LIFE myBUILDINGisGREEN - Soluciones basadas en la Naturaleza en escuelas: una solución verde para adaptar los edificios al cambio climático en Solana de los Barros, Extremadura | Plataforma sobre Adaptación al Cambio Climático en España

Autor: Proyecto LIFE-myBUILDINGisGREEN

En el marco del proyecto LIFE-myBUILDINGisGREEN, coordinado por el Real Jardín Botánico (RJB-CSIC), se han probado distintos tipos de cubiertas verdes, fachadas vegetales, pavimentos permeables y sistemas de ventilación para hacer frente al aumento de las temperaturas y la escasez de agua en un Centro de Educación Infantil y Primaria de Solana de los Barros (Badajoz, Extremadura). La aplicación de un plan de seguimiento detallado reveló resultados positivos que indican un alto potencial de replicación y la posible incorporación futura de Soluciones basadas en la Naturaleza en el Código Técnico de la Edificación.

Descripción Caso de Estudio

Retos:

Solana de los Barros es un municipio situado en la provincia de Badajoz, perteneciente a Extremadura, una de las diecisiete comunidades autónomas de España.

Basándose en los modelos climáticos desarrollados por el IPCC e incluidos en los Escenarios Regionalizados de Cambio Climático para Extremadura, se espera que las temperaturas medias tanto máximas como mínimas en esta región aumenten aproximadamente 4°C a finales del siglo XXI (escenario de altas emisiones - A2). Teniendo en cuenta que en los meses más calurosos la temperatura puede alcanzar los 35°C, es de gran importancia tomar medidas para contrarrestar el incremento térmico que se puede experimentar en el interior de los edificios. Además, se ha observado una disminución de los días fríos y un aumento de los días calurosos. De mantenerse esta tendencia, cabe esperar un aumento de las olas de calor. Considerando el mismo escenario, se prevé que las precipitaciones anuales disminuyan ligeramente a finales del siglo XXI, con un porcentaje final que se espera sea un 20% inferior al actual.

Se prevé que los edificios escolares se enfrenten a múltiples retos en las próximas décadas, lo que exigirá una renovación completa y una mejor consideración de las medidas de aislamiento para garantizar la salud y el bienestar de los alumnos y del personal escolar.

Desde la perspectiva del cambio climático, la gestión de las aguas de escorrentía representa un reto adicional, que se traducirá en un aumento del coste del tratamiento de las aguas residuales hasta el alcantarillado y en una disminución del agua disponible en los acuíferos.

Junto con el cambio climático, como ya se reconoció en la Evaluación de los Ecosistemas del Milenio de 2011, en los últimos 50 años España ha sufrido un proceso acelerado y sin precedentes de alteraciones como consecuencia de la insostenibilidad del modelo de desarrollo económico predominante y del estilo de vida asociado al mismo. Se han promovido cambios drásticos en los usos del suelo, que son actualmente el principal motor directo del deterioro de los ecosistemas y de la pérdida de biodiversidad en el país.

Objetivos:

El objetivo general de las Soluciones basadas en la Naturaleza (SbN) implementadas es contribuir a aumentar la resiliencia de los edificios destinados a la educación en la región de Extremadura frente a los cada vez más frecuentes periodos de calor y escasez de agua provocados por el cambio climático en los países del sur de Europa, mejorando el bienestar de los estudiantes y del personal que trabaja en este tipo de edificios.

Para alcanzar este objetivo general, este caso práctico persigue una serie de objetivos específicos:

Mejorar el conocimiento de las SbN a nivel de edificio.
Analizar la relación coste-beneficio de las SbN como herramientas de adaptación al clima.
Promover acciones de gobernanza para mejorar la transferibilidad de las soluciones implementadas, facilitando su inclusión en la normativa local, regional y nacional.
Transferir y replicar los prototipos de SbN implementados y testados en este caso práctico, a través de iniciativas de capacitación de personal especializado.

Opciones de adaptación implementadas:

Estructural/ física: Alternativas de ingeniería y opciones para ambientes construidos

Social: Opciones educativas

Social: Opciones de información

Soluciones:

En el marco del proyecto LIFE-myBUILDINGisGREEN se diseñaron, aplicaron y probaron varias SbN en un colegio pacense de educación infantil y primaria.

Las medidas aplicadas pueden clasificarse en cuatro categorías principales: cubiertas verdes, fachadas vegetales, ventilación y acondicionamiento de espacios exteriores.

