ES2319142B1 - Baldosa de pavimento integrada en una cubierta ecologica. - Google Patents

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Abstract

Baldosa de pavimento integrada en una cubierta ecológica.
La presente invención se refiere a una baldosa integrada en la cubierta ecológica, que permita su tránsito a cualquier punto de la cubierta, ajardinada o no, sin dañar la vegetación y manteniendo razonablemente las cualidades de la cubierta ecológica en estas zonas pavimentadas.

Description

Baldosa de pavimento integrada en una cubierta ecológica.
Sector técnico al que se refiere la invención
Cubierta vegetales
Cubiertas ecológicas
Agronomía
Pavimentos
Ahorro de energía
Sostenibilidad
Bioclimatismo
Estado de la técnica anterior
El ambiente interior del edificio es el resultado de los flujos energéticos que se establecen como consecuencia del clima y de las cargas internas del edificio. El edificio está sujeto a perdidas y ganancias a través de sus cerramientos. Los elementos que constituyen el clima exterior, radiación solar, temperatura, humedad y movimiento del aire, influyen en el intercambio térmico del edificio, a través de su envolvente. Durante el invierno es necesario minimizar las perdidas térmicas a través de los cerramientos, y durante el verano, hay que evitar el sobrecalentamiento.
La cobertura es la parte del edificio que está sujeta a las mayores fluctuaciones térmicas: durante el día alcanza elevadas temperaturas por su exposición directa a la radiación del sol, y durante la noche es la parte de la construcción que más calor pierde, por radiación, hacia el espacio. Su aislamiento se impone como una medida de prioridad y puede solucionar parte del problema del efecto de las fluctuaciones térmicas, pero la absorción de la radiación solar por la cubierta, con su consecuente transferencia de calor a sus elementos constituyentes, puede originar temperaturas muy elevadas en los espacios interiores.
Muchos sistemas de cubiertas han sido desarrollados a lo largo del tiempo con el objetivo de minimizar los flujos energéticos entre el ambiente interior y exterior a través de la cubierta, y por supuesto, cumpliendo con los requisitos esenciales a que debe responder una cubierta: la estabilidad y resistencia mecánica, la seguridad en caso de incendio, la salubridad, la seguridad de uso, la protección contra el ruido, el ahorro de energía y la protección térmica. La cubierta ecológica surgió como una respuesta eficiente a estos y otros requisitos, y se viene instalando habitualmente entre otros países en Alemania y Suiza, desde los años 70, con comprobadas ventajas sobre otros tipos de cubierta.
La cubierta ecológica es una tipología de cubierta ajardinada. Normalmente se presenta como una cubierta plana, con la adición de un substrato orgánico o inorgánico y plantas por la capa superior. Tiene una capa vegetal de pocos centímetros de espesor (normalmente menos de 10 cm), con plantas de bajo porte (generalmente autóctonas) y abastecimiento de agua y substancias nutritivas por procesos naturales.
Las ventajas de la cubierta ecológica son múltiples, y abarcan tanto aspectos arquitectónico-constructivos como estéticos y medioambientales. Los efectos positivos sobre el medio ambiente se traducen a través de la incorporación de vegetación a la ciudad, de la absorción de contaminantes y de la producción de oxigeno. En términos del edificio, la cubierta ecológica mejora el grado de aislamiento térmico e incrementa las condiciones de bienestar en el verano bajo cubierta. También proporciona la absorción de ruido urbano y la reducción de ruidos de impacto, además de garantizar un aumento en la vida útil de la cubierta.
Diferentes tipos de cubierta ajardinada
La cubierta ajardinada puede clasificarse en dos tipologías, según el espesor del substrato, el tipo de vegetación y el mantenimiento. La cubierta ajardinada puede ser extensiva o intensiva.
La cubierta ecológica o extensiva tiene una capa vegetal de pocos centímetros de espesor (normalmente menor de 10 cm), con plantas de bajo porte (generalmente autóctonas), con abastecimiento de agua y substancias nutritivas por procesos naturales.
