ES2224143T3 - Procedimiento de conservacion de agua y dispositivo. - Google Patents

Abstract

UN APARATO DE ALMACENAMIENTO DE AGUA Y DE RECOGIDA DE AGUAS PLUVIALES PARA INCORPORARLO EN O SOBRE LA ESTRUCTURA DE UN EDIFICIO DE MODO QUE EL APARATO SEA SOLIDARIO CON LAS ESTRUCTURA DEL EDIFICIO Y FORME GENERALMENTE PARTE DE LA ESTRUCTURA; EL APARATO COMPRENDE: AL MENOS UN DEPOSITO DE ALMACENAMIENTO (2); UN DESAGUE FORMADO SOBRE EL EDIFICO (EN LA DIRECCION DE LA FLECHA 3) EN COMUNICACION CON LOS DEPOSITOS DE ALMACENAMIENTO (2) PARA QUE EL AGUA PLUVIAL QUE SALE DEL DESAGUE ENTRE EN LOS DEPOSITOS A TRAVES DE UNA TUBERIA DE ENTRADA (4); HABIENDO AL MENOS UNO ORIFICIO DE SALIDA (5) DE LOS DEPOSITOS (2) EN COMUNICACION CON UNA FUENTE DE SUMINISTRO (6) QUE TERMINA EN UN GRIFO O APARATO DE CONSUMO DE AGUA, UN ELEMENTO (9) SOBRE LOS DEPOSITOS (2) QUE SE COMUNICA CON UNA FUENTE DE SUMINISTRO (10) QUE PERMITE LA ENTRADA DE UNA FUENTE DE SUMINISTRO DE AGUA COMPLEMENTARIA DESDE UNA FUENTE ALTERNA TAL COMO UNA RED DE ALIMENTACION.

Description

Procedimiento de conservación de agua y dispositivo.

La presente invención se refiere a una reticulación hídrica pero, más particularmente, se refiere a un procedimiento y a un aparato para almacenamiento, conservación y entrega de agua de tal modo que el aparato esté incorporado en la estructura de un edificio.

Australia es uno de los continentes más secos del mundo y, debido al aumento de la demanda de agua, el precio del agua sufre un incremento forzado e impone una mayor presión sobre un recurso muy limitado. La falta de lluvia y el consumo creciente de agua representa también un problema en muchos otros países que necesitan un uso más eficiente de los recursos hídricos y de la conservación del agua.

Para resolver este problema, las autoridades han impuesto, en el pasado, algunas restricciones sobre el uso del agua lo cual suele dar lugar a fuertes cargas fiscales sobre el uso excesivo del agua. Además, con el incremento de la urbanización se produce una carga creciente sobre la infrastructura del agua de lluvia, lo cual da lugar a la implantación por parte de las autoridades responsables del agua y del drenaje de políticas tendentes a cargar sobre las personas individuales la responsabilidad sobre el escurrimiento de los tejados desde propiedades individuales. Por consiguiente, actualmente se exige que los consumidores de agua consideren las repercusiones que tiene el uso excesivo de agua y la producción de escurrimiento por las estructuras de edificios tiene para el suministro de agua y la infrastructura de drenaje.

Si el agua de lluvia puede ser adecuadamente conservada y para algunos usos tales como, sin limitación, suministro de agua en lavabos complementado con el agua urbana, se reduciría la urgencia para aumentar la capacidad de suministro de agua urbana, tal como mediante la construcción de nuevas presas.

Hasta un 30% del uso de agua en el entorno doméstico se dedica a la descarga de agua en los lavabos. Cada vez que se utiliza un lavabo se gastan 6 a 13 litros. Cuando esta cantidad se extrapola al nivel comunitario representa que una proporción elevada del suministro de agua es desperdiciada en gran medida. En una ciudad con una población de unos 4 millones, aproximadamente 100.000 megalitros de agua urbana se descarga a través del sistema de alcantarillado al año. Por lo tanto, una cuarta parte del suministro de agua a las ciudades podría destinarse al consumo de la descarga de agua en los lavabos.

Una gran parte del agua utilizada en las descargas de lavabos, lavado, riego de jardín, etc. no requiere ser de calidad potable. Por consiguiente, el agua para estas actividades se puede obtener a partir de una fuente que no sea el agua urbana. Actualmente, en particular en las zonas rurales, se utilizan tanques de agua para la recogida del escurrimiento de los tejados. Ello resulta necesario, principalmente, por la inexistencia de un suministro apto de agua urbana. En condiciones normales, los tanques son exteriores a una vivienda u otro edificio y están conectados a los aleros de los tejados por medio de un tubo descendente. El agua se bombea o simplemente cae por gravedad a los grifos de descarga. En las zonas urbanas, puesto que suele disponerse de agua urbana para los equipos de consumo de agua, por regla general no se utilizan los tanques. Sin embargo, con la necesidad creciente de la conservación del agua y un uso más eficiente de los recursos hídricos disponibles se ha reconocido ahora que el diseño de las viviendas y edificios debe modificarse para alojar en o dentro de un edificio, una gran cantidad almacenada de agua suministrada por el escurrimiento del agua de lluvia, de modo que se pueda utilizar para reducir la demanda de agua urbana y proporcionar un retardo de un escurrimiento de agua de lluvia, reduciendo así el escurrimiento sobre el suelo y, por lo tanto, la carga de infrastructura de drenaje.

