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~ ~ UNIVERSI1>A 1> NACIONAL AUTONOMA 1>E MEXICO FACULTA1> 1>E ARQUITECTURA UNI1>A1> ACA1>EMICA 1>E ARQUITECTUTA 1>E 'PAISA~E A 'PLICACIONES ~ 'PAISA~ISTICAS 1>EL ~ GENERO SE1>UM 'PARA EL ALIGERAMIENTO 1>E SUSTRATOS SOBRE AZOTEAS vER1>ES ~ BRUNO ~ARHANI 'PALOMINO RAMIREZ 2012 Servicio Social11 Texto escrito a máquina QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE: ARQUITECTO Servicio Social11 Texto escrito a máquina PRESENTA: Servicio Social11 Texto escrito a máquina Servicio Social11 Texto escrito a máquina Servicio Social11 Texto escrito a máquina PAISAJISTA Servicio Social11 Texto escrito a máquina UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. U",- probleMQ. :9u.e e"'-fre"'-~Q. lQ. "'-Q.~u.rQ.ctó",- ele cu.bter~Q.s es el t"'-creMe"'-~o ele CQ.r9Q. Mu.er~Q. e"'- el eeltftcto, es electr, el Q.u.Me"'-~o elel peso 9u.e sopor~Q. lQ. es~ru.c~u.rQ.. E",- el proceso d.:e "'-Q.~u.rQ.ctó",- el MQ.~or peso correspo",-ele Q.l su.eLO, e"'- es~e p'ro'jec~o se pre~e",-ele eltsMt"'-u.tr es~Q. CQ.r9Q. Q. ~rQ.v~s ele clos fQ.cEores: el VOlu.Me"'- ele HerrQ. MeeltQ."'-~e lQ. eltSMt"'-U.Ctó",- ele profu.",-eltelQ.el 'j el Q.ltgerQ.Mte"'-~0 ele los MQ.~ertQ.les ele lQ. Mez.clQ. ele Su.eLo co"'- el cQ.Mbto ele lQ. co"'-ce"'-~rQ.ctó",- ele Q.9rolt~Q. COMO MQ.~ertQ.l elre"'-Q."'-~e, st"'- ele~rtMe"'-~o e"'- el elesQ.rrollo ele lQ.s plQ."'-~Q.s per~e"'-ecte"'-~es Q.l 9~"'-ero Seelu.M. Es~os elos fQ.c~ores se pru.ebQ."'- MeeltQ."'-~e u."'- eXp'ertMe"'-~o fQ.c~ortQ.l elo",-ele se eltsMt"'-u.~e lQ. profu.",-eltelQ.el ael su.elo: 10 - ~ - 6 - 4- - 2 CM 'j lQ. co"'-ce"'-~rQ.ctó",- ele Q.9rolt~Q. Q.l 33 - 50 - 70 -90 -100 %. LQ.s espectes elesQ.rrollQ.elQ.s bQ.jo es~Q.s co",-eltcto"'-es so"'- Seelu.M prQ.eQ.~u.M ~ Seelu.M x ru.bro~t"'-C~U.M lQ.s vQ.rtQ.bles so"'-: crectMte"'-~o ele cQ.elQ. t",-eltvtelu.o, cober~u.rQ., proelu.cctó",- ele ~eMQ.s, rroelu.cctó",- ele rQ.MQ.S Q.u.xtltQ.res ~ sobrevtve"'-ctQ.. LQ. Meeltctó"'- es Me"'-su.Q.l, el expertMe"'-~o se reQ.ltz.Q. p'0r elu..r.ltcQ.clo ~ su. vQ.ltelez. se ob~te"'-e MeeltQ."'-~e lQ. r.ru.ebQ. ele Q."'-Q.ltsts ele vQ.rtQ."'-z.Q. (ANOVA) ele Ftsker, 9u.e éleft",-e el 9rQ.clo ele st9"'-tftcQ."'-ctQ. e"'-~re el cOMpor~Q.Mte"'-~o ele lQ. poblQ.cto"'-es. LQ. Mez.clQ. ele su.s~rQ.~o co"'- u."'-Q. co"'-ce"'-~rQ.ctó",- Q.l 50% ele Q.9rolt~Q. e"'- u."'-Q. profu.",-eltelQ.el ele ~ CM resu.U:ó lQ. MQ.S ltgerQ. CQ.p'Q.z. ele sos~e"'-er el elesQ.rrollo Q.elecu.Q.elo pQ.rQ. lQ.s espectes ae S. prQ.eQ.U:u.M ~ S. x ru.bro~t"'-C~U.M. Acee~Q."'-clo ele Q.cu.erclo Q. lQ. pru.ebQ. ele ANOVA co"'- u."'-Q. co",-ftQ.btltelQ.el elel 95 % .;1' .;1' UNIVERSI'DA'D NACIONAL AUTONOMA 'DE MEXICO FACULTA'D 'DE ARQUITECTURA UNI'DA'D ACA'DEMICA 'DE ARQUITECTUTA 'DE 'PAISA:JE A 'PLICACIONES .;1' 'PAISA:JISTICAS 'DEL .;1' 6ENERO SE'DUM 'PARA EL ALI6ERAMIENTO 'DE SUSTRATOS SOBRE AZOTEAS vER'DES .;1' BRUNO :JARHANI 'PALOMINO RAMIREZ 2012 UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO Facultad de Arquitectura Unidad Académica de Arquitectura de Paisaje APLICACIONES .PAISAJÍSTICAS . D E L .GÉ N ERO .S E DUM .PA R A .E L ALIGERAMIENTO.DE.SUSTRATOS. SOBRE.AZOTEAS.VERDES TESIS PARA OBTENER EL GRADO DE ARQUITETO PAISAJISTA PRESENTA: BRUNO JARHANI PALOMINO RAMÍREZ 2012 Asesores: Dra. Rocio López de Juambelz Mtro. en Arq. Alejandro Cabeza Pérez Arq. Luis de la Torre Zatarain La presente tesis se inserta en el desarrollo del proyecto PAPIIT IN 404608 “ Quinta Fachada una Propuesta Estética y Técnica” Dedico este trabajo a mi familia, por su apoyo y ánimo que me brinda día con día para alcanzar nuevas metas, tanto profesionales como personales. Agradecimientos El primero surge, espontáneamente, para mi querida maestra, la doctora Rocio López de Juambelz, quien con paciencia y dedicación me brindó su apoyo, conocimiento y amistad a lo largo de estos años. Su confianza me comprometió en una empresa que juzgaba de difícil realización. En segundo lugar, quiero mencionar los estimulos y apoyo que recibí del Mtro. en Arq. Alejandro Cabeza Pérez y el Arq. Luis de la Torre Zatarain, cuya experiencia y aporte son fundamentales. Y finalmente, quiero hacer parte mi agradecimiento a todas las personas que colaboraron conmigo en la realización de este trabajo. 1 2 1 BIn tro du cc ió n. 4 Marco Teórico Espacio.6 Definición de cubierta y azotea Definición de cubierta y azotea verde Antecedentes.18 Uso de la cubierta y azotea verde Beneficios.27 Ventajas ambientales y beneficios de la naturación Técnica de construcción.33 Sustrato.39 Definición Vegetación50 Caracteristicas del genero Sedum Selección de las especies para el experimento Sedum x rubrotinctum Sedum praealtum Diseño Experimental - Metodología Objetivo General.62 Objetivo particulares Objetivos Específicos Hipótesis.65 Procedimiento experimental.69 Descripción general del experimento Ubucación del sitio experimental Experimento factorial.71 Materiales Procedimiento Preparación del suelo Mezcla de suelo Definición de profundidad de las mezclas Preparación de las mezclas de sustrato para el experimento factorial Preparación de las charolas para el experimento factorial Pasteurización del suelo Plantación Distribución factorial de la plantación Registro de datos.91 Desarrollo de las plantas Peso del sustrato Análisis del sustrato en laboratorio Análisis del comportamiento térmico de la agrolita en el sustrato.95 Hipótesis Nula.97 3 C 4 E Bi bl io gr af ía .1 68 Resultados Resultados.108 Gráficas comparativas de promedios con desviación estándar como intervalos de confianza Sedum x rubrotinctum.110 Concentración en Sedum x rubrotinctum Profundidad en Sedum x rubrotinctum Sedum praealtum.126 Concentración en Sedum praealtum Profundidad en Sedum praealtum Peso del sustrato.142 Análisis de las mezclas en el laboratorio Resultados de análisis de varianza ANOVA.147 Resultados de comportamiento térmico de la agrolita.147 Discusión.153 Conclusiones.162 Discusión Conclusiones 4 El desarrrollo de la investigación que conforma la tesis, tiene como principal objetivo aligerar el peso provocado por la mezcla de suelo, pero capaz de proporcionar los elementos necesarios para el desarrollo adecuado de la vegetación utilizando como especies para la prueba Sedum praealtum y Sedum x rubrotinctum. La selección de las especies obedece a que el género Sedum tiene cualidades que permiten soportar las condiciones extremas que ocurren en las azoteas1, ya que son crasas de porte bajo, acolchonadas2, lo que permite una adecuada adaptación a las condiciones de naturación. 1 L—pe z de Juambelz R. (2010) Las plantas .In: L—pe z de Juambelz R. Naturaci—n de Azoteas. Facultad de Arquitectura UNAM, MŽ xico.pag 53 2 L—pe z de Juambelz R. (2010) Las plantas .In: L—pe z de Juambelz R. Naturaci—n de Azoteas. Facultad de Arquitectura UNAM, MŽ xico.pag 59 0 5 El experimento se desarrolló como un diseño factorial ya que permite conocer la relación que se establece entre las dos variables independientes: la profundidad del sustrato y la concentración de la agrolita como aligerante en función del crecimiento o calidad del desarrollo de las plantas como variables dependientes que son la respuesta a las variables probadas.3El diseño experimental consiste en 5 concentraciones de agrolita ( 0 – 33- 50-90 y 100% ) con respecto a 5 profundidades ( 2 – 4 – 6 – 8 10 cm ) en el desarrollo de dos especies de plantas de género Sedum (S. praealtum y S. x rubrotinctum ). Las respuestas en el desarrollo se miden mensualmente a través del crecimiento de cada individuo, cobertura, producción de yemas, producción de ramas auxiliares y sobrevivencia. El experimento se efectúa con dos repeticiones. La validez estadística de los resultados se prueba mediante el ANOVA de Fisher. Los resultados son expresados en diversos mecanismos; valores estadísticos, gráficas y tablas. 3 Gaillard de Benítez et al. (2010). Análisis de la varianza en experimentos factoriales. Universidad Nacional de Santiago del Estero. FCF. Cátedra de estadística. Serie # 21 6 Espacio Un espacio arquitectónicamente habitable se conforma por la relación estrecha de planos que el usuario vincula entre sí: piso, paredes y cubierta4. La cubierta es el plano superior o plano elevado por encima del plano base o plano del terreno produciendo visualmente a lo largo de sus bordes, planos verticales que definen el volumen espacial5, el plano superior también puede configurarse al apoyarse sobre soportes o estructuras armadas. El plano superior tiene una estrecha relación con el interior y el exterior, se interpreta como el elemento de resguardo y cobijo 4 Ashihara Y. (1982) El dise–o de espacios exteriores. Gustavo Gili. Barcelona, Espa–a . p‡ g. 10 5 Chin F. (1998) Forma, Espacio y Orden. Gustavo Gili. Barcelona, Espa–a . pág. 98 1 7 Plano base Plano vertical Plano vertical Plano superior Figura No. 1 Conformación de una cubierta por medio de planos del espacio interno manteniendo condiciones confortables de temperatura y humedad, salvaguardando de la lluvia, el sol y proporcionando intimidad al espacio, es un elemento protector que determina, configura y articula el volumen. Hacía el exterior, recibe las inclemencias ambientales, pero también, tiene una relación de significación; ya que, la tipología de la cubierta otorga identidad arquitectónica, porque responde tanto a las condiciones climáticas, como a los recursos naturales disponibles en el sitio; así la cubierta contribuye a definir el carácter del paisaje antrópico. Entonces, la cubierta se define como la parte superior de la edificación que cubre y cierra la