incidencia de la implementaciÓn de ciclobandas, por...

INCIDENCIA DE LA IMPLEMENTACIÓN DE CICLOBANDAS, POR MEDIO

DEL ESTUDIO DE LA INMISIÓN DE PM10 EN LA INTERSECCIÓN DE LA

CARRERA 50 CON AVENIDA ESPERANZA EN BOGOTÁ D.C.

LAURA ROCÍO RODRÍGUEZ GARZÓN

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS

FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES

INGENIERÍA SANITARIA

BOGOTÁ D.C

2019




LAURA ROCÍO RODRÍGUEZ GARZÓN

Trabajo de grado para optar por el título de Ingeniera Sanitaria

Modalidad: Investigación-Innovación

DIRECTOR: JOSÉ ALEJANDRO MURAD PEDRAZA

INGENIERO AMBIENTAL Y SANITARIO

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS

FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES

INGENIERÍA SANITARIA

BOGOTÁ D.C

2019

Las ideas emitidas por el autor

son de su exclusiva responsabilidad

y no expresan necesariamente

opiniones de la Universidad

AGRADECIMIENTOS

Primeramente, a Dios porque gracias a Él estoy aquí.

A mi mamá, por su apoyo incondicional y porque con sus palabras de ánimo me ayuda a

seguir adelante y a luchar por todo lo que me proponga.

A mi papá, por escucharme y aconsejarme en los momentos de angustia.

A mi hermano, por su paciencia, su apoyo constante, sus correcciones y demás aportes que

ha hecho para este trabajo.

Al ingeniero José Murad, por las explicaciones constantes que me permitieron entender

mucho más y apropiarme del tema, por su ayuda cuando así lo requería y por el tiempo

dedicado durante el desarrollo de esta nutrida experiencia en la rama del aire.

A mis amigos y demás personas que han estado en mi proceso de formación académica

porque cada uno de ellos ha contribuido para que todo esto sea posible.

“Con perseverancia, esfuerzo, dedicación y sin dejar que la incertidumbre te invada,

lograrás lo que te propongas”

Tabla de contenido

1. INTRODUCCIÓN ..................................................................................................... 14

2. DEFINICIONES ....................................................................................................... 16

3. OBJETIVOS ............................................................................................................. 18

3.1 Objetivo general ................................................................................................. 18

3.2 Objetivos específicos ........................................................................................... 18

4. MARCO DE REFERENCIA...................................................................................... 19

4.1 Consideraciones de fuentes móviles y su emisión .................................................. 19

4.2 Consideraciones de movilidad ............................................................................. 21

4.3 Consideraciones ambientales ............................................................................... 23

4.4 Contexto actual .................................................................................................. 25

4.5 Combustión interna ............................................................................................ 26

4.6 Vías ................................................................................................................... 27

4.7 Calidad del aire .................................................................................................. 28

4.8 Ciclo-infraestructura .......................................................................................... 29

4.9 Marco geográfico ................................................................................................ 31

4.10 Marco legal ........................................................................................................ 32

4.10.1 Directrices internacionales ............................................................................... 32

4.10.2 Nacional ......................................................................................................... 33

4.10.3 Distrital ........................................................................................................... 33

5. METODOLOGÍA ..................................................................................................... 34

5.1 Fase I ................................................................................................................. 34

5.1.1 Conceptualización ............................................................................................ 34

5.1.2 Delimitación del área de trabajo ........................................................................ 34

5.1.3 Recopilación de información............................................................................. 36

5.2 Fase II ................................................................................................................ 36

5.2.1 Medición de calidad del aire.............................................................................. 36

5.2.2 Medición de condiciones meteorológicas ............................................................ 38

5.2.3 Estructuración de la información del monitoreo ................................................. 38

5.2.3.1 Material particulado ..................................................................................... 38

5.2.3.2 Cálculos ...................................................................................................... 40

5.2.3.3 Características meteorológicas....................................................................... 41

5.2.4 Establecimiento de datos para fuentes móviles .................................................... 42

5.2.4.1 Características de la vía ................................................................................ 42

5.2.4.2 Aspectos del bicicarril ................................................................................... 42

5.2.4.3 Métodos de estimación de emisiones vehiculares ............................................. 42

5.2.4.4 Modelo IVE ................................................................................................. 43

5.2.5 Aplicación del modelo de emisiones ................................................................... 45

5.2.5.1 Visualización del modelo ............................................................................... 45

5.2.5.2 Emisiones del parque automotor .................................................................... 52

5.3 Fase III .............................................................................................................. 53

5.3.1 Análisis de la información ................................................................................ 53

5.3.2 Evaluación de resultados .................................................................................. 53

6. RESULTADOS ......................................................................................................... 54

6.1 Fase I ................................................................................................................. 54

6.1.1 Conceptualización ............................................................................................ 54

6.1.2 Delimitación del área de trabajo ........................................................................ 54

6.1.3 Recopilación de información............................................................................. 56

6.2 Fase II ................................................................................................................ 59

6.2.1 Medición de calidad del aire.............................................................................. 59

6.2.2 Medición de condiciones meteorológicas ............................................................ 60

6.2.3 Estructuración de la información del monitoreo ............................................... 60

6.2.3.1 Material particulado ..................................................................................... 60

6.2.3.2 Cálculos ...................................................................................................... 65

6.2.3.3 Características meteorológicas....................................................................... 66

6.2.4 Establecimiento de datos para fuentes móviles .................................................... 72

6.2.4.1 Características de la vía ................................................................................ 72

6.2.4.2 Aspectos del bicicarril ................................................................................... 73

6.2.4.3 Métodos de estimación de emisiones vehiculares ............................................. 74

6.2.4.4 Modelo IVE ................................................................................................. 75

6.2.5 Aplicación del modelo de emisiones ................................................................... 78

6.2.5.1 Visualización del modelo ............................................................................... 78

6.2.5.2 Emisiones del parque automotor .................................................................... 79

6.3 Fase III .............................................................................................................. 83

6.3.1 Análisis de la información ................................................................................ 83

7. CONCLUSIONES ..................................................................................................... 92

8. BIBLIOGRAFÍA ....................................................................................................... 94

9. ANEXOS................................................................................................................... 97

Lista de figuras

Figura 1. Comportamiento histórico del parque automotor registrado en la ciudad de

Bogotá D.C. .......................................................................................................................... 19

Figura 2. Distribución del parque automotor registrado según modelo del vehículo. .......... 19

Figura 3. Emisiones generadas por fuentes móviles. ........................................................... 20

Figura 4. Distribución de PM10 por fuentes móviles. ........................................................... 20

Figura 5. Promedio de velocidades para Bogotá. ................................................................. 21

Figura 6. Esquema de tipología de ciclo-infraestructura. ..................................................... 22

Figura 7. Histórico de la longitud de ciclorrutas y bicicarriles. ........................................... 23

Figura 8. Comportamiento de PM10 desde 2012 hasta 2017. ............................................... 24

Figura 9. Distancia estación Centro de Alto Rendimiento a intersección Avenida Batallón

Caldas con Calle 24. ............................................................................................................. 25

Figura 10. Funcionamiento del motor de combustión interna. ............................................. 27

Figura 11. Factores atmosféricos que intervienen en la calidad del aire. ............................. 28

Figura 12. Efectos para la salud por material particulado. ................................................... 29

Figura 13. Información general bicicarril Carrera 50. .......................................................... 31

Figura 14. Posición del equipo 537. ..................................................................................... 32

Figura 15. Posición del equipo 536 y estación meteorológica. ............................................ 32

Figura 16. Esquema de trabajo. ............................................................................................ 34

Figura 17. Evidencia de la distancia y la localización. ......................................................... 35

Figura 18. Localidades de Bogotá D.C................................................................................. 36

Figura 19. Equipo 536 Figura 20. Equipo 537 .................................................................. 37

Figura 21. Sensor Med One MSO. ....................................................................................... 38

Figura 22. Ejemplo de metodología para la estimación de la media móvil para 24 horas de

un conjunto de datos. ............................................................................................................ 40

Figura 23. Arquitectura del modelo. ..................................................................................... 43

Figura 24. Vista hoja Cálculo. .............................................................................................. 46

Figura 25. Vista hoja Localidad. .......................................................................................... 48

Figura 26. Vista hoja Flota. .................................................................................................. 50

Figura 27. Vista hoja Ajustes Generales. ............................................................................. 51

Figura 28. Procedimiento para descargas y para cambiar plantilla. ..................................... 52

Figura 29. Relación de conceptos. ........................................................................................ 54

Figura 30. Avenida Batallón Caldas en Bogotá D.C. ........................................................... 55

Figura 31. Área abarcada por el monitoreo. ......................................................................... 55

Figura 32. Distancia de viaje sentido N-S y S-N. ................................................................. 56

Figura 33. Ejemplo de aforo vehicular de la Carrera 50 con Avenida Esperanza. ............... 57

Figura 34. Ejemplo de visualización de la velocidad. .......................................................... 57

Figura 35. Ejemplo de datos estación de monitoreo. ............................................................ 58

Figura 36. Documentos de descarga modelo IVE. ............................................................... 58

Figura 37. Ejemplo de visualización de Informes. ............................................................... 59

Figura 38. Mes de marzo y abril del año 2018. .................................................................... 60

Figura 39. Comportamiento horario de PM10. ...................................................................... 61

Figura 40. Comportamiento por minuto de PM10. ................................................................ 62

Figura 41. Concentraciones (µg/m3) del lunes 26 de marzo por hora y por minuto. ........... 64

Figura 42. Evolución del material particulado durante el monitoreo. .................................. 65

Figura 43. Comparación PM10 con norma colombiana y guía OMS. .................................. 66

Figura 44. Rosa de vientos y lugar de ubicación de la estación meteorológica. .................. 70

Figura 45. Distribución de frecuencia de vientos. ................................................................ 70

Figura 46. Comportamiento horario velocidad del viento. ................................................... 71

Figura 47.Comportamiento horario de temperatura y humedad relativa.............................. 72

Figura 48. Perfil vial Avenida Batallón Caldas. ................................................................... 72

Figura 49. Especificaciones de diseño para bicicarriles sobre calzada existente. ................ 73

Figura 50. Acceso norte Avenida Batallón Caldas año 2013 y año 2014. ........................... 74

Figura 51. Esquema de la intersección de la Carrera 50 con Calle 24. ................................ 75

Figura 52. Velocidad promedio de Bogotá a lo largo del día, en promedios mensuales, de

lunes a viernes. ..................................................................................................................... 77

Figura 53. Velocidad promedio de Bogotá a lo largo del día, en promedios mensuales,

sábado y domingo. ................................................................................................................ 78

Figura 54. Comportamiento vehicular sentido N-S. ............................................................. 79

Figura 55. Comportamiento vehicular sentido S-N. ............................................................. 80

Figura 56. Emisiones totales vehiculares sentido N-S día atípico y día típico. .................... 80

Figura 57. Emisiones totales vehiculares día típico. ............................................................ 81

Figura 58. Emisiones totales vehiculares día atípico. ........................................................... 82

Figura 59. Relación vehículos y emisión sentido N-S y S-N día típico. .............................. 82

Figura 60. Relación vehículos y emisión sentido N-S y S-N día atípico. ............................ 83

Figura 61. Diferencia de concentración entre equipo 536 y 537. ......................................... 84

Figura 62. Calendario comportamiento de PM10 del equipo 537 durante el monitoreo. ...... 84

Figura 63. Calendario con el comportamiento de la dirección del viento durante el

monitoreo para el equipo 537. .............................................................................................. 85

Figura 64. Dispersión PM10 punto 536 y 537 por el nivel de velocidad del viento. ............ 86

Figura 65. Relación emisión de fuentes vehiculares y concentración de calidad del aire en

sentido N-S día típico lunes. ................................................................................................. 87


sentido N-S día típico martes................................................................................................ 87


sentido N-S día típico miércoles. .......................................................................................... 87


sentido N-S día típico jueves. ............................................................................................... 88


sentido N-S día típico viernes. .............................................................................................. 88


sentido N-S día atípico sábado. ............................................................................................ 89

Figura 71. Entorno sin bicicarril. .......................................................................................... 90

Figura 72. Entorno con bicicarril. ......................................................................................... 90

Figura 73. Dispersión del contaminante sobre la vía............................................................ 91

Lista de tablas

Tabla 1. Promedio de PM10 por estaciones. ......................................................................... 23

Tabla 2. Secciones viales base. ............................................................................................. 27

Tabla 3. Clasificación de las vías. ........................................................................................ 27

Tabla 4. Definiciones específicas de vías ciclistas. .............................................................. 30

Tabla 5. Definiciones específicas de vías ciclo-adaptadas. .................................................. 30

Tabla 6. Resumen del monitoreo realizado. ......................................................................... 37

Tabla 7. Información general equipos. ................................................................................. 37

Tabla 8. Información general equipo. ................................................................................... 38

Tabla 9. Generalidades de la Localidad y la Flota para Bogotá, Colombia. ........................ 44

Tabla 10. Resumen del inventario de emisiones. ................................................................. 45

Tabla 11. Detalle de los ítems de la hoja Cálculo. ............................................................... 47

Tabla 12. Detalle de los ítems de la hoja Localidad. ............................................................ 49

Tabla 13. Detalle de los ítems de la hoja Flota. .................................................................... 50