El documento AU 88320 se refiere a un conducto de entrada, estando dicho conducto de entrada adaptado para recibir el agua recogida desde medios de escurrimiento adecuados, tales como un tejado, un depósito de almacenamiento de agua, un conducto de salida, medios para mantener un nivel mínimo de agua dentro de dicho depósito de almacenamiento de agua, estando dicho medio para mantener un nivel mínimo de agua dispuesto dentro del depósito de almacenamiento de agua y estando conectado y comunicado a un suministro de agua alternativo tal como la canalización de agua.

El documento GB 2.228.521 se refiere a un colector de agua de lluvia procedente de las tejas, que presenta una cubeta apta para recoger recursos naturales en forma de agua desde varios tipos de tejados. El colector está fijado a los listones del tejado mediante brazos ajustables y el agua (p.e., lluvia, nieve) recogida se transporta a través del tubo de salida al depósito de agua fría utilizando la fuerza de gravedad y los niveles de agua naturales que se va a almacenar.

El documento NL 8102174 se refiere a un sistema de recogida de agua de lluvia que comprende un alero para recoger agua de lluvia desde un tejado, y un conducto para transportar agua de lluvia desde el alero al depósito de almacenamiento. El problema abordado y considerado por la presente invención es la provisión de un sistema de recogida de agua de lluvia más simple.

La invención se refiere a un procedimiento y a un aparato para recoger y almacenar agua según se define en la reivindicación siguiente.

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A continuación se describirá la presente invención, con mayor detalle, según una realización preferida, pero no limitativa, y haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

la Figura 1 ilustra una vista en alzado esquemática de un aparato de recogida y almacenamiento de agua, que comprende una bomba alimentada a un equipo. Esta realización no forma parte de la invención sino que representa una técnica anterior útil para entender la invención;

la Figura 2 ilustra una vista en alzado esquemática de un aparato de recogida y almacenamiento de agua según una realización de la invención, en el que el equipo es alimentado por la fuerza de gravedad;

la Figura 3 ilustra una realización alternativa de la disposición de la figura 2;

la Figura 4 ilustra la disposición esquemática de la figura 3 con un depósito ampliado;

la Figura 5 ilustra una vista esquemática de un aparato incluyendo el dispositivo consumidor de agua;

la Figura 6 ilustra un conjunto, que no forma parte de la invención, en el que el depósito está situado en el tejado de una estructura adyacente que incluye el equipo consumidor de agua;

la Figura 7 ilustra una vista en sección transversal de un aparato de recogida y almacenamiento de agua de lluvia según una realización alternativa de la invención;

la Figura 8 ilustra una vista en alzado de una vivienda en la que está incorporado el aparato de la figura 7;

la Figura 9 ilustra una vista en planta de un extremo de cumbrera de la estructura del techo de una vivienda en la que se aprecian las juntas de aleros utilizadas para soportar el aparato de almacenamiento de agua y control del agua de lluvia;

la Figura 10 ilustra una vista en sección transversal del aparato de la figura 7, según una realización alternativa, montado en una vivienda típica con la ilustración de los elementos de soporte;

la Figura 11 ilustra una vista en alzado de una vivienda que tiene incorporado un conjunto de almacenamiento de agua y control del agua de lluvia, según una realización preferida de la presente invención;

la Figura 12 ilustra una realización alternativa del aparato de almacenamiento de agua y detención del agua de lluvia;

la Figura 13 ilustra una disposición alternativa de un aparato de almacenamiento de agua y detención del agua de lluvia;

la Figura 14 ilustra un perfil de depósito alternativo;

la Figura 15 ilustra otra realización del depósito del aparato de recogida y detención del agua de lluvia.

La presente invención se refiere a un procedimiento para almacenar agua y una estructura de edificio que incorpora el aparato, en el que el aparato incluye un depósito que recibe escurrimiento desde una zona de captación tal como un tejado de edificio para permitir el uso del agua de lluvia y para complementar y reducir la demanda de agua urbana. Además, el aparato reduce la descarga de agua de lluvia desde edificios puesto que el agua de lluvia es almacenada en el propio edificio en el depósito y solamente se descarga al suelo alrededor de un edificio y por lo tanto en la infrastructura de drenaje del agua de lluvia cuando el depósito esté lleno. Cuando esto ocurre en todos los edificios en una zona urbana preseleccionada, la reducción en la demanda de agua urbana y descarga de agua de lluvia es muy importante.

La presente invención se describirá según varias realizaciones y se apreciará que existen numerosas maneras en las que el depósito puede ocultarse dentro de la estructura del edificio o incorporarse a ella. El depósito puede comprender varios depósitos interconectados más pequeños dispuestos alrededor de la pared en un edificio. Por consiguiente, a lo largo de la descripción la referencia al depósito deberá entenderse como una referencia a una serie de depósitos interconectados. Las realizaciones que se van a describir ilustran el depósito oculto bajo la línea de aleros de una vivienda, de tal modo que el depósito esté oculto por la fachada o por formar por sí mismo parte de los aleros y la fachada.

