Tesis:
Optimización de un módulo de jardinería vertical para la mejora del confort en entornos urbanos densos
- Autor: OQUENDO DI COSOLA, Valentina
- Título: Optimización de un módulo de jardinería vertical para la mejora del confort en entornos urbanos densos
- Fecha: 2024
- Materia:
- Escuela: E.T.S. DE ARQUITECTURA
- Departamentos: CONSTRUCCION Y TECNOLOGIA ARQUITECTONICAS
- Acceso electrónico: https://oa.upm.es/80751/
- Director/a 1º: OLIVIERI, Francesca
- Director/a 2º: RUIZ GARCÍA, Luis
- Resumen: Las ciudades desempeñan un rol fundamental en la respuesta a los complejos retos medioambientales y sociales actuales como el cambio climático. El concepto de solución basada en la naturaleza (SBN), se identifica en el discurso científico y es reconocido internacionalmente como parte de la solución para abordar estos retos. Las diferentes técnicas de introducción de la naturaleza en los contextos urbanos buscan dar respuesta a problemas como la isla de calor urbana, la contaminación atmosférica o la contaminación acústica. En este contexto, los jardines verticales como parte de las soluciones basadas en la naturaleza ofrecen una serie de servicios ecosistémicos que tienen un impacto positivo en la salud y bienestar de las personas en los entornos urbanos.
Estudios previos han demostrado que la integración de la vegetación en los edificios, a través de jardines verticales, influye positivamente en el confort dentro y fuera del edificio, a la vez que provee beneficios ecológicos y medioambientales tales como: mejora de la calidad del aire y reducción de la contaminación atmosférica, reducción del efecto isla de calor urbana debido a la reducción de calor irradiado por la vegetación y la humedad afectada por la evapotranspiración, ahorro de energía en los edificios , o aumento de la biodiversidad. Además de estos beneficios directos e indirectos, también produce mejoras sociales y económicas relacionadas con la cohesión social, la generación de empleo y los beneficios psico-perceptivos.
Dado que existe un creciente interés por estas soluciones y son cada vez más las tecnologías puestas a disposición en el mercado, esta tesis doctoral propone desarrollar un análisis de las prestaciones de un módulo de jardinería vertical para establecer líneas de optimización, con el fin de incrementar su aporte en la mejora del confort en contextos urbanos densos. Este objetivo se aborda desde una visión integral, partiendo de un análisis de ciclo de vida para la selección de un sistema con el menor impacto medioambiental posible, cubriendo el análisis del impacto sobre la reducción de temperaturas y la absorción de ruido, y finalizando en una etapa analítica que permitió identificar las variables que influyen en su rendimiento.
La parte experimental de esta tesis doctoral se apoya en el desarrollo de campañas de monitorización y pruebas de laboratorio, a partir de las cuales se han obtenido los datos de las condiciones higrotérmicas y de absorción de ruido que se producen en el entorno inmediato de los módulos de jardinería vertical estudiados. Estos registros de temperatura, humedad relativa, irradiancia, y coeficientes de absorción acústica han sido útiles tanto para analizar el comportamiento del módulo, como para identificar los componentes que tienen una mayor influencia y deben ser optimizados para asegurar el máximo rendimiento. Este trabajo de investigación confirma la relevancia de la envolvente vegetal en el entorno urbano, así como la importancia de considerar una serie de factores como el tipo de sustrato y vegetación a la hora de diseñar y poner en funcionamiento este tipo de soluciones.
Los resultados obtenidos pueden contribuir a mejorar el diseño de módulos de jardinería vertical, y a ofrecer datos concretos de los beneficios y con ello fomentar su aplicación tanto a través de su regulación en la construcción como de su consideración como un elemento del espacio urbano en la planificación de las ciudades.
ABSTRACT
Cities are essential in responding to today's complex environmental and societal challenges, such as climate change. The concept of the Nature-based Solution (NBS) is identified in scientific discourse and is internationally recognised as part of the solution to address these challenges. Different techniques for introducing nature into urban contexts attempt to respond to problems such as the urban heat island, atmospheric pollution, or noise pollution. In this context, green walls are presented as a solution offering a range of ecosystem services that positively impact the health and well-being of people in urban environments.
Recent studies have shown that the integration of vegetation into buildings through green walls positively influences comfort in and around the building and provides ecological and environmental benefits such as improvement of air quality and reduction of air pollution, reduction of the urban heat island effect due to the reduction of heat radiated by vegetation and humidity affected by evapotranspiration, energy savings in buildings, or increased biodiversity. In addition to these direct and indirect benefits, it also produces social and economic improvements related to social cohesion, employment generation and psychoperceptual benefits.
Since there is a growing demand for these solutions and the number of technologies available on the market is increasing, this PhD thesis proposes to develop an analysis of the performance of a green wall module to establish lines of optimisation to increase its contribution to improving comfort in dense urban contexts. This objective is approached from a holistic viewpoint, starting with a life cycle analysis for the selection of a system with the lowest possible environmental impact, covering the analysis of the impact on temperature reduction and noise absorption, and going through an analytical stage to identify the variables that influence its performance.
The experimental phase of this PhD thesis is based on the development of monitoring campaigns and laboratory tests, which were used to obtain data on the hygrothermal conditions and noise absorption in the immediate environment of the green wall modules studied. These records of temperature, relative humidity, irradiance, and sound absorption coefficients have served to analyse the module's behaviour and identify the components that have the most significant influence and must be optimised to ensure maximum performance.
This research confirms the relevance of the vegetation envelope in the urban environment, as well as the importance of considering a series of factors, such as the type of substrate and vegetation, when designing and implementing this type of solution. The results obtained can contribute to improving the design of vertical gardening modules and provide concrete data on the benefits and thus encourage their application through their construction regulation and consideration as an element of urban space in city planning.