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Hacia equipamientos urbanos sostenibles: aprovechamiento de aguas lluvias en el campus de la Pontificia Universidad Javeriana en Bogotá -/- Toward Sustainable Urban Equipment: Utilization of Rainwater on the Campus of the Pontificia Javeriana University in Bogota -/- Equipamento urbano sustentável: utilização de águas pluviais no campus da Pontifícia Universidade Javeriana de Bogotá

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Este artículo es el resultado del proyecto de investigación Aprovechamiento de aguas lluvias en el campus de la Pontificia Universidad Javeriana, sede Bogotá (PUJB): caracterización y posibles usos, y tiene como objetivo identificar los posibles usos de las aguas lluvias de escorrentía para su eventual aprovechamiento como fuente de agua alternativa dentro del campus de la PUJB. Para ello se determinan, por un lado, los escenarios de oferta-demanda del recurso hídrico en el campus y, por el otro, las concentraciones de algunos contaminantes físico-químicos y bacteriológicos presentes en el agua, su variabilidad temporal y las incertidumbres asociadas, comparándolos con los niveles máximos admitidos para los diferentes usos. Adicionalmente, se establecen los requerimientos de infraestructura para el aprovechamiento del agua lluvia de escorrentía para ciertos usos dentro del campus y se puede suplir una demanda máxima del 14 % del consumo total.
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Hacia equipamientos urbanos sostenibles:
aprovechamiento de aguas lluvias en el campus de la Pontificia Universidad Javeriana en Bogotá*
Fecha de recepción: 4 de agosto del 2011. Fecha de aceptación: 4 de octubre del 2012
Andrés Torres
Ingeniero civil, MSc, PhD. Profesor asociado
Pontificia Universidad Javeriana, Bogotá, Colombia andres.torres@javeriana.edu.co
Sandra Méndez-Fajardo
Ingeniera civil, MSc. Profesora asistente
Pontificia Universidad Javeriana, Bogotá, Colombia sandra.mendez@javeriana.edu.co
Jaime A. Lara-Borrero
Ingeniero civil, MSc, PhD. Profesor asociado
Pontificia Universidad Javeriana, Bogotá, Colombia laraj@javeriana.edu.co
Jorge Luis Estupiñán Perdomo
Ingeniero civil, MSc. jorgeluest@hotmail.com
Héctor Ovidio Zapata García
Ingeniero civil, MSc. hozapata@gmail.com
Óscar Mauricio Torres Murillo
Ingeniero civil otorres_86@hotmail.com
Resumen Este artículo es el resultado del proyecto de investigación Aprovechamiento de aguas llu-
vias en el campus de la Pontifcia Universidad Javeriana, sede Bogotá (PUJB): caracteri-
zación y posibles usos, y tiene como objetivo identifcar los posibles usos de las aguas
lluvias de escorrentía para su eventual aprovechamiento como fuente de agua alternativa
dentro del campus de la PUJB. Para ello se determinan, por un lado, los escenarios de
oferta-demanda del recurso hídrico en el campus y, por el otro, las concentraciones
de algunos contaminantes físico-químicos y bacteriológicos presentes en el agua, su varia-
bilidad temporal y las incertidumbres asociadas, comparándolos con los niveles máximos
admitidos para los diferentes usos. Adicionalmente, se establecen los requerimientos de
infraestructura para el aprovechamiento del agua lluvia de escorrentía para ciertos usos
dentro del campus y se puede suplir una demanda máxima del 14 % del consumo total.
Palabras clave Aprovechamiento de aguas lluvias, balance hídrico, contaminación de aguas lluvias,
autor campus universitario, sostenibilidad ambiental.
Palabras clave Pontificia Universidad Javeriana, aguas lluvias, escorrentía urbana, utilización del
descriptor
agua, contaminación del agua, ciudades universitarias–aspectos ambientales.
