CUBIERTAS SYSTEM OF THE Code - TYPE2.3.5 MARZO 2013 Date ESPAÑA COUNTRY CUBIERTASON HEADLINE TWO LINES VERDES Efficient Building System Date CONTENIDO Página 1. Introducción 2 2. Proyectos de referencia 3 3. Descripción Técnica 5 4. Rendimiento del sistema 8 5. Puesta en obra 10 6. Impacto ambiental 12 8. Contributions to buildings and cities 13 9. Otros recursos 14 DICCIONARIO MEMBRANA DE CUBIERTA: La capa de impermeabilización completa en una cubierta. AISLAMIENTO: El material utilizado para reducir la transferencia de calor (aislamiento térmico) o sonido (aislamiento acústico) a través de una superficie del edificio. IMPERMEABILIZACIÓN: Material laminar aplicado en el exterior de un elemento de construcción (pared, suelo, cubierta, etc) para resistir la intrusión de humedad. EFECTO ISLA DE CALOR : Un patrón de temperaturas elevadas en las zonas urbanas causadas por los flujos de calor del pavimento y de las emisiones contaminantes en comparación con las zonas rurales. PVC: Un polímero versátil, termoplástico ampliamente utilizado en la construcción, ya que es barato y fácil de montar. This system contributes to creating buildings that are Autonomous Efficient Transparent Interconnected Respectful of identity and cities characterized by Adaptability Biodiversity Diversity APLICACIONES Edificaciones: > Todos los tipos de edificios > Cubiertas planas o con pendientes leves > Superficies de estructuras subterráneas Limites: > Las aplicaciones en cubiertas que tienen una pendiente pronunciada necesitan precauciones adicionales para evitar el deslizamiento del sustrato. 1 CUBIERTAS 1. Introducción Cubiertas verdes La rápida urbanización y el aumento de la densidad de población en las ciudades está provocando la desaparición de las tierras naturales en las zonas urbanas. Estas áreas naturales están siendo reemplazadas progresivamente por superficies impermeables. Un gran porcentaje de superficie desarrollada en las ciudades está representada por las superficies de cubierta que almacenan la radiación solar y aumentan la temperatura local en estas áreas, dando como resultado una clima indeseable que afecta a los ecosistemas locales. Por tanto las cubiertas verdes, dan la oportunidad de ayudar a reducir los efectos negativos del uso de la tierra urbana, reduciendo el almacenamiento de calor. La base de una cubierta verde es revestir una cubierta plana o inclinada con un sustrato que puede soportar la vida vegetal con el fin de contribuir a compensar la huella ambiental negativa de la construcción, mejorando el consumo energético, el rendimiento acústico y aumentar el aspecto estético. Dependiendo de la carga permitida y el mantenimiento, existen dos tipos principales de configuraciones de vegetación en cubiertas. Extensivas (plantas bajas como las especies de sedum y césped), intensivas (especies de sedum, césped / arbustos y árboles). Una combinación híbrida de las dos configuraciones permite un cubierta verde semi-intensiva. Vegetación Substrato Capa de protección Drenaje Aislamiento Forjado Las cubiertas verdes también pueden aplicarse en edificaciones existentes como parte de la renovación de las mismas. El tipo de cubierta verde que puede ser colocada en un edificio, solo depende de la sobrecarga añadida a la estructura que el edificio que pueda soportar. V E N TA J A S Mejora de la estética del paisaje • • • p.8 El hormigón permite una mayor variedad Permite una amplia gama de plantas Forma personalizada de la cubierta Reducción del efecto isla de calor Gestión del agua p.8 p.8 CUBIERTAS VERDES 2. Proyectos de referencia THE ABCD+ HOUSE, FRANCIA • • • • • Localización: Roanne, Francia Tipo de proyecto: Vivienda Unifamiliar Año: 2012 Arquitecto: Cécile Robin Tipo de vegetación: Extensiva La integración de una cubierta verde en este proyecto proporcionó un mayor aislamiento térmico y acústico además de contribuir con espacios verdes en un entorno urbano. Energía Positiva: El consumo anual estimado se reduce en 3,3 kWh / m² al año. Diseño de cubiertas verdes La cubierta verde añade valor estético al proyecto y agrega diversidad al programa del proyecto. La ejecución de una cubierta verde contribuye a compensar la huella ambiental negativa del edificio. 