WO2011117437A1 - Sistema de acondicionamiento bioclimático mediante estructuras ajardinadas verticales - Google Patents

Sistema de acondicionamiento bioclimático mediante estructuras ajardinadas verticales Download PDF

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WO2011117437A1
WO2011117437A1 PCT/ES2011/000083 ES2011000083W WO2011117437A1 WO 2011117437 A1 WO2011117437 A1 WO 2011117437A1 ES 2011000083 W ES2011000083 W ES 2011000083W WO 2011117437 A1 WO2011117437 A1 WO 2011117437A1
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vertical
landscaped
bioclimatic
air
conditioning system
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PCT/ES2011/000083
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Antonio Franco Salas
Rafael FERNÁNDEZ CAÑERO
Luis PÉREZ URRESTARAZU
Manuel Iván GAVIÑO ESCOBAR
Fernando Hidalgo Romero
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Universidad De Sevilla
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    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/02—Receptacles, e.g. flower-pots or boxes; Glasses for cultivating flowers
    • A01G9/022—Pots for vertical horticulture
    • A01G9/025—Containers and elements for greening walls
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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    • Y02P60/20—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions in agriculture, e.g. CO2

Definitions

  • the object of the present invention is a bioclimatic conditioning system consisting of evaporative panels that allow the cooling of the air by adiabatic saturation with water and a vertical landscaped structure, which allows it to act as a scrubber biofilter of the air flow that it passes through.
  • the present invention integrates the air conditioning capacity of the air into a vertical landscaped structure that acts as a heat and mass exchanger, decreasing the temperature and increasing the humidity and in a complementary way, thanks to the plant component, acts as a flow purifying biofilter of air that passes through it.
  • This bioclimatic air conditioning is applicable to residential buildings, services, industrial and public spaces, both in the existing heritage and in the new plant. Therefore, the main function of the present invention is to provide the people who use them with a comfortable and healthy space, while maintaining adequate levels of temperature, humidity and air quality.
  • This invention is linked to a productive sector with a strong innovative and technological character, capable of generating new sources of wealth and jobs, such as architecture and sustainable construction, also called Sustainable Architecture, Green Architecture, Green Building, Eco- architecture and environmentally conscious architecture, understood as a way of conceiving the architectural design seeking to take advantage of natural resources in such a way that they minimize the environmental impact of the constructions on the natural environment and on the inhabitants.
  • architecture and sustainable construction also called Sustainable Architecture, Green Architecture, Green Building, Eco- architecture and environmentally conscious architecture
  • the plant structure attached to exterior walls for cooling the air by passing it through the shaded area between it and the wall is composed at the base of containers planted with climbing vegetation that grows vertically by a structure attached to the wall (JP2008267684A).
  • This device differs greatly from the present invention, since our invention employs a continuously hydrated, continuously hydrated, porous medium for cooling of the air, where the root and aerial system of vegetation develops throughout its surface, by where the air is passed by cooling it through an evaporative cooling process in addition to producing its biofiltration.
  • evaporative cooling systems they use water evaporation to produce a decrease in temperature and an increase in humidity.
  • the phase change from liquid to vapor requires energy that is extracted from the outside air, cooling it and increasing its moisture content.
  • sensible heat temperature decrease
  • latent heat increased vapor content in the humid air mixture.
  • Evaporative air conditioners were first patented in 1902 in U.S.A. by Willits H. Carrier, known since then as Evaporative Air Coolers, however the true development begins in the 1920s in Arizona and southern California, its mass production begins approximately in 1932, with the arrival of the electric motor (Watt and Brown, 1997).
  • Figure 1- Partially disassembled perspective view of the vertical landscaped structure (1) anchored to a facade (2.8), with the vegetated modular porous panels (3), fixed to the metal structure (5) and the pipes (9 ) and fans (10) necessary to force the passage of air through them for bioclimatic conditioning; (14): traditional building air conditioning system
  • Figure 2. Section of the front detail view of the frame of modular porous panels vegetated with the bags or pockets (6) to house the vegetation, the emitting pipe (7) and vertical (11), pump (12) and reservoir ( 13) for irrigation and wetting of the substrate.
  • the present invention covers the need for optimization in the energy consumption produced by the air conditioning and comfort facilities of the buildings, and acts as biofiltration mechanisms of the air, using as vertical bioclimatic conditioning system, landscaped structures.
