UNIVER SID AD D E C O LIMA
Facultad de Arquitectura
Que para obtener el grado de:
MAES TRÍA EN CIENCIAS :
Área Arquitectura
Presenta:
Angélica Muñoz Martín
Asesor principal:
Dr. Diego Alfonso S ámano Tirado
Asesor externo:
Mtro. En Arq. Oscar Jaime Romo Ruiz
Sinodales:
M.D.B. Adolfo Góme z Amador
Mtro. en Arq. Francisco Cárdenas Munguía
Dr. Leandro S andoval Álvarez
“JUS TIFICACIÓN
BIOCLIMÁTICA
para la
Propuesta de una
Planta de
Tratamiento de
Aguas -Residuales
en el Centro
Escolar Atoyac”
a:
Dios,
Mis padres y hermanos,
Maestros y amigos,
Familiares………...
Y en especial a mis
Asesores y S inodales.
Esta tesis quiero dedicarla
muy especialmente a mi abuelita
que en estos días ya acompaña al
Señor, como agradecimiento
por toda su fortaleza ante la
vida…………
(¡Ah!, y a mi Pato también)
“A sustainable city
is a city where achievements
in social, economic, and physical
development are made to last”.
“Una ciudad sustentable,
es aquella cuyos logros
en el desarrollo social,
económico y físico están
Índice
O
Objetivo
1 Objetivos
I Introducción
1 Introducción
G Generalidades
1 Bioclimática
2-3 Agua
P
Planteamiento del problema
1 Problema 2-3 Elementos que apoyan la justificación
4-6 Consumo de agua potable en el CEA 7 Descripción del plantel
8-11 Clima
A
Antecedentes
1-3 Antecedentes
E
Experimento
1-4 Experimento
R
Resultados
1-6 Resultados
D
Discusión de resultados
1 Discusión de Resultados
C
Conclusiones
1 Conclusiones
RE Recomendaciones
1 RecomendacionesB
Bibliografía.
Objetivos
•
Realizar un estudio experimental de la influencia sobre el confort de los
diferentes materiales de cubrepisos (concreto pulido,
adocreto
,
concreto
con piedra
y pasto natural) existentes en el Centro Escolar Atoyac.
•
Justificar la conservación del pasto en la cancha, como un elemento
de calidad de vida
•
Comparar los resultados mencionados para decidir
sobre el cubrepiso óptimo para la cancha de futbol planteada
como problema.
•
Destacar el uso, aprovechamiento y conservación del agua
en el mantenimiento de la cancha de fútbol.
Objetivos
Introducción
En el Centro Escolar Atoyac, existe una problemática real acerca de la conservación de un área verde, que conforma la cancha de fútbol soccer. Para resolverla se han hecho varias sugerencias, como la construcción de una planta de tratamiento de aguas residuales sanitarias para abastecer el agua necesaria para el riego de tres canchas de fútbol rápido con cubrepisos de concreto. La mayoría de los directivos apoyan la primera opción, dicen encontrarse más “CÓMODOS” en un área verde que en una de concreto. En este documento se valorarán diferentes tipos de cubrepisos pétreos como: concreto pulido,
adocreto y concreto con piedra, en una comparativa con el pasto natural para definir el mejor material observando las ventajas y desventajas de la comodidad del usuario, al utilizarlas. Esto se realizo por medio de un experimento sustentado con medidas de temperatura del aire sobre los cubrepisos mencionados, que fueron evaluados con métodos matemáticos. También se habla en general de las “islas de calor” y del agua
Para realizar lo mencionado anteriormente, el estudio se dividió en los capítulos que se resumen a continuación.
• Objetivos . Son las metas finales del trabajo, hasta donde se desea llegar.
• Generalidades . Se mencionan los conceptos que contiene el documento, sobre los diferentes temas a tratar durante el mismo.
• Planteamiento del problema. Se expone el tema, las justificaciones que valoran su estudio, ubicación, entorno, lugar, clima, etc.
• Antec edentes . Contiene los estudios semejantes al desarrollado en el documento, realizados anteriormente.
• Experimento. Menciona cada uno de los pasos que se siguieron para realizar las mediciones que avalan el estudio, su como cuando y porqué.
• Resultados. Después de haberse realizado las mediciones, se hicieron los cálculos necesarios para obtener los datos y llegar a las conclusiones.
• Discus ió n de resultado s. Se exponen las discusiones sobre los resultados. • Conclusio nes . Se habla sobre si, se llegó o no a los objetivos planteados.
• Recomendac iones. De acuerdo con todo lo mencionado, se plantean una serie de propuestas que ayudarían a los usuarios del lugar a optimizar el uso del mismo.
Lo anterior es con el fin de aplicar los conocimientos adquiridos durante la maestría.
Introducción
¿QUÉ CONTIENE EL DOCUMENTO?
RES UMEN DEL CONTENIDO
El documento contiene los siguientes capítulos:
I1
Objetivos
Generalidades
Planteamiento del Problema
Antecedentes
Experimento
Resultados
Discusión de resultados
Conclusiones
G
en
er
a
lid
a
d
es
Generalidades
En este capítulo se expondrán conceptos que serán utilizados a lo largo de esta tesis. Estos se explican para facilitar la comprensión del presente trabajo. Los conceptos se encuentran conformados en dos apartados que definen los temas de la tesis.
BIOCLIMÁTICA
Bioclimática. “Es una ciencia aplicada, que se vale del desarrollo de tecnologías para lograr el bienestar de tecnologías para lograr el bienestar climático dentro de los espacios climático dentro de los espacios arquitectónicos”, (Conferencia sobre ARQUITECTURA S US TENTABLE
expuesta por la Arq. Lourdes Ruiz, de la Agencia de Medio Ambiente de Cuba, en 1 9 9 5 en la U. de C.)
Comodidad térmica (co nfort o bienestar térmico). “Es la temperatura en la que los humanos se encuentran en un estado agradable, y donde sus funciones básicas se realizan más cómodamente”.
(Apuntes del módulo de “Fisiología Térmica” de la maestría en Diseño Bioclimático. 1 9 9 6 )
Termo preferendum. “Es la temperatura a la que el humano se encuentra en el estado térmico idóneo” (Apuntes del módulo de ‘Tisiología Térmica” de la maestría en Diseño Bioclimático, 1 9 9 6 )
Isla de Calor. “Es una característica del clima de las ciudades claramente visible en un mapa nocturno de las temperaturas de una zona urbana. Varios factores influyen en este fenómeno. En la ciudad el concreto, la piedra, el ladrillo y asfaltado que remplazan el suelo natural en las ciudades. Estos materiales absorben en mayor cantidad que las plantase terreno natural, el agua que hace crecer la floresta, campiñas y cuerpos de agua. A lo largo del día los pavimentos, paredes y techos, absorben y acumulan el calor producido por la radiación solar y aunque las plantas y el agua también lo hacen, mucha de esa energía se despide en la evaporación y transpiración provocando que exista una menor ganancia. Las actividades de la ciudad también son un recurso para la ganancia de calor, mucho de este es resultado de la combustión de los motores de transporte, actividades de manufactura, calefacción de edificios y generación de electricidad, de forma contraria a las zonas rurales”
(WHINS TON, Anne. The granite garden: Urban nature and human design”. Basic Books, 1 9 8 7 . Capítulo del aire)
Generalidades
BIOCLIMÁTICA
Isotermas del cuerpo humano
a la izquierda en clima frío y a la derecha en templado
AGUA
Agua. “Liquido incoloro, inodoro o insípido. Posee una gran capacidad de disolución y disociación.
Su densidad aumenta al incrementar su temperatura. Tiene una gran capacidad calorífica y una gran importancia por ser el medio en el que se llevan a cabo gran cantidad de procesos químicos, además los relacionados con la vida vegetal y animal. Es un compuesto exotérmico por lo que necesita grandes cantidades de energía para descomponerse. Cubre tres cuartas partes de la superficie de la tierra: además en los animales y vegetales puede contenerse en grandes cantidades, en el primer caso del 70% y en el segundo del 90%. Se puede encontrar en sus tres estados: líquido, gaseoso y sólido”.