3 CUBIERTAS PABELLÓN FRANCIA, EXPO CHINA • • • • Localización: Shanghai Año: 2010 Arquitecto: Jacques Ferrier Tipo de vegetación: Extensiva La ejecución de una cubierta verde sirve para demostrar como los métodos constructivos pueden reducir el impacto medioambiental. Ilustra un mundo en el que la naturaleza y la construcción van de la mano y representan el principal desafío de la nueva forma de planificación urbana CAMP ROBBERG, SUDAFRICA • • • • • Localización: Reserva Natural Robberg Tipo de proyecto: Residencial Año: 2010 Arquitecto: Paul Oosthuizen Tipo de Vegetación: Extensiva La aplicación de la cubierta verde integra el edificio en el paisaje natural de la reserva. La resistencia a la tracción del hormigón armado ofrece al arquitecto la libertad de personalizar la forma de la cubierta verde, mimetizándose en su entorno. 4 CUBIERTAS VERDES 3. Descripción técnica La siguiente imagen muestra las capas que componen una cubierta verde. El diseño de la capa puede variar en función del tipo de cubierta verde. Vegetación Una gran variedad de plantas son adecuadas para las cubiertas verdes. La selección de las plantas apropiadas depende de la estructura del edificio, de las condiciones climáticas locales y el mantenimiento disponible. Se debe dar preferencia a aquellas plantas que son tolerantes al sol, el viento, las heladas y la sequía. Substrato Proporciona una estructura estable para el anclaje de las raíces de las plantas, además de proporcionar nutrientes esenciales, agua y oxígeno a las plantas. Un material ligero, con buena retención de agua es recomendable. Filtro (opcional) La capa de filtro es una tela, que permite el flujo de agua a la capa de drenaje de la cubierta, pero impide que el sustrato sea expulsado. En esencia, sostiene el sustrato y permite el flujo de agua en exceso llegar al drenaje de la cubierta. Sistema de drenaje - Hydromedia Esta capa asegura que el exceso de agua se expulsa desde la cubierta para prevenir la asfixia de las raíces. El drenaje es muy importante, la cubierta no se debe sobrecargar con agua. Barrera de raíces (opcional) Evita que las raíces penetren impermeable y en otras sub-capas. en la membrana Aislamiento Requiere alta resistencia a compresión para soportar las cargas aplicadas. Además de tener baja conductividad térmica debe ser resistente a la humedad y capaz de mantener las altas propiedades aislantes. Las cubiertas existentes a rehabilitar pueden requerir un aumento en las propiedades aislantes de la cubierta. Capa de impermeabilización La capa más importante del sistema, normalmente realizada en material plástico . La impermeabilización evita la filtración de agua a las capas inferiores. Estructura de hormigón - Thermedia La estructuras de hormigón proporcionan una gran ventaja por su mayor capacidad de carga y por lo tanto puede soportar todos los tipos de vegetación. Utilizado Thermedia además de reducir el aislante necesario, reducimos el peso propio de la estructura 5 CUBIERTAS TIPOS DE CUBIERTAS VERDES Vegetación extensiva Vegetación intensiva La siguiente tabla compara los tipos disponibles de cubiertas verdes. Sus atributos específicos se clasifican con el fin de diferenciar uno del otro. El tipo de cubierta verde elegida en un proyecto se puede determinar utilizando una comparación de estos factores. Descripción Extensiva Semi-intensiva Intensiva Uso Vivienda unifamiliar / Edificio oficinas Vivienda unifamiliar / Edificio oficinas Bloque viviendas / Edificio oficinas / Huertos en azoteas Espesor substrato (cm) Peso (kg/m2) 6-20 60-150 12-25 120-200 15-40 180-500 Retencion de agua 40 - 60% 40 - 60% 60 - 90% Estructura Baja Media Alta Riego Innecesario Periódico Necesario Mantenimiento Muy bajo Periódico Intensivo Se pueden adaptar cubiertas verdes extensivas a edificios existentes debido a su peso ligero y bajo mantenimiento. Un factor clave es asegurar que las raíces de las plantas no son agresivas, ya que podría dañar las capas protectoras y causar daños estructurales. El tipo de configuración vegetación varía dependiendo del clima local, viento, luz solar, sombra, precipitación y temperatura, hay que analizarlo antes de diseñar una cubierta verde. Las condiciones climáticas determinarán qué plantas son adecuadas para ser cultivadas, y varía en diferentes regiones. Las cubiertas verdes se pueden ejecutar en rehabilitaciones proyectos, siempre que la estructura existente sea capaz de soportar la carga adicional. 