La figura 1 representa una disposición esquemática de un aparato 1 para recoger y almacenar agua de lluvia, en el que un depósito de almacenamiento está incorporado en la estructura y recibe el escurrimiento desde el tejado del edificio. El aparato comprende un depósito de almacenamiento 2 para almacenar el agua de lluvia recogida desde una zona de captación proporcionada por un tejado situado (en la dirección de la flecha 3) a través de un tubo de entrada 4. El depósito 2 comprende una línea de salida 5 que se comunica con un tubo de entrada 6 que, a su vez, se comunica con un equipo de consumo de agua (no representado). De este modo, el equipo se alimenta por bombeo del agua en el depósito 2. Además, el depósito 2 está caracterizado porque presenta un conjunto de control adicional 9 que está enlazado con una línea de suministro de presión de la canalización 10 que complementa el suministro de agua al depósito 2. En el depósito está prevista una válvula de flotador 12 provista de un interruptor de flotador 13. Cuando el nivel del agua en el depósito cae por debajo de un mínimo predeterminado, se acciona la válvula de flotador 12, provocando que el agua de la canalización de distribución penetre y rellene el depósito. En condiciones normales, el depósito se rellena con el agua de lluvia que se recoge desde la zona de captación 3 que puede ser el tejado 14 de una estructura 15 (véase figura 2). Según la metodología convencional, un equipo tal como una cisterna de lavabo, que consume gran cantidad de agua, se acciona por el agua de suministro de la canalización de distribución. El uso del agua en los lavabos constituye un 25% de la utilización de agua doméstica y un alto porcentaje de la utilización comercial e industrial. De hecho, la unidad familiar media constituida por 3 personas podría consumir unos 200-230 litros por día solamente mediante el uso del agua en el lavabo. Según el conjunto en períodos de pluviometría media o superior a la media, podría esperarse que no resultara necesario el uso del agua de la canalización para complementar el uso del agua de lluvia, siempre que el tamaño del depósito esté exactamente dimensionado según las condiciones de las pluviometrías locales. Los depósitos pueden estar constituidos por tanques de diversos materiales incluyendo acero, cobre, fibra de vidrio, hormigón, aluminio o plástico, vidrio y hormigón armado.

Según esta realización, que no forma parte de la invención, el depósito es adecuado para su instalación a nivel del suelo y en particular, en lugares donde no resulte posible colocar el depósito por encima del equipo consumidor de agua.

Cuando el equipo está por encima de la salida, es necesaria la inserción de una bomba 8a en la línea de alimentación 5 para bombear el agua almacenada en el depósito hacia el equipo.

Cuando se demanda agua por un equipo, la bomba 8a que detecta la reducción en la presión en la línea de alimentación 5 se acciona por un presostato continuando así la entrega de agua al equipo. Cuando esto ocurre, cae el nivel del agua en el depósito. En condiciones normales, el depósito depende de su rellenado del escurrimiento de agua de lluvia procedente de la zona de captación situada en la dirección de la flecha 3. Si el nivel del agua en el depósito cae por debajo de un nivel predeterminado, el agua se complementa por el accionamiento de una válvula de flotador 12. Cuando el agua alcanza el nivel mínimo predeterminado, la válvula de flotador 13 permite el flujo de agua desde la línea de alimentación de la canalización 10 hacia el depósito para complementar el suministro de agua. De este modo, un equipo puede usar el agua de lluvia en la mayoría de las veces, conservando así el agua de suministro de la canalización.

En la figura 2 se representa un aparato según una realización de la invención reconvertido para un edificio ya existente. Según esta realización, se proporciona un aparato 16 que comprende un depósito 17 para recoger y almacenar agua de lluvia desde el tejado 14. El depósito está provisto de una entrada 19 que comprende una abertura que está en comunicación con el tejado 14 y que alimenta el depósito 17. La entrada 19 puede comprender una abertura en la parte superior del depósito, de modo que el depósito forme un canal abierto. El depósito 17 incluye, además, una salida 20 que alimenta un equipo 7 (véase figura 4) a través de la línea de alimentación 21. Esta línea de alimentación puede instalarse en el exterior o dentro de las paredes del edificio. El depósito 17 comprende, además, un conjunto de válvula de flotador 25 que está conectado a la línea de suministro de agua de la canalización 26. En condiciones de uso normal, el agua procedente del tejado 14 llena el depósito con agua de lluvia. Cuando se demanda agua por un equipo, el depósito 17 comienza a vaciarse a través de la línea 21. Cuando el agua alcanza su nivel mínimo predeterminado, se activa el conjunto de la válvula de flotador 25 para permitir la entrada del agua urbana en el depósito complementando el agua de lluvia disponible. Solamente cuando la pluviometría es baja, el agua del depósito alcanzará un nivel que producirá el uso de la alimentación de la canalización. Para poder reducir al mínimo esta posibilidad, el depósito de almacenamiento está dimensionado dependiendo de las condiciones predominantes de pluviometría. Así, en zonas de alta pluviometría, el depósito sólo necesita ser relativamente pequeño para poder reducir así la demanda de agua de la canalización (pero necesitaría ser más grande si la reducción del rebose de agua de lluvia fuera necesaria en un lugar geográfico particular), mientras que en zonas de muy baja pluviometría, el depósito necesitaría ser grande si el uso del agua de la canalización tuviera que mantenerse en un mínimo. En caso de exceso de agua de lluvia, se libera a través de un tubo de rebose. El depósito 17 ilustrado en la figura 2 dispone de un tubo de rebose 27. A diferencia de la disposición de la figura 1, donde el agua se bombea desde el depósito 2, en este caso el depósito 17 entrega su agua a un equipo mediante alimentación por la fuerza de la gravedad.

