10 Diciembre 2018

Recolección en techos

Autor
Pablo Enrique Cisneros Valdez (SARAR)

Resumen ejecutivo

El agua de lluvia se colecta desde la superficie de techos, que cuentan con una pendiente para direccionar el agua, mediante un sistema de canaletas. En México, se han implementado proyectos de captación en techos en zonas donde otro tipo de fuentes no son fácilmente accesibles, como los Valles Centrales y la Mixteca en Oaxaca, así como en la cuenca alta de Morelos, entre otros.

Ventajas
No requiere el uso de energía eléctrica
Posible utilización de estructuras ya existentes
Bajo costo de operación
Tiempo de vida relativamente extenso
El agua recolectada tiene buena calidad y un bajo contenido en sales
Alternativa viable en comunidades rurales dispersas y aisladas
Desventajas
Posible contaminación del agua por falta de mantenimiento en el sistema
Esta recnología no puede suministrar agua cuando se presenta una sequía
El agua colectada requiere purificación posterior

Introducción

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La técnica de recolección de agua de lluvia en techos se considera una tecnología bastante flexible y de bajo costo. Al combinarse con un tanque de almacenamiento adecuados, puede proveer agua suficiente y de calidad durante la temporada de lluvias. Durante la temporada de secas puede ser también fuente de agua principal (según la cantidad de lluvia y la capacidad de almacenamiento) aunque generalmente funciona como fuente complementaria. Puede utilizarse en contextos urbanos, poblaciones rurales y rurales dispersos para soluciones a nivel familiar y/o comunitario, utilizando techos de construcciones públicas, como son: escuelas, canchas deportivas, talleres y oficinas además de las viviendas.

Cosecha de agua de lluvia en techos
Recolección de agua de lluvia en techos, Altos de Chiapas (México). Fuente: MURILLO 2012 [archivo del autor]
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Consideraciones de diseño

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Para determinar la capacidad de captación de los techos se deben considerar los siguientes parámetros: el promedio de precipitación anual (considerar datos de los 15-20 años más recientes), el área de la superficie de captación, el coeficiente de escurrimiento, así como tomar en cuenta el nivel de evaporación, la cual varía en función de las características climatológicas de cada región (las precipitaciones mensuales menores a 30 mm no resultan significativas). Por otro lado, hay que considerar que la mayoría de los techos, no se construyeron originalmente con el fin de captar agua, por lo que pueden presentar gran variedad de características: en superficies muy inclinadas (con una pendiente superior al 20% -las fuentes documentales sólo mencionan su incidencia sin pruebas de estudio-) el rebote del agua aumenta, reduciéndose la eficacia en la captación; en cubiertas con pendiente cercana a 0, los estancamientos se presentan con frecuencia, lo que puede generar acumulación de residuos o proliferación de mosquitos.

La capacidad de captación de agua de un techo puede determinarse mediante la siguiente ecuación:

          Capacidad de captación = precipitación anual * área del techo * coeficiente de escurrimiento

En la siguiente tabla se recogen coeficientes de escurrimiento indicativos para diversos materiales. Este coeficiente puede verse reducido, además, por la intensidad de la lluvia, ya que las lluvias de baja intensidad producen pocos escurrimientos y, cuando éstas son muy fuertes, el rebote del agua al caer sobre el techo aumenta, pudiendo reducirse el coeficiente hasta valores de 0,15.

Coeficientes de escurrimiento de diferentes materiales
Coeficientes de escurrimiento de diferentes materiales. Fuente: CONAGUA 2016, p.11

 

Los materiales de las superficies captadoras pueden ser concreto, lámina metálica o galvanizada, teja cerámica, polietileno de alta densidad (que garantice la no liberación de elementos tóxicos cuando ocurra la degradación por la exposición a los rayos ultravioleta) y fibra de vidrio. Se recomienda evitar captar en techos de palma, cartón, paja o zacate de arroz, así como asbesto-cemento (CONAGUA 2016).

