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CARTILLA GUIA PARA SISTEMAS DE CAPTACION DE AGUA LLUVIA APLICACIÓN A VIVIENDAS MULTIFAMILIARES DEL BARRIO PASTRANITA DE LA LOCALIDAD DE KENNEDY SERGIO ANDDRES DELA CRUZ MEZA, LUIS ALEXANDER CASTELLANOS BUITRAGO Tecnología en Construcciones Arquitectónicas, Facultad de Arquitectura Universidad La Gran Colombia Bogotá 2020
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CARTILLA GUIA PARA SISTEMAS DE CAPTACION DE AGUA LLUVIA
APLICACIÓN A VIVIENDAS MULTIFAMILIARES DEL BARRIO PASTRANITA DE LA LOCALIDAD DE
KENNEDY
SERGIO ANDDRES DELA CRUZ MEZA, LUIS ALEXANDER CASTELLANOS BUITRAGO
Tecnología en Construcciones Arquitectónicas, Facultad de Arquitectura
Universidad La Gran Colombia
Bogotá
2020
Cartilla Guía para Sistemas de Captación de Aguas Lluvias
Aplicación a Viviendas Multifamiliares del Barrio Pastranita de la Localidad de Kennedy
Sergio Anddres Dela Cruz Meza, Luis Alexander Castellanos Buitrago
Trabajo de Grado presentado como requisito para optar al título de Tecnología en Construcciones
Arquitectónicas
Anna Gabriela Ramírez Cuastuza, Docente Director. Marco Antonio Pineda Bernal, Docente Asesor.
Tecnología en Construcciones Arquitectónicas, Facultad de Arquitectura
Universidad La Gran Colombia
Bogotá
2020
CARTILLA GUIA CAPTACION DE AGUA LLUVIA 3
Dedicatoria
Esta dedicatoria va dirigida a nuestros padres, familiares y profesores, en agradecimiento por todo
el apoyo y ayuda brindada durante el desarrollo del proyecto, de verdad que gracias a todos por: no dejar
rendir, por motivarnos a seguir y por estar siempre ahí para lo que necesitáramos.
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Agradecimientos
Se agradece a Orlando De la Cruz, por todo su apoyo en la investigación y materialización de la
cartilla, además de brindar sus conocimientos propios, y a la profesora Anna Ramírez quien fue la que
dirigió de manera muy atenta este proyecto.
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Tabla de contenido
RESUMEN ............................................................................................................................................................ 10
ABSTRACT ............................................................................................................................................................ 11
INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................................... 12
OBJETIVOS ........................................................................................................................................................... 13
OBJETIVO GENERAL ............................................................................................................................................... 13
OBJETIVOS ESPECÍFICOS .......................................................................................................................................... 13
DEFINICIÓN DEL PROBLEMA ................................................................................................................................ 14
Captación de Agua Lluvia a Nivel Mundial ........................................................................................... 15
Latinoamérica ....................................................................................................................................... 17
Nacional y Regional .............................................................................................................................. 19
ÁRBOL DE PROBLEMAS ........................................................................................................................................... 24
PREGUNTA PROBLEMA ........................................................................................................................................... 25
JUSTIFICACIÓN ..................................................................................................................................................... 25
Viabilidad Relacionadas con Factores .................................................................................................. 26
MARCO REFERENCIAL .......................................................................................................................................... 26
MARCO TEÓRICO .................................................................................................................................................. 26
Determinantes del Diseño ..................................................................................................................... 26
Normas Técnicas ................................................................................................................................... 34
MARCO CONCEPTUAL ............................................................................................................................................ 35
Definiciones y Términos Técnicos ......................................................................................................... 35
ANTECEDENTES ..................................................................................................................................................... 40
Mejoramiento del Sistema Recolector de Aguas Lluvias Ekomuro H2O ............................................... 40
CARTILLA GUIA CAPTACION DE AGUA LLUVIA 6
Modelo de aplicación de un sistema de recolección y aprovechamiento de aguas lluvia: MASRALL ... 42
Pregunta Problema ............................................................................................................................... 43
Objetivo General ................................................................................................................................... 43
Objetivos Específicos ............................................................................................................................. 43
Mejoramiento al sistema de recolección de aguas lluvias (SCALL) ....................................................... 45
Pregunta Problema ............................................................................................................................... 46
Objetivo General ................................................................................................................................... 46
Objetivos Específicos ............................................................................................................................. 46
HIPÓTESIS DE LA INVESTIGACIÓN ........................................................................................................................ 49
METODOLOGÍA .................................................................................................................................................... 50
ASPECTOS METODOLÓGICOS ................................................................................................................................... 50
Análisis y Discusión de Resultados ........................................................................................................ 50
RECURSOS Y PRESUPUESTO ESTIMADO ............................................................................................................... 55
PRESUPUESTO DEL SISTEMA A IMPLEMENTAR .............................................................................................................. 57
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................................................................................................... 58
LISTA DE REFERENCIA O BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................ 59
CARTILLA GUIA CAPTACION DE AGUA LLUVIA 7
Lista de Figuras
Imagen 1........................................................................................................................................ 16
Imagen 2........................................................................................................................................ 17
Imagen 3........................................................................................................................................ 18
Imagen 4........................................................................................................................................ 20
Imagen 5........................................................................................................................................ 21
Imagen 6........................................................................................................................................ 22
Imagen 7........................................................................................................................................ 22
Imagen 8........................................................................................................................................ 23
Imagen 9........................................................................................................................................ 24
Imagen 10 ..................................................................................................................................... 28
Imagen 11 ..................................................................................................................................... 29
Imagen 12 ..................................................................................................................................... 31
Imagen 13 ..................................................................................................................................... 41
Imagen 14 ..................................................................................................................................... 42
Imagen 15 ..................................................................................................................................... 44
Imagen 16 ..................................................................................................................................... 45
Imagen 17 ..................................................................................................................................... 47
Imagen 18 ..................................................................................................................................... 48
Imagen 19 ..................................................................................................................................... 50
Imagen 20 ..................................................................................................................................... 52
Imagen 21 ..................................................................................................................................... 52
Imagen 22 ..................................................................................................................................... 53
Imagen 23 ..................................................................................................................................... 53
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Imagen 24 ..................................................................................................................................... 54
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Lista de Tablas
Tabla 1 ............................................................................................................................................ 34
Tabla 2 ............................................................................................................................................ 37
Tabla 3 ............................................................................................................................................ 55
Tabla 4 ............................................................................................................................................ 56
Tabla 5 ............................................................................................................................................ 57
Tabla 6 ............................................................................................................................................ 57
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Resumen
En el presente documento se conocerá de forma clara y concisa como se puede dar solución a la
escasez de agua en diversas partes del mundo, ya sea por falta del recurso o por mal uso del mismo;
mediante una estrategia que permite su conservación, al mismo tiempo se dará la solución a la
problemática de la mala implementación de sistemas de captación de agua pluvial. Siendo esta la
estrategia mencionada. Ya que la implementación de sistemas de recolección y reutilización de agua lluvia
es de los más recomendados en el mundo, lo que se quiere es mejorarlos y corregirlos en para permitir
su uso cotidiano.
Por ahora se va a dar solución a un problema de implementación de sistemas de captación de
agua lluvia en el barrio Pastranita, en la localidad de Kennedy, lo cual permitirá a la comunidad el ahorro
de agua en labores que no necesitan agua potable. Para ello se realizará una explicación de dos sistemas
funcionales de fácil implementación y mantenimiento en la cartilla guía, los cuales ayudaran en gran
medida a toda la comunidad a mejorar los que ya tiene y ha poder implementar otros nuevos.
Uno de los sistemas a utilizar es el de almacenamiento elevado, el cual consiste en que toda en
agua pluvial recolectada, ira a un tanque en la terraza o cubierta de las casas; el otro es un poco diferente,
ya que en esté ira con el almacenamiento del agua lluvia captada en un depósito subterráneo o en el
primer nivel de la edificación, el cual tendrá un sistema de bombeo que permitirá que el sistema funcione.
Cada uno de los sistemas deberá llevar una tubería adicional, para permitir el uso del agua. Además de
saber cómo se puede implementar esta estrategia lo que se quiere es brindar el conocimiento necesario
para que cualquiera pueda hacerlo.
Palabras claves: Agua lluvia, Agua pluvial, Sistemas de captación, Captación de agua lluvias y
Recolección de Agua de lluvia.
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Abstract
This document will show in a clear and concise way how to solve the water shortage in different
parts of the world, either by lack of water or by misuse of it; through a strategy that allows its
conservation, at the same time it will give the solution to the problem of poor implementation of
rainwater harvesting systems. Being this the mentioned strategy. Since the implementation of
rainwater collection and reuse systems is one of the most recommended in the world, the aim is to
improve and correct them in order to allow their daily use.
