La detención en la azotea puede ahorrarle dinero

Feb 09, 2024

Anuncio

Muchos lectores que están familiarizados con el trabajo de GRD probablemente ya sepan que al decir “Los techos verdes pueden hacer más”, una gran parte del “más” que GRD ha identificado es proporcionar detención de aguas pluviales. La gestión de las aguas pluviales urbanas suele abordar dos prácticas principales: retención y detención. La retención es la reducción de la escorrentía; El agua es absorbida por las plantas y los medios verdes del techo y nunca se escurre por el techo. En cambio, el agua retenida sale del techo sólo en forma de vapor a través de la evapotranspiración. Todos los techos verdes brindan retención en diversos grados según el clima, la composición del perfil y el espesor.

La detención es la práctica de frenar el agua que se escurre. Como no es práctico –o incluso imposible– retener todas las aguas pluviales en un techo verde todo el tiempo, a menudo es necesaria su detención para garantizar un impacto negativo mínimo de la escorrentía aguas abajo, en particular la reducción de los desbordamientos combinados de alcantarillado (CSO, por sus siglas en inglés). La mayoría de los permisos para aguas pluviales requieren detención, pero la mayoría de los techos verdes no proporcionan ninguna detención estadísticamente significativa.

Dado que los desarrolladores deben cumplir con los requisitos de retención y detención, agregar la detención a la gama de beneficios que brindan los techos verdes puede proporcionar un retorno de la inversión (ROI) significativo para el desarrollador.

Una toma aérea de Moderne, Saratoga Springs, Nueva York, diseñada por Design Logic Architects, que ahorró más de $500 000 con tecnología de detención de aguas pluviales. Foto de : Bonacio Construction

Anuncio

The Moderne es un nuevo condominio de 5 pisos ubicado en Saratoga Springs, Nueva York. Construido en 2021, contiene una combinación de 24 unidades residenciales de alta gama con estacionamiento exterior y subterráneo. También incluye un espacio de servicios en la azotea de 11,000 pies cuadrados (1020 m2) con techo verde.

Microrráfaga sobre una ciudad. Un perfil de techo verde tradicional empapado no puede soportar esta intensidad de lluvia, por lo que puede ser necesaria una solución adicional para aguas pluviales a nivel o un techo verde de detención.

El diseño original del techo verde era un perfil tradicional, que constaba de un sustrato de cultivo de 5” (125 mm) de profundidad y una estera de sedum sobre un panel de drenaje estándar.

Si bien los techos verdes tradicionales tienen muchos beneficios, sin el uso de sistemas de tanques adicionales, no proporcionan un medio consistente y aceptado para el manejo completo de las aguas pluviales. El perfil de profundidad propuesto originalmente de 5” (125 mm) retendrá una gran cantidad de agua cuando esté relativamente seco. De hecho, capturará por completo la mayoría de las tormentas pequeñas, de una pulgada o menos. Pero una vez que esté completamente saturado, cualquier agua de lluvia adicional que caiga sobre él fluirá hacia el drenaje del techo y, en última instancia, al sistema de alcantarillado. Esto da como resultado caudales máximos muy altos durante grandes tormentas, lo que puede contribuir a inundaciones localizadas y CSO.

Para combatir los desbordes y los daños relacionados, la gestión de las aguas pluviales se ha convertido en un elemento de diseño aún más crítico y se considera en las primeras etapas de la planificación del proyecto. La mayoría de las jurisdicciones han desarrollado extensas regulaciones y requisitos para ayudar a reducir los desbordamientos. Al permitirlo, algunas jurisdicciones exigen que los diseños demuestren la capacidad de capturar tormentas pequeñas y gestionar tormentas más grandes con una frecuencia de 100 años.

Estos requisitos significaban que cualquier proyecto con un techo verde seguiría requiriendo otro método de gestión de aguas pluviales, limitando así el retorno de la inversión del techo verde a beneficios menos tangibles pero aún deseables, como gestión parcial de aguas pluviales, reducción de ruido y calor, mejora de la calidad del aire. , ahorro de energía en la construcción, biodiversidad y salud y bienestar de los inquilinos.

En la búsqueda de una mejor solución, se consideraron muchas opciones. Se determinó que al actualizar el ensamblaje tradicional del techo verde con nuevos componentes que proporcionen la detención que falta, un techo verde podría ser una solución completa para gestionar las aguas pluviales y eliminar la necesidad de sistemas adicionales, como tanques, para complementar.

