ABSTRACTRainwater tanks have become popular in large Australian cities due to water shortage and greater public awareness towards sustainable urban development. Rainwater harvesting in multi-unit buildings in Australia is less common. This paper investigates the water savings potential of rainwater tanks fitted in multi-unit residential buildings in three cities of Australia: Sydney, Newcastle and Wollongong. It is found that for multi-unit buildings, a larger tank size is more appropriate to maximise water savings. It is also found that rainwater tank of appropriate size in a multi-unit building can provide significant mains water savings even in dry years. A prediction equation is developed which can be used to estimate average annual water savings from having a rainwater tank in a multi-unit building in these three Australian cities.Introduction Australia is one of the driest inhabited continents on earth with highly variable rainfall. Although Australia has one of the highest per capital dam storage volumes in the world, reliability of water supply in most Australian cities is being questioned in recent years due to on-going droughts, climate change and increased public awareness towards water and environment. Water authorities in Australia are desperately looking for alternative sources of water including rainwater tanks in addition to recycling grey water, wastewater and use of desalination plants. Rainwater tanks have been a common water supply system in rural Australia for many years (EHAA, 1999). In 2007, 19.3%, or slightly more than 1.5 million households, reported a rainwater tank as a source of water (Australian Bureau of Statistics, 2010). This was an increase from 17.2% in March 2004 and 15.2% in June 1994. In recent years, rainwater tanks have re-emerged as an important alternative source of fresh water in Australian cities. Rainwater tank is an important component of water sensitive urban design (IEAust, 2006), which is a sustainable urban design practice. Rainwater tanks can savemains water significantly, provide on-site detention and reduce treatable urban runoff volume. The Building Sustainability Index (referred to as BASIX) has been introduced by New South Wales Department of Planning in Australia (NSWDP, 2005). It is a web-based tool that measures the potential performance of new residential dwellings against sustainability indices. BASIX requires all new houses in New SouthWales to save at least 40% potable water than the average one by adopting various water savings techniques including installation of rainwater tanks. There have been notable researches on rainwater tanks in Australia which have demonstrated that rainwater tanks can provide significant mains water savings (Coombes et al., 1999; Coombes and Kuczera, 2003; Chanan and Woods, 2006; Marks et al., 2006; Khastagir and Jayasuriya, 2010; Tam et al., 2010). Most of the local councils in Australia encourage installation of rainwater tanks. However, there have been limited researches on rainwater tanks in multi-unit buildings/developments in Australia. As reported by Australian Bureau of Statistics (2010), over one-quarter (25.9%) of separate houses had rainwater tanks installed, as opposed to only 6.2% of semi-detached or townhouses. Nearly one-quarter (24.9%) of family households had a rainwater tank installed compared with only 13.2% of group households or multi-unit houses. These data clearly show that the water savings from rainwater tanks in multiunit buildings/developments need to be demonstrated through research and also user-friendly tools should be made available to the public that can readily be used to estimate water savings and to find optimum rainwater tank size for multi-unit developments. As such, this paper investigates water savings potential of rainwater tanks in typical multi-unit single storey residential developments in the three cities of New SouthWales State in Australia: Newcastle, Sydney and Wollongong.Water savings potentials of rainwater tanks Fewkes (1999) studied the performances of rainwater tanks in a house in the UK, which produced a set of dimensionless design curves which enables estimation of the rainwater tank capacity required to achieve a desired performance level given the roof area and demand patterns. Vaes and Berlamont (2001) developed a model to assess the effect of rainwater tanks on the rainfall runoff using long-term historical rainfall data. Coombes and Kuczera (2003) evaluated the performance of 110 kL rainwater tanks in four Australian capital cities with mains water trickle top-up used to supplement mains water supply for domestic toilet, laundry, hot water and outdoor usages. They found that for individual dwelling with 150 m2 roof area and 15 kL tank size located in Sydney could achieve 1058% mains water savings depending on the number of people living in the house. Depending