La cubierta ajardinada intensiva, o cubierta jardín, tiene un substrato de mayor espesor (mayor de 20 cm), plantas, árboles y arbustos de mayor altura y mantenimiento típico de cualquier jardín.
Sistemas constructivos de cubiertas ecológicas usados en la actualidad
Hoy existen en el mercado variados sistemas de cubiertas ecológicas, con características peculiares cada uno, para responder a los requerimientos de cada situación y aplicación. Cada capa componente de una cubierta ecológica tiene su específica función, como ocurre con un suelo natural. Estas funciones incluyen la provisión de nutrientes, la retención de agua, el drenaje y la protección, entre otras. Dichas capas son las siguientes, presentadas en un orden vertical descendente.
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La vegetación
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El substrato: en el caso de las cubiertas ecológicas, se suelen utilizar substratos de cultivo, que es el soporte sólido, inerte o no, distinto del suelo natural que se utiliza para cultivar plantas.
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Membrana filtrante o capa separadora
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Capa drenante: esta capa componente de la cubierta ecológica, tiene como función evacuar el exceso el agua del substrato, producido por la lluvia o por el riego, evitando su encharcamiento y que se pudran las raíces de las plantas.
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Retenedores de agua: la función de la capa retenedora de agua es, como su nombre indica, retener el agua de lluvia o de riego, suministrando nutrientes necesarios al crecimiento de las plantas.
\bullet
Aislamiento: en una cubierta ecológica, la capa de aislamiento puede aparecer o no, y es función de las necesidades térmicas locales. En general, se utiliza el poliestireno extruído como el material más idóneo para las cubiertas invertidas, por extensión también para la cubierta ecológica montada sobre estas cubiertas.
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Protección de la impermeabilización contra las raíces: la protección antirraíz puede constituir una capa especial sobre la membrana de impermeabilización o aparecer incorporada a ella. En este caso, el material debe agregar un aditivo herbicida que inhiba el contacto y la perforación por las raíces, desviando su curso.
Alteraciones de su comportamiento
Todo esto hace del sistema un conjunto sensible, de capas ligeras y elementales, que pueden destruirse o modificar su comportamiento si se incorporan elementos ajenos a ellas. Uno de esos elementos pueden ser baldosas u otros elementos convencionales para poder transitar sobre ellas. En la actualidad hay en el mercado elementos adecuados para transitar sobre cubiertas o suelos ajardinados, incluso aptos para que circulen vehículos, compatibles con la vegetación situada entre ellos; sin embargo, estas piezas no son aptas para aplicarlas a las cubiertas ecológicas, dada la diferente profundidad de los substratos. En la actualidad no existe ningún elemento diseñado para realizar esta función sobre una cubierta ecológica.
Explicación de la invención
La invención consiste en una baldosa que, teniendo una envolvente cuadrada, está parcialmente recortada en su interior, de tal modo que, al colocarse sobre el sustrato de la cubierta ecológica, deja que la vegetación crezca entre los recortes de la pieza y entre los que dejan las piezas una vez enlazadas, pero constituida de tal modo, que al pisar sobre ellas no se pise y destruya la vegetación.
Para ello, la baldosa, que se inscribe en un cuadrado cuyas dimensiones deben fluctuar entre 40 x 40 y 80 x 80 cm, tiene entrantes en uno, dos, tres o sus cuatro lados, de tal modo que al combinarse varias de ellas se crean caminos para que la vegetación se desarrolle con facilidad.