Tabla 14. Detalle de los ítems de la hoja Ajustes Generales. ............................................... 51

Tabla 15. Datos máximos (por minuto y hora) y datos válidos equipo 536. ........................ 60

Tabla 16. Datos máximos (por minuto y hora) y datos válidos equipo 537. ........................ 61

Tabla 17. Normatividad de calidad del aire en Colombia vrs Recomendaciones de la

Organización Mundial de la Salud para el contaminante PM10. ........................................... 63

Tabla 18. Resumen análisis estadístico datos del equipo 536. ............................................. 63

Tabla 19. Resumen análisis estadístico datos del equipo 537. ............................................. 64

Tabla 20. Descripción del IBOCA. ...................................................................................... 66

Tabla 21. Resumen estadístico velocidad del viento. ........................................................... 67

Tabla 22. Resumen estadístico dirección del viento............................................................. 68

Tabla 23. Resumen estadístico temperatura. ........................................................................ 68

Tabla 24. Resumen estadístico humedad relativa. ................................................................ 69

Tabla 25. Clases de estabilidad definidas por Pasquill (1961). ............................................ 71

Tabla 26. Malla vial que rodea al bicicarril. ......................................................................... 73

Tabla 27. Diferencias entre modelos para estimación de emisiones en fuentes móviles. .... 74

Tabla 28. Resumen de aforo vehicular de la intersección de la Avenida Batallón Caldas con

Calle 24. ................................................................................................................................ 75

Tabla 29. Plantillas del proyecto. ......................................................................................... 76

Tabla 30. Datos de temperatura y humedad relativa de 6 a 18 horas. .................................. 76

Tabla 31. Velocidad para día típico y atípico en la Avenida Batallón Caldas. .................... 77

Tabla 32. Relación emisiones PM10 sentido Norte-Sur. ....................................................... 81

Tabla 33. Relación concentración PM10 equipo 536 y 537. ................................................. 83

Lista de anexos

Anexo 1. Procedimientos equipo Dust Sentry ...................................................................... 97

Anexo 2. Rosa de vientos semana 1 ..................................................................................... 98



Anexo 5. Rosa de vientos semana 4 ................................................................................... 100

Anexo 6. Ejemplo de hoja con número de vehículos utilizados en el estudio ................... 100

Anexo 7. Ejemplo resultado de emisiones por tipo de vehículo y total. ............................ 101

12




RESUMEN

La ciclobanda de la Carrera 50 se encuentra ubicada en la localidad de Teusaquillo y el sector de

estudio está en intersección con la Avenida Esperanza. Teniendo como precedente que en la ciudad

de Bogotá no se han realizado estudios sobre el impacto en la calidad del aire y la movilidad que se

da después de la puesta en marcha de proyectos de ciclo-infraestructura, con este proyecto se realiza

una aproximación sobre los efectos que se presentan en el ámbito ambiental y social. Para ello este

trabajo, a través de la evaluación de la calidad del aire y la determinación de la emisión de fuentes

móviles de PM10 junto con las mediciones meteorológicas, pretende determinar la conveniencia de

la ciclobanda, para lo cual se reúnen en tres (3) fases la metodología y los resultados. Se obtiene

entonces que este bicicarril es el 0.8% de la ciclo-infraestructura total, que las concentraciones de

PM10 a condiciones de referencia son menores a 89 µg/m3 para datos horarios cumpliendo el límite

máximo permitido de 100 µg/m3, que el modelo IVE en un escenario simulado muestra que las

emisiones de PM10 cuando hay bicicarril son mayores hasta 1.92 veces que cuando no lo hay, que la

concentración de la estación de tráfico puede ser hasta dos (2) veces mayor que la estación de fondo

urbana, que la emisión es inversamente proporcional a la velocidad y directamente proporcional al

número de vehículos, y que la dirección y la velocidad del viento son factores importantes en la

distribución del contaminante; evidenciando de esta forma que la implementación de la ciclobanda

podría generar niveles más elevados de emisión e inmisión de PM10 y a su vez afecta la movilidad

del lugar por la reducción de los carriles que sirven para el tránsito del parque automotor.

Palabras clave: Calidad del aire, Fuentes móviles, Emisión, Movilidad, Ciclo-infraestructura.

ABSTRACT

The bicycle lane of Carrera 50 is located in Teusaquillo and the study sector is at the intersection

with Avenida Esperanza. Taking as a precedent that in the city of Bogotá there have been no studies

on the impact on air quality and mobility that occurs after the implementation of cycle-

infrastructure projects, with this project an approximation is made about the effects that occur in the

environmental and social field. For this work, through the evaluation of the air quality and the

determination of the emission of fleet sources of PM10 together with the meteorological

measurements, intends to determine the convenience of the bicycle lane, for which the methodology

and the results are gathered in three (3) phases. Then it is obtained that this bicycle lane is 0.8% of

the total cycle-infrastructure, that the PM10 concentrations at reference conditions are lower than 89

μg/m3 for hourly data complying with the maximum allowed limit of 100 μg/m3, that the IVE model

in a simulated scenario shows that the emissions of PM10 when there is bicycle lane is greater up to

1.92 times than when there is not, that the concentration of the traffic station can be up to two (2)

times greater than the urban station, that the emission is inversely proportional to the speed and

directly proportional to the number of vehicles, and that the direction and wind speed are important

factors in the distribution of the pollutant; evidencing in this way that the implementation of the

bicycle lane could generate higher levels of PM10 emission and immission and in turn affects the

mobility of the place by reducing the lanes that serve for the transit of the vehicle fleet. Key words: Air quality, Fleet sources, Emission, Mobility, Cycle-infrastructure.

13

SIGLAS UTILIZADAS

IBOCA Índice Bogotano de Calidad del Aire

IDEAM Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales

IDU Instituto de Desarrollo Urbano

INVIAS Instituto Nacional de Vías

IVE International Vehicle Emissions

MAVDT Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial

PM10 particulate material o material particulado de 10 micrómetros

N-S Norte-Sur

OAB Observatorio Ambiental de Bogotá

OMS Organización Mundial de la Salud

POT Plan de Ordenamiento Territorial

RDA Registro Distrital Automotor

RMCAB Red de Monitoreo de Calidad del Aire de Bogotá

SIMUR Sistema Integrado de Información sobre Movilidad Urbano Regional

SDM Secretaría Distrital de Movilidad

SDA Secretaría Distrital de Ambiente

SDS Secretaría Distrital de Salud

SDP Secretaría Distrital de Planeación

SVCA Sistema de Vigilancia de Calidad del Aire

S-N Sur-Norte

14

1. INTRODUCCIÓN

El desarrollo de una ciudad no solo se debe establecer por el ingreso per cápita de sus

habitantes, el producto interno bruto o sus aspectos económicos y sociales; aunque esto es

fundamental, las condiciones ambientales del entorno donde se vive también son muy

relevantes debido a que estas permiten tener una mejor calidad de vida. Este es el caso de la

calidad del aire, donde las concentraciones de diferentes contaminantes hacen que se

generen problemas graves a la salud de los ciudadanos, siendo su impacto irreversible,

acumulativo y provocando un detrimento al sistema de salud del Estado. Todo esto se ve

reflejado en el aumento de consultas por problemas respiratorios principalmente en grupos

sensibles, siendo los más afectados niños y adultos mayores, por estar ellos generalmente

en un solo sitio, aumentando el tiempo de exposición a los niveles de contaminación.

(Agencia Europea Press, 2019)

Los problemas de contaminación se deben de forma directa a la carga contaminante que

generan todas las fuentes de emisión que están localizadas en un espacio determinado. Los

contaminantes dependen del tipo de fuente, si lo están provienen de algunos procesos

productivos, de combustión externa o interna o de acciones naturales. Posteriormente, es

importante conocer el grado de dispersión que posee la atmósfera bajo un análisis

exhaustivo de las variables meteorológicas tanto del área de emisión como de inmisión.

Adicional, se debe considerar el tipo de topografía que posee la zona donde se están

presentando los problemas ambientales. Es así como al conjugar los tres (3) aspectos se

puede establecer y determinar si un área tiene o puede tener problemas de contaminación

atmosférica.

Dentro de las fuentes que pueden generar impacto en una ciudad se encuentran las fuentes

móviles con combustión interna, las cuales usan diferentes combustibles. Por eso es

primordial que las ciudades cuenten con sistemas de transporte eficiente, moderno y

sostenible, así como vías que ayuden a tener una movilidad que garantice la mínima

emisión en cada uno de los corredores viales.

El aumento en los tiempos de desplazamiento en la ciudad de Bogotá hace que se use como

medio de transporte la bicicleta, razón por la cual las diferentes administraciones de la

ciudad tomaron la decisión de construir espacios únicos de circulación para este medio

denominados ciclorruta, que inició con el Plan de Desarrollo 1995-1997 bajo el nombre de

red vial y cuyo objetivo fue construir un sistema de ciclovías permanentes en el Distrito

(Alcaldía Mayor de Bogotá, 2010). Posteriormente, para aumentar la cobertura se tomaron

espacios de algunas vías para destinarlos a la movilización de la bicicleta los cuales se

nombraron como bicicarril o ciclobanda, que generan represamientos y una disminución en

la movilidad.

Entre los aspectos de mayor relevancia de un proyecto de infraestructura está poder

determinar si este genera algún tipo de impacto directo o indirecto, en algunos de los

componentes ambientales, antes de su puesta en marcha. Es así como con este proyecto se

pretende determinar si este tipo de infraestructura provoca que las fuentes móviles generen

mayor carga contaminante hacia la atmósfera y por ende el aporte al detrimento de la

15

calidad del aire a nivel local y distrital. Una de las razones por las cuales se decidió llevar a

cabo este proyecto fue el aumento en la congestión vehicular sobre la Carrera 50 a partir de

la puesta en marcha del bicicarril y por lo tanto al ser una vía muy transitada, el

represamiento de los automotores se convirtió en un tema diario y constante, lo que hizo

que el tiempo de permanencia sobre este corredor vial aumentara y se tuviesen más

procesos de aceleramiento y frenado, llegando a generar mayores emisiones o en su

defecto, permitiendo que parte del parque automotor para evitar este represamiento se

desplace a vías internas del barrio aledaño (Quinta Paredes), infraestructura que se ha visto

deteriorada por el aumento del flujo vehicular y de igual manera por contaminación

atmosférica.

16

2. DEFINICIONES

Aforo vehicular: es un conteo de los vehículos que pasan por un punto determinado y a partir de él

se puede obtener información sobre los volúmenes vehiculares que transitan en un punto de interés

por periodo de tiempo, su velocidad y hasta el tipo de vehículo, dependiendo del nivel de detalle de

este. La confiabilidad de los datos generados está relacionada con el tipo de vialidad aforada, la

época del año y los horarios que representen la actividad vehicular típica de la zona de estudio.

(INE-SEMARNAT, 2009)

Condiciones estándar o de referencia: son los valores de temperatura y presión con base en los

cuales se fijan las normas de calidad del aire y de las emisiones, que respectivamente equivalen a

25°C y 760 mm de mercurio. (Decreto 948 de 1995)

Densidad: es el número de vehículos que ocupa un tramo de carretera o carril, se expresa en

términos de vehículos por kilómetro. Con densidades muy bajas, la circulación puede considerarse

fluida, pero a medida que va aumentando y acercándose a su valor máximo, se circula a velocidades

muy bajas con constante paradas y arranques. (Pérez y Ramos, 2017 con base en Castillo, 2004)

Dispersión atmosférica: al proceso que transporta y mezcla los contaminantes en el aire. La

dispersión de los contaminantes en la atmósfera depende del viento, de la elevación de la pluma y

de la turbulencia del aire. Los contaminantes, luego de ser emitidos a la atmósfera, se diluyen

debido a su mezcla con el aire limpio, generando plumas que un tiempo después de su emisión y, en

la mayoría de los casos, son casi horizontales. (Venegas y Mazzeo, 2012)

Emisión: es la descarga de una sustancia o elemento al aire, en estado sólido, líquido o gaseoso, o

en alguna combinación de éstos, proveniente de una fuente fija o móvil. (Decreto 948 de 1995)

Equipo analizador automático Dust Sentry: instrumento que proporcionar una medición indicativa

de partículas en tiempo real y confiable de TSP, PM10, PM2.5 o PM1 y la analiza internamente

utilizando un nefelómetro de dispersión de luz cerca del frente y un ciclón de corte preciso de alta

precisión. (Aeroqual, 2015)

Fuente móvil: fuente de emisión que, por razón de su uso o propósito, es susceptible de desplazarse,

como los automotores o vehículos de transporte a motor de cualquier naturaleza. (Decreto 948 de

1995)

Índice Bogotano de Calidad del Aire (IBOCA): indicador multipropósito adimensional, calculado a

partir de las concentraciones de contaminantes atmosféricos en un momento y lugar de la ciudad,

que comunica simultáneamente y de forma sencilla, oportuna y clara el riesgo ambiental por

contaminación atmosférica, el estado de la calidad del aire de Bogotá, las afectaciones y

recomendaciones en salud y las medidas voluntarias para que la ciudadanía contribuya a mantener o

mejorar la calidad del aire de la ciudad. También funcionará como indicador de riesgo ambiental

por contaminación atmosférica en el marco del Sistema Distrital de Alertas del Sistema Distrital de

