Eco-Circular.com: Noticias de economía circular

Portal de referencia en economía circular: Empresas, casos de éxito, noticias…

El mosaico a vista de pájaro: Potencial de las cubiertas en núcleos urbanos consolidados

«Desde tiempos inmemoriales el hombre ha querido subir a los tejados. Y lo ha hecho cada vez que los climas permitían las soluciones constructivas adecuadas.»

Le Corbusier «Théorie du toit-jardin»
a l’Architecture vivante
1927

Tal como apuntaba la reflexión de Le Corbusier, cuando hablamos de las cubiertas de las edificaciones nos damos cuenta de que a parte de su función de cobijo tienen un atractivo y un potencial clave hasta el punto de llegar a condicionar la calidad de un proyecto arquitectónico. Desgraciadamente, muchas veces se ha olvidado este potencial, resignando sus funciones a la impermeabilización y a un simple espacio de almacenaje de máquinas de instalaciones o paso de sistemas de evacuación de humos, quedando como un espacio marginal de la edificación que se planifica en una fase del diseño cuando todas las decisiones están ya tomadas. A día de hoy, no solo conocemos su potencial como un espacio de calidad, con buenas vistas del entorno y capacidad de definir un espacio híbrido entre lo público, lo privado y lo comunitario si no que debemos tener en cuenta su potenciar para bajar las emisiones de carbono y mejorar la calidad del aire en los núcleos urbanos.

En este sentido, en este artículo se comparan los costes económicos así como el ahorro energético, coste de mantenimiento y vida útil de las propuestas de dos intervenciones diferentes en las cubiertas: «cubierta verde» o «cubierta blanca». Una vez comparados los costes de inversión y su retorno, se analiza la bajada de emisiones de CO2eq que suponen las diferentes intervenciones usando la metodología planteada en la publicación Economic comparison of white, green, and black flat roofs in the United States. Elaborado por  Berkeley National Laboratory y School of Mechanical & Aerospace Engineering-Nanyang Technological University, publicado el 18 de Noviembre de 2013.

Cuando hablamos de cubiertas blancas nos referimos a poliolefines termoplásticas (TPO), que son una clase de plástico que se utiliza en una variedad de mercados y aplicaciones. Se producen generalmente por la mezcla de polipropileno (PP) con copolímeros elásticos de etileno (elastómeros de poliolefina o POE) y la adición de otros materiales de carga y aditivos. Las cantidades de mezcla específicos dependen del equilibrio global de propiedades para cumplir con las especificaciones de rendimiento y equipos de procesamiento deseados que se utiliza para una aplicación y su precio material de mercado aproximado es de 15,1 Euros/m².

Si hacemos referencia a cubiertas verdes, estamos hablando de una superficie de cubierta que está preparada para acomodar vegetación y/o para el uso humano, ya sea como terraza, patio, zona de recreo o de huerto. Además de proporcionar un espacio vital adicional, la cubierta verde tiene otras muchas ventajas ecológicas y económicas, como la prolongación de la vida útil de la cubierta, la reducción del ruido y la contaminación, la retención de agua, el ahorro energético o la mejora del clima y del paisaje urbano. En este tipo de cubierta existen dos sub-grupos: la cubierta intensiva y la extensiva.

La cubierta ajardinada o cubierta intensiva es la que utiliza como vegetación plantas más altas, vivaces arbustivas o árboles, y puede usarse también para actividades humanas (zonas transitables de peatones o vehículos). Son jardines situados sobre una cubierta, en la cual prácticamente todas las actividades son posibles siempre que se respete la carga máxima de la cubierta. Su precio material aproximado es de 114,37 Euros/m², estando compuesta por una formación de pendientes con hormigón celular, aislamiento con planchas de poliestireno expandido, capa separadora con geotèxtil, impermeabilización y protección anti-raíces con membrana formada de dos láminas , capa separadora, retenedora drenante y filtrando de poliestireno con dos geotextiles y sustrato de tierra vegetal de 40 cm de grosor. (Imagen de www.revi.es).