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* Producto de la investigación Aprovechamiento de aguas lluvias en el campus de la Pontificia Universidad Javeriana, sede Bogotá (PUJB): caracterización y posibles
usos, ejecutada por el Grupo de Investigación Ciencia e Ingeniería del Agua y el Ambiente, escalafón B, del Departamento de Ingeniería Civil (PUJB), en la línea Gestión
Integral del Recurso Hídrico; financiada por la Vicerrectoría Académica de la PUJB, entre 2007 y 2011, bajo el código 003127. Trabajo de grado: Requerimientos
de infraestructura para el aprovechamiento sostenible del agua lluvia en el campus de la Pontificia Universidad Javeriana, sede Bogotá de la Maestría en Ingeniería
Civil, PUJ, 2011; Identificación de los posibles usos del agua lluvia de escorrentía en el campus de la Pontificia Universidad Javeriana (Bogotá), carrera de Ingeni-
ería Civil, PUJ, 2011. Por sus aportes de información y recursos, se agradece a la Dirección de Recursos Físicos de la PUJB, a la Empresa F.F . Soluciones S. A., al
Laboratorio de Pruebas y ensayos del Departamento de Ingeniería Civil y al Centro de Servicios de la Facultad de Ciencias de la PUJB.
CUADERNOS DE VIVIENDA Y URBANISMO. ISSN 2027–2103. Vol. 5, No. 9, enero-junio 2012: 124-141. Código SICI 2027-2103(201206)5:9<124:AALPUJ>2.0.TX;2-CToward Sustainable Urban Equipment:
Utilization of Rainwater on the Campus of the Pontificia Javeriana University in Bogota
Abstract Tis article is the result of the research Use of Rainwater at the Javeriana University Campus
in Bogota (PUJB): Characterization and Possible Uses, and has the objective of identify pos-
sible uses of rainwater as an alternative source on the PUJB campus. To achieve this ob-
jective, physicochemical and bacterial pollutant concentrations, their temporal variability
and associated uncertainties were determined. Te maximum allowed levels of pollutant
concentrations were determined and the infrastructural requirements for the use of rainwa-
ter for certain uses at the PUJB campus were established. Results indicate that maximum
14 % percent of the overall demand will can be covered with the collected rainwater.
Key words Rainwater harvesting, water balance, rainwater pollution, university Campus,
environmental sustainability.
Key words Pontificia Universidad Javeriana, rain-water (water supply), urban runoff,
plus water use, water – pollution, university towns - environmental aspects.
Equipamento urbano sustentável:
utilização de águas pluviais no campus da Pontifícia Universidade Javeriana de Bogotá
Este artigo é o resultado do projeto de pesquisa Aproveitamento da água pluvial no campus Resumo
da Pontifcia Universidad Javeriana sede Bogotá (PUJB): caracterização e possíveis aplicações,
e tem como objetivo identifcar as possíveis aplicações das águas pluviais de escoamento
superfcial para seu eventual aproveitamento como uma fonte de água alternativa dentro
do campus da PUJB, para o qual, são determinadas as concentrações, a sua variabilidade
temporaria e as incertezas associadas dos poluentes físico-quimicos e bacteriológicos pre-
sentes na água pluvial de escoamento superfcial dentro do campus da PUJB, determina-se
os níveis máximos de concentrações de poluentes permitidos para as diferentes utilizações
da água e estabelecer as exigências de infra-estrutura para o aproveitamento da água de
chuva de escoamento superfcial para certos usos dentro do campus da PUJB, sendo capaz
de atender uma demanda máxima do 14% do consumo total.
Palavras-chave Aproveitamento de água pluvial, balanço hídrico, poluição de águas pluviais,
campus universitário, sustentabilidade ambiental.
Palavras-chave Pontificia Universidad Javeriana, água de chuva, escoamento urbano,
descritor 125uso de água, poluição da água, universidade cidades-aspectos ambientais.
Andrés Torres, Sandra Méndez-Fajardo, Jaime A. Lara-Borrero, Jorge Luis Estupiñán Perdomo, Héctor Ovidio Zapata García, Óscar Mauricio Torres Murillo. Hacia equipamientos urbanos sosteniblesIntroducción
En el mundo, el aprovechamiento del agua lluvia Actualmente en Colombia esta práctica se con-
se ha convertido en todo un incentivo de uso ef- centra en experiencias tradicionales de captación
ciente del agua, como elemento fundamental de por medio de canecas, vasijas y pozos artesanales,
gestión para conseguir ciudades más sostenibles para utilizar el agua que cae sobre los tejados de
(Eisen, 1995; Lehman, 2008). De esta forma, el las viviendas para usos no potables (Palacio, 2010;
agua lluvia se está utilizando especialmente para Ramírez-Fonseca, 2009; Sánchez, 2003) y aprove-
descargas de inodoros, orinales y riego de jardi- chamientos privados en centros comerciales y de
nes (Hatt, Deletic y Fletcher, 2006; Neila, 2004, servicios, edifcios de ofcinas y bloques de aparta-
p. 89; Ramírez-Fonseca, 2009; Suárez, García y mentos (Palacio, 2010; Ramírez-Fonseca, 2009).
