Tesis
A novel stomatal resistance equation to evaluate the cooling potential of C3 and CAM species for vegetative roofs
Fecha
2021Autor
Rojas Mondaca, Aldo Nicolás
Institución
Resumen
El crecimiento de la población a nivel mundial y la migración de las personas a zonas urbanas implican problemas económicos, sociales y medioambientales, como un aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero, incremento del efecto isla de calor urbana (ICU), contaminación y desigualdades. Los techos vegetativos ayudan a mitigar algunos de estos efectos, ya que contribuyen a disminuir el consumo de energía en edificios y pueden reducir ICU en las ciudades. En los últimos años se han desarrollado modelos numéricos para cuantificar los beneficios de los techos vegetativos. Sin embargo, los modelos de transferencia de calor y masa a través de techos vegetativos desarrollados por Sailor (2008) y Tabares-Velasco & Srebric (2012) no representan de manera adecuada el comportamiento de las especies debido a que las ecuaciones de resistencia estomática (rs) utilizadas en ambos modelos presentan inconvenientes como la sobrestimación de rs debido a baja o nula radiación solar y bajo contenido volumétrico de agua del sustrato. Por lo tanto, el objetivo de esta tesis es evaluar el real potencial de enfriamiento de especies con vía metabólica de 3 carbonos (C3) y metabolismo ácido de las crasuláceas (CAM) utilizadas en techos vegetativos, mejorando el modelo de rs a partir de mediciones en terreno de seis especies de cubresuelos aptas para climas semiáridos: Glandularia berterii (C3), Selliera radicans (C3), Phyla reptans (C3), Aptenia cordifolia (CAM), Sedum palmeri (CAM) y Sedum spurium (CAM). Los resultados experimentales muestran que la resistencia estomática mínima (rs, min) y la radiación solar incidente son los principales parámetros que explican la apertura estomática. La nueva ecuación de rs muestra un ajuste R2 de 0.712. Además, se realizan simulaciones numéricas para evaluar el potencial de enfriamiento de las especies C3 y CAM utilizando la nueva ecuación de rs y condiciones ambientales obtenidas en previas investigaciones para diferentes climas, en términos del rendimiento térmico del edificio y del ambiente circundante urbano. Los principales resultados indican que la especie con mayor potencial de enfriamiento es Selliera radicans debido a su alto índice de área foliar (LAI) y baja rs, min.