen alrededor de 1.000.000 de toneladas de oxgeno

(Izard y Guyot. 1983).

Conservacin de agua. Los mantos acuferos se estabilizan y regulan por accin

de la vegetacin, y en zonas urbanas pueden incrementar la recarga de agua, a mayor

reas verdes, mayor rea de captacin (Lacomba. et.al.1991), favorece la alimentacin

de las capas freticas. (Gauzin-Mller. et.al.2001)

Preservacin de biodiversidad y creacin de nuevos hbitats. Las plantas son

refugio y alimento de fauna diversa, por lo tanto al introducir la vegetacin a la ciudad,

estas plantas se utilizaran por la fauna. Entre ms diversa sea la vegetacin, ms ser

la diversidad animal (Alcntara. 1988. Lacomba. op.cit).

Disminuye la contaminacin atmosfrica. En sus hojas, las plantas retienenpartculas de polvo por presencia de materias aceitosas y fenmeno electroesttico en

sus hojas, esta capacidad de adhesin varia por el tipo de planta, la forma de las hojas,

etc. La funcin de la vegetacin para la depuracin y fijacin de contaminantes del aire,

depende de su localizacin, extensin, resistencia a los contaminantes, especie,

condiciones meteorolgicas locales y topografa (Olgyay. 1998. Izard y Guyot. op.cit).

Figura 2.7. Huevos de Tiuque en Cubierta Verde de Casa Betancourt
http://et.al.1991/http://et.al.1991/http://et.al.1991/


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Disminuyen la contaminacin acstica. Con sus hojas, las plantas pueden

amortiguar los sonidos (Olgyay. op.cit. Izard y Guyot. op.cit). entre 5 y 12 decibeles,

dependiendo de la especie (Lacomba. op.cit.)

2.2.2.2. Factores Climticos

Humedecimiento del aire, el follaje de la vegetacin emite vapor de agua en un

proceso de evapotranspiracin. Este vapor enfra el aire, que a su vez enfra las reas

circundantes, cambiando el microclima alrededor de la planta (Olgyay. op.cit. Izard y

Guyot. op.cit).

Absorben y dosifican las radicaciones de onda corta, las plantas absorben parte

de la radiacin para sus procesos funcionales (fotosntesis), y otra parte la reemiten demanera difusa, atenuando la reverberacin o deslumbramiento (Izard y Guyot. op.cit).

Figura 2.8.Efectos de dosificacin de las radiaciones de onda

larga por vegetacin.


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Dosificacin de las radiaciones de onda larga: El toldo vegetal, intercepta, refleja y

transmite la radiacin solar incidente, esta dosificacin vara de acuerdo a la estacin y

a la especie vegetal. La cantidad de calor debida a la radiacin solar absorbida por la

biomasa de una planta es de entre 60 y 90%, que depende de: la biomasa de la planta;

la localizacin de las hojas, la orientacin con respecto al sol y su proximidad al tronco;el ngulo de las hojas al sol, el recorrido (aparente) del sol y el periodo de foliacin.

(Izard y Guyot. op.cit:).

Protegen contra vientos. La masa foliar, desva la mayor parte de la trayectoria del

viento, la otra parte se filtra y disminuye su velocidad, por causa de la friccin de

arrastre. Esta porosidad varia con las estaciones y las especies vegetales (Olgyay opa;

Izard y Guyot op cit)

Reduccin del efecto de isla de calor urbano. Utilizadas en grandes volmenes, las

plantas evitan que la radiacin directa del sol caliente techos, calles, banquetas, etc.,

disminuyendo el sobrecalentamiento del lugar. Para que las plantas regulen la

temperatura y la humedad a nivel micro-climtico, es necesario tener ciertas

condiciones: la masa de vegetacin debe ser, en una zona urbanizada del 30%;

proporcionar del abastecimiento de agua y mantenimiento necesario para cada tipo de

planta, ya que hay una relacin entre el tipo de plantas y la cantidad de agua (Izard yGuyot. op.cit.: Smith. et.al.).

2.2.3. Factores Psicolgicos en la Utilizacin de Vegetacin

Humanizacin de los espacios, aunque no explica cmo. Gmez Azpeitia, plantea

que el uso de vegetacin produce un bienestar psicolgico, por lo que es posible

pensar que la vegetacin en los espacios arquitectnicos pueden servir para desarrollar

las aptitudes del hombre, una de las premisas de la filosofa humanstica.

Mejoran la salud fsica y psicolgica de los individuos. Alrededor de los 40's.

Comienza una nueva corriente en psicologa, la ambiental. En sta, se estudia la


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interrelacin del ambiente fsico con las conductas humanas. Algunos estudios tratan

sobre la relacin entre el bienestar humano y la vegetacin, con las que han

demostrado la importancia que tiene el contacto fsico y visual del hombre con reas

verdes, como se cita en los siguientes ejemplos:

-Kaplan y Kaplan (1989). Tienen una teora sobre la interaccin del hombre y el

entorno circundante. Esta investigacin indica que la vegetacin y la naturaleza

refuerzan nuestra atencin espontnea, permiten que nuestro sistema sensorial se

relaje y nos infunden nuevas energas. Las panormicas de reas verdes nos relajan y

agudizan la concentracin porque slo se necesita utilizar la atencin espontnea.