construcción, configurando la envolvente del espacio; podemos dividirla en cubierta inclinada y cubierta plana, diferenciándose por la inclinación del plano superior con respecto al plano base, esto, determina su uso6. Estructuralmente la cubierta y todo lo que se encuentra sobre ella, sea permanente u ocasional, produce una carga que debe ser transmitida al suelo a través de los elementos estructurales verticales como: columnas, castillos y muros, hasta llegar a los cimientos, para lo cual son necesarios cálculos específicos que aseguran la estabilidad estructural y el correcto equilibrio de las 6 Mart’ nez A. (2005) Dwelling on the Roof. Gustavo Gili. Barcelona, Espa–a . p‡ g. 12 8 fuerzas de compresión, tracción y tensión, por lo que cualquier elemento que incremente la carga debe ser analizado, evitando problemas a las estructuras. Algunas cubiertas pueden tener accesorios como buhardillas, tragaluces, claraboyas, domos y captadores de aire que en algunos casos son extensiones de los planos articulados de las cubiertas de forma triangular o abovedada utilizadas para iluminar el espacio interno. Por otro lado, debido a la función primaria de la cubierta como aislante de la construcción, es indispensable que este elemento sea correctamente impermeabilizado. Respecto a la clasificación formal de las cubiertas, cuya principal diferencia esta dada por el ángulo de inclinación las podemos caracterizar como a continuación se menciona: Cubierta plana La cubierta plana se caracteriza por presentar un solo plano superior con una pendiente que va de 2° a 6° que dirige el agua hacia puntos específicos donde se disponen bajadas o registros. La cubierta plana por su geometría es transitable, aunque esta característica se puede perder debido al material utilizado para su construcción. Las cubiertas planas se pueden dividir en no transitables y transitables. Figura No. 2 Transportador para medir angulo de pendientes. 9 Cubierta plana no transitable.- solo cumple la función de cerrar el espacio arquitectónico, al igual que las cubiertas inclinadas brindan protección contra las condiciones atmosféricas. Cubierta plana transitable.- este tipo de cubiertas además de la función como cerramiento del espacio arquitectónico conforma un espacio transitable, donde se puede andar sin dificultad, puede soportar transito peatonal y vehicular, por lo que es un espacio utilizable capaz de albergar diversas actividades y paisajísticamente se considera la quinta fachada del objeto arquitectónico. Tradicionalmente en México, se conoce como azotea y este es el término al que haremos referencia en este texto. La azotea se define como una cubierta plana transitable cuyo perfil proporciona la identidad de un paisaje fabricado por el hombre, donde la apariencia está en constante transformación por el uso humano, pero capaz de alojar un poco de naturaleza y cambiar el entorno, contrarrestar las islas de calor, evitar Figura No. 3 Cubierta plana transitable 10 las inundaciones urbanas, mejorar la calidad del aire, en fin, romper la camisa de fuerza que el concreto ha impuesto a la Tierra. Cubierta inclinada En este tipo de cubiertas la pendiente que presentan varía de 5° hasta 50° y se clasifica como media, baja y alta7. La inclinación de la cubierta evita la acumulación del agua, nieve, granizo o hielo, ya que permiten que estos elementos fluyan libremente a través de todo el plano; asimismo esta cubierta provoca la desviación del viento disminuyendo la carga que ejercen sobre los elementos estructurales8. El tránsito sobre este componente se dificulta proporcionalmente a su inclinación. En las cubiertas es posible provocar la intersección de planos con diferentes inclinaciones lo que conlleva a diversas geometrías que producen cambios 7 Chin F.(2010) Guía de la construcción ilustrada. Limusa Wiley. México. pág. 6.03 8 PŽ rez V. (2000) Materiales y Procedimientos de Construcci—n, l osas, azoteas y cubiertas. Trillas. MŽ xico. p‡ g. 105 Figura No. 4 Cubierta inclinada 11 c i t u e a b r s Figura No. 5 Tipos de cubiertas Cubierta plana Cubierta Inclinada Cubierta mansarda Cubierta dientes de sierraCubierta a dos aguas Cubierta abovedada Cubierta Pabellón Cubierta cuatro aguasCubierta de cascaron 12 de imagen que se relacionan con la identidad de los lugares. De acuerdo a la conjugación de los planos inclinados encontramos diversos tipos de cubiertas en este primer grupo, que se diferencian con respecto al número de planos, grado de inclinación y la manera de intersección entre los mismos, lo que articula su forma: Cubierta a una agua o vertiente.- Es el tipo más sencillo de cubierta inclinada, consiste en un solo plano superior inclinado, con una pendiente mayor a 5 grados. La conformación del volumen a través de esta cubierta genera diferentes alturas en los planos verticales, encontramos una cumbrera y un alero. Cubierta a dos aguas.- Se caracteriza por la yuxtaposición de dos planos superiores que conforman una cumbrera y dos aleros en las vertientes opuestas. Cubierta Mansarda.- Está cubierta se conforma por 2 planos dispuestos en diferentes inclinaciones, yuxtapuestos. Cubierta a cuatro aguas.- Se conforma por la interacción de 4 planos inclinados, unidos en una cumbrera, que desembocan a cuatro aleros dispuestos a cuatro vertientes opuestas en pares. Cubierta de Pabellón.-Es una cubierta de 4 planos inclinados con unión en un punto, la cumbrera disminuye su longitud hasta 13 formar un vértice que desemboca en cuatro aleros, hacía las cuatro vertientes opuestas en pares. Cubierta en dientes de sierra.- Son cubiertas cortas conformadas con planos a una o dos aguas, que forman varias cumbreras paralelas. La principal función de este tipo de cubierta es la iluminación cenital, ya que una de las aguas es transparente o translúcida y permite el paso de luz. Se usa en espacios amplios, principalmente espacios productivos como naves industriales. Además de las cubiertas planas e inclinadas, existen otro tipo de cubiertas como las abovedadas y las cúpulas, las cuales, son estructuras curvas diseñadas para cubrir el claro de un vano9, estructuralmente trabajan como un arco sometido a las compresiones repartiendo las cargas sobre los apoyos verticales para cumplir la función de configurar el espacio, brindar cobijo y resguardo de las inclemencias atmosféricas. Cubierta abovedada.- Son cubiertas arqueadas cuya geometría describe formas esféricas o cilíndricas, donde todos los lados son curvos, generalmente se utilizan para cubrir el espacio entre dos muros o pilotes. 9 Chin F.(2010) Gu’ a de la construcci—n i lustrada. Limusa Wiley. MŽ xico. p‡ g. 2.25 14 Cúpulas.- Las cúpulas son bóvedas de forma semi esférica que cubre un edificio o una parte del mismo. Cubiertas de cascaron.- Son cubiertas de forma cilíndrica o cónica y de doble curvatura ya sea que la curva gire en la misma dirección o en dirección opuesta. Se caracterizan por ser de un mínimo espesor y cubrir claros grandes. Cubierta y azotea naturada La denotación arquitectónica paisajística de cubierta verde o naturada nos refiere a una cubierta en donde se ha colocado material vegetal. La cubierta verde puede construirse en cubiertas con un rango de pendiente de 2 a 50 grados, son incorporaciones que se hacen donde los edificios o construcciones lo permiten; Figura No. 6 Naturación de cubierta 15 muchas de estas cubiertas no son visibles por la ubicación. Estos espacios son vistos como una aportación ecológica y substancialmente no requieren muchos recursos como agua y mantenimiento debido a la selección vegetal que en su mayoría son crasuláceas. La profundidad del sustrato es relativamente delgada, de 10 cm, en promedio, lo que reduce el peso de la construcción facilitando el drenaje del agua. Las plantas, principalmente de hoja perenne se trabajan como masas o un grupo, de una sola especie seleccionada por su adaptabilidad a condiciones climáticas y sobrevivencia al ambiente o microclima sobre una delgada capa de suelo con un bajo mantenimiento. Las azoteas verdes son azoteas donde la gente usa el espacio relacionándolo a una actividad cultural, como terraza o jardín, con una pendiente menor al 5%. El mantenimiento de las plantas se da a un nivel mayor que las plantas de un jardín. La profundidad del suelo mínima generalmente es de 10 cm a 80 cm, dependiendo del material vegetal que se pretenda usar así como el sustrato está mejorado y mezclado con elementos orgánicos e inorgánicos para aligerar su peso. La ventaja es que se usa un rango amplio de vegetación. En los dos casos, la primera consideración es el área cubierta por el material vegetal o macetas, un 40 % de cobertura; la segunda consideración es el peso del material vegetal, éste tiene que 16 ser calculado como carga muerta tomando como peso, el peso maduro o desarrollado de la planta ya que a lo largo de los años aumenta su volumen, el viento, el peso del sustrato, el peso del agua y la tercera consideración, el movimiento constante de la gente, los asentamientos y movimientos telúricos, por lo que se requiere una estructura más fuerte para soportar la carga. 