  • the object of the invention is to optimize the energy consumption produced by the air conditioning and comfort facilities of the buildings and act as an air purifier biofilter, using vertical garden structures, also called vegetative or green walls, or vertical gardens.
  • the present invention employs as a support and development element of the root system of vegetation, and as a heat and mass exchanger by means of an evaporative process, of a vegetated modular porous panel (3) or pre-frozen, which allows the passage and contact between the air and Water.
  • the contact occurs between cross flows.
  • the air moved naturally or by fans (9) crosses the evaporative panel horizontally and the water falls by gravity soaking the porous medium being applied by a emitting pipe (7) at the top.
  • it will roughly approximate the adiabatic saturation conditions.
  • the air passing through the vegetated modular porous panel (3), evaporates the water that circulates by gravity, producing a decrease in temperature and an increase in humidity.
  • the phase change from liquid to steam requires energy that is extracted from the intake air, cooling it and increasing its moisture content.
  • the vegetated modular porous panel (3) is mounted on a light rigid frame, using one or several layers of the substrate with high porosity, of an organic or inorganic nature, thus being able to anchor it vertically on the metal structure (5). Bags or pockets (6) of any material will be arranged, sewn, glued, stapled or anchored to the porous substrate, where the plants will be placed and their root system will be developed, as well as space to house and hold the water emitting pipes (7) used to moisten the substrate and provide water and nutrients to the vegetation.
  • the metal structure (5) will be self-supporting or anchored to the wall, facade or structure (8) of the building to be covered, being able to start from supports on the ground or be hanging in height. It will form a square or rectangular metal grid where the vegetated modular porous panels can be fixed juxtaposed or coupled together to form a continuous vertical wall or garden.
  • ducts (9) of prismatic or circular section will be disposed inside the metal structure (5).
  • the air circulation can be natural, using the differences in pressure caused by the wind outside the buildings, or forced by fans or extractors (10).
  • These pipes will have openings where the air will flow with sufficient flow and pressure to pass through the vegetated modular porous panels (3), occurring in its path, through an evaporative process of adiabatic saturation, cooling, humidification and, thanks to the ability to fix air pollutants from vegetation, air biofiltration.
  • an irrigation and wet network will be mounted comprising a good number of water emitting pipes, by means of a hole or drippers, arranged horizontally, which at least one runs inside each one of the vegetated porous panels (3) that form the vertical garden.
  • the irrigation network has at least one vertical pipe (11) that raises and supplies the water to the different horizontal emitter pipes (7), being necessary for this a pumping group (12) that supplies the necessary pressure and flow.
  • the irrigation installation is completed with the implementation of filtration equipment, fertirrigation, valves and hydraulic accessories and irrigation programmer.
  • the leftover water from the irrigation is collected, which goes down through the vegetated porous panels (3) by gravity until it is collected in a reservoir (13).
  • This water is recirculated by the pumping group (12) of the irrigation and wet network.
  • the replenishment of the water in the reservoir must be constant due to the consumption of the water due to the evapotranspiration of the vegetation and the evaporation of the water in the cooling and humidification of the air that cross the surface of vegetated porous panels.
  • the invention can be installed both inside and outside of buildings and public spaces, artificial lighting systems being necessary if natural light were not enough for the good vegetative development of plants. They can also operate dependently or independently of the building's traditional air conditioning system (14), being able to condition and purify air from both the interior and exterior of the building (2) as well as the mixture of both.
  • said vertical landscaped structure (1) starts from the wall floor, it will be built "in situ" or a water recirculation tank (13) will be placed for irrigation and wetting of the vegetated modular porous panels (3).
  • the metal structure (5) On it and anchored to the floor and the wall, the metal structure (5) will be formed, forming a square or rectangular vertical grid. If the vertical landscaped structure does not start from the ground, the reticulated metal structure (5) anchored to the wall is placed first. In its lower part the water recirculation tank (13) is fixed.
  • ducts (9) and fans (10) responsible for generating the necessary air flow so that with sufficient flow and pressure, it passes through the vegetated modular porous panels (3) and is conducted through the ducts of the building (14).
  • These ducts can be combined with those existing for the air conditioning of the building or be independent of them.