-Ulrich (1984), demostr que los pacientes hospitalizados se recuperan ms deprisa cuando tienen una perspectiva a travs de la ventana que les permita ver rboles.

-Ulrich (1991), en otro experimento proyect a 120 personas una pelcula

sangrienta sobre accidentes industriales. A la mitad del grupo se le proyect a

continuacin una pelcula con imgenes de la naturaleza, mientras que la otra mitad se

les proyect otra con imgenes citadinas, edificios, trfico, etc. En el tiempo que se

proyectaron estas imgenes a ambos grupos se les midi el ritmo cardiaco, tensinmuscular y presin sangunea. Los dos grupos presentaron fuertes sntomas de estrs

durante la primera pelcula, sin embargo, al grupo que se le presentaron las imgenes

de la naturaleza, regresaron sus niveles de estrs a un nivel normal despus de 4 a 6

minutos; a diferencia de la otra mitad, que contino con fuertes niveles de estrs.


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2.3. Plantas con Mejor Resultado en la Edificacin

Las saxicolas, como la calceolaria de los Andes, que viven en las brechas de las

piedras tienen mejor comportamiento en su utilizacin en muros verdes, porque hay una

similitud con su hbitat natural. En las cubiertas se recomienda trabajar con plantasCAM que son aquellas que cierran sus estomas (poros) durante el da y los abren de

noche, entonces no se deshidratan. Las crasulceas, muy comunes en Chile, son

plantas resistentes a duras condiciones climticas, ideales si no se quiere realizar

mantenciones seguidas.

Figura 2.8. Plantas Crasulceas de Chile


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Captulo III - Cubiertas Verdes


CAPITULO III

CUBIERTAS VERDES


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CAPITULO III

CUBIERTAS VERDES

En su concepto muy bsico, una cubierta verde es una tcnica de ingeniera que

logra el desarrollo de vegetacin en el sector superior de las viviendas y edificios (yasea en cubiertas o azoteas), conservando protegida su estructura.

El concepto de incorporar vegetacin a los techos no es nada nuevo, por milenios,

la arquitectura de los indgenas, en diversas partes del planeta, ha hecho uso de

elementos vegetales para la construccin de techos, sin ir mas lejos, los Mapuches

incorporaron pasto seco como sistema de cubierta para sus Rukas. Dos mil quinientos

aos atrs Babilonia era famosa por sus jardines colgantes, y en el siglo XX. Pero la

idea de los techos vegetales, en el sentido que los conocemos hoy en da, proviene de

Islandia, donde debido a los limitados y escasos recursos que presentan esas regiones,

la tierra ha sido usada para la construccin de paredes y techos por cientos de aos, ya

que es uno de los pocos materiales disponibles. Con el tiempo los techos de tierra se

fueron haciendo populares en toda Escandinavia.

Figura 3.1.Techo de csped en una granja del siglo XVIII en Heidal, Noruega


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La actual tecnologa de los techos vegetales comienza en Alemania, y sus

primeros diseos fueron durante la segunda guerra mundial, con la intencin de ocultar

edificios y casas ante el ataque o bombardeo de aviones. El primer sistema

implementado se le conoce como naturalizacin directa que consiste en colocar un

impermeabilizante especial para evitar que las casas se llegaran a ver afectados por la

humedad debido a la colocacin de tierra, sustratos y plantas directamente en el techo.

Con el fin de incentivar su utilizacin, la primera ciudad en entregar beneficios

fiscales fue Stuttgart, Alemania desde 1980, y actualmente cerca del 45% de las

ciudades de Alemania otorga algn beneficio fiscal, obligando a las nuevas

construcciones que ocupan demasiado espacio a colocar un techo verde. Actualmente

hay en Alemania 15 millones de m2 de azoteas verdes lo que representa 1 de cada 10

casas.

En Estados Unidos, la Ciudad de Illinois de Chicago ocupa el primer lugar entechos naturalizados, y ha sido una de las principales lugares que han innovado en la

implementacin de azoteas verdes al crear el sistema de naturalizacin indirecto que

consiste en colocar mdulos que no estn en contacto con la azotea, un sistema de

membranas especiales que evitan la humedad y el crecimiento de races y un bajo

peso que permite colocar este sistema en casi cualquier sitio.

Figura 3.2.Casas Vikingas reconstruidas en la Pennsula del Labrador


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En Amrica Latina la ciudad de Mxico destaca por ocupar el primer lugar de

techos naturalizados, destacando distintos edificios pblicos, gubernamentales y

privados. Se tiene una iniciativa que pudiera bajar el impuesto predial de un 25 a 15%.

Por otro lado, Argentina se encuentra en este momento discutiendo una normativa para

la aplicacin de cubiertas verdes en la Ciudad de Buenos Aires y la elaboracin deinstrumentos que ayuden a promover su uso en la Ciudad.