For now, a solution is going to be given to a problem of implementation of rainwater collection
systems in the Pastranita neighborhood, in the town of Kennedy, which will allow the community to
save water in tasks that do not need drinking water. For this purpose, two functional systems of easy
implementation and maintenance will be explained in the guide book, which will help the whole
community to improve the ones it already has and has been able to implement new ones.
One of the systems to be used is the elevated storage system, which consists of all the rainwater
collected going to a tank on the terrace or roof of the houses; the other is a little different, since it will
go with the storage of rainwater collected in a subway tank or on the first level of the building, which
will have a pumping system that will allow the system to work. Each of the systems must have an
additional pipe, to allow the use of water. In addition to knowing how this strategy can be implemented,
the aim is to provide the necessary knowledge so that anyone can do it.
Keywords: Rainwater, Rainwater, Catchment systems, Rainwater harvesting and Rainwater
collection
CARTILLA GUIA CAPTACION DE AGUA LLUVIA 12
Introducción
El agua es un recurso esencial para la subsistencia de la vida humana, su escasez por el cambio
climático es un hecho preocupante que alerta a varias comunidades, pueblos y a la población, a nivel
mundial. Frente a estas problemáticas, la instalación de sistemas de recuperación de agua pluvial o
Rainwater harvesting como se conoce el concepto en inglés, resulta una gran solución a esta problemática,
ya que permite el ahorro del agua potable; debido a que esta puede ser utilizada en situaciones y
circunstancias que no requieren el uso específico del agua que está dada para el consumo humano.
Lo que se busca es dar a conocer como, en el mundo con la implementación de sistemas de
captación de agua lluvia no solo se ayuda al ahorro del líquido, sino que además se dará un respiro a
nuestro mundo; en el documento se encontrara información de todo lo que se está haciendo alrededor
de esto en el planeta, de cómo se está tratando la problemática desde entidades e instituciones, como la
UNESCO y la UNICEF, también de que están haciendo en cada uno de los países en diferentes lados del
mundo, poniendo como ejemplo a México como representante del continente americano y a Alemania
como representante del continente Europeo; frente a la futura escasez del agua y como bajar este
porcentaje.
En base en lo anteriormente dicho se hará una cartilla, la cual permita facilitar el uso de estos
sistemas en viviendas multifamiliares, para esto se debe hacer una adaptación a ellos. La idea es poderla
utilizar alrededor del mundo, pero se iniciará haciendo un estudio e implementación en el barrio
Pastranita de la localidad de Kennedy en Bogotá, Colombia.
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Objetivos
Objetivo General
• Diseñar un manual de implementación del sistema de captación de aguas lluvias para aplicar en
viviendas multifamiliares del barrio Pastranita en la localidad de Kennedy, Bogotá.
Objetivos Específicos
• Identificación y exposición de todos los problemas de la instalación de sistemas captación de
aguas lluvias en las viviendas multifamiliares del barrio Pastranita.
• Explicación de sistemas funcionales de captación de agua lluvia de fácil implementación y
mantenimiento.
• Especificación técnica para la aplicación en viviendas del barrio Pastranita (Planimetria).
• Desarrollo del manual o cartilla guía para la instalación del sistema.
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Definición del Problema
Se conceptualiza que la humanidad se está enfrentando de forma alarmarte a diversos
problemas; uno de ellos es la escasez o carencia de agua potable, bien si no es el más
importante es uno de los más importantes. Muchos preguntaran el porqué, esto tiene diversas
causas pero entre las más destacadas se encuentran como lo menciona el Comité Español,
(2019) en su artículo sobre la escasez de agua en el mundo, son: la contaminación, la sequía y el
uso descontrolado del agua.
Al momento de hablar de contaminación no nos aislemos solo en la de las aguas dulces,
sino abarquemos temas como la contaminación de la tierra y el aire, ya que estos también
influyen debido a que todo tiene relación. La sequía se da por el fenómeno del cambio climático,
por lo anteriormente dicho que todo influye; este fenómeno supone que durante un tiempo no
haya lluvia, en un lugar determinado, lo cual causa escasez del recurso hídrico. (Comité Español,
2019)
Por lo anteriormente dicho es que se está planteando la utilización de estos sistemas de
captación y reutilización del agua lluvia en la zona de la localidad de Kennedy, en Bogotá, más
específicamente en el barrio Pastranita. Este proyecto se presenta como una respuesta a la
necesidad de conocer y aprender sobre estos sistemas de captación de agua lluvia.
La recuperación tras recolectar el agua, consiste en filtrar el agua de lluvia captada, por
lo generalmente en la superficie del tejado y azotea, luego se almacenará en un tanque, en la
misma azotea o también se puede llevar a un tanque en el nivel inferior de la casa o edificación.
Después el agua se distribuirá a través de un circuito hidráulico independiente o también se puede
conectar con el ya existente de la red de agua potable.
CARTILLA GUIA CAPTACION DE AGUA LLUVIA 15
Captación de Agua Lluvia a Nivel Mundial
Para comenzar a hablar de este tema a nivel mundial lo primero es conceptualizarse acerca de la
crisis existente del agua; de que se trata y en que consiste, para responder a esto no más basta con mirar
el mundo, como se está. Como se da a entender en el Informe de las Naciones Unidas (2003) “Todas las
señales parecen indicar que la crisis se está empeorando y que continuará haciéndolo, a no ser que se
emprenda una acción correctiva. Se trata de una crisis de gestión de los recursos hídricos”. (Unesco, 2003,
p. 4), claramente la cita nos habla de que hay que emprender estrategias colectivas con el medio que nos
rodea, las cuales nos dicen que hay un sinfín de recursos a utilizar; uno de ellos, se creería es muy
importante para nuestra opinión, es el de la implementación de sistemas de captación de agua lluvia.
Pero antes de seguir hablando de estos, hay que mirar el tema de los recursos de agua dulce que
tenemos mundialmente hoy en día; para ver así la importancia del trabajo que se tiene y procura hacer
en un futuro con esta clase de sistemas, además del que ya se está haciendo alrededor del mundo,
aclaremos como funciona todo su entorno, ósea su ciclo natural, como es mencionado en el Informe de
las Naciones Unidas (2003) “únicamente 2,53% del total es agua dulce y el resto es agua salada.
Aproximadamente las dos terceras partes del agua dulce se encuentran inmovilizadas en glaciares y al
abrigo de nieves perpetuas.” (Unesco, 2003, p. 8)
Lo cual nos alerta que, en cuestión, los niveles de agua dulce son más bajos de lo que pensábamos;
también en este documento nos arrojan datos relacionados a como está distribuida el agua dulce por
nuestro planeta, como se observa en la imagen 1, además de darnos la relación un poco aterradora de la
disponibilidad de agua y la población mundial.
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Nota: La disponibilidad global de agua versus la población subraya las disparidades continentales y, en particular, la presión ejercida sobre el continente asiático, que alberga más de la mitad de la población mundial, con sólo el 36 % de los recursos hídricos del mundo. Adaptada de: Agua para todos, agua para la vida, UNESCO, 2003,(Unesco, 2003) https://www.un.org/esa/sustdev/sdissues/water/WWDR-spanish-129556s.pdf
Un buen ejemplo del trabajo alrededor del mundo, que se hace con esta clase de sistemas y que,
además, muestra el atraso por decirlo así que tienen algunos países a diferencia de otros, es de la
Universidad Técnica de Darmstadt, el cual se menciona en la página de rainwaterharvesting.org, este nos
dice según esta fuente que:
La universidad tiene (…) [un] sistema de recolección de agua de lluvia colosal. Desde
1993, (…) [que] está suministrando a la universidad una combinación de recolección de agua de
lluvia y agua usada. El agua se utiliza para el lavado de los inodoros y se suministra a los
laboratorios de la universidad con fines de refrigeración y limpieza. Desde que se instaló este
% Agua
% Poblacion
0
10
20
30
40
50
60
Americadel Nortey Central
Americadel Sur
Europa Africa Asia Australiay
Oceania
% Agua 15 26 8 11 36 5
% Poblacion 8 6 13 13 60 1
Esp
ecif
icac
iónPo
rcen
taje
s
Tabla de Datos de Relación
Figura 1 Relación entre la disponibilidad del agua y la población Imagen 1 Relación entre la disponibilidad del agua y la población
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sistema, solo el 20% de la demanda de agua se cubre con agua potable, lo que supone un ahorro de 80.000
cum de agua potable al año. (rainwaterharvesting.org, n.d.)