(Diccionario de química, EDIPLES A.1 9 7 6 .Pág. 2 2 1
Ciclo del agua. “Para que el agua sea ingerida por los seres vivos y estos realicen sus actividades básicas, debe encontrarse en estado líquido. Sufre a través de su movimiento por la tierra diversos cambios de estado, que le permiten su purificación. Al ciclo que forman estos cambios se le conoce como ciclo hidrológico o del agua y consta de los siguientes pasos:
El agua en estado líquido en su mayor parte contenida en ríos, lagos y mares, aunque también se se encuentra en estado sólido en las altas montañas o polos, se EVAPORA. Esta ya en forma de vapor se acumula en montículos que conocemos como nubes, estas son transportadas por los vientos hacia diferentes direcciones hasta que en algún lugar, donde las condiciones atmosféricas sean convenientes, comienza la CONDENSACIÓN del agua ya sea en forma de lluvia, granizo o nieve, es decir, en sus es decir, en sus estados sólido o líquido. Este ciclo se puede apreciar de mejor forma en el gráfico que a la derecha”. (TURK/WITTES : “Tratado de Ecología”. Interamericana. 1 9 8 1 . Pág. 4 1 1
Contaminació n del agua. “El agua es quizá el recurso natural mas importante del mundo, ya que sin el no podría existir la vida. Esta no tiene un sustituto en muchas aplicaciones. El agua tiene un papel vital en el desarrollo de las comunidades sin embargo los desechos líquidos y sólidos de una comunidad tienen un potencial considerable para contaminar el ambiente.
En las civilizaciones primitivas, el remedio para el problema de la contaminación era simplemente trasladar la comunidad a otro lugar: en las civilizaciones mas avanzadas tal mudanza es impracticable y se deben tomar medidas para proteger y aumentar el abastecimiento de agua y para eliminar satisfactoriamente los materiales de desecho”.
La CONTAMINACIÓN DEL AGUA, es la adición de elementos ajenos a la condición natural del agua. A las aguas contaminadas se les conoce como aguas residuales.
(TEBBUTT. “Fundamentos de control de la calidad del agua”. Limusa. 1 9 9 0 . Capítulo 1 )
Generalidades
AGUA
CICLO DEL AGUA.
CONTAMINACIÓN DEL AGUA
ríos doméstico ‘RESIDUAL’ manto friático industrial urbana
presas pecuario industrial lagos agrícola agrícola
(Les gráfic os fueron proporc ionados po r Energía y Ec ología S A de CV)
G2
FUENTE US O AGUA TRATAMIENTO
REUS O CUERPO
Clasificación de los métodos de aguas res iduales .”Después de establecer los objetivos del tratamiento para un proyecto en particular y de que se han revisado las legislaciones federales y estatales al respecto, el grado de tratamiento puede determinarse comparando las características de las aguas residuales de entrada contra las características que se requieren del agua residual de salida. Numerosos tratamientos y depósitos o alternativas de reutilización deberán ser desarrollados y evaluados, para seleccionar la mejor alternativa. En este punto será muy útil revisar la clasificación de los métodos utilizados para el tratamiento el tratamiento de aguas residuales y considerar la aplicación de esos métodos en los objetivos previamente establecidos para el tratamiento. Los contaminantes en las aguas residuales son removidos por medios
físicos, químicos y biológicos. Los métodos individuales son normalmente clasificados como operaciones de unidades físicas, procesos de unidades químicas y procesos de unidades biológicas. Aunque estas operaciones y procesos ocurren en una variedad de combinaciones en los sistemas de tratamiento, resulta ventajoso estudiar sus bases científicas por separado debido a que los principios involucrados no cambian.
OPERACIONES DE UNIDADES FÍS ICAS. Los métodos de tratamiento en los que predomina la aplicación de fuerzas físicas, son conocidos como operaciones de unidades físicas. Debido a que la mayoría de estos métodos involucran la observación que el hombre hace de la naturaleza, estos se utilizaron fueron los primeros utilizados para el tratamiento de aguas residuales. Monitoreo, mezclado, floculación, sedimentación flotación, filtración y transferencia de gases, son las típicas operaciones de unidades.
PROCES O DE UNIDADES QUÍMICAS. Los métodos de tratamiento en los cuales la remoción o conversión de contaminantes, es llevada a cabo a través de la adición de químicos o a través de reacciones químicas son conocidos como procesos de unidades químicas. Precipitación, absorción y desinfección, son los ejemplos más comunes utilizados en tratamiento de aguas residuales. En la precipitación química, el trata- miento se lleva a cabo produciendo un precipitado químico que se sedimentará. En la mayoría de los casos, el precipitado sedimentado contendrá tanto los constituyentes que habrá reaccionado con los químicos que fueron separados del agua residual como los sedimentos del precipitado. La absorción involucra la remoción de componentes específicos del agua residual en superficies sólidas utilizando la tracción entre los cuerpos.
PROCES OS DE UNIDADES BIOLÓGICAS. Los métodos de tratamiento en los cuales la remoción de es llevada a cabo a través de actividad biológica, se conocen como procesos de unidades biológicas. El tratamiento biológico, se usa principalmente para remover sustancias orgánicas biodegradables (coloidales o disueltas) del agua residual. Básicamente, estas sustancias son convertidas a gases que pueden escapar a la atmósfera y pequeñas partículas biológicas que pueden removerse por sedimentación. El tratamiento biológico se utiliza también para remover nutrientes (nitrógeno y fósforo), de las aguas residuales. Con adecuado control ambiental, el agua residual puede ser tratada biológicamente en la mayoría de los casos. En consecuencia, los ingenieros deben proporcionar el ambiente propicio para que el tratamiento funcione efectivamente”.
(METCALF AND EDDY, INC. “Wastewater Engineering”. McGraw Hill. Tercera Edición. Pág. 1 2 5 -1 2 6 )
Generalidades
AGUA
(Los gráfic os fueron proporc ionados po r Energía y Ec ología S A de CV
G3
AGUA RES IDUAL MATERIAL BIODEGRADABLE Tratamiento Biológico anaerobio aerobio MATERIAL INORGÁNICO O NO BIODEGRADABLE Tratamiento Fisicoquímico Coagulación y s edimentació nFiltración
des orción
carbón activado
Problema
El Centro Escolar Atoyac, posee una cancha de fútbol soccer de pasto natural, la cual se utiliza como área de práctica de dicho deporte y lugar de recreación. Para los directivos del Centro ha surgido la complicación de cómo mantener esta área, por el alto consumo de agua potable que representa su riego, (aproximadamente el 80%del abastecimiento total del plantel).
Lo que dio como resultado varias sugerencias entre las que resaltaron dos, la primera consiste en remplazar la cancha actual por tres de fútbol rápido pavimentadas con algún material pétreo. La segunda propone una planta de tratamiento de aguas res iduales, para reciclar el agua utilizada en los sanitarios y regar con esta el área verde. Los directivos se inclinan por la primera opción.
Considerando los aspectos ya mencionados, se decidió justificar la conservación de la cancha por cuestiones de comodidad térmica, es decir por calidad de vida.
El planteamiento del problema es la justificac ión de la comodidad térmic a para la co nservació n del área verde y como probable so lución el utilizar una planta de tratamiento de aguas residuales.
FOTOGRAFÍA P1 . Canc ha de fútbol de pasto natural (A) y cancha de bas quetbol con cubrepis os de concreto pulido (B).
Planteamiento
PRO BLEMA
Sus directivos exponen el siguiente problema: “Tenemos una cancha de fútbol de pasto natural, la única en la zona escolar, pero su mantenimiento consume la mayor parte del abastecimiento de agua potable al predio”
• Tres canchas de fútbol rápido con concreto • Otro material de piso de menor mantenimiento • Colocar pasto sintético
• Reciclar el agua con un tratamiento básico
“Hay varios motivos por los que nos
gustaría conservar la cancha de fútbol en
el estado actual
• Es la única de este tipo dentro de la zona escolar • Los niños juegan muy agosto dentro de ella • Es área de recreación en eventos especiales • Es agradable caminar, jugar o correr en el pasto. etc.
P1
CENTRO ES COLAR ATOYAC
Elementos que apoyan la justificación
A continuación se definen algunos conceptos que apoyan el empleo de pasto como cubrepiso en una ciudad.
IS LAS DE CALOR
Desde los primeros tiempos el hombre ha procurado que el medio que lo rodea ofrezca las comodidades básicas para vivir. El avance de la tecnología y la aglomeración en grandes ciudades han tenido efectos sobre el clima. El calentamiento en zonas urbanas es el producto de la acumulación de calor en las construcciones y pavimentos, provocado por los consumidores de energéticos como los automóviles, aparatos eléctricos, climas y ventiladores, iluminación artificial, maquinaria, industrias, etc. Por otro lado, el contenido de polvos en el aire, permite una menor infiltración de la luz solar y los vientos disminuyen su velocidad. Esto en conjunto provocan zonas de calentamiento que conocemos como islas de calor.
En este caso sustituir el pasto por un material pétreo en un área de esas dimensiones, que abarca una tercera parte del predio total, provocaría una acumulación energética dando como resultado el fenómeno de “isla de calor dentro del m icroclim a form ado por el plantel”.