40% 60% Figura No. 7 Porcentaje de naturación de cubierta 17 Figura No. 8 Cubiertas de libros 18 Antecedentes Antecedentes de uso de la cubierta verde y azotea verde No obstante del auge y novedad ambiental que tienen hoy en día las cubiertas y azoteas verdes en México y en el mundo, no son una invención del siglo XXI. Los primeros ejemplos fueron introducidos por civilizaciones antiguas y a través del desarrollo de la arquitectura vernácula en diferentes regiones del mundo, estando presente tanto su construcción como su uso a lo largo de la historia moderna y contemporánea. Mundo mítico, historia antigua Posiblemente es el ejemplo más famoso por los relatos nostálgicos que se tienen de Babilonia, la descripción de la leyenda y método constructivo, una de las siete maravillas del mundo, son los jardines colgantes de Babilonia de los cuales no existe ningún registro físico de su construcción o existencia, sólo permanecen las descripciones escritas y dibujos hipotéticos. La primera mención de los jardines se encontró en los escritos de Berossus (290 a.c), un sacerdote que vivió 200 años después de la destrucción de los jardines. 19 “Dentro de su palacio él (Nabucodonosor II) erigió gentilmente terrazas de piedra, en donde reprodujo un escenario de montañas, completando la semejanza con variedades de árboles y construcciones llamado los jardines colgantes, ya que su esposa tenía una pasión por las montañas”10. 10 Osmundson T.(1999) Roof Gardens,History, Design and Construction. Norton & Company. New York, USA. pag.112 20 La descripción más conocida es la del historiador griego Diodorus Siculas quien vivió durante los primeros cien años D.c. “El jardín tenía cien pies de ancho y cien de largo y fue construido en palcos de tal modo que se parecía a un teatro. Se construyeron bóvedas bajo las terrazas ascendentes del jardín que, en este punto, alcanzaban el mismo nivel que las murallas de la ciudad. Las cubiertas de las bóvedas que soportaban el jardín estaban construidas con vigas de piedra, con un largo de dieciséis pies y sobre ellas colocada una primera capa de paja compuesta con alquitrán, dos hiladas de ladrillos cocidos pegados con un material cementante y finalmente una cubierta de plomo para prevenir la humedad del techo. Sobre este techo se colocaba suficiente suelo para permitir el crecimiento de las raíces de los árboles. La tierra estaba nivelada y densamente plantada con muchas especies de árboles”11. 11 Osmundson T.(1999) Roof Gardens,History, Design and Construction. Norton & Company. New York, USA. pag.113 21 Mesoamérica Otro ejemplo de suyo interesante y poco explorado por los mexicanos, son las azoteas verdes mexicas, de la misma manera que los jardines colgantes de Babilonia no existe un registro físico o constructivo de ellos. La única información referida se da con las crónicas de la conquista de la nueva España y las cartas de relación que Hernán Cortes escribe a Carlos V en el año de 1519 en la que describe: “...Hay muchos habitantes ricos que poseen muy finas casas. Todas las casas tienen añadidas viviendas muy finas largas, tienen jardines exquisitos de flores en las moradas de arriba como también en las de abajo”12. Otra referencia interesante es la descripción de la capital y el palacio de Moctezuma haciendo referencia a los jardines elevados en terrazas de azotea. 12 Osmundson T.(1999) Roof Gardens,History, Design and Construction. Norton & Company. New York, USA. pag.117 Figura No. 10 Gráfico Mesoamericano 22 “...Este edificio o para denominarlo más correctamente, grupo de edificios, se extendía a lo largo de una zona de terreno tan vasta que, como nos asegura uno de los conquistadores, la terraza de su techo tenía espacio suficiente para que treinta caballos hicieran carrera en un torneo normal”13. La aportación más importante es el conocimiento de un uso y creación de cubiertas verdes, se puede afirmar que hoy en día estamos influenciados por la corrientemundial, pero se puede debatir que tenemos raíces en su uso como espacio mucho antes de la conquista e intercambio de actividades culturales. Países nórdicos La arquitectura vernácula de los Samis en la región Lapona, Escandinavia conformada por Suecia, Noruega y Finlandia, en donde el uso de la cubierta verde está asociado a condiciones climáticas. El sistema constructivo de la cubierta verde de la casa vernácula escandinava tenía un promedio de 13 Prescott W.(1843) La conquista de México libro IV. Digital 2006. México. pag. 283 Figura No. 11 y 12 Arquitectura vernácula de los Samis. 23 vida de 25 años, utilizaba materiales locales como lodo, arcilla, tierra, corteza de abedul y pastos. La cubierta verde a dos aguas se fabricaba con tablones de madera y sobre éstos se coloca la corteza del árbol abedul que sirve como capa impermeabilizante y sobre estas dos capas de suelo orgánico y arcilla que se poblaba de césped y plantas, así lograban reducir el frío durante el invierno y mitigar el calor durante el verano 14. Época moderna A mediados del siglo XVIII y con las nuevas formas de construcción y la incursión de nuevos materiales estructurales como el acero y concreto para la creación del concreto armado como los aglutinantes; el primer experimento de cubierta plana transitable se le acredita al alemán Samuel Hasler, quien nombró su invención cubierta de cartón impermeabilizante; este sistema constructivo se constituía por un uso de vigas de madera sobre el que descansaban rollos de cartón impregnados de alquitrán que garantizaban la impermeabilización15 y sobre estas primeras capas se colocaba arena o grava. Años más 14 Snodgrass E. (2006) Green Roof Plants. Timber Press. Portland Oregon, USA , pag 15-20 15 Mart’ nez A. (2005) Dwelling on the Roof. Gustavo Gili. Barcelona, Espa–a . pag 59 Figura No. 13 Cubierta naturada. Carl Rabitz 24 tarde en la exposición universal de Paris de 1867, Carl Rabitz presentó la patente de la cubierta de cartón impermeable sólo que sustituyendo las vigas de madera por un soporte de cemento volcánico. Con esta nueva solución constructiva proponía plantar un bosque en la azotea de su casa. El arquitecto francés Charles Édouard Jeanneret-Gris, llamado Le Corbusier generó un nuevo concepto teórico sobre el uso estético de las azoteas como quinta fachada, la terraza-jardín; la cubierta con función habitable, arquitectos como Walter Gropius y Frank Lloyd Wright experimentaron con él en diseño de azoteas para uso recreativo orientado a la clase alta. El jardín de azotea más famoso que aún existe se construyó en Londres Departaments Derry and Toms, comúnmente conocido como Kensington Roof Garden, la azotea mide 6000 m2 siendo la terraza-jardín más grande de Europa. Como parte de un movimiento ambientalista mundial en los años 60 y 70 se desarrollaron numerosos proyectos en Alemania y Suiza que experimentaban una nueva forma de integrar plantas a los edificios de nombre Terrassenhäuser, en donde la azotea del piso de abajo es el jardín del piso de arriba y el uso de estacionamientos subterráneos cubiertos por vegetación. Desde entonces Alemania se posesionó como pionero en el desarrollo Figura No. 14 Kensington Roof Garden 25 Figura No. 16 Hotel Four Seasons Ciudad de México Figura No. 15 Westin Resort and Spa Los Cabos de técnicas y materiales para la construcción de azoteas verdes en el mundo. México El uso de la palabra azotea nos identifica a los mexicanos por la arquitectura y construcción de las casas habitación, que es un espacio transitable y con un uso. La raíz de la palabra proviene del árabe pero su uso como espacio, espacio transitable y herencia se puede debatir. Las azoteas mexicanas son espacios de uso continuo, cada familia le agrega un valor y habita de diferente forma, se utiliza principalmente para el secado de la ropa, almacenamiento de material, objetos y en algunos casos para criaderos de palomas o conejos. Sin olvidar los alineamientos de macetas o botes con flores multicolor a un costado del pretil. En México, las primeras expresiones de azoteas verdes se desarrollan para un grupo con poder adquisitivo en escala residencial, oficinas y hoteles. Uno de los ejemplos más famosos es el Westin Resort and Spa Los Cabos, diseñado por la firma Cabeza Arquitecto paisajista y Asociados para Sordo Madaleno Arquitectos. El diseño consiste en la representación de un oasis, donde las montañas y el desierto se encuentran con el mar en armonía. Debajo de las áreas ajardinadas se 26 encuentra el área de cocina. Uno de los problemas fue el peso sobre la estructura, pero este se solucionó con el calculo de granulometría y la colocación de las palmeras sobre las columnas para distribuir el peso. Otro ejemplo lo constituye el Hotel Four Seasons de la ciudad de México diseñado por el arquitecto paisajista Eliseo Arredondo González. El diseño de la azotea-patio ajardinado es geométrico considerando el uso de la perspectiva desde las habitaciones, el patio y el restaurante. La cubierta se emplaza sobre el estacionamiento. En los últimos años el gobierno de la Ciudad de México ha iniciado programas de instalación de azoteas verdes en la ciudad, como el Faro del Saber de Ciencia y Tecnología, ubicado en el Parque Abelardo L. Rodríguez dentro de la delegación Miguel Hidalgo, con el propósito de generar espacio con características estéticas, beneficios ambientales y objetivos tecnológicos.16 16 Cabeza A. (2010) Beneficios y desventajas de la naturación de cubiertas. In: L—pe z de Juambelz R. Naturaci—n de Azoteas. Facultad de Arquitectura UNAM, MŽ xico..pag 85 27 Beneficios Ventajas ambientales y beneficios de la naturación Las cubiertas verdes proporcionan una variedad de beneficios públicos o privados, algunos beneficios están presentes en todos los proyectos mientras que otros son el resultado de diseños y objetivos específicos17. Las características que determinaran los beneficios que provee cada cubierta verde son en el diseño de la cubierta verde, el tamaño, los componentes inhertes y dinámicos, plantas; con el medio ambiente, la ubicación del proyecto, clima; diseño del edificio, los grados de inclinación de la cubierta junto con la integración de sistemas en el manejo de agua, accesibilidad, visualización, tamaño de la superficie y Tipo de edificio, si es Industrial, comercial, habitacional, mixto. La primera ventaja en el uso de cubiertas verdes es un uso máximo de la urbanización18 asignádole un uso al espacio abierto, el concepto de naturar espacios abiertos sin la necesidad 17 Design and installation 201, (2006) participant« s manual.Green roof infra- structure .Green roofs for helalthy cities. USA..pag 7 18 Scholz-Barth W.