Latinoamérica
Abordemos este contexto mirando y haciendo una comparativa del consumo de agua en
Latinoamérica, más específicamente en las principales ciudades de la región, observando enfáticamente
la ciudad de Bogotá, debido a que esta es nuestra ciudad de importancia y de investigación. Como se
muestra en la imagen 2, de la página eltiempo.com en el artículo llamado 4 años para salvar el agua de
Bogotá, el cual nos muestra y dice que: “La capital que más consume el líquido es Buenos Aires, donde
coincidencialmente tiene más bajo costo. Mientras que Bogotá es el lugar donde menos se utiliza el
recurso.” (Cortes F, 2014).
Imagen 2 Relación consumo de agua en Latinoamérica y Bogotá
Nota: La figura representa y muestra que donde está ubicada la ciudad de Bogotá en consumo de agua en relación con las ciudades más importantes de Latinoamérica en el 2014. Tomada de: https://www.eltiempo.com/Multimedia/especiales/salvar_agua_bogota/
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Unos ejemplos a considerar en la recolección de agua lluvia en Latinoamérica, podrían ser
fácilmente el del jardín etnobotánico de Oaxaca (México), observado en la imagen 3; y la realizada en el
Parque Hídrico IPAF Región NOA, en comunidades rurales (Argentina).
El primer ejemplo según Sitiosolar.com portal de energías renovables (2013) nos dice que:
se instaló un sistema de recolección de agua de lluvia. Con él se satisfacen las demandas de agua
del jardín durante todo el año. (…), [con un] área total de captación (…) de ½ hectárea. (…),
[además cuenta con un] depósito (…) [con] una capacidad de 1300 metros cúbicos (1.300.000
litros) y una vez lleno es capaz de suministrar agua para toda la estación seca. (Sitiosolar.com,
2013)
Imagen 3 Almacenamiento del jardín etnobotánico de Oaxaca
Nota: La figura muestra parte del sistema del jardín etnobotánico en el 2013. Tomada de: http://www.sitiosolar.com/los-sistemas-de-recoleccion-de-agua-de-lluvia/
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El segundo ejemplo es más que todo una investigación y análisis de lo que se necesita para diseñar
sistemas de captación de agua pluvial; este nos habla de que:
En los ambientes semiáridos y áridos de Argentina es importante analizar el potencial
aprovechamiento del agua de lluvia para consumo humano en comunidades rurales dispersas,
principalmente debido a la escasez de fuentes de agua superficiales (ríos, arroyos, manantiales) y
los problemas de cantidad o calidad que presentan las aguas subterráneas.
Para diseñar estos sistemas es importante conocer cuál es el régimen de precipitaciones
existentes en la zona (…) Como dato se debe recordar que 1 mm de lluvia en 1 metro cuadrado
representa 1 litro de agua. (INTA, 2018)
Nacional y Regional
En este punto se debe saber el contexto en el que se encuentra la ciudad de Bogotá, acá hablamos
de ver cómo es y en qué estado se encuentra el rio Bogotá, para así identificar una problemática de tantas
que hay con el agua en la región; Según el artículo de eltiempo.com mapa de contaminación de agua,
observado en la imagen 4, “En la cuenca alta del río Bogotá los mayores contaminantes son las industrias
y las aguas residuales de su población. Y en la parte media, Bogotá.” (Cortes F, 2014)
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Nota: La figura representa todos los contaminantes y lugares en donde se vierte cada uno al rio Bogotá. Tomada de: https://www.eltiempo.com/Multimedia/especiales/salvar_agua_bogota/
La capital de Colombia podría verse abocada a un serio desafío en materia de abastecimiento y
calidad del agua que consumen sus habitantes. El epicentro de semejante panorama se ubica por encima
de los 4 mil metros sobre el nivel del mar, en el Parque Natural Chingaza, enquistado en el complejo
montañoso de los cerros orientales y catalogado por muchos como una verdadera fábrica de agua que
abastece al 70 por ciento de la ciudad de Bogotá y a 10 municipios vecinos. Una población de 8 millones
de personas. (Cortes F, 2014)
Como lo dice en eltiempo.com el segmento de “una casa con medidor de agua por estratos”
El consumo promedio de una familia en Bogotá es de 10,76 metros cúbicos de agua y el consumo
por habitante es de 76,32 litros por día. En estratos 1,2 y 3 se gasta más agua en lavamanos y
Figura 4 Mapa contaminación del agua Imagen 4 Mapa contaminación del agua
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lavaplatos, mientras que en estratos 4,5 y 6, además de estos, se consume más el líquido en los
baños y duchas. (Cortes F, 2014)
Nota: La figura representa el consumo y la relación de cada estrato con respecto a cuatro clasificaciones. Adaptada de: 4 años para salvar el agua de Bogotá, 2014, Elaboración propia, https://www.eltiempo.com/Multimedia/especiales/salvar_agua_bogota/
33
31
32
39
40
41
32
32
32
24
25
20
16
18
18
20
19
24
18
19
18
17
15
15
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
1
2
3
4
5
6
LITROS
ESTR
ATO
S
Ducha Lavadora Baños Grifo
Figura 5 Consumo de Agua x Litros Imagen 5 Consumo de Agua x Litros
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Nota: Esta figura presenta el consumo mensual de metros cúbicos por mes en la ciudad de Bogotá. Adaptada de: 4 años para salvar el agua de Bogotá, 2014, Elaboración propia, https://www.eltiempo.com/Multimedia/especiales/salvar_agua_bogota/
Nota: En la figura se ve que tanta agua consumen los bogotanos según su estrato durante un día. Adaptada de: 4 años para salvar el agua de Bogotá, 2014, Elaboración propia, https://www.eltiempo.com/Multimedia/especiales/salvar_agua_bogota/
10,28 10,37 10,2511,24
13,23
15,3
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Estrato 1 Estrato 2 Estrato 3 Estrato 4 Estrato 5 Estrato 6
Metros Cubicos x Mes
Figura 6 Consumo de Agua en M3 x Mes
73 73,67 72,6777,33
93,67
108,67
0
20
40
60
80
100
120
Estrato 1 Estrato 2 Estrato 3 Estrato 4 Estrato 5 Estrato 6
Consumo de Agua en BogotaLitros x Dia
Figura 7 Consumo de Agua de Litros x Dia
Imagen 6 Consumo de Agua en M3 x Mes
Imagen 7 Consumo de Agua de Litros x Dia
CARTILLA GUIA CAPTACION DE AGUA LLUVIA 23
Ahora ya viendo algunos de los datos sobre la ciudad, de cómo es el consumo de agua en ella,
podemos ver de nuevo la importancia de la implementación de esta clase de sistemas de recolección de
agua lluvia. Pero para informarnos más hablaremos de cómo es el clima, contemplado en la imagen 8,
para ello vamos a ver algunos datos que nos ofrece “es.climate-data.org”, la cual es una página que nos
permite saber el clima de diversas regiones del mundo. Según esta:
El clima de Bogota [sic] se clasifica como cálido y templado. Hay precipitaciones durante todo el
año en Bogota [sic]. Hasta el mes más seco aún tiene mucha lluvia. (…) La temperatura promedio
en Bogota [sic] es 13.5 °C. En un año, la precipitación es 866 mm. (Clima-Data.org, 2020)
Nota: La figura nos muestra mes a mes la cantidad me precipitación que se ve en la ciudad, además de mostrarnos que a pesar de los cambios y diferentes niveles de ellos, hay un temperatura constante. Tomada de: https://es.climate-data.org/america-delsur/colombia/bogota/bogota-5115/
Figura 8 Precipitaciones por Mes en Milímetros Imagen 8 Precipitaciones por Mes en Milímetros
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Árbol de Problemas
Nota: La figura representa las causas y los efectos que trae la investigación, haciendo la explicación una de la otra. Elaboración Propia.
Imagen 9 Árbol de problemas, Causas y efectos
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Pregunta Problema
¿Porque se da la mala implementación de los sistemas de captación de agua lluvia en las viviendas
multifamiliares del barrio pastranita en la localidad de Kennedy en Bogotá?
Justificación
Alrededor de que el agua del mundo está escaseando por diversos factores, como lo muestra la
imagen 9; el agua lluvia viene hacer una gran solución tanto para el ahorro de este recurso, como para la
economía de cada familia; ya con la implementación de sistemas de captación de agua lluvia, se
respondería de una espectacular manera a estas clases de necesidades que tenemos hoy en día. Los
sistemas ayudarían a una disminución del uso del agua potable en las casas de la localidad de Kennedy.