En primer lugar, se han instalado tejados verdes en el edificio de la escuela. Los tejados verdes son una opción prometedora para reducir la temperatura de los edificios y, al mismo tiempo, aumentar la biodiversidad local, hacer más agradable el entorno vital y ofrecer a los alumnos la opción de una experiencia directa de aprendizaje sobre la adaptación al cambio climático.

El edificio piloto probó tres tipos de cubiertas verdes con una variedad de más de 25 especies de plantas autóctonas. La primera solución era un tejado verde extensivo (mBiGCUVE1), mientras que la segunda era un tejado con una cámara de aire interior situada entre el tejado y el sustrato vegetal (mBiGCUVE2). Se probó que retenía una temperatura más alta, al tiempo que mejoraba los niveles de humedad y reducía así la demanda de riego auxiliar. La tercera solución incluía un sustrato más sostenible (mBiG-SUS) que permite una mejor filtración del agua de lluvia. La principal sostenibilidad de este sustrato radica en que está compuesto por áridos reciclados para la realización del drenaje de la cubierta. Dos de estas cubiertas verdes reutilizan el agua sobrante por gravedad para ponerla a disposición del riego.

La segunda categoría de SbN son las fachadas verdes. El sistema de fachadas verdes implantado incluye un sistema de jardineras colocadas sobre estructuras metálicas paralelas y perpendiculares a las fachadas de los edificios. Incluye plantas trepadoras que protegen la fachada de la luz solar. También hay un sistema de toldos verticales con sustrato mineral para el crecimiento de vegetación vertical. Incluye plantas para riego hidropónico que incorpora nutrientes al sistema y permite su crecimiento sobre el sustrato mineral. En un pasillo interior del edificio se ha instalado un jardín vertical interior con una gran variedad de especies vegetales para mantener unos niveles de humedad adecuados y contener las altas temperaturas que se experimentan en esta estancia. Este sistema requiere un mantenimiento y poda continuos para evitar la caída del muro por sobrepeso.

A continuación, se incluyó en el edificio un sistema de ventilación que permite la circulación de aire fresco en la escuela durante las horas nocturnas y matinales (9:30-10:00 / 12:30-13:00). El sistema de ventilación natural inducida se creó programando el cierre y apertura de cinco ventanas. Esta medida refresca el ambiente y reduce las concentraciones interiores de CO₂ y favorece la re-oxigenación en el interior de las aulas.

Otras intervenciones se llevaron a cabo en el patio de recreo de la escuela. Además de plantar árboles para dar sombra natural, se han aplicado varias medidas como: pérgola vegetable (jardineras similares a las descritas para la fachada verde, pero sin anclaje a edificios), pavimento permeable (superficies que mejoran la infiltración del agua de lluvia, reduciendo la escorrentía al alcantarillado y permitiendo el crecimiento de vegetación), y estructuras de madera para sombreado de zonas recreativas (ubicadas en zonas con alto índice de ocupación por parte del alumnado).

Para medir el impacto de las soluciones aplicadas en el edificio piloto, se elaboró y ejecutó un plan de monitorización. Dado que las SbN requieren mucho tiempo antes de que todos los efectos sean medibles, el plan de seguimiento continuará una vez finalizado el proyecto, hasta la primavera de 2028. Este plan de seguimiento a largo plazo se ha incluido en el Plan After-LIFE del proyecto, que está disponible en la sección de resultados del sitio web del proyecto. Se estableció un marco de 22 indicadores para medir indicadores relacionados con cambios de temperatura, gestión del agua, gestión de zonas verdes, calidad del aire interior y reducción del ruido, regeneración urbana, gobernanza y participación, cohesión social, salud pública y bienestar, y oportunidades económicas y empleo. Puede encontrarse más información sobre el plan de seguimiento en un vídeo específico de la formación en línea creada en el marco del proyecto LIFE-myBUILDINGisGREEN.

Importancia y relevancia de la adaptación:

Caso desarrollado y aplicado como medida de adaptación al cambio climático para hacer frente a dos problemas principales: las altas temperaturas y la escasez de agua. El caso práctico no solo aborda el proyecto desde un aspecto constructivo, sino que también integra soluciones educativas con la comunidad educativa del edificio piloto y la región a la que pertenece, así como aspectos normativos que facilitan la transferibilidad de las SbN diseñadas y testadas.

Detalles Adicionales

Participación de las partes interesadas:

La implementación de las SbN fue coordinada por la autoridad local, Diputación de Badajoz, y llevada a cabo por una empresa privada adjudicataria del proyecto. Contó con el apoyo de expertos de Real Jardín Botánico (RJB-CSIC) y del Instituto Eduardo Torroja de ciencias de la Construcción (IETcc-CSIC), ambos del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), en cuestiones técnicas sobre edificios y para la selección y mantenimiento de plantas. La Fundación CARTIF, con sede en Valladolid (España), fue uno de los principales socios técnicos durante el diseño, la implantación y las pruebas del SbN.