Mosquera, 2006). Países como Estados Unidos,
Suecia, China, Japón, Australia, Indonesia, Ale- Son pocas las experiencias científcas que existen
mania, España, Francia, Nigeria y Sudáfrica fgu- en Colombia (Lara, et ál., 2007; Palacio, 2010;
ran como líderes en prácticas de aprovechamiento Suárez et ál., 2006; Torres, et ál., 2010), en las que
de aguas lluvias, mediante concepciones técnicas, se analice la calidad del recurso complementarios
científcas, normativas y socioeconómicas, asocia- a los temas como caudales, recolección y almace-
das a procesos de construcción sostenible (Coom- namiento. En la Pontifcia Universidad Javeriana
bes, Argue y Kuczera, 2000, p. 335; Smet y van sede Bogotá, desde el Departamento de Ingenie-
Wijk, 2002, p. 129). Especial mención merecen ría Civil, se han liderado una serie de procesos de
algunas ciudades europeas que se han catalogado investigación conducentes a generar un equilibrio
como ciudades verdes, por ejemplo, Bruselas tiene integral entre la construcción de infraestructura
una política de no desperdicio de agua que, entre y el entorno natural, promulgando el aprove-
otras medidas, incluye subsidios para la instala- chamiento del agua lluvia como alternativa de
ción y reparación de tanques de aguas lluvias; en suministro para diversos usos no potables en el
Roma se ha implementado una normativa nacio- campus institucional, mediante la utilización de
nal que obliga al uso de aguas lluvias y grises en sistemas de drenaje de bajo impacto, intentando
las nuevas edifcaciones, y en Zagreb se pretende generar un nuevo concepto de campus sostenible
que el techo del nuevo terminal del aeropuerto (Lara et ál., 2007).
sea diseñado de forma que permita recolectar
aguas lluvias para su uso posterior (Siemens AG, Por otro lado, este proyecto se hace relevante en
2009). Del mismo modo, Brasil, México y Chile los contextos urbanos, en los cuales los campus
guían en Latinoamérica esta práctica para usos universitarios forman parte del equipamiento
no potables en conjuntos residenciales, escuelas, comunitario y, a la vez, son un elemento urbano
126 estaciones de servicios, parques, sistemas de riego, de circulación pública relevante en el territorio
paisajismo y zonas duras (Amat y León, 2008; donde se encuentre construido; de modo que las
Bates, 2008; Chen, Attwater y Luo, 2008; Ghisi, iniciativas ambientales que desde estos escena-
Montibeller y Schmidt, 2006; Ghisi, Tavares y rios surgen logran un impacto alto, no solo en
Rocha, 2009; May, 2004). las dimensiones de recursos naturales, sino en
CUADERNOS DE VIVIENDA Y URBANISMO. ISSN 2027–2103. Vol. 5, No. 9, enero-junio 2012: 124-141el fortalecimiento de capital social y ciudadano, ingeniería relacionados con construcción soste-
aspectos relevantes para el desarrollo integral de nible y sostenibilidad urbana.
las poblaciones.
Descripción del campo de trabajo
El grupo de investigación Ciencia e Ingeniería del
Agua y el Ambiente de la Pontifcia Universidad El campus de la Pontifcia Universidad Javeria-
Javeriana concibió un proyecto a través del cual na, sede Bogotá (PUJB), en el que diariamente
buscó analizar la viabilidad económica y técnica circulan cerca de veinte mil personas, cuenta con
dieciocho hectáreas de terreno y casi doscientos del aprovechamiento del agua lluvia como una
alternativa para ciertos usos dentro del campus, mil metros cuadrados de construcción (fgura 1),
en función de la cantidad de agua lluvia poten- donde se asientan cuarenta y seis edifcios para
cialmente aprovechable dentro del campus uni- usos académicos, administrativos, de parqueade-
versitario, su calidad y posibles usos. Los estudios ros y de servicios, capillas, instituciones bancarias
y hospitalarias, cafeterías, auditorios, centro de iniciaron en el 2004 por medio del análisis de
disponibilidad del recurso en el campus, gene- convenciones, y áreas como el campo de fútbol,
rando balances hídricos con el método de masas zonas deportivas, zonas verdes y plazoletas. Algu-
oferta-demanda, a partir del cual se concluyó que nas de las edifcaciones superan los setenta años
existen volúmenes sufcientes de aguas lluvias en de construidas (Ciencias Básicas, Hospital San Ig-
nacio, Edifcio Central, Biblioteca y alrededores); el campus universitario para suplir la demanda
de ciertos usos (Lara et ál., 2007). otras cuentan con aproximadamente cuarenta
años (Facultad de Artes, Estudios Musicales, Ar-
La siguiente fase consistió en analizar la calidad quitectura, Medicina y afnes), y las más recientes,
de las aguas de escorrentía en diferentes zonas del construidas durante los últimos diez años (cam-
po de fútbol, ingenierías, gimnasio, Psicología, campus, incluidas superfcies como cubiertas de
diferentes edifcaciones, pavimentos, andenes y el Teología, Edifcio Barón, Parqueadero, Edifcio
campo de fútbol con gramilla sintética, con el fn Giraldo y Ático).