Naturalmente esta se basa en el ahorro de agua potable en actividades específicas del diario vivir,
además esto ayuda al medio ambiente reduciendo la demanda del recurso y a la economía de las familias.
Se realizará un manual o cartilla guía para la implantación de sistemas de captación y manejo de aguas
lluvias, el cual hasta la fecha no hay ningún prototipo que contenga una definición concreta esta clase de
sistemas.
Esta viene derivada de todo lo que está pasando en el mundo desde hace algunos años, de que
absolutamente todo está en aumento, un ejemplo claro de este según la UNESCO (2019) es que: “El uso
del agua ha venido aumentando un 1% anual en todo el mundo desde los años 80 (…) La demanda mundial
de agua se espera que siga aumentando a un ritmo parecido hasta 2050” (Mundial, 2019, p. 14)
CARTILLA GUIA CAPTACION DE AGUA LLUVIA 26
Viabilidad Relacionadas con Factores
Socioeconómicos
Como se ya se ha mencionado en el documento, la reutilización de agua lluvia ayudaría a la
disminución de tarifas, lo cual proporciona un ahorro monetario a quien lo use, además de ello
proporcionaría un respiro a la red de alcantarillado pluvial al igual que en la red de suministro de nuestros
hogares, bajando la demanda del líquido en las comunidades.
El agua lluvia como lo dice Amscall (2018), “es un recurso gratuito y fácil de mantener.
Relativamente limpio que se puede utilizar en actividades que no requieran de su consumo.” Un ejemplo
de cómo se podría bajar el coste de la factura del agua es “por la disminución en su uso, ya sea en
sanitarios, para lavar (superficies, vehículos o ropa), riego de jardines o cultivos, entre otras posibilidades.”
(Amscall, 2018).
Lo cierto es que con el conocimiento de estos sistemas se hace un poco conciencia en las personas
en el ahorro y en el presente la implementación de estos sistemas no requiere de mucha tecnología,
gracias a que normalmente se hacen con elementos básicos de tubería hidráulica.
conservación del agua.
Marco Referencial
Marco Teórico
Determinantes del Diseño
Entendamos que cuando llueve, una cantidad del agua que cae del cielo se filtra hasta el subsuelo,
otra fluye y forma los ríos y lagos y otra se evapora de nuevo a la atmósfera. El volumen de agua
acumulado en los dos primeros destinos, permite su utilización por el hombre desde donde se acumula
CARTILLA GUIA CAPTACION DE AGUA LLUVIA 27
de forma natural; en el subsuelo o en ríos y lagos. Los sistemas de distribución del agua desde esos puntos
hasta las concentraciones urbanas modernas, emplean importantes cantidades de energía, de recursos e
infraestructuras.
En la última mitad de siglo, con la proliferación de la nueva urbanización que podríamos
denominar industrial, la cual ha olvidado su relación con el entorno, se ha relegado a una marginalidad a
este tipo de aprovechamiento. No obstante, la aplicación de nuevas tecnologías económicas, unidas a una
creciente necesidad y conciencia en torno al cuidado del agua, está viendo la lenta reaparición de este
sistema. Algunos países incluso ya empiezan a legislar al respecto. Así, por ejemplo, el gobierno de las
Islas Vírgenes ha sacado una ley por la cual cada casa debe contar con un sistema de recolección de agua
de lluvia que supere los 8 m2. (Carvajal Gomez, 2016)
El manual o cartilla sobre sistemas de captación y reutilización de aguas lluvias es una interesante
propuesta de ayuda al medio ambiente, debido a que con este se plantea explicar los diferentes materiales
y diversas formas para hacer un uso útil de las aguas lluvias. La idea de este proyecto surgió, en parte
debido a que hay un gran apoyo de profesionales y de expertos en el tema de la construcción de los
mismos, se planteó el manual como un proyecto de respuesta al uso de las aguas potables en las
instalaciones sanitarias; además era el proyecto que como estudiante venía planteando desde el semestre
anterior, era un tema que se venía tratando con un profesor de la facultad de arquitectura.
Se llegó al tema escogido para la realización del proyecto, de acuerdo con una serie de
investigación y de ideas propias, de trabajo y de ayuda al medio ambiente. Se encontró en una de las tesis
trabajadas, que se basaban en una idea de vivienda sostenible, para la realización de un filtro artesanal
para el agua lluvias. En la planeación de un proyecto de vivienda, en cualquier parte de Colombia o bueno
en la mayoría de los casos, específicamente en el diseño de la red sanitaria, no se tenía en cuenta la
reutilización del agua lluvia, como una alternativa o medio, para y con el fin de aprovecharla y utilizarla
CARTILLA GUIA CAPTACION DE AGUA LLUVIA 28
en varias labores del hogar, así esta se convertiría y daría una solución efectiva en términos económicos
y medioambientales; ya que con esta clase de sistemas se benefician tanto las personas que los
implementan como el medio ambiente en sí. (Jose et al., 2017)
Nota: La imagen muestra el diseño del sistema pensado a implementar en el barrio Pastranita de la localidad de Kennedy. Elaboración Propia.
Imagen 10 Diseño del Sistema a Implementar
CARTILLA GUIA CAPTACION DE AGUA LLUVIA 29
Nota: En la imagen se observa el diseño propuesto a implementar, pero con la diferencia que en este se hace añade unos filtros extra, para mejorar la calidad del agua. Elaboración Propia
Hoy en día en las importantes ciudades, como en los diferentes pueblos y zonas rurales, la práctica
de recolección de agua lluvia se hace sin ninguna precaución y con métodos empíricos, esto quiere decir
que la mayor parte de personas en el país que implementan esta clase de sistemas lo hacen a veces hasta
sin saber si el sistema que están implementando, va a funcionar o no, lo cual se cambiaría un poco con la
realización y utilización del manual o cartilla de captación y reutilización de agua lluvia.
La idea base de todos estos sistemas en recolectar el agua lluvia de tanques de almacenamiento,
para luego ser utilizada en las actividades de lavado de pisos y fachadas, descargas sanitarias y riego de
Imagen 11 Diseño con mejora de filtros
CARTILLA GUIA CAPTACION DE AGUA LLUVIA 30
jardines. Estas son algunas de las actividades que se podrían cubrir con estos sistemas si se lograran hacer
funcionales.
En algunas construcciones de la actualidad, procesan el agua lluvia en un tanque subterráneo,
para así poder captar y filtrar a una red alternativa de suministro por bombeo, ya que esto genera un
incremento en el presupuesto en actividades paralelas. Por motivo de que es un sistema muy poco
convencional, este tiende a generar un gran incremento de presupuesto para quien lo quiera hacer. Pero,
por otro lado, como no se conocen mucho acerca de esta clase de sistemas, lo normal es que no se hagan,
por eso es muy importante tener un manual, que explique a las sociedades y comunidades del país, que
estos sistemas se pueden implementar con diferentes materiales y recursos, viables para todos; en otras
palabras, materiales que no sean muy caros. Además, en la cartilla también se explicarán la instalación,
funcionalidad, capacidad y mantenimiento de los mismos.
La inexistencia de una norma o ley para la reutilización de agua lluvia para fines domésticos, causa
que, en gran medida y efecto, que estos no sean utilizados e implementados en ninguna construcción.
Esto hace que el recurso (agua) se canalice directamente al alcantarillado, o sea que simplemente toda el
agua lluvia se valla al drenaje, como si fuera agua sucia, agua que se olvida y se solamente se desecha.
Por este motivo es importante conocer su uso para la vida diaria y aparte todos los materiales que
se pueden utilizar en los diferentes sistemas que nos ayudan a hacer posible su recuperación y
aprovechamiento.
Una de las partes más importantes de este manual o cartilla, como ya se ha mencionado es la del
conocimiento que se le dará a la gente sobre el tema de recolección de aguas lluvias, y su reutilización;
entonces necesitamos dar una definición de que es la captación de aguas lluvias.
Un sistema de captación de agua de lluvia es cualquier tipo de ingenio para la recolección y el
almacenamiento de agua de lluvia, y cuya viabilidad técnica y económica depende de la pluviosidad de la
zona de captación y del uso que se le dé al agua recogida.
CARTILLA GUIA CAPTACION DE AGUA LLUVIA 31
Imagen 12 Cosechando la Lluvia en su Propia Casa
Nota: La figura muestra cómo se debe implementar un sistema de recolección en 5 pasos, además en ella se pueden observar algunas de sus partes. Tomada de: https://www.ecoportal.net/alimentacion/cultivos/ecovida-como-recolectar-agua-de-lluvia-en-tu-casa-es-ecologico-economico-y-muy-simple/
La función de un sistema de captación de agua de lluvia es la de recolectar el agua que se precipita
de forma natural, mediante un proceso de filtración se retienen las impurezas que pueda contener el
agua, posteriormente transportarla a un espacio de almacenamiento para distribuirla en un inmueble y
utilizarla para diferentes actividades en el hogar.