Estas organizaciones contaron con el apoyo de las autoridades locales implicadas en los proyectos de construcción y del personal de las escuelas donde se implantaron las SbN. Facilitaron la recogida de datos sobre el consumo de electricidad, energía o agua, las ausencias de alumnos y profesores, etc., y colaboraron en las campañas de muestreo siguiendo las indicaciones de los expertos de CARTIF y del CSIC.

La implantación de las SbN necesitó de la participación activa de la comunidad educativa de la escuela primaria para apoyar su diseño, la implantación del sistema de seguimiento y la promoción de las actividades organizadas en el edificio piloto. Se organizaron talleres participativos con los alumnos, sus padres y el personal del centro para diseñar las SbN de los patios de acuerdo con sus necesidades reales. Los alumnos de este colegio también participaron en algunas iniciativas de recogida de datos a través de clases prácticas dirigidas por sus profesores de ciencias. Se aprovecharon las oportunidades para difundir la importancia de las SbN en la adaptación de los edificios al cambio climático entre las familias y los vecinos de los estudiantes.

Entre los actos de difusión, se organizaron tres exposiciones para mostrar las soluciones aplicadas a la comunidad educativa y a los habitantes de los alrededores. Casi 100 personas asistieron a esos actos. También se organizó una conferencia en Badajoz, un congreso en Madrid y dos mesas redondas en línea, con una asistencia total de más de 400 personas. Además, se publicaron más de 100 noticias en diversos medios de comunicación y se intercambió información con diversas plataformas de conocimiento sobre adaptación climática a nivel nacional e internacional.

Por último, se celebraron dos cursos presenciales sobre cubiertas y fachadas verdes y un curso online sobre la experiencia adquirida durante la implantación de las SbN en la escuela, con una asistencia total de más de 250 personas.

Interés del proyecto:

Destacamos que, en las acciones preparatorias del proyecto, se llevó a cabo un exhaustivo procedimiento de diseño, medición y redacción de nuevos prototipos de SbN para su implantación en el edificio piloto. Este trabajo sentó en gran medida la base técnica innovadora del proyecto LIFE-myBUILDINGisGREEN que pretende demostrar que estos prototipos SbN son buenas herramientas para mitigar los efectos del cambio climático (olas de calor) en las escuelas.

El trabajo en grupo, el diseño y análisis de los prototipos de SbN realizados en las instalaciones del CSIC y CARTIF y la elaboración de estrategias bioclimáticas y cálculo de radiación solar, y la escucha a los grupos empresariales y profesionales cualificados, hicieron que el proyecto se concibiera como un proyecto innovador en el campo de las SbN para la edificación.

Se realizaron manuales innovadores para la elección de los edificios piloto que recibirían la implementación de los prototipos de SbN. Es importante incidir en esta parte, ya que es necesario establecer criterios técnicos que permitan definir las características del edificio, los retos y necesidades que presenta y elegir las mejores SbN para estos retos.

Los programas educativos diseñados a partir del material proporcionado por LIFE-myBUILDINGisGREEN abordan por primera vez los beneficios de las SbN en sus currículos académicos con alumnos de educación infantil y primaria.

A gran escala, es la primera vez que se prueban SbN en edificios educativos públicos de España y el proyecto ha recibido una gran atención mediática externa, principalmente en la última fase del proyecto, cuando el tema de las sofocantes temperaturas en las aulas ha sido noticia a nivel nacional, regional y local. Así, el edificio piloto del proyecto se ha convertido en referente en el uso de este tipo de soluciones, recibiendo una gran demanda por parte de diversas organizaciones para visitar estas instalaciones y trasladarlas a otros contextos.

Éxito y factores limitantes:

Los factores que favorecieron el éxito de las acciones de adaptación fueron la fructífera colaboración creada entre los socios del proyecto y la comunidad escolar. Este entorno de colaboración permitió diseñar soluciones a medida, atendiendo a las necesidades reales de los alumnos y el personal de la escuela. También permitió recopilar datos útiles para supervisar los resultados de la adaptación. La composición de los socios del proyecto, que reunía distintas competencias y conocimientos, también fue crucial para diseñar y supervisar adecuadamente las medidas seleccionadas. El programa de seguimiento, que mostró resultados alentadores, fue también un factor de éxito. Pueden servir para reproducir las soluciones probadas en otras escuelas y edificios.