Para ejemplificar lo que se dijo anteriormente, se sugiere observar el GRÁFICO P1
En la ciudad de Londres, donde el
efecto de isla de calor se observa claramente al centro, la mancha urbana se encuentra a 111 ºF y conforme se va alejando hacia las orillas, la temperatura va disminuyendo hasta que en la última curva la temperatura es de 44 ºF, que son 67 grados en
aproximadamente 20 kilómetros.
GRÁFICO P1 .Comportamiento de Is la de Calor en la Ciudad de Londres
Planteamiento
ELEMENTOS QUE APOYAN
LA JUS TIFICACIÓ N
(Mas de Calor)
Obsérvese el comportamiento de una “Isla de calor”, en este caso.
la ciudad de Londres.
Como el c alentamiento se c oncentra en el centro, donde la zona urbanizada es más condensada, a medida de que va acercándose a la
orilla de la mancha urbana, la temperatura va disminuyendo.
(WHINSTON, Anne. “The granite garden: Urban nature and human design”. Basic Books. 1 9 8 7 . Capítulo del aire
AGUA
El costo de las aguas tratadas es más elevado que el del agua potable en la Ciudad de México, por el subsidio que permite que sea un beneficio para todos los pobladores de la zona metropolitana. Sin embargo para darle sustentabilidad al proyecto, el hacer un reuso del agua implica conservar la fuente de abasteci- miento y darle el máximo aprovechamiento posible, esto se vuelve una necesidad ya que la ciudad cada día se observa más desprovista del líquido tan necesario para la vida, además que 10 está suprimiendo en otras localidades. Hay que considerar que si se reusa el agua que ya se ha consumido de la toma principal, se tiene que abastecer de una menor cantidad de agua potable y así se utiliza la misma agua tratada para riego.
Otro hecho que puede ayudara satisfacer el abastecimiento del agua es la acumulación provocada por las precipitaciones pluviales.
Lo anterior se ejemplifica en el GRÁFICO P2, donde se observan las cantidades de consumo de agua precipitaciones y evaporaciones, lugares de explotación del recurso, etc. Lo que se explica en el recuadro a la derecha.
GRÁFICO P2 . Aprovechamiento hidráulico anual en la s ubregió n del Valle de México.
Planteamiento
JUS TIFICACIÓN
(Agua)
S ubregión del Valle do México
Obsérvese:
• El consumo de agua en el sector agropecuario en su mayoría es aportado por las importaciones del Cutzamala y de escurrimientos (A), pero el consumo urbano (B) que es 10 veces mayor al anterior, se abastece por la sobreexplotación del agua y la recarga.
• En cuanto al reuso del agua en los diferentes sectores, (C) los porcentajes son:
AGROPECUARIO: 62.48% URBANO: 5.47%
INDUSTRIAL: 33.80%
Esto es importante a considerar ya que se esta mostrando que en la zona urbana no hay conciencia acerca de la posibilidad del REUSO (D) del agua en lugares como parques, áreas verdes, jardines, fuentes y lavado de calles.
• En el cuadro inferior del lado derecho (E) se observa el porcentaje de agua importada. la que se devuelve ya como agua residual a su lugar de origen y la que se reusa. Esto es de considerar acción al problema que se le está provocando a la entidad que abastece de agua.
(Información proporcionada por “Desarrollo y Sistemas, S. A.)
Consumo de agua potable en el CEA
Para calcular el consumo aproximado de agua potable utilizada en los sanitarios del Centro Escolar Atoyac se debe considerar la relación entre la cantidad de usuarios, el mueble que utiliza, las veces que lo hace y el consumo de agua que representa cada descarga. Para esto se realizó una serie de cálculos que a continuación se presentan.
1 . AMUEBLADO
El plantel cuenta con tres sanitarios, los cuales poseen los muebles que se presentan enlistados en la TABLA P1 y los cuales se representan en las plantas arquitectónicas de los sanitarios que comprenden el GRÁFICO P3, siendo de las características que se observan el las FOTOGRAFÍAS P2.
3 tarjas 8 bebederos 19 lavabos 23 inodoros 12 mingitorios 2 regaderas
TABLA P1 .
Cantidad de
muebles
contenidos en
los sanitarios .
Tarjas, bebederos y lavabos Inodoro puertas de los inodoros
FOTOGRAFÍAS P2 . Tipo de muebles de los sanitarios .
GRÁFICO P3 . Plantas arquitectónicas de los sanitarios del CEA
Planteamiento
CO NS UMO DE AGUA PO TABLE
EN EL CEA
(Amueblado)
El Centro Escolar Atoyac cuanta con tres sanitarios en donde se encuentran
3 tarjas 8 bebederos 19 lavabas 23 inodoros 12 mingitorios 2 regaderas
(Información aportada por los directivos del Centro Escolar Atoyac y del sitio)
[image:18.842.56.590.236.525.2]2 . CONS UMO DE AGUA POTABLE EN CADA MUEBLE
Ya cuantificados los muebles, se hizo una encuesta de la cantidad de veces que los alumnos utilizan cada uno de estos y se obtuvieron los consumos de agua para los mismos de acuerdo al Reglamento de Construcción del D.F. o en su defecto, de los fabricantes del amueblado. La información obtenida se colocó en la TABLA P2, donde se pueden observar los litros de agua consumida y las veces que usa el alumno cada mueble, de acuerdo a una encuesta realizada con los estudiantes.
MUEBLE LITROS DE AGUA CONS UMIDA US OS AL DIA POR ALUMNO
Inodoro 10 10
Lavabo 3 3
Mingitorio 5 3
Tarja 2 6
Bebedero 3 3
TABLA P2 . Cons umo de agua po table en cada mueble y veces al día que se utiliza
3 . CONS UMO DE AGUA POTABLE EN LOS S ANITARIOS
Se procede al cálculo del consumo del agua de acuerdo a las veces que se utilizan los muebles por día y considerando que el CEA cuenta con 800 alumnos y también haciendo el recuento de los días hábiles en los que los alumnos o los usuarios de los sanitarios asisten al plantel.
MUEBLE VECES DE
US O POR DÍA
LITROS UTILIZADOS
CANTIDAD DE US UARIOS
DÍAS POR MES
S UBTOTAL
Inodoro 2 6 800 20 192.000.00
Lavabo 5 3 800 20 240.000.00
Mingitorio 3 3 800 20 144,000.00
Tarja 10 10 1 26 2.600.00
Bebedero 3 3 400 20 72.000.00
Lo que da un consumo aproximado de 650,600 1/mes (65 m3/mes y 130 m3/bimestre)
TABLA P3 . Cons umo de agua po table en los s anitarios del CEA por mes y bimestres.
4 . AGUA PLUVIAL
Otro factor que puede ayudar al mantenimiento de las áreas verdes es la precipitación pluvial, la cual puede ser sumada a el agua tratada y de esa manera, abastecer el agua para riego. Para este cálculo se realizó la TABLA P4 en la cual se observan los meses del año. La cantidad de precipitación pluvial según el Observatorio, el área capaz de captar agua y el agua que se acumulada, por último se suma en cifras bimestrales para enseguida utilizaría
Planteamiento
CONS UMO DE AGUA POTABLE
EN EL CEA
(Agua a tratar)
El consumo promedio al bimestre de agua potable en el Centro Escolar Atoyac es de
130 m3.
(Datos aportados por los directivos del centro Escolar, así como un recuento en sitio y el “Reglamento de Construcción del D.F.”)
[image:19.842.48.550.146.224.2] [image:19.842.62.532.323.415.2]MES Cantidad
al año (m) Área m2 S UBTOTAL m3 Bimestral Consumo
ENERO 0.01 4,000.00 44.00
FEBRERO 0.00 4.000.00 17.20 61.20 MARZO 0.01 4,000.00 40.40
ABRIL 0.03 4,000.00 103.60 144.00 MAYO 0.06 4.000.00 224.00
JUNIO 0.13 4,000.00 539.20 763.20 JULIO 0.18 4.000.00 700.40
AGOSTO 0.17 4.000.00 676.80 1,377.20 SEPTIEMBRE 0.14 4.000.00 579.20
OCTUBRE 0.07 4.000.00 267.60 846.80 NOVIEMBRE 0.01 4.000.00 48.40
DICIEMBRE 0.01 4.000.00 24.00 72.40
TABLA P4 . Cálc ulo del agua de participació n pluvial de pos ible captació n.