Gestión del Riesgo y Cambio Climático. (Resolución 2410 de 2015)

Inmisión: transferencia de contaminantes de la atmósfera a un receptor (ser humano o medio

ambiente). Se entiende por inmisión la acción opuesta a la emisión. Aire inmisible es el aire

respirable al nivel de la tropósfera. (Decreto 948 de 1995)

17

Material particulado 10 micras: es la mezcla compleja de partículas líquidas y sólidas de sustancias

orgánicas e inorgánicas suspendidas en el aire, llamadas partículas gruesas que tienen un tamaño

comprendido entre 2.5 y 10 micrómetros. (IDEAM, 2018)

Media móvil: es el promedio de un valor de la serie y los que le rodean. Ésta se utiliza para suavizar

las series cronológicas, es decir, para reducir el ruido o las fluctuaciones en las series. (MAVDT,

2008)

Modelo internacional de emisiones vehiculares (IVE): permite estimar emisiones vehiculares para

ayudar a las ciudades y regiones a: i) enfocar las estrategias de control y planeación del transporte

hacia unas más efectivas, ii) predecir cómo las diferentes estrategias afectarán las emisiones locales,

y iii) medir el progreso en la reducción de emisiones en el tiempo. Permite estimar emisiones a

nivel de proyecto y a escala regional y nacional, incluyendo para este último un módulo para gases

causante del efecto invernadero. (Gaitán y Cárdenas, 2017)

Monitoreo del aire: un sistema de vigilancia de la calidad del aire es un conjunto de procesos,

herramientas e instrumentos que tienen como fin determinar los niveles de inmisión que se dan en

un área determinada. (MAVDT, 2008)

Motor de combustión interna: es un tipo de máquina que obtiene energía mecánica directamente de

la energía química de un combustible que arde dentro de la cámara de combustión. Su nombre se

debe a que dicha combustión se produce dentro de la propia máquina. (INE-SEMARNAT, 2009)

Motor de combustión interna avanzada (motores a diesel): motor de combustión interna con alta

eficiencia térmica (mayor a la convencional, la cual nominalmente es de entre 20 y 25%) y bajas

emisiones contaminantes. Los principios de combustión de estos motores son el encendido

espontáneo homogéneo de la carga y la combustión a baja temperatura. (INE-SEMARNAT, 2009)

Motor de combustión interna convencional (motores a gasolina): motor de combustión interna cuyo

funcionamiento se basa en el ciclo termodinámico conocido como ciclo Otto, el cual se caracteriza

porque todo el calor se aporta a volumen constante. Hay dos (2) tipos de motores que se rigen por el

ciclo de Otto, los motores de dos (2) tiempos y los motores de cuatro (4) tiempos. La eficiencia

media de un motor Otto es de un 20 a un 25%: sólo la cuartaparte de la energía calorífica se

transforma en energía mecánica. (INE-SEMARNAT, 2009)

Perfil vial: área conformada y contenida por los paramentos de construcción y/o por los elementos

naturales que conforman el espacio público, en el cual se identifican diversos elementos fijos

(calzada, separador, anden, control ambiental), constitutivos de las vías. Tomada de

ftp://ftp.ani.gov.co/

Promedio aritmético: promedio de todos los n datos recolectados en determinado periodo de tiempo.

(MAVDT, 2008)

Serie temporal o cronológica: es un conjunto datos cuyos valores representan observaciones de un

fenómeno, uniformemente espaciadas a lo largo del tiempo. (MAVDT, 2008)

18

3. OBJETIVOS

3.1 Objetivo general

Establecer la incidencia de la implementación de ciclobandas por medio del estudio

de PM10 en la intersección ubicada en la Carrera 50 con Avenida Esperanza en

Bogotá D.C.

3.2 Objetivos específicos

• Evaluar la calidad del aire en términos de PM10 junto con las condiciones

meteorológicas de la intersección entre la Carrera 50 y la Avenida Esperanza.

• Determinar la emisión de material particulado generada por el parque automotor

que transita por la intersección de la Carrera 50 con Avenida Esperanza por

medio de la aplicación del Modelo IVE.

• Realizar la evaluación ambiental de la información para determinar la

pertinencia o no de medidas como las ciclobandas en la ciudad de Bogotá.

19

4. MARCO DE REFERENCIA

4.1 Consideraciones de fuentes móviles y su emisión

Con el paso de los años y de acuerdo con la información de SDM (Figura 1) desde

el año 2007 al 2017, el parque automotor se incrementó de 1,062,698 a 2,315,250,

es decir un 118%, siendo la motocicleta la que permitió este aumento pasando de

98,784 en el 2007 a 464,634 en el 2017 para un 370%.

Figura 1. Comportamiento histórico del parque automotor registrado en la ciudad de

Bogotá D.C.

Fuente. SDM, 2017 a partir del RDA corte a 31 de diciembre de cada año.

En lo que hace referencia a la edad del parque automotor, de acuerdo con la Figura

2, el promedio en la ciudad es de 12.9 años a 2018, teniendo que el 69%

corresponde a vehículos modelo 2006 en adelante y el 31% a vehículos modelo

2005 hacia atrás.

Figura 2. Distribución del parque automotor registrado según modelo del vehículo.

Fuente. SDM, 2017 a partir del RDA corte a 31 de diciembre de cada año.

20

Los vehículos automotores, como fuente de emisión, aportan en gran manera

emisiones de contaminantes a las áreas urbanas (Figura 3). Estos contaminantes

incluyen: precursores de ozono (CO, NOX, COVNM), gases efecto invernadero

(CO2, CH4, N2O), sustancias acidificantes (NH3, SO2), material particulado (MP),

especies carcinogénicas (hidrocarburos aromáticos policícliclos (PHA) y

compuestos orgánicos persistentes (COP)), sustancias toxicas (dioxinas y furanos) y

metales pesados, siendo todos estos emitidos a la atmósfera en cada una de las

fuentes lineales donde transitan, generando impactos al ambiente y la salud

(Traducido por Gaitán y Cárdenas, 2017 de EEA, 2016d).

Figura 3. Emisiones generadas por fuentes móviles.

Fuente. Tomado de Gaitán y Cárdenas, 2017.

Es así como la distribución de las emisiones de material particulado en el Distrito

Capital para el año 2018, de acuerdo con el tipo de fuente móvil, está representada

en 8 características (Figura 4) siendo los vehículos de carga los que mayor aporte

tienen con un 43%, seguido del transporte provisional con el 13% y automóviles

con el 12%.

Figura 4. Distribución de PM10 por fuentes móviles.

Fuente. Autor a partir de información de SDA.

21

Es importante indicar que las emisiones deben darse por el tiempo en el cual

transcurre este evento y no solamente por el volumen emitido. Es por esta razón que

puede existir alguna redistribución de la gráfica, si se lleva a cabo la emisión en su

duración y se determinara la carga por cada uno de los contaminantes emitidos.

4.2 Consideraciones de movilidad

Otro de los aspectos relevantes en la emisión de un contaminante es la movilidad en

la ciudad, la cual está en 27.6 km/h para automóvil y 24.29 km/h en general. El

comportamiento de ésta durante el periodo de 2002 a 2016 estuvo entre 21.8 y 32.29

km/h (Figura 5), siendo el año 2016 el que presenta menor velocidad registrada y

con una tendencia en la ciudad a disminuir tanto por el aumento el parque

automotor como por la no construcción de obras de infraestructura que ayuden a

mejorar este aspecto.

Figura 5. Promedio de velocidades para Bogotá.

Fuente. Autor con datos tomados SDM, 2016.

Dentro del Distrito Capital se cuenta con un periodo denominado hora valle que va

de las 9 a las 16 horas donde se determina que la velocidad de recorrido debería

aumentar. Sin embargo, ésta se mantiene constante según SDM (2017) desde las 7 a

las 19 horas mostrando que no hay diferencia entre el horario establecido por la

medida de pico y placa.

Según el Observatorio de Movilidad en el balance de movilidad 2007-2016 (SDM,

2017) se indica que para la ciudad de Bogotá los viajes en la ciudad se organizan

así:

• En transporte público masivo y colectivo (Transmilenio, alimentadores y

SITP-TPC) se hacen el 43% de los viajes de las personas que viven en

Bogotá.

22

• De forma peatonal se realizan el 23% de los viajes en la ciudad.

• El automóvil concentra el 12% de los viajes en la ciudad y es el principal

medio utilizado por los habitantes de estratos 5 y 6.

• La motocicleta concentra el 5% de los viajes en la ciudad y es más usada por

los habitantes de estratos 1, 2 y 3.

Conforme a lo señalado por Ministerio de Transporte (2016), la ciclo-infraestructura

se establece como el conjunto formado por la infraestructura pensada para la

bicicleta y los complementos que la hacen funcional. La ciclorred y sus

complementos hacen parte de este grupo. A su vez, se distribuye para vías

ciclísticas y vías ciclo-adaptadas, y cada una de ellas tiene distintos subtipos (Figura

6).

Figura 6. Esquema de tipología de ciclo-infraestructura.

Fuente. Ministerio de Transporte, 2016.

La ciclorred de la capital está conformada por bicicarril y ciclorruta (Figura 7), la

cual viene en aumento desde el año 2009 pasando de 297 Km a 532 en el año 2018.

Para el año 2014 se inicia la implementación del bicicarril con 14 Km y se llega al

2018 con 94.56, un aumento del 575%. Del total para el año 2018, la ciclobanda que

corresponde a la Avenida Batallón Caldas que es el sector de estudio representa el

0.88%.

23

Figura 7. Histórico de la longitud de ciclorrutas y bicicarriles.

Fuente. Autor, con datos tomados del IDU y OAB.

4.3 Consideraciones ambientales

En lo relacionado a calidad del aire, el Observatorio de Movilidad en el balance de

movilidad 2007-2016 (CCB, 2017) expresa que “El PM10 ha sido el de mayor

importancia en Bogotá debido a que, comparado con los demás contaminantes, éste

presenta un mayor número de días en excedencia. De igual forma, las localidades

con mayor concentración son Bosa, Kennedy, Puente Aranda, Tunjuelito y Ciudad

Bolívar.” Lo anterior se refleja en la Tabla 1 donde la estación Carvajal-Sevillana y

Kennedy son las que durante todos los años presentan niveles considerados altos

por estar incumpliendo los límites máximos permisibles de la normatividad (50

µg/m3 por año) y permanece de manera constante en estado de calidad del aire

moderado.

Tabla 1. Promedio de PM10 por estaciones.

Estación 2012 2013 2014 2015 2016 2017

Guaymaral 34 50 31 32 28

Usaquén 36.4 37 37 30 42 37

Suba 53.4 55 51 47 52 50

Las Ferias 45.6 34 32 35 40 37

Centro de Alto Rendimiento 33.9 32 40 28 35 31

Ministerio de Ambiente 42.3 45 43 34 34 30

Puente Aranda 47.9 47 62 53 52 47

Kennedy 70.8 71 71 66 58 55

Carvajal-Sevillana 76.4 81 91 87 76 66

Tunal 47.1 43 53 43 50 43

San Cristóbal 35.7 34 41 26 27 28

Promedio PM10 (μg/m3)

Fuente. Autor con base en información de Informes Anuales de Calidad del Aire en Bogotá.

Teniendo en cuenta que la norma anual representa el comportamiento de la

concentración de un contaminante durante todo el año, este se ve influenciado por la

24

variabilidad meteorológica de la ciudad ya que es la que más puede permitir de

manera real determinar si una zona está contaminada o no. Se indica que para el

periodo de 2012 a 2017 en las estaciones que tiene implementada la SDA, las

estaciones de Suba, Puente Aranda, Kennedy y Carvajal-Sevillana son las que

mayor incidencia presentan. Además, teniendo como referencia el nivel de 20 µg/m3

anual recomendado por la OMS, en todas las estaciones de Bogotá se tienen

concentraciones por encima de este valor, ratificando el grave problema que

presenta la ciudad en materia de calidad del aire (Figura 8).

Figura 8. Comportamiento de PM10 desde 2012 hasta 2017.

Fuente. Autor con base en información de Informes Anuales de Calidad del Aire en Bogotá.

De acuerdo con SDA y sus informes, actualmente de las 11 estaciones de RMCAB

en funcionamiento 7 son de fondo, 2 son de tráfico, 1 es industrial y 1 es de tráfico e

industrial. Las estaciones de tráfico se encuentran ubicadas en las localidades de

Engativá, Santa Fe y Kennedy. De esta manera se evidencia que en la localidad de

Teusaquillo donde se establece el sector de estudio (ciclobanda Avenida Batallón

Caldas) no hay un monitoreo representativo para establecer la incidencia de

emisiones, razón por la cual se optó en tomar estas concentraciones de manera

directa. La estación más cercana corresponde a la de fondo urbano del Centro de

Alto Rendimiento que está a una distancia de 2.65 km y en dirección NNE del área

de estudio (Figura 9).

25

Figura 9. Distancia estación Centro de Alto Rendimiento a intersección Avenida

Batallón Caldas con Calle 24. Fuente. Google Maps.