(2009) Green Roof Systems. Wiley & Sons, New Jersey, USA. pag. 1 28 de ocupar nuevas superficies, además de integrarlas como elementos sustentables en la construcción. Visualmente a una gran escala las cubiertas verdes transformarán la percepción del paisaje ya que la tipología de la naturación conformará el espacio abierto. Estéticas y psicológicas: La cubierta verde, permite que el usuario tenga contacto con la naturaleza en un entorno urbano cercano, lo que permite relajarse de su actividad cotidiana, incrementando la productividad. Por lo que el diseño de azoteas verdes, es recomendable tanto para espacios privados, publicos y semi-públicos. Ambientalmente, las cubiertas y azoteas verdes son espacios que por sus características y composición ayudan en el manejo de agua, disminución del efecto isla de calor, reducción del dióxido de carbono y conformación de un hábitat para la vida silvestre. Manejo de agua de lluvia: durante el período de lluvias, el material vegetal, el sustrato y el geo textil absorben una cantidad considerada de agua, reteniéndola y evitando,que llegue rápidamente a los registros y drenaje, reduciendo moderadamente la saturación. Un sistema colectivo de cubiertas verdes disminuirá y reducirá las inundaciones en las ciudades. 29 Estudios realizados prueban que las cubiertas verdes pueden retener 50 % del agua en 1 pulgada de lluvia, 50 % lluvia. Estos estudios también prueban que las cubiertas retrasan y moderan el flujo o volúmen de agua entre 30 minutos y cuatro horas y media, evitando así la saturación de canales19 y drenajes. También tienen un valor en el mejoramiento de la calidad del agua reduciendo contaminantes, la única desventaja se manifiesta en la coloración del agua, aunque siempre dependera de la mezcla y componentes del sustrato, en su mayoria existe una coloración amarillenta producida por la lixiviación. Reducción del dióxido de carbono: El CO2 es el principal gas asociado al calentamiento global. Las plantas absorben el CO2 del aire durante el proceso de la fotosíntesis. Esta aportación es mínima pero sumada o multiplicada aportarían a la reducción. Otra forma de reducción de dioxido de carbono, está en el uso de calefacción y aire acondicionado de los edificios, ya que la naturación tiene un efecto térmico evitando pérdida y ganancia de calor a través de la losa ya que proporciona sombra constante a la cubierta, la evaporación constante de las plantas, humedad del sustrato y sistema constructivo. Disminución del efecto isla térmica: las superficies absorben la 19 Pledge E.(2004) Green Roofs, ecological design and construction. Schiffer publishing. Valley Road,USA. Pag. 18 energía solar radíandola y convirtiendola en calor en la atmósfera, las cubiertas construídas generalmente de concreto absorben calor durante el día y por la noche lo liberan lentamente, debido a este efecto aumenta en las ciudades la temperatura. La cantidad de calor que reflejan las superficies y que determinan el incremento de temperatura se denomina albedo20 se mide en escala de 0 a 1, el concreto que es el material predominante en la construcción de cubiertas en México, absorbe y radia de 0.10 a 0.35 albedos. Una extensión considerable de cubiertas y 20 Pledge E.(2004) Green Roofs, ecological design and construction. Schiffer publishing. Valley Road,USA. Pag 17 20 Pledge E.(2004) Green Roofs, ecological design and construction. Schiffer publishing. Valley Road,USA. Pag 17 30 Figura No. 17 Calentamiento de la ciudad - Isla térmica 31 azoteas verdes disminuirá la temperatura y calentamiento de la losa por la reflexión solar de las plantas y la evaporación de la humedad enfriando el aire y reduciendo la escala de calor en la ciudad. Políticos y económicos: El uso e integración de cubiertas verdes dentro de las ciudades como alternativa ambiental ha generado que los gobiernos promuevan políticas y normas encaminadas a su promoción y construcción. Los gobiernos promueven de tres maneras su implementación: con subsidios y ayuda financiera, con descuentos en pagos y como requisitos en nuevas edificaciones para certificaciones como construcciones sustentables. El 24 de diciembre de 2008 se publicó en la gaceta oficial del Distrito Federal, la Norma Ambiental para el Distrito Federal NADF-013-RNAT-2007: Especificaciones Técnicas para la Instalación de Sistemas de Naturación en el Distrito Federal, la cual es una guía de naturación y construcción de cubiertas. El beneficio y principal objetivo es establecer las normas técnicas para tener un mínimo en la calidad y bienestar en la instalación de sistemas de naturación en el Distrito Federal21. 21 Ortega A. y B. Palomino (2010) Pol’ ticas y normas de instalaci—n .I n: L—pe z de Juambelz R. Naturaci—n de Azoteas. Facultad de Arquitectura UNAM, MŽ xico .pag 85 32 Como podemos constatar el reto de las azoteas verdes en México no es su colonización y construcción con cualquier material vegetal o método, sino el entendimiento de que los jardines de azotea requieren especificaciones técnicas para su éxito, así como las consideraciones en el uso de impermeabilizantes, sistemas de drenaje para evitar las filtraciones de agua en un corto tiempo, sustrato y material vegetal. 33 Técnica de construcción A lo largo de la historia de la naturación se han utilizado diferentes técnicas constructivas para solucionar problemas similares, como filtraciones de agua, peso y durabilidad. Los sistemas constructivos varían según el país y la disponibilidad de los materiales en el mercado, pero todos parten del mismo principio, evitar las filtraciones de agua en la cubierta, crear un espacio verde y garantizar la sobrevivencia de las plantas. La primera consideración y más importante es la estructural, en la creación de cubiertas y azoteas verdes, uno debe estar consciente que se agregará un peso considerable a la losa, y que esta probablemente no fue calculada para soportar dicho peso. El peso que se agrega por m2 varía aproximadamente entre 70 a 970 Kg/m2. 22 dependiendo del diseño del proyecto y la función que tendrá el espacio, si será de uso público o privado, la capacidad o número de usuarios, el tipo de planta, la profundidad del sustrato y las estructuras anexas que se utilicen como pavimentos o mobiliario. 22 Dunnett, N. y N. Kingsbury. (2004) Planting green roofs and living walls. Timber press. Portland Oregon, USA. pág. 92 34 Otra consideración importante es el clima, microclima y la exposición solar ya que las condiciones específicas del lugar generan diferentes factores como la intensidad de los vientos, corrientes de aire, orientación del edificio y asoleamiento. Finalmente el diseño del espacio y su función deben considerar la seguridad de los usuarios. Las cubiertas verdes son construidas en capas, el sistema debe incluir, las capas: impermeabilizante, anti radical, drenante , filtrante, sustrato y planta.23 Y se pueden dividir en componentes inertes y componentes dinámicos. 23 Osmundson T.(1999) Roof Gardens,History, Design and Construction. Norton & Company. New York, USA. pág 163 Plantas Sustrato Tela filtrante Drenante Impermeabilizante Losa de concreto Figura No. 18 Sistema de naturación de cubiertas. 35 Sistemas de impermeabilización El control de la permeabilidad en la losa, se puede alcanzar a través de tres tipos de sistema, los superficiales, los integrales y los mixtos24. Los sistemas superficiales, son películas o láminas impermeables colocadas sobre la cubierta para evitar así la penetración de la humedad y pueden estar construidas por diferentes tipos de productos como: impermeabilizantes acrílicos, impermeabilizantes construidos en sitio (BUR), impermeabilizantes de aplicación líquida en frío, etileno propileno dieno monómero elastomérico (EPDM), impermeabilizante de asfalto aplicado con calor, impermeabilizante de betún modificado SBS y APP, cloruro de polivinil termoplástico (PVC) y poliolefina termoplástica (TPO)25. Los sistemas integrales, tienen como principio su relación directa con la obra para controlar la permeabilidad, su vida útil esta vinculada con la estructura en la que se aplica. Por lo tanto, su uso en la naturación de cubiertas respondera a un plan inicial de 24 Rego A. (2007) La impermeabilización en la construcción ed. IMCYC. México pág. 1 25 Waterproofing and Drainage 301,(2006) participant´s manual Green roof for healthy cities.Green roof infrastructure .Green roofs for helalthy cities.pag 46 36 diseño y estructuración de la zona potencialmente permeable. Los materiales que principalmente se usan o intervienen en este sistema son los aditivos, impermeabilizantes integrales, retenedores de agua o retardantes de fraguado, selladores elastoméricos, cementicios, aceites y resinas. Los sistemas mixtos son la combinación de los sistemas superficiales con los sistemas integrales. Con este sistema segarantiza un mayor control de la permeabilidad, ya que se incrementa la protección de la zona a impermeabilizar. En la naturación de cubiertas, el sistema mixto sería la mejor opción, ya que desde la concepción arquitectónica se destina una área