on roof area and number of occupants in the household, the use of rainwater tanks resulted in an annual mains water savings ranging from 18 kL to 55 kL for 1 kL rainwater tank and 25 kL to 144 kL for 10 kL rainwater tank.Villarreal and Dixon (2005) investigated the water savings potential of rainwater harvesting system from large roof areas in Sweden. They found that 30% of mains water savings can be achieved from a 40 m3 tank if rainwater is used for toilet flushing and washing machine. Roebuck and Ashley (2006) discussed the development of a computer based modelling and assessment tool for rainwater harvesting system intended for domestic, commercial, industrial and public buildings. They argued that many of the methods of rainwater tank analysis overestimated the hydraulic efficiency and potential cost savings that could be achievable with rainwater tanks.Ghisi et al. (2007) investigated the water savings potential from rainwater harvesting system in Brazil and found that average potential for potable water savings range from 12% to 79% per year for the cities analysed. Ideal rainwater tank sizes for dwellings with low potable water demand range from about 2 kL to 20 kL depending on rainwater demand. For dwellings with high potable water demand, ideal rainwater tank sizes range from about 3 kL to 7 kL. The main conclusion drawn from the research was that the average potential for potable water savings in south-eastern Brazil is 41%. They concluded that rainwater tank capacity has to be determined for each location and dwelling as it depends strongly on potable water and rainwater demand.Ghisi et al. (2009) evaluated the potential for potable water savings using rainwater for washing vehicles in petrol stations located in Brasilia in Brazil. They found that the average potential for potable water savings using rainwater is 32%. Cheng and Liao (2009) presented a method of creating rainfall zones in northern Taiwan based on standardised rainfall data which would enhance rainwater harvesting applications. Tam et al. (2010) investigated cost effectiveness on the use of rainwater tanks for Australian residential environment. Seven cities were examined and it was found that using rainwater would be an economical option for households in Gold Coast, Brisbane and Sydney.Khastagir and Jayasuriya (2010) presented a novel methodology and a relationship for optimal sizing of rainwater tanks for Melbourne city in Australia considering the annual rainfall at the geographic location, the demand for rainwater, the roof area and the desired supply reliability. Imteaz et al. (2009) presented water savings from two large underground rainwater tanks in Melbourne city based on recorded daily rainfall data and irrigation water use. They found that these tanks are quite effective in savings water in wet, average and dry years.For a multi-unit building, space for large rainwater tanks may be limited. However, it might be argued that if water savings is given higher priority, space for rainwater tank would not be a problem. For example, rainwater tank can be placed along the back fences of the house (say 0.50 m wide, 1.2 m high tank). Also, there have been examples that rainwater can be stored in foundation of the building, e.g. modular water POD storage system (RemTec, 2007). Also, instead of using a single large tank, a number of smaller tanks connected in series can be adopted. Rainwater tanks can be incorporated with the landscaping of multi-unit development projects with respect to size, location, shape and colour to make rainwater harvesting system aesthetically pleasing.Study area and data For this study, three cities were selected from the east coast of New South Wales in Australia: Newcastle, Sydney and Wollongong. One rainfall station with long record was selected from each of the cities as shown in Table 1 and daily rainfall data were obtained from Australian Bureau of Meteorology. The study considers four different usages of water from rainwater tank: (a) toilet flushing, (b) laundry, (c) hot water (shower, laundry and kitchen) and (d) outdoor irrigation. The adopted average water demand values for these usages are shown in Table 2, which were based on Sydney Water recommended demand rates. Irrigation water demand varies with the season of the year, with 50%, 20%, 10% and 20% of total outdoor water use was assumed to be occurring in summer, autumn, winter and spring, respectively.Depending on the individual council requirements and preferences of the owners, a multi-unit building would have different features characterised by factors such as ratio of roof to site area, floor levels and ratio of pervious to impervious areas. This study assumes a multi-unit single storey residential building with the ratio of roof to site area of 0.5, a different ratio would affect the irrigation water usage and hence the