5 . AGUA UTILIZABLE PARA RIEGO
[image:20.842.50.475.58.217.2]De acuerdo con los datos obtenidos anteriormente, se hace el cálculo de cuanta agua se puede abastecer. Para esto se tomo en cuenta la cantidad de agua que se consume en el plantel, de acuerdo a los recibos de agua de Julio de 1997 a Junio de 1998, proporcionados por los directivos. El riego se calculó sobre el 80% del consumo total de agua de acuerdo con la información dada con anterioridad, el agua a tratar es la que se utiliza en los sanitarios y puede ser reciclada, el agua pluvial, calculada anteriormente en la TABLA P4 y por último se calcula la diferencia entre el agua necesaria para consumo menos el agua a tratar y el agua pluvial, lo que da como resultado el agua necesaria para abastecer. Pero en este caso solo se necesita abastecer durante los meses de Enero a Abril y haciendo un recuento entre el agua acumulable y la faltante, se obtiene que hay un déficit de 155 m3/año, representando el 5.1% del agua necesaria para riego durante el año y por lo tanto se abastece el 94.9%. Para este cálculo se consideraron los meses y días de vacaciones, pero no se consideraron las pérdidas de agua por evaporación ni por proceso de tratamiento y se omitió la posibilidad de un menor consumo de agua para riego durante la temporada de lluvia.
BIMES TRE Consumo Bimestral Consumo por riego Agua a tratar Agua Pluvial Diferencia
ENE-FEB 948,50 818.50 130.00 42.84 645.66 MAR-ABR 621.58 523.58 98.00 100.80 324.78 MAY-JUN 744.19 614.19 130.00 534.24 - 50.05 JUL-AGO 388.52 388.52 964.04 - 575.52
SEP-OCT 698.53 568.53 130.00 592.76 - 154.23 NOV-DIC 211.05 113.05 98.00 50.68 - 35.63
TOTAL (m3H2O) 3612.4 3026.4 586.00 2,285.36 155.0
Porcentajes 100% 19.40% 75.50% 5.10%
TABLA P5 . Cálc ulo del agua nec esaria para abas tecimiento.
Planteamiento
CONS UMO DE AGUA POTABLE
EN EL CEA
(Agua para abastecimiento)
El agua total necesaria para riego en el área verde, se puede satisfacer por medio del tratamiento de las aguas residuales y de la captación de la precipitación pluvial hasta
en un 94.9%, lo que da como resultado un déficit del 5.1%
(Datos aportados por los directivos del centro Escolar, así como un recuento en sitio y el “Reglamento de Construcción del D.F.”)
[image:20.842.553.787.59.507.2] [image:20.842.50.551.404.523.2]Descripción del plantel
El Centro Escolar Atoyac, se encuentra ubicado en la esquina que forman las calles de Henry Ford y Ferrocarril Hidalgo, en la colonia Tablas de San Agustín, dentro de la delegación Gustavo A. Madero en el Distrito Federal. Rodeada al Norte y Oriente con industrias, al Poniente con la avenida Ferrocarril Hidalgo y al Sur con la avenida Henry Ford.
Es una asociación civil, que como su nombre lo indica se dedica a la preparación académica, ética y física de los varones, tomando en cuenta la formación integral tanto del individuo como de la familia. Cuenta con aproximadamente 800 estudiantes, que varían desde el primer año de primaria hasta el tercero de preparatoria. Siendo fieles a sus principios, el CEA cuenta con instalaciones amplias comparadas con las escuelas de la zona, esto con el fin de que los estudiantes disfruten de espacios donde puedan realizar sus funciones recreativas.
El predio cuenta con: un módulo de salones en tres niveles para impartir clases, el área administrativa, talleres, cafetería, podium, dos patios, dos canchas de usos múltiples, estacionamiento para profesores y la cancha de fútbol soccer que abarca aproximadamente la tercera parte del área total del predio y que es utilizada aproximadamente de las 8 de la mañana a las tres de la tarde.
GRÁFICO P4 . Planta de conjunto del Centro Esc olar Atoyac.
Planteamiento
DES CRIPCIÓN DEL PLANTEL
(Ubicación y generalidades)
-El predio está rodeado de industrias. -Se encuentra ubicado en la delegación GA. Madero
-Si se cambia el material de de cubrepiso en la cancha de fútbol
se generaría una “isla de ¿?”
porque ésta abarca aproximadamente la tercera parte del área total del predio, siendo
su única zona verde. -Se utilizada de las 8 de la mañana
a las tres de la tarde
(Información aportada por los directivos del Centro Escolar Atoyac)
Clima
La catalogación del clima del Observatorio Meteorológico Nacional en la Estación Tacubaya, del D.F., de de acuerdo al sistema modificado de Enriqueta Martínez es CV (W1) (W) (1’), donde CV significa templado con verano fresco, (W1) lluvias en verano, (W) cociente entre la temperatura y la presión es igual a 43.2/55, y (I') con poca oscilación que varía entre los 5 y 7.
En las siguientes paginas se describen los datos obtenidos de Tacubaya, donde se pueden observar las épocas en que cada uno de estos es relevante para el presente trabajo. A continuación se nace una observación para cada uno de los parámetros.
TEMPERATURA. Los meses más cálidos son Abril y Mayo, los más frescos Diciembre y Enero, el mes con una variante térmica extrema es Enero. TABLA P5 y GRÁFICA P5
SOLEAMIENTO. El mes con mayor radiación es Marzo, aunque en Febrero es alta, y el de menos Julio, por ser el mes de las lluvias, con más días nublados. TABLA P6 y GRÁFICA P6.
PRECIPITACIÓN PLUVIAL. Los meses más lluviosos van de Junio a Septiembre distinguiéndose Julio, en el que se presenta menos este fenómeno es Febrero. TABLA P7 y GRÁFICA P7.
HUMEDAD RELATIVA. Las humedades más altas se observan en el período que comprende de Junio a Octubre, aunque por ser una zona cálida sin grandes oscilaciones térmicas, no se notan bajas de humedad relativa considerables. TABLA P8 y GRÁFICA P8.
GRÁFICA SOLAR. Las horas de soleamiento van desde las seis de la mañana hasta las seis de la tarde dependiendo de la época del año. TABLA P9 y GRAFICA P9.
Lo anterior se resume a:
“e l clima es temp lado co n p equeñas variantes de temp eratura y lluvias en verano ”.
NO TA:
Los datos meteorológicos utilizados pertenecen a la estación Meteorológica de Tacubaya, en el D.F., por la confiabilidad de los mismos. Aunque la distancia entre el lugar de estudio y el Observatorio es de aproximadamente 20 km, sólo se utilizará en la comparativa.
Planteamiento
CLIMA
CLIMA: “Es el estado medio de la atmósfera
determinado a partir de datos recopilados durante un intervalo de tiempo representativo (de 30 a 50 años) Depende de tres elementos esenciales:
temperatura del aire, presión y grado de humedad” (Mini Atlas Jover, “Atmósfera y Clima”, A. Álvarez Pérez)
El clima es templado con pequeñas
variantes de temperatura y lluvias en verano.
(Datos Obtenidos de las “Normales Climatológicas” del Observatorio Meteorológico Nacional de Tacubaya, D.F.)
Temperatura Ambiente MES
Mínima Media Máxima Oscilac ión MES
Horas de S oleamiento /mes
Enero 5.90 12.90 21.20 25.40 Enero 178.20
Febrero 7.10 14.50 22.90 15.04 Febrero 201.60
Marzo 9.20 17.00 25.70 16.50 Marzo 216.10
Abril 10.80 18.00 26.60 15.80 Abril 186.20
Mayo 11.70 18.10 26.50 14.80 Mayo 184.00
Junio 12.20 17.20 24.90 12.40 Junio 138.60
Julio 11.50 16.00 23.00 11.50 Julio 135.20
Agosto 11.60 16.30 23.30 11.70 Agosto 147.80
Septiembre 11.50 15.70 22.30 10.80 Septiembre 118.90
Octubre 9.80 15.10 22.20 12.40 Octubre 151.00
Noviembre 7.90 14.00 21.80 13.90 Noviembre 170.10
Diciembre 6.60 12.90 20.80 14.20 Diciembre 150.10
GRÁFICA 5 . Temperatura del aire (“C). GRÁFICA 6 . S oleamiento.
TABLA 5 . Temperatura del aire (“C). TABLA 6 . S o leamiento.
Planteamiento
CLIMA
(Temperatura de Insolación)
Obsérvese:
(A) Las temperaturas más altas coinciden con al mayor soleamiento. (Marzo a Mayo)
(B) Pero el mes con más oscilación térmica (Enero), no tiene la temperatura media más afta, sin embargo el valor del soleamiento si lo es, esto debido a su HR. (C) Y en Mano existe alta temperatura y
gran oscilación por la baja HR en el ambiente (D) Los meses más frescos son Enero y Diciembre (E) Los más calientes Abril y Mayo.
(Datos obtenidos de la “Normales Climatológicas” del Observatorio Meteorológico Nacional de Tacubaya, D.F.)