6 CUBIERTAS VERDES CUBIERTAS VERDES INCLINADAS Las cubiertas verdes inclinadas en comparación con las tradicionales tienen un atractivo estético adicional que permiten que la cubierta verde sea visible desde el suelo. Esto es deseable tanto en edificios públicos como residenciales especialmente en áreas urbanas densas que a menudo hay una cantidad limitada de vegetación. Es importante evitar que el crecimiento se deslice fuera de la pendiente al tiempo que anclemos las raíces de forma adecuada para la vegetación establecida. Para lograr esto, se deben tomar medidas adicionales, existe una gama de soluciones de cubiertas verdes inclinadas, tales como GardNet® por Hydrotech. Productos como GardNet® se puede instalar en una cubierta verde con una pendiente entre 14° y 45°, el sustrato se coloca en el sistema de confinamiento que se lleva a cabo con cables de acero. Sistemas como este permiten que las cubiertas verdes pueden ser de diferentes tipos. Vegetación extensiva Hydrotech, USA www.hydrotechusa.com Cable de conexión de GardNet® para cubierta inclinada La aplicación cuidadosa de la colocación GardNet® 7 La colocación del sustrato para recibir la vegetación sin deslizamiento CUBIERTAS 4. Rendimiento del sistema + REDUCCIÓN DEL + MEJORA LA EFECTO ISLA DE CALOR El efecto isla de calor se refiere al aumento de las temperaturas locales dentro de las zonas muy pobladas en comparación con los alrededores debido a la elevada actividad humana y la densidad de construcción en estas áreas. El efecto de isla de calor también está relacionado con la cantidad de superficies de asfalto impermeables y la inercia térmica del material expuesto, los edificios almacenan calor en las superficie durante el día y que lo liberan en los alrededores por la noche, causando un aumento global. El aumento de la temperatura dentro de las ciudades aumenta el consumo de energía debido al consumo por refrigeración. Las cubiertas verdes, mediante la recolección de agua de lluvia dentro de su sustrato para las plantas, ayudar a enfriar la atmósfera gracias a que el agua en los suelos se evapora a medida que aumenta la temperatura. Tales áreas verdes proporcionan la humedad del suelo y la vegetación absorbe la mayoría de la energía recibida del sol, que actúa como aislamiento para la construcción. GESTIÓN DEL AGUA Las cubiertas verdes se puede comparar con esponjas porque cuando llueve el agua de lluvia es capturado dentro del sustrato y se almacena para uso futuro a través de la vegetación. El exceso de agua que no puede ser almacenado en el sustrato se dirige al sistema de drenaje y se libera lentamente de nuevo al suelo. Esta liberación lenta del exceso de agua es importante, ya que ayuda en la prevención de recogida de agua rápida en el nivel del suelo que podría resultar en inundaciones. A medida que la superficie de las cubiertas representan un porcentaje significativo de la superficie total de una ciudad, el agua se puede controlar si pasa a través de las cubiertas verdes antes de ser liberado en el suelo. Cuando hace calor, el agua atrapada se evapora y enfría el ambiente inmediato, lo que ayuda a reducir la temperatura local. Este enfriamiento puede ser usado como una forma de enfriamiento pasivo de diseño del edificio puede ser beneficioso para el consumo de energía. Capacidad de retención: Dependiendo del tipo de cubierta verde, entre 25% y 90% de agua de lluvia puede ser retenida en el suelo, dependiendo de la temporada. http://www.greenroofs.org 8 + AUMENTO ESTÉTICA DEL PAISAJE La ejecución de una cubierta verde en un edificio de gran valor estético se suma a la imagen de edificio público al permitir que la estructura se fusione con el paisaje circundante y aumenta el valor de la propiedad del edificio mediante la utilización de la cubierta. Un cubierta verde puede proporcionar más espacio público verde en la superficie que es capaz de alterar la imagen del edificio. La vegetación es capaz de proporcionar una imagen estética positiva dentro de las ciudades y una impresión de la naturaleza en el medio de la ciudad. Las estructuras de hormigón permiten una gama de formas de la cubierta verde en ambos aspectos de soporte y trabajabilidad. Los diseñadores pueden desarrollar requisitos particulares de las cubiertas verdes que prestan al edificio una identidad individual. ROOFS + MAYOR VIDA ÚTIL DE LA CUBIERTA La esperanza de vida de un cubierta plana sin vegetación se estima que es de entre 15 a 25 