Publicado en: Esprint Investigación

Fecha de Publicación: 2025-05-19

Volumen: 4

Número: 1

Año: 2025

DOI URL: https://doi.org/10.61347/ei.v4i1.124

Autores:

• María Gabriela Soria Pugo. https://orcid.org/0000-0001-9045-0870
• Willian Patricio Sarango Jumbo. https://orcid.org/0009-0000-5792-0367
• Verónica Valeria Yépez Martínez . https://orcid.org/0000-0003-2790-7211
• Doris Alexandra Andrade Sandoval. https://orcid.org/0009-0008-3654-8285

Palabras clave: Almacenamiento; aprovechamiento; flujo; precipitación; techo verde

Resumen

La recolección de agua pluvial resulta fundamental para optimizar el uso de este recurso, reducir inundaciones y promover prácticas sustentables, especialmente en regiones con alta precipitación como Ecuador. Los techos verdes permiten una retención de la precipitación en mayor tiempo, es decir, evitan inundaciones en los sistemas de recolección, el volumen recolectado es aproximadamente igual en mayor tiempo. El objetivo del estudio fue diseñar y evaluar un sistema ecológico de captación, almacenamiento y distribución de agua pluvial mediante techos verdes, para su uso en inodoros y emergencias contra incendios en edificaciones urbanas. La metodología incluyó un análisis hidrológico basado en datos meteorológicos y curvas IDF, selección de vegetación adecuada, diseño de capas del techo verde y dimensionamiento de sistemas de conducción conforme a normativas, garantizando la eficiencia hidráulica y la calidad del agua. Los principales resultados demostraron que el sistema propuesto puede retener y regular eficazmente la escorrentía durante eventos de precipitación, prolongando el tiempo de concentración y evitando sobrecargas en las redes de captación. La capacidad de almacenamiento, dimensionada en 0,089 m³, permite cubrir necesidades de uso en inodoros y emergencias contra incendios, disminuyendo aproximadamente un 62.5 % el consumo de agua potable. Además, se diseñó un sistema hidráulico que asegura la correcta conducción del agua, manteniendo velocidades y presiones recomendadas, lo que garantiza la durabilidad y eficiencia del sistema. Este enfoque contribuye significativamente a la gestión sostenible del recurso hídrico, promoviendo beneficios adicionales como la regulación térmica, la mejora de la calidad del aire y la reducción del impacto ambiental.

Abstract

Rainwater harvesting is essential for optimizing the use of an abundant resource, reducing flooding, and promoting sustainable practices, especially in regions with high precipitation such as Ecuador. Green roofs allow for extended retention of rainfall, meaning they prevent overloading of collection systems by spreading out runoff over a longer period—while the total volume collected remains approximately the same. The objective of this study was to design and evaluate an ecological system for the collection, storage, and distribution of rainwater using green roofs, intended for use in toilet flushing and fire emergency response in urban buildings. The methodology included a hydrological analysis based on meteorological data and IDF curves, selection of appropriate vegetation, design of green roof layers, and sizing of conveyance systems in accordance with regulations, ensuring hydraulic efficiency and water quality. The main results demonstrated that the proposed system can effectively retain and regulate runoff during rainfall events, prolonging the concentration time and preventing overloads in collection networks. The storage capacity, sized at 0.089 m³, meets the water demands for toilet use and fire emergencies, reducing potable water consumption by approximately 62.5%. Additionally, a hydraulic system was designed to ensure proper water conveyance, maintaining recommended flow velocities and pressures, which guarantees the durability and efficiency of the system. This approach significantly contributes to the sustainable management of water resources, while also offering additional benefits such as thermal regulation, improved air quality, and reduced environmental impact.