  • a light rigid frame is prepared with metal or plastic profiles, flat or angular, forming a square or rectangle.
  • the frame is covered with one or more layers of porous substrate, of an organic or inorganic nature, sewn, glued or stapled together and fixed thereon.
  • the modular porous panel is completed by placing it on one of its faces, pockets or bags (6) that serve to house the root system of the plants and leaving a space at the top for housing the water emitting pipe (7) used to moisten the substrate and provide water and nutrients to the vegetation.
  • the vegetated modular porous panels (3) shall be fixed juxtaposed or coupled to each other to constitute a continuous vertical wall or garden, on the metal structure and above the water recirculation tank (13).
  • the water emitting pipes (7) will be mounted first, horizontally on the top of the porous panels, and secondly the vertical pipes (11) that act as branch holders, as well as all the accessories , necessary hydraulic elements and devices that will form the irrigation and wetting network.
  • the installation is completed by providing a pumping group (12) that will take water from the tank (13) and will raise it with sufficient flow and pressure to flow through the emitting pipes as well as the filtering, fertigation, measurement, control and programming system of the irrigation.
  • the vegetation will be placed in the pockets or bags (6) arranged in the modular porous panels.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Cultivation Of Plants (AREA)

Abstract

El objeto de la presente invención es un sistema de acondicionamiento bioclimático que consiste en unos paneles evaporativos que permiten el enfriamiento del aire mediante saturación adiabática con agua y en una estructura ajardinada vertical, que permite actuar como un biofiltro depurador del flujo de aire que atraviesa. Tiene su aplicación en las edificaciones y espacios públicos, de tal manera que, además de beneficios ornamentales y estéticos, supone un importante ahorro en los costes energéticos de climatización y una depuración del aire necesario en la ventilación.

Description

Título
Sistema de acondicionamiento bioclimático mediante estructuras ajardinadas verticales
Objeto de la invención
El objeto de la presente invención es un sistema de acondicionamiento bioclimático que consiste en unos paneles evaporativos que permiten el enfriamiento del aire mediante saturación adiabática con agua y en una estructura ajardinada vertical, que permite actuar como un biofiltro depurador del flujo de aire que atraviesa.
Tiene su aplicación en las edificaciones y espacios públicos, de tal manera que, además de beneficios ornamentales y estéticos, supone un importante ahorro en los costes energéticos de climatización y una depuración del aire necesario en la ventilación.
Estado de la técnica
Por una parte es conocido el empleo de los muros vegetalizados o muros verdes también llamados jardines verticales con diferentes funciones y utilizaciones tales como el embellecimiento urbano, pantallas anti-ruido o anti-deslumbramiento, muretes de separación de calzadas de circulación, empalizadas de obras, barreras de seguridad, etc. Por otro lado existen también sistemas de climatización por procedimiento evaporativo que permiten el enfriamiento del aire mediante la saturación adiabática con agua, así como lavado, desinfección y depuración de éste pero únicamente con paneles evaporativos no vegetados.
La presente invención integra la capacidad de acondicionamiento climático del aire en una estructura ajardinada vertical que actúa como un intercambiador de calor y masas, disminuyendo la temperatura y aumentando la humedad y de forma complementaria, gracias al componente vegetal, actúa como un biofiltro depurador del flujo de aire que la atraviesa. Este acondicionamiento bioclimático del aire es aplicable a edificios residenciales, de servicios, industriales y espacios públicos, tanto en el patrimonio existente como en la nueva planta. Por tanto la principal función de la presente invención es proporcionar a las personas que los utilizan, un espacio confortable y sano, manteniendo en condiciones adecuadas los niveles de temperatura, humedad y calidad del aire.
Estudios publicados por el Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE) perteneciente al Ministerio de Industria, Turismo y Comercio, señalan que, en el conjunto del Estado Español, el consumo de los sectores residencial y servicios supone cerca del 30% del consumo total de energía en las ciudades. Esto es debido al elevado consumo energético que los equipos de climatización realizan para mantener un adecuado nivel de confort y de calidad del aire interior. En otro estudio presentado por la Agencia Internacional de la Energía (IEA) el sector residencial y de servicios es el que mayores posibilidades tiene para reducir el consumo energético sin reducir el nivel de confort y de bienestar de las personas. Los elevados niveles actuales de consumo de energía que demandan estos sectores, suponen no sólo unos costes elevados y un previsible agotamiento de las fuentes de energía, sino también un importante coste medioambiental sobre el planeta, incrementando las emisiones a la atmósfera de gases de efecto invernadero que contribuyen al calentamiento global.