de defnir sus posibles usos, para posteriormente
determinar los requerimientos de infraestructura La Empresa de Acueducto y Alcantarillado de
Bogotá (EAAB) suministra el servicio de agua po-para su aprovechamiento. El propósito de este
artículo es presentar los resultados del proyecto, table a los 46 edifcios que se encuentran dentro
en cuanto a la calidad de agua lluvia disponible del campus principal de la PUJB (no hacen parte
y aprovechable, para facilitar la selección de al- el Instituto Geofísico y otros edifcios ubicados en
ternativas de aprovechamiento como ejemplo de diferentes partes de la ciudad), la cual es conta-
bilizada a través de dieciséis micromedidores. La gestión del agua en un campus universitario sos-
tenible como equipamiento comunitario urbano. variación de dichos consumos fue analizada y se
obtuvo el consumo promedio mensual histórico
Este proyecto, si bien tendrá un impacto directo del campus.
en el ámbito privado de la universidad, se preten-
de que tenga un impacto mayor local y regional, Metodología
a través 1) de la formación de investigadores en
127
este tema y 2) de la creación de masa crítica me- La metodología del proyecto se dividió en dos
grandes fases: la relacionada con la demanda-diante la divulgación de la conceptualización de
la investigación y sus resultados, especialmente oferta hídrica en el campus y la correspondiente
a la medición de parámetros de calidad del agua dirigida a los profesionales de la arquitectura y la
Andrés Torres, Sandra Méndez-Fajardo, Jaime A. Lara-Borrero, Jorge Luis Estupiñán Perdomo, Héctor Ovidio Zapata García, Óscar Mauricio Torres Murillo. Hacia equipamientos urbanos sosteniblesFigura 1
Imágenes del campus de la Pontificia Universidad Javeriana, sede Bogotá
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Fuente: elaboración propia basándose en http://bit.ly/jHjr4M.
CUADERNOS DE VIVIENDA Y URBANISMO. ISSN 2027–2103. Vol. 5, No. 9, enero-junio 2012: 124-141de escorrentía, que permitan defnir cuáles son los cercana al campus universitario (estación San
usos para tener en cuenta en una etapa siguiente Luis). También se analizaron las precipitaciones
de diseño e implementación de tratamientos. registradas en dicha estación entre 1936 y 2009.
De allí se obtuvieron los promedios mensuales
Demanda-oferta hídrica en el campus históricos, valores que se multiplicaron por el
área total del campus, con lo cual se determinó la
A fn de evaluar los usos del agua se diligenció una oferta promedio mensual de aguas lluvias.
fcha técnica por edifcio del campus, de modo
que se identifcaran los diversos usos que cada Adicionalmente, se determinaron los coefcientes
unidad académica tenía previsto para el recurso. de escorrentía para las superfcies de escorrentía de
A cada uso del agua les fueron asignadas tres do- aguas lluvias y se realizaron diferentes balan-
taciones diferentes, de acuerdo con un análisis ces hídricos, a fn de examinar los comporta-
de escenarios de consumo (mínimo, promedio mientos de las relaciones oferta-demanda del
y máximo), establecidos en diferentes referen- recurso en el campus universitario. Inicialmente
cias (McCarthy et ál., 2007; Meera y Mansoor se desarrollaron balances para todo el campus
Ahammed, 2006). universitario, pero los resultados mostraron la
necesidad de dividir el campus en distintas sub-
Adicionalmente, se tuvieron en cuenta las varia- cuencas potenciales de aprovechamiento, y así
ciones de la demanda utilizando: a) los caudales distribuir de mejor forma los requerimientos
admitidos de demanda máxima para las tuberías de infraestructura, especialmente de tanques de
seleccionadas, b) las demandas de acuerdo con almacenamiento.