Figura 3.3.Etapas de evolucin del Proyecto de Cubiertas Verdes, en Buenos Aires


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3.1. Eficiencia Energtica y Cubiertas Verdes

La cubierta es una estructura bajo gran cantidad de fluctuaciones trmicas y a una

enorme exposicin solar en verano. Los ltimos pisos siempre estn sometidos a

mayores temperaturas en pocas calurosas y ms fro en invierno que otros niveles de

edificios.

Las cubiertas verdes tienen las mismas funciones tradicionales de cualquier otro

sistema de cubierta (proteccin, impermeabilizacin, aislamiento acstico y trmico).

Junto con esto ofrecen proteccin frente a la radiacin solar, disminuyen la velocidad de

permeabilidad y aprovechan el efecto amortiguador de la temperatura que tiene la

tierra gracias a su inercia trmica, de modo que se reducen tanto las prdidas como lasganancias excesivas de energa o calor a travs de la cubierta. Este efecto supone un

aumento de las condiciones de confort y, a largo plazo, un ahorro energtico por

climatizacin.

3.2. Mejora de las condiciones ambientales y espacio naturalizado

Mejoran estticamente el diseo de las viviendas, al ganar un espacio vivo y que

se va modificando segn las estaciones. Por otro lado, tambin cumplen con mejorar el

microclima del entorno, ya que la superficie del tejado se convierte en un lugar mucho

ms fresco, las plantas aportan humedad y mejoran la calidad del aire al absorber CO 2

y proporcionar O2.

Figura 3.4.Termofotografa de cubierta de vivienda


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Respecto al agua, la vegetacin y el sustrato retienen los aportes pluviales de

modo que se reduce la escorrenta. Si la cubierta incluye un sistema de aljibe, adems

se realiza una acumulacin y aprovechamiento del agua de lluvia. Adems, tanto la

vegetacin como el sustrato actan como buenos absolvedores acsticos de los ruidos

procedentes de la ciudad o del aire, y se crea un espacio de zona de paso o de hbitatpara aves y micro-fauna. Y cuando la cubierta adems es utilizable, se gana un espacio

naturalizado para el recreo o incluso para el cultivo de alimentos.

3.3. Tipos de Cubiertas Verdes

Generalmente las cubiertas verdes se dividen entre cubiertas extensivas e

intensivas.

3.3.1. Las Cubiertas Extensivas

Son cubiertas verdes que requieren un mantenimiento mnimo o inexistente.

Consisten en un pequeo espesor de suelo, de como mnimo unos 76 mm pero que no

supera los 12 cm, y en el que predomina el contenido mineral. Las variedades de

plantas quedan restringidas a herbceas, musgos y plantas crassas tipo Sedum. Estas

plantas deben ser resistentes a condiciones climticas duras, como sequas, fuertes

vientos, lluvias intensas o heladas. Se genera menos biomasa que a en las cubiertas

intensivas, y se pueden aplicar en las rehabilitaciones de edificios ya que no suponen

una carga adicional importante para la estructura.

Figura 3.5.Cubierta Verde de musgo


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Este tipo de cubierta se podra aplicar tambin a cubiertas inclinadas, aunque en

este caso hay que ser an ms cuidadoso en el diseo del drenaje. Las cubiertas

extensivas pueden requerir mantenimiento una o a lo mas dos vez al ao.

3.3.1.1 Capas de Cubiertas Verdes Extensivas

La mnima cantidad de capas para el optimo funcionamiento de este tipo de

cubiertas son:

5. Capa de vegetacin y Capa de soporte dela vegetacin

4. Membrana drenante3. Lmina impermeabilizante2. Geotextil de proteccin1. Soporte de cubierta

3.3.1.2 Sistema Constructivo Multicapas

Se fundamenta la superposicin de varias capas funcionales separadas entre

ellas. As, la capa de soporte de la vegetacin estar separada de la capa drenante

mediante una capa de filtro. Como la capa de sustrato no tiene una funcin filtrante

horizontal, el sustrato se puede mezclar con sustancias orgnicas, lo que contribuye a

crear un soporte mejor para el agua y los nutrientes. Esto aumenta la capacidad de

almacenamiento y mejora el crecimiento de la plantas.

Figura 3.6.Grfica de capas de cubierta extensiva


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3.3.1.3 Sistema Constructivo de Capa nica o Ligera

Este sistema esta sugerido en el caso de querer sustituir la capa de soporte de

vegetacin, capa de filtro y la lamina filtrante por una capa de sustrato mineral. Este

sustrato debe ser capaz de filtrar de forma estable. Es el desnivel mnimo de la cubierta

deber ser como mnimo de 2%.

En el caso de la construccin de capa nica, el espesor de la capa ser el

resultante de la suma de la lmina filtrante (material a granel) y de la capa de soporte

de la vegetacin (material a granel), pero sin fieltro.

El espesor mnimo de la capa de sustrato mineral deber ser de 8 cm. Como el

sustrato es un producto natural, es difcil calcular la capacidad de drenaje horizontal.

Sobre todo si el drenaje pierde eficacia debido a la proliferacin de races en el sustrato,

y la capa inferior se obstruye debido a que la lluvia arrastra las partculas finas del

sustrato.