4.4 Contexto actual

Algunos estudios como Schepers et al. (2015) muestran que “la introducción de

carriles para bicicleta (ciclobanda y ciclorruta) está asociado con beneficios para la

salud, principalmente debido al aumento de la actividad física” y para Pattinson et

al. (2017) “la separación de carriles para bicicletas en vías importantes podría

ayudar a reducir la ingestión acumulada de contaminantes por parte de los ciclistas,

especialmente en carreteras con mucho tráfico. Esto está relacionado con la

exposición que tienen los ciclistas que al transitar sobre la carretera tienen mayor

impacto de la contaminación que al moverse a una distancia de 7 m (acera de la

carretera) y 19 m (fuera de la carretera).”

Para que este sistema funcione Johansson et al. (2017) recomienda “reducir el

número de viajes en automóvil lo cual produce menos emisiones y por ende,

menores exposiciones de la población al contaminante” como sucede sobre la

ciclovía recreativa de la Carrera Séptima en Bogotá, donde al tener cierre parcial

para vehículos, los ciclistas podrían tener una disminución de aproximadamente

40% de concentración de material particulado (Torres y Galindo, 2016).

En Bogotá desde el año 2001 se establece un Día sin carro, en el que se promueven

medios alternativos de movilidad para el cuidado del ambiente. Sin embargo, los

niveles de contaminación por material particulado no disminuyen debido a que la

mayor parte de vehículos en circulación emplean principalmente diésel como

combustible, perjudicando a las personas que se movilizan en bicicleta ya que son

las más afectadas por las concentraciones de partículas ultrafinas en el ambiente,

26

como lo afirma un estudio de la Universidad Nacional (Unimedios, 2017). Esto

sumado a la edad del parque automotor y al estado actual de las vías, que podría

agravar dicha situación.

De acuerdo con la conclusión del informe del BID, es importante que las ciudades

impulsen el uso de la bicicleta como una estrategia para mejorar la movilidad y,

sobre todo, la calidad del aire mediante la reducción de las emisiones contaminantes

de fuentes móviles. (Infografía, 2016)

De esta manera en Bogotá, así como en diferentes ciudades del país, se han venido

implementando modelos de ciclo-infraestructura que pretenden contribuir con un

tránsito alternativo, ágil y sostenible. Sin embargo, no se han hecho estudios acerca

de las consecuencias a nivel ambiental y social que conlleva la implementación de

ciclobandas por calzada en las diferentes zonas de la ciudad.

Por esto, con esta investigación se quiere conocer en el área de estudio la cantidad

de material particulado presente, las descargas generadas por los vehículos

automotores y la relación de las variables meteorológicas con la inmisión y la

emisión.

Con esto, se llega a la inquietud, ¿Cuáles serían los posibles efectos ambientales y

sociales que genera el funcionamiento de la ciclobanda ubicada en la intersección de

la Carrera 50 con Avenida Esperanza?

4.5 Combustión interna

Para realizar el ciclo de trabajo, los motores de combustión interna a gasolina o a

diésel necesitan cuatro etapas: admisión, compresión, expansión y escape, que se

ven representadas en la Figura 10. En función de las carreras necesarias, se detallan

dos (2) tipos de motor:

• De cuatro (4) tiempos: es un motor de combustión interna que precisa de

cuatro carreras del pistón o émbolo (dos vueltas del cigüeñal) para completar

el ciclo termodinámico. (INE-SEMARNAT, 2009)

• De dos (2) tiempos: es un motor de combustión interna que realiza las cuatro

etapas del ciclo termodinámico en dos movimientos lineales del pistón (una

vuelta del cigüeñal). (INE-SEMARNAT, 2009)

27

Figura 10. Funcionamiento del motor de combustión interna.

Fuente. Tomada de https://www.mundodelmotor.net/motor-2-tiempos/

4.6 Vías

De acuerdo con el art. 174 del Decreto 190 de 2004 (POT), la clasificación de las

secciones viales se establece como se observa en la Tabla 2.

Tabla 2. Secciones viales base.

Malla Arterial Principal y la Malla Arterial Complementaria V-0, V-1,V-2 y V-3

Malla Vial Intermedia V-4, V-5 y V-6

Malla Vial Local V-7, V-8 y V-9

Fuente. Decreto 190 del 2004, POT Bogotá D.C.

Las vías se diferencian en su utilización por el tipo de transporte que opera sobre

ellas, teniendo que Perfil A: Base; Perfil B: Base, Troncal de buses; Perfil C: Base,

Metro; Perfil D: Base Troncal de buses, Metro. También se clasifican de acuerdo

con el tipo de malla, como se presenta en la Tabla 3.

Tabla 3. Clasificación de las vías.

V-0 V-1 V-2 V-3 V-4 V-5 V-6

Vía Tipo V-0A Vía Tipo V-1A Vía Tipo V-2A Vía Tipo V-3A Vía Tipo V-4 Vía Tipo V-5 Vía Tipo V-6

Vía Tipo V-0B Vía Tipo V-1B Vía Tipo V-2B Vía Tipo V-3BVía Tipo V-4

con ciclorruta

Vía Tipo V-5

con ciclorruta

Vía Tipo V-0C Vía Tipo V-1C Vía Tipo V-2C Vía Tipo V-3C Vía Tipo V-4A

Vía Tipo V-0D Vía Tipo V-1D Vía Tipo V-2D Vía Tipo V-3DVía Tipo V-4A

con ciclorruta

MALLA ARTERIAL PRINCIPAL MALLA VIAL INTERMEDIA

Fuente. SDM, 2013.

28

4.7 Calidad del aire

El estado del aire ambiente expresado en concentración o intensidad de

contaminantes, presencia de microorganismos o apariencia física indica las

condiciones actuales a las que se encuentra expuesta la biosfera, esto se conoce

como calidad del aire. A su vez, ésta se ve afectada por diferentes factores que

influyen en el transporte del contaminante (Figura 11), dentro de los cuales se

destacan: radiación solar, temperatura, humedad, presión, circulación del viento y

estabilidad (Aguilar, 2011).

Figura 11. Factores atmosféricos que intervienen en la calidad del aire.

Fuente. Adaptado de https://www.elespectador.com/noticias/nacional/antioquia/mejorar-la-calidad-

del-aire-es-un-compromiso-social-eugenio-prieto-articulo-722516

Cuando se presentan niveles de contaminación de cualquier contaminante se inicia

la afectación a la salud. Debido a que el material particulado es el de mayor emisión

(no quiere decir que los gases o vapores emitidos no sean importantes) y se

establece como contaminante criterio, las acciones públicas en su mayoría se

encaminan a la reducción de su generación. Los efectos a la salud por

contaminación del aire a causa del material particulado se muestran en la Figura 12.

29

Figura 12. Efectos para la salud por material particulado.

Fuente. Tomado de https://gobernanzadelaire.uniandes.edu.co/

Según el estudio de Ortiz y Rojas (2013), “al reducir gradualmente la concentración

de PM10 hasta niveles iguales a los establecidos como límite en la legislación

colombiana (Res. 610 de 2010) en toda la ciudad, se obtendrían beneficios de cerca

de 21,5 billones de pesos entre 2010 y 2020. Kennedy sería la localidad más

beneficiada y Bosa Central sería la UPZ más beneficiada. La mortalidad es el

componente de mayor participación en la valoración económica.”

El seguimiento a la calidad del aire se realiza a través de un SVCA, que para el caso

de la ciudad de Bogotá se designa como RMCAB. Éste debe contemplar objetivos,

aplicación, diseño específico, número de estaciones por tipo y el componente de

meteorología. Asimismo, se considera la tecnología de medición, el tipo de

monitoreo, la periodicidad del monitoreo, los parámetros a medir, el número de

estaciones, el tipo de estaciones y su ubicación, la periodicidad del muestreo y los

instrumentos meteorológicos (MAVDT, 2010).

4.8 Ciclo-infraestructura

Teniendo en cuenta la guía de ciclo-infraestructura, se diferencia entre dos (2) tipos

de espacios de circulación de bicicletas, en función de su relación con los otros

usuarios de la vía pública:

30

Vías ciclistas, son espacios de uso exclusivo para la circulación de bicicletas y por

lo tanto son bandas segregadas del espacio de otros usuarios de la vía pública, ya

sea el tráfico motorizado o los peatones. La Tabla 4 muestra el desglose.

• Segregación física (“dura”): elementos físicos que impiden o dificultan salir

o entrar de una vía segregada

• Segregación visual (“blanda”): elementos visuales (marcas viales,

delineadores de tránsito, color o textura del pavimento) que delimitan las

vías segregadas

Tabla 4. Definiciones específicas de vías ciclistas. SUBTIPO DEFINICIÓN

Ciclorruta

Vías reservadas exclusivamente para la circulación en bicicleta, segregadas

físicamente del resto del tránsito (motorizado) y también de los peatones. Las

ciclorrutas pueden transcurrir al nivel de la calzada, al nivel del andén o a un nivel

intermedio, pero siempre llevan algún tipo de segregación física. Pueden ser

unidireccionales o servir para los dos sentidos circulatorios (bidireccionales).

Vías reservadas exclusivamente para la circulación en bicicleta segregadas

visualmente, es decir, a través de marcas viales, color y otros dispositivos

indicativos de su especialización. Pueden transcurrir a nivel de la calzada o formar

parte del andén, aunque en ese caso debe justificarse rigurosamente, pues genera

conflictos con los peatones que deben ser evitados desde la propia concepción de

la ciclo-infraestructura.

Otra definición, del Ministerio de Transporte, 2015: Carril o senda sobre la calzada o

andén, segregada del tránsito vehicular o peatonal solo por demarcación y/o

delineadores horizontales. Su ancho puede variar según el flujo esperado de

bicicletas, pero no debe ser menor a 1,5 m. Solo pueden ubicarse en vías donde la

velocidad máxima permitida es igual o inferior a 60 km/h.

Ciclobanda

Bicicarril

Fuente. Tomado de Ministerio de Transporte, 2016.

Vías ciclo-adaptadas, son aquellas calles o espacios públicos que son especialmente

acondicionadas para la circulación en bicicleta, pero no suponen un uso exclusivo

de las vías. En la Tabla 5 se describe con más detalle.

Tabla 5. Definiciones específicas de vías ciclo-adaptadas. SUBTIPO ADAPTACIÓN DEFINICIÓN

Banda ciclopreferente

Banda en la calzada reservada preferentemente a la circulación

de bicicletas y delimitada mediante una línea discontinua.

Vehículos motorizados y las bicicletas pueden cruzar la línea si la

situación del tráfico así lo requiere, siempre y cuando no se

incomode ni se ponga en peligro al ciclista.

Carril ciclopreferenteCarril de la calzada de uso compartido con indicación de la

circulación del ciclista por el centro y limitación de velocidad.

Carril bus-biciCarril para uso preferencial del transporte público (bus), en el

que se autoriza la circulación ciclista.

Contraflujo ciclistaVía de sentido único para el tráfico general en donde se autoriza

la circulación ciclista a contraflujo.

Calle peatonal

Espacio o vía peatonal donde se autoriza la circulación de

bicicletas, manteniendo el peatón la prioridad. Sin ningún tipo de

diferenciación de los espacios.

Calle con tránsito

calmado

Uso compartido de la calzada por parte de los ciclistas donde la

circulación es segura, cómoda y atractiva gracias a que la

intensidad y la velocidad del tránsito motorizado son bajas.

Prelación de bicicleta

Autorizadas para el

tránsito de bicicletas

Fuente. Tomado de Ministerio de Transporte, 2016.

31

4.9 Marco geográfico

El bicicarril escogido se encuentra ubicado en la localidad de Teusaquillo sobre la

Carrera 50. Cuenta con aproximadamente 4.7 km de recorrido desde la Calle 63

hasta la Calle 13 (Figura 13), y pertenece a la red secundaria de ciclorrutas

conforme a lo establecido con el POT.

Figura 13. Información general bicicarril Carrera 50.

Fuente. Bejarano, 2014.

En cuanto a la medición de calidad del aire, se instalaron dos (2) equipos

automáticos de propiedad de la Universidad Distrital localizados en influencia

directa con el área de estudio y así se pudo establecer el comportamiento de PM10

durante un tiempo de 32 días. El equipo de medición denominado 537, se ubicó en

el Parqueadero La Esperanza en la Avenida Batallón Caldas con Calle 24 como se

muestra en la Figura 14 y el otro equipo designado como 536 junto con la

instrumentación meteorológica, se sitúa en el Edificio Salitre Pijao en la Calle 22

Bis # 48-65, en el jardín que colinda con la Avenida Batallón Caldas como se

aprecia en la Figura 15.

32

Figura 14. Posición del equipo 537.

Fuente. Google Maps.

Figura 15. Posición del equipo 536 y estación meteorológica.


4.10 Marco legal

4.10.1 Directrices internacionales

Guías de calidad del aire de la OMS relativas al material particulado, el ozono, el

dióxido de nitrógeno y el dióxido de azufre, Actualización mundial 2005,

Organización Mundial de la Salud, 2006. El valor de referencia de PM10 para un

tiempo de 24 horas es de 50 µg/m3.

33

4.10.2 Nacional

Decreto 948 del 5 de junio de 1995 “Por el cual se reglamentan, parcialmente la Ley

23 de 1973, los artículos 33, 73, 74, 75 y 75 del Decreto-Ley 2811 de 1974; los

artículos 41, 42, 43, 44, 45, 48 y 49 de la Ley 9 de 1979; y la Ley 99 de 1993, en

relación con la prevención y control de la contaminación atmosférica y la protección

de la calidad del aire” Presidencia de la República de Colombia.