En la figura 3 se ilustra una realización alternativa del aparato de la presente invención reconvertido para su instalación en un edificio ya existente. La realización ilustrada es similar a la descrita para la figura 2; sin embargo, según la presente realización, el conjunto comprende un depósito ampliado 28 que sería deseable en zonas que tengan baja pluviometría debido a su gran capacidad de almacenamiento. Las disposiciones de las figuras 2 y 3 ilustran depósitos que están conectados bajo la línea de aleros de una vivienda. Es concebible que los depósitos puedan dimensionarse de modo que puedan montarse detrás de un panel de la fachada o, como alternativa, según se ilustra en la figura 3, el depósito 28 puede extenderse más allá de la facha 29 incrementando así la capacidad de captación. Una consideración estética, además de los criterios de suministro y almacenamiento, puede dictar las proporciones y configuración de los depósitos.

Cuando se aumenta el tamaño del depósito, se incrementa el peso, lo cual exige ciertas disposiciones estructurales para asegurar un soporte apropiado en la condición de depósito lleno.

En la figura 3 se ilustra una posible disposición estructural, de tal modo que el depósito 28 esté situado sobre tablones estructurales 30 que se superponen a una estructura de soporte de acero 31 que está, a su vez, soportada en un pedestal 32.

En cada una de las disposiciones de los depósitos ilustradas en las figuras 2 y 3, las líneas de suministro de la canalización 26 y 33, respectivamente, se introducen en los depósitos a través de la cavidad del tejado. En la figura 2, la línea de suministro de la canalización 26 se introduce a través de la cavidad del tejado 14a. El canalón del tejado 17a puede permanecer o puede retirarse permitiendo así que el agua de lluvia gravite directamente al interior del depósito 17.

Se apreciará que la línea de la alimentación principal se puede introducir en el depósito en cualquier lugar adecuado que servirá de alojamiento al interruptor del flotador. La línea de suministro a un equipo puede encaminarse por el interior de una pared interna o por el interior de la cavidad del edificio. En la figura 2, la línea de suministro 21 se encamina dentro de la pared 34, que puede comprender por ejemplo una estructura de espárragos de madera o metálicos, mientras que en la figura 3 la línea de alimentación 35 está montada de forma superficial en la pared interior 36.

En la figura 4 se representa una vista lateral en alzado de una parte de una estructura 37 que incluye una cisterna de lavabo 7. Como puede apreciarse, a partir de la figura 4 la separación relativa entre el depósito 38 y la cisterna 7. El depósito 38 recoge agua de lluvia desde el tejado 39 y puede configurarse de modo que abarque toda la longitud de una pared para poder hacer máximo el volumen de captación para una región geográfica y estructura dadas.

En la figura 5 se representa una disposición similar a la ilustrada en la figura 4 en la que el depósito 40 ha sido reducido de modo que su borde 41 se adapte fácilmente a lo largo de la línea de la fachada 41 de la estructura del edificio 42. Como alternativa, la cara exterior del depósito 40 puede formar por sí misma parte integrante de la fachada.

Con referencia ahora a la figura 6 se ilustra una realización alternativa de un aparato de conservación de agua. Esta realización no forma parte de la invención. Según esta realización, el conjunto comprende un depósito 43 que está situado en y soportado por una estructura 44 que puede ser un aparcamiento de vehículos, un garaje o una estructura similar conectada o formando parte integrante de la estructura adyacente 45. El depósito 43 está configurado de modo que su carga esté habitualmente distribuida sobre la zona del tejado de la estructura 44 para hacer máxima la capacidad de almacenamiento. Cuando se utiliza esta disposición, es necesario reforzar la estructura por medio de correas de sustentación previstas adecuadamente 46 diseñadas en función de la carga inducida por el peso del propio depósito y el peso hidráulico a la capacidad máxima. El depósito 43 comprende un conjunto de interruptor de flotador 47 conectado a la línea de canalización principal 48 que se introduce en el depósito a través de la cavidad del tejado 45a. La línea de suministro 49 que alimenta a un equipo (no ilustrado) dentro del edificio 45, está conectada al depósito 43. Además, el depósito 43 está adaptado con un tubo de rebose o una abertura 43a situada de modo que cualquier exceso de agua procedente del depósito pueda introducirse en el sistema de drenaje normal sobre el suelo para la estructura del edificio 45.

Los depósitos introducidos como una parte integrante de un edificio, según se describió anteriormente para captar el agua de lluvia, reducen la dependencia del agua urbana y presentan la ventaja añadida de que actúan como depósitos de detención para el escurrimiento de agua de lluvia, lo cual constituye un requisito en numerosas áreas gubernamentales locales. Así modo, los depósitos instalados del modo anteriormente descrito proporcionan el doble beneficio de conservación de agua urbana y la detención del agua de lluvia y permiten que el suministro de agua urbana sea aumentado por el agua de lluvia recogida desde el edificio.

El nivel de detención del agua de lluvia en una zona dada y en una estructura particular guarda relación con el tamaño del depósito elegido, y en función de si el depósito se encuentra lleno o vacío de acuerdo con el nivel de uso del escurrimiento almacenado por un equipo durante un período de precipitación dado.

Un depósito típicamente dimensionado se vaciaría en 25 días de uso medio del lavabo y desviaría un 50% del agua caída sobre un tejado suburbano al sistema de alcantarillado y un 50% al sistema del agua de lluvia. Además, utilizando el agua de lluvia para el jardín, lavado de coches, agua fría para duchas, bañera y lavandería, etc., el volumen del rebosamiento de agua podría reducirse en un 20% adicional o más en un año promedio. En algunas zonas geográficas, el rebosamiento podría reducirse a nulo.