los coefcientes de simultaneidad de los aparatos
sanitarios y c) los índices de demanda máxima Por otra parte, las demandas para los usos exter-
establecidos en el título B del Reglamento Téc- nos se ajustaron de acuerdo con el número de días
nico del Sector de Agua Potable y Saneamiento de no ocurrencia de lluvia (para el riego de zonas
Básico (RAS 2000). Los consumos se determina- verdes) y con los periodos de lavado de fachadas
ron a través del estudio de la facturación histórica y zonas duras, a través de datos tomados del Atlas
(cuentas contrato 2005-2009) de dieciséis medi- climatológico de Colombia (Ministerio de Medio
dores pertenecientes a la EAAB, y que cubren el Ambiente, 2005) y consultas sobre los periodos
servicio de agua potable a los 46 edifcios que se regulares de lavado en la universidad, respectiva-
encuentran dentro del campus, por lo cual fue mente. Con este ajuste se redujo la demanda cal-
imposible obtener directamente los valores de culada para cada subcuenca y, con ello, el dimen-
consumo de cada edifcio. Por otro lado, se ana- sionamiento de los tanques de almacenamiento
lizaron los consumos totales generados en cada en las tres subcuencas seleccionadas (campo de
escenario, discriminando, a partir del consumo fútbol, CJFD-Barón y pasarelas).
diario, los gastos totales por mes.
Finalmente, se utilizó el software WaterCAD
Paralelamente, el análisis del escenario promedio (Bentley), con el fn de tener una dimensión
determinó la magnitud media de consumo de ca- de la infraestructura hidráulica, la topología de
da uso del agua en el campus, lo cual se convirtió las redes, los diámetros y materiales óptimos de las
129
en la fuente principal para establecer el porcentaje tuberías, los accesorios y las válvulas de regulación
de uso frente al consumo total de agua. La oferta necesarias, así como los servicios, en cuanto a las
hídrica se evaluó recopilando información de presiones dentro de la red y los niveles de agua
precipitaciones intermensuales de una estación en los tanques y estructuras de almacenamiento.
Andrés Torres, Sandra Méndez-Fajardo, Jaime A. Lara-Borrero, Jorge Luis Estupiñán Perdomo, Héctor Ovidio Zapata García, Óscar Mauricio Torres Murillo. Hacia equipamientos urbanos sostenibleslógica, siguiendo los procedimientos indicados en Parámetros de calidad del recurso
las normas técnicas correspondientes de Standard
Methods for the Examination of Water and Was-En esta fase se defnieron nueve puntos estratégi-
tewater (1998) y la norma ISO 9308-1 (2002) pa-cos de muestreo de las aguas lluvias de escorrentía,
ra Escherichia coli. Por otro lado, los metales ana-de acuerdo con criterios de cantidad y calidad de
lizados fueron cadmio, mercurio, plata, plomo, agua, así como su ubicación y cercanía a posibles
cinc, hierro, cobre y níquel; también se midieron centros de acopio y recolección de aguas lluvias.
elementos como manganeso, sodio, potasio y Los puntos se enumeraron de la siguiente forma
magnesio. Las mediciones de metales pesados se (fgura 2): 1) sistema de drenaje del campo de
realizaron en el Laboratorio de Pruebas y ensa-fútbol, 2) canal nororiental del campo de fútbol,
yos del Departamento de Ingeniería Civil de la 3) canal suroriental del campo de fútbol, 4) cu-
PUJB, mediante la prueba de absorción atómica bierta del edifcio de parqueaderos Don Guiller-
por llama, que generó los hidruros necesarios en mo Castro, 5) caja de recolección del sótano del
el caso del mercurio, según los métodos estándar edifcio de parqueaderos Don Guillermo Castro,
para la realización de los ensayos.6) cubierta del edifcio de la Facultad de Inge-
niería José Gabriel Maldonado S. J., 7) cubierta
Con el fn de evaluar el potencial de las aguas de del edifcio de aulas Fernando Barón S. J., 8)
escorrentía muestreadas para ser utilizadas en di-cubierta del edifcio de Talleres de Arquitectura,
ferentes usos, se revisaron estándares de calidad y 9) sumidero del edifcio de la Facultad de Psi-
documentos relacionados en los ámbitos nacional cología Manuel Briceño Jáuregui S. J. Para cada
(Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo punto de muestreo se analizó la calidad de las
Territorial, 2007) e internacional (Gilbert et ál., aguas de escorrentía correspondientes a dos even-
1982; Pescod, 1992; European Community, 1998 y tos lluviosos.
