Envolventes vegetales

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Envolventes vegetales Elena Morales División Construcción Sostenible

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Envolventes vegetales

Elena MoralesDivisión Construcción Sostenible

Page 2: Envolventes vegetales

• Sistemas de vegetalización: Contexto general

• Beneficios de las envolventes vegetales– Eficiencia energética

– Otros

• Tipos de fachada vegetal

• Proyecto NATUFAVE

CONTENIDO

Page 3: Envolventes vegetales

• Sistemas de vegetalización: Contexto general

• Beneficios de las envolventes vegetales– Eficiencia energética

– Otros

• Tipos de fachada vegetal

• Proyecto NATUFAVE

CONTENIDO

Page 4: Envolventes vegetales

TIPOS DE FACHADA VEGETALRecorrido Histórico

Representaciones de la cabaña primitiva de Vitruvio, Laugier y Viollet Le Duc Cabaña de pigmeo

SISTEMAS DE VEGETALIZACIÓN: CONTEXTO GENERALRecorrido histórico

Page 5: Envolventes vegetales

SISTEMAS DE VEGETALIZACIÓN: CONTEXTO GENERALRecorrido histórico

Page 6: Envolventes vegetales

SISTEMAS DE VEGETALIZACIÓN: CONTEXTO GENERALRecorrido histórico

Page 7: Envolventes vegetales

SISTEMAS DE VEGETALIZACIÓN: CONTEXTO GENERALRecorrido histórico

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SISTEMAS DE VEGETALIZACIÓN: CONTEXTO GENERALRecorrido histórico

Page 9: Envolventes vegetales

Fachada y cubiertavegetal en el edificiode la Galería de Artede Chandigarh,1952.Le Corbusier

Ciudad y bloque de viviendas de Le Corbusier en el que la vegetación toma un papelsignificativo

SISTEMAS DE VEGETALIZACIÓN: CONTEXTO GENERALRecorrido histórico

Page 10: Envolventes vegetales

Casa Huarte, Corrales y Molezún, 1966 Edificio Planeta Fargas y Tous,1979

Centro Comercial la Vaguada,C. Manrique 1983

SISTEMAS DE VEGETALIZACIÓN: CONTEXTO GENERALRecorrido histórico

Page 11: Envolventes vegetales

Caixa Forum, Herzog & de Meuron, Madrid, 2007 Museo Quai Branly, Jean Nouvel, Paris, 2005

Centro Educativo en Obernai, Francia, D. Lewis, 2005

SISTEMAS DE VEGETALIZACIÓN: CONTEXTO GENERALRecorrido histórico

Page 12: Envolventes vegetales

Por qué envolventes vegetales en la actualidad?

•Arquitectura cambiante

•Arquitectura sostenible

SISTEMAS DE VEGETALIZACIÓN: CONTEXTO GENERAL

Page 13: Envolventes vegetales

SISTEMAS DE VEGETALIZACIÓN: CONTEXTO GENERALPor qué envolventes vegetales?

Arquitectura cambiante

Page 14: Envolventes vegetales

SISTEMAS DE VEGETALIZACIÓN: CONTEXTO GENERALPor qué envolventes vegetales?

Arquitectura cambiante

Page 15: Envolventes vegetales

SISTEMAS DE VEGETALIZACIÓN: CONTEXTO GENERALPor qué envolventes vegetales?

Arquitectura cambiante

Page 16: Envolventes vegetales

SISTEMAS DE VEGETALIZACIÓN: CONTEXTO GENERALPor qué envolventes vegetales?

Arquitectura cambiante

Page 17: Envolventes vegetales

• superpoblación mundial

• cambio climático (Protocolo Kyoto 1997)

• crisis energética mundial

• crisis actual

urban growth

1900

19201940

1960

1980

20002020

2040

29.1

32.9

36.0

39.2

43.2

47.1

51.3

55.9

60.8

urban growth

SISTEMAS DE VEGETALIZACIÓN: CONTEXTO GENERALPor qué envolventes vegetales?

Arquitectura sostenible

Page 18: Envolventes vegetales

crisis energética mundial – creciente demanda de arquitecturasostenible

Fuente: Hoja de Ruta de Edificación Sostenible del País Vasco. Bultzatu 2025

SISTEMAS DE VEGETALIZACIÓN: CONTEXTO GENERALPor qué envolventes vegetales?

Arquitectura sostenible

Page 19: Envolventes vegetales

crisis energética mundial – creciente demanda de arquitectura sostenible

SISTEMAS DE VEGETALIZACIÓN: CONTEXTO GENERALPor qué envolventes vegetales?