Los depósitos pueden estar construidos de hormigón ordinario, hormigón aireado, aluminio, chapas de acero galvanizadas o hierro curvado galvanizado, fibra de vidrio, plástico, hormigón reforzado con vidrio, cobre u obra de mampostería.

Según una secuencia de construcción típica, el enmarcado de las paredes de la vivienda o estructura se completaría primero seguido por el montaje de las celosías del tejado. A continuación, se instalaría el depósito. El depósito sería empernado, remachado o de cualquier otro modo unido a las celosías y/o estructura del edificio, después de lo cual puede montarse la fachada seguida por los aleros. Durante este proceso, se completaría el trabajo de fontanería. Como alternativa, la pared y suelo del depósito se presentarían como fachada y aleros.

Como alternativa, el sistema puede incorporar un depósito de almacenamiento muy grande que tenga varios depósitos más pequeños dependientes que constituyan los depósitos del alimentador para los equipos. En circunstancias en que la pluviometría sea alta, los depósitos dependientes pueden rebosar y ser bombeados de nuevo al depósito de mayor contenido para su posterior uso en los depósitos subordinados en el caso de que la pluviometría sea baja.

La figura 7 ilustra una realización alternativa para la invención, comprendiendo, en este caso, un aparato de almacenamiento de agua y control del agua de lluvia provisto de un depósito de almacenamiento 50 adaptado para su conexión a un edificio 51 del que se ilustra solamente una parte. Según la realización ilustrada en la figura 7, el conjunto está dispuesto en o cerca de la línea de cordones inferiores de las celosías 52 del edificio 51 soportado en las viguetas de canalones 66. El depósito 50 está proporcionado según el agua de lluvia disponible según el área geográfica seleccionada y, en general, se instalará, en sentido longitudinal, a lo largo de la pared del edificio 51 con una longitud y volumen de diseño que vendrán dictados por la capacidad de almacenamiento requerida para la zona geográfica seleccionada, que suele ser la longitud completa del edificio. Según la realización preferida, el depósito 50 puede extenderse más allá de la extremidad de la línea del tejado 53 para proporcionar así un acceso de captación 54 desde el agua de lluvia recogida en el tejado 55. El acceso de recogida 54 puede comprender una guarda protectora de hojas de acero estampado provista de orificios que, por un lado, permiten la entrada del escurrimiento de agua de lluvia desde el tejado 55 pero que, por otra parte, impiden la entrada en el depósito 50 de detritos y otras materias que puedan recogerse en el tejado 55 o que puedan simplemente soplarse hacia el edificio de recogida 54.

Según la realización ilustrada, el agua que penetra en el depósito 50 puede filtrarse por medio de un dispositivo de filtro que podría ser una capa de espuma de polietileno de baja densidad 56 dispuesta a lo largo de la superficie superior de la estructura de soporte 57 del depósito 50. El depósito 50 está también adaptado, a intervalos predeterminados a lo largo de su longitud con conjuntos de espiches de rebosamiento 58 que permiten el rebosamiento del agua de lluvia una vez que el depósito haya alcanzado su límite de capacidad y en momentos con demanda mínima de alimentación de agua, el suministro completo.

Los conjuntos de rebosamiento 58 proporcionan un sustituto a los tubos descendentes de la técnica anterior y se drena el agua de lluvia y se permite el paso de rebosamiento sobre el suelo o en infrastructuras de drenaje tales como estanques.

El área de la sección transversal de los espiches de rebosamiento es adecuada para admitir una inundación dada para una zona geográfica seleccionada y son función de la magnitud del depósito elegido. En condiciones normales, el diseño admitiría la inundación producida una vez en 100 años. El área de la sección transversal total de los espiches variará de un lugar a otro pero, a título de ejemplo, el área de la sección transversal total de los espiches podría diseñarse para admitir la inundación de una vez en 100 años o, como alternativa, la precipitación de 270 mm por hora para Sydney, por ejemplo.

El área total de los espiches es también una función de la zona de captación de los tejados que suministra agua de lluvia al depósito 50. Así, a título de ejemplo, por cada metro cuadrado de tejado se tendría una zona óptima de espiches para Sydney de 95mm^{2} más una tolerancia en el caso de que el espiche esté bloqueado en su totalidad o en parte.

En la mayoría de las zonas, el área del espiche de abertura colectiva se situaría dentro del margen de 40 mm^{2} - 200 mm^{2}.

A título de ejemplo adicional, una superficie de tejado de 155 metros cuadrados puede requerir un área de espiche total de 14725 mm^{2} más una tolerancia de, por ejemplo, 16000 mm^{2} en total. Si, por ejemplo, 16 espiches se utilizan, el área de la sección transversal de cada espiche es 1000 mm^{2} o 45 mm por 25 mm en dimensiones. Los espiches pueden, en una realización alternativa, tener una anchura de 50 mm y una profundidad de 20 mm; sin embargo, estas dimensiones pueden variarse según los requisitos del lugar.