* fuente;http://reenroofs.com;Art Gallery Greenroof in Aarau, Switzerland

Figura 3.7.Cubierta hecha con bloques de musgo(*)
http://reenroofs.com/http://reenroofs.com/http://reenroofs.com/http://reenroofs.com/


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3.3.1.4. Ventajas Cubiertas Verdes Extensivas

- Mnimo gasto en tiempo y dinero, en la mantencin de la cubierta.

- Bajo peso de sistema de cubiertas, permitiendo disminuir dimensionesestructurales, en comparacin a una cubierta intensiva.

- La gran capacidad de retencin de agua en la capa de soporte de la vegetacinfacilita que las plantas luzcan sanas de forma duradera.

- Buen drenaje horizontal a largo plazo que no aumenta el esfuerzo mximo de lacubierta.

- Se puede instalar en cualquier cubierta, nuevas o ya existentes, prcticamenteindependiente de la inclinacin que tengan.

3.3.2. Las Cubiertas Intensivas

Son cubiertas verdes que requieren un mantenimiento regular (riego, fertilizacin,

etc.) y pueden constituir autnticos jardines en las terrazas de los edificios. El suelo es

ms profundo, de como mnimo 152 mm, y necesita una proporcin mayor de materia

orgnica. Estas cubiertas incluyen una gran variedad de plantas, incluyendo arbustos y

rboles pequeos. En los sustratos gruesos, de unos 400 mm, incluso se pueden

cultivar hortalizas y verduras, y los de ms de 600 mm pueden mantener rboles. Estas

cubiertas normalmente se realizan en las nuevas construcciones, para poder considerar

y soportar el peso de todos los elementos. Este tipo de cubiertas tienen un peso

aproximadamente de ms de 150Kg metro cuadrado.

Figura 3.8.Cubiertas tipointensiva, 1.Zweibrcken, Alemania; 2.Sala Cuna UA, Temuco, Chile


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3.3.2.1. Componentes de las Cubiertas Verdes Intensivas

Desde la cubierta ecolgica simple, que incluye tan slo forjado, la

impermeabilizacin, el sustrato y las plantas, las cubiertas verdes han ido

evolucionando y aadiendo componentes. Los materiales utilizados pueden variar de

proyecto a proyecto, pero todas las cubiertas verdes tienen los mismos componentes

bsicos; para funcionar adecuadamente deben tener:

El desempeo ambiental de esta cubierta est atado al buen funcionamiento de

sus componentes. Una cubierta verde bien establecida es mas efectiva en retener

agua, enfriar el aire y lograr el aislamiento trmico del edificio. La estructura sobre la

que se soporta la cubierta puede ser nueva o preexistente y debe estar diseada y

acondicionada para soportar las cargas y el uso y mantenimiento de dicha cubierta.

Figura 3.9.Partes de una Cubierta Verde


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3.3.2.2 Membrana Impermeabilizante / Aislacin Hidrfuga

La membrana impermeabilizante se puede realizar a partir de materiales

bituminosos, con un cierto contenido reciclado, como productos a partir de polietileno,

caucho sinttico o membrana asfltica. El uso del PVC, por su impacto ambiental, no

sera recomendable.

Conviene que se trate de membranas monolticas, de modo que no haya juntas

por donde sea posible que se produzcan filtraciones cuando se den condiciones de

humedad constante o incluso de agua estancada.

A veces las lminas impermeables incorporan un tratamiento anti-races,

sobretodo en el caso de las cubiertas intensivas, en las que los sistemas radiculares de

las plantas pueden ser ms agresivos. La barrera anti-races puede ser una membrana

de polietileno de alta densidad o de asfalto modificado reforzado con polister y

grnulos cermicos. Tambin puede consistir en aditivos de cobre o arsnico en la

membrana impermeabilizante.

* Fotografa de una construccin bioclimtica, en Pucn, zona aeropuerto.

Figura 3.10.Instalacin de membrana impermeable de cubierta (*)


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3.3.2.3 Barrera anti-raz

Esta barrera protege la membrana impermeable contra roturas causadas por

races. Slo se implementa en el caso de utilizar vegetacin con races agresivas para

las dems capas.

3.3.2.4 Componentes de retencin de agua y drenaje

Son sistemas especialmente diseados para permitir la retencin de agua para los

momentos en que no llueve, a la vez que aseguran un buen drenaje y aireacin, de

modo que garanticen un buen balance entre agua y aire.

El sistema se puede realizar con fibras de polipropileno reciclado o con paneles de

polietileno reciclado. Puede retener el agua y los nutrientes para ser utilizados

posteriormente por el sustrato situado sobre l. Puede llegar a retener hasta 5 l/m2 de

agua, que llega al sustrato por evaporacin o por contacto directo las races de les

plantas.

Esta capa dispone de agujeros que permiten la circulacin del aire, la evaporacin

de la humedad y la ventilacin del suelo y las races.

En otros sistemas la capa de drenaje est formada por placas de poliestireno

perforado, algn material poroso o gravilla, y su funcin es mejorar el control del

drenaje, aunque sin propiedades de retencin de agua. Si se quiere realizar

acumulacin de agua, se pueden colocar unas losas elevadas sobre unos soportes. En

el espacio que queda entre las losas y la impermeabilizacin se almacena el agua de

lluvia que se filtra por la superficie drenante. El agua retenida permite el

autoabastecimiento de las plantas. Es el sistema conocido como cubierta aljibe.


