UNIVERSIDAD DE LOS ANDES
Evaluación económica del bienestar
generado por techos verdes en Bogotá
Facultad de Ingeniería
Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental
Proyecto de Grado de Ingeniería Ambiental
Julieth Paola Pérez Correa
30 de Diciembre de 2015
A través de este documento se pretende mostrar la cuantificación económica
de los beneficios que aportan los Techos Verdes en cuanto a Recreación y
Relajación de las personas. Adicionalmente se mostrará cómo impulsando
espacios que promuevan este tipo de actividades se puede también promover la
biodiversidad de los sectores de la cuidad.
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Bogotá
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Contenido
1. Introducción ........................................................................................................ 8
2. Objetivos ............................................................................................................ 10
2.1. Objetivo General ........................................................................................ 10
2.2. Objetivos Específicos ................................................................................. 10
3. Marco teórico ................................................................................................... 10
3.1. Retención y manejo de aguas lluvia ...................................................... 13
3.2. Confort térmico .......................................................................................... 19
3.3. Calidad del aire y paisajismo ................................................................... 23
3.4. Biodiversidad ............................................................................................... 27
3.5. Recreación y relajación ............................................................................ 31
4. Metodología ...................................................................................................... 33
4.1. Identificación de techos verdes existentes ........................................... 34
4.2. Identificación de zonas de la ciudad donde pueden desarrollarse
los proyectos .......................................................................................................... 34
4.3. Evaluación del uso e impacto en cuanto a recreación en los
usuarios ................................................................................................................... 34
4.4. Cuantificación económica de los beneficios obtenidos ................... 35
4.5. Diseño de propuestas ................................................................................ 35
4.5.1. Estimación de lluvia de diseño .......................................................... 35
4.5.2. Calculo de espesores ......................................................................... 37
3.5.3. Estimación de carga ........................................................................... 37
3.5.4. Diseño del drenaje .............................................................................. 38
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3.5.5. Propuesta paisajística ......................................................................... 39
4.6. Presupuesto de las propuestas ................................................................ 39
4.7. Incentivo Económico................................................................................. 39
5. Resultados .......................................................................................................... 40
5.1. Identificación de techos verdes existentes ........................................... 40
5.2. Identificación de zonas de la ciudad donde pueden desarrollarse
los proyectos .......................................................................................................... 41
5.2.1. Área 1 .................................................................................................... 43
5.2.2. Área 2 .................................................................................................... 44
5.2.3. Área 3 .................................................................................................... 44
5.2.4. Área 4 .................................................................................................... 45
5.2.5. Área 5 .................................................................................................... 45
5.2.6. Área 6 .................................................................................................... 46
5.2.7. Área 7 .................................................................................................... 46
5.2.8. Área 8 .................................................................................................... 47
5.2.9. Área 9 .................................................................................................... 47
5.2.10. Área 10 ............................................................................................... 48
5.2.11. Área 11 ............................................................................................... 48
5.2.12. Área 12 ............................................................................................... 49
5.3. Evaluación del uso e impacto en cuanto a recreación en los
usuarios ................................................................................................................... 49
5.4. Cuantificación económica de los beneficios obtenidos ................... 55
5.4.1. Área 1 .................................................................................................... 56
5.4.2. Área 2 .................................................................................................... 57
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5.4.3. Área 3 .................................................................................................... 57
5.4.4. Área 4 .................................................................................................... 57
5.4.5. Área 5 .................................................................................................... 57
5.4.6. Área 6 .................................................................................................... 58
5.4.7. Área 7 .................................................................................................... 58
5.4.8. Área 8 .................................................................................................... 58
5.4.9. Área 9 .................................................................................................... 59
5.4.10. Área 10 ............................................................................................... 59
5.4.11. Área 11 ............................................................................................... 59
5.4.12. Área 12 ............................................................................................... 60
5.4.13. Costo definitivo ................................................................................. 60
5.5. Diseño de propuestas ................................................................................ 61
5.5.1. Estimación de lluvia de diseño .......................................................... 61
5.5.2. Cálculo de espesores ......................................................................... 75
5.5.3. Diseño del drenaje .............................................................................. 77
5.5.4. Propuesta paisajística ......................................................................... 81
5.6. Presupuesto de las propuestas ................................................................ 88
5.7. Incentivo Económico............................................................................... 101
6. Conclusiones ................................................................................................... 103
7. Bibliografía ....................................................................................................... 105
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Índice de Tablas
Tabla 1. Estaciones meteorológicas analizadas ................................................ 36
Tabla 2. Definición de ID para proyectos propuestos ....................................... 43
Tabla 3. Costo de recreación en zonas sin establecimientos cercanos ....... 56
Tabla 4. Costo de recreación en Área 1 ............................................................. 56
Tabla 5. Costo de recreación en Área 3 ............................................................. 57
Tabla 6. Costo de recreación en Área 5 ............................................................. 58
Tabla 7. Costo de recreación en Área 7 ............................................................. 58
Tabla 8. Costo de recreación en Área 8 ............................................................. 59
Tabla 9. Costo de recreación en Área 9 ............................................................. 59
Tabla 10. Intensidad semanal de uso de los techos verdes............................. 60
Tabla 11. Inversión por servicios recreativos por zona....................................... 61
Tabla 12. Periodo de retorno para Área 1........................................................... 63
Tabla 13. Periodo de retorno para Área 2........................................................... 64
Tabla 14. Periodo de retorno para Área 3........................................................... 65
Tabla 15. Periodo de retorno para Área 4........................................................... 66
Tabla 16. Periodo de retorno para Área 5........................................................... 67
Tabla 17. Periodo de retorno para Área 6........................................................... 68
Tabla 18. Periodo de retorno para Área 7........................................................... 69
Tabla 19. Periodo de retorno para Área 8........................................................... 70
Tabla 20. Periodo de retorno para Área 9........................................................... 71
Tabla 21. Periodo de retorno para Área 10 ........................................................ 72
Tabla 22. Periodo de retorno para Área 11 ........................................................ 73
Tabla 23. Periodo de retorno para Área 12 ........................................................ 74
Tabla 24. Volúmenes de captación máximos .................................................... 75
Tabla 25. Espesores capa granular ....................................................................... 76
Tabla 26. Espesores totales por zona .................................................................... 77
Tabla 27. Caudales a tratar por cada área ....................................................... 78
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Tabla 28. Diámetros de las tuberías del drenaje ................................................ 80
Tabla 29. Equipamiento deportivo propuesto .................................................... 85
Tabla 30. Presupuesto Área 1 ................................................................................. 89
Tabla 31. Presupuesto Área 2 ................................................................................. 90
Tabla 32. Presupuesto Área 3 ................................................................................. 91
Tabla 33. Presupuesto Área 4 ................................................................................. 92
Tabla 34. Presupuesto Área 5 ................................................................................. 93
Tabla 35. Presupuesto Área 6 ................................................................................. 94
Tabla 36. Presupuesto Área 7 ................................................................................. 95
Tabla 37. Presupuesto Área 8 ................................................................................. 96
Tabla 38. Presupuesto Área 9 ................................................................................. 97
Tabla 39. Presupuesto Área 10............................................................................... 98
Tabla 40. Presupuesto Área 11............................................................................... 99
Tabla 41. Presupuesto Área 12............................................................................. 100
Tabla 42. Resumen de costos del proyecto ...................................................... 101
Tabla 43. Porcentajes de incentivo posibles por áreas................................... 102
Índice de Figuras
Figura 1. Área 1 - Biblioteca Julio Mario Santodomingo ................................... 43
Figura 2. Área 2 - Multifamiliar "Villa Imperial" ..................................................... 44
Figura 3. Área 3 - Hospital de Engativá ................................................................ 44
Figura 4. Área 4 - Multifamiliar “Sabanagrande reservado 3” ......................... 45
Figura 5. Área 5 - Multifamiliar "Diagonal 16" ...................................................... 45
Figura 6. Area 6 - Sede SENA Zona Industrial....................................................... 46
Figura 7. Área 7 - Multifamiliar "Bosques del Salitre" ........................................... 46
Figura 8. Área 8 - Zona comercial Puente Aranda ............................................ 47
Figura 9. Área 9 - Multifamiliar "Guajira B" ............................................................ 47
Figura 10. Área 10 - Zona de vivienda.................................................................. 48
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Figura 11. Área 11 - Zona de Vivienda ................................................................. 48
Figura 12. Área 12 - Zona de Vivienda ................................................................. 49
Figura 13. Esquema de tubería parcialmente llena .......................................... 78
Figura 14. Guzmania ................................................................................................ 82
Figura 15. Hypericum Humboldtii .......................................................................... 83
Figura 16. Bomarea Caldasii .................................................................................. 83
Figura 17. Bocconia Frutescens ............................................................................. 84
Figura 18. Propuesta amplia de techo verde (sin vegetación) ...................... 87
Figura 19. Espacio de relajación (con vegetación) .......................................... 87
Índice de Gráficas
Gráfica 1. Resultados Encuesta - Pregunta 1 ..................................................... 50
Gráfica 2. Resultados Encuesta - Pregunta 2 ..................................................... 50
Gráfica 3. Resultados Encuesta - Pregunta 3 ..................................................... 51
Gráfica 4. Resultados Encuesta - Pregunta 4 ..................................................... 51
Gráfica 5. Resultados Encuesta - Pregunta 5 ..................................................... 52
Gráfica 6. Resultados Encuesta - Pregunta 6 ..................................................... 53
Gráfica 7. Resultados Encuesta - Pregunta 7 ..................................................... 53
Gráfica 8. Resultados Encuesta - Pregunta 8 ..................................................... 54
Gráfica 9. Resultados Encuesta - Pregunta 9 .................................................... 54
Gráfica 10. Probabilidad de no excedencia de limites máximo y mínimo
para el área 1 ........................................................................................................... 62
Gráfica 11. Probabilidad de no excedencia de limites máximo y mínimo
para el área 2 ........................................................................................................... 63
Gráfica 12. Probabilidad de no excedencia de limites máximo y mínimo
para el área 3 ........................................................................................................... 65
Gráfica 13. Probabilidad de no excedencia de limites máximo y mínimo
para el área 4 ........................................................................................................... 66
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Gráfica 14. Probabilidad de no excedencia de limites máximo y mínimo
para el área 5 ........................................................................................................... 67
Gráfica 15. Probabilidad de no excedencia de limites máximo y mínimo
para el área 6 ........................................................................................................... 68
Gráfica 16. Probabilidad de no excedencia de limites máximo y mínimo
para el área 7 ........................................................................................................... 69
Gráfica 17. Probabilidad de no excedencia de limites máximo y mínimo
para el área 8 ........................................................................................................... 70
Gráfica 18. Probabilidad de no excedencia de limites máximo y mínimo
para el área 9 ........................................................................................................... 71
Gráfica 19. Probabilidad de no excedencia de limites máximo y mínimo
para el área 10 ......................................................................................................... 72
Gráfica 20. Probabilidad de no excedencia de limites máximo y mínimo
para el área 11 ......................................................................................................... 73
Gráfica 21. Probabilidad de no excedencia de limites máximo y mínimo
para el área 12 ......................................................................................................... 74
Índice de mapas
Mapa 1. Techos Verdes Existentes en Bogotá .................................................... 40
Mapa 2. Ubicación de las estaciones meteorológicas concernientes en
relación a los techos verdes existentes. ............................................................... 41
Mapa 3. Ubicación de estaciones Meteorológicas por localidades ............ 42
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1. Introducción
En la actualidad un tema que causa interés y genera desarrollo en muchos
sectores de la economía es la sostenibilidad. Esto se presenta gracias a los
estudios que se han hecho desde hace algunas décadas acerca de la
contaminación del planeta y los efectos que ésta está generando en el
mismo y, por lo tanto, en las consecuencias que la humanidad podrá sufrir
si no se hace algo al respecto.
Una de las medidas que se ha sugerido es la de implementar herramientas
de sostenibilidad en los proyectos de construcción, que son unos de los
más contaminantes del mundo. Para esto, se han venido desarrollando
estrategias que se proponen para mitigar el impacto ambiental en varias
medidas como, por ejemplo, calidad del aire, uso del agua, ahorro de
energía eléctrica, entre otros.
De esta forma, con el fin de mitigar el efecto de una construcción, hace
algunos años se han comenzado a implementar en varias ciudades
estructuras especiales denominadas techos verdes. Estas, han contribuido
según la experiencia de proyectos realizados, a mitigar el efecto generado
por la construcción en ámbitos como la calidad del aire, uso del agua y
promoción del confort térmico en el edificio.
No obstante, este tipo de estructuras también han contribuido al
mejoramiento estético de las ciudades y en algunos casos a la promoción
de espacios de relajación y recreación sin contar con la importante
función de recuperar la biodiversidad del sector.
Teniendo en cuenta este último punto, si se corrobora que estas estructuras
efectivamente aportan a la recreación y a la biodiversidad, en un país
como Colombia teniendo en cuenta su constitución, que en el artículo 52
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estipula que:
“…Se reconoce el derecho de todas las personas a la
recreación, a la práctica del deporte y al aprovechamiento
del tiempo libre. El Estado fomentará estas actividades e
inspeccionará, vigilará y controlará las organizaciones
deportivas y recreativas cuya estructura y propiedad deberán
ser democráticas.” (República de Colombia, 1991)
Y adicionalmente teniendo en cuenta la política nacional de
biodiversidad, en la que dice que:
“…el objetivo principal que es promover la conservación, el
conocimiento y el uso sostenible de la biodiversidad, así como
la distribución justa y equitativa de los beneficios derivados su
utilización” (Ministerio del medio Ambiente, 2010)
Debería promoverse desde el punto de vista estatal la construcción de
estas estructuras, posiblemente con un incentivo en el que se vea reflejado
los beneficios económicos que en cuanto a recreación y relajación se
puedan cuantificar.
Esto se puede corroborar también con un artículo del periódico El
Espectador en el que dice que “según Pablo Atuesta, gerente general de
Groncol, empresa que coloca y diseña proyectos sostenibles en Colombia,
se calcula que si el 3,6% de los techos de Bogotá fueran verdes, se
capturaría el 100% del material particulado de los carros de la ciudad.”
(Avella Bermúdez, 2014)
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2. Objetivos
2.1. Objetivo General
En el transcurso de este proyecto se pretende mostrar si hay beneficios en
el tema de recreación y relajación para la población involucrada en la
implementación de techos verdes. De esta manera, estos beneficios se
cuantificarán económicamente para proponer posibles incentivos para
generar nuevos proyectos de este tipo en la mayor parte de la ciudad de
Bogotá.