En este caso, el concepto Purple-Roof© se implementó para abordar los desafíos de “demasiada agua” con la retención y el desafío de “muy poco tiempo” con la detención.

Anuncio

El plan de aguas pluviales original especificaba que se enterraría un tanque de aguas pluviales tradicional de 6000 pies cúbicos (170 000 litros) debajo del estacionamiento. Sin embargo, debido al alto nivel freático, la nivelación del sitio y los suelos pobres, se determinó que un tanque exterior no era viable sin un rediseño importante y la pérdida de múltiples espacios de estacionamiento al aire libre. Debido a los requisitos de zonificación locales, la pérdida de espacios de estacionamiento también provocaría la pérdida de unidades que el propietario podría desarrollar y vender. Por tanto, cualquier pérdida de aparcamiento no era una opción económicamente viable.

Al equipo de diseño se le encomendó la tarea de encontrar una nueva forma de gestionar las aguas pluviales. Como la construcción ya había comenzado, hubo que encontrar rápidamente una solución. Después de una revisión exhaustiva, se determinaron las dos mejores opciones y se presentaron a los propietarios.

Izquierda: Perfil de techo verde tradicional propuesto originalmente. Capas de arriba a abajo: vegetación (VE), suelo de techo verde de 5 pulgadas (125 mm) [medio] (GRS), tela filtrante (FF), placa de drenaje (DP), membrana (MB), plataforma estructural (SD). Derecha: maqueta del mismo perfil (los espesores pueden variar). Foto de : Green Roof Diagnostics

Izquierda: perfil del concepto Purple-Roof©. Capas de arriba a abajo: vegetación (VE), 5 pulgadas (125 mm) de suelo de techo verde [media] (GRS), 2 pulgadas (50 mm) de lana mineral punzonada (NMW), depósito de panal de 3 pulgadas (HC), capa de detención (DL ), membrana (MB), tablero estructural (SD). Derecha: maqueta del mismo perfil (los espesores pueden variar). Foto de : Green Roof Diagnostics

En este proyecto, la tormenta de diseño fue una tormenta NRCS Tipo II, de 100 años, de 5,9” (150 mm) y de 24 horas. El volumen de almacenamiento requerido fue de 6000 cf/s/a (28 L/s/ha). Las dos opciones que barajó el desarrollador para cumplir con estos requisitos fueron:

Opción 1: Instalar un tanque de almacenamiento tradicional y un sistema de bomba dentro del edificio. Esto requeriría aproximadamente 112 m2 (1200 pies cuadrados) de espacio interior, y originalmente se estimó que su instalación costaría aproximadamente $ 75 000 y requeriría inspecciones y mantenimiento anuales continuos. Sin embargo, una estimación revisada del costo de construcción fijó el costo de instalación total del sistema de tanques en cerca de $900,000, ya que el edificio estaba ubicado en suelos pobres con un nivel freático alto y tenía que utilizar una base de pilotes. Este coste excesivo habría supuesto un duro golpe financiero para el proyecto y, por tanto, fue rechazado.

Opción 2: Gestionar las aguas pluviales en el tejado. Utilizando el concepto Purple-Roof©, el techo verde existente podría mejorarse para proporcionar el control de flujo y almacenamiento requerido reemplazando la placa de drenaje estándar con lana mineral punzonada, un depósito en forma de panal y una capa de detención.

Teniendo en cuenta el costo como un factor importante, y dado que Nueva York tiene algunos de los precios inmobiliarios más altos del país, era fundamental maximizar los metros cuadrados que el propietario podía desarrollar y vender. La solución ideal sería gestionar las aguas pluviales sin reducir los metros cuadrados comercializables.

GRD calculó que al incorporar el concepto Purple-Roof© en el techo verde tradicional de 10,910 pies cuadrados (1,020 m2) ya especificado, el sistema Purple-Roof proporcionaría gestión de aguas pluviales sin necesidad de tanques ni infraestructura adicional. Se tomó la decisión de mejorar el techo verde y eliminar el sistema de tanques.

La capa de lana mineral cosida proporciona excelentes propiedades de retención y filtración al tiempo que minimiza el peso. El depósito de detención en forma de panal proporciona almacenamiento que siempre está funcionando independientemente del nivel de saturación del suelo. Su espesor está diseñado para cumplir con los requisitos específicos del proyecto. La capa de detención proporciona un flujo de salida controlado y consistente a un ritmo diseñado en toda el área del techo verde.