Por otro lado, la cubierta extensiva es aquella en la que su vegetación la constituyen plantas pequeñas de muy bajo mantenimiento y generalmente se instala como protección adicional de la cubierta y permite maximizar las ventajas ecológicas siendo su precio material aproximado es de 76,19 Euros/m2. (Imagen de www.revi.es).

El peso de la cubierta varía en función del tipo de cubierta verde elegida pero para tener una idea estimada, una cubierta extensiva, por ejemplo, tiene un peso de 120 kg/m² saturada de agua, de modo que teniendo en cuenta que las cubiertas con graba convencionales pesan aproximadamente entre 90 y 100 kg/m², son fácilmente sustituibles. Las cubiertas ajardinadas intensivas, en cambio, tienen un peso superior que varía dependiendo de la espesura del sistema elegido pero que es de un mínimo de aproximadamente 340 kg/m².

Si comparamos las propiedades con precios del TCQ, de mercado y del artículo de ScienceDirect Economic comparison of white, green, and black flat roofs in the United States nos encontramos con la siguiente coyuntura.

Esta tabla explica el precio de las dos intervenciones (cuando hablamos de cubierta verde en este estudio siempre nos referimos a la intensiva) así como su precio de reparación (1/3 veces el precio de instalación), su reflexión solar y vida útil. Tal como se puede ver, el hecho de tener un factor de reflexión solar mucho más alto hace que las cubiertas blancas generen un ahorro en COeq mucho más alto que el de las cubiertas verdes. Esto, sumado al hecho de que las cubiertas blancas son más económicas de instalar y tienen un mantenimiento mucho más bajo, hace que en nivel de amortización económica y bajada de emisiones sea una propuesta claramente mejor.

Aun así, se debe tener en cuenta que la vida útil de la cubierta verde es, como mínimo, el doble que la de la cubierta blanca, hecho muy importante puesto que hay cubiertas verdes instaladas hace ciento años que todavía se encuentran en buen estado, cosa que modifica significativamente su capacidad de amortización. Aparte,las cubiertas verdes tienen un potencial social y alimentario de un altísimo valor.

Una cubierta únicamente impermeabilizada puede conseguir en la superficie temperaturas de más de 80 °C; y una cubierta con graba puede llegar también a los 60 °C. En las cubiertas ajardinadas la temperatura no sobrepasa los 35 °C, puesto que las capas adicionales que lleva sobre la impermeabilización ayudan a moderar las diferencias extremas de temperatura y a reducir las fluctuaciones de los 90 °C a los 35 °C.

Si usamos el análisis de los 22 casos estudiados en Estados Unidos, comparando rendimiento de cubiertas verdes, blancas y negras comprobando la «situación climática» se separan los casos de ejemplo en dos grupos: obra nueva y rehabilitación. Se puede ver que las medias, tanto de coste de intervención como de ahorro económico, varían significativamente.

Si con estos datos genéricos se hace el ejercicio de estudiar la capacidad de amortización de estas intervenciones a cubiertas llegaremos rápidamente a dos conclusiones:

 

En la cubierta verde:

Precio de instalación 174,38 $/m2
Precio de mantenimiento 2,9 $/m2/any
Ahorro en frío 0,3 $/m2/any
Ahorro en calor 0,28 $/m2/any

 

1) Solo el total del coste de mantenimiento ya es más alto que el ahorro total que genera en clima, de modo que es completamente imposible su amortización. Es más, implica un gasto de 2,32 $/m2/año

 

En la cubierta blanca:

 

Precio de instalación 20,92 $/m2
Precio de mantenimiento 0,2 $/m2/any
Ahorro en frío 0,55 $/m2/any

 

 

2) El ahorro total generado es de 0,35 $/m2/año, de modo que teniendo en cuenta que el coste de instalación es de 20,92 $/m2, la amortización de la propuesta es de 60 años, mientras que la vida útil de esta solución es de 20 años, aún que puede alargarse debido al mantenimiento (del que ya se ha aplicado el coste).