La altura de la pieza debe moverse entre 6 y 10 cm. Dado que el sustrato tiene un espesor entre 8 y 12 cm, su altura equivaldrá a la del sustrato o será 2 cm menor. Al instalar la baldosa se colocará sobre una capa de sustrato, de tal modo que sobresalga sobre el borde superior unos 2 cm. De este modo, cuando crezca la vegetación quedarán enrasadas, vegetación y baldosa. Bajo ella quedarán entre 4 y 6 cm de sustrato. De este modo las raíces se pueden desarrollar bajo la baldosa, en las partes macizas aflorando en las partes diáfanas, y asegurando, al tiempo, la fijación mecánicamente de la baldosa al suelo, evitando su posible movimiento. Estos cortes en la baldosa representan un 25% del tamaño total de la baldosa. Es decir, en las zonas embaldosadas sólo el 75% no quedaría vegetado. Aumentar la zona de cortes debilitaría excesivamente la pieza y no permitiría asegurar que no se partieran.
Dado que esta superficie no vegetada aún es excesiva, sobre la baldosa, en las partes macizas, se han creado unos canales de 2 cm de profundidad, y que, por tanto, no parten la pieza, que atraviesan la baldosa desde las cuatro caras. El objetivo de esos canales es permitir el desarrollo aéreo sobre ellos de algunas de las plantas que se utilizarán en las cubiertas ecológicas, aumentando de este modo la superficie vegetal y reduciendo la no vegetada. Con estos canales la superficie vegetada aumenta al 34%. Por otro lado, estos canales permiten dar una sensación visual de continuada a la vegetación y dar la sensación de que se camina sobre ella y no sobre baldosas.
Tanto la anchura de estos canales como de los cortes no supera en ningún caso los 10 cm, de tal modo que una persona caminando sobre la pieza siempre pisa la zona pavimentada sin afectar a la vegetada.
El material empleado para la fabricación debe ser poroso, un hormigón, una piedra, una cerámica, que tenga como cualidad que deje pasar el agua de lluvia a través de su estructura porosa, permitiendo que se humedezca el sustrato situado debajo y, por tanto, que crezcan las raíces en esa parte de la cubierta también. Esto es muy importante dado que el sustrato en general en las cubiertas ecológicas es escaso. Una baldosa convencional no habría permitido este riego y habría reducido el sustrato útil, ya que no es imprescindible que este al descubierto para el desarrollo de raíces, sino simplemente que haya humedad en él.
Características de los componentes (baldosa porosa):
\bullet
Conductividad térmica: < 0,320 W/m\cdotK
\bullet
Resistencia térmica: > 0,25 m^{2}\cdotK/W
\bullet
Densidad aparente: entre 900 y 1500 kg/m^{3}
Dimensiones de la pieza:
Tamaño exterior de la envolvente de la pieza:
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(40...80) x (40...80) cm
\bullet
Altura: de 6 a 10 cm
\bullet
Dimensiones concretas de la pieza: ver esquema superior
Las ventajas de estas baldosas frente a las que ya existen son:
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Se puede acceder a las cubiertas ecológicas para su mantenimiento o para transitar a través de ellas, aspecto que hasta ahora era completamente imposible sin alterar radicalmente la filosofa del comportamiento de este tipo de cubiertas.
\bullet
Este tránsito no reduce de forma notable la superficie ajardinada, ya que la vegetación crece entre las piezas y sobre ellas, pudiendo pisar, no obstante la baldosa, sin que afecte al desarrollo de la planta.
\bullet
El agua se filtra a través de la baldosa manteniendo húmedo el sustrato que hay bajo ella y asegurando el desarrollo de las raíces de las plantas sin ninguna limitación.
\bullet
La unión de baldosas permite configuraciones variadas, todas ellas permitiendo la vegetación entre piezas.
Descripción de los dibujos
Figura 1. Planta de la baldosa, donde se aprecia la geometría del perímetro y los dos niveles superficiales: La trama densa el nivel superior y la trama menos densa el nivel inferior. Pieza inscrita en un cuadrado de lado entre 40 y
80 cm.
Figura 2. Dos secciones de la baldosa, sola (imagen superior) y combinada con otra (imagen inferior), y su relación con los niveles del substrato y de la vegetación. 1 representa el substrato, 2 representa la baldosa y 3 representa la vegetación.
