007 Agua: Eficiencia del Uso del Agua Arquitectura Sustentable IC2022

Clase 9 2022

Arquitectura Sustentable MGTR. ARQ. LUIS FERNANDO RUANO PAZ

Agenda

1. Tema 7: Agua ▪ Eficiencia del Uso del Agua ▪ Taller 5

Video de introducción

Definición

Agua 1. f. Líquido transparente, incoloro, inodoro e insípido en estado puro, cuyas moléculas están formadas por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, y que constituye el componente más abundante de la superficie terrestre y el mayoritario de todos los organismos vivos. (Fórm. H2O) www.rae.es

Resumen infográfico

Nuestro planeta

Nuestro planeta

Nuestro planeta

Perspectiva 2025

▪ 50% de incremento en el consumo de agua, en países en vías de desarrollo.

▪ 1.8 billones de

personas viviendo en zonas de escasez absoluta de agua.

▪ 2/3 de la población

mundial viviendo en estrés hídrico.

www.unwater.org

Estrés hídrico por país

Proporción de agua utilizada anualmente con respecto al suministro disponible

Ciclo del A G U A

Evaporación

Evapotranspiración

*

pérdida de agua por transpiración de la vegetación

Deforestación

Agua para agricultura Guatemala

Fuentes de agua para agricultura y superficie irrigada por sistema de riego. Año 2003

IARNA: Instituto de Agricultura, Recursos Naturales y Ambiente. URL

Agua para agricultura Guatemala

Industrias Manufactureras con mayor utilización de Agua. Año 2003

IARNA: Instituto de Agricultura, Recursos Naturales y Ambiente. URL

Uso de agua por persona Guatemala

Utilización de Agua per cápita

IARNA: Instituto de Agricultura, Recursos Naturales y Ambiente. URL

Net Zero Water Building

NZWB Net Zero Water Building

Net Zero Water Building

NZWB significa que las necesidades de agua de un edificio se satisfacen en un 100 % con agua de lluvia recolectada o agua que se recicla en el sitio.

=

Net Zero Water Building

Consumo ▪ Uso en interiores ▪ Uso en exteriores

Fuentes y manejo ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪

Fuentes tradicionales Fuentes alternativas Manejo del Sitio Manejo de Agua Pluvial Manejo de Aguas Grises Manejo de Aguas Negras

Net Zero Water Building

Net Zero Water Building

Consumo de agua en la vivienda

Uso en interiores

Consumo de agua en la vivienda

Consumo de agua en la vivienda

Línea Base en consumo de agua

Una línea base es una referencia cuantitativa que proporciona la base de comparación del desempeño en el consumo del agua.

Para evaluar si éste desempeño mejora con el tiempo, se mantiene o empeora.

Línea Base en consumo de agua

Línea Base vrs. Caso de Diseño

IP Units = Imperial Units SI Units = Standard Units

Línea Base en consumo de agua

Litros o Galones / Minuto

Litros o Galones / Descarga

lpm

lpf

liters per minute

liters per flush

Línea Base en consumo de agua

Línea Base en consumo de agua

Línea Base en consumo de agua

Línea Base en consumo de agua

Enlaces artefactos sanitarios

https://espanol.epa.gov/watersense https://www.gerber-us.com/ https://helvex.com.mx/ https://la.kohler.com/es https://www.docolgriferias.com/

Línea Base en consumo de agua

Línea Base vrs. Caso de Diseño

Buscar un ahorro del 20% desde la línea base

Línea Base en consumo de agua

Cálculo de consumo de agua en interiores

Oficina Línea Base vrs. Caso de Diseño

Línea Base en consumo de agua

10

3

8 = 1FTE

3

Total de usos = Total de usos =

2 30 30

FTE = Valor equivalente a tiempo completo

10

1

3

Total de usos =

20

Total de usos =

10

Total de usos =

30

Línea Base en consumo de agua

Total de Consumo (litros)