Tal como se puede ver, la amortización enfocada solo al ahorro económico que supone la bajada de demanda energética no es viable en esta estrategia y para compensar la intervención se deben tener en cuenta la mejora de confort térmico y la bajada de emisiones de CO2*eq en el caso de las cubiertas blancas y  la mejora de calidad de la vivienda, la soberanía alimentaría, las ventajas de tener espacios comunitarios de uso compartido, etc. en el caso de las cubiertas verdes.

Si analizamos la bajada en emisiones de carbono comprobamos que para bajar 1 Tn CO2 eq con una cubierta verde son necesarios 4.359,5 dolares, mientras que para bajarla con una cubierta blanca solo son necesarios 220 dolares.

En conclusión, el ahorro anual en Tn CO2 eq/año es mucho más alto en los casos de cubiertas blancas ya que es de 10Tn por cada 100m2/año, mientras que en la cubierta verde hay un ahorro de 4Tn por cada 100m2/año. Aún así,  la cubierta verde supone una mejora de calidad del aire a escala local.  Así pues, de forma muy resumida, las cubiertas blancas irían mejor para la bajada global de emisiones y poder contribuir así a la lucha contra el cambio climático, mientras que las cubiertas verdes mejoran la calidad del aire del municipio. Es un caso parecido a la falacia del oasis que genera el uso del coche eléctrico, que mejora la calidad del aire en la ciudad pero que con el mix eléctrico actual contamina el medio ambiente en los centros de producción eléctrica agraviando la crisis de cambio climático. Aun que en este caso no genera emisiones dañinas, simplemente, el ahorro en emisiones de carbono es menor.

A parte de la variable de las emisiones de carbono, se debe tener en cuenta que las cubiertas verdes tienen valores añadidos como el hecho de ser un espacio socio-productivo situado en una zona comunitaria de cada bloque que también suponen una mejora en el tratamiento de agua, la inercia térmica de la cubierta y una mejora estética, tanto a escala de bloque como de espacio urbano. Al intervenir con compuesto de TPO, la opción de cubierta transitable queda imposibilitada y esto hace que a pesar de generar una mejora energética supone renunciar a una parte del potencial del bloque. A nivel constructivo, un compuesto de TPO es mucho más sencillo y rápido que hacer una instalación de cubierta verde, de modo que los inconvenientes vinculados a la ejecución de la obra son mínimos y es más fácil relacionarlo con planes locales de ocupación o incluso de hacérselo uno mismo.

A nivel de aplicación global de estas reflexiones en los núcleos urbanos, queda claro que hay espacio suficiente para hacer cubiertas blancas, cubiertas verdes y cubiertas transitables, cada una con sus potenciales. Así pues, el reto no es decidir qué tipo de cubierta es «la mejor» a nivel genérico sino que lo importante es saber en qué proporción se tiene que construir cada tipo de cubierta y donde se tienen que ubicar. El aumento de temperaturas del cambio climático puede hacer que el ahorro en refrigeración sea cada vez más importante y genere un ahorro mayor, de modo que este hecho, juntamente con el bajo precio de las “cubiertas blancas” hace que sean cada vez más atractivas. Por otro lado, una cubierta verde intensiva con un huerto puede ser muy útil en un contexto donde la soberanía alimentaria es un tema de interés creciente ya que favorece la economía circular, el consumo de proximidad y el aprovechamiento de residuos orgánicos al mismo tiempo que sirve como aislante térmico de la edificación. Además, esta solución tiene como atractivo su durabilidad, ya que el sustrato y la vegetación de las cubiertas ajardinadas protegen la impermeabilización y alargan su tiempo de vigencia en condiciones óptimas y aun que el instituto Fraunhofer ha calculado la durabilidad de una cubierta verde en más de 40 años, en Berlin existen cubiertas verdes instaladas desde hace más de 100 años (Handbuch der Architektur, Berlin, 1899).