Para reducir al mínimo el chorro de agua, la salida de los espiches, dispuestas a lo largo del tanque de almacenamiento, deberían configurarse para crear un efecto de pulverización en lugar de un efecto de chorro de agua. Para conseguirlo, el área de la sección transversal requerida total para el sistema de espiches puede obtenerse introduciendo una pluralidad de perforaciones similares a las encontradas en una alcachofa de ducha, en el que las perforaciones totalizarían el área de la sección transversal requerida para el conjunto de espiches que se necesitan para una condición de diseño particular. Como alternativa, pueden introducirse aberturas más grandes en la pared del depósito.

Así, a título de ejemplo, el espiche puede ser tan ancho como profundo para poder crear el efecto de pulverización. Se ha descubierto a partir del análisis hidrográfico que el flujo sobre el suelo de un nuevo edificio que incorpora el sistema de almacenamiento y control de agua de lluvia, que tiene el conjunto de espiches, será menor que antes de que se construyera el edificio debido al almacenamiento del agua de lluvia disponible en los depósitos de almacenamiento conectados al edificio y el consumo de agua dentro del edificio. Esto es especialmente ventajoso en zonas propensas a las inundaciones como una proporción significativa de la precipitación que, de no ser así, daría lugar a que las aguas de inundación fueran recogidas para almacenamiento y consumo. Como resultado del sistema cuando se incorpora en una estructura de edificio, el flujo sobre el suelo puede reducirse en un 10% - 40% del flujo que se hubiera producido, de no ser así, en y alrededor de un edificio.

Cuando el aparato de almacenamiento de agua y de control de agua de lluvia está instalado en un edificio, da lugar a menos drenajes de agua de lluvia, uso más eficiente del agua puesto que los más bajos costes del agua doméstica y/o industrial, la reducción en la necesidad de restricciones de agua y, dependiendo del lugar, se obtendrían costes reducidos en el tratamiento y/o bombero del agua.

Una vez que el aparato esté instalado en un nuevo edificio, por ejemplo, existe menos gasto de capital en la vivienda, reduciendo el daño a los ecosistemas dentro de la zona de captación del agua de lluvia, drenajes más pequeños para subdivisiones del agua de lluvia, más pequeñas líneas en los sistemas de drenaje de carreteras y una reducción en la presión sobre las líneas de agua de lluvia ya existentes.

Según una realización preferida, el depósito de almacenamiento 50 requiere una buena estética. Esto es importante sobre todo en las viviendas domésticas. Para conseguirlo, se aplica un material de revestimiento 59 alrededor de las superficies expuestas exteriores 60 y 61. El material de revestimiento, tal como hierro corrugado coloreado, puede fijarse a las superficies 60 y 61 de un bastidor de soporte por medio de remaches superiores 62. En estas instalaciones, el revestimiento 59 será continuado alrededor de la superficie posterior 63 del bastidor de soporte del depósito 50. Un material adecuado para su uso como revestimiento 59 puede ser acero o aluminio corrugado donde se fijan a un bastidor de soporte 57. Cuando el depósito de almacenamiento 50 es un receptáculo autoportante, entonces la construcción podría ser en hormigón, hormigón ligero, hormigón aireado o madera (incorporando un forro impermeable).

En la figura 8 se representa una vista en sección transversal del conjunto de la figura 7 montado en una vivienda 64. Como puede observarse a partir de la figura, el depósito 50 se asienta adecuadamente bajo los aleros formados por la estructura de celosía 65 que soporta las viguetas del canalón 66 son opcionales.

En la figura 9 se representa una vista en planta de una armadura de tejado, incluyendo las viguetas de los canalones 66, que están adaptadas según se requiera para soportar el conjunto de almacenamiento de agua y control del agua de lluvia.

En la figura 10 se representa una disposición alternativa para el depósito de almacenamiento de agua 80 soportado por flejes que están en suspensión desde la celosía del tejado 87. Este ejemplo se aplica a construcciones de paredes simples o dobles. La celosía 87 puede modificarse estructuralmente para permitir que el depósito de almacenamiento 80 soporte varios fenómenos naturales tales como alto viento y carga de nieve. El refuerzo del depósito de almacenamiento 80 comprende elementos de arriostramiento 81. Un fleje metálico 82 asegura el revestimiento 83 en este ejemplo. El material del techo puede ser material en láminas o material en tejas y se realizan perforaciones 70 en el material para permitir el paso de agua de lluvia al depósito de almacenamiento 80. Las perforaciones deben estar cubiertas con mallas contra insectos 83 para impedir la entrada de hojas o insectos en el depósito de almacenamiento 50, pero para permitir la entrada del agua de lluvia.

El aparato de almacenamiento del agua de lluvia es, en particular, aplicable a las viviendas domésticas. El instalador suspende el depósito 80 desde la celosía 87 de modo que el peso del agua sea tomado, en gran medida, por los elementos de la celosía. El depósito está preferiblemente fabricado a partir de chapa de acero en una configuración prácticamente rectangular con las proporciones dependientes del volumen de almacenamiento requerido. Los flejes que rodean el depósito y se acoplan con la celosía del tejado proporcionan así un soporte intermedio a lo largo de la pared del edificio. Los soportes de paredes pueden proporcionarse también como soportes suplementarios. Cuando se utiliza un metal de pequeño calibre, es deseable que el interior del depósito sea adaptado con un arriostramiento cruzado 81 para reforzar las paredes del depósito. El depósito puede estar perfilado de modo que sus caras exteriores funcionen como fachada y aleros. Como alternativa, la cara exterior puede perfilarse de modo que adopte la apariencia de un panel de fachada y canalón convencional que termina en la parte inferior del depósito para funcionar como un alero. Como se ilustra en la figura 10, el depósito puede estar alineado con el revestimiento para proporcionar un acabado estético.