Arquitectura sostenible

Page 20: Envolventes vegetales

Balance energético en la edificación

Flujos Térmicos en la edificación. Fuente: UPM, Giancola, 2010

Ventanas

Muros y cubiertas

SISTEMAS DE VEGETALIZACIÓN: CONTEXTO GENERALPor qué envolventes vegetales?

Arquitectura sostenible

Page 21: Envolventes vegetales

Magnitudes de ahorro energético

CASANOVA, BuildingPhysics & Solar Energy,Department of Physics,University of Siegen

GasNatural

Electricidad

Calefacción

Refrigeración

SISTEMAS DE VEGETALIZACIÓN: CONTEXTO GENERALPor qué envolventes vegetales?

Arquitectura sostenible

Page 22: Envolventes vegetales

Magnitudes de ahorro energético

• Transmisión por muros y cubierta ~40% de la demanda decalefacción

• Radiación solar > 60% de demanda de refrigeración

SISTEMAS DE VEGETALIZACIÓN: CONTEXTO GENERALPor qué envolventes vegetales?

Arquitectura sostenible

Page 23: Envolventes vegetales

• Sistemas de vegetalización: Contexto general

• Beneficios de las envolventes vegetales– Eficiencia energética

– Otros

• Tipos de fachada vegetal

• Proyecto NATUFAVE

CONTENIDO

Page 24: Envolventes vegetales

Soluciones vegetales

• Elementos de sombreamiento vegetal

• Fachadas vegetales

• Cubiertas vegetales

Soluciones vegetales para la eficiencia energética

BENEFICIOS DE LA FACHADA VEGETALMejora de la eficiencia energética del edificio

Page 25: Envolventes vegetales

• Sistemas de sombreamiento

BENEFICIOS DE LA FACHADA VEGETALMejora de la eficiencia energética del edificio

Page 26: Envolventes vegetales

BENEFICIOS DE LA FACHADA VEGETALMejora de la eficiencia energética del edificio

Page 27: Envolventes vegetales

Soluciones vegetales

Elementos de sombreamiento vegetal•Permiten bloquear la radiación solar•El bloqueo se produce fuera del edificio•El calor resultante es evacuado al exterior•Preferiblemente deben ser de hoja caduca para maximizar la absorción deradiación solar en invierno.

Modelado de sombreamiento vegetal enEcotec, GreenShoes, Tecnalia, 2010

Elemento de sombreamientovegetal, GreenShoes, Tecnalia

2010

BENEFICIOS DE LA FACHADA VEGETALMejora de la eficiencia energética del edificio

Page 28: Envolventes vegetales

Soluciones vegetales

Elementos de sombreamiento vegetal•Distinta forma en función de la orientación

• Orientación SUR: Horizontal sobre acristalamientos

• Orientación ESTE-OESTE:• Vertical frente al acristalamiento

• Vertical perpendicular a la fachada,en el lado Sur del acristalamiento

Diagramas de posicionamiento deelementos de sombreamiento.

Proyecto ETHICS, Tecnalia 2010

BENEFICIOS DE LA FACHADA VEGETALMejora de la eficiencia energética del edificio

Page 29: Envolventes vegetales

Soluciones vegetales

Elementos de sombreamiento vegetal•Debe realizarse un estudio geométrico de sombreamiento en funciónde la ubicación geográfica, orientación y tipo de elemento desombreamiento.•Se define la trayectoria solar del elemento para distintos períodos delaño.

Proyecto ETHICS, Tecnalia 2010

Parallel shading in Helsinki. Depth variation

-0,6

-0,4

-0,2

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

8h 9h 10h 11h 12h 13h 14h 15h 16h 8h 9h 10h 11h 12h 13h 14h 15h 16h

Winter (21 December) Summer (21 June)

0,5H1H2H

BENEFICIOS DE LA FACHADA VEGETALMejora de la eficiencia energética del edificio

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Soluciones vegetales

Elementos de sombreamiento vegetal•Para sombrear en verano:

• En Helsinki se necesitan voladizos de 2 veces la altura delacristalamiento.

• En Madrid es suficiente con 0,5 - 1 veces la altura delacristalamiento.

Proyecto ETHICS, Tecnalia 2010

Parallel shading in Helsinki. Depth variation

-0,6

-0,4

-0,2

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

8h 9h 10h 11h 12h 13h 14h 15h 16h 8h 9h 10h 11h 12h 13h 14h 15h 16h

Winter (21 December) Summer (21 June)

0,5H1H2H

Parallel shading in Madrid. Depth variation

-0,6

-0,4

-0,2

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

8h 9h 10h 11h 12h 13h 14h 15h 16h 8h 9h 10h 11h 12h 13h 14h 15h 16h

Winter (21 December) Summer (21 June)

0,5H1H2H

Parallel shading in Helsinki. Depth variation

-0,6

-0,4

-0,2

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

8h 9h 10h 11h 12h 13h 14h 15h 16h 8h 9h 10h 11h 12h 13h 14h 15h 16h

Winter (21 December) Summer (21 June)

0,5H1H2H

Madrid Helsinki

BENEFICIOS DE LA FACHADA VEGETALMejora de la eficiencia energética del edificio

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Soluciones vegetales

Fachadas y cubiertas vegetales

•Evita la absorción de radiación solar• Climas áridos o muy soleados

•Mitiga la transferencia de calor por radiacióntérmica.

