Aprovechamiento de lluvia en edificio residencial – CDMX
15 January, 2019

En este proyecto se diseñó un sistema para tratar y aprovechar agua de lluvia que escurre en las cubiertas del Edificio Residencial Campos Elíseos, ubicado en la Ciudad de México. El agua captada se conduce utilizando el sistema de drenaje pluvial del edificio hacía un Filtro que realiza una limpieza primaria para obtener un agua filtrada que cumple con la NOM-003-SEMARNAT. Una vez pasa por este proceso el agua es almacenada y se utiliza para usos no potables como: sanitarios, limpieza de áreas comunes y vehículos, entre otros.

El objetivo de este proyecto es cumplir con el Sistema Alternativo de Captación y Aprovechamiento de Agua de Lluvia, exigido por el Sistema de Aguas de la Ciudad de México (Sacmex) para nuevas edificaciones. Además, permitirá aprovechar el agua pluvial disponible durante la temporada (mayo-octubre) y conseguir ahorros económicos. Por otra parte, al aprovechar el agua de lluvia en sitio, se impedirá su descarga en el sistema de drenaje municipal y por lo tanto se previenen inundaciones en la zona.

1- Revisión de la información disponible e infraestructura existente.

Se partió de la información del proyecto aportada por el cliente en planos de Auto Cad: planta arquitectónica, planta de azoteas, isométrico general, arquitectónico de planta y planta baja. También se realizaron visitas al sitio durante la construcción para revisar detalles. A partir de lo observado, se decidió que las áreas de captación óptimas para la aprovechar el agua de lluvia eran las cubiertas del edificio que miden 503 m².

 

Toda el agua de cubiertas es recolectada y conducida por el drenaje pluvial y por medio de una tubería de PVC de 200 mm que descarga en la cisterna de almacenamiento pluvial con capacidad de 28 m3, ubicada en el sótano 9. Se propusieron en plano las modificaciones requeridas para conectar el equipo de tratamiento antes del tanque.

2- Análisis Hidrológico y potencial de aprovechamiento pluvial

El objetivo general del Cálculo Hidrológico es conocer el comportamiento del agua de lluvia y determinar el volumen de agua de lluvia que puede ser aprovechado. De igual forma, permite calcular las intensidades máximas de lluvia y los gastos de escurrimiento, información que se utiliza para diseñar los sistemas de tratamiento y el volumen de almacenamiento que se requiere.

Se analizaron los datos estadísticos obtenidos en la estación meteorológica más cercana al sitio, en este caso la: 9050 Lomas de Chapultepec.

2.1. Volumen anual aprovechable

Para determinar el volumen de agua de lluvia que podrá ser captado en el sitio, aplicamos el Método Racional Americano: la precipitación media anual 922 mm x área de captación de 503 m² x el coeficiente de escurrimiento para cubiertas con superficie impermeable 0.9. Con esta información determinamos que se captará un volumen anual de 420 m3.

A partir de la información estadística de la estación meteorológica, se tomó un año promedio representativo para conocer el comportamiento del agua de lluvia en el sitio. Los meses de mayor precipitación son junio (120 m³), así como julio y septiembre (80 m³).

2.2. Análisis del gasto pico

Se realizó el Hidrograma de diseño para determinar el volumen de agua de lluvia que debe ser tratado. Para su elaboración se utilizaron los siguientes parámetros:

• Intensidad 42 mm/hr
• Duración de 60 minutos (D=30 min),
• Periodo de retorno de 5 años (Tr=5),
• Tiempo de concentración de 10 minutos (Tc=10min)

3. Diseño de la solución de aprovechamiento pluvial

A partir de la información arrojada por el hidrograma de diseño, se observó que se requiere manejar un gasto de 5 lps y un almacenamiento mínimo de 20 m³. Se propuso El Filtro Up-Flo® que ofrece un desempeño muy eficiente en la remoción de partículas finas de hasta 20 micras (basura, sedimentos, nutrientes, metales pesados e hidrocarburos).

Así que el sistema de tratamiento pluvial seleccionado finalmente sigue el siguiente proceso:

1) El agua de lluvia es captada en las cubiertas del edificio y se conduce por medio de la tubería pluvial de PVC de 200 mm hasta el sótano 9, en donde descarga en la bóveda construida en sitio, en la cual se instalaron las partes internas del Filtro Up-Flo®.

2) El agua de lluvia ingresa en el Up-Flo® y por medio de un proceso de flujo ascendente, permite que el agua pase por tres procesos: sedimentación en la parte baja del dispositivo, cribado (4mm) para remover ramas, hojas, y demás flotantes y el paso por las bolsas de medios filtrantes CPZ (carbón activado, zeolita y turba). Este sistema no requiere de energía eléctrica, operarios, ni contiene partes móviles para su funcionamiento. El agua resultante cumple con los parámetros de calidad de la NOM-003 SEMARNAT reutilización de aguas tratadas.

3) El agua es descargada en el tanque pluvial construido en sitio de 28 m³ para su almacenamiento.

4) Luego por medio de un sistema automatizado bombeo se deposita el agua tratada en el tanque de almacenamiento de agua reciclada que tiene una capacidad de 167 m³.

El agua resultante se utiliza en los servicios no potables: aire acondicionado, sanitarios, así como para la limpieza de pisos, superficies y vehículos.

4. Recomendaciones

4.1. Visita al sitio una vez terminados lo trabajo para verificar operación

En el caso de proyectos en construcción, se debe asegurar que, una vez terminados los trabajos, no se conecten descargas indebidas en el drenaje pluvial, ya sea de sanitarios, cuartos de máquinas o descargas del drenaje de estacionamiento. Estas conexiones pueden arrastrar contaminantes que afecten la calidad del agua y generen un riesgo de salud.

4.2. Mantenimiento

Con el fin de garantizar la mejor operación del sistema de tratamiento, se requiere:

• Realizar mantenimiento y limpieza de cubiertas, por lo menos dos veces al año antes (mayo) y durante la temporada de lluvia (septiembre).
• Realizar inspección de rejillas, canales y canaletas de captación. Retiro de material orgánico (hojas, ramas) y sedimentos que puedan obstruir el flujo de agua hacia los equipos de tratamiento.
• Limpieza de la cisterna pluvial antes y después de la temporada de lluvia y de ser necesario remover los sedimentos que puedan encontrarse.
• Limpieza y mantenimiento del Filtro Up-Flo®: remover sedimentos del fondo del equipo con una bomba de lodos, limpieza de matalas y cambio de medios filtrantes una vez al año, de preferencia antes de que inicie la temporada de lluvia (mayo).

 

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