y un procedimiento constructivo específico. La cualidad principal de un sistema y del impermeabilizante que se utilice para conformar una cubierta verde o no, es sellar la cubierta para evitar la humedad y filtración en la losa, conduciendo el agua al desagüe26. Cuando se usa en una naturación, el impermeabilizante debe ser capaz de resistir la penetración de las raíces, la compresión o actividad mecánica, ser resistente a microorganismos, a la 26 Sánchez M. (2010) Impermeabilización y drenaje.In: López de Juambelz R. Naturaci—n de Azoteas.Facultad de Arquitectura UNAM .pag 38 37 tensión y tracción de los movimientos estructurales, al choque térmico y variación de temperatura ambiental27. Sin olvidar que todos los elementos inertes se deben de remplazar por su deterioro en un determinado tiempo y factores como: el tipo de material con el que está fabricado, su aplicación, mantenimiento y los factores ambientales. Es importante señalar que para la naturación de una cubierta se utiliza en su mayoría el sistema superficial. Capa Drenante La capa drenante además de ser una protección para el impermeabilizante, tiene la función de recoger la precipitación excedente sobre toda la superficie para conducirla al desagüe. También puede servir de contenedor de reserva de agua para la vegetación durante los días mas secos, dependiendo del modelo y característica del diseño del espacio. Se componen principalmente de polietileno, fibras sintéticas y polipropileno siendo suficientemente rígidas para dar estructura al sistema, soportar el sustrato, material vegetal, firmes de concreto y tránsito de personas. 27 Norma Ambiental para el Distrito Federal NADF-013-RNAT-2007 38 Tela filtrante Para prevenir el movimiento y la pérdida del sustrato a causa del agua en el sistema de drenaje, sobre la capa drenante se coloca una malla con cubierta filtrante, una tela de propileno que funciona como filtro y retiene el sustrato evitando la filtración de partículas finas, que pueden tapar o bloquear el drenaje, además de ser el soporte del mismo, ya que las raíces penetran la malla adhiriéndose, agregando soporte a la planta. Las características de la cubierta filtrante deben ser: permisible al crecimiento de raíces, imputrescible, resistente a la tensión y compresión, resistente a microorganismos y a pH elevados28 28 Norma Ambiental para el Distrito Federal NADF-013-RNAT-2007 39 Sustrato Definición El término sustrato se refiere al suelo modificado por el hombre y contenido en un recipiente; es decir, el sustrato en la horticultura es cualquier medio de cultivo sólido que se utilice para el crecimiento de la planta en un contenedor y que cuenta con un sistema de drenaje. La palabra sustrato proviene del latín substratum que denota la acción de extenderlo por debajo de algo29, definiendo así la función del suelo que se extiende por debajo de la vegetación; por lo que sustrato sustituye el suelo en condiciones de artificialidad. La naturación de cubiertas se basa en un sistema constructivo absolutamente artificial30, cuyos elementos, en su totalidad son diseñados por el hombre, incluyendo el sustrato. El sistema constructivo para la naturación consta de la losa cubierta que se comporta como el contenedor del sustrato, contiene el sistema de drenaje que permite el desalojo del 29 Gran diccionario de la lengua espa–ol a.(2009) Larousse, spef editorial, Barcelona, Espa–a ., pag. 1661 30 Scholz-Barth W.(2009) Green Roof Systems. Wiley & Sons, New Jersey, USA. pag. 166 40 excedente de agua y el de la vegetación que le concede soporte a ésta31. Estos componentes pueden encontrarse mezclados o en forma pura. El sustrato es un medio sólido conformado por partículas minerales de origen natural tales como arcillas, arenas, limos o minerales transformados por el hombre como la agrolita, perlita, vermiculita y arcillas expandidas o compuestos orgánicos como la composta, turba o tierra de hoja. El sustrato permite el anclaje del sistema radicular proporcionando soporte a la planta, protegiendo a la raíz de la luz permitiendo la respiración y conformando un reservorio de nutrimentos. El sustrato en las cubiertas naturadas juega un papel importante que el de dotar sustento o nutrimentos a las plantas; pero genera una carga muerta, permanente incrementando el peso que soporta la edificación, por lo que un mal cálculo en el peso de la mezcla genera problemas32. Es importante tomar en cuenta que la cubierta de losa en edificaciones existentes no está calculada para soportar carga extra como el sustrato, que es el elemento más pesado del sistema de naturación. Para construcciones que 31 Snodgrass E. (2006) Green Roof Plants. Timber Press. Portland Oregon, USA pag. 38 32 Dunnett, N. y N. Kingsbury. (2004) Planting green roofs and living walls. Timber press. Portland Oregon, USA pag. 116 41 contemplen la existencia de una cubierta naturada se debe tomar en cuenta este peso más el de la vegetación en estado adulto33. Por este motivo para la instrumentación de cubiertas naturadas es necesario recurrir a sustratos óptimos con características especiales. El sustrato óptimo, debe ser ligero y eficiente en el suministro de nutrimentos, con buena aireación de la raíz y permitir que la planta absorba el agua y nutrimentos, junto a una adecuada retención de agua, permitiendo que la planta disponga de ella constantemente, con suficiente porosidad para drenar el excedente de las lluvias o riego34, con resistencia a la descomposición y compresión. Los sustratos para cubiertas naturadas están compuestos por mezclas de materiales minerales químicamente inertes y orgánicos químicamente activos. Los minerales químicamente inertes, son granulares y proporcionan la estructura del sustrato, determinan la distribución de los poros que permiten el paso de agua. Los componentes químicamente activos como las arcillas y materiales orgánicos, son un reservorio de agua y nutrimentos. De este modo, el sustrato debe de ser una mezcla de componentes inertes y activos. 33 Osmundson T.(1999) Roof Gardens,History, Design and Construction.Norton & Company. New York, USA. pag. 153 34 Scholz-Barth W.(2009) Green Roof Systems. Wiley & Sons, New Jersey, USA. pag. 168 42 TIPS PARA EL SUSTRATO ÓPTIMO [ ] Debe ser ligero y eficiente en el suministro de nutrimentos. [ ] Con buena aireación de la raíz y permitir que la planta adsorba el agua y nutrimentos. [ ] Una adecuada retención de agua, permitiendo que la planta disponga de ella constantemente . [ ] Con suficiente porosidad para drenar el excedente de las lluvias o riego. No existe un sustrato de uso regular u homogéneo o una mezcla tipo o única para cubiertas naturadas Figura No. 19 Tips para el sustrato óptimo 43 Tabla No. 3 Materiales químicamente inertes Materiales Características Tamaño de partícula Peso por seco m3 Grava Da estructura porosa pero es relativamente pesada para la estructura. El color depende del banco de materiales. 2-64 Mm. 1,946-2,200 Tezontle Color rojo, garantiza porosidad y aireación más ligero que la grava. 2-64 Mm. 1,400-1,700 Arena Porosa de fina textura pero pesada, se debe lavar y remover sales minerales, no aporta nutrimentos. 0.063-2 Mm. 1,496-1,784 Perlita Ligera de color blanca y volátil con el viento, suele compactarse con el tiempo, no aporta nutrimentos. 1.6-3.1 Mm. 80- 128 Agrolita Perlita expandida. Ligera de color blanca, no aporta nutrimentos pero retiene el agua. Su desventaja es la de generar algas. 1.5 – 4.6 Mm. 30–150 Vermiculita Ligera de forma laminar,se compacta con rapidez, no aporta nutrimentos. 0.75-8 Mm. 60 - 140 44 Tabla No. 4 Materiales químicamente activos Materiales Características Tamaño de p a r t í c u l a Mm. P e s o seco por m3 Tierra Negra Proporciona nutrimentos favoreciendo a la aireación y da estructura, su desventaja es, el ser muy pesada si no se mezcla con otros materiales. 0.002 – 2 1 2 0 0 - 1900 Arcilla Porosa y ligera de color café, reservorio de nutrimentos y retiene muy bien el agua. <0.002 1216 - 1622 Abono Material orgánico que posee una porosidad elevada del 95%, la calidad depende del tipo de ganado y proceso de fermentación. 8 – 19 300 - 900 Turba Ligera en peso con una alta capacidad de retención de agua (hasta 10 veces su peso). Ligeramente ácida 0 – 60 81 - 150 Tierra de Hoja Porosidad elevada con capacidad de retención de agua y aireación Muy variable y desigual. 150 - 400 45 La composición del sustrato varía dependiendo de la ubicación del proyecto, requerimientos del estrato vegetal seleccionado, disponibilidad de materiales inertes y activos, dimensión del proyecto y peso admisible, por lo tanto el sustrato responderá a requerimientos y necesidades particulares35. No existe un sustrato de uso regular u homogéneo o una mezcla tipo o única para cubiertas naturadas36. El diseño de un sustrato exitoso, tomará en cuenta el clima de la zona, donde tienen especial interés, la precipitación, exposición solar, humedad ambiental y los vientos. De esta manera se tendrá el conocimiento de la condiciones ambientales y por consiguiente un buen balance de componentes ya que una mezcla que retenga mucha agua porque el sistema de drenaje es defectuoso o el riego que no tomó en cuenta la precipitación del sitio, conlleva a la pudrición de la raíz además de exponer el sistema constructivo a filtraciones37. 35 Osmundson T.(1999) Roof Gardens,History, Design and Construction. Norton & Company. New York, USA. pag. 142 36 Scholz-Barth W.(2009) Green Roof Systems. Wiley & Sons, New Jersey, USA. pag. 167 37 Snodgrass E. (2006) Green Roof Plants. Timber Press. Portland Oregon, USA pag. 44 46 El diseño de un sustrato exitoso, tomará en cuanta el clima de la zona, donde tienen especial interés, la precipitación, exposición solar y los vientos. 