Existe numerosa normativa reciente que regula el ahorro y la eficiencia energética en edificios, tales como la Directiva 2002/91/CE, de 16 de diciembre, de eficiencia energética de los edificios, la aprobación del Código Técnico de la Edificación por el Real Decreto 314/2006, de 17 de marzo, y el Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios (RITE) por el Real Decreto 1027/2007, de 20 de julio, que tratan de compatibilizar el grado de confort para el desarrollo de la actividad humana y el consumo de energía adecuado y sostenible, reduciendo las necesidades del sector.
Esta invención está vinculada con un sector productivo con un fuerte carácter innovador y tecnológico, capaz de generar nuevas fuentes de riqueza y puestos de trabajo, como es la arquitectura y la construcción sostenible, también denominada Arquitectura Sustentable, Arquitectura Verde, Edificación Verde, Eco-arquitectura y arquitectura ambientalmente consciente, entendida como un modo de concebir el diseño arquitectónico buscando aprovechar los recursos naturales de tal modo que minimicen el impacto ambiental de las construcciones sobre el ambiente natural y sobre los habitantes.
Son muchas las invenciones que mejoran las condiciones bioclimática de las edificaciones, como por ejemplo enfriando el aire de entrada de forma natural conduciéndolo a través de estructuras prefabricadas por zonas frías tales como muros de sótano (U20060265) o empleando intercambiadores de calor en el subsuelo de los edicifios (ES1046000U). Todos ellos carecen de un medio de transferencia de calor y masa que esté cubierto de vegetación.
Respecto a las estructuras ajardinadas verticales podemos decir que tradicionalmente la técnica empleada para cubrir con vegetación las fachadas y muros consiste en plantar en el suelo plantas trepadoras que colonizan las superficies verticales de forma natural o ayudadas mediante fijaciones y sistemas de anclajes a la edificación.
Más recientemente se han propuestos sistemas que permiten el crecimiento de la vegetación en las fachadas y muros mediante un sistema de cultivo hidropónico en vertical. Este sistema está basado en la capacidad de muchas plantas de desarrollar un crecimiento epífito. Sobre una capa de fieltro se desarrollan las plantas desarrollando sus raíces sobre su superficie. Requiere de una estructura soporte y de un sistema de riego y fertilización de aplicación continua recogiéndose el agua que escurre en un depósito en la parte inferior y mediante recirculación se aplica en la parte superior del sistema (Blanc, 2008).
Otros sistemas conocidos para la realización de muros vegetales consisten en contenedores metálicos rellenos de sustratos de plantación de forma prismática, poniéndose así mismo yuxtapuestos y acoplados entre sí para constituir una estructura de muro o pared de dimensiones variable. Estos necesitan estar anclados en una de sus caras a una estructura portante que se fija a la fachada o muro, quedando la cara contraria expuesta al exterior con una aberturas por donde sale la vegetación, como se muestran a título de ejemplo, en la patente ES 2317293 T3. Del mismo modo, existen sistemas modulares parecidos a los anteriores pero que son a uto portantes, es decir no necesitan de estructura de anclaje de los contenedores al muro (ES 2300049 T3).
También se encuentran estructuras metálicas verticales para construir muros verdes o jardines verticales que soportan contenedores para plantas o para flores, tales como por ejemplo macetas (ES 1069555 U), o soportan directamente el sustrato de plantación con una función esencialmente de recubrimiento y ornamental (US 4295296, ES 2101652 A1 , JP2004076307, CN201053150 y CN2494856).
Otras aplicaciones de muros vegetativos o verdes, o jardín vertical que se han encontrado son los sistemas de pantalla acústica integrada que se pueden vegetar, que actúa como barrera antirruidos para la circulación vial y ferroviaria. (ES 2017052); también los sistema de contención y recubrimiento de suelos inclinados incluyendo taludes, mediante sistema de vegetación de aplicación fundamental en obras públicas y civiles ligadas a carreteras, autopistas, vías férreas, etc. (ES 2179710 A1); y el dispositivo de regeneración de aguas grises, para su reutilización en edificios o instalaciones de gran consumo de agua, combinando su uso con una instalación de muro vegetal mediante jardineras superpuestas y intercomunicadas para el paso por gravedad de las aguas grises, que actúan como elementos depurador (ES 1068225 U).