efficiency of a rainwater tank. The roof/floor area of individual unit in a multi-unit single storey building would vary ranging from typically one bed room to three bed rooms units. It seems to be reasonable to assume that 1, 2 and 3 bed room units would have roof areas of 50 m2, 75 m2 and 100 m2, respectively, i.e. an average roof area of 75 m2 per unit assuming that there would be equal numbers of 1, 2 and 3 bed room units in the development. It also seems to be reasonable to assume that 1, 2 and 3 bed room units on average would occupy 1, 3 and 4 persons, respectively, which gives an average occupancy rate of 2.6 persons per unit which is equivalent to about 30 m2 roof area per person. A different occupancy rate would produce a different water savings rate from having the rainwater tank; however the assumed occupancy rate would provide a reasonable result on water savings from having rainwater tanks.Method In this study, a continuous simulation type water balance model was developed on a daily time step. The basic idea underlying the model is that the rainfall falling on a roof area initially discharges to a first flush device and then to the rainwater tank. Water is drawn from the rainwater tank for intended usages. If the water level in the rainwater tank goes below a set minimum value, the tank is topped up with mains water to keep a minimum volume of water in the tank, which was taken to be 5% of the tank volume in this study. When the rainwater tank is full, the excess rainwater entering into the tank overflows into the street drainage system. Ten different tank sizes (10 kL, 20 kL, 30 kL, 40 kL, 50 kL, 60 kL, 70 kL, 80 kL, 90 kL and 100 kL) and five different roof areas (500 m2, 1000 m2, 1500 m2, 2000 m2 and 2500 m2) were considered.Results Fig. 1 shows average annual water savings resulting from a rainwater tank for various roof areas in Sydney which shows that for smaller roof areas, an increase in rainwater tank size does not increase the water savings as much as for larger roof areas. For example, for roof area of 500 m2, increase in tank size from 10 kL to 50 kL results in an increase in average annual water savings by 36%; however, for 1500 m2 roof area, the same tank size increment results in an increase in annual water savings by 100%. This is due to the fact that for smaller roof area increasing the tank size does not have as great an effect as for larger roof area because for small roof area the tank does not fill and overflow as often as for larger roof area. Fig. 1 also shows that for a given tank size, average anual water savings increase with increasing roof area as expected; however, this rate of increase is relatively higher for larger tank sizes as evidenced by the increasing gradient of the individual curve (which represents a particular tank size) with increasing tank size. For smaller tanks increasing the roof area does not have as great an effect as for larger tanks because for larger tanks the tank does not fill and overflow as often as for smaller tanks. The rainwater that flows from the roof to the tank is more effectively collected and used when the tank is larger.A prediction equation was developed to estimate average annual water savings in a multi-unit development project fitted with rainwater tanks in the three cities:ECUACION!!!! (1)where W is average annual water savings in kL, A is roof area in m2, T is rainwater tank size in kL and R is average annual rainfall in mm. The equation has a coefficient of determination (R2) = 96% and standard error of estimate of 2% of average annual water savings in log domain. The equation is valid for Sydney, Newcastle and Wollongong cities in New South Wales, Australia for roof areas in the range of 5002500 m2, an occupancy rate of 1 person for each 30 m2 roof area and when rainwater is used for toilet flushing, laundry, hot water and outdoor irrigation.To investigate the water savings potential from having a rainwater tank, a detailed analysis was undertaken for an example development with a site area of 4000 m2, roof area of 2000 m2, outdoor irrigation area of 2000 m2 and 70 occupants (with 27 flats @ 2.6 persons per flat). For this development, the average annual mains water savings for various tank sizes for the three cities are presented in Table 3 and Fig. 2 which show that Wollongong provides highest water savings followed by Sydney and Newcastle. Generally, for this development, a 10 kL tank offers 21% mains water savings and a 50 kL tank offers 45% mains water savings. Table 3 also shows that for this example development project, a 40 kL tank is required to achieve at least 40% mains water savings as required by BASIX.Reliability of rainwater tank to provide all the required water (for toilet flushing, laundry, hot water and outdoor irrigation) was examined in Table 4 which shows that 10 kL tank can provide all the required