2.2. Objetivos Específicos
Los objetivos específicos que se desarrollaran en este proyecto son
básicamente tres y se muestran a continuación:
Mostrar cómo se puede contribuir a la conservación de la
biodiversidad del país
Determinar el grado de importancia que tiene la recreación en la
instalación de techos verdes.
Esclarecer los factores más importantes a tener en cuenta para la
generación de un incentivo económico
3. Marco teórico
Hasta el día de hoy, los techos han sido un espacio en la ciudad
completamente subutilizado y raramente visto como una oportunidad. Sin
embargo, la gran cantidad de beneficios que ofrecen tanto el medio
ambiente cómo para la sociedad, los han convertido en unas de las
tendencias más importantes de la construcción para las próximas
décadas. Países líderes cómo Alemania ya han entendido el potencial de
los techos verdes logrando tener hasta un 20% de la totalidad de sus
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techos con este sistema. Igualmente la certificación de construcción
sostenible LEED reconoce hasta un 15% de los puntos necesarios por
implementar este sistema (Blackhurst, Hendrickson, & Matthews, 2012).
Finalmente, al día de hoy podemos contar con tecnologías de
impermeabilización y del resto del sistema que dan la tranquilidad de que
los techos verdes no son solo una nueva idea sino una realidad necesaria.
(Groncol, s.f.).
Para un caso aplicado a Bogotá el periódico El Espectador publicó: “En
Bogotá, 148.033 tejados son aptos para implementar esta técnica. Se
calcula que un metro cuadrado de estos techos compensa el 20% de la
huella de carbono de una persona.” (Avella Bermúdez, 2014).
Las cubiertas de plantas son, en muchas ciudades del mundo, el mejor
recurso para poder brindarles a los ciudadanos espacios verdes que les
garanticen una mejor calidad de vida. Desde 1960, en Alemania se retomó
esta técnica, inventada hace varios siglos por babilonios y vikingos, y que
hoy se conoce como techos verdes. Adicionalmente, en otros lugares del
país como Santa Marta, se han aplicado encuestas a gerentes de hoteles
y se concluyó que los techos verdes pueden ser herramientas muy
efectivas para la gestión ambiental si son implementados a gran escala.
(Zielinski, García Collante, & Vega Paternina, 2012)
De otro lado, en el aspecto económico, se utilizó la evaluación del ciclo de
vida para evaluar la instalación generalizada de techos verdes en un
barrio típico de uso mixto urbano. Los precios de mercado de los
materiales, la construcción, la conservación de energía, la gestión de
aguas pluviales, y la reducciones de emisiones de gas de efecto
invernadero se utilizaron las para evaluar los costos y beneficios privados y
sociales. Tras este estudio, los resultados sugieren que los techos verdes
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actualmente no son rentables para inversionistas privados de corto
alcance economico, pero en multifamiliares y para establecimientos
comerciales en donde se construyen los techos verdes son competitivos
(Blackhurst, Hendrickson, & Matthews, 2012).
En el mismo sentido, la construcción de techos verdes en multifamiliares y
techos verdes comerciales también son alternativas competitivas para la
reducción de gases de efecto invernadero y la escorrentía de aguas
pluviales. Respecto a estos proyectos, la cuantificación de los costos y
beneficios privados y sociales debería ayudar a guiar una política de
techos verdes más masiva en las ciudades y poblaciones, y para esto los
resultados presentados deben animar a los aficionados de techos verdes a
establecer límites de evaluación del ciclo de vida adecuados, incluyendo
las repercusiones en materiales de construcción y los efectos ICU (Buildings
Magazine, 2014).
Lo anteriormente mencionado se ha visto en otras partes del mundo
donde, gracias a políticas de incentivos financieros, la ecologización de los
techos se ha vuelto más asequible que en años pasados. Por ejemplo, el
Departamento de Protección del Medio Ambiente de la Ciudad de Nueva
York ha hecho recientemente donaciones para Infraestructura Verde, así
se podrían cubrir los cientos de miles de dólares en costos de inicio para
edificios comerciales e institucionales (Buildings Magazine, 2014).
Este es el caso del histórico “Bishop Loughlin Memorial High School” de
Brooklyn, una escuela secundaria católica de preparación universitaria,
que recientemente ha instalado 13.300 pies cuadrados de alfombras de
vegetación en el techo de sus instalaciones de Fort Greene en parte
gracias a un incentivo de Infraestructura Verde por $ 235.700. El nuevo
techo verde de “Bishop Loughlin” es uno de los más grandes de Brooklyn,
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de acuerdo con el DPA. Aproximadamente el 90% del techo está cubierto
por una superficie permeable que ayudará a la escuela a manejar los más
de 435.000 galones de agua de lluvia que caen en el tejado cada año
(Buildings Magazine, 2014).
Sin embargo, un punto que según estas experiencias de techos verdes
preocupa a los dueños de los mismos es el cuidado de este. Lo anterior
sobre todo en términos de riego y preservación de la vegetación en
tiempos de verano o de escasez de lluvia.
No obstante, de la misma manera que surgieron las dudas acerca del
riego a través de la experiencia se ha conseguido la solución. Si se
promueve la conciencia pública sobre el consumo sostenible de agua y si
los techos verdes están diseñados cuidadosamente, entonces las prácticas
de riego pueden ser sostenibles en el largo plazo y contribuir a una mejor
calidad de vida urbana (Van Mechelen, Dutoit, & Hermy, 2015).
Este tipo de situaciones de problemas y soluciones de los techos verdes se
ha venido observando en varios de los campos que abarcan los techos
verdes, mostrando finalmente un consolidado importante acerca de
beneficios generales y la forma de generarlos a través de la experiencia de
construcciones realizadas. Por eso, a continuación, se mostrará la
información disponible de experiencias en diferentes campos de acción
que abarcan los techos verdes.
3.1. Retención y manejo de aguas lluvia
En cuanto al tema de retención y manejo de agua, la contribución de los
techos verdes para la calidad del agua urbana es un tema de creciente
interés.
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En muchas ciudades el agua es tratada con cloro y liberada hacia aguas
superficiales. Las aguas residuales y aguas pluviales por ejemplo, son
desinfectadas con un tipo de cloro, como hipoclorito de sodio. El cloro
disminuye el pH del agua, por lo que ésta es más ácida, y puede crear un
ambiente tóxico para los peces y disminuir la biodiversidad. En estos casos,
las autoridades municipales y los diseñadores pueden utilizar el modelo de
techo verde para ver cómo un sistema de techos verdes potencialmente
podría disminuir la cantidad de agua de lluvia que se mezcla con las
aguas residuales, minimizando el volumen total de agua vertida y entonces
la disminución de la contaminación del agua, generando un ahorro de
dinero a la ciudad (Hoffman, 2006).
Así mismo, recientemente, un estudio examinó los metales pesados en la
escorrentía de sistemas de techos verdes, simulados después de 22 a32
meses en el campo para evaluar comportamiento de la fuente o sumidero
(Alsup, Ebbs, Battaglia, & Retzlaff, 2013).
Como resultado del estudio, los sistemas de techos verdes no eran fuentes
de metales, a excepción de un caso de excesiva escorrentía. En algunas
fechas, las concentraciones de metal en la escorrentía fueron
significativamente más bajas que el de un tiempo de medición de 10
meses de simulación con un techo de membrana de etileno y propileno, lo
que sugiere un comportamiento disipador intermitente. Este
comportamiento disipador en la mayoría de los casos disminuye la
concentración de los metales en los flujos de escorrentía hasta por debajo
de los criterios de calidad del agua de la EPA para la toxicidad crónica de
cadmio o plomo (Alsup, Ebbs, Battaglia, & Retzlaff, 2013).
Si hubiera metales en el agua lluvia de entrada, los sistemas de techos
verdes no parecen retener esos metales, pues las concentraciones de
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metal en la escorrentía no se redujeron con respecto a la simulación sin
techo. La falta de consistencia en la fuente o el comportamiento disipador
indica que las concentraciones de contaminantes en la escorrentía son
influenciadas por una compleja interacción de factores. La contribución a
la calidad del agua urbana proporcionada por estos sustratos específicos si
se utilizan en sistemas de techos verdes, o de los techos verdes modulares,
podría ser igualmente incompatible (Alsup, Ebbs, Battaglia, & Retzlaff,
2013).
Así como se realizaron estudios para detectar metales, también se han
realizado otro tipo de estudios con el fin de identificar otras propiedades
de los techos verdes. Por ejemplo, en un estudio de campo a nivel del
suelo, se construyeron 28 modelos de techos verdes, cuatro unidades
modulares y cuatro cubiertas de techo con una membrana negra
estándar y se dispusieron en un diseño completamente al azar.
La cantidad de escorrentía de aguas pluviales y la calidad fueron
monitoreadas desde septiembre de 2005 hasta junio de 2008. Los
resultados indican que los sistemas de techos verdes redujeron
significativamente el escurrimiento del agua de lluvia y que el diseño del
sistema, la profundidad de los medios de crecimiento, y la presencia de
plantas mejora la retención de aguas pluviales.
En un segundo estudio sobre la azotea de un edificio, se utilizaron dos
sistemas modulares para evaluar la pérdida de agua por
evapotranspiración. La pérdida de agua de ambos sistemas fue
significativa e influenciada por el diseño del sistema, tipo de medio de
crecimiento, y la presencia de plantas.
Por último, se analizó la calidad de la escorrentía del estudio de campo a
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nivel del suelo y de un experimento en macetas de laboratorio, que
indicaron que el nitrato, el total de sólidos en suspensión y turbidez son
generalmente bajos en la segunda vuelta después de una primera oleada
de eventos de lluvia. La calidad de las aguas de escorrentía también fue
influenciada por el diseño del sistema, tipo de medio de crecimiento, y la
presencia de plantas (Morgan, Celik, & Retzlaft, 2013).
De la misma forma que el estudio anteriormente descrito, se han hecho
estudios formales por parte de la comunidad académica. Por ejemplo,
desde 2007, la Universidad de Génova ha estado llevando a cabo un
programa de vigilancia para investigar la respuesta hidrológica de techos
verdes en el clima mediterráneo mediante la instalación de un sitio
experimental techo verde (Gnecco, Palla, Lanza, & La Barbera, 2013).
Con el fin de evaluar la influencia de los techos verdes en la calidad
escorrentía de aguas pluviales, los datos de la química del agua se han
incluido en el programa de seguimiento desde 2010, proporcionando
datos de precipitación y de salida. Para flujo sub superficial, se toman un
máximo de 24 muestras compuestas sobre un caso base, apuntando así a
una caracterización completa del hidrograma de salida (Gnecco, Palla,
Lanza, & La Barbera, 2013).
Los datos tomados de la química del agua revelan que las cargas
contaminantes asociadas con la salida de techo verde son bajas; en
particular, los sólidos y las concentraciones de metales son más bajas que
los valores observados generalmente en la escorrentía de aguas pluviales
de los tejados tradicionales. Los valores de concentración de demanda
química de oxígeno, sólidos disueltos totales, Fe, Ca y K medidos en la
salida del subsuelo son significativamente más altos que los observados en
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la descarga (Gnecco, Palla, Lanza, & La Barbera, 2013).
Un estudio adicional, partiendo del hecho que las superficies de techo
representan una parte importante del área impermeable asociado con el
desarrollo urbano, decidió mostrar que la escorrentía de aguas pluviales de
esas superficies provoca la degradación de la corriente, atribuible al
exceso de volumen de la escorrentía del cuerpo de agua receptor. En este
estudio se investigó la influencia del tipo de superficie del techo sobre la
escorrentía de aguas pluviales y considero específicamente los beneficios
de un tejado con vegetación o techo verde, como una buena práctica
de gestión de aguas pluviales (Carpenter & Kuluvakolanu, 2011).
Los datos de escorrentía fueron recogidos durante un período de 6 meses
a partir de tres techos a gran escala, que fueron adaptados con
medidores de flujo y muestreadores automáticos de calidad del agua. Las
superficies de techo incluían un techo de asfalto, un amplio techo verde
con vegetación y un techo de piedra balasto. Pese a que el techo de
piedra era eficaz en la reducción del volumen de escorrentía y la
atenuación de caudal máximo, el techo verde es más eficiente para
eventos de lluvia de menos de 2,54 cm.
En general, el techo verde retiene 68,25% del volumen de las
precipitaciones y reduce el caudal máximo en un promedio de 88,86%. Los
resultados de calidad del agua no fueron concluyentes, pero
proporcionaron algunos indicios de que los sistemas de techos verdes
pueden reducir las cargas de nutrientes (Carpenter & Kuluvakolanu, 2011).
Como se mencionó al comienzo, los estudios han servido para detectar y
resolver problemas que han podido tener los techos verdes. El presente
caso es una muestra de ello, pues se sabe que los techos verdes son a
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menudo instalados para reducir la escorrentía de aguas pluviales urbanas.
Sin embargo, para lograr optimizar esto, las plantas verdes del techo
necesitan usar el agua cuando esté disponible, pero reducir la
transpiración cuando se limita el recurso para asegurar la supervivencia y
las especies comúnmente plantadas en los techos verdes no logran esto.
Por esto, un estudio tuvo como objetivo determinar si las especies de
afloramientos de granito podrían mejorar el rendimiento del techo verde
mediante la evaluación de las estrategias de uso de agua bajo las
condiciones de disponibilidad del recurso. Con métodos fisiológicos se
obtuvieron respuestas morfológicas de las especies de afloramientos de
granito con varias diferentes formas de vida obtenidos en dos techos
verdes comúnmente nutridos, uno con déficit de agua (WW) y otro bien
regado (WD) (Farrell, Szota, Williams, & Arndt, 2013).
Los resultados en las especies de afloramiento de granito mostraron una
variedad de estrategias de uso del agua. Independientemente de los
nutrientes del techo verde todas las especies de afloramientos de granito
demostraron plasticidad en el uso del agua. Especies monocotiledóneas y
hierbas mostraron alto uso de agua con WW y también un estado de
crecimiento con WD. Esto se logró mediante grandes reducciones en la
transpiración en condiciones de WD (Farrell, Szota, Williams, & Arndt, 2013).
Finalmente, un último estudio de los analizados en este texto, desarrolló un
modelo conceptual utilizando rasgos fisiológicos de las especies, para al
final ser capaces de seleccionar las especies adecuadas para los techos
verdes. Las especies ideales para los techos verdes son usuarios de alto
nivel de agua y a la vez son tolerantes a la sequía (Palla, Sansalone,
Gnecco, & Lanza, 2011).
