Propuesta de mejoramiento tecnológico de techos verdes para el clima tropical andino

Palabras clave: techos verdes, hidrología urbana, máquina de soporte vectorial, sistemas urbanos de drenaje sostenible, simulación, diseño

Resumen

La gestión de riesgos por el aumento de la escorrentía superficial en zonas urbanas requiere intervención desde múltiples enfoques, ambientales, sanitarios, sociales y económicas. La infraestructura verde aporta soluciones de creciente interés por sus beneficios ambientales y potencial aprovechamiento económico. Este artículo propone un mejoramiento tecnológico para la adaptación de los techos verdes al clima tropical andino, en términos de su comportamiento hidrológico, para lo cual se desarrolló un montaje experimental con seis módulos de techos verdes extensivos y un módulo testigo (solo cubierta). El montaje experimental permitió la obtención de datos de 21 eventos de precipitación, modificando la configuración de dos factores experimentales, tipo de planta con seis variaciones y altura de sustrato con tres variaciones y tres eventos más para verificar el efecto de la variación de la pendiente de la cubierta, como tercer factor. Los datos obtenidos se procesaron para el cálculo de las variables hidrológicas de interés (precipitación, escorrentía, duración del evento, tiempo anterior seco), que expresan las características del evento y los indicadores del comportamiento hidrológico (coeficientes de escorrentía basado en volumen Cv y en el caudal pico Cp y tiempo de retraso K) y su análisis estadístico permitió identificar cuáles factores experimentales tienen o no influencia significativa en dichos indicadores. Finalmente, se desarrollaron herramientas para la simulación de variables e indicadores hidrológicos a partir de series de precipitación externas y su implementación en una herramienta de diseño que seleccione las configuraciones de techos verdes que presenten el mejor comportamiento hidrológico.

Biografía del autor/a

Alejandro Gómez Cubillos, Pontificia Universidad Javeriana

Ingeniero Ambiental y Sanitario, candidato a magíster en Hidrosistemas, Pontificia Universidad Javeriana, Bogotá, Colombia. Correo electrónico: gomez-alejandro@javeriana.edu.co. ORCID: http://orcid.org/0000-0001-8285-009X

Sandra Galarza-Molina, Pontificia Universidad Javeriana

Ingeniera Civil, magíster en Hidrosistemas y estudiante de Doctorado, Pontificia Universidad Javeriana, Bogotá, Colombia. Correo electrónico: sgalarza@javeriana.edu.co. ORCID: http://orcid.org/0000-0002-0002-1915

Andrés Torres, Pontificia Universidad Javeriana

Ingeniero Civil y especialista en Sistemas Gerenciales de Ingeniería, Pontificia Universidad Javeriana; magíster en Ingeniería Civil y doctor en Hidrología Urbana, Institut National des Sciences Appliquées de Lyon, INSA-Lyon, Francia. Profesor titular, Pontificia Universidad Javeriana, Bogotá, Colombia. Correo electrónico: andres.torres@
javeriana.edu.co. ORCID: http://orcid.org/0000-0001-8693-8611

Descargas

La descarga de datos todavía no está disponible.

Biografía del autor/a

Alejandro Gómez Cubillos, Pontificia Universidad Javeriana

Ingeniero Ambiental y Sanitario, candidato a magíster en Hidrosistemas, Pontificia Universidad Javeriana, Bogotá, Colombia. Correo electrónico: gomez-alejandro@javeriana.edu.co. ORCID: http://orcid.org/0000-0001-8285-009X

Sandra Galarza-Molina, Pontificia Universidad Javeriana

Ingeniera Civil, magíster en Hidrosistemas y estudiante de Doctorado, Pontificia Universidad Javeriana, Bogotá, Colombia. Correo electrónico: sgalarza@javeriana.edu.co. ORCID: http://orcid.org/0000-0002-0002-1915

Andrés Torres, Pontificia Universidad Javeriana

Ingeniero Civil y especialista en Sistemas Gerenciales de Ingeniería, Pontificia Universidad Javeriana; magíster en Ingeniería Civil y doctor en Hidrología Urbana, Institut National des Sciences Appliquées de Lyon, INSA-Lyon, Francia. Profesor titular, Pontificia Universidad Javeriana, Bogotá, Colombia. Correo electrónico: andres.torres@
javeriana.edu.co. ORCID: http://orcid.org/0000-0001-8693-8611

Referencias Bibliográficas

Secretaría Distrital de Ambiente. Sistemas Urbanos de Drenaje Sostenible SUDS para el Plan de Ordenamiento Zonal Norte POZN. Bogotá: Secretaría Distrital de Ambiente, 2011.

J. Rodríguez Bayón, D. Castro Fresno, J. Rodríguez Hernández y F. Ballester Muñoz, “Sistemas urbanos de drenaje sostenible (SUDS),” Interciencia. Revista de ciencia y tecnología de América, vol. 30, no. 5, pp. 255-260, 2005.

T. D. Fletcher, W. Shuster, W. F. Hunt, R. Ashley et al. “SUDS, LID, BMPs, WSUD and more – The evolution and application of terminology surrounding urban drainage,” Urban Water Journal, vol. 12, no. 7, pp. 525-542, 2014.