Numerosas autoridades locales, regionales y nacionales participaron en el estudio del potencial de transferibilidad de las soluciones diseñadas y probadas. Estas instituciones asesoraron en varios aspectos clave como: (i) la incorporación de SbN en el Catálogo de Soluciones Constructivas del Código Técnico de la Edificación, (ii) el diseño de normativas municipales y autonómicas e incentivos fiscales para fomentar el uso de este tipo de soluciones, y (iii) la búsqueda de vías para certificar edificios con SbN bajo estándares de sostenibilidad en la edificación. Tras el proceso de consulta, se firmaron declaraciones de interés con 8 municipios de la provincia de Badajoz (España) para promover el uso de SbN para la adaptación climática en edificios públicos de estos municipios. Se obtuvo una carta de apoyo del Ministerio de Transportes, Movilidad y Agenda Urbana de España confirmando el interés en el proyecto y ofreciendo asesoramiento para la futura inclusión de las SbN del proyecto en el Código Técnico de la Edificación.

Este renovado edificio escolar se ha convertido en un referente en la región extremeña de construcción sostenible a seguir en el futuro. El interés por su mantenimiento (a cargo de la Diputación de Badajoz y el Ayuntamiento de Solana de los Barros) es muy alto.

Al mismo tiempo, también se encontraron algunas barreras que retrasaron algunas de las tareas previstas e hicieron necesaria la búsqueda de soluciones alternativas para seguir adelante con la ejecución del proyecto. Algunas de estas barreras, como la necesidad de una capacidad técnica altamente especializada, podrían obstaculizar el potencial de transferibilidad. A continuación, se resumen los principales factores limitantes:

Disponibilidad local limitada de empresas de construcción capaces de aplicar las medidas. Para solucionar este problema, se identificaron empresas especializadas a nivel nacional. La correcta redacción del proyecto de construcción es esencial. Cuanto mayor sea el nivel de detalle, más éxito tendrá el proyecto. La especialización de la obra (cubiertas verdes, sistemas de sombreado SbN) requiere un estudio de mercado previo durante la redacción del proyecto. Contactando con profesionales del sector es posible obtener condiciones y presupuestos previos de ejecución, que deben trasladarse al proyecto junto con el resto de los trabajos necesarios. De esta forma se evitan problemas de ejecución imprevistos o presupuestos fuera de mercado y posibles concursos públicos que no se adjudiquen.
Programación imprecisa de los servicios de mantenimiento. Para el mantenimiento de las SbN es necesario un seguimiento constante de su estado, especialmente en épocas de calor para garantizar el riego y la disponibilidad de agua.
Problemas de conflicto entre los contratistas para operar el sistema de control de riego y falta de conocimientos técnicos para su uso óptimo. Fue necesario buscar empresas especializadas en este tipo de operaciones a nivel nacional y organizar licitaciones públicas de forma adecuada.
Algunas de las especies seleccionadas para su uso en las SbN resultaron ser poco aptas para sobrevivir en las condiciones ambientales correspondientes. En el transcurso del proyecto, algunas de estas especies vegetales fueron sustituidas por otras procedentes de viveros provinciales o de contratos externos.
Falta de algunos datos cruciales para evaluar adecuadamente algunos resultados de la adaptación. No se disponía de contadores de agua en el edificio para medir el consumo de agua antes y después de la implantación de SbN.
Crecimiento lento e insuficiente de los espacios vegetales sombreados (vides vírgenes). Las SbN pueden requerir mucho tiempo antes de que sus resultados sean medibles. Los problemas específicos de baja tasa de crecimiento de algunas especies (parral) han sido abordados por el Real Jardín Botánico (RJB-CSIC), servicio de asesoramiento específico de la Diputación de Badajoz.
Altos costes de algunas SbN. Se ha desarrollado a nivel de laboratorio un pavimento permeable con actividad fotocatalítica, pero no se ha implantado en la escuela principalmente por razones de coste.

Presupuesto, tipo de financiación y beneficios adicionales:

El coste preciso del proyecto para el edificio piloto de Solana de los Barros es difícil de estimar, ya que se enmarca en el proyecto LIFE-myBUILDINGisGREEN, en el que también se trabajó en otros dos edificios piloto de España y Portugal. En cuanto al coste total del proyecto, éste fue de 3.049.289,64€, de los cuales el Programa LIFE de la Unión Europea financió 1.697.369€. Los fondos no financiados fueron sufragados por los socios beneficiarios del proyecto, de los cuales cuatro eran entidades públicas (CSIC, Diputación de Badajoz, CIMAC y Câmara Municipal do Porto) y una consistía en una entidad privada (CARTIF).