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Gracias todos estos estudios realizados tanto de la academia como de la
industria se han conocido características importantes acerca de las
ventajas que se pueden obtener de los techos verdes en cuanto a la
escorrentía y manejo del agua se refiere. Adicionalmente, se ha
identificado la vegetación óptima para generar más beneficios a nivel
económico y ambiental con la implementación de modelos
computacionales de techos verdes.
3.2. Confort térmico
Aunque en muchos países los techos verdes todavía parecen ser una
novedad son, de hecho, una tecnología que se conoce desde hace siglos.
Durante la última década, las políticas urbanas y de las normas de
construcción en muchos países del mundo han llevado a un aumento en la
popularidad de esta técnica, sobre todo debido a la creencia de que los
techos verdes juegan un papel clave en la restauración ambiental en las
zonas donde el crecimiento de la ciudad ha dado lugar a importantes
deterioros del clima urbano y un aumento en el consumo de energía de
los edificios.
Hasta hace poco, los beneficios de los techos verdes eran más cualitativos
que cuantitativo y se comparaban con los beneficios de las superficies de
vegetación. Durante la última década, un gran número de estudios en
diferentes campos científicos han producido importantes conocimientos
sobre el desempeño real de esta tecnología verde y han logrado
cuantificar su rendimiento a través de una aproximación matemática o
experimental (Theodosiou T. , 2009).
En este aspecto, los techos verdes han sido reconocidos como una
herramienta de diseño sostenible eficaz para mitigar el efecto de isla de
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calor urbano (UHI). Estudios previos han identificado beneficios de
refrigeración y conservación de energía a escala de la construcción, con
la exploración limitada de la influencia más amplia sobre el microclima y
confort térmico humano (HTC).
Se investigó el impacto de la instalación de techos verdes a escala
comunitaria sobre la temperatura del aire y HTC en cinco barrios
residenciales típicos de Hong Kong. Los modelos de microclima ENVI-Met y
Rayman permiten estudiar los dos principales escenarios de techos verdes,
extenso (EGR) e intensivo (IGR).
Los datos de seguimiento micro climáticos de un sitio experimental
validaron los métodos de modelado. Los resultados verificaron que los
efectos de enfriamiento del techo verde no se limitaron a los tejados, si no
que se extendieron hasta el suelo para mejorar el microclima del barrio. Los
EGR reducen la temperatura del aire a nivel peatonal de 0,4 a 0,7 ° C, en
tanto que los IGR de 0,5 a 1,7 ° C, con un efecto máximo en sitios de poca
altura de grupo abierto. La cobertura del barrio mediante la construcción
de huellas y la creación de altura promueve la distribución lineal lateral y
vertical de aire frío humedecido generado por los techos verdes.
El reverdecimiento de los techos también mejoró notablemente el nivel del
HTC de la azotea. Para una duración diurna de alta tensión de calor, este
se redujo en un valor equivalente a 9.06 h para los escenarios de EGR y 9.11
h para IGR. Los resultados indicaron que la instalación de techos verdes a
gran escala podría traer refrigeración de todo el barrio, mitigar el efecto
isla de calor urbano, y amueblar un ambiente térmico más cómodo para
los residentes urbanos (Peng & Jim, 2013).
Adicionalmente, la eficacia de los techos verdes para mejorar el confort
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térmico podría depender en gran medida del valor térmico del propio
techo y de la forma en que se ha construido (ventilada o no ventilada,
ligero o masiva, etc.). Límites estrictos recientes sobre los valores térmicos
de construcción corren el riesgo de reducir la eficacia de las estrategias de
refrigeración en los techos que podría emplearse en climas cálidos y
templados para reducir las temperaturas de la superficie y por lo tanto
para enfriar el ambiente interno.
Para comprobar lo anterior, se analizaron experimentalmente algunos
sistemas de techo (una membrana de alto albedo y un techo verde) en
comparación con los tradicionales con una “Energía Casi Cero”, a fin de
proporcionar nueva información sobre su efecto en el confort interior y las
temperaturas del aire del medio ambiente circundante. Los resultados
experimentales confirman que, si bien la eficacia de los techos verdes para
la mitigación del efecto urbano isla de calor está bien establecido, el uso
de materiales de alto albedo sobre sistemas de techado con muy bajo
valor térmico es de poca efectividad para la comodidad interior.
En el mismo sentido, el techo verde se distingue por su capacidad de
refrigeración pasiva debido a los fenómenos de evapotranspiración de la
vegetación y la capacidad de almacenamiento del sustrato (Di Giuseppe
& D'Orazio, 2015).
Así mismo, también se ha llevado a cabo la evaluación general de un
techo verde intensivo situado en una región subtropical, en un clima
parecido al colombiano. Los resultados mostraron un muy buen
acercamiento entre los datos esperados y medidos de radiación solar y
también confirmó a julio y enero como los períodos más calientes y más
fríos, respectivamente, para la región. El suelo se estableció como un tipo
de sedimento con buenas propiedades para plantaciones medianas de
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techos verdes.
Adicionalmente, el rendimiento térmico global mostró que el techo verde
proporciona una reducción media de temperatura de 3,3 ° C (es decir,
reducción de la temperatura 50%) a través del techo en julio. Igualmente,
su rendimiento fue notable durante el período más frío de enero. Una
temperatura diferencial máxima de 15,5°C se logró con el suelo
contribuyendo en un 24% de la diferencia de temperatura a través del
techo.
Sin embargo, más estudios tendrían que cubrir una zona más amplia de
influencia tal como los efectos de diferentes tipos de materiales de
construcción, las plantas, los lugares y los suelos (Darkwa, Kokogiannakis, &
Suba, 2012).
Algunos de estos estudios adicionales pueden ser modelos de computador
que pueden ayudar a analizar la naturaleza de la conducta de un techo
verde. En un estudio se muestran los resultados de un modelo experimental
a largo plazo, que trata de identificar el comportamiento térmico de un
techo verde en comparación con un techo plano desnudo. Los resultados
muestran que en los países mediterráneos, un techo verde puede contribuir
sustancialmente a la conservación de la energía del edificio,
principalmente en el período cálido del año, mientras que su influencia
durante el período frío es insignificante (Theodosiou, Aravantinos, &
Tsikaloudaki, 2014).
De otro lado, respecto a la aplicación de los techos verdes en edificios
urbanos, se considera que tienen un impacto positivo en su
comportamiento térmico y condiciones microclimáticas locales.
Adicionalmente se ha probado que la capacidad de atenuación de las
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aguas pluviales de escorrentía, así como la contribución a la protección
térmica del edificio es uno de los beneficios más importantes de esta
técnica (Theodosiou, Aravantinos, & Tsikaloudaki, 2014).
Es esencial para la industria de la construcción enfrentar proactivamente el
cambio climático, ya que es un principal contribuyente a las emisiones de
carbono en todo el mundo, que representan el 40% de las emisiones
totales de carbono en los Estados Unidos. Según Terry E. Townsend, el
vicepresidente de la Sociedad Americana de Ingenieros de Calefacción,
Refrigeración y Aire Acondicionado (ASHRAE), "Los edificios utilizan más de
un tercio de nuestra energía total, dos tercios de nuestra electricidad, una
quinta parte de nuestra agua y contribuyen a una quinta parte de vertido
de residuos." Esencialmente, la modificación verde de edificios es
imprescindible en la fabricación de una diferencia significativa en los
efectos de la industria de la construcción en el medio ambiente (Bradbury,
2010).
3.3. Calidad del aire y paisajismo
Los techos verdes son una forma de jardín en la azotea, pero no como se
puede ver en un ático de lujo donde hay un metro cuadrado o más de
terreno con árboles y arbustos y un sistema de riego. Por el contrario los
techos son propuestas paisajísticas más complejas.
Una experta en tema de diseño paisajístico es la señora Scholz-Barth es una
ingeniera y arquitecta paisajista civil, que los diseña. En una entrevista,
hecha por el periódico Washington Times en el año 2005, le preguntaron
por qué son populares los techos verdes, qué es la construcción de ellos,
en dónde se han venido realizando y cómo lo han hecho. También se
quería saber si un dueño de casa podría beneficiarse mediante la
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instalación de uno en su casa. Ante estas cuestiones, respondió que los
techos verdes tienen como objetivo principal la mitigación de aguas
pluviales, para cumplir con las normas que rigen la construcción comercial
en las zonas urbanas donde el suelo está cubierto por el hormigón y el
asfalto y no hay espacio para un estanque de agua lluvia. Debido a que el
suelo de la azotea verde absorbe y filtra el agua de lluvia, se "minimiza el
escurrimiento, se disminuye la contaminación y el posible desbordamiento
de alcantarillado pluvial."
Adicionalmente, en el estudio previo a la entrevista realizada se estableció
que los techos verdes pueden ahorrar energía, sobre todo en la protección
de un edificio frente al sol de verano. Por otra parte, la plantación de
vegetación mejora la calidad del aire, afirmaciones que fueron
corroboradas por la experiencia de la señora Scholz-Barth.
Adicionalmente, afirmo, conicidiendo con la hipótesis del presente trabajo,
que los techos verdes instalados en los hogares son "muy pocos porque no
hay ningún incentivo residencial" y no se tienen en cuenta el valor
agregado que genera tenerlo (The Washington Times, 2005).
Sin embargo lo anterior llama la atención, pues un techo verde es
esencialmente innecesario en las zonas rurales o de baja densidad, o en
zonas residenciales donde hay praderas o campos y poca escorrentía de
las aceras. De esta forma, si se está interesado en un proyecto para
beneficiar al medio ambiente más allá de la belleza de un simple jardín,
instalar un techo verde en la casa es una buena opción, sobre todo si se
vive en un área congestionada, donde se carece de espacio verde. (The
Washington Times, 2005)
De otro lado, pese a que la idea de techos verdes no es nueva y que la
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gente ha utilizado techos de césped en sus viviendas por más de mil años.
Por ejemplo en la antigua Mesopotamia se cree que el rey
Nabucodonosor construyó los elaborados jardines colgantes de Babilonia
en los tejados de su castillo. La mayoría de los techos de estos días, sin
embargo, son lo que los defensores de techos verdes llaman desiertos
alquitrán, páramos olvidados por encima de nuestras cabezas. Pero hay un
impulso cada vez mayor para cambiar eso (Day to Day, 2006).
Así como la entrevista pasada, existen varias opiniones de personas
expertas que basadas en su experiencia han dejado claros los principales
puntos de los techos verdes. Algunas de estas personas son:
o Sr. Brian Glasscock, que es el Director de Servicios Ambientales
de la ciudad de Boston, sugiere que cada pedazo de espacio
verde ayuda a la ciudad, es decir que cada pedazo de
elementos sólidos puede recuperar de nuevo a una especie y
adicionalmente, la respiración de la planta ayuda a
compensar la huella ambiental del desarrollo en la ciudad
(Day to Day, 2006).
Así como en el caso de Boston, los techos verdes han ganado aceptación
mundial como una tecnología que tiene el potencial de ayudar a mitigar
los multifacéticos problemas ambientales y complejos de los centros
urbanos. Aunque existen políticas que fomenten los techos verdes a nivel
local y regional, los costos de instalación se mantienen muy altos y
disuaden la inversión en esta tecnología.
Con el fin de evaluar los efectos en el aire de los techos verdes se realizó un
estudio, mediante el cual se intenta integrar cuantitativamente el rango de
las aguas pluviales, energía, y los beneficios respecto a la contaminación
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atmosférica de los techos verdes en un modelo económico que capta la
escala de fomento específico (Clark, Adriaens, & Talbot, 2008).
Actualmente, los techos verdes se valoran principalmente en el aumento
de la longevidad de techo, reducen la escorrentía de aguas pluviales, y la
disminución de la construcción de consumo de energía. La valoración
adecuada de estos beneficios puede reducir el valor presente de un techo
verde si los inversores miran más allá de los costos iniciales de capital. El
análisis comparativo del valor presente neto (VPN) de un sistema de techo
convencional para un extenso sistema de techo verde demuestra que al
final de la vida útil del techo verde el VPN para este es de entre 20,3 y
25,2% más que el valor presente neto para el techo convencional de más
de 40 años. La inversión inicial adicional se recupera en el momento en el
que se reemplaza un techo convencional.
Así mismo, los techos verdes pueden jugar un papel importante en la
mejora de la calidad del aire urbano. Por ejemplo, la captación de NOX se
estima en un rango de $ 1.683 a $ 6.383 por tonelada métrica de reducción
de NOX. Estos resultados se traducen en un beneficio anual de $ 895 a
3.392 para un tejado con vegetación 2.000 metros cuadrados.
Los techos verdes que mejoran la calidad del aire conducen a un VPN
medio para el techo verde que es 24,5 a 40,2% mayor que el VPN de un
techo convencional.
A modo de conclusión, viendo las opiniones y ejemplos del mundo, a
través de políticas innovadoras, la valoración económica de los beneficios
ambientales de la inclusión de la mitigación de la contaminación del aire y
la reducción de los costos de infraestructura de aguas pluviales
municipales de los techos verdes, puede reducir la brecha de costos que
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actualmente dificulta la inversión en tecnología de techos verdes (Clark,
Adriaens, & Talbot, 2008).
3.4. Biodiversidad
Los techos verdes son nuevos ecosistemas que son cada vez más comunes
en las ciudades. Mientras que sus beneficios de ahorro hidrológico y
energético están bien establecidos, los techos verdes también se han
propuesto como un valor significativo para la conservación de la
biodiversidad.
En varios textos académicos, se han evaluado seis hipótesis que describen
los supuestos beneficios de la conservación de la biodiversidad de los
techos verdes. Los techos verdes apoyan en gran parte especies
endemicas, particularmente insectos, pero su valor para la conservación
de los taxones raros, y otros grupos taxonómicos especialmente
vertebrados, esta poco documentada. Además, su capacidad para
replicar comunidades bióticas en el contexto de restauración ecológica
en gran parte no está probado, tal es el caso de la medición de potencial
para conectar hábitats a nivel del suelo.
Adicionalmente, los ecologistas necesitan trabajar con la industria para
evaluar la biodiversidad de los techos verdes y ayudar a diseñar los techos
verdes basadas en principios ecológicos para maximizar las ganancias de
la biodiversidad (Williams, Lundholm, & Maclvor, 2014).
En varias ciudades del mundo las cubiertas verdes son usadas para mejorar
la biodiversidad, o detener su declive. Por ejemplo, es particularmente
relevante para los objetivos de la Asociación de Biodiversidad de Londres.
Ésta está en la regeneración a gran escala y muchos de los nuevos
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desarrollos se centrarán en terrenos abandonados (Gedge & Kadas, 2005).