Total de usos =

40

Total de usos =

60

Línea Base =

20

Caso de Diseño = 306 litros

Total de usos =

Línea Base

430 litros

Caso de Diseño

6 lpf

4.8 lpf

1.9 lpm

1.9 lpm

3.8 lpf

0 lpf

Línea Base en consumo de agua

Total de Consumo

Línea Base =

430 litros

Caso de Diseño = 306 litros Línea Base Artefacto Inodoro Lavamanos Urinal

Usos / día 40 60 20

124 litros al día

litros 6 1.9 3.8 Total

SubTotal 240 114 76 430

Litros

litros 4.8 1.9 0 Total

SubTotal 192 114 0 306

Litros

Caso de Diseño Artefacto Inodoro Lavamanos Urinal

Usos / día 40 60 20

Ahorro

28.84%

Uso de agua en exteriores

Uso en exteriores

Uso de agua en exteriores

Uso de agua en exteriores

Uso de agua en exteriores

El factor que más influye en el consumo

Uso de agua en exteriores

Uso de agua en exteriores

Uso de agua en exteriores

Comprender microclimas.

Selección y ubicación de plantas nativas o adaptadas.

Eficiencia en el Uso de Agua Ciclos climáticos. para Riego de Jardines Reutilización de agua.

Tecnología eficiente.

Uso de agua en exteriores

Subdivisión de microclimas

Uso de agua en exteriores

Xeriscaping

Jardín cultivado con plantas de alto valor ornamental y bajo consumo de agua, que soportan en el medio árido.

Uso de agua en exteriores

Fuentes tradicionales de abastecimiento

Reutilización agua de lluvia

Fuentes Alternativas Agua de lluvia.

Reutilización.

¿Desde cuándo?

Fuentes Alternativas ¿Desde cuándo?