Decreto 1530 del 24 de julio de 2002 “Por el cual se modifica el artículo 40 del

Decreto 948 de 1995, modificado por el artículo 2º del Decreto 1697 de 1997 y por

el Decreto 2622 de 2000.” Presidencia de la República de Colombia.

Resolución 910 del 5 de junio de 2008 “Por la cual se reglamentan los niveles

permisibles de emisión de contaminantes que deberán cumplir las fuentes móviles

terrestres, se reglamenta el artículo 91 del Decreto 948 de 1995 y se adoptan otras

disposiciones” MAVDT.

Resolución 2154 del 2 de noviembre de 2010 “Por la cual se ajusta el Protocolo

para el Monitoreo y Seguimiento de la Calidad del Aire adoptado a través de la

Resolución 650 de 2010 y se adoptan otras disposiciones.” MAVDT.

Resolución 2254 del 1 de noviembre de 2017 “Por la cual se adopta la norma de

calidad del aire ambiente y se dictan otras disposiciones.” Ministerio de Ambiente y

Desarrollo Sostenible. El valor límite permitido para una exposición de corta

duración de PM10 es de 100 µg/m3 antes del 2030.

4.10.3 Distrital

Resolución 3002 del 5 de diciembre de 1991 “Por la cual se reglamentan los niveles

de emisión permisibles de contaminantes producidos por las fuentes móviles con

motor a gasolina (automotores).” SDS.

Resolución 1969 del 20 de mayo de 1992 “Por la cual se reglamentan los niveles de

emisión permisibles de contaminantes producidos por las fuentes móviles con motor

a diesel (automotores).” SDS.

Resolución 160 del 14 de junio de 1996 “Por la cual se reglamentan los niveles

permisibles de emisión de contaminantes producidos por las fuentes móviles con

motor a gasolina y diesel.” DAMA.

Resolución Conjunta 2410 del 11 de diciembre de 2015 “Por medio de la cual se

establece el Índice Bogotano de Calidad del Aire –IBOCA– para la definición de

niveles de prevención, alerta o emergencia por contaminación atmosférica en

Bogotá D.C. y se toman otras determinaciones.” SDA – SDS. Los rangos de

concentración para PM10 en 24 horas están entre 0 y 604 µg/m3.

34

5. METODOLOGÍA

Con el propósito de cumplir con los objetivos del proyecto, se llevaron a cabo tres (3) fases

compuestas cada una de ellas por unas actividades y procedimientos. En la Figura 16 se

visualiza cada una de ellas y así mismo se desglosa su ejecución.

Figura 16. Esquema de trabajo.

Fuente. Autor.

5.1 Fase I

5.1.1 Conceptualización

Para comprender el alcance del estudio, en esta etapa del proyecto se busca conocer

el estado actual de la problemática planteada junto con los conceptos básicos

relacionados con fuentes móviles, emisión, movilidad, ciclo-infraestructura y

calidad del aire que son aplicables del presente trabajo.

5.1.2 Delimitación del área de trabajo

Para la selección del bicicarril, se tuvieron en cuenta los parámetros establecidos por

el Manual de Diseño en cuanto a la distancia a vías del equipo de medición de PM10

y la micro localización de estaciones meteorológicas (MAVDT, 2010). Lo anterior

se observa con más detalle en la Figura 17.

35

Figura 17. Evidencia de la distancia y la localización.

Fuente. Autor.

La altura desde el piso hasta el toma muestra para ambos casos es de

aproximadamente 2m, la distancia de los muestreadores a la vía es mayor a 11m,

cuenta con flujo de aire libre 270° alrededor del toma muestra y para el caso del

punto 536 que se encuentra al lado de edificaciones, es de 180°.

Para la meteorología, se cuenta con criterios como:

• Instalar lejos de obstrucciones que puedan influir en las mediciones.

• Seguridad del lugar y facilidad de instalación.

• Acceso a energía eléctrica.

• Permisos necesarios para utilizar el sitio.

• Características de la superficie.

• Ubicación en el sitio de medición para facilitar transmisión de datos.

Además, se contemplaron otros aspectos como: facilidad de instalación de los

equipos, localidad de la ciudad de acceso rápido (Figura 18), longitud, vía con un

perfil vial destacado, entre otros.

36

Figura 18. Localidades de Bogotá D.C.

Fuente. Tomada de https://tierracolombiana.org/localidades-de-bogota/

5.1.3 Recopilación de información

Teniendo en cuenta lo anterior, se reúne información de diferentes tipos de fuente

(primaria, secundaria y terciaria).

Para el monitoreo de calidad del aire, se apropian para este proyecto diferentes

parámetros establecidos en el Manual de Operación del Protocolo para el monitoreo

y seguimiento de la calidad del aire.

Para el caso del cálculo de emisiones por fuentes móviles, se obtiene de SDM el

aforo vehicular de la Carrera 50 en intersección con Avenida Esperanza para los

años 2013 y 2014. De igual modo, se revisan las plataformas SIMUR para la

velocidad y RMCAB para la meteorología de las fechas de los aforos.

Las plantillas de Localidad, Flota, Grupo y Ajustes Generales se descargan de la

página http://www.issrc.org/ive/. Estas contienen la información en detalle del

estudio realizado por Giraldo (2005).

Para lo demás, se revisaron los Informes Anuales de Calidad del Aire en Bogotá de

la SDA, los Reportes Anuales de Movilidad de OAB y SDM.

5.2 Fase II

5.2.1 Medición de calidad del aire

En la Tabla 6 se muestra una síntesis del ítem 5.2.1 y 5.2.2

37

Tabla 6. Resumen del monitoreo realizado. CARACTERÍSTICA PARÁMETRO

Tecnología de medición Muestreo automático

Tiempo de monitoreo 32 días

Parámetros a medir PM10

Número de estaciones 2

Tráfico (537)

Fondo urbana (536)

Ubicaciones estaciones

Una estación ubicada cerca al lugar de

muestreo (50 m) y otra ubicada a más

de 300 m de la zona de influencia.

Periodicidad del muestreo Medición las 24 horas, cada minuto

Velocidad y dirección del viento

Temperatura y humedad relativa

Tipo de estaciones

Instrumentos meteorológicos

Fuente. Autor con base en MAVDT, 2010.

Las especificaciones de los equipos automáticos se observan en la Tabla 7.

Tabla 7. Información general equipos. Tecnología Nefelómetro

Tamaños PM1, PM2.5, PM10 o TSP

Rango 0 a 2000 µg/m3

Exactitud <±(2 µg/m3 + 5% de lectura)

Tasa de flujo 2.0 LPM

Límite de detección inferior <1 µg/m3

Comunicación Estándar: WIFI, Ethernet (LAN)

Periodo promedio 1 min, 5 min, 10 min, 15 min, 30 min, 1 hr, 2 hr, 4 hr, 8 hr, 12 hr, 24 hr

Dust Sentry

Figura 19. Equipo 536 Figura 20. Equipo 537

Fuente. Autor. Fuente. Aeroqual, 2015.

Antes de ubicar los equipos, el auxiliar de laboratorio de Calidad del Aire de la

Universidad Distrital comunicó las directrices para el manejo del equipo y del

38

software para la lectura y la descarga de información, la verificación de caudal de

muestreo, de fugas y de aire cero.

Se instalaron los equipos automáticos en los lugares mencionados en el apartado

4.9, con el apoyo del grupo laboratorio de Calidad del Aire de la Universidad

Distrital, donde se verificó el caudal que ingresa al equipo y el aire cero

manualmente que asegura la purga, evidenciando su correcto funcionamiento. Sin

embargo, los días 12 y 13 de marzo se utilizaron para observar el comportamiento

de los datos, con lo cual se modificó el ciclo de purga del equipo 536 (Figura 19) de

720 minutos a 240 minutos y se mantuvo en 720 minutos el ciclo de purga del

equipo 537 (Figura 20).

5.2.2 Medición de condiciones meteorológicas

Para establecer la meteorología del sector se instala una estación (Figura 21) que

permite conocer la variabilidad de las condiciones como velocidad del viento,

dirección del viento, humedad relativa y temperatura. Esta se instala donde se

encontraba el equipo 536. Los atributos del sensor se consignan en la Tabla 8.

Tabla 8. Información general equipo.

Figura 21. Sensor

Med One MSO.

Fuente. Autor

Velocidad del viento Rango: 0-50 m/s Exactitud: ±2% Resolución: 0.1 m/s

Dirección del viento Rango: 0-360° Exactitud: ±5° Resolución: 1°

Temperatura del aire Rango: -40°C - +60°C Exactitud: ±0.5°C Resolución: 0.1°C

Humedad relativa Rango: 0-100% Exactitud: ±4% Resolución: 1%

Fuente. Aeroqual, 2015.

5.2.3 Estructuración de la información del monitoreo

5.2.3.1 Material particulado

Aunque este trabajo no implique la implementación de un SVCA, se toman en

cuenta ciertas pautas dadas en el Manual de Operación del Protocolo para cumplir

con los objetivos propuestos.

Es así como para este caso se contó con los siguientes elementos de aseguramiento

de calidad:

• Entrenamiento: se dio a conocer el funcionamiento, la puesta en marcha y la

confirmación de la calidad de los datos mostrados por los equipos.

• Control de calidad: visitas para verificar, validar y transferir la información.

39

• Reporte de errores en los datos.

• Revisión de cero y span automático.

• Acciones correctivas: arreglar los datos no satisfactorios tan pronto son

detectados.

• Validación de datos: los elementos a considerar en la revisión son los datos

fuera del intervalo o negativos y los picos o aumentos repentinos, teniendo en

cuenta la variación de la meteorología. Luego pasan a un proceso de

confirmación en el que se descartan o se mantienen dichos datos, ayudándose de

representaciones gráficas que se realizan con toda la información. Finalmente, se

identifican el número de horas con información utilizable en cada día y descartar

para el siguiente nivel de validación los días que no cumplan con el mínimo de

recuperación de datos útiles.

• Análisis estadístico de los datos: se emplean las técnicas adecuadas de análisis

para calcular los promedios en el tiempo, cuando ya se cuente con los datos

debidamente ajustados. Estos datos se convierten en valores a condiciones de

referencia para seguidamente ser comparados con las normas de calidad de aire.

Teniendo la información completa, se procedió a revisar los datos por minuto,

encontrando que para diferentes días el equipo 536 contenía datos negativos y por lo

tanto los datos horarios del equipo estaban siendo promediados de manera errónea.

Mientras que el equipo 537 contiene un error de programación en la hora, lo que

genera que los datos estén desfasados por 12 minutos. Esto implica que gran parte

de los datos estén por debajo del 75%, lo que lleva a que no sean confiables en

calidad y representatividad, como lo establece el Protocolo.

Es por lo que, la información minutal de los dos (2) equipos se organiza en orden

cronológico eliminando los valores negativos y los datos extremos (se escogen

dichos valores con ayuda de gráficas), y con la hora correcta. Enseguida se

reestructuran los datos considerando lo establecido por MAVDT (2008) donde “una

hora se define como el periodo de sesenta minutos trascurridos inmediatamente

antes de la hora reportada, es decir los datos de vigilancia correspondientes a las 7

a.m. son los recolectados desde las 6:01 a.m. a las 7:00 a.m.” Entonces, al tener el

conjunto de datos por hora se lleva a formato día especificado como “el periodo de

24 horas transcurrido entre las 00:01 y las 24:00, donde 00:01 es el primer minuto

del día, después de la media noche. Es decir, en un día se obtendrán 24 promedios

horarios desde la 1 que es la primera hora del día, hasta las 24 que es la última.”

Teniendo los valores promedio de concentración horaria de PM10, se calcula la

media móvil (como la Figura 22) para el periodo de tiempo de 24 horas obteniendo

los datos que se llevan a condiciones estándar con la ecuación 1 y que se terminan

confrontando con el nivel máximo permisible para un tiempo de exposición de 24

horas, el cual es de 100 µg/m3 de acuerdo con la Resolución 2254 de 2017.

Como complemento, se determina el IBOCA con la ecuación 3 que sirve como

indicador de los niveles de inmisión en función de la normatividad vigente

(Resolución 2410 de 2015).

40

FECHA HORA PM10

14/03/2018 0:00 7.96

14/03/2018 1:00 10.10

14/03/2018 2:00 10.87

14/03/2018 3:00 14.16

14/03/2018 4:00 18.13

14/03/2018 5:00 36.37

14/03/2018 6:00 43.50

14/03/2018 7:00 52.24

14/03/2018 8:00 52.57

14/03/2018 9:00 21.29

14/03/2018 10:00 7.70

14/03/2018 11:00 8.01 1

14/03/2018 12:00 9.68 2

14/03/2018 13:00 11.47 3

14/03/2018 14:00 6.24 4

14/03/2018 15:00 5.07 5

14/03/2018 16:00 3.26 6

14/03/2018 17:00 3.89

14/03/2018 18:00 5.05

14/03/2018 19:00 9.29

14/03/2018 20:00 6.61

14/03/2018 21:00 10.61

14/03/2018 22:00 14.18

14/03/2018 23:00 9.59

15/03/2018 0:00 18.22

15/03/2018 1:00 13.96

15/03/2018 2:00 8.88

15/03/2018 3:00 2.64

15/03/2018 4:00 11.97

15.51

16.33

16.25

15.77

NÚMERO

DE MEDIA

VALOR OBTENIDO DE LA

MEDIA

16.17

15.74

1

2

3

4

5

6

Figura 22. Ejemplo de metodología para la estimación de la media móvil para 24

horas de un conjunto de datos.