Lo anterior gracias a que ecosistemas construidos como techos verdes
contienen a menudo monocultivos o comunidades vegetales de baja
diversidad, pero la adición de más especies de plantas a estos sistemas
pueden aumentar el aprovisionamiento de servicios del ecosistema. Se
tiene una ventaja de mezcla, cuando los tratamientos ricos en especies
superan a los mejores monocultivos. Lo anterior es deseable en los
ecosistemas construidos debido al costo de aumentar la diversidad.
Sin embargo, no ha habido ningún estudio de los ecosistemas construidos
que haya comparado cuantitativamente mezclas con los mejores
monocultivos para la multifuncionalidad, y ha habido pocos estudios que
han examinado la forma en la prestación de servicios de los ecosistemas y
como desarrollan cambios en el tiempo las comunidades vegetales.
En un sistema de techo verde, la ventaja de la mezcla sería más fuerte en
la multifuncionalidad de los ecosistemas que para funciones de los
ecosistemas individuales y la prestación de servicios de los ecosistemas y la
complementariedad en la biomasa aumentarían con el tiempo (Lundholm
J. T., 2015).
En realidad, se ha publicado mucho acerca de la gestión de aguas
pluviales de los techos verdes, pero poco se ha publicado sobre su
potencial de rendimiento de la biodiversidad (Lackey, 2015).
Sencillamente ha habido algunos estudios que han intentado mostrar los
beneficios de los techos verdes en cuanto a la promoción de la
biodiversidad. En un primer estudio para explorar el potencial para la
creación de pradera, se analizaron las comunidades de plantas nativas en
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los techos verdes extensivos de secano en el sureste de Estados Unidos.
Se instalaron diez plataformas de techos verdes experimentales para varios
propósitos. En primer lugar, para identificar las especies y métodos de
creación apropiadas para aplicaciones de techos verdes en el sureste de
Estados Unidos; en segundo lugar, para examinar los efectos en la
supervivencia y el establecimiento de especies nativas de la pradera por la
introducción de suelo natural en un suelo de mezcla disponible
comercialmente. Finalmente, en tercer lugar, para examinar la
composición de las comunidades en techos verdes en sucesión temprana.
Como resultado, se encontró que once especies plantadas se
establecieron con éxito y se identificaron 46 especies colonizadoras. Se
encontró además que la adición de suelo no afectó significativamente la
supervivencia, la cubierta general, o en la biodiversidad en términos de
riqueza de especies y la uniformidad (Lackey, 2015).
Desde otro punto de vista, los techos Verdes realizan servicios de los
ecosistemas que ya se han mencionado previamente, como la reducción
de la temperatura del techo en verano y captura de agua de lluvia que
contribuyen directamente a reducir la construcción de uso de energía y
ahorros potenciales económicos. No obstante, hasta el momento no se ha
mencionado explícitamente que estos servicios están a su vez relacionadas
con los ecosistemas y las funciones realizadas por la capa de vegetación
como la reflexión de radiación y la transpiración, sobre todo porque hay
muy pocos trabajos en los que se ha examinado el papel de la
composición de especies de plantas y la diversidad en la mejora de estas
funciones.
En un estudio adicional, se utilizó un extenso sistema de techo replicado
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30
modular plantado de monocultivos o mezclas que contenían una, tres o
cinco formas de vida, y se cuantificaron dos servicios de los ecosistemas, la
refrigeración del techo en verano y la captura de agua. También se
midieron las propiedades de los ecosistemas relacionados como procesos
de albedo, evapotranspiración y la media y la variabilidad temporal de la
biomasa por unidad de aérea durante más de cuatro meses.
Como resultado se encontró que las mezclas que contienen tres o cinco
grupos de formas de vida, optimizados simultáneamente cumplen varias
funciones de los ecosistemas de techo verde, superando los monocultivos y
los grupos de formas de vida individuales, pero no había mucha variación
en el rendimiento dependiendo de qué formas de vida estaban presentes
en las tres mezclas de formas de vida. Algunas mezclas superaron a los
mejores monocultivos para la captura de agua, evapotranspiración, y un
índice que combina la captación de agua y la reducción de temperatura.
Las combinaciones de forbs altos, pastos y plantas optimizaron
simultáneamente una serie de medidas de rendimiento de los ecosistemas,
por lo que el principal beneficio de la inclusión de los tres grupos no era
maximizar un solo proceso, sino llevar a cabo una variedad de funciones
también (Lundholm, Maclvor, MacDougall, & Ranalli, 2010).
Lo anterior prueba que los servicios de los ecosistemas de los techos verdes
se pueden mejorar mediante la plantación de ciertos grupos de formas de
vida en combinación, lo que contribuye directamente a las estrategias de
mitigación y adaptación al cambio climático (Nuwer, 2014).
De esta manera, la gran actuación de determinadas mezclas de formas
de vida, las herbáceas especialmente altas, pastos y plantas, de nuevas
investigaciones en el nicho de la complementariedad o la facilitación de
mecanismos que rigen las relaciones de funcionamiento de la
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Bogotá
31
biodiversidad en los ecosistemas en los ecosistemas de techo verde
(Nuwer, 2014).
3.5. Recreación y relajación
Para cualquier fin, los municipios que estén considerando políticas de
techos verdes tendrán que examinar los beneficios y los costos tangibles e
intangibles asociados con estos en la base de toda la comunidad. Lo que
se necesita es un enfoque que sea global y realista en la determinación de
los costos y beneficios de todo el espectro de circunstancias y
oportunidades potenciales que puedan derivarse de la instalación de
techos verdes.
En varios de los estudios realizados los impactos de los techos verdes que
han sido comúnmente citados son los siguientes:
Efectos sobre los presupuestos de energía de los edificios
individuales.
Efectos de la isla de calor urbano.
Efectos en las estrategias de gestión de aguas pluviales.
Efectos sobre la calidad del aire en las ciudades.
Repercusiones para los servicios urbanos, tales como la producción
de alimentos, la estética, la recreación; la agricultura urbana,
reducción de ruido, de bienes raíces, la terapéutica, el espacio
abierto.
Efectos sobre la gestión de residuos de aumento de material del
techo "ciclo de vida".
Promoción de la horticultura / jardinería.
Promoción de la biodiversidad y la protección de la vida silvestre.
Promoción de la salud y el bienestar (Banting, y otros, 2005).
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Bogotá
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Un ejemplo de lo anterior, puede verse en Atlanta, que es una de las
ciudades pioneras en la implementación de techos verdes, obteniendo
muy buenos resultados desde el primer momento. Desde hace varias
décadas se han instalado una serie de techos verdes en el área de
Atlanta, incluyendo la Fundación Arthur Blank Family Building, que
recientemente se convirtió en el primer edificio LEED oro certificado de
Georgia (LEED es el sistema de calificación de la edificación sustentable
desarrollado por los EE.UU. del USGBC) (Press, 2005).
Como resultado de las implementaciones en Atlanta se ha establecido
que, la profundidad de los medios de crecimiento de las plantas debe ser
de entre dos a seis pulgadas en sistemas extensos de techos verdes. Así
mismo, las especificaciones de peso de estos techos son de 16 a 35 libras
por pie cuadrado, por lo que es importante la utilización de un medio de
comunicación de suelo ligero. En una entrevista realizada al Sr. Wayne
King, administrador de “Earth Products” el señalo que "casi se necesita ser
un ingeniero en el diseño de este tipo de suelo porque se está trabajando
con tantos materiales de diferentes tamaños, pesos y medidas" (Press,
2005).
Adicionalmente, "Uno de los beneficios principales de los techos verdes es
la calidad de vida," señala el sr King. Complementando con que con la
instalación de techos verdes, "Estamos ecologizando de la vecindad,
contribuyendo a su habitabilidad y estética. Al mismo tiempo, los techos
verdes pueden desempeñar un papel fundamental en la gestión de aguas
pluviales urbanas." (Press, 2005), haciendo un énfasis importante en la
estética y habitabilidad, factores que contribuyen a aumentar la calidad
de vida de la población.
Como ejemplo adicional, y siguiendo la misma línea que los ejemplos
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Bogotá
33
anteriores, en un complejo de jubilación llamado Angelus Plaza, personas
de la tercera edad cultivan frutas y verduras en jardines de la azotea, y los
miembros de un canto ashram de Santa Mónica hacen rituales de la
mañana y la noche en su templo de la azotea. En una ciudad horizontal
que podría haber inventado la cerca del patio trasero, una subcultura
sorprendente prospera en los techos, en medio de árboles y macetas de
geranios, este nuevo estilo permite alejarse de todo.
Habiendo estudiado el caso de Angelus Plaza, se observó que las
comunidades van a la azotea para estar cerca de las estrellas, para coger
la brisa, para disfrutar de la vista. Tendido debajo de ellos el mar, las
cuerdas de luces de la ciudad, tejados y arroyos de coches diminutos.
Algunos disfrutan de aspectos como como la altura, otros del espacio de
vida al aire libre. Y para la mayoría, hacer lo que hacen abajo es más
divertido cuando se hace en la parte superior, generando un espacio de
esparcimiento y distracción para la población concerniente a este lugar
(Venant, 1986).
4. Metodología
Con respecto al último ítem de la sección anterior, se pretende mediante
el análisis de las condiciones de la ciudad de Bogotá y de los techos
verdes existentes, proponer alternativas diferentes de Techos Verdes que
correspondan al beneficio económico que se genera al promover la
recreación de los ciudadanos. Esto con el fin de proponer un incentivo
para la construcción de estas estructuras, teniendo en cuenta que la
recreación es un derecho fundamental estipulado en el artículo 52 de la
constitución colombiana.
Para esto, se dividirán los pasos a seguir en subcapítulos, donde se
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Bogotá
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enunciará cual ha sido el procedimiento a seguir para obtener los
resultados que se mostrarán posteriormente.
4.1. Identificación de techos verdes existentes
Gracias a la información de una de las empresas líderes en el desarrollo de
techos y muros verdes, Groncol, se logró identificar la ubicación de
muchos de los proyectos que tienen contacto directo con el público, es
decir con los usuarios o beneficiarios. Con la herramienta de ubicación
geográfica que brinda la plataforma de Google Maps se identificaron los
puntos exactos en donde estos proyectos están ubicados en la ciudad de
Bogotá.
4.2. Identificación de zonas de la ciudad donde pueden
desarrollarse los proyectos
A partir del mapa generado con los proyectos existentes, se recurrió a las
estaciones de medición hidrológicas del IDEAM en la ciudad de Bogotá,
para tener la seguridad de contar con los datos necesarios para el diseño.
Posteriormente, se sobrepusieron las localidades de Bogotá para poder
identificar un proyecto por localidad faltante por lo menos.
4.3. Evaluación del uso e impacto en cuanto a recreación en los
usuarios
Nuevamente, con base en la información suministrada por Groncol, se
accedió vía correo electrónico y posteriormente de manera personal a
una muestra representativa de personas que cuenta con acceso a techos
verdes. Estas personas fueron sometidas a encuesta que pretendía evaluar
qué tanto estaban relacionados e involucrados con el techo verde al que
Julieth Paola Pérez Correa
Evaluación económica del bienestar generado por techos verdes en
Bogotá
35
tenían acceso, así como la perspectiva que tienen del mismo.
Adicionalmente se solicitó información más específica de la cantidad de
horas que usan la estructura aproximadamente y el fin con que lo hacen
para así poder orientar de mejor forma el diseño posterior en nuevos
proyectos.
4.4. Cuantificación económica de los beneficios obtenidos
Con base en la ubicación de nuevos techos verdes propuestos en la
ciudad, se identificaron las posibles zonas de recreación dentro del radio
de 1 km para cada proyecto, con la ayuda de la herramienta Google
Earth.
Una vez identificados, se evaluó la inversión requerida para generar la
configuración y dotación de los servicios de todos esos nuevos
establecimientos. El monto de inversión se prorrateó para establecer el
costo aproximado por hora de uso suponiendo que sus usuarios acceden a
estos peatonalmente al encontrarse dentro de un rango aceptable de
distancia para caminar.
Finalmente, se obtuvo un gasto mensual por persona a partir de la
cantidad de horas promedio que las personas con acceso a los techos
verdes acceden a estos.
4.5. Diseño de propuestas
4.5.1. Estimación de lluvia de diseño
Para la estimación de la lluvia de diseño que se utilizará en las estructuras
por evaluar, es necesario contar con series de precipitación máxima
mensual en estaciones cercanas a las zonas de los proyectos. De esta
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Evaluación económica del bienestar generado por techos verdes en
Bogotá
36
forma, se solicitó al Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios
Ambientales (IDEAM) información de las siguientes estaciones
hidrométricas cercanas al punto de interés.
Tabla 1. Estaciones meteorológicas analizadas
Numero estación Código
estación Localidad
1 21206500 Suba
2 21206630 Suba
3 21205790 Engativá
4 21206230 Fontibón
5 21206620 Kennedy
6 21205840 Antonio Nariño
7 21205230 Teusaquillo
8 21205830 Puente Aranda
9 21206660 Tunjuelito
10 21206650 Usme
11 21206610 San Cristóbal
12 21206170 Bosa
La lluvia de diseño, en este caso, se considera como la profundidad de
lluvia máxima con periodo de retorno de 10 años (Urban Drainage and
Flood Control District of Denver, Colorado, 2010). Con el fin de estimarla, se
utilizó el software Hyfram, así como las distancias medias entre las
estaciones consideradas y la zona del proyecto.
Para lo anterior se modelo la altura de lluvia para cada estación con el uso
de Hyfran para posteriormente diseñar el resto del proyecto.
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Evaluación económica del bienestar generado por techos verdes en
Bogotá
37
4.5.2. Calculo de espesores
De acuerdo con la metodología desarrollada por el Urban Drainage and
Flood Control District of Denver (2010), para el dimensionamiento de un
techo verde extensivo se tienen en cuenta las siguientes consideraciones:
1. El volumen de diseño, representado por la letra V
2. La profundidad de diseño calculada en el numeral anterior (máximo
de precipitación para un periodo de retorno de 10 años),
representado por la sigla WQCV
3. El área de drenaje que corresponde al área de techo con
capacidad de albergar el sistema, representada por la letra A.
A continuación, se tiene que los techos verdes deben ser capaces de
almacenar los volúmenes calculados en el sustrato de las plantas y el
medio granular bajo este, por lo que con el parámetro WQCV se delimita
estos espesores.
En adición, se considera que una capa de sustrato tiene una porosidad del
20% (Terés, Artetxe, & Beunza, 1995) y, generalmente, tiene un espesor de 5
centímetros (Urban Drainage and Flood Control District of Denver,
Colorado, 2010). Adicionalmente, el medio granular bajo el mismo tiene
una porosidad del 50%. Con estos datos se puede calcular el espesor
mínimo de la capa granular.