Idoneidad

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Se recomienda utilizar este tipo de tecnología en zonas donde la precipitación sea de al menos 300 mm/año. Sin embargo, la captación de recolección de agua en techos es viable en todos los escenarios rurales de México, aunque hay que considerar que muchas viviendas de comunidades rurales no cuentan con techumbres lo suficientemente grandes o en buenas condiciones para captar el agua de lluvia. Esta tecnología resulta significativamente atractivo, en el sur y sureste de México, zonas con una muy alta precipitación pluvial (INEGI 2010) y con un acceso a agua entubada bastante bajo. Para que el sistema funcione adecuadamente debe complementarse con una red de tuberías del agua de lluvia y un tanque de almacenamiento de agua de lluvia, lo que puede incrementar los costos de la instalación. Es importante contar con procesos de capacitación de usuarios y del organismo operador del sistema de agua local. En un proyecto realizado en el municipio de Huitzilac, Morelos se menciona la importancia de la capacitación, así como de la entrega de manuales ilustrativos y de fácil comprensión para los usuarios (GARCÍA 2010).

Aspectos de salud y aceptación

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Todos los materiales que se utilizan en los techos pueden llegar a tener al menos mínimas cantidades de elementos que pueden ser perjudiciales para la salud. En especial los techos de lámina galvanizada presentan una gran cantidad de patógenos (MENDEZ 2011) en el agua que recolectan, principalmente proveniente de heces de aves, por lo que es necesario incorporar tecnologías de tratamiento, tales como filtros de cerámica, cloración, ebullición, filtración de bioarena y desinfección solar, que garanticen la calidad del agua para consumo humano.

Los sistemas de techos captadores de agua de lluvias han tenido muy buena aceptación en las comunidades rurales, principalmente en aquellas en donde el acceso al agua fresca (manantiales) no es posible. También es común su utilización como sistema de abasto complementario en el abastecimiento de agua comunitario.

Operación y mantenimiento

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Antes de empezar a cosechar el agua del techo, es conveniente dejar pasar la primera lluvia de la temporada, lavar bien el techo e instalar una malla para captar y remover la basura acumulada. Por ello, es conveniente instalar un mecanismo interceptor de aguas (bypass) en la red de tuberías, para desviar la primera parte de cada lluvia, como un primer tratamiento. Dentro de las actividades de mantenimiento es importante realizar actividades de limpieza, tales como barrer la superficie captadora y remover las partículas de hojarasca, insectos y basura acumulada en las canaletas de captación al finalizar la temporada de estiaje. En techos altos, donde no se pueda tener fácil acceso, se recomienda dejar correr las primeras lluvias hasta garantizar que los techos estén limpios. Otras actividades de mantenimiento son la eliminación de ramas de árboles que crezcan en los techos (actividad trimestral), así como la reparación inmediata de de los desperfectos que se presenten en la superficie captadora o canaletas de captación.

Referencias

Lineamientos técnicos: sistema de captación de agua de lluvia con fines de abasto de agua potable a nivel vivienda

CONAGUA (2016): Lineamientos técnicos: sistema de captación de agua de lluvia con fines de abasto de agua potable a nivel vivienda. México D.F. (México): Comisión Nacional del Agua (CONAGUA). Programa Nacional para Captación de Agua de Lluvia y Ecotecnias en Zonas Rurales (PROCAPTAR) URL [Visita: 02.08.2018] PDF

Effect of roof material on water quality for rainwater harvesting systems – additional physical, chemical, and microbiological data

MENDEZ, C., BAE, S., CHAMBERS, B., FAKHREDDINE, S., GLOYNA, T., KEITHLEY, S., UNTUNG, L., BARRET, M., KINNEY, K., y KIRISITS, M. (2011): Effect of roof material on water quality for rainwater harvesting systems – additional physical, chemical, and microbiological data. Texas (USA): Texas Water Development Board (TWDB) URL [Visita: 02.08.2018] PDF
Lecturas complementarias

Tecnologías apropiadas para el acceso sostenible al agua en el medio rural marginado

Se describen contextos especficos en México, las tecnologias relacionadas a la energía, agua, vegetación y vivienda y casos de implementación en comunidades rurales.

CERVANTES. E., SEGURA, I. VAZQUEZ, S., GARCIA, L. y FALCÓN, A. (2017): Tecnologías apropiadas para el acceso sostenible al agua en el medio rural marginado. Morelos (México): Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA) URL [Visita: 01.08.2018] PDF

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