En cuanto a los beneficios de las SbN implantadas en el centro educativo de Solana de los Barros, éstos son múltiples, lo que sugiere que este tipo de soluciones pueden formar parte de una respuesta holística a múltiples retos. Entre los beneficios se incluyen el ahorro en el consumo de electricidad y agua, el aumento de la biodiversidad local, la creación de corredores verdes para polinizadores y la mejora de la estética del edificio. El uso de especies autóctonas para reverdecer los edificios también evita la propagación de especies exóticas invasoras.

Además, las SbN proporcionan materiales vivos para la educación de los alumnos, y se espera que mejoren la concentración y el rendimiento de los estudiantes, el bienestar de los trabajadores de la escuela y el aislamiento acústico de las aulas. Algunos de estos beneficios sólo pueden medirse al cabo de algunos años y no siempre son monetizables, aunque su valor es indiscutible.

Pese a ello, a finales de 2023 (unos dos años después de la implantación), los primeros resultados de las actividades de seguimiento sugieren los siguientes resultados:

Aumento de 1.991,20 m² de zona verde y 451,70 m² de pavimento permeable en el edificio piloto.
Reducción de 5,4 °C en la temperatura media de las superficies con cubiertas verdes en comparación con las que no tienen vegetación.
Reducción de la temperatura en el interior de las aulas por debajo de 27°C (valor recomendado para el confort térmico interior) en septiembre, tras la instalación de las SbN. Durante los meses más calurosos de junio, julio y agosto, este objetivo no se alcanzó, pero la temperatura ha disminuido en comparación con la situación anterior. Se espera alcanzar la reducción deseada en los próximos años, cuando el estado de desarrollo de la vegetación sea óptimo.
Reducción de las pérdidas de agua de lluvia por escorrentía de una media del 13 % en la situación sin intervenciones al 3 % en el edificio con las soluciones aplicadas.
Aumento de 77 especies animales (principalmente insectos voladores, moscas, mosquitos e himenópteros) y colonización de 16 especies vegetales autóctonas adicionales en el edificio intervenido en comparación con la situación anterior. Los datos sobre biodiversidad serán aún más positivos tras años de maduración de los ecosistemas creados por las soluciones basadas en la naturaleza.

En cuanto a los costes, la parte más significativa incluye los materiales necesarios para la instalación de los prototipos y el coste del personal implicado en las distintas fases de diseño, aplicación, seguimiento y difusión de las SbN.

Los costes iniciales de implantación de la solución por metro cuadrado (m²) son: 130,40-301,83 €/m² para las cubiertas verdes; 88,59-105,51 €/m² para las fachadas vegetales; 54,29 €/m² para los pavimentos drenantes, 2.862,04 €/m² para las ventanas automatizadas, 252,71 €/m² para la pérgola vegetal y unos 400 €/m² para la plantación de árboles (dependiendo de las especies que se planten). Se hicieron algunas estimaciones aproximadas de los costes de mantenimiento, que se incluyeron en el Plan After-LIFE (sección de resultados del sitio web del proyecto).

Aspectos legales:

El principal marco legal que regula la infraestructura verde en España está compuesto por las siguientes normativas:

El Código Técnico de la Edificación. Es el marco normativo que establece los requisitos básicos de calidad que deben cumplir los edificios en materia de seguridad y habitabilidad establecidos en la Ley 38/1999, de 5 de noviembre, de Ordenación de la Edificación (LOE).
La Estrategia Nacional Española de Infraestructura Verde y de Conectividad y Restauración Ecológica. Entró en vigor en julio de 2021 y es el documento de planificación estratégica que regula la implantación y desarrollo de la Infraestructura Verde en España, estableciendo un marco administrativo y técnico armonizado para todo el territorio español, incluidas las aguas marítimas bajo soberanía o jurisdicción nacional.
El Plan Nacional de Adaptación al Cambio Climático (PNACC) 2021-2030. Es el instrumento básico de planificación para promover una acción coordinada contra los efectos del cambio climático en España. El PNACC contempla las SbN como opciones deseables para las ciudades, el urbanismo y los edificios.

Tiempo de implementación:

La ejecución de este proyecto comenzó en 2019 con la selección del edificio piloto y finalizó en 2021 con la implantación de las SbN en la escuela seleccionada. Las actividades de difusión, las actividades de seguimiento y los trabajos para incorporar las SbN en el Código Técnico de la Edificación tuvieron lugar en los años siguientes y se espera que duren hasta 2028.

Información de contacto

Contacto:

Miguel Vega