7 13 1510 47 17 19 La composición del sustrato varía dependiendo de la ubicación del proyecto, requerimientos del estrato vegetal seleccionado, disponibilidad de materiales inertes y activos, dimensión del proyecto y peso admisible Figura No. 20 Asoleamiento de un edificio 48 Tipos de sustratos para cubiertas ver La preparación del sustrato dependerá de las proporciones de materiales químicamente inertes y químicamente activos. Las mezclas que se muestran a continuación están divididas en tres tercios 3/3, material fino, material orgánico y material grueso en donde el material orgánico proporciona capacidad de retención de agua y aporte de nutrimentos, el material fino proporciona nutrimentos y el tercio de materia gruesa da estructura, drenaje y los adsorbe para dosificarlos a las plantas. Finalmente se debe tener precaución con los materiales, principalmente con los orgánicos y asegurarse que estén esterilizados38 antes de su tendido, de lo contrario pueden contener organismos o microorganismo vivos, insectos, hongos, virus o bacterias que perjudicaran el desarrollo y sobrevivencia de las plantas o semillas que generan malas hierbas que competirán con las plantas por los nutrimentos siendo una desventaja para mantenimiento39. 38 Canton S. (2008) Green Roofs in suatainable Landscape design. Norton & Company. New York,USA. pag 25 39 Werthmann C. (2007) Green Roof a Case Study.Princeton Architectural Press. New York, USA. pag. 84 49 Mezclas de Sustrato Fino Tierra de sitio Tierra negra Tierra negra Composta Abono Perlita expandida TezontleComposta Abono Tezontle Orgánico Grueso I II III Tabla No. 5 Mezclas de sustrato 50 Vegetación El último elemento importante en el sistema de naturación de una cubierta y por la cual recibe este nombre, son las plantas. De la misma forma que el sustrato, la naturación es un proceso artificial creado por el hombre quien es el responsable al definir las especies vegetales a utilizar y el grado de mantenimiento que éstas recibirán. Su selección esta sujeta al proyecto de diseño, a las condiciones ambientales de la zona junto con las características y necesidades de las plantas tales como: profundidad de raíz, dimensión de talla adulta, necesidad de agua, resistencia a la sequía y viento.40 La vegetación para cubiertas naturadas esta relacionada con el tipo de sistema que se desee emplear los cuales se denominan: intensivo, semi-intensivo y extensivo. Intensivo: Se aplica generalmente al sistema en donde la profundidad del sustrato es mayor, lo cual permite una diversidad amplia en el tamaño de las plantas, puede tener hierbas, arbustos y árboles. Es de alto mantenimiento y requiere riego. 40 L—pe z de Juambelz R. (2010) Las plantas .In: L—pe z de Juambelz R. Natu- raci—n de Azoteas. Facultad de Arquitectura UNAM, MŽ xico. pag 53 51 Semi-intensivo: Es una cubierta que se encuentra entre la intensiva y extensiva, se utiliza principalmente césped, hierbas y arbustos. El mantenimiento responderá a la selección de especies y también requiere riego. Extensivo: El sistema extensivo se utiliza generalmente con fines ambientales, requiere mantenimiento mínimo siendo la profundidad del sustrato mínima. Las plantas son resistentes a la sequía y de lento crecimiento. No recibe riego en la mayoría de los climas. La vegetación más utilizada al cumplir con estas características son las crasuláceas y Sedums. A partir del conocimiento físico de la vegetación y el objetivo del trabajo experimental se selecciona el género Sedum por sus características, esto nos permite predecir su comportamiento en condiciones de azotea. 52 Características del género Sedum La palabra Sedum, se deriva del latín sedo, sedes, que significa sentar o sentado, probablemente aludiendo a su modo de aparecer en rocas y paredes. Las plantas pertenecientes a la familia de las crasuláceas son de bajos requerimientos y se encuentran distribuidas mundialmente, se adaptan a la sequía, condiciones de viento, temperaturas altas y suelos pobres. Son de corte craso, es decir que son capaces de conservar el agua debido al tipo de manera de realizar la fotosíntesis conocido como metabolismo ácido de las crasuláceas (CAM)41. El CAM se produce en 2 fases, durante la noche se abren los estomas para absorber el CO2 que se entrega a la molécula de ácido málico en el ciclo de la fotosíntesis durante el día, donde las estomas permanecen cerradas evitando la evo transpiración y con esto ocurre un ahorro en el gasto de agua de las crasuláceas42 41 Snodgrass E. (2006) Green Roof Plants. Timber Press. Portland Oregon, USA. pag. 53 42 Werthmann C. (2007) Green Roof a Case Study.Princeton Architectural Press. New York, USA. pag 30 53 En condiciones áridas extremas, algunos Sedum pueden cerrar los estomas durante el día y la noche para prevenir la pérdida de agua reciclando y reutilizando el CO2 dentro de las células, a este proceso se le conoce como Metabolismo ácido en vacío (CAM idling). El metabolismo no influye en el crecimiento ni desarrollo del Sedum, sólo mantiene sanas y en buen estado las células43. 43 Werthmann C. (2007) Green Roof a Case Study.Princeton Architectural Press. New York, USA. pag 30 Figura No. 21 Fotosintesis del Sedum 54 Existen cerca de 600 especies de Sedum, la mayoría proviene de zonas áridas y suelos porosos con buen drenaje en donde el desarrollo de la vegetación es limitado, crecen sobre rocas calizas, suelos volcánicos, loess, roca desnuda y en las acumulaciones de rocas, características aptas para su uso enazoteas. Su principal capacidad de adaptación a las azoteas verdes es por su crecimiento en sustratos delgados y pobres 44, 44 Dunnett, N. y N. Kingsbury. (2004) Planting green roofs and living walls. Timber press. Portland Oregon, USA pág. 158 Figura No. 22 Sedum praealtum 55 por su variedad de colores, pero sobre todo por su resistencia a condiciones extremas, viento y baja humedad. Se dividen en anuales, bianuales, trianuales. Como género son comúnmente rastreras, ya que su crecimiento es como un cubresuelos. Su coloración de hojas es amarilla, blanca y rosa. Poseen una cutícula gruesa, células pequeñas, un reducido volumen de espacio interno, vacuolas largas para el almacenamiento de agua, estomas protegidos y raíces pequeñas, el porte es reducido y acolchado en un gran numero de ellas, característica que las hacen idóneas para el proceso de naturación . Además que el 95 % del volumen total de un Sedum puede ser utilizado para almacenamiento de agua. Son de fácil propagación y esta puede ser sexual o asexual. Este cultivo es muy sencillo y rápido ya que las raíces se generan en las hojas caídas o separadas y expuestas al sustrato creando nuevos individuos. 56 Tabla No. 6 Método de siembra y características45 Método de propagación Descripción Tipo de cubierta verde Sobrevivencia Periodo de establecimiento Natural El viento y los pájaros trasladan las semillas depositándolas sobre el sustrato Extensiva Baja hasta establecerse 2 – 5 años Sembrado Las semillas se mezclan con el sustrato o se agregan una vez que el sustrato esté instalado Extensiva Buena 2 – 4 años Hydro-siembra Mezcla de mulch, semillas, fertilizante y agua es atomizado sobre el sustrato Extensiva Buena 2 – 4 años Terra siembra Mezcla de semillas y suelo esparcido sobre el sustrato Extensiva y semi-intensiva Buena con ayuda de riego +- 2 años Esquejes Pequeñas piezas de hojas, tallos y raíces se mezclan o colocan sobre el sustrato Extensiva y semi-intensiva Buena 1 – 3 años 45 Plants and growing medium 401, (2006) participant« s manual.Green roof infrastructure .Green roofs for helalthy cities. USA .pag 80 57 Estacas de tallo Son trabajadas en viveros sobre sustrato de propagación y trasplantadas las plántulas en sitio Extensiva y semi-intensiva Alta 1 – 2 años Estacas de hojas Las hojas se colocan y cubren con tela de algodón Extensiva Alta N/D Planta completa Las plantas completas establecidas en vivero se plantan directamente sobre el sustrato Extensiva, semi-intensiva e intensiva Alta 1 año Tapete vegetal El sedum crece sobre un geotextil el cual se puede enrollar y colocar sobre el sustrato en sitio como un tapete vegetal Extensiva Alta 1 año Sistema modular La plantas son cultivadas en sustratos sobre contenedores plásticos modulares como charolas con sistema de drenaje. Extensiva, semi-intensiva e intensiva Alta 1 año 58 Selección de las especies para el experimento La elección de las dos especies se da por sus características físicas y adaptabilidad a condiciones extremas en donde la mayoría de las plantas no sobreviviría. Se seleccionan las especies x rubrotinctum y praealtum Sedum x rubrotinctum Características Botánicas Planta crasa, rastrera de tallos arqueados, las hojas en forma de cilindros de unos 2 a 3 cm, de color verde vivo brillante, que se tiñen de rojo broncíneo con el sol.46 La floración de color amarillo.47 La reproducción es asexual o sexual, El fruto es un polífoliculo, es decir, que tiene más de un fruto sencillo, que se abre únicamente por un lado y tiene una sola cavidad que suele contener varias semillas. 