Fuente. Autor.

Con el programa Statgraphics Centurion XVII, se analizaron los datos horarios para

cada día a condiciones estándar para determinar el promedio, la desviación estándar,

el coeficiente de variación y el máximo.

Con la librería Openair del software R, se diseñan gráficas para consolidar los datos

por minuto y por hora, y para observar la variación en el tiempo de PM10 de los

puntos 536 y 537.

5.2.3.2 Cálculos

Para comparar con la Resolución 2254 de 2017, se estima la media móvil para

conjuntos de 24 datos horarios utilizando el promedio aritmético y posteriormente

se deben expresar los valores a condiciones de referencia con la ecuación:

donde

NCR Norma de calidad en condiciones de referencia (µg/m3).

NA Norma a condiciones actuales, es el valor de la media móvil para datos de

24 horas (µg/m3).

pb actual Presión barométrica actual (mmHg), para el caso de la Carrera 50 es

560.26.

t Temperatura promedio ambiente actual (°C). Se utiliza el valor estimado

por el equipo 536.

41

La presión barométrica en el punto de muestreo se calcula con la siguiente ecuación:

donde

ρ0 = 760 mmHg

α = 0.000118553 m-1

z = 2572 m

Por lo tanto, ρ (z) = 560.26 mmHg

Para obtener el IBOCA, se utiliza la ecuación del art. 21 de la Resolución 2410 de

2015

donde

IBOCA-PM10 Índice de Calidad del Aire para el contaminante PM10.

C-PM10 Concentración medida para el contaminante PM10 (debe redondearse a un

número entero).

C mayor Concentración mayor o igual al contaminante.

C menor Concentración menor o igual al contaminante.

I mayor Valor del IBOCA correspondiente al C mayor.

I menor Valor del IBOCA correspondiente al C menor.

5.2.3.3 Características meteorológicas

De lo estipulado en el Manual de Operación del Protocolo, el procesamiento de la

información meteorológica se lleva a cabo con la lectura de los datos, el análisis

estadístico y el cálculo de resúmenes. Igualmente, este documento precisa que las

horas diurnas corresponden de las 7 a las 17 y las horas nocturnas de las 18 a las 6,

esto con el fin de realizar un mejor análisis de dichas condiciones.

Se disponen de archivos independientes para cada parámetro (velocidad y dirección

del viento, temperatura y humedad relativa) por minuto y por hora para cada día del

tiempo de muestreo. Como la información desde un inicio es correcta, solo se

emplean los valores horarios de cada variable para el análisis.

En cuanto a la velocidad y la dirección del viento, se utilizó el programa WRPLOT

View para graficar las rosas de los vientos por semana organizadas y con el total de

los datos, de este modo:

Semana 1: del miércoles 14 de marzo al miércoles 21 de marzo.

Semana 2: del jueves 22 de marzo al jueves 29 de marzo.

Semana 3: del viernes 30 de marzo al viernes 6 de abril.

Semana 4: del sábado 7 de abril al sábado 14 de abril.

A través del programa Statgraphics Centurion XVII, se analizaron los datos horarios

para cada día de las 4 variables con el fin de establecer el promedio diurno, el

promedio nocturno, el promedio general, la desviación estándar, el máximo y el

mínimo.

42

A través de la librería Openair del software R, se plantean las gráficas para agrupar

los datos por hora de la temperatura y la humedad relativa, así como de la velocidad

del viento, para observar la evolución en el tiempo de estos mismos parámetros.

5.2.4 Establecimiento de datos para fuentes móviles

5.2.4.1 Características de la vía

Para conocer el tipo de vía, la malla vial a la cual pertenece y el perfil o sección

vial, se recurre a la información disponible de la SDP, junto con POT vigente para

la Distrito Capital.

Además, se tienen en cuenta restricciones y condiciones para el tránsito de los

vehículos de transporte de carga en el área urbana del Distrito Capital, puesto que es

una variable por considerar al momento de estimar las emisiones vehiculares.

5.2.4.2 Aspectos del bicicarril

Para obtener detalles de la ciclo-infraestructura que se va a emplear, se busca

información de la licitación de la obra correspondiente a ese sector. Con esto, y

junto con la información suministrada por la SDM, se puede especificar también la

fecha a partir de la cual empezó a funcionar la ciclobanda.

5.2.4.3 Métodos de estimación de emisiones vehiculares

La forma de calcular las emisiones en las fuentes móviles se fundamenta en la

siguiente ecuación:

donde

E emisiones totales.

FEi,j,k factor de emisión del contaminante (i), para el vehículo de la categoría

vehicular (j), y combustible (k).

FAj,t factor de actividad del vehículo de la categoría vehicular (j), durante el

tiempo (t).

Nf número total de fuentes (automóvil, taxi, bus, camión, etc.).

El factor de emisión para fuentes móviles normalmente es expresado como la

cantidad de sustancia o contaminante liberado a la atmósfera con relación a la

cantidad de combustible consumido o a la distancia recorrida. (Gaitán y Cárdenas,

2017)

Para fuentes móviles, usualmente el factor de actividad está relacionado con la

distancia recorrida por un vehículo. En un inventario de emisiones este factor

representa la distancia total recorrida por una población de vehículos en un periodo

de tiempo determinado. Sin embargo, el factor de actividad también puede hacer

referencia al consumo de combustible del vehículo. (Gaitán y Cárdenas, 2017)

43

El número total de fuentes se refiere a la población vehicular activa o en circulación

en la zona objeto de estudio. Esto varía de acuerdo con el tipo de vehículo, uso, tipo

de combustible, tipo de tecnología, tamaño de motor y edad del vehículo, entre otros

factores. (INE-SEMARNAT, 2009)

Para que el proceso de desarrollo del inventario sea de fácil ejecución, es necesario

el uso de herramientas (softwares) que simplifican la estimación teniendo en cuenta

la cantidad y la calidad de información disponible, así como las características

propias de cada región. Adicional a esto, estos métodos tienen la ventaja de la

aproximación al valor real de emisión, minimizando la posibilidad de errores que se

podrían presentar al momento de hacer los cálculos con la ecuación 4 puesto que se

trabaja con diversidad de variables.

Algunos de los modelos utilizados comúnmente para la estimación de emisiones en

fuentes móviles son: MOBILE, MOVES, IVE, COPERT.

5.2.4.4 Modelo IVE

Según ISSRC (2008), el proceso de predicción de emisiones en el modelo a utilizar

comienza con la base de factores de emisión y una serie de factores de corrección

que se aplican para estimar los contaminantes de una variedad de tipos de vehículos

que a su vez necesitan de datos de entrada de flota y localidad, para obtener las

emisiones partidas y en ruta, como se muestra en la Figura 23.

Figura 23. Arquitectura del modelo.

Fuente. ISSRC, 2008.

44

La Tabla 9 establece la descripción de Localidad y Flota para Bogotá. Cada una de

las plantillas de Flota se van modificando de acuerdo con las condiciones

específicas del estudio.

Tabla 9. Generalidades de la Localidad y la Flota para Bogotá, Colombia.

NOMBRE DE LA LOCALIDAD DETALLENOMBRE DE

LA FLOTA

2w Arterial Bogota2005 Vehículo de 2 ruedas en vía arteria

2w Highway Bogota2005 Vehículo de 2 ruedas en vía principal

2w Residential Bogota2005 Vehículo de 2 ruedas en vía residencial

Bus Bogota2005 Bus operando bajo condiciones normales de operación Bus

DTruck Bogota2005 Camión en condiciones normales de funcionamiento Camión

LHTruck Bogota2005 Tractomula operando bajo condiciones normales de operación Tractomula

PC Arterial Bogota2005 Vehículo de pasajeros conduciendo en vía arteria

PC Highway Bogota2005 Vehículo de pasajeros conduciendo en vía principal

PC Residential Bogota2005 Vehículo de pasajeros conduciendo en vía residencial

Taxi Bogota2005 Taxi operando bajo condiciones normales de operación Taxi

Moto

Automóvil

Fuente. Autor.

Para determinar el tipo de vehículo y el flujo vehicular que se presenta en la zona,

se obtiene información de los aforos realizados por la SDM sobre la Avenida

Batallón Caldas en intersección con la Calle 24 para las fechas del 26 y 27 de abril

de 2013 y para el 2014, del 22 y 26 de abril. Se debe organizar el número de

vehículos por categoría de autos, buses, camiones y motos en sentido norte-sur y

sur-norte, y por hora desde las 6 hasta las 18 horas.

Considerando la información de la Tabla 9 y los aforos de SDM, se trabajan

únicamente 4 plantillas para este proyecto:

• 2w Arterial Bogota2005 (Moto Fleet Bogota).

• Bus Bogota2005 (Bus Fleet Bogotá).

• DTruck Bogota2005 (Trucks Fleet Bogota).

• PC Arterial Bogota2005 (Auto Fleet Bogota2005).

Los parámetros de humedad relativa y temperatura para los días mencionados

anteriormente se tomaron de la RMCAB de la estación más cercana a la zona, que

se encuentra en el Centro de Alto Rendimiento.

Del portal de la SDM denominado SIMUR-Gestión de Tráfico, se realiza el

seguimiento a las velocidades promedio de la Avenida Batallón Caldas en

intersección con Calle 24 en sentido norte-sur y sur-norte desde el 26 de abril al 17

de mayo de 2018. Estos valores se agrupan de dos (2) maneras, teniendo en cuenta

lo estructurado por SDM (2017) donde el comportamiento vehicular es diferente en

días típicos (lunes a viernes) y días atípicos (sábado y domingo), con lo cual se

establece un valor definitivo para cada hora del día a través del promedio de tres (3)

datos obtenidos en los diferentes días de monitoreo.

45

El contaminante por valorar en el software es PM10 ya que es el contaminante

criterio utilizado en la medición de calidad del aire de este proyecto y, de acuerdo

con la SDA, las emisiones de material particulado provienen en un 47% de fuentes

fijas mientras que las fuentes móviles aportan el 53%. Sumado a esto, la mayoría

del transporte de servicio particular y público registrados a diciembre de 2016

utilizan como combustible gasolina y diésel, que generan más material particulado

que un vehículo a gas (SDM, 2016).

5.2.5 Aplicación del modelo de emisiones

La Tabla 10 muestra los atributos que se contemplaron en la realización de la

estimación del inventario de fuentes móviles del sector en estudio.

Tabla 10. Resumen del inventario de emisiones. CARACTERÍSTICA PARÁMETRO

Modelo aplicado IVE

Plantillas base Bogotá, Colombia

Autos

Camión

Buses

Motos

Número de vehículos por hora, para día

entre semana y fin de semana

Velocidad promedio para cada categoría

Altitud sobre el nivel del mar

Programa de inspección y mantenimiento

Uso del aire acondicionado

Información sobre características de la

gasolina (azufre, plomo, benceno y

oxigenantes)

Información sobre características del diesel

(azufre)

Temperatura

Humedad relativa

Distancia empleada

Número de arranques

Factores de emisión para cada tecnología

Contaminante a estimar MP10

Categorías de vehículos

utilizadas

Información necesaria

Insumos requeridos

Fuente. Autor.

5.2.5.1 Visualización del modelo

El modelo IVE se desarrolló para ser aplicado en países en vías de desarrollo, donde

las condiciones de tráfico y tecnología vehicular son diferentes a la de los demás

países. Para esto, cuenta con una base de datos muy amplia y flexible de tecnologías

vehiculares, que cubre más de 300 categorías de vehículos, distribuidas por edad,

tamaño del motor, tecnología del control de emisiones y de alimentación de

combustible. (Gaitán y Cárdenas, 2017)

El modelo descargado está compuesto por los archivos nombrados a continuación:

IVECode.zip (contiene la mayoría de los componentes del modelo y no debe

46

modificarse), IVE Model 2.0.exe (para arrancar el programa) e IVE data (carpeta de

datos en la que se deben guardar los archivos de datos creados o descargados desde

el sitio web).

De acuerdo con el Manual IVE, el programa consta de 4 hojas:

1. Cálculo: se muestra el resultado de la valoración de los contaminantes, por

hora (Figura 24) o por día, de acuerdo con el tipo de vehículo y las unidades

seleccionadas. En la Tabla 11 desmenuzan los términos que se presentan en

la hoja Cálculo.

Figura 24. Vista hoja Cálculo.


47

Tabla 11. Detalle de los ítems de la hoja Cálculo. VIÑETA DESCRIPCIÓN

Archivo permite usar la opción Acerca, Nuevo, Cambiar Nombre, Guardar, Eliminar, Exportar Resultados.

Idioma permite cambiar el idioma a Inglés, Francés, Español, Chino y Ruso.

Grupo Localidad contiene el nombre del grupo Localidad actual.

Calcular Localidades muestra el/los archivo(s) de Localidad(es) a calcular.

Botón Agregar agrega las localidades demarcadas en la lista de Localidades Disponibles a la lista Calcular Localidades.