Reutilización agua de lluvia

Fuentes Alternativas

Reutilización agua de lluvia

Fuentes Alternativas

Reutilización agua de lluvia

Precipitación pluvial en Guatemala

1 milímetro de agua de lluvia = 1 Litro de agua por m²

Reutilización agua de lluvia

Precipitación pluvial en Guatemala AÑO 1990

VARIAB LLUVIA

DIMENS

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

MM

4.5

0.4

0.7

21.9

190.6

205.6

156.6

64.1

242.6

58.5

46.2

6.6

ANUAL 998.3

0.8

0.0

14.4

128.9

328.6

157.6

68.3

180.8

189.7

161.0

51.8

1,286.5

1991

LLUVIA

MM

4.6

1992

LLUVIA

MM

1.5

0.0

11.7

32.5

21.9

261.3

189.2

210.5

151.5

134.0

21.8

0.6

1,036.5

1993

LLUVIA

MM

0.1

0.0

11.4

97.4

65.3

300.4

110.4

233.9

229.0

112.9

29.5

0.2

1,190.5

1994

LLUVIA

MM

5.0

0.4

0.9

12.5

122.0

170.0

125.0

256.8

188.0

101.2

3.3

3.1

988.2

1995

LLUVIA

MM

0.2

0.8

3.4

72.6

114.4

325.9

217.9

237.5

396.3

120.0

25.2

9.5

1,523.7

1996

LLUVIA

MM

14.4

2.0

2.3

80.9

105.3

228.5

184.1

111.6

339.9

134.4

20.6

4.4

1,228.4

1997

LLUVIA

MM

10.6

10.7

2.1

13.4

58.9

170.6

148.2

254.6

91.4

130.9

37.0

12.3

940.7

1998

LLUVIA

MM

0.1

0.0

21.2

0.0

68.9

280.1

216.9

210.6

127.6

224.0

355.5

3.6

1,508.5

1999

LLUVIA

MM

1.0

52.2

0.4

6.4

96.8

295.1

277.8

221.7

326.9

174.3

19.7

3.0

1,475.3

2000

LLUVIA

MM

0.4

0.0

0.2

40.9

231.4

306.0

62.1

130.4

220.2

41.5

14.5

1.6

1,049.2

2001

LLUVIA

MM

1.1

4.8

2.6

4.1

129.5

162.8

175.1

223.3

152.7

137.6

19.6

1.3

1,014.5

2002

LLUVIA

MM

0.0

6.6

0.0

12.7

76.4

208.4

163.7

109.3

242.9

108.6

83.6

0.2

1,012.4

2003

LLUVIA

MM

0.9

14.4

20.3

36.8

159.9

303.1

186.8

109.4

374.2

42.1

18.6

2.0

1,268.5

2004

LLUVIA

MM

0.2

0.5

23.9

5.2

24.3

314.5

197.2

97.6

228.2

165.9

2.9

0.2

1,060.6

2005

LLUVIA

MM

2.0

0.0

6.7

2.6

141.9

211.8

415.1

278.3

180.2

128.7

23.0

2.5

1,392.8

2006

LLUVIA

MM

11.3

0.4

6.3

32.6

153.5

449.8

192.6

94.3

211.7

216.9

39.2

9.1

1,417.7

2007

LLUVIA

MM

1.4

0.0

0.9

31.2

84.8

206.7

219.6

333.0

287.0

114.4

2.1

1.5

1,282.6

2008

LLUVIA

MM

3.3

11.9

3.4

22.4

169.6

460.3

410.6

187.3

354.8

67.4

0.0

0.0

1,691.0

2009

LLUVIA

MM

0.0

4.0

0.0

17.3

161.0

189.6

94.4

141.5

90.2

81.2

130.5

29.5

939.2

2010

LLUVIA

MM

0.0

1.3

0.0

108.2

427.4

376.9

317.4

470.8

342.9

26.8

6.4

0.0

2,078.1

2011

LLUVIA

MM

0.0

7.2

13.4

15.0

101.5

222.6

238.6

414.2

246.8

384.5

14.2

1.5

1,659.5

2012

LLUVIA

MM

3.2

5.3

5.1

40.9

135.8

165.5

121.1

397.5

128.9

71.9

3.2

1.1

1,079.5

2013

LLUVIA

MM

0.2

2.6

34.2

12.7

167.1

166.9

262.1

300.2

273.7

224.3

4.9

2.0

1,450.9

2.10

63.70

10.60

178.40

358.30

52.00

151.50

300.40

239.80

6.30

2.30

1,365.40

2014

LLUVIA

MM

0.00

2015

LLUVIA

MM

0.30

0.40

28.90

79.60

194.40

174.30

159.30

104.70

333.40

156.90

69.10

1.80

1,303.10

MM

1.40

0.00

10.00

23.70

62.40

225.80

97.70

177.20

352.70

41.30

4.30

3.00

999.50

Prom edio

1,268.19

2016

LLUVIA

3.80

Insivumeh

Reutilización agua de lluvia

Precipitación pluvial en Guatemala Data Acces Viewer NASA https://power.larc.nasa.gov/data-access-viewer/

-BEGIN HEADERNASA/POWER CERES/MERRA2 Native Resolution Climatology Climatologies 20-year Meteorological and Solar Monthly & Annual Climatologies (January 2001 - December 2020) Location: Latitude 14.6426 Longitude -90.5132 Elevation from MERRA-2: Average for 0.5 x 0.625 degree lat/lon region = 1156.37 meters The value for missing source data that cannot be computed or is outside of the sources availability range: -999 Parameter(s): PRECTOTCORR_SUM MERRA-2 Precipitation Corrected Sum (mm) -END HEADERPARAMETER,JAN,FEB,MAR,APR,MAY,JUN,JUL,AUG,SEP,OCT,NOV,DEC,ANN

PRECTOTCORR_SUM

Enero

Febrero

Marzo

Abril

Mayo

Junio

Julio

Agosto

Septiembre

Octubre

Noviembre

Diciembre

Promedio anual (mm)

1.32

2.9

6.86

33.75

154.51

221.75

165.32

212.26

243.11

186.42

35.6

3.69

1,267.47

Reutilización agua de lluvia

Cálculo de potencial de captación de agua de lluvia 1 milímetro de agua de lluvia equivale a 1 Litro de agua por m² En Ciudad de Guatemala llueve en promedio 1,268.19 mm al año.