3.5.3. Estimación de carga
Para estimar la carga del techo, se debe tener en cuenta que el techo
verde diseñado es un techo verde ajardinado robusto, en la medida que
contara con plantas y árboles ornamentales sin límite de altura y peso,
cuyo propósito principal es “mantener sobre el techo un paisaje ajardinado
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Evaluación económica del bienestar generado por techos verdes en
Bogotá
38
para la contemplación o recreación” (Secretaría Distrital de Ambiente de
Bogotá, 2011). De acuerdo con la Secretaría de Ambiente de Bogotá, la
carga muerta que, en general aportan este tipo de techos verdes en
estado saturado es mayor a los 300 kilogramos por metro cuadrado y,
teniendo en cuenta la ocupación que se espera, que tenga la carga
usada será de 400 kilogramos por metro cuadrado. De esta forma con
base en los lugares donde se piensan ubicar y el tamaño de los mismos se
puede estimar la carga del techo.
3.5.4. Diseño del drenaje
El drenaje de la estructura de techo verde se llevó a cabo mediante la
utilización de una tubería perforada. Para el diseño de las aberturas de la
misma se tomaron las indicaciones dadas por el Instituto de Desarrollo
Urbano (IDU) para el diseño de obras de drenaje.
En primer lugar, se requiere estimar el caudal que debe ser conducido por
la tubería. Para esto, se considerará que el tiempo de residencia máximo
que puede tener el agua de la lluvia de diseño en la estructura es de 24
horas.
Considerando que la pendiente de la tubería de drenaje puede asumirse
como 0.1%, para no intervenir, de forma muy notoria, la estética de las
edificaciones y que, además, ésta no puede fluir completamente llena (de
acuerdo a especificaciones del Reglamento del Sector Técnico de Agua y
Saneamiento, RAS 2000) sino al 80% de su diámetro; puede estimarse el
diámetro de la misma utilizando la ecuación de Manning:
𝑄 =𝐴
𝑛(𝑆
12) (𝑅𝐻
23 )
Donde Q es el caudal antes hallado, A el área de la sección transversal, n
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Bogotá
39
el coeficiente de Manning, S la pendiente longitudinal de la tubería y RH el
radio hidráulico de la sección.
3.5.5. Propuesta paisajística
De acuerdo con el Departamento de Transporte de Virginia (Virginia
Department of Transportation, 2013), la vegetación seleccionada debe
crear una cobertura vigorosa y resistente a la sequía. Además, la selección
de plantas debe cumplir con un código de color que llame la atención y
genere relajación y agrado visual.
Adicionalmente se deben diseñar espacios con los fines recreativos que
este documento plantea por lo que existirán espacios destinados al
deporte, el descanso o el ocio que complementen la propuesta de
vegetación pensada.
4.6. Presupuesto de las propuestas
Con base en las medidas halladas para cada techo verde se generó un
presupuesto que cuantifica el gasto de cada uno y permite comparar con
los beneficios económicos hallados anteriormente.
4.7. Incentivo Económico
Con los datos de gastos hallados, se estimó un porcentaje de la inversión
total de cada proyecto que corresponderá al beneficio económico de
recreación brindado por el techo verde, para al final obtener un promedio
de estos porcentajes y proponer un incentivo único, a modo de porcentaje
sobre u proyecto de techos verdes para la ciudad de Bogotá.
Julieth Paola Pérez Correa
Evaluación económica del bienestar generado por techos verdes en
Bogotá
40
5. Resultados
5.1. Identificación de techos verdes existentes
Como se mencionó en la sección anterior, con la ayuda de la herramienta
de Google Maps se identificaron los siguientes puntos, donde se
encuentran proyectos de techos verdes que prestan servicios de
recreación a sus usuarios.
Mapa 1. Techos Verdes Existentes en Bogotá
De esta forma, como se puede evidenciar en el Mapa 1, la mayoría de
proyectos existentes se ubica en las localidades de Usaquén, Chapinero y
Barrios Unidos, principalmente, aunque también hay una escasa presencia
en Fontibón. Por lo tanto, es interesante que, para ampliar la difusión de
esta tecnología en otras zonas de la capital, los nuevos proyectos deberían
centrarse en las demás localidades.
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Evaluación económica del bienestar generado por techos verdes en
Bogotá
41
5.2. Identificación de zonas de la ciudad donde pueden
desarrollarse los proyectos
Como se mencionó en la metodología, la selección de zonas se realizó
con base en las estaciones meteorológicas dispuestas por el IDEAM en la
ciudad teniendo en cuenta que no se intersecten con la zona que ya tiene
techos verdes en funcionamiento.
Mapa 2. Ubicación de las estaciones meteorológicas concernientes en relación a los techos verdes
existentes.
En el Mapa 2 se puede ver la distribución de las estaciones meteorológicas
en los demás sitios de la ciudad, diferentes a donde se encuentran
actualmente. Adicionalmente, como puede evidenciarse en el Mapa 3, las
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Evaluación económica del bienestar generado por techos verdes en
Bogotá
42
estaciones corresponden a diferentes localidades de la ciudad.
Mapa 3. Ubicación de estaciones Meteorológicas por localidades
A partir de las locaciones mostradas en el Mapa 3 se establecieron lugares
específicos para desarrollar los proyectos en el área cercana a las
estaciones para poder realizar el análisis pluviométrico con estas. En la
siguiente tabla se muestra el nombre de cada estación, su ubicación y el
número con el que se identificara el área por construir a lo largo de este
documento:
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Bogotá
43
Tabla 2. Definición de ID para proyectos propuestos
ID Código estación Localidad
Área 1 21206500 Suba
Área 2 21206630 Suba
Área 3 21205790 Engativá
Área 4 21206230 Fontibón
Área 5 21206620 Kennedy
Área 6 21205840 Antonio Nariño
Área 7 21205230 Teusaquillo
Área 8 21205830 Puente Aranda
Área 9 21206660 Tunjuelito
Área 10 21206650 Usme
Área 11 21206610 San Cristobal
Área 12 21206170 Bosa
A continuación se muestra la ubicación de cada locación específica, el
área neta que ocuparía el proyecto en cada una, y el número de
personas promedio a las que estaría dirigido.
5.2.1. Área 1
La locación escogida para esta área es la biblioteca Julio Mario
Santodomingo:
Figura 1. Área 1 - Biblioteca Julio Mario Santodomingo
Área (m2)
4007,85
Población (pax.)
200
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44
5.2.2. Área 2
La locación escogida es un multifamiliar compuesto de cuatro edificios de
11 pisos, con 2 apartamentos por piso.
Figura 2. Área 2 - Multifamiliar "Villa Imperial"
Área (m2)
1794,60
Población (pax.)
352
5.2.3. Área 3
La locación escogida para esta área es el hospital de Engativá.
Figura 3. Área 3 - Hospital de Engativá
Área (m2)
1229,46
Población (pax.)
200
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45
5.2.4. Área 4
La locación escogida para esta área es el multifamiliar “Sabanagrande
reservado 3” con 21 torres con dos apartamentos por piso.
Figura 4. Área 4 - Multifamiliar “Sabanagrande reservado 3”
Área (m2)
9481,50
Población (pax.)
2016
5.2.5. Área 5
La locación escogida para esta área es el multifamiliar “Diagonal 16” con
24 torres de 6 pisos, con un apartamento por piso.
Figura 5. Área 5 - Multifamiliar "Diagonal 16"
Área (m2)
5610,24
Población (pax.)
576
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46
5.2.6. Área 6
La locación escogida para esta área es el SENA de la zona industrial.
Figura 6. Area 6 - Sede SENA Zona Industrial
Área (m2)
11638,53
Población (pax.)
800
5.2.7. Área 7
La locación escogida para esta área es el multifamiliar “Bosques del Salitre”
de 21 casas.
Figura 7. Área 7 - Multifamiliar "Bosques del Salitre"
Área (m2)
1922,31
Población (pax.)
84
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47
5.2.8. Área 8
La locación escogida para esta área es una zona comercial del sector de
Puente Aranda, compuesta por 34 casas de dos pisos.
Figura 8. Área 8 - Zona comercial Puente Aranda
Área (m2)
5531,73
Población (pax.)
136
5.2.9. Área 9
La locación escogida para esta área el multifamiliar “Guajira B” con 20
torres de 5 pisos, con un apartamento por torre.
Figura 9. Área 9 - Multifamiliar "Guajira B"
Área (m2)
1765,28
Población (pax.)
400
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48
5.2.10. Área 10
La locación escogida para esta área es una zona de vivienda compuesta
por 60 casas.
Figura 10. Área 10 - Zona de vivienda
Área (m2)
8148,20
Población (pax.)
240
5.2.11. Área 11
La locación escogida para esta área es una zona de vivienda compuesta
por 50 casas.
Figura 11. Área 11 - Zona de Vivienda
Área (m2)
10313,66
Población (pax.)
200
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49
5.2.12. Área 12
La locación escogida para esta área es una zona de vivienda compuesta
por 40 casas.
Figura 12. Área 12 - Zona de Vivienda
Área (m2)
1670,08
Población (pax.)
160
5.3. Evaluación del uso e impacto en cuanto a recreación en los
usuarios
A continuación se presentaran los resultados de la encuesta realizada a la
población correspondiente, la cual se diseñó en base a la teoría de
encuestas propuesta por Ancona.
En total se realizaron 74 encuestas, constituyendo una muestra significativa
para una población con una distribución normal. (>50 pax.) (Ancona,
2005).
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50
Gráfica 1. Resultados Encuesta - Pregunta 1
Así se puede evidenciar que la mayoría de las personas (93%) considera
importante para su vida (>3) el aspecto recreativo, por lo que la
aceptación de un sistema que les brinde recreación a cambio de una
inversión económica podría ser bien recibido.
Gráfica 2. Resultados Encuesta - Pregunta 2
3%
4%
31%
35%
27%
De 1 a 5, siendo 1 el valor más bajo y 5 el más alto,
¿Qué tan importante para su vida es la recreación?
1
2
3
4
5
0% 10% 20% 30% 40% 50%
Leer
Ver televisión
Ir a cine
Ir al gimnasio
Hacer deporte al aire libre
Dormir
Ir a un parque
En su tiempo libre, ¿Qué actividad preferiría
realizar?
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51
Esta pregunta muestra que si los techos verdes ofrecen una actividad
relacionada con el ejercicio físico se podrá aumentar más el incentivo final
al estar cubriendo la principal actividad recreativa de la población.
Gráfica 3. Resultados Encuesta - Pregunta 3
Al tener una visión de mejora en la calidad de vida con la recreación
gratuita, cuando esta se dé la tendencia será a que efectivamente se
produzca un aumento en la calidad de vida de las personas y así
potencien el uso de estas estructuras de uso gratuito con fines recreativos.
Gráfica 4. Resultados Encuesta - Pregunta 4
96%
4%
En su opinión, ¿la recreación gratuita mejora la
calidad de vida?
Sí
No
97%
3%
En su vivienda u oficina, ¿Cuenta con la
posibilidad de acceder a un techo verde?
Si
No
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52
Esta pregunta se realizó con el objeto de cuantificar cuantas de las
personas encuestadas conocían que tienen acceso a una estructura
verde, así no sepan que en ella hay algún tipo de alternativa de directo
aprovechamiento por ellos.
Gráfica 5. Resultados Encuesta - Pregunta 5
Un porcentaje mayor de personas dentro de las que conocen el techo
verde, hacen uso del mismo, de ahora en adelante la encuesta se
centrará en estas personas, las demás se ubicarán en la categoría no
aplica.
65%
32%
3%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
Si No No aplica
Si la pregunta 4 fue afirmativa, ¿Hace usted uso
del espacio del techo verde?
Julieth Paola Pérez Correa
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53
Gráfica 6. Resultados Encuesta - Pregunta 6
La gran mayoría de personas dedican entre 1 y 3 horas a la semana en su
estancia en el techo verde. Esto puede complementar la pregunta 2 pues
esta es la cantidad de horas recomendadas para ejercitarse
semanalmente.
Gráfica 7. Resultados Encuesta - Pregunta 7
A través de esta pregunta se confirma que en varios de los techos verdes
0%
10%
20%
30%
40%
50%< 1 hora semanal
1-3 horas semanales
3-5 horas semanales
5-7 horas semanales
> 7 horas semanales
No Aplica
Si la pregunta anterior fue afirmativa, estime un intervalo de
tiempo semanal en el que usted hace uso de los servicios del
techo verde
0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40%
Recreación
Relajación
Deporte
Ocio
Otro
No aplica
Si la pregunta 5 fue afirmativa, ¿Cuáles son las
razones por las que usa el techo verde?
Julieth Paola Pérez Correa
Evaluación económica del bienestar generado por techos verdes en
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54
en donde las personas tienen acceso hay algún tipo de estructura que les
permite desarrollar actividades físicas y así seguir una rutina de ejercicio.
Adicionalmente, llama la atención que otro porcentaje también accede a
estas estructuras con fines recreativos netamente por lo que debe haber
espacios que fomenten algún tipo de actividad de esta índole.
Gráfica 8. Resultados Encuesta - Pregunta 8
A los usuarios de techos verdes en general les parece que el uso de techos
verdes afecta entre positiva y muy positivamente su calidad de vida.
Concordando con la pregunta 3.
Gráfica 9. Resultados Encuesta - Pregunta 9
15%
35%
11% 4%
0%
35%
Si la pregunta 5 fue afirmativa, ¿Cómo afecta usar el
techo verde su calidad de vida?
Muy Positivamente
Positivamente
No afecta
Negativamente
Muy negativamente
No aplica
0%
20%
40%
60%
80%
Vegetación Diseño Adecuación
para su uso
Otro No Aplica
¿Cuál es el factor que más llama su atención de un
techo verde?
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Evaluación económica del bienestar generado por techos verdes en
Bogotá
55
La anterior pregunta cobijo tanto a los usuarios como a los no usuarios con
el fin de evaluar cuál es el factor que más llama la atención entre la
población de los techos verdes para poder potenciarlo y hacer más
llamativo el proyecto.
5.4. Cuantificación económica de los beneficios obtenidos
Como se enunció en la sección de metodología, se estableció un radio
aproximado de 1 km alrededor de las locaciones propuestas para los
nuevos proyectos de techos verdes.
Estas locaciones se escogieron teniendo en cuenta que una buena parte
de la población cercana tuviera acceso a las facilidades propuestas. Por
esto en la mayoría de casos se decidieron implementar los proyectos en
multifamiliares para garantizar el acceso de una buena parte de la
población. Solamente en dos casos se propusieron sitios diferentes a
multifamiliares para la implementación de los proyectos Estos son en la
Biblioteca Julio Mario Santodomingo y el Hospital de Engativá, donde
igualmente al ser instituciones de acceso público abarcan la población
aferente a estos.