años, dependiendo de la calidad del material utilizado y la exposición al sol. El deterioro de la protección de la cubierta se debe a la tensión natural y procesos físicos, químicos y biológicos sobre el recubrimiento de la cubierta y la impermeabilización a largo de los años. La radiación UV y altas proporciones de ozono acelera el proceso de envejecimiento de la capa de impermeabilización de cubiertas superior, lo que a menudo resulta en fatiga de los materiales, contracción, grietas y escapes. La aplicación de una cubierta verde encima de estas capas añade una capa adicional de protección para la impermeabilización de la cubierta existente, aumentando así la vida útil de la cubierta. + EFICIENCIA ENERGÉTICA Las propiedades aislantes de una cubierta verde ayudan a un edificio a contribuir en una gran reducción en los costes de refrigeración y en última instancia reducir la energía total utilizada. Las variaciones diurnas de la temperatura de la zona de construcción se reducen ya que el cubierta verde absorbe el calor del sol en el verano y aísla la pérdida de calor en el invierno, por lo que la temperatura interior en general, pueden regularse mejor. Esta regulación permite que la temperatura media permanezca dentro de un pequeño rango de fluctuación, por lo tanto la calefacción y el consumo de refrigeración del edificio se puede reducir. Como el consumo de energía en un edificio contribuye significativamente al coste del ciclo de vida de un edificio, esta reducción puede reducir enormemente el coste de mantenimiento durante la vida del edificio. Con el agotamiento de los recursos de energía barata y el creciente coste de los recursos energéticos, los cubiertas verdes son el sistema más ventajoso a integrar en el diseño de un edificio, ya que mejoran la eficiencia energética del edificio. 9 + AISLAMIENTO ACÚSTICO Las múltiples capas de la cubierta, incluyendo la vegetación ayudan a proporcionar una barrera a la propagación del sonido. La cantidad de sonido que se reduce está directamente relacionada con el tipo de plantas que elegidas, así como el grosor y la densidad del sustrato elegido. El material de sustrato tiende a aislar mejor a bajas frecuencias de sonido, mientras que las plantas actúan mejor como una barrera para las frecuencias de sonido más altas. CONCRETE GREEN ROOFS 5. Puesta en obra Los siguientes pasos se dan para la instalación básica de un cubierta verde. Pueden ser necesarias consideraciones adicionales para la ejecución en función de si se desea una cubierta verde intensiva o extensiva PASO 1 - Elegir el tipo de cubierta verde El primer paso para la aplicación de una cubierta verde es asegurarse de que la estructura es capaz de soportar la carga de la cubierta verde. La elección de seleccionar el tipo de cubierta verde. Una vez que estos factores han sido considerados y diseñada la base de la cubierta de hormigón se pueden construir PASO 2 - Barrera de vapor Esta capa se coloca por encima de la estructura de hormigón y es uno de los pasos más importantes en la aplicación de un cubierta verde. Esta capa se asegura que el edificio no sufrirá daños en la vegetación y la humedad relativa a un cubierta verde. Hay una amplia gama de materiales disponibles para este propósito. PASO 3 - Instalación de aislamiento El aislamiento es en algunos casos opcionales y cuando se usa se aplica por encima de la barrera de vapor. Una capa de aislamiento impide que el agua almacenada en el sistema extraiga el calor del edificio durante el invierno. Además, en el verano, el aislamiento impide que el calor externo caliente el interior del edificio. PASO 4 - Impermeabilización Instalación, riego y drenaje Polietileno de alta densidad se coloca en el cubierta para que actúe como profundas capas de impermeabilización y barrera en la mayoría de los cubiertas verdes. Los sistemas de riego y drenaje se colocarán por encima de la barrera de impermeabilización y de la raíz, pero se debe tener especial cuidado de no dañar la impermeabilización. PASO 5 - Instalación de filtro La capa de filtro es un filtro de tela, que se coloca por encima del drenaje para mantener los medios de crecimiento estacionario y evitar la obstrucción del drenaje que pueden causar retención de agua no deseada. 