Cabe destacar la estructura vegetal adosada a muros exteriores para el enfriamiento del aire al hacerlo pasar por la zona sombreada entre éste y el muro. Dicha estructura está compuesta en su base por contenedores plantados con vegetación trepadora que crece en vertical por una estructura adosada al muro(JP2008267684A). Este dispositivo se diferencia en gran medida a la presente invención, ya que nuestra invención emplea para el enfriamiento del aire un medio poroso y continuo en vertical, continuamente hidratado, donde se desarrolla en toda su superficie el sistema radicular y aéreo de la vegetación, por donde se hace pasar el aire enfriándolo mediante un proceso de refrigeración evaporativa además de producir la biofiltración del mismo.
Respecto a los sistemas de refrigeración evaporativa, utilizan la evaporación de agua para producir un descenso de la temperatura y un aumento de la humedad. El cambio de fase de líquido a vapor requiere energía que se extrae del aire exterior, enfriándolo y aumentando su contenido de humedad. Se produce un cambio de calor sensible (descenso de la temperatura) por calor latente (aumento del contenido de vapor en la mezcla de aire húmedo). En termodinámica el proceso se llama adiabático (dQ = 0) y la entalpia permanece prácticamente constante.
Los acondicionadores evaporativos de aire fueron patentados por primera vez en 1902 en U.S.A. por Willits H. Carrier, conociéndose desde entonces como Evaporative Air Coolers, sin embargo el verdadero desarrollo comienza en los años 20 en Arizona y el sur meridional de California, su fabricación en serie comienza aproximadamente en 1932, con la llegada del motor eléctrico (Watt y Brown, 1997).
En la actualidad son varias las patentes existentes que presentan equipos y sistemas que actúan como refrigeradores evaporativo para edificios, industrias y granjas, pero que no emplean un medio de transferencia de calor y masa vegetado, que a título de ejemplo podemos mencionar las patentes P0235809, ES 1054420 U, ES 1063883 U, ES 2255510 T3, ES 2262683 T3, ES 1028424 U. La presente invención ofrece una nueva aplicación a los muros vegetativos o verdes, o jardines verticales, consistente en el acondicionamiento bioclimático del flujo de aire que lo atraviesa mediante procesos evaporativos y mecanismos de biofiltración que serán aplicados en las edificaciones y en los espacios públicos. Con ello conseguimos además de los beneficios ornamentales y estéticos, un ahorro importante en los costes energéticos de climatización y una depuración del aire necesario en la ventilación.
Descripción de las figuras
Para completar y complementar la descripción de la presente invención y para hacer más comprensible las características de ésta, se acompañan las figuras que con carácter ilustrativo y no limitativo se describen a continuación
Figura 1- Vista en perspectiva parcialmente desmontada, de la estructura ajardinada vertical (1) anclada a una fachada (2,8), con los paneles porosos modulares vegetados (3), fijados a la estructura metálica (5) y las conducciones (9) y ventiladores (10) necesarios para forzar el paso de aire a través de ellos para su acondicionamiento bioclimático; (14): sistema de climatización tradicional del edificio
Figura 2.- Sección de la vista frontal de detalle del bastidor de paneles porosos modulares vegetados con las bolsas ó bolsillos (6) para albergar la vegetación, la tubería emisora (7) y vertical (11), bomba (12) y depósito (13) para el riego y humedecimiento del sustrato.
Descripción de la invención
En el momento actual, de crisis energética y de énfasis en valores como el ahorro y la eficiencia energética, el principal objetivo y necesidad de las empresas e instituciones es la reducción del consumo energético de sus inmuebles y la mejora de la eficiencia en el consumo de sus instalaciones. En este sentido, la presente invención cubre la necesidad de optimización en el consumo energético producido por las instalaciones de climatización y confort de los edificios, y actúa como mecanismos de biofiltración del aire, empleando como sistema de acondicionamiento bioclimático, estructuras ajardinadas verticales.