water for only 10% of the days on average in a year. For 70 kL tank size, rainwater tank is able to provide all the required water for about 50% of the days. Reliability, as defined here may not have much significance to most of the house owners because the owners of tank would not be aware on which day top-up occurs. Their only concern is the overall amount of water saved. However, reliability would be important for a house owner who intends to use rainwater tank as his sole water supply source. Also, in the case of failure of mains water supply for any unforeseen reasons, reliability gives an indication of how dependable a rainwater tank is to meet the overall water demand.For the example development, Fig. 2 shows the annual average water savings for various tank sizes, e.g. for a 20 kL tank size, there is 100% increase in tank size as compared to 10 kL tank, which increases water savings by about 1.5 times. As the tank size increases further the rate of increase in water savings reduces, and beyond 70 kL tank size, the rate of increase in water savings is minimal. This paper thus assumes a 70 kL tank as the optimum size for this example development.It was then examined how much water savings can be achieved in drought years from the 70 kL tank. The long-term average annual rainfall for Sydney was found to be 1204 mm (based on the data from Sydney Observatory Hill Station). The annual rainfall in Sydney during two recent drought years 2002 and 2004 are 860 mm and 995 mm, respectively, which are 71% and 83% of the longterm annual average rainfall. For a 70 kL tank size, the mains water savings achievable for these two years (2002 and 2004) are 37% and 42%, respectively, which shows that even in drought years, a notable proportion of mains water savings can be achieved by having a 70 kL rainwater tank in the above multi-unit residential development. In Table 5, the reported annual water savings were calculated using the daily rainfall data of the corresponding year and the annual rainfall values here were used to identify the drought years. Table 5 shows that ratio of annual water savings has nearly complete correspondence with ratio of mean annual rainfalls in years 2002 and 2004.Conclusions This paper examines the water savings potential from having rainwater tanks in multi-unit buildings in three cities of Australia: Sydney, Newcastle and Wollongong. It has been found that a larger tank size is more appropriate to maximise water savings in multiunit building. Rainwater tanks can provide significant water savings even in relatively dry years. It is also found that water savings in any given year from rainwater tanks have direct correspondence with the annual rainfall of the corresponding year. A prediction equation is developed which can be used to estimate average annual water savings from having a rainwater tank in a multi-unit single storey building in three Australian cities Sydney, Newcastle and Wollongong under some assumptions on-site, tank and water usage characteristics.Acknowledgements Authors would like to thank Bureau of Meteorology for providing the daily rainfall data and Mr. Michael Jeffrey for his input to the project.

********************************************************************************COMIENZA TRADUCCION********************************************************************************RESUMENLos tanques de agua de lluvia se han hecho populares en las grandes ciudades de Australia debido a la escasez de agua y la creacion de una mayor conciencia pblica hacia el desarrollo urbano sustentable. La recoleccion de aguas pluviales en los edificios de unidades mltiples en Australia es menos comn. En este trabajo se investiga el potencial de ahorro de agua de los tanques de agua de lluvia instalados en edificios de viviendas multiples en tres ciudades de Australia: Sydney, Newcastle y Wollongong. Se encontr que para edificios de unidades mltiples, un mayor tamao del tanque es ms apropiada para maximizar el ahorro de agua. Tambin se encontr que un tamao del tanque de agua de lluvia adecuado en un edificio de mltiples unidades puede proporcionar importantes ahorros de agua de la red, incluso en los aos secos. Se ha desarrollado una ecuacin de prediccin que puede ser usada para estimar el promedio de ahorros anuales de agua teniendo un tanque de agua de lluvia en un edificio de unidades mltiples en estas tres ciudades australianas.INTRODUCCIONAustralia es uno de los continentes ms seco habitados en la tierra con precipitaciones muy variables. Aunque Australia tiene uno de los ms altos volmenes de almacenamiento de presas en el mundo, la fiabilidad del suministro de agua en la mayora de ciudades de Australia est siendo cuestionada en los ltimos aos debido a las sequas en curso, el cambio climtico y el aumento de la conciencia pblica hacia el agua y el medio ambiente. Las autoridades