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3.3.2.5 Filtro

En los ajardinamientos de cubiertas se utilizan fieltros y tejidos filtrantes que no

dejan paso a las partculas finas del sustrato de crecimiento. En primer lugar, la lmina

filtrante debe estar protegida de forma duradera contra las obstrucciones debidas a las

partculas finas. Segn el esfuerzo mecnico, el peso ser de entre 100-200 g/m. Por lo

general, suele ser suficiente con colocar un fieltro o tejido filtrante de geotextil de clase

1 con una resistencia a la perforacin de 0,5 kN y un dimetro de abertura menor a

200m (0,2mm). No se debe impedir la proliferacin de races en la lmina filtrante. Un

filtro evita que el suelo caiga y tapone la capa de drenaje.

3.3.2.6 Sustrato

El sustrato tiene poco grosor, y es un medio de crecimiento diseado para

conseguir una retencin de agua, permeabilidad, capacidad de aireacin y resistencia a

la erosin ptimas, adems de ser el soporte de la vegetacin en toda la superficie de

la cubierta. Ha de proporcionar los nutrientes esenciales a las plantas (nitrgeno,

fsforo, calcio, magnesio, etc.) y tener una estructura y pH correctos.

El sustrato ha de tener la proporcin correcta de suelo mineral, que da porosidad

elevada para el drenaje del agua y una buena aireacin, y de suelo orgnico, en formade humus y compost maduro, que proporciona porosidad baja, estructura y nutrientes.

Figura 3.11.Instalacin de Tierra Vegetal sobre el textil filtrante


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3.3.2.7 Plantas

Las plantas escogidas para la cubierta deberan ser resistentes a las condiciones

climticas del lugar, actuar como tapizantes y no deberan necesitar mucho

mantenimiento, sobre todo en los sistemas extensivos. Conviene que sean perennes

para mantener la cubierta verde todo el ao.

En general no son favorables las plantas anuales ni vivaces (que permanecen

parte del ao bajo tierra), porque deben reproducirse cada ao. Y se estara sujeto cada

ao a si se produce una buena germinacin o no, y durante medio ao no crecera nada

en la cubierta.

En los sistemas intensivos no existen limitaciones en el tipo de vegetacin que se

quiere implementar, a diferencia del extensivo, pudindose incluir vegetacin del tipo:

diferentes herbceas, csped, enredaderas, arbustos (boj, rosales) y pequeos rboles

de hoja perenne, como enebro, tejo, etc.

3.4. Beneficios de la Implementacin de Cubiertas Verdes

Las cubiertas convencionales de los edificios constituyen superficies grises e

impermeables que contribuyen al efecto de isla de calor en las ciudades e incrementan

los problemas de inundaciones.

Figura 3.12.Vegetacin de Cubiertas Verdes de casas de Villarrica


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Las cubiertas verdes se pueden aplicar en cualquier bloque de edificios, vivienda

particular, local comercial u otra construccin, y permiten mejorar las condiciones de

consumo energtico del edificio, las condiciones ambientales del entorno y aumentar

los necesarios espacios naturalizados en los entornos urbanos, tan faltos de espacios

verdes. Las cubiertas verdes ofrecen una variedad de ventajas sobre los demssistemas de cubiertas que benefician tanto a la construccin como al medio que la

rodea, dentro de las cuales se pueden numerar las siguientes:

Mejoran la calidad del aire y reducen niveles de ruido

Mejoran las condiciones de aislacin trmica de las viviendas y edificios

Minimizacin de altas temperaturas sobre la envolvente del edificio y el impactos

de los rayos UV

Extienden la vida til del mismo

3.4.1. Ventajas y Beneficios Tcnicos

3.4.1.1 Hidrologa Urbana

El desarrollo urbano trastorna el movimiento natural del agua, conocido como el

ciclo hidrolgico. La precipitacin no puede infiltrar el asfalto y el hormign, y por lo

tanto se escurre, potencialmente inundando la ciudad.

En la actualidad, las redes de drenaje en las principales ciudades de Chile como

Santiago, Concepcin, Chillan, Temuco, entre otras, se convierten en problema para las

pocas de lluvia ya que son insuficientes para la correcta captacin y conduccin de las

aguas pluviales, razn por la cual importantes lluvias y tormentas causan anegamientos

en diferentes sectores de estas ciudades.

Los techos verdes ofrecen una alternativa ya que retienen y detienen el agua de

lluvia, reduciendo as el volumen de la escorrenta y reduciendo la velocidad con la que

el agua llega a los sistemas pluviales.


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Diversas investigaciones han demostrado que las cubiertas verdes tienen la

habilidad de retener el 50% del agua de precipitaciones de 30 mm. Tambin se ha

demostrado que las cubiertas verdes pueden retrasar el tiempo de escurrimiento del

agua de 30 minutos a cuatro horas y media, as como disminuir su velocidad de 42-96%(*). Las cubiertas verdes actan adems como filtros, reduciendo la carga de

contaminantes que llega a las alcantarillas. Las plantas y la tierra capturan

contaminantes atmosfricos.

