OPINIÓN: Envolventes "verdes": reducción biológica de la demanda energética en la edificación

Como en la antigüedad, la capacidad de reducir la demanda energética de calefacción y refrigeración en los edificios sigue considerándose como uno de los principales beneficios proporcionados por las envolventes vegetales en los edificios. Pero no es el único: distintos estudios científicos sobre el efecto isla de calor urbana, conocido con el acrónimo UHI (Urban Heat Island en inglés), coinciden en que es una de las medidas más efectivas para la mejora del microclima urbano si su aplicación fuera a gran escala.

Las fachadas y las cubiertas vegetales son componentes del edificio y, como tales, influyen en el flujo de calor que atraviesa la superficie que ocupan. A diferencia de otros elementos constructivos, las superficies vegetales son elementos vivos que interaccionan con el ambiente y el edificio de maneras muy diversas, lo que supone efectos tan significativos como los siguientes:

-reducción de la demanda energética de calefacción y refrigeración;
-reducción del efecto isla de calor urbano;
-regulación del ciclo hidrológico;
-filtración de contaminantes presentes en el aire;
-reducción del ruido en el entorno urbano;
-protección de la biodiversidad en el entorno urbano;
-beneficios sociales y psicológicos.

En los parágrafos que siguen describo los primeros dos efectos citados.

Reducción de la demanda energética de calefacción y refrigeración

Desde la antigüedad, son conocidos los efectos de las envolventes vegetales como aislantes térmicos en climas fríos y como elementos que evitan el sobrecalentamiento de las superficies en climas cálidos. Aunque estos efectos tuvieran mucho mayor peso antes de la difusión de los modernos materiales aislantes, hoy en día estos efectos se siguen considerando como unos de los principales beneficios proporcionados por las envolventes vegetales en los edificios.

Los mecanismos que regulan el comportamiento termofísico de la vegetación varían en verano e invierno. En verano, la vegetación actúa como una capa protectora que sombrea los elementos de la envolvente frente a la radiación solar, cuya eficacia depende del tipo de vegetación y de la densidad de las hojas, expresadas por el índice de las superficies de las hojas, conocido como índice de área foliar (leaf area index en inglés).

Aunque la superficie de la envolvente pueda ser sombreada mediante elementos que no sean vegetales, dichos elementos reflectarían o absorberían en mayor o menor medida la radiación solar recibida; traduciéndose en reflexión solar hacia los edificios próximos, o bien, transmisión de calor en las capas inferiores de la envolvente.

La gran ventaja del uso de vegetación en sistemas de cubierta está vinculada a la capacidad de las plantas de absorberla mayor parte de la radiación solar recibida y la consiguiente utilización de la misma para sus funciones biológicas (evapotranspiración, fotosíntesis, etc.). Mientras existe suficiente cantidad de humedad en el sustrato, la evapotranspiración es proporcional al estrés térmico, lo que significa que este mecanismo de enfriamiento biológico se adapta a las condiciones ambientales maximizándose cuando la irradiación solar es alta, es decir, los momentos de mayor demanda de refrigeración en los edificios.

Considerando que el aire entre las hojas se mantiene a una temperatura relativamente baja y la capa de vegetación sombrea la superficie, la parte superior del sustrato consigue mantenerse a una temperatura más baja que la temperatura ambiente. Si consideramos la gran capacidad térmica del sustrato, sobre todo cuando el contenido de humedad es alto, las cubiertas vegetales ejercen la función de disminuir la temperatura de la capa exterior de los cerramientos, evitando así una excesiva exposición a la radiación solar. Este sistema de enfriamiento funciona durante las temporadas cálidas del año.

En las temporadas frías, la evapotranspiración es limitada y la sombra no resulta ser el factor más relevante. Por otro lado, la respiración de las raíces evita su congelamiento y mantiene el sustrato en contacto con ellas a una temperatura superior a la temperatura ambiente. A pesar de que el aumento de la resistencia térmica sea limitado, la estabilidad térmica y la ausencia de picos bajos de temperatura se reflejan, en mayor o menor medida, en un descenso de las pérdidas térmicas dependiendo del tipo de substrato utilizado.

Las conclusiones de distintos estudios sobre el ahorro energético en calefacción y refrigeración derivado de la instalación de superficies vegetales resultan en ocasiones contradictorias, sobre todo cuando se basan en simulaciones. Esto se debe en parte al gran número de parámetros necesarios para describir los fenómenos físicos que tienen lugar en el interior del volumen vegetal. Con el objetivo de facilitar el estudio muchas veces se asumen simplificaciones que pueden alterar los resultados.

Las condiciones climáticas son otro factor muy decisivo a tener en cuenta cuando se trabaja con las cubiertas vegetales. Por este motivo, los resultados de las investigaciones llevadas a cabo en lugares con climas muy diferentes pueden llegar a ser incongruentes. La mayoría de los estudios experimentales realizados sobre el comportamiento energético de las envolventes vegetales se basa en comparar las temperaturas superficiales y el flujo de calor que atraviesa un cerramiento convencional y un cerramiento con acabado vegetal.

---

Para ver el artículo completo, pinchar AQUÍ