encargadas del agua en Australia estn buscando desesperadamente fuentes alternativas de esta, incluyendo tanques de agua de lluvia, adems de reciclaje de aguas grises, aguas residuales y el uso de plantas de desalinizacin. Los tanques de agua de lluvia han sido un sistema de suministro de agua comn en zonas rurales de Australia durante muchos aos (EHAA, 1999). En 2007, el 19,3%, o un poco ms de 1,5 millones de hogares, report los tanques de agua de lluvia como una fuente de agua (Australian Bureau of Statistics, 2010). Esto fue un aumento del 17,2% en marzo de 2004 y 15,2% en junio de 1994. En los ltimos aos, los tanques de agua de lluvia han resurgido como una importante fuente alternativa de agua potable en las ciudades australianas. Los tanques de agua de lluvia son un componente importante del diseo urbano dedicado al agua (IEAust, 2006), que es una prctica sustentable del diseo urbano. Los tanques de agua de lluvia pueden ser una red de ahorro de agua significativamente, proporcionar la detencin en el lugar y reducir el volumen tratable de la escorrenta urbana. El ndice de Construnccin Sustentable (referido como BASIX) ha sido introducido por el Departamento de Planificacin de Nueva Gales del Sur en Australia (NSWDP, 2005). Se trata de una herramienta basada en la web que mide el rendimiento potencial de las nuevas viviendas residenciales contra ndices de sustentabilidad. BASIX requiere que todas las casas nuevas en Nueva Gales del Sur para ahorrar al menos un 40% de agua potable en promedio adopten una de las diversas tcnicas de ahorro de agua, incluyendo la instalacin de tanques de agua de lluvia.Ha habido investigaciones notables sobre los tanques de agua de lluvia en Australia que han demostrado que los tanques de agua de lluvia puede proporcionar un significante ahorro de agua de red (Coombes et al., 1999; Coombes y Kuczera, 2003; Chanan y Woods, 2006; Marks et al, 2006;. Khastagir y Jayasuriya, 2010;. Tam et al, 2010). La mayora de los consejos locales en Australia fomentan la instalacin de tanques de agua de lluvia. Sin embargo, ha habido investigaciones limitadas en los tanques de agua de lluvia en los edificios de unidades mltiples en desarrollo en Australia. Segn lo informado por la Oficina de Estadstica de Australia (2010), ms de una cuarta parte (25.9%) de casas separadas haban tanques de agua de lluvia instalados, en lugar de slo el 6.2% de los semi-separados o casas rurales. Casi una cuarta parte (24.9%) de los hogares de la familia tena un tanque de agua de lluvia instalado en comparacin con slo el 13,2% de los hogares de grupo o casas de unidades mltiples. Estos datos muestran claramente que el ahorro de agua por los tanques de agua de lluvia en los edificios de unidades multiples en desarrollo necesitan ser demostrado a travs de investigaciones y herramientas fciles de usar para ponerse a disposicin del pblico que puede ser fcilmente utilizada para estimar el ahorro de agua y encontrar el tamao optimo del tanque de agua de lluvia para unidades multiples en desarrollo. Como tal, en este trabajo se investiga el potencial de ahorro de agua de los tanques de agua de lluvia en unidades multiples en desarrollo de una sola planta residenciales tpicos en las tres ciudades del Estado de Nueva Gales del Sur en Australia: Newcastle, Sydney y Wollongong.Los potenciales de ahorro de agua de tanques de agua de lluviaFewkes (1999) estudi las actuaciones de los tanques de agua de lluvia en una casa en el Reino Unido, que produjo un conjunto de curvas de diseo sin dimensiones que permite la estimacin de la capacidad del tanque de agua de lluvia necesaria para lograr un nivel de rendimiento deseado, dada la rea del techo y los patrones de demanda. Vaes y Berlamont (2001) desarrollaron un modelo para evaluar el efecto de los tanques de agua de lluvia en la escorrenta de lluvia utilizando datos de precipitacin histrica a largo plazo. Coombes y Kuczera (2003) evaluaron el desempeo de 1-10 kL tanques de agua de lluvia en cuatro ciudades capitales de Australia con el complemento de goteo del agua de red utilizado para complementar la red de abastecimiento de agua para el aseo domstico, lavandera, agua caliente y usos al aire libre. Ellos encontraron que para una vivienda individual con 150 m2 de techo y tamao del tanque de 1-5 kL situado en Sydney podra alcanzar 10 a 58% de ahorro de agua en funcin del nmero de personas que viven en la casa. Dependiendo de la zona del techo y el nmero de ocupantes en el hogar, el uso de depsitos de aguas pluviales se tradujo en un ahorro anual de agua que van desde 18 kL a 55 kL por tanque de agua de lluvia de 1 kL y 25 kL a 144 kL por tanque de agua de lluvia de 10 kL.Villarreal y Dixon (2005) investigaron el potencial de ahorro de agua del sistema de recoleccin de agua de lluvia de grandes reas de techo en Suecia. Ellos encontraron que el 30% de ahorro de agua de red