[image:23.842.52.546.54.524.2]MES Máxima Media Mínima Máxima2 4 hr Máxima1 hr MES promedio HR
Enero 99.80 11.00 0.10 32.90 7.60 Enero 55.00
Febrero 23.00 4.30 0.50 18.10 7.30 Febrero 50.00
Marzo 62.00 10.10 0.80 20.80 10.00 Marzo 46.00
Abril 99.80 25.90 0.80 39.10 35.30 Abril 47.00
Mayo 149.00 56.00 14.30 50.80 41.50 Mayo 54.00
Junio 358.60 134.80 29.00 71.20 45.30 Junio 64.00
Julio 306.20 175.10 62.10 53.50 53.50 Julio 70.00
Agosto 334.20 169.20 60.80 79.30 36.50 Agosto 71.00
Septiembre 317.80 144.80 38.60 73.00 57.00 Septiembre 71.00
Octubre 167.50 66.90 0.30 57.10 46.50 Octubre 66.00
Noviembre 100.90 12.10 0.70 41.10 18.00 Noviembre 62.00
Diciembre 33.70 6.00 0.20 15.10 5.40 Diciembre 60.00
TABLA P7 . Prec ipitac ión Pluvial (mmH2 0 ). TABLA P7 . Humedad Relativa.
GRÁFICO P7 . Prec ipitac ión Pluvial (mmH2 O). GRÁFICO P7 . Humedad Relativa
Planteamiento
CLIMA
(Precipitación pluvial y
Humedad relativa).
Obsérvese:
(A) El mes que más llueve es Julio y coincide con la Humedad Relativa mas alta.
(B) Los meses en que menos llueve van desde Noviembre hasta Marzo.
(C) Pero los de HR más bajos son de Enero a Mayo esto se debe al tiempo que tarda en evaporarse el agua y coincide con el aumento de soleamiento del mes de Enero que ayuda a la pronta evaporación.
(D) Es importante, en cálculos para el diámetro de tuberías en drenaje pluvial, el considerar el agua acumulada en una hora, por la razón de que si se observa detenidamente la tabla, podemos
discernir como en Julio que es el mes de mas lluvias en la Cd. De México en sólo una hora pueden caer el 30% del agua de todo el mes lo que puede causar trastornos en la tubería. Y si vemos el comportamiento en Febrero es el 170% mayor la caída en una hora que el promedio mensual.
(Datos obtenidos de la “Normales Climatológicas” del Observatorio Meteorológico Nacional de Tacubaya, D.F.)
[image:24.842.53.737.57.519.2]MES Hora del amanecer Hora de ocaso Horas de sol al día
Enero 06:30:00 hr 05:30:00 hr 11:00:00 hr
Febrero 06:20:00 hr 05:40:00 hr 11:20:00 hr
Marzo 06:50:00 hr 05:55:00 hr 11:50:00 hr
Abril 05:50:00 hr 06:10:00 hr 12:20:00 hr
Mayo 05:40:00 hr 06:20:00 hr 12:40:00 hr
Junio 05:30:00 hr 18:30:00 hr 13:00:00 hr
Julio 05:35:00 hr 18:25:00 hr 12:50:00 hr
Agosto 05:45:00 hr 18:15:00 hr 12:30:00 hr
Septiembre 06:00:00 hr 18:00:00 hr 12:00:00 hr
Octubre 06:15:00 hr 17:45:00 hr 11:30:00 hr
Noviembre 06:20:00 hr 17:40:00 hr 11:20:00 hr
Diciembre 06:40:00 hr 17:20:00 hr 10:40:00 hr
TABLA P9 . Horas de s ol.
GRÁFICA P9 . Estereo gráfica.
Planteamiento
CLIMA
(Gráfica S olar)
S imbo lo gía
Equinoc cios:
“Momentos del año en el que el día es igual a la noche” Existe el de primavera el 21 de Marzo y el de otoño el 21 de Septiembre.
S olsticios
“Tiempo en el que se haya el sol más lejos del Ecuador el solsticio de verano ocurre el 21 de Junio y el de
invierno el 21 de Diciembre”
En esta gráfica se observan las horas de soleamiento que se presentan durante el día. Esto para considerar las horas de sol, recordando que las horas de uso van de las 8 de ka mañana hasta las 3 de la tarde.
(Datos obtenidos de la “Normales Climatológicas” del Observatorio Meteorológico Nacional de Tacubaya, D.F.)
[image:25.842.55.539.52.530.2]Antecedentes
A continuación se presentan dos estudios realizados con anterioridad los cuales sirven como referencia al estudio aquí realizado.
INS TITUTO DE INVES TIGACIÓN DE MATERIALES DEL LABORATORIO
DE ENERGÍA S OLAR
Se realizó un estudio con el nombre de “Obtención de propiedades ópticas, térmicas y físicas de algunos materiales de construcción”, que contiene los siguientes elementos, en el apartado de “Propiedades ópticas de materiales de construcción encontrados en la literatura”.
Pág. Material Reflec tanc ia (X) Absortancia (%)
64 Hierba seca 30 70
63 Concreto simple (RUGOSO) 42 58
TABLA A1 . Pro piedades térmicas de los materiales.
Para analizar lo que la TABLA A1, contiene, lo más conveniente es comenzar con las definiciones de las variables que se presentan en esta.
“Transmitancia, Emitancia y Reflectancia: Las variables que primero intervienen en el balance térmico son las propiedades ópticas, porque el primer produce de manifestaciones de emergía se realiza cuando la radiación solar incide sobre la superficie de un material. La radiación solar comprende el rango de ultravioleta (0.2 a 0.4 Mm), el visible (0.4 a 0.7 Mm) y el cercano al infrarrojo (0.7 a 2.5 Mm), y dependiendo de las características del material o bien, absorbida, reflejada o transmitida (entendiéndose transmitida a la cantidad de energía que atraviesa el cuerpo por transparencia como ocurre en el vidrio).
La transmitancia, reflectancia y absortancia. Se definen como el PORCENTAJE DE RADIACIÓN SOLAR QUE TRANSMITE, REFLEJA O ABSORBE LA SUPERFICIE DE UN MATERIAL”.
(ROJAS MENDOZA, JOS É ALBERTO. “Obtención de propiedades ópticas, térmicas y físicas de algunos materiales de construcción”. Instituto de Investigaciones en rnateriales, laboratorio de energía solar. 1 9 9 2 )
En el cuadro se observan las propiedades térmicas de dos de los materiales en estudio, (no se colocaron los de los cuatro por falta de datos). En estos se expone como el concreto tiene una mayor reflectancia que el pasto, por lo que los usuarios de lugares con cubrepiso de este material, sienten el impacto de la temperatura reflejada en mayor escala que los que se encuentran en el pasto. En cambio la absortancia es menor en el concreto y esto permite que cuando las temperaturas son más bajas, la sensación de “frío” se sienta más en este que en pasto.
Antecedentes
PRO PIEDADES TÉRMICAS
El concreto tiene mayor reflectancia que el pasto, por lo que la molestia por la radiación reflejada es mayor en concreto.
En cambio la absortancia es mayor en el pasto y esto provoca que la sensación de “frió” en temperaturas del
ambiente bajas sea mayor en el concreto.
[image:27.842.50.537.216.259.2]PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RES IDUALES DEL TECNOLÓGICO
DE MONTERREY CAMPUS ES TADO DE MÉXICO
En el campus Estado de México del Tecnológico de Monterrey, existe una planta de tratamiento de aguas que sirve como antecedente tipológico de la necesaria para tratar el agua residual, producto de los sanitarios en Centro Escolar Atoyac, para abastecer el riego de la cancha de fútbol soccer. Como ya se habló en el capítulo de generalidades, existen diferentes tipos de tratamiento de aguas residuales como son los físicos, químicos y biológicos, o sus diversas combinaciones.
En la planta del campus se utiliza un proceso fisicoquímico con las siguientes fases:
1 . Pretratamiento .
Se colocan trampas para que los sólidos de gran tamaño sean atrapados, como por ejemplo: papales, trapos.
2 . Eliminació n de es pumas y grasas .
Las espumas de jabones y grasas que pudiera contener el agua, son atrapadas con trampas para este fin.
3 . S edime ntac ión.
Se deja descansando el agua residual, para que la gravedad actúe por sí misma y los sólidos vayan cayendo en el fondo.
4 . Floc ulac ió n.
Se le agrega un compuesto químico al agua a fin de provocar la precipitación de los sólidos que puedan haber quedado suspendidos, esto origina una mezcla ferrosa que se utiliza como fertilizante en las plantas.
5 . Aireación.