3.4.1.2 Aislacin Trmica de los Edificios

Histricamente los techos vegetales han sido utilizados para aislar trmicamente alas viviendas. Ellos aslan al edificio por que evitan que el calor pase a travs del techo.

* Earth Pledge. Green Roofs

Figura 3.13.Inundaciones. 1. Av. Inglaterra; 2. Av. Alemania, Temuco

Figura 3.14.Termofotografa de cubierta verde de edificio


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Las propiedades aislantes de un techo vegetal pueden ser aumentadas si se usa

un medio creciente de baja densidad, debido a que es mas poroso. Tambin, mientras

mayor sea el tamao de las hojas del material vegetal, mayor ser el efecto aislante del

techo.

En un da de verano, la temperatura de un techo regular puede llegar a mas de

60C, mientras que en un techo vegetal simple de csped no superara los 25C. Una

habitacin bajo un techo vegetal se encontrara, como mnimo, de 3 a 4C mas fras que

el aire exterior. Todo lo anteriormente dicho se traduce en un ahorro en los costos de

energa.

3.4.1.3 Aislacin acstica de los Edificios

El suelo, las plantas y las capas de aire atrapadas en el sistema, sirven como

aislacin acstica. El medio creciente tiende a bloquear las ondas de baja frecuencia,

mientras que las plantas hacen lo mismo con las de alta frecuencia.

Una cubierta vegetal con un medio creciente de 12 cm puede reducir el sonido en

40 decibeles, y uno con 20 cm, disminuir el sonido entre 46 a 50 decibeles.

3.4.2. Ventajas y Beneficios Sociales

3.4.2.1 Ecologa y Paisajismo Urbano

Las cubiertas verdes favorecen la biodiversidad y ayudan a crear conciencia sobre

el vnculo entre la ciudad y la naturaleza. La preservacin de la biodiversidad es una

medida que se utiliza comnmente para evaluar la salud de un ecosistema y es

particularmente crtica en reas desarrolladas.

La fragmentacin del hbitat, la contaminacin y el ruido hacen de las ciudades

lugares hostiles para la mayora de las plantas y animales. Los techos verdes

representan un hbitat saludable en el paisaje urbano. Se ha verificado una mayor


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presencia de aves, y de especies ms diversas, as como tambin la instalacin de flora

autctona dispersada por estas.

3.4.2.2 Impacto en la Calidad de Vida

El verde en las ciudades mejora la calidad de vida de los residentes urbanos,

reduciendo los niveles de estrs y creando un espacio de recreacin y relajacin.

Adems, varios estudios han relacionado los efectos calmantes de las plantas a

tiempos ms cortos de recuperacin de pacientes enfermos. Varios hospitales del

mundo, como el Centro de Ciencia St. Luke en Japn y el Hospital General de

Vancouver, han construido jardines en sus terrazas para el disfrute de sus pacientes.

3.4.2.3 Mejoras Econmicas

La popularidad de los espacios verdes tambin se refleja en los valores

inmobiliarios. Muchos desarrollos inmobiliarios en Tokio han comenzado a instalar

cubiertas verdes elaboradas que incrementan significativamente el valor de) metro

cuadrado en los edificios.

Las cubiertas verdes tienen otros beneficios econmicos tambin. Mientras las

membranas de techo normales duran entre 10 y 15 aos, la instalacin de un jardnpuede duplicar o triplicar la vida til de la membrana al eliminar la contraccin y

expansin de la misma por la exposicin al sol y los cambios de temperatura. Adems,

la aislacin que proporciona un techo verde reduce el uso de energa de un edificio.

3.4.5 Reduccin de la Temperatura del Entorno

Durante el verano, las reas urbanas suelen tener temperaturas de 1 a 5 C mas

altas que los alrededores, fenmeno que se conoce como el efecto Isla de Calor. La

intensidad varia dependiendo del clima, la topografa y el diseo urbano. La ciudad de

Nueva York, por ejemplo, es de 3,6 a 5,4 C ms clidas que sus suburbios. El efecto

es mas pronunciado en ciudades tropicales, a menudo alcanzado los 9C en ciudades

como Mxico D.F.


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A medida que el cambio climtico y la urbanizacin continan, las islas de calor

aumentarn. Las reas urbanas ya estn calentndose mas rpido que el resto de las

superficie terrestre. La temperatura promedio en Japn, por ejemplo, ha incrementado

en 0,5C a lo largo del siglo, pero la temperatura en Tokio ha subido 2.8C, cinco veces

ms.

Las islas de calor se establecen cuando las superficies oscuras e impermeables

absorben calor y lo irradian nuevamente a la atmosfera. La cantidad de energa, que

refleja una superficie y determina cuanto se calentar, se llama albedoy se mide del 0 a

1 (de ms caliente a mas frio).

El albedo de un techo de alquitrn o losa es de 0,08, mientras que el de una

azotea con pasto de 0,25. El asfalto y el hormign son los materiales que absorben e

irradian calor, por lo tanto su uso en techo y azoteas contribuyen enormemente al

efecto isla de calor. Las cubiertas verdes, por otro lado, no solo son ms reflectantes

que los techos oscuros, sino que adems, enfran el aire. Las plantas en una cubierta lo

hacen al absorber humedad de la tierra y evaporarla a travs de sus hojas, enfriando la

superficie de las hoja y el aire que la rodea.