se puede lograr a partir de un depsito de 40 m3 de agua de lluvia si se utiliza para el inodoro y lavadora. Roebuck and Ashley (2006) discuten el desarrollo de un modelado basado en computadora y evaluacin de una herramienta para el sistema de recoleccin de aguas pluviales propuestos para edificios residenciales, comerciales, industriales y pblicos. Argumentaron que muchos de los mtodos de anlisis de tanques de agua de lluvia han sobreestimado la eficiencia hidrulica y posibles ahorros de costos que podran ser alcanzables con los tanques de agua de lluvia.Ghisi et al. (2007) investigaron el potencial de ahorro de agua del sistema de recoleccion de aguas pluviales en Brasil y se encontr que el potencial promedio de ahorro de agua potable va desde el 12% al 79% anual para las ciudades analizadas. Los tamaos de tanques de agua de lluvia ideales para las viviendas con baja demanda de agua potable estan en el rango de 2 kL a 20 kL dependiendo de la demanda de agua de lluvia. Para viviendas con alta demanda de agua potable, los tamaos ideales de tanques de agua de lluvia van desde alrededor de 3 kl a 7 kL. La principal conclusin que se extrae de la investigacin fue que el potencial promedio de ahorro de agua potable en el sureste de Brasil es del 41%. Llegaron a la conclusin de que la capacidad del tanque de agua de lluvia tiene que ser determinada para cada lugar y tipo de vivienda, ya que depende en gran medida de la demanda de agua potable y agua de lluvia.Ghisi et al. (2009) evaluaron el potencial de ahorro de agua potable que utiliza agua de lluvia para el lavado de vehculos en las estaciones de servicio ubicadas en Brasilia, Brasil. Ellos encontraron que el promedio de ahorro potencial de agua potable utilizando el agua de lluvia es del 32%. Cheng y Liao (2009) presentaron un mtodo de creacin de zonas de precipitaciones en el norte de Taiwan en base a datos de precipitacin estandarizados que mejoraran las aplicaciones de recoleccin de agua de lluvia. Tam et al. (2010) investigaron la rentabilidad en el uso de tanques de agua de lluvia para el entorno residencial de Australia. Siete ciudades se examinaron y se encontr que el uso de agua de lluvia sera una opcin econmica para los hogares en Gold Coast, Brisbane y Sydney.Khastagir y Jayasuriya (2010) presenta una metodologa novedosa y una relacin para determinar el tamao ptimo de los tanques de agua de lluvia para la ciudad de Melbourne en Australia teniendo en cuenta la precipitacin anual en la ubicacin geogrfica, la demanda de agua de lluvia, el rea del techo y la fiabilidad del suministro deseado. Imteaz et al. (2009) present el ahorro de agua a partir de dos grandes tanques de agua de lluvia de metro en la ciudad de Melbourne basado en datos de precipitacin diaria registradas y el uso del agua de riego. Encontraron que estos tanques son muy eficaces en el agua ahorro en aos hmedos, medios y secos.Para un edificio de unidades mltiples, el espacio para los tanques de agua de lluvia grandes puede ser limitado. Sin embargo, se podra argumentar que si se le da mayor prioridad el ahorro de agua, el espacio para depsito de aguas pluviales no sera un problema. Por ejemplo, el depsito de aguas pluviales se puede colocar a lo largo de las cercas traseras de la casa (por ejemplo 0,50 m de ancho, 1,2 m de altura del tanque). Tambin, ha habido ejemplos que el agua de lluvia se puede almacenar en cimientos del edificio, por ejemplo, sistema de almacenamiento modular de agua POD (RemTec, 2007). Adems, en lugar de usar un solo tanque grande, un nmero de tanques ms pequeos conectados en serie puede ser adoptado. Tanques de agua de lluvia se pueden incorporar con el ajardinamiento de los proyectos de desarrollo de varias unidades con respecto al tamao, la ubicacin, forma y color para hacer que el sistema recogida de aguas pluviales sea estticamente agradable.rea de estudio y datos Para este estudio, tres ciudades de la costa este de Nueva Gales del Sur en Australia fueron seleccionadas: Newcastle, Sydney y Wollongong. Una estacin de lluvias con un largo expediente fue seleccionada de cada una de las ciudades, como se muestra en la Tabla 1 y los datos de precipitacin diaria se obtuvieron de la Oficina Australiana de Meteorologa. El estudio considera cuatro usos diferentes de agua desde el tanque de agua de lluvia: (a) de lavado higinico, (b) la ropa, (c) de agua caliente (ducha, lavandera y cocina) y (d) el riego al aire libre. Los valores de demanda de agua promedio adoptadas para estos usos se muestran en la Tabla 2, que se basa en tasas de demanda recomendadas por Sydney Water. La demanda de agua de riego vara segn la estacin del ao, con un 50%, 20%, 10% y 20% del uso total de agua al aire libre se supone que se produce en verano, otoo, invierno y primavera, respectivamente.Dependiendo de los requisitos individuales del consejo y preferencias de los propietarios, un