• Noches frías y sin nubosidad•Incorpora masa térmica que reduce la variacióntérmica en los espacios interiores.•Muchas de las soluciones permiten incorporarelementos aislantes en su interior.

BENEFICIOS DE LA FACHADA VEGETALMejora de la eficiencia energética del edificio

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Soluciones vegetales

Alternativa U [W/m2K]Muro original 1.33ETHICS 0.61Fachada Ventilada 0.58Natufave 0.44

• En valores estacionarios, laspropiedades aislantes del sistemase basan fundamentalmente en elespesor del material aislanteempleado.

Proyecto NATUFAVE, Tecnalia 2011-2013

BENEFICIOS DE LA FACHADA VEGETALMejora de la eficiencia energética del edificio

Page 33: Envolventes vegetales

Soluciones vegetales

• El comportamientodinámico se vemodificadosustancialmente.

BENEFICIOS DE LA FACHADA VEGETALMejora de la eficiencia energética del edificio

Page 34: Envolventes vegetales

INVESTIGADOR TEMA INFLUENCIA DE LA VEGETACIÓN

Cubi

erta

s veg

etal

es

La Ciudad de Toronto &Ryerson University

Cubiertasvegetales enToronto

- reduce la temperature de aire 0.5 – 2 ºC

- reduce las partículas nocivas significativamente

- ahorro de energía: 4.15 kWh/m2/año

- mitigación del CO2: 32,200 tn/año

- reduce el volumen de escorrentía

Fach

adas

Veg

etal

es

A. Hoyano Fachada Vegetalal oeste - reduce la temperatura exterior en 10ºC

D. Holm Fachada Vegetalal oeste - reduce la temperatura exterior en 5ºC

Di & Wang Fachada Vegetalal oeste - reduce la temperatura del muro en 13,2ºC

G. Cantuaria Fachada Vegetalal oeste - reduce la temperatura del muro en 7ºC

Jon Laurenz Fachada Vegetalen oficinas - ahorro aire acondicionado 45% calefacción 23%

BENEFICIOS DE LA FACHADA VEGETALMejora de la eficiencia energética del edificio

Page 35: Envolventes vegetales

• Sistemas de vegetalización: Contexto general

• Beneficios de las envolventes vegetales– Eficiencia energética

– Otros

• Tipos de fachada vegetal

• Proyecto NATUFAVE

CONTENIDO

Page 36: Envolventes vegetales

- Beneficio de la biodiversidad

- Mejora en la gestión de la escorrentía de las aguas pluviales

- Protección frente al ruido

- Protección frente al viento

- Sobreprotección estructural

- Mejora del confort humano

- Beneficio en la calidad del aire

- Capacidad expresiva del elemento vegetal

BENEFICIOS DE LAS ENVOLVENTES VEGETALES

Page 37: Envolventes vegetales

Envolventes vegetales:•Cubiertas vegetales•Fachadas vegetales

SISTEMAS DE VEGETALIZACIÓN: CONTEXTO GENERALPor qué envolventes vegetales?

Page 38: Envolventes vegetales

• Sistemas de vegetalización: Contexto general

• Beneficios de la fachada vegetal– Eficiencia energética

– Otros

• Tipos de fachada vegetal• Proyecto NATUFAVE

CONTENIDO

Page 39: Envolventes vegetales

Tipos deFachadaVegetal

1. Fachada VegetalOPACA

2. Fachada Vegetal TRANSPARENTE

Fachada Vegetal con tensores o mallas

Fachada Vegetal como manto vegetal

Fachada Vegetal por paneles verticales

Fachada Vegetal entre dos pieles transparentes

Fachada Vegetal delante de una piel transparente

J. LAURENZ, “Living Skins”, thesis in the Master of Advanced Studies in Landscape Architecture, University of British Columbia, Canada, 2007

TIPOS DE FACHADA VEGETALClasificación

Page 40: Envolventes vegetales

Fachada Vegetal con tensores o mallas

• Viviendas en Rue des Suisses, París, 2000. Herzog & de Meuron.