Cada vez son más las comunidades y familias que utilizan un sistema de captación de agua de
lluvia ya que es una solución para satisfacer el abastecimiento de agua, y al mismo tiempo aprovechar al
máximo este vital líquido. (Rotoplas, 2018)
En lugares donde las aguas superficiales o subterráneas disponibles están fuera de los límites
establecidos para considerarlas potables (en especial si contienen metales pesados como el plomo,
CARTILLA GUIA CAPTACION DE AGUA LLUVIA 32
mercurio, cromo u otras sustancias dañinas para la salud), se puede recurrir a la captación de agua de
lluvia para consumo restringido, es decir para beber y para cocinar alimentos. En general se considera que
las necesidades para estos fines se limitan a 4 a 6 litros por habitante y por día, mientras que el consumo
total de agua es muy superior llegando incluso a superar los cien litros por habitante y por día.
(Wikipedia.org, 2020)
A pesar de que el agua de lluvia no es potable, su concentración no resulta contaminante, por lo
cual este recurso se convierte en el sustituto perfecto para el agua potable utilizada en lavadoras,
lavavajillas, WC y riego. Principalmente, la recuperación del agua lluvia se dará por sistemas de filtrado
que dirigirán este recurso a depósitos fijos; ya sean subterráneos o en otro sitio de la casa, luego esta se
distribuirá por un circuito hidráulico independiente de la red de agua potable.
Las cubiertas de los edificios con sus múltiples canalones o sumideros pueden funcionar como los
principales puntos de captación del agua pluvial. A su vez, estos canalones serán los encargados de
direccionar el agua a los depósitos- mismos que pueden estar enterrados en el jardín o situados en una
superficie determinada de la vivienda.
La entrada del depósito estará resguardada por un filtro, que evitará el traspaso de suciedad o
elementos no deseados. (Mundo Constructor, 2018, parr. 3). Cabe acotar, que el depósito se debe
construir en base a parámetros como: la superficie de la cubierta y la pluviometría de la zona. Se
recomienda que el agua lluvia sea utilizada en riego, dado lo práctico, fácil y barato que resulta derivarla
en esta actividad que no requiere de grandes infraestructuras.
Dentro de toda esta investigación se encontraron algunos de los beneficios y por supuesto
ventajas que conllevan estos sistemas antes, durante y después de su implementación.
CARTILLA GUIA CAPTACION DE AGUA LLUVIA 33
Beneficios y Ventajas
Se puede lograr un ahorro significativo en agua potable, como lo supone lavidalucida.com, su
Equipo editorial (2019) que dice: “puede suponer un 80% del total de agua demandada por la vivienda”.
Además, este permite un ahorro en la factura, debido a que “supone un autosuministro gratuito (…) que
permite una independencia parcial (…) de las redes de suministro público.” (Sitiosolar.com, 2013).
Aquí hay que dejar en claro al recolectar las agua pluviales, se está haciendo “uso de un recurso
gratuito y ecológico” (Equipo editorial, 2019). También esto “supone un ahorro energético importante al
no tener que emplear electricidad para bombear (…) agua que se va a usar desde las reservas a cada casa.”
(Equipo editorial, 2019). Ya que estos sistemas hacen que la casa tenga su propio sistema completamente
autónomo.
La implementación de estos sistemas ayudan, como lo dice lavidalucida.com, su Equipo editorial
(2019), a proporcionar una “contribución a la sostenibilidad y protección del medio ambiente”. Además
ellos pueden según Sitiosolar.com (2013), “permitir la recuperación de acuíferos subterráneos en las
zonas urbanas [donde el] agua provenga de ellos. Al emplearse el agua de la lluvia se deja de extraerla del
subsuelo y con ello se permite su recuperación.”
Por otro lado, o punto de vista la instalación de estos según Sitiosolar.com (2013), “ayuda a aliviar
de forma importante el exceso de la demanda de las redes de suministro público, contribuyendo a la
mejor conservación de las reservas publicas [sic] para casos de escasez.” Por lo contrario según
lavidalucida.com, el Equipo editorial (2019) los sistemas permiten “Disponer de agua en periodos cada
vez más frecuentes de restricciones y prohibiciones.” En alternancia con esto, la captación de agua lluvia
logra “un alivio para la red de drenaje público [ya que] al no verter a ella el agua que cae en los tejados.”
(Sitiosolar.com, 2013). Se le está dando un respiro a la red y evitando el rebosamiento por la cantidad que
se volumen de agua que cae en cuestión de minutos, ya que la dimensión de la tubería normalmente lo
CARTILLA GUIA CAPTACION DE AGUA LLUVIA 34
alcanza a drenar toda el agua; Otro factor importante que influye al rebosamiento es el taponamiento por
residuos en la red.
Normas Técnicas
Según la Resolución N° 0549 del 2015 del Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio se plantea que
mediante esta:
Tabla 1 Decretos sobre Construcción Sostenible
Decreto Sección Descripción
1077 de 2015 Capítulo 1 del título 7 de
la parte 2, del libro 2
En cuanto a los parámetros y lineamientos de construcción sostenible y se adopta la guía para el ahorro y energía en edificaciones. (pag. 1)
Ley 3571 de 2011 Numeral 2 del artículo
2°
El ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio tiene como función, entre otras, la de “formular las políticas sobre renovación urbana, mejoramiento integral de barrios, calidad de vivienda, urbanismo y construcción de vivienda sostenible, espacio público y equipamiento.” (Min. Vivienda, 2015)
1285 de 2015
Adicionó el título a la parte 2 del libro 2 del
decreto 1077 de 2015, cuyo artículo 2.2.7.1.2.
Dispone que “el gobierno nacional a través del Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio,
adoptara mediante resolución, los parámetros y lineamientos técnicos para la construcción
sostenible.” (Min. Vivienda, 2015)
Nota: En la tabla se observa algunos de los leyes y decretos hechos por el ministerio de haciendo sobre como se debe manejar la construcción sostenible en Colombia. Adaptada de: http://www.minvivienda.gov.co/ResolucionesVivienda/0549 - 2015.pdf
En lo que tiene conexión con las medidas sobre el ahorro de agua, las referencias son:
1. Porcentajes obligatorios de ahorro de agua y energia segun clima y tipo edificaciones.
2. Sistemas de aplicación gradual para el territorio de conformidad número de
habitantes.
CARTILLA GUIA CAPTACION DE AGUA LLUVIA 35
3. Procedimiento para la certificación de la aplicación de las medidas.
4. Procedimiento y herramientas de seguimiento y control a la implementación de las
medidas.
5. Promoción de incentivos a nivel local para la construcción sostenible.
(Min. Vivienda, 2015)
Marco Conceptual
Como se compone un sistema de captación y reutilización de agua lluvia. En sí son cinco los
componentes de un sistema de captación de agua de lluvia, pero hay que añadir que cada uno consta de
un elemento especifico.
Definiciones y Términos Técnicos
Módulo de Recolección
Este como su nombre lo indica se encarga de recoger el agua de lluvia, mediante un área de
captación, la cual utiliza el espacio de los tejados y cubiertas de las edificaciones para captar el agua
precipitada, también explicado de otra manera puede ser como lo dice rainwaterhervesting.org, (n.d.)que
define:
Un sistema de captación de agua es la superficie que recibe directamente la lluvia y proporciona
agua al sistema. Puede ser un área pavimentada como una terraza o un patio de un edificio, o un
área sin pavimentar como un césped o un terreno abierto. También se puede utilizar un techo de
hormigón de cemento reforzado (RCC), hierro galvanizado o láminas onduladas para la recogida
de agua. (par. 2)
Al momento de la instalación y para determinar que volumen de agua y/o tamaño del área de
recolección se necesita, podemos emplear la siguiente ecuación:
CARTILLA GUIA CAPTACION DE AGUA LLUVIA 36
Donde:
En otras palabras, el área de captación necesaria será:
Adaptado de:
https://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_captaci%C3%B3n_de_agua_de_lluvias#Ventajas_y_desventaj
as
Módulo de Conducción
En este lo que se hace es canalizar el agua, para luego dirigirla o conducirla hacia donde se va a
almacenar. Esto es necesario porque al momento de recolectarla, esta “no se puede quedar ahí estancada,
sino que necesita moverse (…) [para ello el módulo de conducción] éste consta de una tubería que ayuda
a que el agua se pueda trasladar.” (Rotoplas, 2018). Ya teniendo claro por qué es necesario este módulo
y al saber que este funciona mediante tuberías es bueno saber que estas “deben de dimensionarse
correctamente para evitar que se desborden y que se pueda desaprovecharse parte del agua.”
