Jardines verticales para enfriar edificios en climas mediterráneos

Un equipo integrado por investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) y de la Università degli Studi di Camerino (UNICAM, Italia) ha llevado a cabo un estudio para determinar la relación entre el espesor del aislamiento térmico de los edificios y el rendimiento energético de los jardines verticales colocados en sus fachadas, tras la entrada en vigor de las normativas de eficiencia energética dictadas por la Unión Europea que obliga a espesores de aislamiento cada vez mayores.

Mediante una nueva metodología denominada 'optimización de la fachada verde' han demostrado que estos jardines verticales actúan como un sistema de enfriamiento pasivo cuando la fachada está moderadamente aislada, es decir, hasta un espesor de aislamiento de 9 cm, por encima del cual su efecto ya no se nota.

Los jardines verticales instalados en las fachadas de los edificios contribuyen en gran medida a reducir el calentamiento provocado por el sol y la dispersión de energía a través de la envolvente de los mismos. Esto implica una menor carga de energía para calefacción y refrigeración y la mitigación de las condiciones térmicas en las áreas externas que se encuentran en el entorno de las fachadas.

A pesar de que este concepto ha sido ampliamente demostrado en múltiples investigaciones, es necesario estudiar la influencia de estos sistemas en el comportamiento térmico de las fachadas de los edificios construidos o rehabilitados después de la entrada en vigor de las normativas europeas sobre eficiencia energética.

De hecho, dicha normativa obliga a espesores de aislamiento importantes tanto en cubierta como en fachada, con el objetivo de reducir las pérdidas de calor a través de la envolvente. Además, el aislamiento térmico sirve para mantener el bienestar y proteger los ambientes internos de las variaciones diarias y estacionales. Representa una de las medidas más costosas en la renovación, pero tiene una gran influencia en el ahorro de energía térmica.

Como señala Francesca Olivieri, investigadora del grupo Arquitectura Bioclimática en un entorno sostenible de la UPM, “se sabe que el aislamiento térmico condiciona el efecto que jardines verticales y cubiertas vegetales tienen en las condiciones interiores de los edificios, pero existen pocos estudios que cuantifiquen el espesor del aislamiento necesario para garantizar el rendimiento requerido y optimizar su uso”.

Con este propósito se puso en marcha un estudio en el que se ha analizado el cambio que se produce en el comportamiento térmico de un jardín vertical cuando se aplican diferentes espesores de aislamiento térmico a la fachada. El objetivo final de la investigación ha sido establecer un espesor por encima del cual el comportamiento de la fachada verde se vuelva isotérmico y su rendimiento no mejore.

Fachada ‘verde’ en un edificio experimental

Para ello, se utilizó un jardín vertical colocado en una fachada de un edificio experimental a la que se aplicaron tres espesores de aislamiento diferentes en tres diferentes fases de la experimentación. La pared fue monitorizada para desarrollar un modelo numérico que, una vez validado con datos experimentales, permitiera estudiar el efecto de diferentes espesores de aislamiento.

Usando algoritmos ya desarrollados para estudiar cubiertas verdes (denominados Green Roof Model y EcoRoof), el modelo numérico permitió identificar correctamente el valor de las variables que caracterizan las propiedades termohigrométricas (temperatura, humedad y ventilación) y de evapotranspiración del jardín vertical. En particular, se utilizó un análisis de optimización para determinar algunas variables físicas importantes a fin de definir el comportamiento térmico de la pared verde.

La investigación se centró en los climas mediterráneos continentales y demostró que una pared verde actúa como un sistema de enfriamiento pasivo cuando la fachada está aislada hasta un grosor de aislamiento de 9 cm, por encima del cual el efecto de la fachada ya no se nota. Sin embargo, concluye la investigadora, “hay que remarcar que los beneficios ambientales y psicológicos vinculados a los jardines verticales siguen siendo efectivos, a pesar de que su efecto en la mejora térmica del edificio no se nota a partir de espesores elevados de aislamiento térmico”.