Se trata de integrar la capacidad de acondicionamiento climático del aire de una estructura ajardinada vertical, también llamada muro vegetativo o verde, o jardín vertical. Éste actúa como un intercambiador de calor y masas mediante un proceso evaporativo de saturación adiabática, disminuyendo la temperatura y aumentando la humedad y de forma complementaria, gracias al componente vegetal, actúa como un biofiltro depurador del flujo de aire que la atraviesa. Este acondicionamiento bioclimático del aire es aplicable a edificios residenciales, de servicios, industriales y espacios públicos, tanto en el patrimonio existente como en la nueva planta, pudiendo ser instalados tanto en el interior como en el exterior de los mismos. Con ello se consigue, además de los beneficios ornamentales y estéticos, un ahorro importante en los costes energéticos de climatización y una depuración del aire necesario en la ventilación, además de los beneficios intangibles de bienestar laboral, responsabilidad social medioambiental.
El objeto de la invención es optimizar el consumo energético producido por las instalaciones de climatización y confort de los edificios y actuar como biofiltro depurador del aire, empleando para ello, estructuras ajardinadas verticales, también llamados muros vegetativos o verdes, o jardines verticales.
La presente invención emplea como elemento de soporte y desarrollo del sistema radicular de la vegetación, y como intercambiador de calor y masa mediante proceso evaporativo, de un panel poroso modular vegetado (3) o prevegetado, que permite el paso y contacto entre el aire y el agua. El contacto se produce entre flujos cruzados. El aire movido de forma natural o por ventiladores (9) atraviesa el panel evaporativo horizontalmente y el agua cae por gravedad empapando el medio poroso siendo aplicado por una tubería emisora (7) en la parte superior. Según el grado de contacto entre el agua y el aire, éste se aproximará más o menos a las condiciones de saturación adiabática.
El aire, al atravesar el panel poroso modular vegetado (3), evapora el agua que circula por gravedad, produciendo un descenso de la temperatura y un aumento de la humedad de este. El cambio de fase de líquido a vapor requiere energía que se extrae del aire de entrada, enfriándolo y aumentando su contenido de humedad. Se produce un cambio de calor sensible (descenso de la temperatura) por calor latente (aumento del contenido de vapor en la mezcla de aire húmedo). En termodinámica el proceso se llama adiabático (dQ = 0) y la entalpia permanece prácticamente constante.
El panel poroso modular vegetado (3) va montado en un bastidor ligero rígido, empleando una o varias capas del sustrato con elevada porosidad, de naturaleza orgánica o inorgánica, pudiéndose de esta forma anclarlo verticalmente sobre la estructura metálica (5). Se dispondrán bolsas o bolsillos (6) de cualquier material, cosidos, pegados, grapados o anclados al sustrato poroso, donde se colocará las plantas y se desarrollará su sistema radicular, así como de espacio para albergar y sostener las tuberías emisoras de agua (7) empleadas para humedecer el sustrato y aportar agua y nutrientes a la vegetación.
La estructura metálica (5) será autoportante o anclada al muro, fachada o estructura (8) del edificio a cubrir, pudiendo partir desde apoyos en el suelo o estar colgando en altura. Formará una retícula metálica cuadrada o rectangular donde se pueden fijar los paneles porosos modulares vegetados yuxtapuestos o acoplados entre sí para constituir un muro o jardín vertical continuo.
Para la circulación del aire a través de la estructura ajardinada vertical se dispondrán de conductos (9) de sección prismática o circular adosados en el interior de la estructura metálica (5). La circulación del aire podrá ser de forma natural, empleando las diferencias de presiones provocadas por el viento en el exterior de las edificaciones, o forzada mediante ventiladores o extractores (10). Dichas conducciones dispondrán de aperturas por donde el aire saldrá con el caudal y presión suficiente para atravesar los paneles poroso modular vegetado (3), produciéndose a su paso, mediante un proceso evaporativo de saturación adiabática, el enfriamiento, la humidificación y, gracias a la capacidad de fijación de contaminantes del aire de la vegetación, la biofiltración del aire.