(Sitiosolar.com, 2013).
Pluviometría promedio anual medida en la zona donde se pretende
implementar la captación de agua de lluvia.
Volumen requerido.
Área de captación necesaria.
CARTILLA GUIA CAPTACION DE AGUA LLUVIA 37
Como lo aclara Amscall, (2018) “el material utilizado debe ser liviano, resistente, fácil de unir entre
sí y que no permita la contaminación con compuestos orgánicos o inorgánicos.” Para esto último es bueno
tomar en cuenta que “también es recomendable revisar la tubería para que así el agua que caiga se
mantenga lo más limpia posible.” (Rotoplas, 2018). Esto se refiere a las canaletas que normalmente están
al descubierto a dónde va el agua que cae en el área de captación.
Tabla 2 Dimensionamiento de la tubería de agua de lluvia para drenaje de techos
Diámetro de la
Tubería (mm)
Tasa media de Precipitación en mm/h
50 75 100 125 150 200
50 13,4 8,9 6,6 5,3 4,4 3,3
65 24,1 16 12 9,6 8 6
75 40,8 27 20,4 16,3 13,6 10,2
100 85,4 57 42,7 34,2 28,5 21,3
125 80,5 64,3 53,5 40
150 83,6 62,7 Nota: La figura muestra el diámetro de la tubería de acuerdo a la precipitación del sitio. mm / h - milímetros por hora; m – metros Adaptada de: http://www.rainwaterharvesting.org/Urban/Components.htm
Módulo de Filtración
Ya se sabe que al momento de recolectar el agua lluvia su característica principal según Rotoplas,
(2018) es que esta “no puede ser utilizada para el consumo humano (…) únicamente para actividades
domésticas como: lavar ropa, los trastes, el aseo de interiores y exteriores, regar el jardín, el servicio del
baño, etc.” ya que esta al momento de pasar por el área de captación y conducción recoge uno que otro
contaminante, el cual por razones obvias impide que sea factible su inmediata utilización, mas aun su
consumo. Antes de que siquiera se utilice en las actividades domesticas es necesario que pase por un
tratamiento.
CARTILLA GUIA CAPTACION DE AGUA LLUVIA 38
Por ello es necesario el uso de un filtro, el cual permite “eliminar los contaminantes suspendidos
del agua de lluvia acumulada sobre el techo.” (rainwaterhervesting.org, n.d.). Hay que decir que en la
actualidad:
Existen múltiples sistemas de filtrado que van desde la simple eliminación de las impurezas mas
gruesas hasta los sistemas que permiten la potabilización y el pleno uso del agua. [Pero que
además] También existen filtros que permiten desechar automáticamente los primeros litros de
agua recolectados en cada lluvia para permitir un lavado de la superficie colectora que elimine
las impurezas que pueda haber.” (Sitiosolar.com, 2013)
Además de conocerse hoy en día que “una unidad de filtro es una cámara llena de medios
filtrantes como fibras, arena gruesa y capas de grava para eliminar los escombros y la suciedad del agua
antes de que ingrese al tanque de almacenamiento o estructura de recarga.” (rainwaterhervesting.org,
n.d.). Lo cual ocasiona que se puedan realizar diversas clases de filtros, que cada día salga uno nuevo al
mercado o que se realicen filtros de manera artesanal.
Módulo de Almacenamiento
Este es de suma importancia debido a que “en una temporada de lluvia en la que hay
precipitaciones constantes, es posible que se pueda llegar a un proceso de captación de agua de lluvia de
altos volúmenes”. Rotoplas, (2018). Lo cual proporcionaría una gran cantidad y probabilidad de
abastecimiento durante un tiempo; esto quiere decir que, si se hace un buen almacenamiento al
momento de la implementación del sistema de captación, es posible contar con el recurso en épocas de
escasez o desabastecimiento.
Y como se puede hacer un buen almacenamiento, para esto primero hay que dejar en claro que
“las paredes del depósito deben de ser de materiales que permitan la correcta conservación del agua.”
(Sitiosolar.com, 2013). En otras palabras se tiene que ver que los materiales a utilizar sean como dice
CARTILLA GUIA CAPTACION DE AGUA LLUVIA 39
Amscall, (2018), el cual nos argumenta que “Deben ser de material resistente, impermeable para evitar la
pérdida de agua por goteo o transpiración y estar cubiertos para impedir el ingreso de polvo, insectos, luz
solar y posibles contaminantes.” Además de esto hay que dejar en claro que “se pueden situar por encima
o por debajo de la tierra.” (Amscall, 2018). Así que antes de escoger el material hay que ver en donde va
a quedar nuestro tanque o deposito.
Módulo de Control
Como ya se había mencionado en el documento al momento de la instalación del sistema de
captación de agua lluvia se requiere un sistema adicional de tubería hidráulica el cual sea el que controle
y distribuya el agua obtenida, como dice Sitiosolar.com, (2013)
Estos son sistemas opcionales que gestionan la alternancia de la utilización del agua de la reserva
y de la red general. Es decir, cuando el agua de lluvia se acaba pasa automáticamente a suministrar
agua de la red. En el momento que vuelve a llover y se recarga el depósito pasa de nuevo a
emplear el agua de la red. (parr. 14)
La idea es que con el sistema de control se permita y ocasione que, con tan solo con abrir la llave,
se pueda hacer uso del agua de la reserva en cualquier lugar requerido.
Todos ellos actúan de forma integral, de tal manera que su instalación asegure la disponibilidad
de agua de manera continua.
CARTILLA GUIA CAPTACION DE AGUA LLUVIA 40
Antecedentes
Mejoramiento del Sistema Recolector de Aguas Lluvias Ekomuro H2O
Definición General
En la presente investigación se desarrolla el mejoramiento del sistema recolector de aguas lluvias
cuyo nombre es Ekomuro H2O donde en el capítulo I que abarca desde la justificación hasta los
instrumentos que se emplean en él trabajo donde se busca dar soporte a la problemática identificada,
continuando en el capítulo II que se inicia con el marco teórico hasta el referente que se utiliza para
desarrollar la propuesta para tener una idea de lo que existe en el mercado, para el capítulo III se estable
el desarrollo de la propuesta que inicia desde la definición del límite de la misma pasando por las
precipitaciones de los casos de estudio que son en clima frio y cálido y para finalizar el capítulo se
desarrolla el presupuesto que se determina el costo final del prototipo, prosiguiendo en el capítulo IV se
pone a prueba el prototipo desarrollado realizando unas tomas de tiempo de montaje y llenado del
módulo donde se da viabilidad para su implementación y que al finalizar la investigación en el capítulo V
se den las conclusiones.
Pregunta Problema
¿Cómo crear un prototipo de Ekomuro H2O cuya unión se pueda cambiar fácilmente y no retenga
él agua en las botellas?
Objetivos
Objetivo General
Crear un prototipo Ekomuro que permita mejorar y optimizar su proceso constructivo y tener un
flujo continuo del agua recolectada.
CARTILLA GUIA CAPTACION DE AGUA LLUVIA 41
Objetivos Específicos
➢ Analizar el funcionamiento actual del sistema recolector de aguas lluvias e identificar los
elementos que lo componen para brindar una propuesta mejorada.
➢ Estudiar los referentes determinando sus ventajas y desventajas para que se implementen en
el prototipo.
➢ Analizar el funcionamiento del prototipo en dos climas diferentes para determinar su variación.