Se hace pasar el agua a través de una torre que oxigena el líquido y ayuda en la eliminación de los malos olores.
6 . Clorac ió n.
Se le agrega una pequeña cantidad de cloro para eliminar materia orgánica que pudiera provocar la descompostura del líquido.
7 . Prueba de c alidad.
Al fin del proceso la calidad del agua se analiza en el laboratorio, para que pase la prueba de calidad del tratamiento y pueda ser utilizada en el riego.
8 . Almac enamiento.
El agua se guarda para más tarde ser empleada en el riego de las áreas verdes.
Para entender de mejor manera el proceso, las fotografías del éste se encuentran en la página siguiente conformando el GRÁFICO A1.
Antecedentes
TRATAMIENTO DE AGUA
(Datos proporcionadas por el área de Tratamiento de aguas del Tecnológico de Monterrey campus Estado de México)
ENTRADA
S edimentac ión Floculació n Floculació n
Aireación Prueba de Calidad
ALMACENAMIENTO
GRÁFICO A1 . Planta de Tratamiento de aguas del Tecnoló gico de Monterrey Campus Es tado de Méxic o
Antecedentes
TRATAMIENTO DE AGUA
(Datos proporcionados por el brea de Tratamiento de aguas del Tecnológico de Monterrey campus Estado de México)
A3
Experimento
Para realizar el experimento y obtener las medidas que comprueben los objetivos de la tesis, se siguió la metodología que a continuación se presenta.
1 . ENTORNO DEL ES TUDIO
Se observó el área que comprende el microclima formado por el predio, donde además del pasto de la cancha verde, existen otros tres materiales de cubrepisos, concreto pulido, adocreto y concreto con piedra. Esto se hizo para tomar la decisión de cuales serían los materiales de estudio para realizar las comparativas entre ellos y se concluyó, que los 4. El GRÁFICO El, expone los diferentes materiales de cubrepisos donde se realizarán los estudios, la (A) pertenece al área cubierta con concreto pulido, (B) al adocreto, (C) al concreto con piedra y (D) al pasto.
2 . TIPOS DE APARATOS
Los dispositivos de medición utilizados para el experimento, son los llamados “hobos” que pertenecen a la compañía ONS ET Computer Corporation de los Estados Unidos. El rango de medida de temperaturas va desde los -40 hasta los 75 ºC. Puede almacenar 1,800 impulsos. El grado de error es bajo, según el fabricante. La respuesta al cambio inmediato de temperatura es del 90%. El GRÁFICO E2 muestra la imagen del dispositivo que mide 5X8 cm.
3 . COLOCACIÓN DE LOS DIS POS ITIVOS
Se colocaron los dispositivos de medición en una base fija a 80 cm del suelo, esto considerando la altura media de los usuarios de 150 cm, y tomando la mitad de la altura como referencia, por ser donde se encuentra la zona visera del humano, siendo esta la parte más caliente del cuerpo. Esto se observa en el GRAFICO E3 en el cual se aprecia el aparato fino en la base a 80 cm de altura, expuesto a la radiación directa. Se dibujó una figura humana para comparar la proporción de alturas entre ésta y el dispositivo de medición.
4 . OBTENCIÓN DE DATOS
Las medidas obtenidas son la suma de temperaturas de la radiación solar directa, la radiación solar reflejada y la transmisión de energía acumulada del material de cubrepiso. Esto se observa con mayor claridad en el GRÁFICO E4, donde el dispositivo es influenciado por los tres tipos de radiación mencionados. Las medidas fueron obtenidas en lapsos de 60 minutos, 24 horas por 3 días los fines de semana (7,14 y 21 de Junio de 1998) con el fin de que los estudiantes del plantel no fueran atraídos a los aparatos por curiosidad, afectando la veracidad de las medidas.
5 . CALIBRACIÓN
La primera medida de temperatura se efectuó sobre el área de concreto pulido, con el fin de ajustar los aparatos entre sí, para que no hubiera variantes de medición que afectaran los resultados finales. Los datos obtenidos por esta medición se pueden observar en la TABLA El la cual contiene los porcentajes de error de cada uno de los aparatos que se empleará para ajustar los cálculos en resultados.
Experimento
CONTENIDO
Para realizar el experimento se siguieron los siguientes pasos:
1 . Entorno del estudio
2 . Tipos de aparatos
3 . Colocación de los dispositivos
4 . Obtención de los datos
5 . Calibración
S imbología de las texturas:
(A) Concreto pulido
(B) Adocreto
(C) Concreto con piedra
(D) Pasto
GRÁFICO El. Materiales de cubrepios.
GRÁFICO E2 . Dispos itivo de medició n.
Experimento
GRÁFICOS
Corte de la Planta de Conjunto en la que se parecían los diferentes
tipos de materiales de cubrepisos.
Características del aparato de medición
GRÁFICO E3 . Colocació n de los dispos itivo s.
GRÁFICO E4 . Tipo de temperatura obtenida.
Experimento
GRÁFICOS
En el gráfico se observa la colocación del dispositivo
en proporción con la altura promedio de los
estudiantes del CEA.
La temperatura medida por el dispositivo está integrada por tres tipos de radiación
directa, reflejada y acumulada.
HORA Concreto Pulido 1 Concreto Pulido 2 Concreto Pulido 3 Concreto Pulido 4 Temperatura Promedio
1 :0 0 17.71 17.78 17.33 17.38 17.55
2 :0 0 16.94 17.12 16.52 16.59 16.79
3 :0 0 16.38 16.59 16.30 16.40 16.42
4 :0 0 15.82 15.89 15.58 15.71 15.75
5 :0 0 14.80 14.93 14.68 14.71 14.78
6 :0 0 13.74 13.90 13.52 13.54 13.68
7 :0 0 12.63 12.76 12.36 12.36 12.53
8 :0 0 13.68 14.14 13.76 13.47 13.76
9 :0 0 20.33 20.21 18.99 19.22 19.69
1 0 :0 0 24.34 23.68 23.40 22.62 23.51
1 1 :0 0 26.65 26.42 26.18 25.56 26.20
1 2 :0 0 28.98 29.55 29.98 28.98 29.37
1 3 :0 0 31.46 32.30 31.84 31.80 31.85
1 4 :0 0 33.70 34.57 34.17 33.98 34.11
1 5 :0 0 34.37 35.20 34.38 34.82 34.69
1 6 :0 0 35.01 35.92 3527 35.57 35.44
1 7 :0 0 35.77 36.68 35.28 35.87 35.90
1 8 :0 0 34.52 34.47 34.04 34.46 34.37
1 9 :0 0 31,49 31.62 30.48 31.66 31.31
2 0 :0 0 25.62 25.93 25.35 25.71 25.65
2 1 :0 0 22.36 22.56 22.24 22.42 22.40
2 2 :0 0 20.50 20.66 20.34 20.53 20.51
2 3 :0 0 19.70 19.96 19.50 19.74 19.73
2 4 :0 0 18.84 19.13 18.66 18.90 18.88
Promedio 23.56 23.83 23.34 23.421 23.54
% Error -0 .0 7 -1 .2 4 0 .8 5 0 .5 2 General
TABLA E1 . Calibració n de los aparatos entre sí.
S imbo logía:
1,2,3, y 4 Representan los aparatos de medición
Experimento.
CALIBRACIÓN
Para el cálculo de desviación de los aparatos (calibración), se realizaron las siguientes operaciones:
(A) Promedio
Se obtuvo el promedio de los datos obtenidos en el sitio, esto mediante la suma de las cuatro cifras dividiéndolas entre la misma cantidad de datos.
Tprom= (CP1+ CP2+ CP3+ CP4)/4 (B) Promedio general
Se obtuvo el promedio de todos los datos Prom.Total= SumTprom/24 (C) Promedio por cada aparato
se obtuvo el cálculo del promedio de todos los datos tomados durante el día, por los cuatro aparatos
Tprom1'= 0SumCP1/24……… (D) Cálculo de desviación
Se calculo la desviación por medio de la regla de tres considerando el promedio general
como el 100%
[image:34.842.49.777.63.496.2]Resultados
Después de obtener los datos experimentales, se realizaron los cálculos necesarios con el fin de representar por medio de gráficas los datos obtenidos e interpretarlos. Para esto se siguió el procedimiento expuesto a continuación.
1 . TABULACIÓN DE DATOS
Los datos de la temperatura medidos por los dispositivos empleados sobre los cuatro materiales en estudio (concreto pulido, adocreto, concreto con piedra y pasto), junto con los datos proporcio- nados de la temperatura del aire por el Observatorio Meteorológico Nacional, están expuestos en la TABLA R1. Los mismos pertenecen a los días 7,14 y 21 de Junio de 1998. También se indican las temperaturas horarias máximas y mínimas proporcionadas durante cada día de estudio por el Observatorio que servirán para realizar los cálculos de la TABLA R2.