2006; Lazarova, Papadopoulos y Bahri, 2004;
U. S. Environmental Protection Agency, 2004; Para cada punto de muestreo se planeó llevar a
MLIT, 2005; World Health Organization, 2006; cabo ensayos con el fn de determinar propieda-
Asano et ál., 2007). Dichos estándares y docu-des físicas y organolépticas, al igual que concen-
mentos proponen una calidad mínima del agua tración en metales pesados, en constituyentes
recolectada para diferentes usos teniendo en cuen-orgánicos y en constituyentes inorgánicos. Para
ta parámetros microbiológicos y fsicoquímicos. el punto 9 se midió la contaminación microbio-
Figura 2 Resultados y discusión
Ubicación de puntos de muestreo y del canal de aguas residuales
Demanda-oferta e infraestructura
La recopilación de información, en conjunto con
el análisis de dotaciones, permitió determinar los
consumos de agua para 39 edifcios y tres escena-
rios: mínimo, promedio y máximo, de acuerdo
con la gama de usos encontrados en el campus
130
universitario. De esta manera, se logró, por pri-
mera vez, la estimación del consumo en cada uno
de sus edifcios y zonas externas. El consumo de
agua varió de 134 L/d para el escenario de consu-
Fuente: Google Earth, adaptado.
CUADERNOS DE VIVIENDA Y URBANISMO. ISSN 2027–2103. Vol. 5, No. 9, enero-junio 2012: 124-141mo mínimo —Edifcio 35, Ofcina de Vigilancia los meses de mayor actividad académica semestral
(frente a biblioteca)— hasta 111,751 L/d para el (febrero-mayo y agosto-noviembre), mientras que
escenario de consumo máximo —edifcios 50, el consumo se reduce en los periodos intersemes-
Félix Restrepo; 51, Ángel Valtierra, y 52, Carlos trales (diciembre-enero y junio-julio). El mes de
Ortiz S. J.—. mayor consumo suele ser septiembre, y el de me-
nor gasto, enero. De acuerdo con la información
Así mismo, se clasifcó el consumo de cada uno suministrada por la Ofcina de Planeación de la
de los edifcios evaluados, de acuerdo con tres PUJB, esto parece justifcarse porque la mayoría
categorías: altos, medios y bajos consumidores. de los cursos ofrecidos por Educación Conti-
De este análisis se obtuvo que los edifcios que de- nua se realizan en marzo y septiembre. De igual
mandan mayores volúmenes diarios de agua son: forma, en casi todo enero la Universidad cierra
el conjunto de edifcios de Ciencias Básicas, la Fa- sus puertas, con lo cual el consumo se reduce de
cultad de Odontología, el edifcio de Ingeniería, modo drástico.
el bloque de parqueaderos, el Edifcio Fernando
Barón y el Edifcio José Rafael Arboleda: entre De esta forma, se logró establecer que la PUJB
14.971 L/d y 78.051 L/d. consume en su campus principal aproximada-
3mente 16.650,54 m de agua por cada mes, así
3Por el contrario, las ofcinas de vigilancia, el edi- como 199.806,54 m en el año, lo cual equi-
fcio Cataluña, los Talleres de Diseño Industrial vale a cancelar a la EAAB un valor promedio
y la cafetería central se caracterizaron por ser los de $63.804.880,13 bimensualmente y un total
edifcios de menor consumo de agua: 219 L/d a ponderado de $382.829.280,77 al año. Estos
1978 L/d. Adicionalmente, se pudo determinar valores se confrontaron con algunas facturas que
—mediante el análisis de consumo— que el lava- la Ofcina de Administración del Campus sumi-
do de pisos, en conjunto con el riego de jardines nistró, y tanto las cantidades medidas como los
externos, la descarga de inodoros, el lavado de valores recaudados son muy similares.