Q. Zhang, L. Miao, X. Wang, D. Liu et al., “The capacity of greening roof to reduce stormwater runoff and pollution,” Landscape and Urban Planning, vol. 144, pp. 142-150, 2015. DOI: https://doi.org/10.1016/j.landurbplan.2015.08.017

W. C. Li y K. K. A. Yeung, “A comprehensive study of green roof performance from environmental perspective,” International Journal of Sustainable Built Environment, vol. 3, no. 1, pp. 127-134, 2014. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijsbe.2014.05.001

S. Galarza-Molina, A. Torres, P. Rengifo, A. Puentes et al., “The benefits of an eco-productive green roof in Bogota, Colombi,” Indoor and Built Environment, 2016. DOI: https://doi.org/10.1177/1420326X16665896

K. Vijayaraghavan, “Green roofs: A critical review on the role of components, benefits, limitations and trends,” Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 57, pp. 740-752, 2016. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.12.119

M. Razzaghmanesh, S. Beecham y C. J. Brien, “Developing resilient green roofs in a dry climate,” Science of The Total Environment, vol. 490, pp. 579-589, 2014. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2014.05.040

Y. Li y R. W. Babcock, “Green roof hydrologic performance and modeling: a review,” Water Science & Technology, vol. 69, no. 4, pp. 727-738, 2014. DOI: https://doi.org/10.2166/wst.2013.770

E. Vanuytrecht, C. Van Mechelen, K. Van Meerbeek, P. Willems et al., “Runoff and vegetation stress of green roofs under different climate change scenarios,” Landscape and Urban Planning, vol. 122, pp. 68-77, 2014. DOI: https://doi.org/10.1016/j.landurbplan.2013.11.001

J. Yang y Z.-H. Wang, “Physical Parameterization and Sensitivity of Urban Hydrological Models: Application to Green Roof Systems,” Building and Environment, vol. 75, pp. 250-273, 2014. DOI: https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2014.02.006

C. Lamera, G. Becciu, M, C. Rulli y R. Rosso, “Green roofs effects on the urban water cycle components,” Procedia Engineering, vol. 70, pp. 988-997, 2014. DOI: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2014.02.110

C. Berretta, S. Poë y V. Stovin, “Moisture content behaviour in extensive green roofs during dry periods: The influence of vegetation and substrate characteristics,” Journal of Hydrology, vol. 511, pp. 374-386, 2014. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2014.01.036

IDEAM, El medio ambiente en Colombia, (2nd ed.), Cap. 3: La atmósfera, el tiempo y el clima. Bogotá: IDEAM, 2001.

Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales [Ideam], “Atlas Climatológico de Colombia,” Ideam, 2017. [En línea]. Disponible en: http://atlas.ideam.gov.co/visorAtlasClimatologico.html

A. Puentes Suavita, “Techos verdes utilizados como elementos de regulación de la escorrentía en Bogotá,” Tesis de Maestría, Facultad de Ingeniería, Pontificia Universidad Javeriana, Bogotá, 2014.

A. E. Torres-Abello, “Metodología para la Estimación de Incertidumbres Asociadas a Concentraciones de Sólidos Suspendidos Totales Mediante Métodos de Generación Aleatoria,” TecnoLógicas, no. 26, pp. 181-200, 2011. DOI: https://doi.org/10.22430/22565337.64

W. S. Cleveland, “Robust locally weighted regression and smoothing scatterplots,” Journal of the American Statistical Association, vol. 74, no. 368, pp. 829-836, 1979.

M. C. Mariani y K. Basu, “Local regression type methods applied to the study of geophysics and high frequency financial data,” Physica A: Statistical Mechanics and Its Applications, vol. 410, pp. 609-622, 2014. DOI: https://doi.org/10.1016/j.physa.2014.05.070

L. Plazas-Nossa, “Forecasting of UVVIS spectrometry time series for online water quality monitoring in operating urban sewer systems,” Tesis Doctoral, Facultad de Ingeniería, Pontificia Universidad Javeriana, Bogotá, 2016.

N. S. Raghavendra y P. C. Deka, “Support vector machine applications in the field of hydrology: A review,” Applied Soft Computing, vol. 19, pp. 372-386, 2014. dOI: https://doi.org/10.1016/j.asoc.2014.02.002

F. Granata, R. Gargano y G. de Marinis, “Support Vector Regression for Rainfall-Runoff Modeling in Urban Drainage: A Comparison with the EPA’s Storm Water Management Model,” Water, vol. 8, no. 3, pp. 69, 2016. DOI: https://doi.org/10.3390/w8030069

R Core Team. (2016). R: A language and environment for statistical computing. En URL https://www.r-project.org/.

E. L. Villarreal y L. Bengtsson, “Response of a Sedum green-roof to individual rain events,” Ecological Engineering, vol. 25, no. 1, pp. 1-7, 2005. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2004.11.008

Cómo citar
Gómez Cubillos, A., Galarza-Molina, S., & Torres, A. (2017). Propuesta de mejoramiento tecnológico de techos verdes para el clima tropical andino. Ciencia E Ingeniería Neogranadina, 28(1), 73-99. https://doi.org/10.18359/rcin.2672
Publicado
2017-05-03
Sección
Artículos

Más sobre este tema

Artículos más leídos del mismo autor/a