El uso residencial del agua (también llamado uso doméstico, uso en el hogar o uso del agua del grifo ) incluye todos los usos interiores y exteriores de agua potable de calidad en viviendas unifamiliares y multifamiliares . [2] Estos usos incluyen una serie de propósitos definidos (o usos finales del agua), como el uso de inodoros, el lavado de ropa y platos, la ducha y el baño, el consumo de alcohol, la preparación de alimentos, el riego de céspedes y jardines y el mantenimiento de piscinas. Algunos de estos usos finales son detectables (y medibles), mientras que otros son más difíciles de medir.
Las cantidades promedio aproximadas de agua aplicadas para propósitos específicos deben estimarse porque solo se mide y registra el uso total de los clientes residenciales durante períodos de tiempo de un mes o más (aunque las tecnologías AMR y de infraestructura de medición avanzada (AMI) permiten lecturas más frecuentes). [3] En los Estados Unidos, una compilación a nivel nacional de estas cantidades medidas por el Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) muestra que las entregas promedio de agua doméstica (tanto para uso interior como exterior) por parte de proveedores públicos de agua a viviendas unifamiliares y multifamiliares fueron de aproximadamente 89 galones (337 litros) por persona por día en 2010 [4] y 83 galones (314 litros) en 2015. [5] Desde principios de la década de 1980, el creciente interés público en la conservación del agua provocó preguntas sobre los comportamientos de uso de agua de los consumidores y la medición de las cantidades promedio de agua aplicadas a cada propósito doméstico. [6] [7] [8] [9] A mediados de la década de 1990, se realizó el primer estudio nacional sobre usos residenciales finales del agua en los EE. UU., adquiriendo datos de alta resolución directamente del medidor de agua del cliente y analizando los rastros de flujo para asignar cada evento de uso de agua medido a un uso final específico. [10] [11] Luego siguieron varios estudios detallados sobre usos domésticos finales del agua en América del Norte y otros lugares. En 2016, se completó un estudio de actualización sobre usos residenciales finales del agua, patrocinado por la Water Research Foundation (WRF), que es la fuente de datos más actual sobre los diversos propósitos del uso residencial del agua que se describen aquí. [1]
El uso de agua en interiores incluye los flujos de agua a través de accesorios y electrodomésticos dentro de la casa. El uso diario promedio de agua en interiores por hogar (con un promedio de 2,65 personas en la muestra de América del Norte) varió de cero a 644 gphd (galones por hogar por día) y promedió 138 gphd, con una desviación estándar de aproximadamente 80 gphd (o 521 litros por día y una desviación estándar de 300 litros). [1] El uso promedio equivalente por persona es 52,1 gpcd (galones per cápita por día) o 197 litros per cápita por día. Debido a que la distribución del uso en interiores en la muestra de hogares está sesgada positivamente , una medida más apropiada de tendencia central es la mediana , que es de aproximadamente 125 gphd (o 472 lphd). La descarga del inodoro es el mayor uso de agua en interiores, seguido de los flujos a través de los grifos de la cocina y el baño, las duchas, las lavadoras de ropa, las fugas, las bañeras, otros usos/usos diversos y los lavavajillas. Desde finales de la década de 1990, el uso total de agua en interiores ha disminuido un 22 por ciento, debido principalmente a la mejora en la eficiencia del agua de las lavadoras y los inodoros, entre otros accesorios de bajo consumo .
En promedio, los inodoros se descargan 5 veces al día por persona y representan el mayor uso de agua en el hogar promedio. La descarga del inodoro representa aproximadamente el 24% del consumo total de agua del hogar (con un volumen diario promedio de 33,1 gphd o 125 lphd). [1] Actualmente, el volumen de descarga promedio para todos los inodoros muestreados es de 2,6 galones por descarga (gpf) (o 9,8 litros por descarga (lpf)). La reducción futura en el uso final del inodoro ocurrirá a medida que más hogares utilicen inodoros de bajo consumo (1,6 gpf o 6 lpf) exigidos por la Ley de Política Energética de 1992 , o inodoros de alta eficiencia (1,28 gpf o 4,85 lpf) que cumplan con las especificaciones WaterSense de la EPA . Un estudio reciente muestra que aproximadamente el 21 por ciento de todos los inodoros en 5 estados (Arizona, California, Colorado, Georgia y Texas) tienen un volumen de descarga que supera los 1,6 galones/descarga. [12]
En un hogar promedio, la ducha es el segundo uso de agua más importante después del inodoro. La ducha promedio utiliza 15,8 galones (59,7 litros) y dura 7,7 minutos con un caudal promedio de 2,1 galones por minuto (gpm) (7,9 litros por minuto). [1] En promedio, en un hogar de tamaño promedio (2,65 personas) se toman 12,4 duchas por semana. A modo de comparación, una ducha de la marina dura solo 2 minutos y puede utilizar menos de 3 galones (11,4 litros) de agua. El enfoque más frugal en cuanto a agua es utilizado por la tripulación de la Estación Espacial Internacional (ISS), que utiliza menos de 1 galón (4 litros) para bañarse. [13] En el caso de los cabezales de ducha, el estándar de caudal máximo sigue siendo de 2,5 galones por minuto (gpm) (9,4 litros por minuto (lpm)), tal como lo establece la Ley de Política Energética de 1992. Sin embargo, los fabricantes ahora ofrecen cabezales de ducha de ultra eficiencia con un caudal máximo inferior a 2,0 gpm (7,6 lpm). Algunos ejemplos incluyen un cabezal de ducha con un caudal de 1,75 gpm (6,61 lpm) a alta presión de agua y 1,45 gpm (5,48 lpm) a baja presión, o un cabezal de ducha con tres caudales compensados por presión (mediante un compensador de presión no extraíble) con opciones de 0,5, 1,0 y 1,5 gpm (1,9, 3,8, 5,7 lpm). Un uso generalizado de cabezales de ducha más eficientes (con caudales de 1,6 gpm) reduciría el uso promedio de agua para ducharse en 2 gphd (7,6 lphd) (o en un 8 por ciento).