➢ Diseñar un prototipo teniendo en cuenta la solución de las falencias identificadas en el sistema
actual. (Andrés & Rosas, 2019)
Nota: En esta imagen se observa la unión actual del sistema Ekomuro H2O, del sistema recolector de aguas lluvias en la cual es fija y no permite un desacoplamiento individual de los elementos que la conforman. “Eko Group H2O +” por Eko Group H2O+ ,2018. Tomada de: https://repository.ugc.edu.co/bitstream/handle/11396/5576/1.%20Trabajo%20de%20grado.pdf?sequence=1&isAllowed=y
Imagen 13 Detalle unión en la base de las botellas PET
CARTILLA GUIA CAPTACION DE AGUA LLUVIA 42
Nota: En esta figura se da la proporción del prototipo para una altura máxima dependiendo el tipo de botella empleada que se detalló en las anteriores tablas 3 y 4. Tomada de: https://repository.ugc.edu.co/bitstream/handle/11396/5576/1.%20Trabajo%20de%20grado.pdf?sequence=1&isAllowed=y
Modelo de aplicación de un sistema de recolección y aprovechamiento de aguas lluvia: MASRALL
Definición General
La demanda del recurso hídrico en la actualidad y los elevados costos de consumo que puede
llegar a tener una institución educativa lleva a la idea de generar un aprovechamiento de agua lluvia como
alternativa sostenible en el ámbito económico y ambiental. Este proyecto presenta el diseño de un
modelo de implementación de un sistema de recolección y aprovechamiento de agua lluvia en la
Universidad La Gran Colombia (bloque I) de la sede centro de la ciudad de Bogotá, en el que debido a sus
características físicas y necesidades se generó una red de recolección y aprovechamiento de agua lluvia
alterna a la red de agua potable, que propende suplir las necesidades de usos no potables (descarga de
inodoros y el mantenimiento de zonas comunes) teniendo en cuenta sus componentes principales:
Imagen 14 Proporción de la Propuesta
CARTILLA GUIA CAPTACION DE AGUA LLUVIA 43
captación, tratamiento, almacenamiento y aprovechamiento; para ello se realizó un análisis de sistemas
aplicables de recolección de agua lluvia que determinaron los aspectos a tener en cuenta para cualquier
implementación. A partir de lo anterior se presenta un análisis de factibilidad técnica y económica de
dicho aprovechamiento en la institución que determinará cuál sería el costo aproximado de la inversión
inicial y el tiempo estimado de retorno de dicha inversión, todo esto enmarcado en un presupuesto básico
para la construcción e instalación del sistema junto con algunas recomendaciones para su replicabilidad.
Pregunta Problema
Actualmente es recurrente encontrar problemáticas relacionadas al estancamiento ocurrido por
el acumulo de la abundante cantidad de agua lluvia y cómo esta es la causante de las inundaciones y
desbordamientos en diferentes partes de la ciudad. Toda esta temática se encuentra fundamentada en
que:
1) el sistema de alcantarillado no abarca de manera asertiva todas las zonas de afluencia del
recurso hídrico y en muchas ocasiones no cuenta con el adecuado mantenimiento.
2) las edificaciones no cuentan con la infraestructura correcta para contrarrestar la frecuencia y
duración de las lluvias.
Objetivo General
Diseñar un manual de gestión hídrica para establecimientos institucionales, que permita
mediante la formulación de estrategias recolectar y aprovechar el agua lluvia para uso no potable,
tomando como caso de estudio el bloque I de La Universidad La Gran Colombia sede centro, Bogotá.
Objetivos Específicos
• Comparar los diferentes sistemas de recolección de aguas lluvia y determinar su viabilidad.
CARTILLA GUIA CAPTACION DE AGUA LLUVIA 44
• Describir y solucionar a nivel técnico los detalles de infraestructura y de diseño al momento de
implementar un sistema de recolección de aguas lluvia en edificaciones ya construidas.
• Generar una simulación que determine la factibilidad técnica y económica de la implementación
de un sistema de recolección de aguas lluvia.
• Diseñar un manual que consolide los detalles técnicos para la implementación de sistemas de
recolección de aguas lluvia.
Nota: La figura muestra por donde pasa el agua al momento de recolectarla. Tomada de: https://repository.ugc.edu.co/bitstream/handle/11396/5693/Cuervo_Paula_2020.pdf?sequence=1&isAllowed=y
Imagen 15 Recorrido de red aérea Bloque I Universidad La Gran Colombia
CARTILLA GUIA CAPTACION DE AGUA LLUVIA 45
Nota: La figura muestra un corte en 3d detallado de toda la instalación de la red. Tomada de: https://repository.ugc.edu.co/bitstream/handle/11396/5693/Cuervo_Paula_2020.pdf?sequence=1&isAllowed=y
Mejoramiento al sistema de recolección de aguas lluvias (SCALL)
Definición General
Hoy en día el tema de recolección de agua lluvia es extenso y se han desarrollado diversas formas
de reutilizar el agua en las actividades domésticas comunes en un hogar, he incluso esta misma se utiliza
para ser consumida teniendo en cuenta su proceso de descontaminación. En algunas viviendas el agua
lluvia es almacenada subterráneamente lo que genera un gasto mayor de instalación y mantenimientos.
Debido a distintos y amplios proyectos respecto a la recolección de agua lluvia se desarrolló un análisis de
un sistema de recolección de aguas lluvias (SCALL) proyecto de grado PTCA el cual fue realizado en la
Imagen 16 Corte 3D de la instalación
CARTILLA GUIA CAPTACION DE AGUA LLUVIA 46
localidad de Puente Aranda, Bogotá en actividades que no requieren agua potable Con ese análisis se
realizó un mejoramiento del sistema ya existente, haciéndolo más económico en instalación, mayor
abastecimiento de agua lluvia y utilizarla en más de una actividad domestica de la vivienda. Se llevó a cabo
en la Localidad de Engativá en el barrio las Ferias.
Pregunta Problema
• Como propósito en esa investigación tiene como objetivo realizar un análisis y mejora del sistema
(SCALL) “sistema de captación y aprovechamiento de agua lluvia por gravedad (SCALL)”
reduciendo distintos factores, los cuales serán su menos gasto económico en instalación, el
mantenimiento, hacerlo más eficiente en la recolección del agua, instalación rápida del prototipo,
reducir el consumo del agua potable en la vivienda; se llevó a cabo en el barrio Las Ferias en la
localidad de Engativá. De igual manera se estudió el clima del sector donde esta originalmente el
sistema que se mejoró, el cual fue hecho en el barrio Puente Aranda.
• Este aprovechamiento de aguas lluvias se planteó con el fin de dar una respuesta a la reducción
del agua potable en las viviendas ya que actualmente el agua potable se está desperdiciando a tal
punto que más de un país se verá afectado por falta de agua potable para consumo humano.
Objetivo General
• Implementar un mejoramiento al Sistema de recolección de aguas pluviales (SCALL). Para usarlo
en actividades domésticas y disminuir el consumo de agua potable; Analizando el sistema ya
existente.
Objetivos Específicos
De acuerdo al objetivo general presentado anteriormente se establecen los siguientes objetivos
específicos:
CARTILLA GUIA CAPTACION DE AGUA LLUVIA 47
• Evaluar el sistema instalado “sistema de captación y aprovechamiento de agua lluvia por
gravedad” dando a conocer su eficiencia, y determinando el ahorro que genera en el consumo
de agua.
• Analizar distintos sistemas de captación de aguas lluvias, con el fin de relacionando ventajas y
desventajas.
• Evaluar el nivel pluviométrico del Barrio Las ferias para conocer la eficiencia del sistema.
• Definir componentes al momento de instalar el prototipo de aguas lluvia.
Nota: La figura muestra cómo debe ir y ser el filtro para las canales. Tomada de: https://repository.ugc.edu.co/bitstream/handle/11396/5057/Monografia%20Final.pdf?sequence=1&isAllowed=y
Imagen 17 Filtro para canales.
CARTILLA GUIA CAPTACION DE AGUA LLUVIA 48
Nota: La figura muestra como se ve toda la red ya armada. Tomada de: https://repository.ugc.edu.co/bitstream/handle/11396/5057/Monografia%20Final.pdf?sequence=1&isAllowed=y
Imagen 18 Esquema propio de recolección de aguas lluvias.
CARTILLA GUIA CAPTACION DE AGUA LLUVIA 49
Hipótesis de la Investigación
Para responder esto hay que remitirnos a ver la pregunta que dio dirección a la investigación, la
cual es: ¿Porque se da la mala implementación de los sistemas de captación de agua lluvia en las viviendas
multifamiliares del barrio pastranita en la localidad de Kennedy en Bogotá?
Al principio de la investigación salieron razones muy claras y específicas, pero había una de ellas
que se destacaba de las demás, la cual nos decía que esto se daba por no tener el conocimiento suficiente,
el cual como al principio, después de un análisis de la información recolectada, siguió siendo una de las
razones más fuertes, pero también nos dimos cuenta que en si el desconocimiento de los sistemas de
captación, abarca solo una parte del problema, ya que se comprobó que además de este lo que en realidad
sucede es que si se tiene el conocimiento sobre el funcionamiento e implementación del sistema de
captación de agua lluvia, lo que pasa es que este no vale de nada si no se averigua o investiga como
adaptar el sistema a las diferentes casas del barrio; esto debido a que todas tienen sus propias
características.
Entonces la conclusión de todo es que al momento de la implementación de un sistema de estos
se haga primero un estudio previo de la edificación, para así lograr que el sistema escogido se adapte y
funcione de manera precisa.