2 . NORMALIZACIÓN DE DATOS
Para comparar los resultados obtenidos en las mediciones, se escogió tomar como referencia las temperaturas del aire medidas por el Meteorológico de Tacubaya, los mismos días del experimento, utilizando la ecuación:
T* = (T-Tmín)/(Tmáx-Tmín)
Donde T* es la temperatura normalizada. T la temperatura medida en los cubrepisos o la del aire obtenida en el Observatorio Tmín, y Tmáx son las temperaturas mínima y máxima del aire en el Observatorio del mismo día.
En la TABLA R2 se presentan los valores normalizados, que en el caso de la temperatura del aire, que es la referencia, varía entre 0 y 1: las temperaturas normalizadas de los cubrepisos indican cuantas veces el valor de la temperatura máxima de referencia se presenta en cada caso.
3 . GRAFICAS DE DATOS
Se realizaron las GRÁFICAS R1, R2 y R3 de las temperaturas de la TABLA R2, para observar el comportamiento térmico entre los distintos materiales de cubrepiso en estudio y la temperatura del aire proporcionada por el Observatorio, con el fin de vislumbrar las ventajas y desventajas que nos ofrece un material sobre otro, los cuales se presentaran en el capítulo de “Discusión de Resultados”.
Las tablas y gráficas que se mencionan, se presentan en las siguientes cinco paginas.
Resultados
CONTENIDO
NOTA:
Los datos utilizados en éste capítulo fueron obtenidos por medio de las mediciones explicadas en el apartado de experimentación.
(7 de Junio de 1 9 9 8 ) (1 4 de Junio de 1 9 9 8 ) (2 1 de Junio de 1 9 9 8 )
HORA 1 2 3 4 Taire 1 2 3 4 Taire 1 2 3 4 Taire
1 :0 0 16.73 16.40 16.65 15.49 14.75 19.29 14.78 19.99 17.76 14.90 21.20 25.70 20.32 18.02 15.60
2 :0 0 16.51 16.27 16.40 15.26 14.40 18.36 18.78 19.08 16.34 14.50 19.00 19.11 18.68 16.45 15.25
3 :0 0 16.24 16.16 16.25 15.36 14.00 17.62 18.08 18.31 14.59 14.25 16.53 18.02 17.62 15.20 14.95
4 :0 0 15.53 15.33 15.36 14.53 13.80 16.83 17.36 17.78 13.98 13.85 12.26 17.36 17.02 14.68 14.65
5 :0 0 14.53 14.26 14.42 13.20 13.55 16.30 17.18 17.42 13.40 13.65 14.08 16.73 16.24 14.17 14.40
6 :0 0 13.72 13.52 13.88 11.94 13.35 15.36 16.06 16.64 12.08 13.40 12.25 16.02 15.64 13.43 14.10
7 :0 0 13.36 13.19 13.51 11.60 13.95 14.60 15.61 15.94 12.39 14.20 13.40 14.98 14.66 11.25 14.90
8 :0 0 14.20 14.15 13.06 12.68 14.95 16.15 17.50 17.41 14.70 15.50 14.70 16.07 15.07 11.80 15.55
9 :0 0 18.98 18.25 21.01 15.74 15.90 20.92 22.12 23.46 20.83 16.55 17.98 21.13 19.67 15.70 16.40
1 0 :0 0 22.42 21.91 24.10 20.60 17.16 23.97 24.71 26.44 30.36 17.90 23.15 24.78 13.92 22.18 17.35
1 1 :0 0 25.46 25.54 27.19 25.24 18.10 27.54 27.82 29.12 33.12 19.00 26.18 28.16 27.10 26.16 18.10
1 2 :0 0 26.70 27.19 28.65 26.19 19.10 31.04 31.36 32.47 34.57 19.90 30.30 30.50 30.81 30.23 18.80
1 3 :0 0 30.35 30.71 32.78 29.52 19.50 33.80 24.24 35.52 34.86 21.00 30.23 32.70 32.72 32.74 19.10
1 4 :0 0 32.29 33.23 34.75 31.83 20.75 34.96 35.55 36.75 35.06 21.55 32.74 34.93 34.84 34.21 19.45
1 5 :0 0 34.04 34.98 35.80 33.22 20.90 37.11 37.99 38.84 35.63 21.95 36.78 36.46 36.29 34.50 19.90
1 6 :0 0 34.51 35.14 34.59 33.55 19.90 37.21 37.94 38.43 35.15 21.35 37.50 37.35 38.25 35.24 19.70
1 7 :0 0 31.45 31.06 31.06 29.72 19.25 36.38 36.52 37.48 34.45 20.65 38.46 36.19 37.02 34.08 18.05
1 8 :0 0 29.36 29.01 28.72 27.08 19.80 34.80 34.13 32.30 33.05 20.75 30.00 31.10 30.54 29.32 17.40
1 9 :0 0 26.75 26.41 26.22 25.06 18.60 32.56 30.60 30.14 30.91 19.15 27.79 27.39 27.26 25.55 17.10
2 0 :0 0 25.00 24.69 24.78 22.95 17.30 28.60 28.63 28.50 22.41 18.95 24.90 24.83 24.59 25.06 17.30
2 1 :0 0 23.41 23.18 23.25 21.62 16.51 26.46 15.75 26.80 24.91 18.75 21.98 23.02 22.67 20.98 16.80
2 2 :0 0 20.67 20.46 20.72 18.55 10.00 24.99 23.25 25.20 23.66 17.30 20.70 20.96 20.56 19.10 16.20
2 3 :0 0 19.69 19.46 19.61 18.09 15.65 22.98 25.31 23.34 21.48 16.85 19.52 19.80 19.29 17.18 15.65
2 4 :0 0 18.57 18.30 18.65 16.90 15.21 21.32 21.74 21.95 18.84 15.95 18.76 19.10 18.48 17.76 15.20
TABLA R1 . Temperaturas (º C) medidas en los dispos itivos colocadas sobre los cuatro cubrepis os.
S imbo logía:
1 Concreto pulido 2 Adocreto
3 Concreto con piedra 4 Pasto
Temperatura medida sobre los cubrepisos
Taire Temperatura del aire proporcionadas por la Estación de Tacubaya Temperatura del aire mínima que se presenta al día
Temperatura del aire máxima que se presenta al día
Resultados
TABULACIÓN DE DATOS
(Temperatura)
El cuadro contiene los datos obtenidos por los dispositivos de medición y los de temperatura horaria
de los días 7, 14 y 21 de Junio de 1998.