edificio de unidades mltiples tendra caractersticas diferentes que se caracterizan por factores como la relacin de techo para el rea del sitio, niveles de piso y la relacin de reas permeables con reas impermeables. Este estudio asume un edificio de una sola planta de unidades multiples residenciales con la relacin de techo para el rea del sitio de 0.5, una proporcin diferente afectara el uso de agua de riego y por lo tanto la eficiencia de un tanque de agua de lluvia. El rea del techo y del suelo de la unidad individual en un edificio de unidades mltiples de planta baja variara desde una habitacin con tpicamente una cama a unidades con tres cuartos con una cama. Parece que es razonable suponer que las unidades habitacionales con 1, 2 y 3 dormitorios tendran superficie de techo de 50 m2, 75 m2 y 100 m2, respectivamente, es decir, una superficie media cubierta de 75 m2 por unidad suponiendo que habra un nmero igual de 1, 2 y 3 de habitaciones en unidades en desarrollo. Tambin parece razonable asumir que las unidades con 1, 2 y 3 habitaciones en promedio ocuparan 1, 3 y 4 personas, respectivamente, lo que da una tasa media de ocupacin de 2.6 personas por unidad, lo que equivale al rea de unos 30 m2 de techo por persona. Una tasa de ocupacin diferente producira una tasa de ahorro de agua diferente al tener el tanque de agua de lluvia; sin embargo, la tasa de ocupacin asumida proporcionara un resultado razonable en el ahorro de agua al tener tanques de agua de lluvia.Mtodo En este estudio, un modelo de balance de agua de simulacin tipo continua se desarroll en un paso de tiempo diario. La idea bsica que subyace en el modelo es que la precipitacin que cae inicialmente en una zona del techo se descarga primero a un dispositivo de lavado y luego al tanque de agua de lluvia. El agua se extrae del tanque de agua de lluvia para usos previstos. Si el nivel del agua en el tanque de agua de lluvia desciende por debajo de un valor mnimo establecido, el tanque se rellena con agua de la red para mantener un volumen mnimo de agua en el tanque, que fue tomado como un 5% del volumen del tanque en este estudio. Cuando el depsito est lleno de agua de lluvia, el exceso de agua de lluvia que entra en el tanque se desborda en el sistema de drenaje de la calle. Diez diferentes tamaos de tanques (10 KL, 20 KL, 30 KL, 40 KL, 50 KL, 60 KL, 70 KL, 80 KL, 90 KL y 100 KL) y cinco zonas de techo diferentes (500 m2, 1000 m2, 1500 m2, se consideraron 2.000 m2 y 2.500 m2).ResultadosLa figura 1 muestra el ahorro promedio de agua anual resultando de un tanque de agua de lluvia para las diversas reas de techo en Sydney, que muestra que en techos con superficie ms pequea, un aumento en el tamao del tanque de agua de lluvia no aumenta el ahorro de agua tanto como en techo con superficies mas gradnes. Por ejemplo, para el techo con un rea de 500 m2, el aumento en el tamao del tanque de 10 kL a 50kL resulta en un aumento de ahorro promedio de agua anual en un 36%; sin embargo, para el techo con un rea de 1500 m2, los mismos resultados de incremento del tamao del tanque en un aumento en el ahorro anual de agua en un 100%. Esto es debido a que el techo rea mas pequea el aumento del tamao del tanque no tiene un efecto tan grande como un techo con rea mas amplia, porque para el techo con rea pequea no llena el tanque y el techo con rea mas amplia presenta desbordamiento frecuentemente. Fig. 1 Tambin muestra que para un tamao de tanque dado, el promedio de ahorro de agua anual aumenta como se esperaba con el aumento de rea del techo; sin embargo, esta tasa de aumento es relativamente mayor para los tamaos de tanque ms grande como se evidencia por el aumento del gradiente de la curva individual (que representa un tamao de tanque en particular) con el aumento de tamao del tanque. Para tanques ms pequeos el rea del techo no afecta tanto como con tanques ms grandes ya que estos no se llenan y para tanques ms pequeos el desbordamiento pasa ms a menudo. El agua de lluvia que fluye desde el techo hasta el tanque es recogida y usada con mayor eficacia cuando el tanque es ms grande.Una ecuacin de prediccin fue desarrollada para estimar el promedio de ahorro de agua anual en un multi-unidad proyecto de desarrollo equipado con tanques de agua de lluvia en las tres ciudades: (1)Donde W es un ahorro medio de agua anual en KL, A es el rea cubierta en m2, T es el tamao del tanque de agua de lluvia en KL y R es la precipitacin media anual en mm. La ecuacin tiene un coeficiente de determinacin (R2) = 96% y el error estndar de estimacin del 2% del promedio de ahorro anual de agua en el dominio de registro. La ecuacin es vlida para las ciudades de Sydney, Newcastle y Wollongong, en Nueva Gales del Sur, Australia de techos con el rea en el rango de 500 a 2500 m2, con una tasa de ocupacin de 1 persona por cada rea de 30 m2 de techo y cuando se utiliza el agua de lluvia