Además de ducharse, se registraron baños en el 47 por ciento de los hogares muestreados, en los que se tomaban 2,7 baños por semana (o, en promedio, 1,3 por semana en todos los hogares muestreados). Cada baño utiliza en promedio 20,2 galones (o 76,5 litros) de agua. [1]
El agua que fluye por los grifos abiertos (incluidos los de la cocina, el baño, los grifos de los fregaderos y los grifos de las mangueras) representa el 19 por ciento (26,3 gphd o 100 lphd) del consumo total de agua en interiores en un hogar promedio en el que los grifos se utilizan 51 veces al día. En promedio, los grifos se abren durante 30 segundos con un caudal de 1 gpm (galones por minuto) y una descarga promedio de 0,5 galones (1,9 litros) por cada uso. [1]
Lavar la ropa es un uso significativo de agua en el hogar promedio, representando el 17% del uso promedio en interiores. [1] La familia de tamaño promedio lava 5,4 cargas de ropa por semana. Cada carga utiliza en promedio 29,3 galones (111 litros) de agua. Según la EPA, una lavadora de ropa de tamaño completo con certificación Energy Star (con "factor de agua" - WF ≤ 8,0 gal/ciclo/ft^3) debería utilizar en promedio 15 galones (57 litros) de agua por carga, en comparación con al menos dos veces ese volumen utilizado por una máquina estándar. [14] Actualmente, aproximadamente una cuarta parte de los hogares estadounidenses utilizan menos de 20 galones (76 litros) por carga, con un volumen promedio de 31 galones (57 litros) por carga.
Se observaron fugas o flujos de agua sin un propósito discernible en casi el 90 por ciento de los hogares monitoreados. La pérdida de agua a través de fugas representó el 12 por ciento del uso promedio de agua en interiores. La pérdida estimada de agua en un hogar promedio es de 6200 galones (23 500 litros) por año. [1] Los tipos más comunes de fugas incluyen inodoros que funcionan sin parar, válvulas de descarga de inodoro que gotean lentamente, grifos parcialmente abiertos o que gotean y otras líneas de suministro agrietadas o abiertas. [15] [16] Si bien todas las fugas observadas se incluyen en el uso en interiores, algunas fugas podrían ocurrir en grifos o fuentes de agua al aire libre.
Los platos se pueden lavar a mano en un fregadero o en un lavavajillas automático , que estaba presente en el 84 por ciento de los hogares estudiados. La familia estadounidense promedio lava aproximadamente 1,8 cargas de lavavajillas por semana. [1] El volumen promedio de agua por carga fue de 6,1 gpl (23 lpl) y los lavavajillas representaron aproximadamente el 1 por ciento del uso total en interiores. Los lavavajillas más eficientes de 2017 de la EPA con la calificación Energy Star utilizan entre 2,4 y 3,2 galones (o entre 9 y 12 litros) por ciclo. [17]
El consumo de agua en el interior de las viviendas puede variar considerablemente en función del número de residentes (o, más concretamente, del tamaño y la composición familiar de cada hogar) y de otras circunstancias (tanto sistemáticas como aleatorias). También depende de la contribución de los distintos usos domésticos del agua a la variabilidad del consumo total en el interior de las viviendas. Las distribuciones de los volúmenes diarios promedio observados para ocho usos finales principales del agua también muestran una variabilidad considerable y un sesgo hacia las colas de la derecha de las distribuciones (los datos en la figura con distribuciones de volúmenes de uso final están truncados en 120 gpd para mejorar la separación de los gráficos de distribución; para incluir todas las observaciones dentro de la cola derecha de las distribuciones se requeriría extender la escala horizontal a 560 gpd (para capturar los volúmenes máximos observados de 553 gphd para fugas, 345 gphd para grifos y 223 gphd para inodoros). Entre los ocho usos finales en interiores, cinco (es decir, fugas, descarga del inodoro, ducha, lavado de ropa y uso del grifo) muestran un sesgo pronunciado hacia la derecha en sus distribuciones que contribuye a la cola derecha más "gorda" y más larga en el uso total en interiores. Se podrían lograr reducciones significativas en algunos usos finales del agua no solo mediante la adopción de tecnologías eficientes (es decir, accesorios y electrodomésticos) sino también mediante pequeños cambios de comportamiento de los consumidores para reducir uso y desperdicio de agua y eliminando las fugas del lado del cliente mediante programas de medición automatizada y alerta de fugas. [18]
El uso residencial de agua al aire libre incluye el riego de jardines, el llenado y lavado de piscinas, el agua utilizada a través de grifos exteriores (grifos de manguera) para lavar pavimento y automóviles, y otros usos al aire libre. El uso anual al aire libre en las ciudades de América del Norte difiere según la región climática y varió de 13.000 galones en Waterloo, Canadá a 120.400 galones en Scottsdale, Arizona. [1] El uso promedio al aire libre en las 9 ciudades muestreadas en el estudio de la Water Research Foundation fue de 50.500 galones por hogar por año o 138 galones por día (524 litros por día). Casi el 17 por ciento de los hogares riegan sus jardines por encima de la necesidad teórica de riego. Si se pudiera eliminar el exceso de riego, el uso promedio al aire libre se reduciría en 8.200 galones por casa, o en un 16 por ciento.