En la figura 11 se representa una vista en alzado de una vivienda 92 que tiene un aparato de almacenamiento de agua y de control de agua de lluvia 93 conectado.

Con referencia a la figura 12, se representa una realización alternativa del aparato de almacenamiento de agua y detención de agua de lluvia. Con referencia a dicha figura, se ilustra parte de una vivienda 100 mostrando parte de una celosía 101 y parte de la pared de soporte 102. Según esta realización, el aparato consiste en el depósito 103 y el depósito suplementarios 103a. Ambos depósitos están reforzados con elementos de refuerzo 104 y 104a, respectivamente, que proporcionan una rigidez estructural a los depósitos. Cada depósito está fijado a la celosía 101 por medio de flejes de tejado 105. Este tipo de fijación se repite para cada celosía de tejado a lo largo de la pared de la vivienda 100. El escurrimiento de agua de lluvia pasa a lo largo del revestimiento del tejado 106 a través de la abertura 107 y desde allí al depósito 103. El depósito 103 cuando se llena puede primero rebosar y llenar el depósito 103a para proporcionar una capacidad de almacenamiento añadida.

En la figura 13 se representa una disposición alternativa del aparato de almacenamiento de agua y detención del agua de lluvia. Con referencia a la figura 1 se ilustra parte de una vivienda 110 incluyendo parte de la celosía del tejado 111 y parte de la pared exterior 112 y pared interna 113. El aparato comprende un depósito 114 que está fijado, en este caso, al listón del tejado 115. Cuando se produce la precipitación, pasa a lo largo del tejado 116, luego a través de la abertura 117 y de allí al interior del depósito 114 que está reforzado por riostras 118. El agua desde el depósito 114 cae por gravedad a un equipo dentro del edificio a través de la línea de alimentación 119. Como alternativa, el agua puede gravitar exteriormente al edificio a través de la línea de alimentación 120. En este último caso la línea de alimentación puede terminar en un grifo exterior.

En la figura 14 se representa otra forma del perfil del depósito. En la configuración ilustrada en la figura 14, el depósito 130 está adaptado con un perfil de cara exterior que está formado para simular la apariencia de los canalones 131 y fachada 132. El depósito 130 se puede instalar en viviendas donde el consumidor requiera una apariencia más convencional para el tejado y línea de aleros de una vivienda.

En la figura 15 se representa otra realización del aparato según la invención. En la figura 14 se ilustra el depósito 140 que comprende, perfilado en su parte inferior, un pocillo para llenado completo. Esto añade volumen adicional al depósito.

El rendimiento del aparato descrito en sus diversas realizaciones fue objeto de análisis para investigar las características de rebosamiento del agua de lluvia para edificios seleccionados en el Japón. El objetivo del análisis era estimar el caudal del rebosamiento desde el aparato para el edificio seleccionado. Para el análisis, se supuso que se produce un rebosamiento en cualquier día durante 24 horas de ese día y que un edificio medio, al que está instalado el aparato, tendrá 16 espiches de rebosamiento para facilitar el rebosamiento del agua de lluvia. El análisis fue realizado en Osaka y Tokio sobre la base de los registros pluviométricos para 1993.

Las características de cada vivienda seleccionada se indican en la tabla siguiente:

TABLA 1 Características de la vivienda

	Tejado de 120 m^{2}	Tejado de 60 m^{2}
Volumen total del depósito (L)	9375	6750
Volumen para almacenamiento de emergencia (L)	3000	2000
Capacidad efectiva del depósito (L)	6375	4750
Número de ocupantes	3,2	3,2
Utilización de agua (litros/persona/día)	300	300

El uso de agua no potable, como un porcentaje de la utilización total de agua, empleada para el análisis se proporciona en la Tabla 2. El uso de agua no potable constituye un 77% del uso total de agua.

TABLA 2 Uso de agua no potable como porcentaje de la utilización total de agua

Uso de agua	% De uso total de agua
WC	23,0
Ducha - agua fría	11,5
Uso exterior	25,0
Lavandería	16,0
Baño - agua fría	1,5
Subtotal	77,0

Para los fines del análisis, un evento de lluvia fue definido como uno o más días consecutivos en los que se produce la lluvia. Además, cualquier rebosamiento puede producirse en uno o más días consecutivos del evento de lluvia. En el caso de que el rebosamiento no se produzca en días consecutivos, este período se divide en intervalos separados mediante la consideración de los rebosamientos en días consecutivos. Se ha definido también un rebosamiento como cualquier evento de lluvia durante el cual se produzca un rebosamiento en uno o más días consecutivos.

Un resumen de los rendimientos de cada sistema, sobre una base anual para 1993, se proporciona en la Tabla 3 siguiente:

TABLA 3 Resumen de rendimientos

1

Claims (18)

1. Estructura de edificio del tipo que comprende unas paredes y un tejado (14), incorporando la estructura de edificio un aparato de almacenamiento de agua y recogida de agua de lluvia (16), comprendiendo dicho aparato:

por lo menos un depósito de almacenamiento (17) para recibir y almacenar el escurrimiento de agua de lluvia desde una zona de captación de dicho tejado;

por lo menos una salida (20) desde los depósitos en comunicación con una línea de suministro que termina en un grifo o aparato consumidor de agua; y

caracterizada porque

por lo menos un depósito de almacenamiento está integrado con la estructura de edificio y, en general, forma parte de la estructura y se extiende, en sentido longitudinal, en una distancia predeterminada a lo largo de la parte superior de las paredes del edificio alrededor de la periferia de la línea del tejado del edificio, de modo que el depósito forme o esté oculto por la fachada y los aleros del edificio, y

en la que una pared superior del depósito tiene una abertura superior que permite que el agua de lluvia procedente de la zona de captación penetre en los depósitos.