para el lavado higinico, lavandera, agua caliente y el riego al aire libre.Para investigar los ahorros de agua potenciales al tener un tanque de agua de lluvia, se llev a cabo un anlisis detallado para desarrollar un ejemplo, con un terreno de 4000 m2, con un rea de techo de 2.000 m2, rea de riego al aire libre de 2000 m2 y 70 ocupantes (con 27 pisos @ 2.6 personas por apartamento). Para este desarrollo, el promedio de ahorro de agua de red anual para diferentes tamaos de tanques para las tres ciudades se presentan en la Tabla 3 y en la Fig. 2, que muestran que Wollongong ofrece mayor ahorro de agua, seguido de Sydney y Newcastle. En general, para este desarrollo, un tanque de 10 kL ofrece 21% de ahorro de agua de red y un tanque de 50 kL ofrece 45% de ahorro de agua de red. Tabla 3 tambin muestra que para este ejemplo, se requiere un depsito de 40 kL para lograr al menos un 40% de ahorro de agua de red como es requerido por BASIX.La fiabilidad del tanque de agua de lluvia para proporcionar toda el agua necesaria (para inodoro, lavadero, agua caliente y el riego al aire libre) se examin en la Tabla 4, que muestra que el tanque de 10 kL puede proporcionar toda el agua necesaria para slo el 10% de los das en promedio en un ao. Para el tanque de tamao de 70 kL, el tanque de agua de lluvia es capaz de proporcionar toda el agua requerida para aproximadamente el 50% de los das. La fiabilidad, tal como se define aqu no puede tener mucho significado para la mayora de los dueos de casa, porque los dueos del tanque no seran conscientes de en qu da se produce recarga. Su nica preocupacin es la cantidad total de agua ahorrada. Sin embargo, la fiabilidad sera importante para el propietario de una casa que se proponga utilizar depsito de aguas pluviales como su unica fuente de abastecimiento de agua. Adems, en el caso de fallo de suministro de agua de la red por razones imprevistas, la fiabilidad da una indicacin de cmo un tanque de agua de lluvia es para satisfacer la demanda total de agua.Para el ejemplo desarrollado, la figura 2 muestra los ahorros promedio de agua anual para diferentes tamaos de tanques, por ejemplo, para un tanque de tamao de 20 kL, hay un aumento del 100% en comparacin con un tanque de tamao de 10 kL tanque, lo que aumenta el ahorro de agua por cerca de 1.5 veces. A medida que el tamao del tanque aumenta la tasa de aumento en el ahorro de agua se reduce, y ms all de 70 kL para tamao de un tanque, la tasa de aumento en el ahorro de agua es mnimo. Por tanto, en este trabajo se asume un tanque de 70 kL como el "tamao ptimo" para este ejemplo.Despus se examin cmo el ahorro de agua se puede lograr an en los aos de sequa con un tanque de 70 kL. La precipitacin media anual de Sydney es de 1,204 mm (con base en los datos de la estacin del Sydney Observatory Hill). La precipitacin anual en Sydney durante dos aos de sequa recientes de 2002 y 2004 son de 860 mm y 995 mm, respectivamente, que son el 71% y el 83% de la precipitacin media anual. Para un tanque de tamao de 70 kL, el ahorro de agua de red alcanzables para estos dos aos (2002 y 2004) son 37% y 42%, respectivamente, lo que demuestra que incluso en los aos de sequa, una proporcin notable de ahorro de agua de red se puede lograr haciendo que un tanque de aguas pluviales de 70 kL este por encima de unidades multiples residenciales. En la Tabla 5, el ahorro de agua anual reportado se calcul utilizando los datos de precipitacin diaria del ao correspondiente y los valores de las precipitaciones anuales, de aqu se utilizaron para identificar los aos de sequa. Tabla 5 muestra que la proporcin de los ahorros anuales de agua tiene correspondencia casi completa con la relacin de las precipitaciones medias anuales en los aos 2002 y 2004.Conclusiones Este artculo examina el potencial de ahorro de agua al tener tanques de agua de lluvia en los edificios de unidades mltiples en tres ciudades de Australia: Sydney, Newcastle y Wollongong. Se ha encontrado que un tamao ms grande de tanque es ms apropiado para maximizar el ahorro de agua en el edificio de unidades mltiples. Los tanques de agua de lluvia pueden proporcionar ahorros de agua importantes, incluso en aos relativamente secos. Tambin se encontr que el ahorro de agua en un ao determinado los tanques de agua de lluvia tiene relacin directa con la precipitacin anual del ao correspondiente. Una ecuacin de prediccin es desarrollada para usarse para estimar el promedio de ahorros anuales de agua al tener un tanque de agua de lluvia en un solo edificio de unidades mltiples de planta baja en tres ciudades australianas de Sydney, Newcastle y Wollongong bajo algunos supuestos sobre el terreno, el tanque y las caractersticas de uso de agua.AgradecimientosLos autores desean agradecer a la Oficina de Meteorologa por proporcionar los datos de precipitacin diaria y al Sr. Michael Jeffrey por su aportacin al proyecto.