46 Hogan S. (2003) Flora, the garden bible.Timber press. Portland Oregon, USA. pag 1330 47 Byrd A. (1986) Tropica color cyclopedia of exotic plants and trees. Roehrs company. East Rutherford N.J. pag 1087 59 Tabla No. 7 Ficha Sedum rubrotinctum Iluminación Sol directo Clima Templado a cálido y seco Suelo Suelos pobres arenosos Temperatura ambiente -3 a 50 ºC Nombrecientifico:Sedum rubrotinctum Nombre común : Dedos de niño Familia : Crassulaceae Requerimientos Origen: México Diámetro: 30 cm Altura: 20 cm Floración:Todo el año Color de flor: Amarilla Tipo: Rastrera 60 Sedum praealtum Características Botánicas Planta crasa semi arbustiva, con hojas espatuladas de color verde de 5 a 7 cm de longitud y color verde amarillento brillantes, dispuestas en rosetas en los ápices de los tallos. Flores destacables amarillas en invierno-primavera.48 El fruto es un grupo de cinco folículos con muchas semillas, unidos basalmente 48 Hogan S. (2003) Flora, the garden bible.Timber press. Portland Oregon, USA. pag 1330 61 Tabla No. 8 Ficha Sedum praealtum Iluminación Sol directo Clima Templado a cálido y seco Suelo Suelos pobres arenosos Temperatura ambiente -3 a 50 ºC Nombre cientifico: Sedum praealtum Nombre común : Siempre viva Familia : Crassulaceae Requerimientos Origen: México Diámetro: 40 a 60cm Altura: 30 a 60 cm Floración:Todo el año Color de flor: Amarilla Tipo: Sub-arbustivo 62 B Metodología Objetivo General Proponer una mezcla de sustrato ligero en mínima profundidad que permita el desarrollo óptimo del Sedum 63 Objetivos Particulares 1. Encontrar el punto óptimo de concentración de agrolita y profundidad del sustrato para el desarrollo de las especies del género Sedum. 2. Relacionar el punto óptimo del sustrato aligerado que permita el mejor desarrollo del Sedum con el menor peso sobre la construcción. 3. Evaluar el efecto que tiene la concentración de agrolita en el sustrato para el desarrollo del Sedum. 4. Crear un diseño experimental factorial que permita comparar el desarrollo de las especies del género Sedum con respecto a la profundidad del suelo y concentración de agrolita. 5. Determinar la profundidad y composición del sustrato para el óptimo desarrollo del Sedum. 6. Evaluar el comportamiento térmico de los sustratos y su relación con el espacio interno habitable mediante el uso de termómetros HOBBOS 64 Objetivos Específicos: 1. Seleccionar dos especies del género Sedum para uso en el diseño en azoteas. 2. Diseñar un experimento factorial que permita comparar el desarrollo del Sedum. 3. Definir la mezcla de sustrato para desarrollo del Sedum. 4. Aligerar la mezcla seleccionada mediante un incremento de la concentración de agrolita. 5. Determinar la textura, el pH, la materia orgánica y la densidad aparente. 6. Verificar la capacidad de campo de la mezcla de sustrato en el experimento. 7. Medir el grado de compactación que tiene la mezcla utilizada por el efecto de la lluvia y riego. 8. Calcular un calendario de riego, lámina de riego y gasto de agua en cada mezcla. 65 Hipótesis 1 ¿Qué efecto tiene la concentración de agrolita sobre el desarrollo del Sedum? Si la agrolita es capaz de retener 40 % de agua y el agua mantiene disueltos los elementos nutritivos de donde se alimenta la planta. Entonces el incremento de agrolita en la mezcla del suelo afectará el desarrollo de la planta, hasta el punto que se pierda el reservorio de nutrimentos. Si la agrolita incrementa la porosidad del suelo y el desarrollo del Sedum requiere de suelos porosos. Entonces al incrementar la concentración de la agrolita, el desarrollo del Sedum no se verá afectado. 66 Hipótesis 2 v¿Qué efecto tiene la profundidad del sustrato sobre el desarrollo del Sedum? Si el género Sedum se desarrolla en suelos poco profundos. Entonces al disminuir el sustrato, el desarrollo de la planta no se verá afectado. 67 Hipótesis 3 ¿Qué efecto tiene el uso de la agrolita en el aligeramiento de sustratos para el desarrollo del Sedum? Si la agrolita reduce el peso hasta un 50 % en los sustratos y ayuda al anclaje del sistema radicular de la planta desempeñando el papel de soporte. Entonces al incrementarel porcentaje de agrolita, se reducirá el peso del sustrato y el Sedum tendrá un adecuado desarrollo. 68 Hipótesis 4 ¿Qué relación tiene la disminución de profundidad del sustrato en relación al incremento en la concentración de agrolita sobre el desarrollo del Sedum? Si el Sedum es capaz de desarrollarse en suelos minerales, delgados, porosos y con alto drenaje. Entonces al disminuir la profundidad del sustrato e incrementar la concentración de agrolita, el desarrollo del Sedum no se verá afectado hasta que se afecte el reservorio de nutrimentos. 69 Procedimiento experimental Descripción general del experimento. El principal problema en la naturación de cubiertas, es el sobrepeso que debe soportar la losa. En este sentido se diseñó un experimento factorial que permite observar el desarrollo de dos especies de Sedum y su relación a 2 variables independientes en distintos rangos de valor a través del tiempo. Tabla No. 9 Variables independientes Variable independiente Descripción Instrumentos usados Profundidad Es la distancia tomada desde el fondo de la charola hasta la superficie del sustrato a 2, 4, 6, 8, y 10 cm Regla de medición Concentración de Agrolita en el sustrato Es la relación que existe entre la cantidad de agrolita mezclada en el sustrato y los demás componentes. Concentración de agrolita en el sustrato: 100, 90, 70, 50, 33% Cubeta de medición marca reynasa de 10 litros. Los individuos a probar se conformaron en dos poblaciones muestra y su réplica de las especies de Sedum x rubrotinctum y Sedum praealtum. 70 Las variables dependientes que conllevan a la valoración del desarrollo de las especies seleccionadas bajo las condiciones experimentales, se midieron mediante: Tabla No. 10 Variables dependientes Variable dependiente Plantas Descripción Instrumentos usados Medición Altura Se mide el tamaño vertical de la planta a partir de la superficie del sustrato, se toma una medición mensual. Regla vernier, regla de medición y libreta de monitoreo. Cm Cobertura Se mide un lado de la superficie que cubre la planta; y se transforma en área. la medición es mensual. Regla vernier, regla de medición y libreta de monitoreo. Cm2 Sobrevivencia Se cuentan mensualmente el numero de plantas vivas en las charolas. Libreta de monitoreo Pieza Producción de yemas Se considera yema al momento en el que emerge el primordio de yema en la planta. Se toma una medición mensual Libreta de monitoreo Pieza Ramas Auxiliares Se considerará rama auxiliar, a la yema que se desarrolla. Se toma una medición mensual Libreta de monitoreo Pieza 71 Ubicación del sitio experimental La estación experimental está situada en la ciudad de México, en la delegación Tláhuac con coordenadas geográficas norte 19º,19’ latitud norte, 98º,58’ de longitud oeste. La cubierta donde se desarrolla el estudio tiene una superficie de 230 m2, perteneciente a la fabrica APC Adoquines y prefabricados de concreto, ubicada en Tecamaxuchitl S/N Col. Ampl. Santa Catarina. Distrito Federal. Experimento Factorial El experimento factorial esta orientado a la resolución del problema de carga permanente sobre la losa cubierta mediante la disminución de peso y volumen del sustrato, con el fin de satisfacer las necesidades básicas del genero Sedum para su correcto desarrollo en condiciones de cubierta. Existe una relación entre la concentración de agrolita como aligerante y la profundidad del sustrato. El resultado del experimento nos arroja datos para el conocimiento de esta relación. 72 Finalmente, este proyecto de investigación resuelve una necesidad para la construcción de cubiertas naturadas en el aligeramiento de sustratos para cubiertas verdes y su uso con el género Sedum. Materiales Para la valoración del experimento factorial y la medición de los resultados obtenidos se utilizaron los materiales que a continuación se describen: Procedimiento Limpieza y armado de las charolas El procedimiento comienza con la preparación de las charolas contenedoras del sustrato, alineamiento, numeración y colocación en la cubierta. Se usan charolas hidropónicas de plástico reciclado como contenedoras, para la confinación y retención de las mezclas de sustrato. A todos las charolas contenedoras se les hacen un promedio de 100 agujeros en retícula de 10 x 10, con el propósito de drenar y eliminar el excedente de agua producido por la lluvia. 73 Tabla No. 11 Lista de materiales experimento factorial Numero Material Marca / Procedencia 100 Charola hidropónica de plástico, 85 cm de largo / 85 cm de ancho y 10 cm de altura. Avelop prefabricados de plástico. 30 Costales de agrolita Agrolita Minerales Expan- didos S.A. de C.V. 20 Costales de tierra Negra Viveros Xochipilli 15 Costales abono de borrego Viveros Xochipilli 15 Costales tierra de hoja encino Viveros Xochipilli 15 Costales tierra de hoja fresno Viveros Xochipilli 400 Plantas Sedum praealtum Adquiridas a la compañía Green Roof System 400 Plantas Sedum x rubrotinctum Donadas por Green Roof System. 1 Regla Vernier Metromex 1 Regla de medición Metromex 1 Regala de madera de un metro Metromex 1 Taladro Black & Decker 1 Broca de 5/16 para madera Trupper 1 Pala de volteo Trupper 1 Cubeta de plástico de 10 litros Reunasa 1 Tijeras de mano para cortar Barrilito 400 Tornillos de 2 ½ pulgada Sin marca 400 Tuercas de 2 ½ pulgada Sin marca 92 Tiras de madera de .50 m x .50 m x 2.40 m Cualquier Carpintería 7 Lectores ópticos de temperatura Hobbos 100 m2 Geotextil IML ingeniería 74 Se lavan y se enjuagan en agua corriente disuelta con cloro al 1% antes de colocar el sustrato y se dejan al sol durante un día, para su intemperización y volatización del cloro. Se cortan 100 cuadros del geotextil con un tamaño de 85 x 85 cm, el cual se coloca entre el sustrato y la charola para evitar la pérdida de finos durante el riego. Las charolas se montan sobre tiras de madera para evitar el contacto con la losa. Se colocan 3 charolas por tira para aumentar el peso y contacto con los bastidores y la losa evitando posibles desplazamientos por el viento. Preparación del Sustrato El sustrato se preparó de acuerdo a las necesidades del género Sedum, el cual requiere para su desarrollo de suelo somero con buen drenaje, para lo cual se eligió aligerar el sustrato experimental con material mineral dado con tierra negra y agrolita que mejora el drenaje y aligera la mezcla. El aporte de materia orgánica se realizó con abono de borrego y tierra de hoja. Con estos materiales se prepararon los sustratos de acuerdo al experimento factorial además de utilizar los procedimientos que aseguren el buen desarrollo de las plantas. 