A esto hay que añadirle la huella ecológica de los materiales usados, ya que una cubierta blanca tiene más impacto ecológico, de modo que su amortización ecológica es mucho más larga aunque el ahorro generado sea mayor, esto se suma al hecho que su vida útil es menor, de modo que es un tema a tener muy en cuenta a la hora de decidir cual es la mejor opción en cada proyecto.

Finalmente, la coyuntura actual de cogeneración energética y el nuevo marco normativo del auto-consumo eléctrico va a hacer que un porcentaje muy importante de las cubiertas ocupen buena parte de sus superficies con placas solares y fotovoltaicas para introducir el auto-consumo de fuentes renovables en las edificaciones.

Como ejemplos interesantes, a día de hoy podemos ver el proyecto Anàlisi del potencial de ahorro energético de las cubiertas de Badia del Vallès (https://serranoserrat.com/estudio-de-potencial-de-ahorro-energetico-en-cubiertas) donde se usa la metodología descrita en un caso practico de un municipio para saber el potencial real de las cubiertas tanto de las edificaciones de vivienda como las de equipamientos públicos, para poder desarrollar planes estratégicos de rehabilitación de cubiertas a escala local. El proyecto Barrios Sostenibles (http://barriossostenibles.org/que-es-barrios-sostenibles) que tiene la misión de formar a jóvenes en situación de vulnerabilidad en profesiones de futuro relacionadas con la eficiencia energética y el medio ambiente; ayudar a fortalecer la activación de la ciudadanía y el tejido social a la vez que generar cambios en las ideas, actitudes y comportamientos de la comunidad en su relación con el territorio; y producir cambios de cara a generar un modelo de trabajo más horizontal, eficiente y con un mayor impacto sobre el territorio. El proyecto Azoteas vivas y cubiertas verdes  (http://ajuntament.barcelona.cat/ecologiaurbana/ca/que-fem-i-per-que/ciutat-verda-i-biodiversitat/terrats-vius-i-cobertes-verdes) donde el Ayuntamiento de Barcelona ha impulsado actuaciones para activar azoteas, cubiertas y patios de luces en edificios existentes y de nueva planta y sacar el máximo rendimiento social, ambiental y energético, transformándolas en azoteas vivas y en cubiertas verdes.
Estas intervenciones han incrementado el verde y la biodiversidad, facilitando una reducción de la demanda energética, y promoviendo sistemas de producción energética y de aprovechamiento de los recursos naturales, contribuyendo a la adaptación de los edificios y de las ciudades al cambio climático, y por tanto, aumentando la resiliencia de una ciudad.
Finalmente, en esta misma linea de acuaciones, el Ayuntamiento de Barcelona ha impulsado el Concurso de cubiertas verdes (http://ajuntament.barcelona.cat/paisatgeurba/ca/noticia/concurs-de-cobertes-verdes),  para conseguir 10 nuevas azoteas verdes y difundir los beneficios, otorgando subvenciones para la ejecución de 10 cubiertas verdes a la ciudad, prioritariamente en edificios de vivienda, pero también otros edificios con un fuerte impacto paisajístico o que puedan generar una mejora de carácter colectivo y social.

 

Daniel Serrano Serrat.

Sobre el autor: Daniel Serrano Serrat es arquitecto y Máster en Intervención Sostenible por la Escuela Técnica Superior de Arquitectura del Vallès – UPC. Especializado en sostenibilidad y replanteo de polígonos de viviendas en escenarios post-industriales. En la actualidad trabaja como arquitecto en el Ayuntamiento de Badia del Vallès en proyectos de rehabilitación energética, regeneración urbana, urbanismo participativo y estrategias contra la pobreza energética.

Página web del autor: http://serranoserrat.com/

LinkedIn del autor: https://www.linkedin.com/in/daniel-serrano-serrat-04848792/