10 CUBIERTAS PASO 6 - Colocación sustrato Es esencial que la espesor sea adecuado de esta capa según los medios de cultivo para apoyar el tipo de planta elegida. El soporte debe ser colocado y nivelado para recibir las plantas. PASO 7 - Siembra Las plantas pueden ser plantadas como semillas o esquejes en función del tipo de proyecto. Muchas soluciones de plantas están disponibles para la vegetación de cubierta y se deben seleccionar según las condiciones climáticas locales, ciclo de vida de la planta, el sistema de cubierta, el nivel deseado de mantenimiento y la disponibilidad de agua. Mantenimiento Mantenimiento depende del tipo de vegetación, la mayoría necesitan un mantenimiento muy bajo. Las plantas se eligen entre las especies que requieren muy poca agua, atención y nutrientes. Está vegetación esta diseñada para cubiertas no accesibles porque la vegetación correspondiente es muy sensible al pisoteo. En cuanto a la semi-intensiva e intensiva ecológica, el mantenimiento durante el período inicial de crecimiento de las plantas, el apoyo es esencial (de 3 meses a 3 años, dependiendo de la modalidad y el tipo de plantación). Después del periodo de asistencia de la frecuencia es de cuatro operaciones por año. Las acciones más comunes son la eliminación de residuos, la fertilización y el riego cuando sea necesario. Es esencial para asegurar que las siguientes condiciones se mantienen en todo momento, que los desagües permanezcan limpios y sin vegetación. Este ejemplo muestra la ejecución de un cubierta verde de la ciudad de Milwaukee, WI, EE.UU. 11 CUBIERTAS VERDES 6. Impacto Medioambiental LEED BREEAM CREDIT / TARGET SS Credit 6 – Stormwater Management: Potential Points: 1 point Green roofs may also be considered as stormwater treatment through their ability to remove suspended solids and other pollutants. Man 3: Construction Site Impacts Green roof implementation can incorporate construction practices that are environmentally sound and energy efficient. SS Credit 7.2 –Heat Island Reduction: Potential Points: 1 point Green roofs can reduce roof temperatures especially in cities. The USGBC specifies green roofs as a way to meet this objective, when the green roof covers at least 50% of the roof surface. Man 12: Life Cycle Cost Analysis As a green roof has the potential to increase the lifecycle of the layers of the roof and can potentially save energy over time it is can potentially gain points. Lafarge can provide LCC data for this System. WE Credit 1 –Water Efficient Landscaping: Potential Points: 1 to 3 points Green roofs can be designed so that irrigation is not required by the use of drought-resistant plants. Greywater systems can be directed on to the roof as irrigation and runoff from the green roof is filtered by the vegetation and soil media, so this water can be used to irrigate other landscaping features without pretreatment. Hea 10: Thermal Comfort In terms of thermal comfort, green roofs can potentially act as an insulating layer depending on the thickness and density of the substrate in addition to the type of plants, and may be eligible for points toward this credit. EA Credit 1 – Optimize Energy Performance: Potential Points: 1 to 15 points, (Depending on total energy reduction levels and other factors.) Due to their heat absorption properties, green roofs have been shown to reduce energy. Reduced demand and increased efficiency may also lead to smaller cooling systems and lower capital costs. Hea 13: Acoustic Performance The type of plants that are planted on a green roof improve the acoustic performance and may insulate certain frequencies; these properties may allow for this credit standards to be met. Innovation and Design Process Potential Points: 1 point Green roofs may qualify for innovation and design credits by improving recreational space the office environment, or by supporting learning environment. Ene 01: Energy Efficiency Green roofs added insulative properties, water storage potential can contribute to energy savings as they contribute to the reduced internal heat gain and in turn can reduce the energy used for active cooling. Mat 01: Materials Specification Lafarge is able to advise on the use of construction material with a low environmental impact that can allow this system to earn points within this category. Mat 05: Responsible Sourcing of Materials Lafarge representatives can verify that the supplier(s)/manufacturer(s) utilize responsibly sourced materials and also have a certified EMS scheme. Contacts must be established with the supplier(s)/ manufacturer(s) to ensure that the system utilizes responsible sourced materials. Wst 02: Recycled Aggregates Green roofs have the potential of attaining points for this credit as the concrete and the gravel for the drainage can utilize recycled material. Pol 05: Flood Risk Green roofs assist in rain water management as they delay the flow of water to the ground and thus can reduce the risk of flooding by controlling the volume of runoff water. 