A continuación, se mostrará cada localización con la zona aferente y los
establecimientos en esta área que brinden servicios de recreación, con su
respectivo valor. En los casos en los que no se encuentre ninguna fuente de
recreación en el área estudiada se calculó un valor promedio de gasto
con base en las actividades preferidas de las personas, mostradas en el
numeral 4.2., teniendo en cuenta los valores promedio para la entrada
diaria a un gimnasio y el precio promedio de una boleta de cine. Así mismo
partiendo del hecho que las personas se verán obligadas a tomar algún
medio de transporte para llegar a su destino se asumió el valor por trayecto
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Evaluación económica del bienestar generado por techos verdes en
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56
en una ruta del SITP, obteniendo:
Tabla 3. Costo de recreación en zonas sin establecimientos cercanos
Actividad Costo promedio Incidencia Total
Leer $ - 11%
$ 5.824
Ver televisión $ - 8%
Ir a cine $ 10.000,00 22%
Ir al gimnasio $ 8.000,00 39%
Hacer deporte al aire libre $ 3.000,00 9%
Dormir $ - 3%
Ir a un parque $ 3.000,00 8%
Por lo tanto, el costo promedio de recreación por persona en estas zonas
será de 5824 pesos.
En seguida se muestran los costos de recreación por proyecto, calculados
a partir de los valores propuestos anteriormente, teniendo en cuenta que
los servicios que no se encuentren en el área de cobertura se cobrarán y
los que si se encuentren se descontarán de este valor inicial.
5.4.1. Área 1
En esta área, dentro de todas las opciones de recreación estudiadas,
solamente se encuentra localizado un gimnasio, por lo que los costos
disminuyen solamente en el valor del transporte al gimnasio, obteniendo:
Tabla 4. Costo de recreación en Área 1
Actividad Costo promedio Incidencia Total
Leer $ - 11%
$ 4.649
Ver televisión $ - 8%
Ir a cine $ 10.000,00 22%
Ir al gimnasio $ 5.000,00 39%
Hacer deporte al aire libre $ 3.000,00 9%
Dormir $ - 3%
Ir a un parque $ 3.000,00 8%
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57
5.4.2. Área 2
En esta área no hay ningún tipo de establecimiento que brinde servicios de
recreación, por lo que en esta área se usa la Tabla 3.
5.4.3. Área 3
En esta área se encuentra ubicado un parque, de dimensiones no muy
grandes, pero que está abierto al público en general, así que la reducción
en el costo sería solo en este ítem, obteniendo:
Tabla 5. Costo de recreación en Área 3
Actividad Costo promedio Incidencia Total
Leer $ - 11%
$ 5.581
Ver televisión $ - 8%
Ir a cine $ 10.000,00 22%
Ir al gimnasio $ 8.000,00 39%
Hacer deporte al aire libre $ 3.000,00 9%
Dormir $ - 3%
Ir a un parque $ - 8%
5.4.4. Área 4
Nuevamente en esta área no se encuentra ningún establecimiento que
ofrezca servicios de recreación por lo que nuevamente se hará uso de la
Tabla 3 para esta área.
5.4.5. Área 5
En esta área se encuentra ubicado un parque de acceso público y
adicionalmente canchas de futbol de acceso público también, por lo que
de los costos iniciales se descontaran los de ir al parque y los de hacer
deporte al aire libre, obteniendo:
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Tabla 6. Costo de recreación en Área 5
Actividad Costo promedio Incidencia Total
Leer $ - 11%
$ 5.297
Ver televisión $ - 8%
Ir a cine $ 10.000,00 22%
Ir al gimnasio $ 8.000,00 39%
Hacer deporte al aire libre $ - 9%
Dormir $ - 3%
Ir a un parque $ - 8%
5.4.6. Área 6
En esta área nuevamente no se encuentran servicios de recreación por o
que también se hace uso de la Tabla 3.
5.4.7. Área 7
Al igual que en algunas otras áreas, en esta se encuentra un parque de
acceso público, por lo que este valor se descuenta del total, obteniendo:
Tabla 7. Costo de recreación en Área 7
Actividad Costo promedio Incidencia Total
Leer $ - 11%
$ 5.581
Ver televisión $ - 8%
Ir a cine $ 10.000,00 22%
Ir al gimnasio $ 8.000,00 39%
Hacer deporte al aire libre $ 3.000,00 9%
Dormir $ - 3%
Ir a un parque $ - 8%
5.4.8. Área 8
En esta zona se encuentran construidas canchas de futbol de acceso
público, por lo que el valor encontrado para esta área es:
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59
Tabla 8. Costo de recreación en Área 8
Actividad Costo promedio Incidencia Total
Leer $ - 11%
$ 5.541
Ver televisión $ - 8%
Ir a cine $ 10.000,00 22%
Ir al gimnasio $ 8.000,00 39%
Hacer deporte al aire libre $ - 9%
Dormir $ - 3%
Ir a un parque $ 3.000,00 8%
5.4.9. Área 9
En las cercanías a la locación escogida en esta área se encuentra un
parque de magnitud considerable con canchas de varios deportes de
acceso público, por lo que el valor calculado para esta área es:
Tabla 9. Costo de recreación en Área 9
Actividad Costo promedio Incidencia Total
Leer $ - 11%
$ 5.297
Ver televisión $ - 8%
Ir a cine $ 10.000,00 22%
Ir al gimnasio $ 8.000,00 39%
Hacer deporte al aire libre $ - 9%
Dormir $ - 3%
Ir a un parque $ - 8%
5.4.10. Área 10
En esta área no hay ningún servicio de recreación por lo que se usará la
Tabla 3.
5.4.11. Área 11
Al igual que en el área anterior este sector no cuenta con ningún espacio
de esparcimiento por lo que también debe usarse la Tabla 3.
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60
5.4.12. Área 12
En esta última área de igual manera no se cuenta con espacios destinados
a fines recreativos, por lo que de igual manera se usa la Tabla 3.
5.4.13. Costo definitivo
Las anteriores deducciones indican la inversión que debe tener cada
persona para acceder a un servicio de recreación en promedio, teniendo
en cuenta las preferencias de la población encuestada.
Sin embargo, este valor representa una sola salida por persona. En este
sentido, se debe cuantificar el costo total para toda la vida útil del techo y
las personas estimadas que lo podrán usar.
Para esto se puede hacer uso de la pregunta 6 de la sección 5.3 en la que
se cuantifica el uso semanal en horas de la población encuestada. Así, se
realiza un promedio ponderado de horas para saber la cantidad de horas
a la semana, obteniendo:
Tabla 10. Intensidad semanal de uso de los techos verdes
Horas Incidencia Total
1 15%
1,49
2 40%
4 7%
6 4%
7 0%
A continuación se calcula entonces la cantidad de horas en los 30 años de
vida útil que tienen los techos verdes:
1,49ℎ𝑟
𝑠𝑒𝑚𝑎𝑛𝑎∗ 52
𝑠𝑒𝑚𝑎𝑛𝑎𝑠
𝑎ñ𝑜∗ 30 𝑎ñ𝑜𝑠 = 2318,33ℎ𝑟
Finalmente, partiendo del hecho que las actividades propuestas para la
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Bogotá
61
recreación de las que anteriormente se obtuvo un costo están propuestas
esencialmente para una hora, se puede calcular el costo de la recreación
durante la vida útil del techo verde, de la siguiente manera:
Tabla 11. Inversión por servicios recreativos por zona
Zona Gasto Unitario Gasto total
Área 1 $ 4.649 $ 10.777.117
Área 2 $ 5.824 $ 13.502.725
Área 3 $ 5.581 $ 12.938.806
Área 4 $ 5.824 $ 13.502.725
Área 5 $ 5.297 $ 12.280.901
Área 6 $ 5.824 $ 13.502.725
Área 7 $ 5.581 $ 12.938.806
Área 8 $ 5.541 $ 12.844.820
Área 9 $ 5.297 $ 12.280.901
Área 10 $ 5.824 $ 13.502.725
Área 11 $ 5.824 $ 13.502.725
Área 12 $ 5.824 $ 13.502.725
De este modo el valor que se comparará al final con el total invertido por
techo verde es el correspondiente al gasto total de cada área.
5.5. Diseño de propuestas
5.5.1. Estimación de lluvia de diseño
Para esta estimación, como se mencionó anteriormente, se usó el
programa Hyfran, para cada estación meteorológica y se halló la altura de
lluvia, para un periodo de retorno de 10 años.
Hyfran comprueba en primer lugar, mediante el método de máxima
verosimilitud, que las alturas históricas registradas por el IDEAM, que son
introducidas al programa se encuentren dentro de los rangos máximo y
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Bogotá
62
mínimo de la probabilidad de no excedencia.
Adicionalmente comprueba que la muestra sea significativa y que se
ajuste a la distribución con la que se está analizando, con pruebas de
hipótesis. En todas las estaciones se aceptó la hipótesis nula, comprobando
tanto la significancia como el ajuste.
A continuación se presentan los resultados de Hyfran, para cada una de
las estaciones meteorológicas.
5.5.1.1. Área 1
Gráfica 10. Probabilidad de no excedencia de limites máximo y mínimo para el área 1
En la gráfica anterior se puede ver como bajo el supuesto de una
distribución normal se cumple con los límites establecidos tras el análisis de
máxima verosimilitud. A continuación se presenta la tabla que arroja
Hyfran, con las profundidades para distintos periodos de retorno:
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63
Tabla 12. Periodo de retorno para Área 1
Periodo
de
retorno
(Años)
Prof.
(mm)
Desviación
estándar
(mm)
Intervalo de
confianza (mm)
10000.0 268 71.4 128 - 408
2000.0 243 64.1 117 - 369
1000.0 232 60.7 113 - 351
200.0 202 52.3 99.7 - 305
100.0 188 48.3 93.2 - 282
50.0 172 44.0 85.9 - 258
20.0 149 37.9 74.4 - 223
10.0 128 33.0 63.2 - 193
5.0 103 27.9 47.9 - 157
3.0 79.1 24.7 30.7 - 127
2.0 54.4 23.4 8.50 - 100
En este caso la altura correspondiente al periodo de retorno de 10 años es
de 128 mm.
5.5.1.2. Área 2
Gráfica 11. Probabilidad de no excedencia de limites máximo y mínimo para el área 2
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Evaluación económica del bienestar generado por techos verdes en
Bogotá
64
Nuevamente, la gráfica anterior prueba la probabilidad de no excedencia
dentro de los límites establecidos. A continuación se muestra la tabla con
todos los pedidos de retorno arrojados por Hyfran:
Tabla 13. Periodo de retorno para Área 2
Periodo
de
retorno
(Años)
Prof.
(mm)
Desviación
estándar
(mm)
Intervalo
de
confianza
(mm)
10000.0 275 67.5 143 - 407
2000.0 252 60.6 133 - 370
1000.0 241 57.4 128 - 353
200.0 213 49.4 116 - 310
100.0 199 45.6 110 - 289
50.0 185 41.6 103 - 266
20.0 162 35.8 92.1 - 233
10.0 143 31.2 81.6 - 204
5.0 119 26.4 67.0 - 171
3.0 96.5 23.3 50.8 - 142
2.0 73.2 22.1 29.8 - 117
La altura encontrada para un periodo de retorno de 10 años es de 143
mm.
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65
5.5.1.3. Área 3
Gráfica 12. Probabilidad de no excedencia de limites máximo y mínimo para el área 3
Con un riesgo mayor, la gráfica prueba el cumplimiento de la probabilidad
de no excedencia. A continuación se tiene la tabla de profundidades:
Tabla 14. Periodo de retorno para Área 3
Periodo
de
retorno
(Años)
Prof.
(mm)
Desviación
estándar
(mm)
Intervalo
de
confianza
(mm)
10000.0 256 61.5 136 - 377
2000.0 235 55.2 127 - 343
1000.0 225 52.3 123 - 328
200.0 200 45.0 112 - 288
100.0 187 41.5 106 - 269
50.0 174 37.9 99.7 - 248
20.0 154 32.6 89.8 - 218
10.0 136 28.4 80.1 - 192
5.0 114 24.1 66.9 - 161
3.0 93.8 21.2 52.1 - 135
2.0 72.5 20.2 33.0 - 112
Para esta área la profundidad encontrada para 10 años es de 136 mm.
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66
5.5.1.4. Área 4
Gráfica 13. Probabilidad de no excedencia de limites máximo y mínimo para el área 4
En esta grafica se prueba también la probabilidad de no excedencia
dentro de los rangos establecidos. A continuación se muestra la tabla de
profundidades esperadas para cada periodo de retorno.
Tabla 15. Periodo de retorno para Área 4
Periodo
de
retorno
(Años)
Prof.
(mm)
Desviación
estándar
(mm)
Intervalo
de
confianza
(mm)
10000.0 127 25.3 77.5 - 177
2000.0 118 22.7 73.9 - 163
1000.0 114 21.5 72.2 - 157
200.0 104 18.5 67.6 - 140
100.0 98.8 17.1 65.3 - 132
50.0 93.3 15.6 62.7 - 124
20.0 85.0 13.4 58.6 - 111
10.0 77.6 11.7 54.7 - 101
5.0 68.7 9.90 49.2 - 88.1
3.0 60.3 8.75 43.1 - 77.4
2.0 51.6 8.30 35.3 - 67.8
En este caso la altura esperada será de 77,6 mm.
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67
5.5.1.5. Área 5
Gráfica 14. Probabilidad de no excedencia de limites máximo y mínimo para el área 5
Igualmente para esta área se prueba la probabilidad de no excedencia.
En seguida se muestra la tabla arrojada por Hyfran:
Tabla 16. Periodo de retorno para Área 5
Periodo
de
retorno
(Años)
Prof.
(mm)
Desviación
estándar
(mm)
Intervalo
de
confianza
(mm)
10000.0 200 45.2 112 - 289
2000.0 185 40.5 105 - 264
1000.0 178 38.4 102 - 253
200.0 159 33.0 94.2 - 224
100.0 150 30.5 90.1 - 210
50.0 140 27.8 85.5 - 195
20.0 125 24.0 78.2 - 172
10.0 112 20.9 71.2 - 153
5.0 96.1 17.7 61.4 - 131
3.0 81.2 15.6 50.6 - 112
2.0 65.6 14.8 36.5 - 94.6
La altura encontrada para los 10 años de retorno es de 112 mm.