Un techo tiene 20 m². ¿Qué potencial de captación tiene el techo?

1,268.19 mm = 1,268.19 litros por m2 20 m2 x 1,268.19 litros =

25,363.80 litros al año Potencial de captación

Reutilización agua de lluvia

Casa Walsh Arq. Glenn Murcutt

Una serie de tanques exteriores recoge el agua de la lluvia de la cubierta y la filtra para abastecer la vivienda.

Reutilización agua de lluvia

Casa Magney Arq. Glenn Murcutt

Reutilización agua de lluvia

Captación pluvial

Reutilización agua de lluvia

Artefactos ahorradores de agua

Reutilización agua de lluvia

Manejo del Sitio

Manejo del Sitio ▪ Manejo de Agua Pluvial ▪ Manejo de Aguas Grises ▪ Manejo de Aguas Negras

Manejo del Sitio

Manejo del Sitio

Replicar el proceso hidrológico natural

Manejo del Sitio

LID

Manejo del Sitio

LID

Manejo del Sitio

Ecoadoquín

Manejo del Sitio

Concreto permeable

Manejo del Sitio

Infiltración

Manejo del Sitio

Estrategias para el ahorro y el uso eficiente del agua, en el interior del edificio ▪ Sanitarios de alta eficiencia ▪ Urinarios sin agua ▪ Duchas y grifos de flujo bajo ▪ Uso de aireadores y sensores de movimiento ▪ Instalación de medidores de agua por zonas ▪ Recolección de aguas pluviales ▪ Reutilización de aguas grises (bañeras, duchas, lavamanos y lavadoras) ▪ Tratamiento y re-utilización de Aguas residuales (lavatrastos, lavavajillas, inodoros y urinarios)

Manejo del Sitio

Estrategias para el ahorro y el uso eficiente del agua, en el exterior del edificio ▪ Regar sólo cuando sea necesario ▪ Limitar o descartar el uso de agua natural para el riego de jardines ▪ Selección de plantas apropiadas (nativas) ▪ Usar la técnica del Xeriscape ▪ Reducción del uso del césped (grama) debido al consumo elevado de agua para su mantenimiento ▪ Riego eficiente: Riego por goteo (eficacia del 90%); Programación adecuada del riego; Control del riego basado en el clima local mediante sensores

EL AGUA ES VIDA

Taller 5 Parte 1: Cálculo de consumo de agua en interiores ▪ 1.Cantidad de personas que laboran en la unidad URL. ▪ 2.Cantidad de horas laborales diarias totales de la unidad.

▪ 3.Cantidad de FTEs totales de la unidad.

▪ Realizar la Línea Base vrs. Caso de Diseño y determinar el ahorro de consumo de agua.

▪ Ponderación de nota Taller: 0 – 24% de ahorro 0 puntos.

25% de ahorro - 7 puntos.

35% de ahorro - 10 puntos.

FTE = Valor equivalente a tiempo completo

EL AGUA ES VIDA

Taller 5 Parte 1: Cálculo de consumo de agua en interiores GRUPO

UNIDAD URL

1

Audiovisulaes

2

Biblioteca

3

Depto. de Administración de Docentes

4

Depto. de Contabilidad

5

Depto. de Responsabilidad Social Universitaria

6

Dirección de Registro

7

Dirección de Talento Humano

8

Facultad de Ciencias Ambientales y Agrícolas

9

Facultad de Teología

10

Departamento de Becas

11

Facultad de Ciencias Económicas y Empresariales

EL AGUA ES VIDA

Taller 5 Parte 2: Cálculo de potencial de captación de agua de lluvia ▪ Sacar la tabla anual de precipitación pluvial del municipio y departamento asignado.

▪ Escoger planta de techos de una vivienda con más de 300 m2 de área.

▪ Calcular el potencial anual de captación.