Botón Remover remueve todas las localidades demarcadas desde el Grupo Localidad mostradas en la Lista de Calcular Localidades.

Los archivos removidos aparecen de vuelta en la Lista de Localidades Disponibles.

Localidades Disponibles

contiene todas las listas de localidades que se encuentran disponibles para usar en el modelo. En este caso, se

agregaron 8 nuevas localidades para cada tipo de Flota de acuerdo con las fechas de aforo (26 y 27 de abril de 2013

y 22 y 26 de abril de 2014) y el sentido del carril (N-S y S-N).

Botón Calcular una Hora calcula las emisiones de todas las Localidades que aparecen en la lista Calcular Localidades para una hora. Esta

opción es la que se elige para el proyecto.

Botón Calcular una Día calcula las emisiones de todas las Localidades que aparecen en la lista Calcular Localidades para un día.

Mostrar Hora permite la selección de cualquier hora del día o una selección de "día completo".

Mostrar Unidadespermite la selección de las unidades de masa en la sección de resultados. Las opciones incluyen miligramos,

gramos, kilogramos, toneladas métricas, libras y toneladas imperiales. Para este caso se elige miligramos.

Distancia/Tiempo muestra el largo de viaje (en las unidades correspondientes) según lo que se especifica en el archivo de Localidad.

Partidas muestra la cantidad de partidas ocurridas en el periodo de cálculo.

Despliegue de Emisiones permite al usuario seleccionar el tipo de emisión que mostrar. Hay 3 pestañas (Contaminantes Criterio, Tóxicos,

Calentamiento Global) que muestran un total de 15 contaminantes.

Contaminantes

muestran la columna de datos del contaminante respectivo, en este caso PM. Cuando se presionan, estas etiquetas

alternan entre el estado por defecto de realizar el cálculo para cada contaminante (visto bueno verde) y el estado

de no realizar el cálculo para el contaminante dado (cruz de color rojo).

Resultados Hora muestra los resultados de la hora seleccionada cuando "Calcular una Hora" es presionado.

Resultados Día muestra los resultados en un periodo de 24 horas cuando "Calcular un Día" es presionado. Fuente. ISSRC, 2008.

2. Localidad: se especifica el tipo de vehículo, la fecha, las características del

combustible, las características de conducción y las características del lugar

(altitud, pendiente del terreno, humedad, temperatura, distancia). Esto se

puntualiza en la Tabla 12, con base en la Figura 25.

48

Figura 25. Vista hoja Localidad.


49

Tabla 12. Detalle de los ítems de la hoja Localidad. VIÑETA DESCRIPCIÓN

Archivo permite al usuario guardar o crear nuevos archivos Localidad. Es aquí donde se crean las 8 plantillas para este proyecto.

Localidad muestra la Localidad actual.

Flota muestra la Flota que está relacionada con la Localidad. La Flota seleccionada se utilizará en los cálculos y aparecerá entre paréntesis en la hoja Cálculo.

Ajustes Generales muestra los archivos de Ajustes Generales relacionados con la Localidad. No se modifica.

Fecha muestra el día, mes y año de la Localidad. Esta se ajusta para los días de aforo.

Día de la Semana muestra el día de la semana para la Localidad.

Cuadro de ingreso

Altitudmuestra la altitud sobre el nivel del mar donde el área de interés se encuentra ubicada. Esta se modifica para la zona específica de muestreo.

Tipo de I/M corresponde a Inspección y Mantenimiento que se refiere a la condición general de la flota en el área de interés. Es un dato que viene por defecto.

Cuadro de ingreso

Uso de Aire

Acondicionado

muestra el porcentaje de tiempo que una flota equipada con aire acondicionado lo usaría a una temperatura de 27ºC.

Cuadro de ingreso

Pendiente Terreno es un cuadro opcional que permite al usuario incorporar la pendiente del terreno a toda la Localidad.

Clases Gasolinapermite al usuario modificar las emisiones dependiendo de la calidad general del combustible. Hay cuatro clases: moderada/premezcla (valor por

defecto), moderada/sin premezcla, limpia/premezcla, limpia/sin premezcla.

Clases Dieselpermite al usuario variar las emisiones dependiendo de la calidad general del combustible. Las elecciones son: limpio, moderado (por defecto),

biodiesel, emulsión de agua.

Nivel de Azufre

Gasolina

permite al usuario seleccionar el contenido de azufre que más representa al valor de la gasolina local. Las opciones son: super bajo (15 ppm), bajo (50

ppm), moderado (300 ppm) (por defecto), alto (600 ppm).

Nivel de Azufre

Diesel

permite al usuario seleccionar el contenido de azufre que más representa al valor del diesel local. Las opciones son: super bajo (15 ppm), bajo (50

ppm), moderado (500 ppm) (por defecto), alto (5000 ppm). Se ajusta a lo establecido en la normatividad colombiana.

Plomo Gasolina permite al usuario seleccionar el contenido de plomo que más representa al valor de la gasolina local. Las opciones son: ninguno (por defecto), bajo

(0.07 gramos de plomo/litro combustible), alto (0.2 gramos de Plomo/Litro combustible).

Benceno Gasolinapermite al usuario seleccionar el contenido de benceno que más representa al valor de la gasolina local. Las opciones son: ultra bajo (0.2%), bajo

(0.5%), moderado (1.5%) (por defecto), alto (3.0%).

Oxigenados

Gasolina

permite al usuario seleccionar el contenido de oxigenados que más representa el contenido de la gasolina local. Las opciones son: 0% (por defecto),

1%, 2%, 3%. Se trabaja lo establecido por Giraldo (2005).

Hora permite al usuario ingresar diferentes patrones de conducción y partidas para cada hora del día. Las opciones son de 0:00 a 23:00.

Cuadro de ingreso

Temperatura y

Humedad Relativa

permiten al usuario ingresar la temperatura ambiente (°Celsius) y la humedad relativa (%) para cada hora del día. Se modifica en todas las plantillas

para cada hora del día.

Cuadro de ingreso

Distancia/Tiempo

es donde la magnitud de viaje por esa hora debe ser ingresada. Alternativamente, se puede ingresar un tiempo total en el cuadro. Las unidades

disponibles son: kilómetros, millas, horas y minutos. Para el estudio se utilizan kilómetros.

Cuadro de ingreso

Partidases donde el usuario debe ingresar el número de partidas que ocurren durante el periodo de tiempo específico.

Pestañas Grupo 1 y

Grupo 2 muestran los bines de conducción y de partidas. Se deja la información de Giraldo (2005).

Bines de Entrada

de Patrones de

Conducción

corresponden a los cuadros donde la información de patrones de conducción debe ser ingresada. Hay un total de 60 bines de VSP. Se trabajan los

dados por Giraldo (2005).

Cuadro de Ingreso

de Velocidad

Promedio

es la velocidad media que corresponde a los patrones de conducción. Las unidades pueden ser kilómetros por hora o millas por hora. Este valor se

ajusta de acuerdo con los promedios encontrados en la plataforma SIMUR.

Total Bines de

Patrones de Soakes donde la distribución del periodo de Soak es ingresada. Hay un total de 10 bines.

Distribución Total muestran la suma de los bines de patrones de conducción y la suma de los bines de patrones de Soak. Fuente. ISSRC, 2008.

3. Flota: se diferencian las tecnologías que hay para cada tipo de vehículo,

como se muestra en la Figura 26. Estas hojas no se modifican para el

proyecto, sin embargo, se mencionan sus características en la Tabla 13.

50

Figura 26. Vista hoja Flota.


Tabla 13. Detalle de los ítems de la hoja Flota. VIÑETA DESCRIPCIÓN

Archivo permite al usuario usar o guardar un archivo de Flota.

Flota muestra los archivos de flota disponibles.

Agregar Tecnología el usuario puede seleccionar un grupo de tecnologías para mostrar en la lista.

Columnas Grupo 1

y Grupo 2 corresponden al lugar donde se ingresa la fracción de recorrido para cada tecnología. Solo se usa el Grupo 1.

Columnas Grupo 1

y 2 AC

corresponden al lugar donde se ingresa la fracción de la tecnología que está equipada con aire acondicionado

(AC). Solo se deben ingresar valores en el Grupo 1.

Botón Bloquear

(Candado) cuando se presiona este “bloquea” la tecnología asociada de ser normalizada con el botón Normalizar.

Botón Borrar cuando se presiona borrara la tecnología del archivo actual.

Botón

Normalización

cuando es presionado forzará todos los porcentajes en la flota mostrada a un total de 100% ajustando todos

los porcentajes proporcionalmente a su valor excepto para las tecnologías que están bloqueadas. Fuente. ISSRC, 2008.

4. Ajustes generales: se accede a la base de factores de emisión para cada

tecnología. Este no se modifica para el proyecto. En la Tabla 14 se

manifiestan las expresiones presentes en la Figura 27.

51

Figura 27. Vista hoja Ajustes Generales.


Tabla 14. Detalle de los ítems de la hoja Ajustes Generales. VIÑETA DESCRIPCIÓN

Archivo permite al usuario guardar o crear un nuevo archivo de Ajustes Generales.

Ajustes Generales muestra la Base de Ajustes Generales analizada.

Agregar Tecnología el usuario puede seleccionar un grupo de tecnologías para mostrar en la lista. El usuario

puede limitar la selección especificando el tipo de combustible y el tipo de tecnología.

Botones de Cabecera

de Columna

etiquetan los contenidos de la columna. Cuando se presionan, la columna asociada se

ordena en orden descendente.

Entrada Ajustes muestran los valores de Ajuste General actual para cada tecnología.

Botón Borrar cuando se presiona borrara la tecnología asociada del archivo analizado. Fuente. ISSRC, 2008.

Las descargas y los demás ajustes que deben tenerse en cuenta para configurar las

hojas se mencionan en la Figura 28. Información adicional acerca del

funcionamiento y disposición del modelo, se debe consultar directamente en el

Manual.

52

Figura 28. Procedimiento para descargas y para cambiar plantilla.

Fuente. Adaptación del autor de ISSRC, 2008.

5.2.5.2 Emisiones del parque automotor

Con la información suministrada por la SDM, se analizan los periodos de demanda

de corriente vehicular para saber las horas de mayor tráfico.

Se define el aporte de contaminación vehicular de PM10 en el sentido N-S para un

día típico (26 de abril de 2013) y atípico (26 de abril de 2014), asumiendo dos (2)

escenarios:

• Con ciclobanda, para el cual la velocidad es el mayor valor de las velocidades

encontradas en la Avenida Batallón Caldas.

• Sin ciclobanda: se asumen como la mitad de la velocidad indicada con

anterioridad ya que “la eficiencia de las vías que permiten circulación en más de

un (1) carril representa casi el doble de las de un solo carril por sentido”.

(Naranjo, 2015). Esto debido a que la velocidad disminuye a medida que

aumenta la densidad ya que solo se cuenta con dos (2) carriles disponibles para

tránsito vehicular.

53

Esto con la finalidad de suponer la emisión antes de que se construyera el bicicarril

y después de su implementación.

Se establece la situación actual de descarga de PM10 en sentido N-S con bicicarril y

S-N para un día típico (22 de abril de 2014) y uno atípico (27 de abril de 2013). El

número de vehículos de esas fechas se toma como insumo para la estimación de la

emisión ya que para el año 2018 no se cuenta con el número real de vehículos que

transita por la Avenida Batallón Caldas. En este caso, la fecha que contiene la

información no es relevante debido a que solo sirve como referencia, lo que permite

tener un valor de emisiones real para el periodo del estudio es la velocidad reciente

registrada por el SIMUR-Gestión de Tráfico.

5.3 Fase III

5.3.1 Análisis de la información

Con la información y los datos obtenidos en las fases I y II, se establecen las horas y

días con mayor concentración de PM10, el cumplimiento normativo, el IBOCA y las

características meteorológicas de la zona de estudio. Asimismo, los niveles de

contaminación que se presentan a lo largo de cada día, con el fin de conocer su

variación con y sin bicicarril, la carga contaminante para la situación real (con

bicicarril), y las horas y los días donde se presentan mayor y menor emisión. De

igual modo, la correlación que existe entre: las mediciones de los dos (2) equipos,

los valores de calidad del aire y la meteorología, y la emisión del sentido N-S y la

concentración de la calidad del aire del equipo 537 (estación de tráfico) para PM10

con el propósito de saber si los picos de cada parámetro coinciden.

5.3.2 Evaluación de resultados

Finalmente, considerando todos los criterios del proyecto se da una apreciación en

cuanto a la concentración, la emisión, la percepción del deterioro de la calidad del

aire y la movilidad que se presenta al realizar una ciclobanda.

54

6. RESULTADOS

6.1 Fase I

6.1.1 Conceptualización

Los criterios básicos y las temáticas para interpretar las ideas que se presentan en

los siguientes capítulos, se discutieron previamente en el marco de referencia. En la

Figura 29 se mencionan los más relevantes.

Figura 29. Relación de conceptos.

Fuente. Autor.