2. Estructura de edificio según la reivindicación 1, en la que una salida de rebosamiento (27) está situada en una zona superior de las paredes de los depósitos (17).

3. Estructura de edificio según la reivindicación 2, en la que el área de la sección transversal total de las aberturas de rebosamiento es tal que la capacidad de rebosamiento será suficiente para admitir una inundación de diseño para un lugar geográfico seleccionado.

4. Estructura de edificio según la reivindicación 3, en la que la superficie de cada abertura de rebosamiento, colectivamente para cada metro cuadrado de la zona de captación, está comprendida en el intervalo de 40 mm^{2} a 200 mm^{2}.

5. Estructura de edificio según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la salida (20) está situada en o en la proximidad de la parte inferior de cada depósito (17) y la línea de suministro con la que comunica está situada dentro de las paredes del edificio.

6. Estructura de edificio según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que cada depósito (17) está conectado a través de un tubo de conexión a un depósito adyacente permitiendo que el agua en un depósito penetre en otro depósito.

7. Estructura de edificio según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que una línea de suministro descarga agua de la canalización principal o alimentación alternativa en la parte inferior de los depósitos a través de un interruptor de flotador conectado a dicha línea de suministro.

8. Estructura de edificio según la reivindicación 7, en la que el interruptor de flotador permite que el agua de alimentación penetre en uno o más depósitos (17) cuando el nivel del agua en los depósitos caiga por debajo de un nivel mínimo predeterminado.

9. Estructura de edificio según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que cada depósito (17) está previsto en función de la zona de captación y pluviometría en una zona geográfica dada.

10. Estructura de edificio según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la zona de captación está proporcionada por el tejado del edificio.

11. Estructura de edificio según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el acceso de recogida está previsto para permitir el escurrimiento del agua de lluvia entrante desde el tejado, impidiendo el acceso de recogida la entrada de detritos y otros materiales en el depósito.

12. Estructura de edificio según la reivindicación 1, en la que las paredes de los depósitos de almacenamiento están perfiladas para formar los aleros y la estructura de la fachada del edificio.

13. Estructura de edificio según la reivindicación 1, en la que una pared más exterior de cada uno de dichos depósitos está perfilada para formar un canalón integrado por un elemento de la fachada.

14. Estructura de edificio según la reivindicación 13, en la que cada depósito está soportado por la estructura del tejado y/o soportes unidos a la estructura de la pared o mediante una estructura distante pero unida al edificio.

15. Estructura de edificio según la reivindicación 7, en la que las caras externas de los depósitos están contenidas en capas de modo que los depósitos estén ocultos a la vista.

16. Procedimiento para recoger y almacenar el escurrimiento de agua de lluvia desde un edificio provisto de paredes y un tejado y una zona de captación de agua de lluvia provista por el tejado del edificio; que comprende las etapas siguientes:

(a) utilizar un conjunto de almacenamiento de agua y recogida del agua de lluvia que comprende por lo menos un depósito (17),

(b) proporcionar una línea de salida (21) a por lo menos un depósito que se comunica con un grifo y/o un equipo (7) que consume agua, situado dentro o fuera de la vivienda,

(c) proporcionar un rebosamiento en por lo menos uno de dichos depósitos,

(d) proporcionar una línea de entrada (10) que entrega suministro de agua de la canalización para complementar el suministro de agua de lluvia en los depósitos cuando el nivel de agua cae por debajo de un nivel predeterminado, y

(e) proporcionar un interruptor de flotador (13) en la línea de entrada para regular el flujo del suministro de agua de la canalización a los depósitos,

caracterizado porque

el procedimiento comprende la etapa adicional de conectar, de forma integral, por lo menos un depósito de recogida en el edificio en la proximidad del borde del tejado del edificio, de modo que el depósito forme o esté oculto por la fachada (29) y los aleros del edificio y de modo que el escurrimiento desde la zona de captación sea recogido en los depósitos.

17. Procedimiento según la reivindicación 16, en el que dicho conjunto comprende:

por lo menos un depósito de almacenamiento (17) para recibir y almacenar el escurrimiento de agua de lluvia desde una zona de captación de dicho tejado; y

por lo menos una salida (20) desde los depósitos de comunicación con una línea de suministro que termina en un grifo o un aparato consumidor de agua;

caracterizado porque:

por lo menos un depósito de almacenamiento está integrado con la estructura del edificio y, en general, forma parte de la estructura y se extiende longitudinalmente, en una distancia predeterminada, a lo largo de la parte superior de las paredes del edificio alrededor de la periferia de la línea del tejado del edificio, y

en el que una pared superior del depósito presenta una abertura superior que permite que el agua de lluvia procedente de la zona de captación penetre en los depósitos.

18. Procedimiento según la reivindicación 16, que comprende la etapa adicional de proporcionar perforaciones en una cara exterior de los depósitos para permitir el rebosamiento a través de ellos cuando el agua en los depósitos alcance un nivel predeterminado.