Para la humectación y riego de los paneles porosos modulares vegetados, se montará una red de riego y mojado que comprende un buen número de tuberías emisoras de agua, mediante orificio o goteros, dispuesta en horizontal, que al menos una discurre en el interior de cada uno de los paneles porosos vegetados (3) que forman el jardín vertical. La red de riego cuenta con al menos una tubería vertical (11) que eleva y suministra el agua a las distintas tubería emisoras (7) horizontales, siendo necesario para ello un grupo de bombeo (12) que suministre la presión y el caudal necesario. La instalación de riego se termina con la implementación de equipos de filtrado, fertirrigación, valvulería y accesorios hidráulicos y programador de riego.
En la parte inferior de la estructura ajardinada vertical se recoge las aguas sobrantes del riego, que bajan atravesando los paneles porosos vegetados (3) por gravedad hasta recogerse en un depósito (13). Este agua es recirculada mediante el grupo de bombeo (12) de la red de riego y mojado. La reposición del agua en el depósito debe ser constante debido al consumo del agua por la evapotranspiración de la vegetación y por la evaporación del agua en el enfriamiento y humidificación del aire que atraviesan la superficie de paneles porosos vegetados. La invención puede ser instalada tanto en el interior como en el exterior de las edificaciones y espacios públicos, siendo necesarios sistemas de iluminación artificial si la luz natural no fuera suficiente para el buen desarrollo vegetativo de las plantas. También pueden funcionar dependiente o independientemente del sistema de climatización tradicional del edificio (14), pudiendo acondicionar y depurar aire procedente tanto del interior como de exterior del edificio (2) así como la mezcla de ambos.
Modo de realización de la invención
Sobre el muro, fachada o estructura del edificio o espacio público (8) tanto de interior como de exterior, en el que se quiere instalar la estructura ajardinada vertical para el acondicionamiento bioclimátíco (1), se realiza una impermeabilización previa y se ejecutan las instalaciones básicas de abastecimiento de agua, saneamiento y electrificación.
Si dicha estructura ajardinada vertical (1) parte desde el suelo de muro, se construirá "in situ" o se colocará un depósito (13) de recirculación de agua para el riego y mojado de los paneles porosos modulares vegetados (3). Sobre éste y anclado al suelo y al muro se levantará la estructura metálica (5) formando una retícula cuadrada o rectangular vertical. Si la estructura ajardinada vertical no parte desde el suelo se coloca primero la estructura metálica (5) reticulada anclada al muro. En su parte inferior se fija el depósito (13) de recirculación de agua.
Entre la estructura y el muro se instalan los conductos (9) y ventiladores (10) encargados de generar el flujo de aire necesario para que con caudal y presión suficiente, éste atraviese los paneles porosos modulares vegetados (3) y sea conducido mediante los conductos del edificio (14). Estos conductos se pueden combinar con los existentes para la climatización del edificio o ser independientes a ellos.
Para la realización de los paneles porosos modulares vegetados (3), o prevegetados, se prepara un bastidor ligero rígido con perfiles metálicos o de plástico tipo pletina o angular formando un cuadrado o rectángulo. El bastidor se cubre con una o más capas de sustrato poroso, de naturaleza orgánica o inorgánica, cosidas, pegadas o grapadas entre sí y fijadas sobre éste. El panel poroso modular se completa colocándole sobre una de sus caras, bolsillos o bolsas (6) que sirven para alojar el sistema radicular de las plantas y dejando un espacio en la parte superior para el alojamiento de la tubería emisora de agua (7) empleadas para humedecer el sustrato y aportar agua y nutrientes a la vegetación. Los paneles porosos modulares vegetados (3) se fijarán yuxtapuestos o acoplados entre sí para constituir un muro o jardín vertical continuo, sobre la estructura metálica y por encima del depósito (13) de recirculación de agua.
Una vez fijado los paneles, se montarán primero las tuberías emisoras de agua (7), horizontalmente en la parte superior de los paneles porosos, y en segundo lugar las tuberías verticales (11) que actúan como porta-ramales, así como todos los accesorios, elementos y dispositivos hidráulicos necesarios que formarán la red de riego y humedecimiento. La instalación se termina disponiendo un grupo de bombeo (12) que tomará agua del depósito (13) y la elevará con caudal y presión suficiente para que salgan por las tuberías emisoras así como del sistema de filtrado, fertirriego, medida, control y programación del riego.