Anuncio

Al gestionar las aguas pluviales en el tejado, el promotor:

Proporcionó 6,336 cf (179,415 L) de almacenamiento de aguas pluviales, equivalente al volumen de más de 5 contenedores de envío (que se muestran a escala a continuación)

Redujo el pico de escorrentía de una tormenta de 100 años en un 95 % y un retraso de 42 horas en el drenaje.

Se evitó que 26 camiones llenos de escombros fueran excavados, transportados y arrojados al vertedero.

Representación gráfica del tamaño propuesto originalmente para el tanque de subrasante para aguas pluviales, aproximadamente del tamaño de cinco (5) contenedores de envío. Foto de : Green Roof Diagnostics

Hidrograma que modela la lluvia (azul) versus la escorrentía (rojo). En el pico de la tormenta de diseño de 100 años Tipo II, la solución propuesta para el techo verde de detención reduce las tasas máximas de flujo de salida en un 95 por ciento. Foto de : Green Roof Diagnostics

Al gestionar las aguas pluviales en el tejado, el promotor construyó y vendió los 112 m2 (1200 pies cuadrados) de espacio interior rescatado al precio de mercado de 550 dólares por pie cuadrado, añadiendo 540.000 dólares a los ingresos por ventas del promotor. El ahorro es aún mayor si se considera el estimado revisado de $900,000 para un sistema de tanque versus el estimado original (cimiento estándar) de $75,000 para el sistema de tanque.

Costo del sistema tradicional de tanque de aguas pluviales de 6,000 cf: $75,000

Costo de la mejora del techo verde de 11,000 pies cuadrados: $195,000

Costo total agregado para Purple-Roof (en comparación con un techo verde tradicional): $120,000

Pies cuadrados agregados por la eliminación del sistema de tanque de aguas pluviales: 1,200

Tarifa de mercado SF: $550/sf

Ingresos brutos agregados al desarrollador: $660,000

Reste la prima por el techo morado: $120,000

Ingresos netos agregados al desarrollador: $540,000

Sacar más provecho de su techo verde, como lo demuestra este estudio de caso, a menudo requiere pensar de manera diferente sobre la gestión de aguas pluviales y realizar un análisis exhaustivo para determinar la rentabilidad de los enfoques tradicionales, como los tanques. En áreas donde los costos de la tierra son altos, retener y detener las aguas pluviales en techos verdes puede ser la solución ideal.

Anuncio

Brad Garner es el director ejecutivo de Green Roof Diagnostics, una empresa independiente de investigación y pruebas que se centra en cuantificar y mejorar el rendimiento de los tejados verdes. Realizan investigaciones de primera mano y trabajamos con una variedad de instituciones académicas, fabricantes, reguladores e ingenieros para llevar al mercado los últimos avances científicos comprobados.

Más información

El concepto Purple-Roof © es un enfoque innovador para los techos verdes que crea detención de aguas pluviales mediante la fricción. Este concepto se incorpora a las líneas de productos ofrecidas por Sempergreen, Sempergreen USA, Next Level Stormwater Management, Stormwater Capture Co., Knauf Insulation, American Hydrotech y otros.

Grupo de proyecto

Desarrollador y contratista general: Bonacio Construction

Arquitecto: Arquitectos Lógicos de Diseño

Instalador de techos verdes: Apex Green Roofs

Proveedor de cubiertas verdes: Sempergreen USA

Este proyecto galardonado en Long Island, Nueva York, ilustra la importante contribución que los propietarios pueden hacer a la conservación de la biodiversidad en sus tejados mientras disfrutan de un espacio de servicios de alta calidad.

La biodiversidad no debe verse como una ocurrencia tardía en el proyecto, sino que debe estar al frente de toda planificación urbana y de proyectos. Los techos verdes deben tener la mayor biodiversidad posible dadas las limitaciones del proyecto.

En este estudio, se construyeron y utilizaron 21 mesas de techos verdes para comparar nueve tratamientos de techos verdes, incluido un depósito de agua en el techo diseñado para proporcionar almacenamiento temporal de agua (techo azul), dos sistemas modulares disponibles comercialmente, estos sistemas modulares combinados con un techo azul debajo ( techo azul verdoso), lana de roca, adoquines, grava y la membrana del techo sola.

Ed Snodgrass, un verdadero pionero en la industria de los techos verdes, comparte su visión de lo que significa tener un mercado de techos verdes completamente maduro.