12 CUBIERTAS 8. Contributions to buildings and cities All Lafarge’s Efficient Building Systems have been peer-challenged by a panel of external and experienced architects and engineers to meet and anticipate their expectations. This panel considers that a sustainable building must be affordable, autonomous, connected, easy-to-build, efficient, long-lasting, respectful of identity, responsive, robust and transparent. A resilient city is characterized by its adaptability, biodiversity, continuity, decentralization, diversity, preparation and redundancy (see the related introductory document). The name given to the system enhances the above properties. The most pertinent characteristics are described below. A building should inspire confidence; people should be able to understand, monitor and modify the way it functions. . A building should be able to function with its own resources. A building should be efficient using a minimum resources and energy. supply of A building should allow people to create their own living environment and therefore have a sense of belonging. A city should be able to adapt to changes in the environment. A city should create contacts and encourage biodiversity. with nature A city should comprise an important diversity of buildings making it dynamic for a variety of populations. 13 The green roofs add a distinctive personality to a building’s exterior, as well as performing important functions that are easy to understand, monitor and modify. Green roofs are excellent solution to offset the negative environmental footprint of the building and to contribute to its energy efficiency, its acoustic performances and help to reduce heat island effects. Green roofs are extremely efficient as they contribute to the energy consumption of a building, by reducing the needs for heating and cooling, acoustic insulation and water management. Green roofs help to reduce the negative effects of urban land use, allowing possibilities to integrate plant life in a building and create green living surroundings. Green roofs can be implemented on project renovations, extensive vegetation green roofs can be adapted to an existing building due their light weight. This system encourages biodiversity offering natural drainage. The rainwater is captured inside the substrate and routed to the drainage system and released back to the ground, reducing storm water run off. Green roofs introduce the significance of green surroundings in a city, supporting diversity of buildings making it dynamic for a variety of inhabitants. CUBIERTAS VERDES 9. Otros recursos OTHER SYSTEMS FOR WATER MANAGEMENT AND HEAT ISLAND EFFECT PERVIOUS CONCRETE SURFACES – HYDROMEDIA 8.2.2 CONCRETE LAWN LATTICE SURFACES 8.2.3 PRODUCTOS LAFARGE THERMEDIA HYDROMEDIA RECURSOS [1] Hydrotech, USA www.hydrotechusa.com Este catálogo se ha facilitado solo a efectos informativos. Lafarge rechaza expresamente cualquier garantía, ya sea expresa o implícita, así como su responsabilidad sobre la precisión, fiabilidad y validez del contenido y no aceptará responsabilidad alguna por pérdidas o otros daños comerciales en los que se incurra como resultado de utilizar y confiar en la información proporcionada. No existe ninguna asociación entre Lafarge y las empresas mencionadas en este catálogo. Todos los derechos de propiedad intelectual y sobre los productos de estas empresas se utilizan solo a efectos identificativos e informativos y son propiedad, en todo momento, de sus respectivos dueños. 14 LAFARGE Calle Orense 70 28020 Madrid España marketing.spain@lafarge.com + 34 91 376 98 00 www.lafarge.com.es 15 Creditos: Hydrotech, USA www.hydrotechusa.com, Federal Energy Management Program www1.eere.energy.gov/femp/pdfs/fta_green_roofs.pdf Green Roof for Healthy Cities www.greenroofs.org TR Hamzah and Yeang Architects Paul Oosthuizen Architects City of Milwaukee ,