Una vez que se comprueba el perfecto funcionamiento del sistema de riego y del sistema de ventilación, se colocarán la vegetación en los bolsillos o bolsas (6) dispuestas en los paneles porosos modulares. (3)
Si estos paneles porosos modulares fueran prevegetados, se tendrían que colocar a la vez que el sistema de riego para que no le falte nunca el suministro hídrico a las plantas.

Claims

Reivindicaciones
1. - Sistema de acondicionamiento bioclimático mediante estructuras ajardinadas verticales caracterizado porque consiste en integrar una estructura ajardinada vertical, que permite actuar como un biofiltro depurador del flujo de aire que atraviesa y un panel poroso modular vegetado o prevegetado (3), de naturaleza orgánica ó inorgánica, que permite el enfriamiento del aire mediante saturación adiabática con agua.
2. - Sistema de acondicionamiento bioclimático mediante estructuras ajardinadas verticales, según la reivindicación 1 , caracterizado por utilizar una estructura metálica (5) autoportante o anclada al muro, fachada o estructura (8) del edificio a cubrir, pudiendo partir desde apoyos en el suelo o estar colgando en altura, formando una retícula metálica cuadrado o rectangular donde se pueden fijar los módulos del panel poroso de sostén e intercambio yuxtapuestos o acoplados entre sí para constituir un muro o jardín vertical continuo.
3. - Sistema de acondicionamiento bioclimático mediante estructuras ajardinadas verticales según reivindicaciones anteriores, caracterizado por disponer de bolsas o bolsillos (6) de cualquier material, cosidos, pegados, grapados o anclados al panel poroso modular vegetado (3), donde se colocará el sistema radicular de la vegetación, así como de espacio para albergar y sostener las tuberías emisoras de agua (7) empleadas para humedecer el panel poroso y aportar agua y nutrientes a la vegetación.
4. - Sistema de acondicionamiento bioclimático mediante estructuras ajardinadas verticales según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el interior de la estructura metálica dispone de conductos (9) de sección circular o prismática por donde circulará el aire de forma natural o forzada mediante ventiladores (10) disponiendo de aperturas por donde el aire saldrá con el caudal y presión suficiente para atravesar los paneles porosos modulares vegetados (3) humedecidos, produciéndose a su paso, mediante un proceso evaporativo de saturación adiabática, el enfriamiento, humidificación y depuración del aire.
5. - Sistema de acondicionamiento bioclimático mediante estructuras ajardinadas verticales según reivindicaciones anteriores, caracterizado por disponer de una red de riego y mojado que comprende un buen número de tuberías emisoras de agua, mediante orificio o goteros, dispuesta en horizontal y que, al menos una discurre en el interior de cada uno de los módulo del panel poroso de sostén e intercambio que forma el jardín vertical.
6.- Sistema de acondicionamiento bioclimático mediante estructuras ajardinadas verticales según reivindicación 5, caracterizado porque la red de riego cuenta con al menos una tubería vertical (11) que eleva y suministra el agua a las distintas tubería emisoras (7) horizontales, siendo necesario para ello un grupo de bombeo (12) que suministre la presión y el caudal necesario.
7- Sistema de acondicionamiento bioclimático mediante estructuras ajardinadas verticales, según reivindicaciones anteriores, caracterizado por contar con un depósito (13) en la parte inferior del jardín vertical que recoge las aguas sobrantes del riego, que bajan atravesando el panel poroso por gravedad, siendo recirculada mediante el grupo de bombeo de la red de riego y mojado y repuesta en el depósito de manera constante.
8. - Sistema de acondicionamiento bioclimático mediante estructuras ajardinadas verticales, según reivindicaciones anteriores, caracterizado por ser instalados tanto en el interior como en el exterior de las edificaciones (2) y espacios públicos, siendo necesarios sistemas de iluminación artificial si la luz natural no fuera suficiente para el buen desarrollo vegetativo de las plantas.
9. - Sistema de acondicionamiento bioclimático mediante estructuras ajardinadas verticales, según reivindicaciones anteriores, caracterizado por funcionar dependiente o independientemente del sistema de climatización tradicional del edificio (14).
10. - Sistema de acondicionamiento bioclimático mediante estructuras ajardinadas verticales, según reivindicaciones anteriores, caracterizado por utilizar aire que atravesará el panel poroso modular vegetado (3), procedente tanto del interior como de exterior del edificio (2) así como la mezcla de ambos.
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