75 Mezcla de Suelo El suelo está compuesto de: tierra negra, tierra de hoja encino, tierra de hoja fresno, abono de borrego y agrolita. En la proporciones que a continuación se describen: Mezcla Base Tabla No 12 mezcla base Mineral Orgánico Drenante 1 medida 1 medida 1 medida Tierra Negra 50% Tierra de Hoja Agrolita 50% Abono Borrego Agrolita Abono de borrego Tierra de hoja Tierra Negra 1 1o.5 o.5 Figura No. 23 Proporciones de mezla base 76 Mezcla de suelo experimental Una vez generada la mezcla base la cual contiene una medida a un 33% de material drenante, se aumenta gradualmente la concentración de agrolita a dos medidas 50%, cinco medidas 72%, veinte medidas 90% y 100% de agrolita disminuyendo así el peso en las mezclas hasta llegar a una mezcla pura en agrolita, como se muestra en la tabla a continuación. Tabla No. 13 Porcentajes de concentración de componentes Mezcla Mineral Materia Orgánica Drenante % A 1 1 1 33% 33% 33% B 1 1 2 25% 25% 50% C 1 1 5 14% 14% 72% D 1 1 20 5% 5% 90% E 0 0 1 0% 0% 100% 77 AgrolitaAbono de borrego Tierra de hojaTierra Negra 1 1o.5 o.5 1 2o.5 o.5 1 5o.5 o.5 1 20o.5 o.5 1 A 33% 50%72% 90% B C D E AgrolitaAbono de borrego Tierra de hojaTierra Negra AgrolitaAbono de borrego Tierra de hojaTierra Negra Agrolita 100% Agrolita Abono de borrego Tierra de hojaTierra Negra Figura No. 24 Proporciones de mezlas 78 Definición de profundidad de las mezclas Teniendo las 5 mezclas con diferentes concentraciones de agrolita se plantean las profundidades de los sustratos para su colocación en las charolas contenedoras en donde se mide y marcan las profundidades a 2, 4, 6, 8 y 10 cm. Tabla No. 14 Concentración de agrolita vs. profundidad Mezcla Profundidad Profundidad Profundidad Profundidad Profundidad 2 cm (p) 4 cm (q) 6 cm (r) 8 cm (s) 10 cm (t) A Ap Aq Ar As At B Bp Bq Br Bs Bt C Cp Cq Cr Cs Ct D Dp Dq Dr Ds Dt E Ep Eq Er Es Et 79 Agrolita Abono de borrego Tierra de hoja Tierra Negra 1 1o.5 o.5 Agrolita Abono de borrego Tierra de hoja Tierra Negra 1 2o.5 o.5 Agrolita Abono de borrego Tierra de hoja Tierra Negra 1 5o.5 o.5 1 20o.5 o.5 Agrolita 1 A B C D E Agrolita Abono de borrego Tierra de hoja Tierra Negra Figura No. 25 Proporciones de mezlas y profundidad 80 Tabla No. 15 Diseño factorial Conceptualización del diseño factorial en una tabla, en donde se muestran la concentración de agrolita en cada mezcla junto con la profundidad. 30 % 50 % 70 % 90 % 100% 2 cm 4 cm 6 cm 8 cm 10 cm Profundidad y porcentaje de Materia Orgánica, según bibliografía se recomienda, 50 % agrolita49 y 10 cm de profundidad De izquierda a derecha se castiga la planta aumentando la porosidad y disminuyendo el peso con el porcentaje de agrolita y de abajo hacia arriba se castiga la planta reduciendo la profundidad. 49 Ficha tecnica Agrolita, jardines de azotea.pdf www.agrolita. com.mx (2012) 81 Conceptualización del diseño factorial en una tabla, en donde se muestran la concentración de agrolita en cada mezcla junto con la profundidad. Figura No. 26 Diseño Factorial en 3D 82 Preparación de las mezclas de sustrato para el experimento factorial La mezcla base que contiene los elementos necesarios para el desarrollo vegetal, como se explicó anteriormente, se preparó como a continuación se describe: 1) Mezcla 1-1-1 (Mezcla base) 1 parte de material orgánico, que consiste en 50% abono de borrego, 25% tierra de hoja encino y 25% tierra de hoja de fresno. 1 parte de material mineral, que se compone por tierra negra. 1 parte de material drenante con agrolita. 1 1o.25 o.25o.5 Agrolita Abono de borrego Tierra de hojaTierra Negra Figura No. 27 Proporcion de mezla Base 83 La mezcla de las partes se realiza con la cubeta de plástico de capacidad de 10 litros marca Reunasa. Después de agregar todos los materiales se revuelve con una pala a cinco volteos que aseguran una mezcla homogénea. Una vez obtenida la mezcla base se procede a variar la concentración del drenante de acuerdo a las siguientes proporciones. 2) Mezcla 1-1-2 1 parte de material orgánico, que consiste en 50% abono de borrego, 25% tierra de hoja encino y 25% tierra de hoja de fresno. 1 parte de material mineral, que se compone por tierra negra. 2 partes de material drenante con agrolita. 1 1o.25 o.25o.5 Agrolita Abono de borrego Tierra de hojaTierra Negra 1 Agrolita Figura No. 28 Proporcion de mezla 1-1-2 84 3) Mezcla 1-1-5 1 parte de material orgánico, que consiste en 50% abono de borrego, 25% tierra de hoja encino y 25% tierra de hoja de fresno. 1 parte de material mineral, que se compone por tierra negra. 5 partes de material drenante con agrolita. 1 1o.25 o.25o.5 Agrolita Abono de borrego Tierra de hojaTierra Negra 1 1 1 1Agrolita Figura No. 29 Proporcion de mezla 1-1-5 85 4) Mezcla 1-1-20 1 parte de material orgánico, que consiste en 50% abono de borrego, 25% tierra de hoja encino y 25% tierra de hoja de fresno. 1 parte de material mineral, que se compone por tierra negra. 20 partes de material drenante con agrolita. 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1o.25 o.25o.5 Agrolita Abono de borrego Tierra de hojaTierra Negra Agrolita Figura No. 30 Proporcion de mezla 1-1-20 86 5) Mezcla 0-0-1 1 parte de material drenante con agrolita. El sustrato número 5, 0-0-1, agrolita se coloca sobre las charolas contenedoras en su estado natural de fabricación. Se toma una muestra de un kilo de las 5 mezclas para realizar los análisis físicos y químicos en laboratorio. 1 Agrolita Figura No. 31 Mezcla 0-0-1 87 Preparación de la charola para el experimento factorial. A partir de cada mezcla se conforman las charolas que mostrarán el comportamiento de las plantas de acuerdo a la profundidad del sustrato. Al final, obtenemos una charola con cada una de las profundidades a 2 , 4, 6, 8 y 10 cm. Esto se realiza por duplicado para cada una de las especies del Sedum. Pasteurización del suelo. Para evitar la presencia de organismos nocivos se debe utilizar algún método de esterilización del suelo. Este experimento utilizó el método de solarización que consiste en el aprovechamiento de la radiación solar para la eliminación de los agentes patógenos. Este sistema fue aplicado para la esterilización de la tierra negra, tierra de hoja, el abono de borrego. Para lo cual se colocó sobre un firme de concreto en un montículo a una altura no mayor de 50 cm, se rompieron todos los terrones, se humedeció hasta capacidad de campo y se cubrió con un plástico de color negro durante 30 días. La agrolita no requiere de esterilización, ya que su proceso de fabricación la mantiene libre de patógenos. 88 Plantación Para cada especie se obtuvieron 25 charolas y otras tantas de la réplica, dando un total de 50 charolas con 8 plantas cada una por cada especie de Sedum. El experimento total conformó un lote de 800 plantas que fueron medidas en cada una de las variables dependientes para conocer la respuesta de cada una de las especies ante el aligeramiento del sustrato, mediante cada una de las dos variables experimentales en el diseño factorial. La densidad de plantas por charola se calcula con base en la talla adulta de las especies del género Sedum, lo que permite plantar a marco real 8 plantas por charola, de esta forma se garantiza la cobertura total de la charola evitando competencia. Vegetación Sustrato Contenedor Sistema de drenaje b c d a b c d a Figura No. 32 Prototipo de charola del experimento 89 Distribución factorial de la plantación Las 800 plantas se distribuyeron como a continuación se explica, con el fin de demostrar el comportamiento de cada especie con respecto a la interacción factorial de las dos variables a probar, profundidad del suelo y concentración de agrolita, como mecanismo de aligeramiento de la naturación en cubiertas verdes. 400 plantas pertenecientes a la especie Sedum x rubrotinctum 400 plantas pertenecientes a la especie Sedum praealtum Dentro de cada especie la distribución corresponde a: 200 plantas lote 1 200 plantas lote 2, replica experimental 90 Las 200 plantas ocupan 25 charolas 5 charolas profundidad – 2 cm 5 charolas profundidad – 4 cm 5 charolas profundidad – 6 cm 5 charolas profundidad – 8 cm 5 charolas profundidad – 10 cm Cada profundidad se conforma con las 5 concentraciones, 2 cm – 1-1-1, 1-1-2, 1-1-5, 1-1-20 y 0-0-1 y así sucesivamente para cada profundidad, repetición y especie. Tabla No. 16 Acomodo de plantas por charola para las especies Sedum x rubotrictum y Sedum prealtum Mezcla 1-1-1 1-1-2 1-1-5 1-1-20 0-0-1 Profundidad 2 cm 8 plantas 8 plantas 8 plantas 8 plantas 8 plantas 4 cm 8 plantas 8 plantas 8 plantas 8 plantas 8 plantas 6 cm 8 plantas 8 plantas 8 plantas 8 plantas 8 plantas 8 cm 8 plantas 8 plantas 8 plantas 8 plantas 8 plantas 10 cm 8 plantas 8 plantas 8 plantas 8 plantas 8 plantas 91 Registro de datos Desarrollo de las plantas Se registro en campo mediante la tabla de medición el
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