(Los datos presentados en la tabla, fueron obtenidos en el sitio mediante los dispositivos de medición y los de temperatura horaria fueron proporcionados por el Observatorio)
[image:37.842.51.585.59.341.2](7 de Junio de 1 9 9 8 ) (1 4 de Junio de 1 9 9 8 ) (2 1 de Junio de 1 9 9 8 )
HORA 1 * 2 * 3 * 4 * T*aire 1 * 2 * 3 * 4 * T*aire 1 * 2 * 3 * 4 * T*aire
1 :0 0 0.45 0.40 0.44 0.28 0.19 0.69 0.75 0.77 0.51 0.18 1.22 2.00 1.07 0.68 0.26
2 :0 0 0.42 0.39 0.40 0.25 0.14 0.58 0.63 0.66 0.34 0.13 0.64 0.86 0.79 0.40 0.20
3 :0 0 0.38 0.37 0.38 0.27 0.09 0.49 0.55 0.57 0.14 0.10 0.42 0.68 0.61 0.19 0.15
4 :0 0 0.29 0.26 0.27 0.16 0.06 0.40 0.46 0.51 0.07 0.05 0.32 0.56 0.50 0.10 0.09
5 :0 0 0.16 0.12 0.14 0.02 0.03 0.34 0.44 0.47 - 0.03 0.00 0.45 0.37 0.01 0.05
6 :0 0 0.05 0.02 0.07 0.19 - 0.23 0.31 0.38 0.15 - 0.32 0.33 0.27 0.12 -
7 :0 0 0.00 0.02 0.02 0.23 0.03 0.14 0.26 0.30 0.12 0.09 0.12 0.15 0.10 0.49 0.14
8 :0 0 0.11 0.11 0.04 0.09 0.21 0.32 0.48 0.47 0.15 0.25 0.10 0.34 0.17 0.40 0.25
9 :0 0 0.75 0.65 1.01 0.32 0.34 0.88 1.02 1.18 0.87 0.37 0.67 1.21 0.96 0.28 0.40
1 0 :0 0 1.20 1.13 1.42 0.96 0.50 1.24 1.22 1.53 1.98 0.53 1.56 1.84 0.03 1.39 0.56
1 1 :0 0 1.60 1.61 1.83 1.55 0.63 1.65 1.69 1.84 2.31 0.65 2.08 2.42 2.24 2.08 0.69
1 2 :0 0 1.77 1.83 2.03 1.70 0.79 2.06 2.10 2.23 2.48 0.76 2.79 2.84 2.88 2.78 0.81
1 3 :0 0 2.25 2.30 2.57 2.14 0.55 2.39 1.27 2.59 2.51 0.89 2.78 3.21 3.21 3.21 0.86
1 4 :0 0 2.51 2.63 2.83 2.45 0.98 2.52 2.53 2.73 2.53 0.95 3.21 3.59 3.58 3.47 3.92
1 5 :0 0 2.74 2.86 2.97 2.63 1.00 2.77 2.88 2.98 2.60 1.00 3.91 3.86 3.83 3.52 1.00
1 6 :0 0 2.80 2.89 2.81 2.68 0.87 2.78 2.87 2.93 2.54 0.93 4.03 4.01 4.16 3.64 0.97
1 7 :0 0 2.40 2.35 2.35 2.17 0.78 2.69 2.74 2.82 2.46 0.85 4.20 3.81 3.95 3.44 0.68
1 8 :0 0 2.12 2.07 2.04 1.82 0.86 2.50 2.42 2.21 2.30 0.86 2.74 2.93 2.83 2.62 0.57
1 9 :0 0 1.77 1.73 1.70 1.55 0.70 2.24 2.01 1.96 2.05 0.67 2.36 2.29 2.27 1.97 0.52
2 0 :0 0 1.54 1.50 1.51 1.27 0.62 1.78 1.78 1.77 1.05 0.65 1.86 1.85 1.81 1.89 0.55
2 1 :0 0 1.33 1.30 1.31 1.10 0.43 1.53 1.56 1.57 1.35 0.63 1.36 1.54 1.48 1.19 0.47
2 2 :0 0 0.97 0.94 0.98 0.73 0.86 1.00 1.09 1.38 1.20 0.46 1.14 1.18 1.11 0.88 0.36
2 3 :0 0 0.84 0.81 0.83 0.63 0.80 1.12 1.61 1.16 0.95 0.40 0.93 0.98 0.89 0.53 0.27
2 4 :0 0 0.69 0.66 0.70 0.47 0.26 0.93 0.98 1.00 0.64 0.30 0.80 0.86 0.76 0.63 0.19
TABLA R2 . Normalizac ió n de las temperaturas medidas en los dispos itivos so bre los cuatro cubrepis os.
S imbo logía:
1* Concreto pulido
2* Adocreto Temperatura normalizada medida sobre los cubrepisos. 3* Concreto con piedra
4* Pasto
T*aire Temperatura del aire proporcionadas por la Estación de Tacubaya Temperatura del aire mínima que se presenta al día
Temperatura del aire, máxima que se presenta al día
Resultados
NORMALIZACIÓN
(Temperaturas)
El cuadro contiene los datos obtenidos mediante el cálculo de la normalización de los datos obtenidos en el sitio
por los dispositivos de medición, de acuerdo a la hora y el material de cubrepiso.
(Los datos presentados en la tabla. fueron obtenidos en el sitio mediante los dispositivos de medición y los de temperatura horaria fueron proporcionados por el Observatorio)
[image:38.842.46.615.58.350.2]GRÁFICA R1 . Temperaturas normalizadas de cubrepisos y aire del 7 de Junio de 1 9 9 8 .
S imbo logía:
1* Concreto pulido
2* Adocreto Temperatura normalizada medida sobre los cubrepisos. 3* Concreto con piedra
4* Pasto
T*aire Temperatura del aire proporcionadas por la Estación de Tacubaya
Resultados
GRÁFICA
(7 de Junio de 1998)
En la gráfica se observa el comportamiento de las temperaturas normalizadas
del 7 de Junio de 1998.
(Los datos graficados pertenecen a la Tabla R3)
GRÁFICA R2 . Temperaturas normalizadas de cubrepisos y aire del 1 4 de Junio de 1 9 9 8 .
S imbo logía:
1* Concreto pulido
2* Adocreto Temperatura normalizada medida sobre los cubrepisos. 3* Concreto con piedra
4* Pasto
T*aire Temperatura del aire proporcionadas por la Estación de Tacubaya
Resultados
GRÁFICA
(14 de junio de 1998)
En la gráfica se observa el comportamiento de las temperaturas pertenecientes al 14 de Junio de 1998.
(Los datos graficados pertenecen aja Tabla R3)
GRÁFICA R3 . Temperaturas normalizadas de cubrepisos y aire del 2 1 de Junio de 1 9 9 8 .
S imbo logía:
1* Concreto pulido
2* Adocreto Temperatura normalizada medida sobre los cubrepisos. 3* Concreto con piedra
4* Pasto
T*aire Temperatura del aire proporcionadas por la Estación de Tacubaya
Resultados
GRÁFICA
(21 de Junio de 1998)
En la gráfica se observa el comportamiento de las temperaturas pertenecientes al 21 de Junio de 1998.
(Los datos graficados pertenecen a la Tabla R3)
Discusión de resultados
Tomando en cuenta los cálculos realizados en RESULTADOS y las gráficas de los mismos, se puede observar una serie de valores que permitirán justificar las conclusiones y llegar a las recomendaciones al final del trabajo. A continuación se discuten los resultados.
Si se observan las GRÁFICAS R1, R2 y R3, se puede ver como el comportamiento térmico de los cuatro materiales es aproximadamente dos veces mayor que el de la temperatura del aire proporcionada por el Observatorio, durante los días 7 y 14 de Junio de 1998. Para el día 21 del mismo mes y ario, el comportamiento es tres veces mayor.
Sin embargo, la curva del pasto siempre se presenta por debajo de la máxima temperatura comparando con los otros materiales.
En la TABLA R1, se puede comprobar lo que se dijo anteriormente en los valores de temperaturas de los diferentes cubrepisos: la temperatura del pasto siempre es menor que las de los otros materiales. Como ejemplo, la temperatura máxima y mínima.
En las GRÁFICAS R2 y R3 también se pueden observar valores que disminuyen y se reincorporan nuevamente a la curva. Esto puede deberse al mal funcionamiento del aparato, o bien a la presencia de una sombra o humedad sobre este.
Por otro lado, también se debe considerar que el uso de la cancha es aproximadamente de las ocho de la mañana a las tres de la tarde. Si se observa en las GRÁFICAS R1, R2 y R3, la parte más baja de la curva se encuentra aproximadamente a las ocho de la mañana y la cresta a las tres de la tarde: lo que se refleja en una fluctuación de temperaturas amplia, que puede ser molesta para los usuarios de la cancha. En el pasto este fenómeno es un poco menor que en el caso de los otros tres materiales (concreto pulido, adocreto y concreto con piedra).
Discusión de
Resultados
Lo mencionado en el lado izquierdo de la hoja, justifica el porqué de que el hombre se
sienta más a gusto en las Breas verdes y como en este caso es importante conservar la cancha tal
y como se encuentra actualmente. Ya que el pasto se comporta de manera
más estable que los otros materiales en estudio, de acuerdo a sus
fluctuaciones térmicas.
(Para hacer estos comentarios se consideró el capítulo de Resultados)
Conclusiones
Los OBJETIVOS planteados al principio del documento, fueron cumplidos.
De acuerdo con lo observado en los resultados, se llega a las conclusiones que justifican los objetivos, que a continuación se enlistan.
El material que presenta las mejores características térmicas es el pasto, comparándolo con los otros materiales de cubrepisos (concreto pulido, adocreto y concreto con piedra) siendo el concreto con piedra, el material con mayor impacto térmico sobre el dispositivo para medir la temperatura.
Esto sugiere la conveniencia de conservar el área verde.
Comprobándose lo que mencionaban los usuarios de sentirse mas cómodos en una cancha de pasto que en una de concreto. Además de brindar una mejor calidad de vida.
En cuanto al efecto de esta área de cancha sobre el entorno, los anteriores los resultados indican que el efecto de “isla de calor” con cubrepisos pétreos se presentará con mayor énfasis que en el caso del pasto, aunado lo anterior al efecto de las azoteas y banquetas.
Por otro lado, la extracción de los cuerpos de agua debe tener como primer uso la potable para el humano. En el caso de uso para riego, el usuario del Valle de México se verá en un futuro próximo forzado a utilizar agua tratada para reuso. Lo que refuerza la justificación de regar esta área verde con agua que no provenga de la red delegacional.
Conclusiones
Es conveniente conservar la cancha de fútbol en su estado actual.