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68
5.5.1.6. Área 6
Gráfica 15. Probabilidad de no excedencia de limites máximo y mínimo para el área 6
Nuevamente se muestra la gráfica como requisito de validación de datos,
probando la no excedencia. A continuación se muestra la tabla de
resultados:
Tabla 17. Periodo de retorno para Área 6
Periodo
de
retorno
(Años)
Prof.
(mm)
Desviación
estándar
(mm)
Intervalo
de
confianza
(mm)
10000.0 259 60.7 140 - 378
2000.0 238 54.5 132 - 345
1000.0 229 51.7 127 - 330
200.0 204 44.4 116 - 291
100.0 191 41.0 111 - 272
50.0 178 37.4 105 - 252
20.0 158 32.3 95.0 - 221
10.0 140 28.1 85.5 - 195
5.0 119 23.8 72.4 - 166
3.0 98.9 21.0 57.8 - 140
2.0 77.9 19.9 38.9 - 117
La altura encontrada para esta estación es de 140 mm.
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69
5.5.1.7. Área 7
Gráfica 16. Probabilidad de no excedencia de limites máximo y mínimo para el área 7
La grafica prueba nuevamente el cumplimiento con los límites de esta
estación. A continuación se muestran los resultados para esta estación de
monitoreo arrojados por Hyfran:
Tabla 18. Periodo de retorno para Área 7
Periodo
de
retorno
(Años)
Prof.
(mm)
Desviación
estándar
(mm)
Intervalo
de
confianza
(mm)
10000.0 167 36.4 95.8 - 239
2000.0 155 32.7 90.6 - 219
1000.0 149 31.0 88.1 - 210
200.0 134 26.7 81.5 - 186
100.0 127 24.6 78.2 - 175
50.0 119 22.5 74.5 - 163
20.0 107 19.4 68.6 - 145
10.0 95.9 16.8 62.9 - 129
5.0 83.0 14.3 55.1 - 111
3.0 71.0 12.6 46.3 - 95.7
2.0 58.4 11.9 35.0 - 81.8
La profundidad de precipitación para esta área es de 95,9 mm.
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70
5.5.1.8. Área 8
Gráfica 17. Probabilidad de no excedencia de limites máximo y mínimo para el área 8
Los datos recopilados por esta estación también cumplen con los límites
establecidos. En seguida se muestra la tabla de resultados:
Tabla 19. Periodo de retorno para Área 8
Periodo
de
retorno
(Años)
Prof.
(mm)
Desviación
estándar
(mm)
Intervalo
de
confianza
(mm)
10000.0 262 62.9 139 - 386
2000.0 241 56.5 130 - 351
1000.0 231 53.5 126 - 336
200.0 205 46.0 114 - 295
100.0 192 42.5 109 - 275
50.0 178 38.7 102 - 254
20.0 158 33.4 92.2 - 223
10.0 139 29.1 82.3 - 196
5.0 117 24.6 68.8 - 165
3.0 96.3 21.7 53.7 - 139
2.0 74.6 20.6 34.1 - 115
Para esta estación la altura encontrada para el periodo de retorno de 10
años es de 139 mm.
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71
5.5.1.9. Área 9
Gráfica 18. Probabilidad de no excedencia de limites máximo y mínimo para el área 9
Según la gráfica, esta estación también cumple con el requerimiento
establecido. A continuación se muestran los resultados arrojados por
Hyfran:
Tabla 20. Periodo de retorno para Área 9
Periodo
de
retorno
(Años)
Prof.
(mm)
Desviación
estándar
(mm)
Intervalo
de
confianza
(mm)
10000.0 298 67.4 166 - 430
2000.0 275 60.5 156 - 393
1000.0 264 57.3 152 - 376
200.0 236 49.3 140 - 333
100.0 223 45.5 133 - 312
50.0 208 41.5 127 - 289
20.0 186 35.8 116 - 256
10.0 166 31.1 105 - 227
5.0 142 26.4 90.6 - 194
3.0 120 23.3 74.4 - 166
2.0 96.8 22.1 53.5 - 140
La profundidad encontrada para el periodo de retorno 166 mm.
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72
5.5.1.10. Área 10
Gráfica 19. Probabilidad de no excedencia de limites máximo y mínimo para el área 10
En la gráfica anterior se comprueba el cumplimiento de los requerimientos
de los datos tomados por la estación de esta área. En seguida se muestra
la tabla de resultados:
Tabla 21. Periodo de retorno para Área 10
Periodo
de
retorno
(Años)
Prof.
(mm)
Desviación
estándar
(mm)
Intervalo
de
confianza
(mm)
10000.0 189 35.1 120 - 258
2000.0 177 31.5 115 - 239
1000.0 171 29.8 113 - 230
200.0 157 25.7 106 - 207
100.0 150 23.7 103 - 196
50.0 142 21.6 99.7 - 184
20.0 131 18.6 94.1 - 167
10.0 120 16.2 88.6 - 152
5.0 108 13.7 81.0 - 135
3.0 96.4 12.1 72.6 - 120
2.0 84.3 11.5 61.7 - 107
La profundidad de precipitación para un periodo de retorno en esta área
es de 120 mm.
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73
5.5.1.11. Área 11
Gráfica 20. Probabilidad de no excedencia de limites máximo y mínimo para el área 11
Nuevamente se prueba la validez de los datos utilizados. La tabla con los
resultados generados se encuentra a continuación:
Tabla 22. Periodo de retorno para Área 11
Periodo
de
retorno
(Años)
Prof.
(mm)
Desviación
estándar
(mm)
Intervalo
de
confianza
(mm)
10000.0 109 20.8 68.4 - 150
2000.0 102 18.7 65.4 - 139
1000.0 98.7 17.7 64.0 - 133
200.0 90.1 15.3 60.2 - 120
100.0 85.9 14.1 58.3 - 114
50.0 81.4 12.8 56.2 - 107
20.0 74.5 11.1 52.8 - 96.2
10.0 68.5 9.63 49.6 - 87.3
5.0 61.1 8.16 45.1 - 77.1
3.0 54.2 7.20 40.1 - 68.3
2.0 47.0 6.83 33.6 - 60.4
La profundidad encontrada para el periodo de retorno es de 68.5 mm.
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74
5.5.1.12. Área 12
Gráfica 21. Probabilidad de no excedencia de limites máximo y mínimo para el área 12
La última estación también cumple con los requerimientos establecidos. La
tabla con los valores de profundidades para cada periodo de retorno se
encuentra en seguida:
Tabla 23. Periodo de retorno para Área 12
Periodo
de
retorno
(Años)
Prof.
(mm)
Desviación
estándar
(mm)
Intervalo
de
confianza
(mm)
10000.0 196 42.5 113 - 279
2000.0 181 38.2 107 - 256
1000.0 175 36.2 104 - 246
200.0 157 31.1 96.0 - 218
100.0 148 28.8 92.1 - 205
50.0 139 26.2 87.8 - 191
20.0 125 22.6 80.9 - 169
10.0 113 19.7 74.2 - 151
5.0 97.7 16.6 65.1 - 130
3.0 83.7 14.7 54.9 - 113
2.0 69.0 13.9 41.6 - 96.3
La profundidad para el periodo de retorno de 10 años es de 113 mm.
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Evaluación económica del bienestar generado por techos verdes en
Bogotá
75
5.5.2. Cálculo de espesores
En primer lugar se debe partir de los volúmenes posibles de recepción de
agua para cada proyecto, teniendo en cuenta el área de captación y la
profundidad esperada para el periodo retorno de 10 años encontrada en
el numeral anterior. A partir de estos datos se calcula el volumen máximo
de almacenamiento, obteniendo:
Tabla 24. Volúmenes de captación máximos
Zona Área
(m2) Profundidad (mm)
Volumen
(m3)
Área 1 4007,9 128,0 513,0
Área 2 1794,6 143,0 256,6
Área 3 1229,5 136,0 167,2
Área 4 9481,5 77,6 735,8
Área 5 5610,2 112,0 628,3
Área 6 11638,5 140,0 1629,4
Área 7 1922,3 95,9 184,3
Área 8 5531,7 139,0 768,9
Área 9 1765,3 166,0 293,0
Área 10 8148,2 120,0 977,8
Área 11 10313,7 68,5 706,5
Área 12 1670,1 113,0 188,7
A continuación se parte del requerimiento que la profundidad de la
precipitación debe ser mayor al alto del techo, por lo que se hace uso de
la ecuación:
𝑊𝑄𝐶𝑉 ≤ 𝑑𝑒 ∗ 𝑛𝑒 + 𝑑𝑚 ∗ 𝑛𝑚
Donde d se refiere al espesor de la capa y n a la porosidad de la misma.
Los subíndices e y m indican, respectivamente, la capa de sustrato y el
medio granular. Así mismo, si se tienen en cuenta las estipulaciones de la
Julieth Paola Pérez Correa
Evaluación económica del bienestar generado por techos verdes en
Bogotá
76
sección 4.5.2 de la porosidad del sustrato (0,2), la profundidad
recomendada de esta capa (5 cm) y la porosidad del medio granular (0,5)
es posible calcular el espesor mínimo del medio granular así:
𝑑𝑚 ≥𝑊𝑄𝐶𝑉 − 𝑑𝑒 ∗ 𝑛𝑒
𝑛𝑚
De esta forma se calcularon los siguientes espesores:
Tabla 25. Espesores capa granular
Zona
Espesor
mínimo
Capa
Granular
(cm)
Espesor
seleccionado
Capa
Granular
(cm)
Área 1 23,6 24
Área 2 26,6 27
Área 3 25,2 26
Área 4 13,52 14
Área 5 20,4 21
Área 6 26 26
Área 7 17,18 18
Área 8 25,8 26
Área 9 31,2 32
Área 10 22 22
Área 11 11,7 12
Área 12 20,6 21
Con estos datos se pueden tener los espesores totales de cada techo:
Julieth Paola Pérez Correa
Evaluación económica del bienestar generado por techos verdes en
Bogotá
77
Tabla 26. Espesores totales por zona
Sustrato
(cm)
Geotextil
(cm)
Medio
granular (cm)
Geo-membrana
(cm)
Total
(cm) Material
Cascarilla
de arroz +
Material
orgánico
Geotextil Piedra Geo-membrana
Área 1 5 0,2 24 0,5 29,7
Área 2 5 0,2 27 0,5 32,7
Área 3 5 0,2 26 0,5 31,7
Área 4 5 0,2 14 0,5 19,7
Área 5 5 0,2 21 0,5 26,7
Área 6 5 0,2 26 0,5 31,7
Área 7 5 0,2 18 0,5 23,7
Área 8 5 0,2 26 0,5 31,7
Área 9 5 0,2 32 0,5 37,7
Área 10 5 0,2 22 0,5 27,7
Área 11 5 0,2 12 0,5 17,7
Área 12 5 0,2 21 0,5 26,7
5.5.3. Diseño del drenaje
Tal y como se enuncio en la sección 3.5.4 para hacer el cálculo del
drenaje se partirá de la ecuación de Manning:
𝑄 =𝐴
𝑛(𝑆
12) (𝑅𝐻
23 )
De este modo es necesario encontrar el caudal que se va a drenar en
cada proyecto, teniendo en cuenta el volumen máximo de captación y el
tiempo de residencia máximo de 24 horas. La división de estos dos valores
anteriores arroja el caudal a tratar:
Julieth Paola Pérez Correa
Evaluación económica del bienestar generado por techos verdes en
Bogotá
78
Tabla 27. Caudales a tratar por cada área
Zona Volumen
(m3)
Tiempo de
residencia (hr) Caudal (L/s)
Área 1 513,0 24,0 5,9
Área 2 256,6 24,0 3,0
Área 3 167,2 24,0 1,9
Área 4 735,8 24,0 8,5
Área 5 628,3 24,0 7,3
Área 6 1629,4 24,0 18,9
Área 7 184,3 24,0 2,1
Área 8 768,9 24,0 8,9
Área 9 293,0 24,0 3,4
Área 10 977,8 24,0 11,3
Área 11 706,5 24,0 8,2
Área 12 188,7 24,0 2,2
En seguida se deben hallar todas las variables hidráulicas que estipula el
RAS 2000, pues las tuberías deben fluir máximo al 80% de su capacidad,
cumpliendo básicamente con el siguiente esquema:
Figura 13. Esquema de tubería parcialmente llena
Julieth Paola Pérez Correa
Evaluación económica del bienestar generado por techos verdes en
Bogotá
79
Así, teniendo en cuenta que las variables A y Rh de la ecuación de
Manning corresponden al área mojada y al radio hidráulico, es necesario
encontrar el ángulo θ para poder calcular sus valores.
El ángulo θ se puede encontrar de la siguiente manera:
cos 𝛽 =0.3𝐷
0.5𝐷= 0.6
𝛽 = 𝑎𝑟𝑐𝑜𝑠(0.6) = 53.13°
180° + (53.13° × 2) + 2𝛼 = 360
𝛼 =360° − 180° − (53.13° × 2)
2= 36.87°
𝜃 = 180° + 2𝛼 = 180° + (2 × 36.87°) = 253.74°
De esta forma la nueva ecuación de Manning seria:
𝑄 =(𝜃 − sin 𝜃)𝐷2
8𝑛(𝑆
12) [(1 −
sin 𝜃
𝜃)
𝐷
4]
23
A partir de esta, con los diferentes caudales hallados anteriormente se
puede calcular el diámetro de las tuberías, teniendo en cuenta el
coeficiente de Manning dado para tuberías de PVC (0,009) y la pendiente
que se mencionó en la sección 3.5.4 (0,1%), estos resultados para cada
área se muestran a continuación:
Julieth Paola Pérez Correa
Evaluación económica del bienestar generado por techos verdes en
Bogotá
80
Tabla 28. Diámetros de las tuberías del drenaje
Zona Caudal (L/s) Diámetro
(m)
Diámetro
(mm)
Diámetro
comercial
(pulg)
Área 1 5,9 0,035 35,1 1,5
Área 2 3,0 0,027 27,2 1,5
Área 3 1,9 0,023 23,0 1,5
Área 4 8,5 0,040 40,3 2,0
Área 5 7,3 0,038 38,0 1,5
Área 6 18,9 0,023 22,9 1,5
Área 7 2,1 0,024 24,0 1,5
Área 8 8,9 0,041 41,0 2,0
Área 9 3,4 0,029 28,6 1,5
Área 10 11,3 0,045 44,9 2,0
Área 11 8,2 0,040 39,7 2,0
Área 12 2,2 0,024 24,2 1,5
En la Tabla 28 se incluyen los diámetros comerciales a utilizar teniendo en
cuenta que el RAS 2000 exige para este tipo de actividades un diámetro
mínimo de 38 mm o 1,5 pulg.