CARTILLA GUIA CAPTACION DE AGUA LLUVIA 50
Metodología
Aspectos Metodológicos
Análisis y Discusión de Resultados
Objetivo específico 1
Para lograr la identificación y exposición de problemáticas que se encuentran en los sistemas de
captación de agua lluvia del barrio pastranita de la localidad de Kennedy, se realizó un análisis de los
sistemas existentes, observando las formas como se recolectaba y almacenaba el agua lluvia (ver imagen
19); en el cual se vio que en muchos de ellos no utilizaban filtros, los cuales pueden hacer que el agua
captada sea más limpia y tenga una mejor calidad.
Imagen 19 Almacenamiento Tradicional
Nota: La figura muestra como es actualmente el sistema de almacenamiento del agua lluvia recogida en el barrio Pastranita (cabe recalcar que el agua lluvia captada se combina en este caso con agua de la lavadora. Elaboración Propia.
CARTILLA GUIA CAPTACION DE AGUA LLUVIA 51
Además, se pudo observar que la manera o forma de almacenamiento no era la más optima,
debido a que como se ve en la imagen 19, no se tiene cubierto el recipiente o tanque de
almacenamiento, lo cual ocasiona que en este se generen bacterias que pueden provocar enfermedades
a las personas que la utilizan.
Objetivo específico 2
Para lograr una buena explicación de cómo debe funcionar un sistema de agua lluvia
retomaremos lo explicado y dicho en el marco conceptual, donde se habló de las partes que debe tener
un sistema de captación de agua lluvia las cuales son:
• Módulo de recolección, el cual es el encargado de captar en una superficie el agua
pluvial.
• Módulo de conducción, se encarga de llevar o transportar el líquido.
• Módulo de filtración, el cual filtra y mejora la calidad del agua captada.
• Módulo de almacenamiento, en donde se almacena el agua pluvial recolectada.
• Módulo de control, es donde se controla el uso del líquido captado.
Estos son las partes necesarias para lograr una fácil implementación de un sistema de
recolección de agua pluvial.
Objetivo específico 3
Este objetivo solo se logra teniendo claros los materiales a utilizar en el sistema; para hacer más
fácil la explicación se va a dar a conocer los materiales básicos y más utilizados al momento de
implementar un sistema de captación de agua lluvia. Los cuales son:
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Tanque
Imagen 20 Tanque Eternit de 1000 litros
Nota: La imagen muestra de forma clara como es un tanque de almacenamiento de agua. Tomada de: https://www.easy.com.co/p/tanque-de-1000-litros-negro-eternit/
Tubería de PVC
Imagen 21 Tubería en PVC para Agua Lluvia
Nota: Lo que se observa en la figura es la tubería utilizada en un sistema de recolección de agua lluvia. Tomada de: https://pavcowavin.com.co/tuberia-sanitaria-ventilacion-y-lluvia
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Imagen 22 Tubería en PVC de presión
Nota: Se observa en la figura la tubería utilizada para la instalación del tanque. Tomada de: https://www.easy.com.co/p/pack-tubo-pvc-presion-1~2%22-x-3-metros-rde-9-x-6-unidades-gerfor/
Uniones y Codos
Imagen 23 Accesorios PVC Presión
Nota: La figura muestra algunos de los accesorios utilizados en la instalación del tanque y en parte del sistema. Tomada de: http://www.fucasapanama.com/productos/infraestructura-acueductos/accesorios-de-tuberia-de-acueducto/accesorios-pvc-sch-40
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Imagen 24 Accesorios PVC Desagüe y Ventilación
Nota: En la figura se observan accesorios para el modulo de recolección. Tomada de: http://www.sabelotodo.org/hagalousted/plomeriahogar.html
Objetivo específico 4
El desarrollo de la cartilla se logra a partir de trabajo en conjunto, que consigue dar el
conocimiento a técnicos y tecnólogos de la construcción sobre cómo hacer una fácil implementación de
sistemas de captación de agua lluvia o agua pluvial, en el barrio pastranita de la localidad de Kennedy.
CARTILLA GUIA CAPTACION DE AGUA LLUVIA 55
Recursos y Presupuesto Estimado
Nota: Se describe el presupuesto total que obtuvieron con el sistema de captación y aprovechamiento de agua lluvia (SCALL) y de la misma manera mostrando los componentes que este lleva. Tomada de: https://repository.ugc.edu.co/bitstream/handle/11396/5057/Monografia%20Final.pdf?sequence=1&isAllowed=y
Tabla 3 Tabla Presupuesto del sistema SCALL
CARTILLA GUIA CAPTACION DE AGUA LLUVIA 56
Nota: Se observa la cantidad de materiales que se utilizaron en el proyecto con el precio de cada uno y su total. Tomada de: https://repository.ugc.edu.co/bitstream/handle/11396/5057/Monografia%20Final.pdf?sequence=1&isAllowed=y
Tabla 4 Presupuesto estimado del mejoramiento del sistema
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Presupuesto del Sistema a Implementar
Tabla 5 Presupuesto inicial
Sistema de Captación de Agua Lluvia
Materiales Unidad Cantidad Precio U. Precio Total
Guía Canal Cd-50 3mt Ducasse u 2 $ 16.396 $ 32.792
Rejilla tradicional en cobre u 1 $ 21.700 $ 21.700
Tubería de 4" Sanitaria 6m u 1 $ 82.500 $ 82.500
Codo 45° CxC sanitario u 2 $ 10.200 $ 20.400
Codo 45° CxE sanitario u 2 $ 9.300 $ 18.600
Tanque 1000 lt u 1 $ 295.900 $ 295.900
Abrazadera de 4" u 1 $ 7.900 $ 7.900
Malla zaranda arena 8x8 ml 1 $ 8.780 $ 8.780
Tubería de 1" Presión 6m u 1 $ 22.500 $ 22.500
Registro de Bola u 1 $ 7.800 $ 7.800
Unión universal u 1 $ 8.849 $ 8.849
Tee de 1" Presión u 1 $ 2.100 $ 2.100
$ 493.925 $ 529.821 Nota: La tabla muestra el presupuesto del sistema a implementar junto con la descripción de cada material, además de la cantidad; Los precios tomados son de los productos en el Easy, Homecenter y MercadoLibre. Elaboración Propia
En dado caso que se aplique la mejora mencionada a este mismo sistema el presupuesto
quedaría de la siguiente manera:
Tabla 6 Presupuesto con mejora de filtros
Sistema de Captación de Agua Lluvia
Materiales Unidad Cantidad Precio U. Precio Total
Malla zaranda arena 4x4 u 1 $ 35.900 $ 35.900
Guía Canal Cd-50 3mt Ducasse u 2 $ 16.396 $ 32.792
Rejilla tradicional en cobre u 1 $ 21.700 $ 21.700
Filtro de Riego 3" u 1 $ 145.000 $ 145.000
Tubería de 3" Sanitaria 3m u 1 $ 35.900 $ 35.900
Codo de 3" CxC U 1 $ 5.900 $ 5.900
Codo de 3" CxE U 1 $ 5.900 $ 5.900
Tanque 1000 lt u 1 $ 295.900 $ 295.900
Abrazadera de 4" u 1 $ 7.900 $ 7.900
Malla zaranda arena 8x8 ml 1 $ 8.780 $ 8.780
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Tubería de 4" Sanitaria 6m u 1 $ 82.500 $ 82.500
Codo 45° CxC sanitario u 1 $ 10.200 $ 10.200
Codo 45° CxE sanitario u 1 $ 9.300 $ 9.300
Tubería de 1" Presión 6m u 1 $ 22.500 $ 22.500
Registro de Bola u 1 $ 7.800 $ 7.800
Unión Universal u 1 $ 8.849 $ 8.849
Tee de 1" Presión u 1 $ 2.100 $ 2.100
$ 722.525 $ 738.921 Nota: En la tabla se muestra el presupuesto con los elementos extra que mejorarían la calidad del agua; Los precios tomados son de los productos en el Easy, Homecenter y MercadoLibre. Elaboración Propia.
Conclusiones y Recomendaciones
Con la explicación de los sistemas de captación y reutilización de aguas lluvias para usos
sanitarios, se podría hacer caer en cuenta a las sociedades y comunidades, de cómo se puede y debe
utilizar el agua lluvia en los ámbitos del hogar, con métodos prácticos, que ayudan a, no solo el ahorro
de este recurso, si no también aporta un gran ahorro económico; de tal manera que la implementación
de esta clase de sistema se vería con más frecuencia en nuestras ciudades.
CARTILLA GUIA CAPTACION DE AGUA LLUVIA 59
Lista de Referencia o Bibliografía
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