Figura 3. Dimensiones de la baldosa en planta y en sección. Secciones de la baldosa por tres puntos significativos señalados en la planta de la misma: AA', BB' y CC'. En ellas se muestran los cortes que parten de los cuatro bordes y los canales que la atraviesan conectando los cortes.
Figura 4. Dos posibles configuraciones de combinación de baldosas mostrando los espacios que quedan entre ellas y que han sido indicados en la reivindicación 4.
Descripción de un modo de realización de la invención
En una realización preferente, la baldosa, que se inscribe en un cuadrado cuyas dimensiones son de 60 x 60 cm, debe tener entrantes en sus cuatro caras, de tal modo que al combinarse varias de ellas se crean caminos para que la vegetación se desarrolle con facilidad.
La altura de la pieza es de 8 cm. Dado que el sustrato tiene un espesor entre 8 y 12 cm, su altura equivaldrá a la del sustrato o será 2 cm menor. Al instalar la baldosa se colocará sobre una capa de sustrato, de tal modo que sobresalga sobre el borde superior unos 2 cm. De este modo, cuando crezca la vegetación quedarán enrasadas, vegetación y baldosa. Bajo ella quedaran entre 4 y 6 cm de sustrato. De este modo las raíces se pueden desarrollar bajo la baldosa, en las partes macizas aflorando en las partes diáfanas, y asegurando, al tiempo, la fijación mecánicamente de la baldosa al suelo, evitando su posible movimiento.
Tanto la anchura de estos canales como de los cortes es de 10 cm, de tal modo que una persona caminando sobre la pieza siempre pisa la zona pavimentada sin afectar a la vegetada.
El material empleado para la fabricación es hormigón poroso, que tiene como cualidad que deja pasar el agua de lluvia a través de su estructura porosa, permitiendo que se humedezca el sustrato situado debajo y, por tanto, que crezcan las raíces en esa parte de la cubierta también. Esto es muy importante dado que el sustrato en general en las cubiertas ecológicas es escaso. Una baldosa convencional no habría permitido este riego y habría reducido el sustrato útil, ya que no es imprescindible que este al descubierto para el desarrollo de raíces, sino simplemente que haya humedad en él.
Características de los componentes (hormigón poroso):
\bullet
Conductividad térmica: 0,320 W/m\cdotK
\bullet
Resistencia térmica: 0,25 m^{2}\cdotK/W
\bullet
Densidad aparente: 1100 kg/m^{3}
Dimensiones de la pieza:
Tamaño exterior de la envolvente de la pieza:
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60x60 cm
\bullet
Altura: 8 cm
\bullet
Dimensiones concretas de la pieza: ver figura 3
Aplicación industrial
Su aplicación está prevista para todos aquellos edificios que incorporen cubierta ecológicas.
También sería aplicable a cualquier otro tipo de cubierta ajardinada con vegetación extensiva, es decir, de desarrollo superficial, pues también en ellas se aseguraría el riego debajo de la baldosa y el desarrollo de plantas entre las piezas.

Claims (3)

1. Baldosa de pavimento integrada en una cubierta ecológica caracterizada porque está inscrita en un cuadrado cuyo lado mide de 40 a 80 cm., su altura fluctúa entre 6 y 10 cm., es de material poroso, con entrantes o cortes en uno, dos, tres o todos sus lados, de 10 cm. de ancho como máximo y una penetración entre 5 y 30 cm, representando la superficie cortada menos del 25% del tamaño total de la baldosa.
2. Baldosa de pavimento según reivindicación 1, que comprende además unos canales con una profundidad con respecto al borde superior de la baldosa de 2 cm de máximo, que conectan los cortes establecidos en los bordes, para permitir el desarrollo de la parte aérea de la vegetación sin ser pisada al caminar sobre la baldosa.
3. Baldosa de pavimento según reivindicaciones anteriores caracterizada porque su material es un material aislante, de al menos una resistencia térmica de 0,25 m^{2} \cdot K/W, una conductividad térmica máxima de 0,320 W/m\cdotK y una densidad aparente máxima de 1100 kg/m^{3}.
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