Figura 3.15.Grafica de Ciudad Ideal, que recupera sus reas verdes


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Captulo IV - Consideraciones para la Construccin de Cubiertas Verdes


CAPITULO IV

CONSIDERACIONES PARA LA CONSTRUCCION DE CUBIERTAS VERDES


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CAPITULO IV

CONSIDERACIONES PARA LA CONSTRUCCION DE CUBIERTAS VERDES

4.1. Cubiertas Inclinadas

Para lograr un xito duradero con cubiertas ajardinadas inclinado hay que

determinar de qu pendiente se trata de un tejado inclinado conforme a la regla tcnica

para cubiertas impermeabilizadas.Tambin las cubiertas planas tienen que tener una

pendiente mnima de 2%. Se consideran cubiertas inclinadas las que tengan una

inclinacin superior a 10, lo que corresponde a una pendiente de un 18%.

A partir de este grado de inclinacin, las construcciones de ajardinamiento se

diferencian de las destinadas a cunetas planas o de escasa inclinacin. Por una parte,

hay que desviar las fuerzas de empuje de la construccin del ajardinamiento que

Figura 4.1.Esquema de cubierta verde inclinada


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aumentan proporcionalmente con el grado de la pendiente, a contrafuertes slidos, por

otra parte hay que proteger la capa del substrato contra la erosin. Adems, hay que

seleccionar y plantar vegetacin acordes a la inclinacin de la cubierta y su exposicin.

Para que la cubierta ajardinada sea perdurable, es indispensable impermeabilizar

el tejado conforme a las reglas tcnicas con lmina de bitumen o de material sinttico.

La impermeabilizacin tiene que ser resistente a races, porque en el caso de tejados

inclinados es sumamente difcil y complicado instalar lminas antirraces.

El grafico visualiza medidas generales para las cubiertas ajardinadas, siempre en

correspondencia con los grados de inclinacin, adems hay que controlar la sub-

estructura del techo conforme a la direccin de los tejados planos para poder

determinar si hay que tomar medidas especiales para impedir que el paquete de las

diversas capas del ajardinamiento se deslice en tal caso tales medidas pueden ser

oportunas incluso cuando el tejado tiene una pendiente menor a 10.

Cuando se trata de inclinaciones mas fuertes y/o tejados largos es necesario

montar barreras anti-empujes adicionales. Hay que anclarlas en la subestructura de la

cubierta e impermeabilizarlas por separado. Adems, hay que prever cortes en algunas

partes de las barreras para que el excedente de agua pueda salir sin problema.

Figura 4.2.Medidas de seguridad necesarias en funcin del grado de

inclinacin de la cubierta


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La fuerza que tiene que absorber el peto o la berrare anti-empuje depende del

peso de la estructura (incluyendo la probable carga de nieve), de la inclinacin de la

cubierta y del trayecto del empuje y de la aspereza de la impermeabilizacin. Por

motivos de seguridad aconseja incluir este factor a clculos.

4.2. Bajadas de Agua

4.2.1. Cubiertas con Canal Exterior

Muchas veces se quiere desaguar las cubiertas ajardinadas inclinadas mediante

un canal exterior. Para ello es necesario derivar la fuerza de empuje que ejerce la

construccin ajardinada hacia la construccin del tejado, por un perfil ranurado anclado

en el borde de la cubierta. De esta manera, el agua pluvial superflua puede salir sin

problema.

Figura 4.3.Grafica de barrera antiempuje

Figura 4.4.Grfica de Canal Exterior


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Hay que colocar tanto los soportes anti-empuje de los petos como tambin las

escuadras de acero segn las exigencias de los clculos estticos.

4.2.2. Cubiertas con Canal Escondido

Se puede construir una cubierta inclinada de igual forma que una cubierta plana.

Para esto es necesario que el peto a la altura del permetro este lo suficientemente alto

y firme, entonces se puede llevar el agua hacia el canal escondido por una ranura bajo

el peto. El sistema de canales debe permitir la distribucin en direccin lateral para una

buena evacuacin se debe mantener la misma distancia de 30 cm que se usa en las

cubiertas planas.

Figura 4.5.Fotografas de canales exteriores de cubiertas

Figura 4.6.Grfica de Canal escondido, con ranura por el peto antiempuje


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Es necesario colocar soportes anti-empuje en los extremos de las cubiertas para

evitar la cada de los componentes de la cubierta estos pueden construirse

artesanalmente.