• Sistemas de fachada vegetal opaca por medio de tensores y mallas anclados a un muro ciego. Jakob y Greenscreen

TIPOS DE FACHADA VEGETALClasificación

Page 41: Envolventes vegetales

Fachada Vegetal como manto vegetal

• Museo Quai Branly, J. Nouvel, 2005, Paris (izquierda y centro) y edificio Caixa Forum, Herzog & de Meuron, 2007, Madrid (derecha)

• Sistemas demanto vegetal comercializado por Patrick Blanc (izquierda y centro) y por MUBI (derecha)

TIPOS DE FACHADA VEGETALClasificación

Page 42: Envolventes vegetales

Fachada Vegetal por paneles

• (Izquierda) Estudio Gordillo, Abalos y Herreros, 2002, Madrid, (centro) Complejo escolar Obernai, D. Lewis, 2006, y (derecha) almacén dePrada, Herzog & de Meuron, Tokio, 2005

• (Izquierda) Panel vegetal de Intemper, (centro) panel vegetal de G‐Sky y (derecha) panel vegetal de ELT

TIPOS DE FACHADA VEGETALClasificación

Page 43: Envolventes vegetales

Fachada Vegetal entre pieles transparentes

• Escuela de Bellas Artes de Grenoble, 1995 y ampliación 2001, Lacaton & Vassal.

• La “Fachada verde” diseñada por Felipe Pich‐Aguilera en colaboración con Jon Laurenz e Intemper S.A.

TIPOS DE FACHADA VEGETALClasificación

Page 44: Envolventes vegetales

Fachada Vegetal delante de una piel transparente

• Pabellón del Gimnasio del Retiro, Abalos & Herreros, 2002, Madrid.

• (Izqyuierda y centro) Edificio Consorcio Enrique Browne y Borja Huidobro Santiago de Chile 1993 y (derecha) casa en Paul Harris,Chile, 1982.

TIPOS DE FACHADA VEGETALClasificación

Page 45: Envolventes vegetales

• Sistemas de vegetalización: Contexto general

• Beneficios de la fachada vegetal– Eficiencia energética

– Otros

• Tipos de fachada vegetal• Proyecto NATUFAVE

CONTENIDO

Page 46: Envolventes vegetales

COMPITE EMPRESAS 2011-2012

PROYECTO NATUFAVEDesarrollo de una fachada ventilada vegetal adaptable

Page 47: Envolventes vegetales

OBJETIVOS

•Fachada vegetal aplicada a la fachada ventilada convencional

•Intercambiabilidad

•Ubicación geográfica

•Modular

•Industrializado

PROYECTO NATUFAVEDesarrollo de una fachada ventilada vegetal adaptable

Page 48: Envolventes vegetales

PROYECTO NATUFAVEDesarrollo de una fachada ventilada vegetal adaptable

Page 49: Envolventes vegetales

PROYECTO NATUFAVEDesarrollo de una fachada ventilada vegetal adaptable

Page 50: Envolventes vegetales

PROYECTO NATUFAVEDesarrollo de una fachada ventilada vegetal adaptable

Page 51: Envolventes vegetales

PROYECTO NATUFAVEDesarrollo de una fachada ventilada vegetal adaptable

Page 52: Envolventes vegetales

sur s/riego sur c/riego norte s/riego norte c/riegoCentranthus Euonymus Asparragus AspleniumEcheveria Salvia Origanum AdianthumAsparragus Vinca Salvia NephrolepisSempervivum Origanum Ophyopogon Armeria

MEZCLA ACentranthus Brachypodium Centranthus AsparragusSedum Origanum Sedum PolypodiumSempervivum Festuca Sempervivum LiriopeAsparragus Salvia Brachypodium Vinca

Centranthus Euonymus Asparragus AspleniumEcheveria Salvia Origanum AdianthumAsparragus Vinca Salvia NephrolepisSempervivum Origanum Ophyopogon Armeria

MEZCLA B

Centranthus Brachypodium Centranthus AsparragusSedum Origanum Sedum PolypodiumSempervivum Festuca Sempervivum LiriopeAsparragus Salvia Brachypodium Vinca

PROYECTO NATUFAVEDesarrollo de una fachada ventilada vegetal adaptable

Page 53: Envolventes vegetales

PROYECTO NATUFAVEDesarrollo de una fachada ventilada vegetal adaptable

Page 54: Envolventes vegetales

PROYECTO NATUFAVEDesarrollo de una fachada ventilada vegetal adaptable

Page 55: Envolventes vegetales

Septiembre 2012 Abril 2013

NORTE

PROYECTO NATUFAVEDesarrollo de una fachada ventilada vegetal adaptable

Page 56: Envolventes vegetales

Septiembre 2012 Abril 2013

SUR

PROYECTO NATUFAVEDesarrollo de una fachada ventilada vegetal adaptable

Page 57: Envolventes vegetales

ESKERRIK ASKO!!! MUCHAS GRACIAS!!!

[email protected]@tecnalia.com