zonas duras y los distintos tipos de lavamanos,
son los usos que mayor demanda poseen. Así En este sentido, aunque la Ofcina de Administra-
mismo, se pudo analizar que los usos que nece- ción del Campus ha intentado reducir los volúme-
sitan esencialmente el agua potable (lavamanos, nes de consumo de agua en la institución mediante
laboratorios, ofcinas, cafeterías, bebida, duchas, estrategias de reducción en la fuente, programas de
jacuzzi y lavado de platos) corresponden tan solo gestión efciente del recurso hídrico, campañas
al 20 % del total de los usos del campus, valor de culturización y medidas como la instalación de
fundamental para justifcar el aprovechamiento orinales secos, válvulas mariposa y otros dispo-
de las aguas lluvias para usos no potables. sitivos ahorradores, estas disposiciones no han
permitido una reducción sustancial, puesto que
Por otra parte, los datos de consumos históri- los resultados de las cuentas contrato de la EA-
cos de las cuentas-contrato suministradas por la AB demuestran que, históricamente, el consumo
EAAB sirvieron para contrastar los resultados del del agua se redujo entre el 2004 y el 2007; pero
análisis de usos del agua en el campus y determi- aumentó de nuevo entre el 2008 y el 2009, en
nar los consumos reales, los cuales varían mensual magnitudes que se situaron por encima del con-
131
y anualmente. Se logró establecer que la demanda sumo total del 2004. No obstante, la Universidad
mensual promedio en el campus varía de manera ha crecido signifcativamente últimos años, factor
sustancial y que se destaca un consumo bimodal. que puede ser la razón fundamental del incremento
Los periodos de mayor consumo corresponden a del consumo.
Andrés Torres, Sandra Méndez-Fajardo, Jaime A. Lara-Borrero, Jorge Luis Estupiñán Perdomo, Héctor Ovidio Zapata García, Óscar Mauricio Torres Murillo. Hacia equipamientos urbanos sosteniblesEn cuanto a la oferta hídrica, del análisis realizado de fútbol; d) aprovechamiento del agua lluvia
a los datos de la estación San Luis se estableció para usos externos, a fn de suplir el 40 % de la
que, en promedio, la precipitación anual de la demanda total, a través de captación en edifcios
zona es de 1007,6 mm de agua lluvia, cifra muy y campo de fútbol, y e) aprovechamiento del agua
cercana a las registradas por las estaciones hidro- lluvia para usos externos, con el fn de sustituir el
lógicas más antiguas de Bogotá: Observatorio 38 % de la demanda total, a través de captación en
Meteorológico de Bogotá (972 mm) y Aeropuer- edifcios, campo de fútbol y zonas duras y verdes.
to El Dorado (818 mm) (Ministerio de Medio
Ambiente, 2005). Para obtener la máxima oferta De esta forma, se analizó de manera detallada la
hídrica con base en la información registrada por oferta-demanda y se partió de un escenario ideal
la estación San Luis, los cuales se encuentran en de aprovechamiento para la totalidad de usos en
mayor magnitud de precipitaciones anuales, se el campus, seguido de un escenario para usos no
analizaron datos de un periodo de 67 años. potables y, fnalmente, de una serie de escenarios
para usos externos, con lo cual, adaptando las
Se obtuvo la precipitación mensual promedio de áreas de cubiertas, campo de fútbol y zonas verdes
la zona y cada magnitud mensual se multiplicó y duras, se generó el escenario defnitivo el cual
por el área potencial de captación de las super- fue validado mediante el análisis de masas.
fcies escogidas en cada una de las subcuencas,
acudiendo a los principios del método racional Es importante resaltar que las áreas de las cubier-
para el cálculo de los caudales de escorrentía. Por tas de los edifcios altos y el campo de fútbol, en
otro lado, según la distribución de las redes de estos escenarios, resultaron insufcientes para
drenaje de aguas lluvias, la ubicación y sentido utilizarlos como superfcies receptoras de agua
de las cubiertas y la topografía, se determinaron lluvia, razón por la cual, además de ellas, fue ne-
las áreas potenciales de captación de aguas lluvias cesario aprovechar las áreas de plazoletas, caminos
en el campus, lo que generó balances de masas y zonas verdes que topográfcamente podrían
obtenidos de acuerdo con las relaciones oferta- ayudar a elevar los volúmenes de agua para alma-
demanda de las áreas y usos estipulados. cenamiento durante los periodos de lluvias. Para
este balance fnal se calculó la medida necesaria
Según lo anterior, se estableció una serie de esce- del tanque de almacenamiento para albergar los
narios que depende de la relación entre la calidad volúmenes de aguas lluvias, a efectos de suplir la
3del agua medida y la calidad requerida para cada demanda calculada, la cual se estimó en 7400 m ,
uso, comenzado por un escenario en el que la magnitud excesiva, dadas las restricciones físicas
calidad encontrada es adecuada para todos los del campus.