4.3. Espesores de Ajardinamiento

Altura mxima de vegetacin 5-10 cm:

Espesor mn. de cubierta : 9 cmPeso Saturado : 95 kg/m2Capacidad de acumular agua : 25 l/m2Tierra Vegetal : 4 cmCapa de Drenaje : 5 cm


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Altura mxima de vegetacin 10-20 cm:

Espesor mn. de cubierta : 12 cmPeso Saturado : 115 kg/m2Capacidad de acumular agua : 35 l/m2Tierra Vegetal : 7 cmCapa de Drenaje : 5 cm

Altura mxima de vegetacin 15-25cm:

Espesor mn. de cubierta : 14 cm

Peso Saturado : 195 kg/m

2

Capacidad de acumular agua : 70 l/m2Tierra Vegetal : 7 cmCapa de Drenaje : 5 cm

Altura mxima sobre 25-200 cm:

Espesor de Cubierta : 19-35 cmPeso Saturado : aprox. 360 kg/m2Capacidad de acumular agua : aprox. 113 l/m2Tierra Vegetal : 7-23 cmCapa de Drenaje : 12 cm


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Captulo V - Situacin Actual de las Cubiertas en la Ciudad de Temuco


CAPITULO V

SITUACION ACTUAL DE LAS CUBIERTAS EN L A CIUDAD DE TEMUCO


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CAPITULO V

SITUACION ACTUAL DE LAS CUBIERTAS EN LA CIUDAD DE TEMUCO

Cada ciudad posee una silueta caracterstica, que se la entrega los edificios

mas altos y la forma que poseen sus cubiertas.

En Temuco se destaca la Torre Campanario y la Torre Caupolicn, y en

generan destacan las cubiertas tipo A de los dems edificios. El que nuestros edificios

posean este tipo cubiertas es por el clima, es una zona muy lluviosa, lo que hace que

se diseen con altas pendientes y hasta hace poco, era difcil pensar que se podra

utilizar las cubiertas como espacios comunes de un edificio.

Es normal encontrar edificios que aparentan techumbres sin pendientes, que se

piensa pueden ser utilizados como terrazas, esto visto desde abajo, pero la verdad es

que estn lejos de poder utilizarse de esa forma, ya que implementan especies de

antepechos perimetrales al sistema de techumbre que ocultan la cubierta de estos.

Claro est el caso del edificio de la Clnica Alemana, el edificio del Banco Estado de

Avda. Alemania, entre otros.

En Temuco y la regin, utilizan sistemas de aislacin mediante lana de vidrio,

lana mineral, poliestireno o simplemente no utilizan ningn sistema de aislacin en las

cubiertas, en el peor de los casos.

Figura 5.1.Perfil de la Ciudad de Temuco


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Edificios como Avenida Alemania, Torre City House y el Brandenburg, entre

otros, han apostado por cubiertas con un mnimo de pendiente y dentro de su sistema

poseen zonas de transito para personas (terrazas), entregndole a los propietarios del

edificios espacios comunes, al aire libre con vistas panormicas de la ciudad. La

dificultad que debe superar este tipo de diseos son los sistemas de impermeabilizacin

y la aislacin acstica.

La primera construccin de cubiertas verdes en la ciudad de Temuco, es la Sala

Cuna UA, ubicada en calle Porvenir 755. Es un sistema de cubierta intensiva, sobre una

estructura de losa de hormign impermeabilizada con membrana asfltica, la

construccin del edificio dejo poco espacio para los jardines, lugares de recreacin para

los nios. La cubierta verde fue diseada para aprovecharla como un lugar de

recreacin, aumentando los metros cuadrados de jardines, siendo un lugar de libre

trnsito.

Figura 5.2. Edificio Seguros Chilena Consolidaday Banco Estado Avda.

Alemania


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Figura 5.3. Fotografas del edificio Sala Cuna Universidad Autnoma de

Chile", Temuco

Figura 5.4.Fotografas Cubierta Verde del Edificio Sala Cuna Universidad

Autnoma de Chile", Temuco


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Captulo VIClima de la Regin de la Araucana y Confort


CAPITULO VI

CLIMA DE LA IX REGION DE LA ARAUCANIA Y CONFORT


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CAPITULO VI

CLIMA DE LA REGIN DE LA ARAUCANIA Y CONFORT

6.1. Condiciones Bsicas de Confort

Los seres humanos necesitan de ciertas condiciones respecto de la temperatura

ambiental, la humedad y la velocidad del viento para sentir el confort. En condiciones

normales el hombre mantiene una temperatura corporal en torno a los 36,7,

temperatura permanentemente superior a la temperatura del ambiente.

Entonces confort trmico es el equilibrio que garantiza el bienestar del individuo o

una satisfaccin frente al medio ambiente trmico.

Segn diversos estudios, las necesidades humanas de confort las podemos

resumir aproximadamente en:

- Temperatura entre 19C a 24C

- Humedad relativa del aire desde 20 a 23%

- Velocidad del viento menor de 1,4 m/s

Fuera de estos rangos, los seres humanos se sienten incmodos, disminuyndose

la capacidad de trabajo, descanso, etc., llegando en sus extremos a congelarse o a

tener graves choques trmicos.

Es por esto que la edificacin, particularmente aquellas donde los hombres pasan

largos periodos, tales como; viviendas, escuelas, lugares de trabajo, hospitales, etc.,

deberan proveernos de adecuado confort, que por lo general no responde con las

necesidades humanas sealadas anteriormente. Es por esto que se busca implementartipos de envolvente que cumplan con aislar trmicamente a las construcciones.


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6.2. Clima de la Regin d

Análisis de implementación de cubiertas verdes en viviendas y edificios en la región de la...

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