Finalmente, como ya se mencionó con anterioridad, la tubería tendrá unas
perforaciones como lo estipula el IDU:
“Las perforaciones del tubo deben ser cuadradas (de 1 cm de lado) o
redondas (de φ= 3/8’’), pero bien determinadas y sin que afecten la
resistencia del tubo. En ningún caso se permite la perforación del tubo por
medio de golpes, pero sí se puede hacer mediante el uso de taladros o
cualquier otro método que apruebe la interventoría. Las perforaciones del
tubo deben estar dispuestas en dos hileras a cada lado, paralelas al eje
del tubo, con una separación de 10 cm entre centro y centro de dos
Julieth Paola Pérez Correa
Evaluación económica del bienestar generado por techos verdes en
Bogotá
81
perforaciones consecutivas de la misma hilera. Las perforaciones de una
hilera con respecto a la otra deben quedar alternadas. Las hileras
superiores de perforación deben estar ¼ de cuadrante del circulo debajo
de la horizontal (22.5º), y las inferiores deben estar a ½ cuadrante del
circulo debajo de la horizontal (45º).” (Instituto de Desarrollo Urbano, 2013)
5.5.4. Propuesta paisajística
En primer lugar, teniendo en cuenta las restricciones de carga establecidos
anteriormente, se deben seleccionar especies preferiblemente de no más
de 300 cm de altura, que, adicionalmente, brinden códigos de colores
llamativos y agradables a la vista y que adicionalmente aporten a la
conservación de especies. Por lo anterior, principalmente se usarán plantas
endémicas de la sabana de Bogotá, sugeridas por un estudio realizado por
la Universidad Jorge Tadeo Lozano, publicado en el volumen 67 de la
revista la Tadeo (Calvachi Zambrano, 2002).
En seguida se seleccionaran los elementos deportivos que se pondrán en el
techo verde, con el fin de incentivar el comportamiento deportivo y
adicionalmente satisfacer la demanda de uso de gimnasios que se pudo
evidenciar en la pregunta 2 de la sección 4.3 .
Finalmente se mostraran modelos de los proyectos con los elementos
anteriores.
5.5.4.1. Especies
Guzmania
Nombre común: Bromelia
Guzmania es un género popular de bromelia. Sus coloridas brácteas de
flores se pueden encontrar en los centros comerciales, conservatorios y
Julieth Paola Pérez Correa
Evaluación económica del bienestar generado por techos verdes en
Bogotá
82
muchos otros plantíos así como mesas de cocina y escritorios de oficina. Si
bien son una popular en espacios públicos cerrados que crecen de forma
natural desde Florida hasta Brasil y son particularmente comunes en Costa
Rica y Colombia. (Booth, 2014)
Esta planta necesita un drenaje rápido del sustrato en el que se encuentre,
función que se cumple en el techo verde.
Figura 14. Guzmania
Hypericum humboldtii
Nombre común: Chite.
Es un arbusto de 1 metro de altura aprox. Es una especie originaria de la
cordillera Oriental Colombiana En Colombia se ha observado entre los
2.600 y 3.600 metros sobre el nivel del mar. Sus frutos y botones florales son
consumidos por las aves de la fauna silvestre. (Álvarez, 2013)
Julieth Paola Pérez Correa
Evaluación económica del bienestar generado por techos verdes en
Bogotá
83
Figura 15. Hypericum Humboldtii
Bomarea caldasii
Nombre Común: Cortapico
Es trepadora, la inflorescencia es pequeña y sus flores de color anaranjada
rojizo. Crece apoyada en arbustos de bordes de caminos y de bosque por
debajo de 2.800 msnm, es una especie abundante. Los frutos son capsulas
dehiscentes, con numerosos semilla brillantes de color rojo y cubiertas de
un mucilago dulce. (Colombia Aprende, 2014)
Figura 16. Bomarea Caldasii
Julieth Paola Pérez Correa
Evaluación económica del bienestar generado por techos verdes en
Bogotá
84
Bocconia Frutescens
Nombre Común: Tompeto
Es una especie originaria de las cordilleras colombianas, actualmente se
encuentra en el norte de Sudamérica en Colombia se han observado
entre 1800 y 3200 msnm.
Este árbol mide 3 m de altura aprox. Su tronco es de una corteza con
consistencia corchosa, su ramificación empieza desde 1.5 metros, la copa
es de forma ovalada, el follaje es de color verde oliva o verde anaranjado;
las hojas miden de 50 cm reunidas en manojos. Sus flores son de un color
crema que miden 5mm. (Ramírez, 2010)
Figura 17. Bocconia Frutescens
5.5.4.2. Elementos deportivos
A continuación se mostrará una tabla con los elementos seleccionados y
su respectiva función:
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Evaluación económica del bienestar generado por techos verdes en
Bogotá
85
Tabla 29. Equipamiento deportivo propuesto
Nombre Imagen
CIRCUITO
DEPORTIVO
BICICLETA
PECTORALES
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ABDOMINALES
SILLA
BARCINO
BANCO
NEOBARCINO
JARDINERA
MADERA
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Evaluación económica del bienestar generado por techos verdes en
Bogotá
87
Finalmente, una representación de cómo podrían ser los techos verdes se
realizó en SketchUp con el fin de visualizar los resultados del techo. Dichas
imágenes del modelo se muestran a continuación:
Figura 18. Propuesta amplia de techo verde (sin vegetación)
Figura 19. Espacio de relajación (con vegetación)
Julieth Paola Pérez Correa
Evaluación económica del bienestar generado por techos verdes en
Bogotá
88
5.6. Presupuesto de las propuestas
Para el cálculo de cantidades de obra y posteriormente del presupuesto,
se partió del principio de análisis de precios unitarios, por lo cual se
calcularon en primer lugar cada uno de los materiales que se necesitarán
para la realización del proyecto.
En el caso de la cantidad de obra de las especies utilizadas, se estimó
partiendo del tamaño promedio de cada planta y del área que cada una
ocuparía dentro de la propuesta paisajística dada.
Adicionalmente, el resto de cantidades de obra se obtuvieron a partir de
todos los cálculos mostrados anteriormente.
Finalmente, el presupuesto está presentado a continuación como un APU,
para cada una de las áreas, donde los precios se obtuvieron teniendo en
cuenta que todos los materiales serán llevados de sitios cercanos a los
proyectos en la medida de lo posible. En este sentido, se tuvieron en
cuenta todas las fuentes de material de donde se podían obtener los
recursos necesarios y así se obtuvieron los precios de establecimientos
presentes en el sector, tales como Homecenter, Pavco y Argos
directamente de la página web de estos para garantizar la veracidad de
la información y las tarifas más favorables.
Así mismo, los valores del equipamiento deportivo se obtuvo de una
cotización solicitada a la empresa Colombo- española Benito Urban de los
elementos mostrados anteriormente.
Finalmente, al presupuesto se le adiciono un valor de Administración,
imprevistos y utilidad del 20%, contemplando las posibilidades y posibles
gastos extras en los proyectos.
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Evaluación económica del bienestar generado por techos verdes en
Bogotá
89
Tabla 30. Presupuesto Área 1
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Tabla 31. Presupuesto Área 2
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Tabla 32. Presupuesto Área 3
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Tabla 40. Presupuesto Área 11
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Evaluación económica del bienestar generado por techos verdes en
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Tabla 41. Presupuesto Área 12
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Evaluación económica del bienestar generado por techos verdes en
Bogotá
101
Finalmente, a modo de resumen se presenta un compilado del costo de
cada proyecto, de su área y del precio por metro cuadrado:
Tabla 42. Resumen de costos del proyecto
Zona Área (m2) Inversión Inversión/m2
Área 1 4007,9 $ 1.381.473.655,67 $ 344.691,96
Área 2 1794,6 $ 567.719.130,97 $ 316.349,36
Área 3 1229,5 $ 415.083.991,72 $ 337.615,29
Área 4 9481,5 $ 3.067.342.644,78 $ 323.508,16
Área 5 5610,2 $ 1.846.287.556,95 $ 329.092,44
Área 6 11638,5 $ 3.863.873.472,38 $ 331.989,78
Área 7 1922,3 $ 606.811.762,67 $ 315.668,00
Área 8 5531,7 $ 1.824.544.087,88 $ 329.832,22
Área 9 1765,3 $ 568.917.595,61 $ 322.282,65
Área 10 8148,2 $ 2.637.482.885,10 $ 323.688,86
Área 11 10313,7 $ 3.314.985.642,60 $ 321.417,11
Área 12 1670,1 $ 538.488.480,01 $ 322.432,13
Total 63113,4 $ 20.633.010.906,33 $ 326.547,33
En la fila final, se presenta el total de metros cuadrados de construcción
propuestos, así como el total de la inversión y el promedio de costo por m2.
5.7. Incentivo Económico
Para encontrar el valor de este posible incentivo, se utilizaron los datos del
numeral anterior y del 5.4.13. En general, se pretende calcular el
porcentaje correspondiente a la inversión actual sobre el valor de la
inversión en cada techo verde. Adicionalmente, se puede calcular la
cantidad de metros cuadrados que pueden ser construidos con el valor
del incentivo propuesto, y así ver que tanto alcance pueden tener los
proyectos. Al realizar estas operaciones se obtiene:
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Bogotá
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Tabla 43. Porcentajes de incentivo posibles por áreas
Zona Inversión Gasto Actual
Porcentaje
de gasto
actual con
respecto a
la inversión
m2 que
se
pueden
construir
con el
gasto
actual
Área 1 $ 1.381.473.655,67 $ 10.777.117,12 0,78% 31,27
Área 2 $ 567.719.130,97 $ 13.502.725,23 2,38% 42,68
Área 3 $ 415.083.991,72 $ 12.938.806,31 3,12% 38,32
Área 4 $ 3.067.342.644,78 $ 13.502.725,23 0,44% 41,74
Área 5 $ 1.846.287.556,95 $ 12.280.900,90 0,67% 37,32
Área 6 $ 3.863.873.472,38 $ 13.502.725,23 0,35% 40,67
Área 7 $ 606.811.762,67 $ 12.938.806,31 2,13% 40,99
Área 8 $ 1.824.544.087,88 $ 12.844.819,82 0,70% 38,94
Área 9 $ 568.917.595,61 $ 12.280.900,90 2,16% 38,11
Área 10 $ 2.637.482.885,10 $ 13.502.725,23 0,51% 41,72
Área 11 $ 3.314.985.642,60 $ 13.502.725,23 0,41% 42,01
Área 12 $ 538.488.480,01 $ 13.502.725,23 2,51% 41,88
Total $ 20.633.010.906,33 $ 155.077.702,70 1,35% 475,64
Por lo que el incentivo que se quiere proponer en este documento es el
promedio de los porcentajes de cobertura encontrados en el numeral
5.4.13, es decir, un incentivo del 1,35% del valor de los proyectos de techos
verdes para la ciudad de Bogotá.
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Evaluación económica del bienestar generado por techos verdes en
Bogotá
103
6. Conclusiones
El objetivo principal a lo largo de este texto era el encontrar un valor que
entidades gubernamentales, en formas por estudiarse, pudieran aportar,
para cada proyecto de techos verdes, partiendo del artículo 52 de la
Constitución Política de Colombia, en el cual se estipula que es un derecho
de la población la recreación y el deporte.
A través del mismo, se realizaron todos los procedimientos para tener un
estimativo lo más objetivo posible que permitiera proponer un valor único
para los sectores de la cuidad que no se encuentran cubiertos
principalmente por este tipo de proyectos. Así pues, a partir de sistemas de
información geográfica, encuestas con un número significativo de
participantes, mediciones meteorológicas, cálculos hidrológicos e
hidráulicos y con la ayuda de la guía de techos verdes de Bogotá para el
diseño, se calcularon los valores finales de la inversión en distintos sitios de
la cuidad de Bogotá, en proyectos de techos verdes que fomentaran la
recreación y el deporte. Adicionalmente se estimó cual sería la inversión de
la población que se vería beneficiada por los proyectos durante el tiempo
de vida útil de los proyectos para así al final generar la comparación que
se evidencio en el numeral anterior y llegar a ese valor de incentivo
requerido desde el comienzo del documento.
Respecto a este valor, probablemente un 1,35% del valor de un proyecto
no es a primera vista un gran aporte para el proyecto, por lo que se puede
concluir que la recreación no representa el eje central de la instalación de
un techo verde. Sin embargo, si se estudia el monto total de los proyectos,
dada su inversión de más de mil millones de pesos, un aporte del 1,35%
puede ser de gran ayuda. Por lo tanto, un valor del 1,35% que a simple
vista podría no parecer significativo podría generar grandes impactos a
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Evaluación económica del bienestar generado por techos verdes en
Bogotá
104
nivel de la ciudad ayudando a construir grandes áreas con este tipo de
proyectos.
Adicionalmente, se debe tener en cuenta que el valor de gasto actual
puede incrementar, pues este documento pretende cuantificar los
beneficios que genera en cuanto a Recreación y Relajación, pero como
se mencionó con anterioridad en la sección 3, sobre marco teórico, los
beneficios de los techos verdes son muchos más que los que se estudiaron
en este documento, por lo que sería de gran interés que se pudiera
cuantificar que tanto aporte económico tienen los techos verdes en
términos de Agua, Confort térmico, Calidad del aire y Biodiversidad, para
poder tener un incentivo mayor que pueda cubrir una parte más amplia
de la inversión y que en la misma medida también puede ser aportado por
entidades gubernamentales bajo conceptos tales como protección y
preservación del hábitat, responsabilidad ambiental, y mejoramiento de la
calidad de vida de las personas.
De otro lado, existen dos aspectos que no se han tenido en cuenta. El
primero de ellos es el aumento en el valor comercial de las propiedades
que contaran con techo verde. Esto indudablemente genera un valor que
no se ha cuantificado en la ganancia que tendrán los usuarios y que hará
que el porcentaje de comparación entre el gasto y la inversión aumente. El
segundo aspecto es el hecho de que en el desarrollo de este documento
se tuvieron en cuenta 12 áreas para el diseño de la propuesta, las cuales
son de origen público y privado, por lo que específicamente en las de
carácter privado es poco probable que el financiamiento venga de
alguna entidad gubernamental.
Por lo anterior, si se seleccionan nuevas localizaciones, todas de carácter
público, no solo se estará promoviendo el hecho de un apoyo financiero
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Evaluación económica del bienestar generado por techos verdes en
Bogotá
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gubernamental, sino que además se estará propiciando que la población
que tendrá acceso a los proyectos sea mayor, generando así que el valor
del gasto actual aumente en igual proporción, haciendo a su vez que el
porcentaje final de financiamiento aumente de la misma manera.
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