usos, incluido el consumo humano, y terminan-
do con un escenario que solo contempla los usos Por esta razón, y de acuerdo con las necesidades
externos que son los que requieren una menor de bombeo en diversas redes y las limitaciones
calidad: a) aprovechamiento de aguas lluvias pa- topográfcas y de espacio del campus, se decidió
ra el suministro del 100 % de los usos, mediante generar análisis a través de microcuencas poten-
recolección que incluya el área total del campus; ciales de aprovechamiento, con el objetivo de
b) aprovechamiento del agua lluvia para usos no examinar la posibilidad de construir diferentes
132
potables, a través de una captación en todo el tanques y redes que lograran ser operadas por
campus; c) uso del agua lluvia para usos no po- sistemas a gravedad, sin afectar los espacios de
tables, mediante captación en cubiertas y campo uso público existentes en el campus.
CUADERNOS DE VIVIENDA Y URBANISMO. ISSN 2027–2103. Vol. 5, No. 9, enero-junio 2012: 124-141material de la tubería seleccionada (PVC y polie-Ajuste de demandas
tileno de alta densidad [PEAD]) y a la simplicidad
Como se estableció en el marco teórico, los di- de la red (red simple y red mallada) (fgura 3).
seños iniciales se calcularon de acuerdo con los Por su parte, las alternativas correspondieron al
volúmenes de oferta y demanda acumulados, análisis de la demanda de acuerdo con la posi-
producto del análisis de los balances hídricos en bilidad de que a) todo el sistema se encontrara
las tres subcuencas. El resultado fue que los volú- funcionando al mismo tiempo (caudal máximo
3menes alcanzaron magnitudes críticas (3350 m , posible), b) se presente una demanda ajustada
3 3800 m y 215 m , para las subcuencas campo de a través de la aplicación de un coefciente de si-
fútbol, CJFD-Barón y pasarelas, respectivamen- multaneidad de los aparatos sanitarios (caudal
te), puesto que, si bien inicialmente se requirió máximo probable) y c) se apliquen coefcientes de
3un tanque de 7400 m , los volúmenes resultantes mayoración para evaluar el sistema ante periodos
del proceso de análisis de subcuencas continua- críticos en un futuro (Ministerio de Desarrollo
ron siendo bastante altos, al tener en cuenta las Económico, 2000).
restricciones físicas del campus (tabla 1).
Los análisis permitieron establecer que la red de la
De acuerdo con el análisis realizado mediante la subcuenca campo de fútbol necesita aumentar de
interacción de plataformas de los programas Auto- modo signifcativo los diámetros de sus tuberías
CAD y ArcGIS, se logró construir el modelo para distribuir óptimamente los volúmenes de su-
digital de elevaciones del campus universitario, ministro necesarios, frente a un posible aumento
incluidas sus redes. Con base en esto, se decidió de la demanda permisible. Además, partiendo
que los escenarios por analizar variarán según el del hecho de que la mayor parte de los usos del
Tabla 1
Dimensionamiento tanques de almacenamiento
Dimensiones
3 3Subcuenca Tanque núm. Volumen útil requerido (m ) Volumen total tanque (m )
Long. (m) Ancho (m) Alto (m)
Campo de fútbol 1 843 912 20,0 12,0 3,8
CJFD-Barón 2 434 473 15,0 8,3 3,8
Pasarelas 3 219 242 12,2 6,0 3,3
Fuente: elaboración propia.
Figura 3
Selección de escenarios y alternativas en WaterCAD
Condición Escenario Alternativas
› Caudal máximo posible
› Tubería en PVCA MATERIAL › Caudal máximo probable
› Polietileno de alta dencidad
› RAS 2.000
› Caudal máximo posible 133
› Red SimpleB SIMPLICIDAD DE LA RED › Caudal máximo probable
› Red Medalla
› RAS 2.000
Fuente: elaboración propia.
Andrés Torres, Sandra Méndez-Fajardo, Jaime A. Lara-Borrero, Jorge Luis Estupiñán Perdomo, Héctor Ovidio Zapata García, Óscar Mauricio Torres Murillo. Hacia equipamientos urbanos sostenibles