6.1.2 Delimitación del área de trabajo

La ciclobanda escogida se ubica sobre la Carrera 50 en sentido Norte-Sur (Figura

30), en intersección con la Avenida Esperanza. Este bicicarril es uno de los más

largos en la capital del país ya que los que le siguen tienen 2.77 y 2.64 km

ubicándose en la localidad de Suba (IDU, 2015). Se encuentra conectado con vías

principales como la Calle 63 y la Calle 13, además de estar en una zona de gran

importancia debido a que allí se encuentra la Embajada de Estados Unidos de

América, la Fiscalía General de la Nación, la Gobernación de Cundinamarca, los

Tribunales de Cundinamarca y Bogotá, así como otras entidades, establecimientos

(hoteles, restaurantes) y zona residencial (conjuntos de apartamentos).

55

Figura 30. Avenida Batallón Caldas en Bogotá D.C.

Fuente. Autor.

El sector relacionado con la fuente de emisión predominante corresponde a la

Carrera 50 en el tramo comprendido aproximadamente entre Calle 24 y Calle 25,

donde se ubica la estación para tráfico 537. Mientras que el trayecto comprendido

aproximadamente entre Calle 22 y Calle 24 corresponde al área que no tiene

influencia directa con la fuente de emisión en la que se localiza la estación para

entorno de fondo 536. Esto se aprecia en la Figura 31.

Figura 31. Área abarcada por el monitoreo.


Los recorridos para tener en cuenta en la modelación de emisiones vehiculares

incluyen 1.2 m en sentido N-S y S-N sobre la Carrera 50, como se refleja en la

Figura 32.

56

Figura 32. Distancia de viaje sentido N-S y S-N.


6.1.3 Recopilación de información

A continuación, se muestran los documentos y las páginas (Figuras 33, 34, 35, 36,

37) utilizadas para obtener datos que se trabajan a lo largo del proyecto.

57

Consecut

ivo FLUJO HORA TOTAL EN MIXTOS AUTOS BUSES CAMIONES MOTOS

TOTAL

EQUIVALEN

1 1 6:00:00 174 127 4 4 39 165

2 1 6:15:00 204 154 4 4 42 193

3 1 6:30:00 177 131 5 6 35 174

4 1 6:45:00 275 211 4 9 52 268

5 1 7:00:00 269 218 3 9 39 266

6 1 7:15:00 362 275 13 4 69 346

7 1 7:30:00 266 217 2 3 44 251

8 1 7:45:00 243 185 4 3 52 227

9 1 8:00:00 191 150 3 3 35 181

10 1 8:15:00 111 96 1 2 12 109

11 1 8:30:00 253 214 4 9 25 257

12 1 8:45:00 295 259 3 10 24 302

13 1 9:00:00 382 315 8 16 43 393

14 1 9:15:00 341 282 5 11 43 341

15 1 9:30:00 348 278 4 15 51 349

16 1 9:45:00 288 230 3 5 50 274

17 1 10:00:00 265 201 5 9 50 259

18 1 10:15:00 289 228 2 9 50 280

19 1 10:30:00 206 160 1 10 36 205

20 1 10:45:00 250 196 3 17 33 261

21 1 11:00:00 311 227 2 14 69 301

22 1 11:15:00 255 203 2 9 41 250

23 1 11:30:00 300 238 6 17 38 312

24 1 11:45:00 222 174 2 12 33 225

25 1 12:00:00 335 276 2 15 42 339 Figura 33. Ejemplo de aforo vehicular de la Carrera 50 con Avenida Esperanza.

Fuente. Respuesta Rad. SDM-94124-18, Monitoreo al Tránsito y Transporte.

Figura 34. Ejemplo de visualización de la velocidad.

Fuente. Tomado de SIMUR-Gestión de Tráfico.

58

Figura 35. Ejemplo de datos estación de monitoreo.

Fuente. Tomado de RMCAB.

Figura 36. Documentos de descarga modelo IVE.

Fuente. Tomado de página ISSRC.

59

Figura 37. Ejemplo de visualización de Informes.

Fuente. Tomado de RMCAB.

6.2 Fase II

6.2.1 Medición de calidad del aire

Se decide medir el PM10 ya que es uno de los contaminantes criterio, es más

habitual su medición para los sistemas de vigilancia de calidad del aire y en materia

de salud pública sirve como indicador de la exposición. De acuerdo con la guía de la

OMS, “El PM10 representa la masa de las partículas que entran en el sistema

respiratorio, y además incluye tanto las partículas gruesas (de un tamaño

comprendido entre 2.5 y 10 µ) como las finas (de menos de 2.5 µ, PM2.5) que se

considera que contribuyen a los efectos en la salud observados en los entornos

urbanos.”

Cuando las mediciones fueron correctas, estables, de manera continua y para la zona

que se indica en el numeral 5.2, se empieza a contabilizar el tiempo iniciando el 14

de marzo y terminando el 14 de abril de 2018. Por semana, se realizó la verificación

del caudal, la verificación de fugas y la descarga de la información por minuto y por

hora del software Aeroqual Connect (Anexo 1). Para entender más acerca de los

equipos automáticos de muestreo, es necesario remitirse al Manual.

Se toman 32 días de muestreo (Figura 38) ya que una de las semanas tiene dos (2)

días festivos (Semana Santa) y el comportamiento vehicular de ésta es diferente al

resto de días. Todos los días festivos se encuentran diferenciados con el color rojo.

60

s d l m m j v s d l m m j v

1 2 1 2 3 4 5 6

3 4 5 6 7 8 9 7 8 9 10 11 12 13

10 11 12 13 14 15 16 14 15 16 17 18 19 20

17 18 19 20 21 22 23 21 22 23 24 25 26 27

24 25 26 27 28 29 30 28 29 30

31

marzo abril

Figura 38. Mes de marzo y abril del año 2018.

Fuente. Autor.

6.2.2 Medición de condiciones meteorológicas

Al igual que el material particulado, se mide por 32 días, los cuales se observan en

la Figura 38, las variables de velocidad del viento, dirección del viento, humedad

relativa y temperatura del sector de estudio.

6.2.3 Estructuración de la información del monitoreo

6.2.3.1 Material particulado

Los datos horarios de cada día para los dos (2) equipos se encuentran por encima

del 75%, esto quiere decir que los datos son válidos (Tabla 15 y 16), a excepción de

9 días (marcados con color morado) para el equipo 536 que no cumplen con dicha

condición (Tabla 15). Los datos inválidos se dejan para ser representados en las

gráficas con el fin de evaluar el cambio que se puede presentar a lo largo del

tiempo.

Tabla 15. Datos máximos (por minuto y hora) y datos válidos equipo 536.

TIEMPO 536 DÍA

MÁXIMO

POR

HORA

MÁXIMO

POR

MINUTO

DATOS

VÁLIDOS

(%)

14/03/2018 miércoles 51.53 89.90 83.3

15/03/2018 jueves 63.85 103.49 79.2

16/03/2018 viernes 34.68 59.20 100.0

17/03/2018 sábado 46.08 111.74 100.0

18/03/2018 domingo 50.85 71.87 83.3

19/03/2018 lunes 33.61 64.20 87.5

20/03/2018 martes 32.18 84.32 100.0

21/03/2018 miércoles 29.98 76.09 87.5

22/03/2018 jueves 47.66 61.85 79.2

23/03/2018 viernes 81.04 108.81 66.7

24/03/2018 sábado 31.15 98.57 100.0

25/03/2018 domingo 19.59 46.78 87.5

26/03/2018 lunes 31.77 22.40 100.0

27/03/2018 martes 48.99 99.82 91.7

28/03/2018 miércoles 43.03 130.48 87.5

29/03/2018 jueves 7.15 66.53 54.2

TIEMPO 536 DÍA

MÁXIMO

POR

HORA

MÁXIMO

POR

MINUTO

DATOS

VÁLIDOS

(%)

30/03/2018 viernes 16.34 30.65 66.7

31/03/2018 sábado 8.65 47.20 54.2

1/04/2018 domingo 5.57 62.45 29.2

2/04/2018 lunes 24.85 58.37 83.3

3/04/2018 martes 42.88 80.81 58.3

4/04/2018 miércoles 29.42 95.20 58.3

5/04/2018 jueves 62.83 126.67 83.3

6/04/2018 viernes 22.10 80.32 87.5

7/04/2018 sábado 37.75 86.03 100.0

8/04/2018 domingo 30.59 77.07 91.7

9/04/2018 lunes 22.99 63.74 33.3

10/04/2018 martes 25.81 74.74 66.7

11/04/2018 miércoles 36.10 80.15 100.0

12/04/2018 jueves 32.40 83.75 100.0

13/04/2018 viernes 64.42 88.36 95.8

14/04/2018 sábado 27.88 59.04 83.3 Fuente. Autor, con base en Statgraphics Centurion XVII.

61

Tabla 16. Datos máximos (por minuto y hora) y datos válidos equipo 537.

TIEMPO 537 DÍA

MÁXIMO

POR

HORA

MÁXIMO

POR

MINUTO

DATOS

VÁLIDOS

(%)

14/03/2018 miércoles 68.73 104.94 100.0

15/03/2018 jueves 69.21 111.79 100.0

16/03/2018 viernes 40.42 99.60 100.0

17/03/2018 sábado 44.66 124.75 100.0

18/03/2018 domingo 44.72 72.06 100.0

19/03/2018 lunes 32.38 76.10 100.0

20/03/2018 martes 51.29 118.32 100.0

21/03/2018 miércoles 40.72 102.45 100.0

22/03/2018 jueves 51.44 95.27 100.0

23/03/2018 viernes 76.11 127.85 100.0

24/03/2018 sábado 40.59 127.22 100.0

25/03/2018 domingo 22.98 90.02 100.0

26/03/2018 lunes 44.89 62.29 100.0

27/03/2018 martes 64.62 130.53 100.0

28/03/2018 miércoles 47.33 133.29 100.0

29/03/2018 jueves 11.41 105.57 100.0

TIEMPO 537 DÍA

MÁXIMO

POR

HORA

MÁXIMO

POR

MINUTO

DATOS

VÁLIDOS

(%)

30/03/2018 viernes 16.24 91.30 100.0

31/03/2018 sábado 37.80 66.82 91.7

1/04/2018 domingo 12.84 105.27 100.0

2/04/2018 lunes 27.71 104.60 100.0

3/04/2018 martes 54.96 108.89 100.0

4/04/2018 miércoles 39.04 110.83 100.0

5/04/2018 jueves 88.41 163.09 100.0

6/04/2018 viernes 39.68 93.34 100.0

7/04/2018 sábado 54.39 98.35 100.0

8/04/2018 domingo 39.50 94.00 100.0

9/04/2018 lunes 57.30 105.85 100.0

10/04/2018 martes 50.69 105.20 100.0

11/04/2018 miércoles 65.16 117.72 100.0

12/04/2018 jueves 47.17 101.21 100.0

13/04/2018 viernes 67.36 113.94 100.0

14/04/2018 sábado 32.90 105.92 100.0 Fuente. Autor, con base en Statgraphics Centurion XVII.

Los valores de material particulado por hora en condiciones estándar están entre 0 y

89 µg/m3 (Figura 39), siendo el jueves 5 de abril el día con mayor concentración

con 88.41 µg/m3 del equipo 537 (Tabla 16). Para el equipo 536 (Tabla 15), el valor

más alto es de 81.04 µg/m3 del día 23 de marzo (datos inválidos) y le sigue el 13 de

abril con 64.42 µg/m3.

Figura 39. Comportamiento horario de PM10.

Fuente. Autor, utilizando Openair.

62

Por otra parte, el material particulado por minuto en condiciones estándar se

encuentra entre 0 y 164 µg/m3 (Figura 40), con la mayor concentración de 163.09

µg/m3 para el jueves 5 de abril del equipo 536 (Tabla 15), y de 130.48 µg/m3 el

miércoles 28 de marzo con el equipo 537 (Tabla 16).

Figura 40. Comportamiento por minuto de PM10.


Resaltando que la norma establece 100 µg/m3 (color rojo) como nivel permisible

con tiempo de exposición 24 horas (Tabla 17), lo mencionado anteriormente indica

que en el punto 536 expresa 5 días y el punto 537 relaciona 21 días, en los cuales

los niveles de concentración sobrepasan la norma.

En el mes de medición se encuentra la Semana Santa, en la cual gran parte de los

ciudadanos se desplazan fuera de la ciudad aprovechando que el jueves 29 de marzo

63

y el viernes 30 de marzo son festivos, motivo por el cual el comportamiento del

material particulado es diferente. Esto es evidente ya que los días evaluados por

hora, con valores menores a 17 µg/m3 son los mencionados anteriormente, además

del 1 de abril. El resto de los días las concentraciones por hora son superiores a 19

µg/m3 (Tabla 15 y 16).

Tabla 17. Normatividad de calidad del aire en Colombia vrs Recomendaciones de la

Organización Mundial de la Salud para el contaminante PM10.

Res. 610 de

2010

Res. 2254 de

2017 (a partir

de 2018)

Res. 2254 de

2017 (a partir

de 2030)

OMS Objetivo

Intermedio - 2

OMS Objetivo

Intermedio - 3

Valor Guía

OMS

50 50 30 50 30 20

100 100 75 100 75 50

Valores anuales – Exposición prolongada

Valores diarios – Exposición de corta duración – 24 horas

Fuente. Adaptado de IDEAM, 2018.

La mayor dispersión de datos para el equipo 536 es del día 23 de marzo (datos

válidos 67%) y el que le sigue es 5 de abril con una desviación de la media de 18.34

µg/m3 y para el equipo 537 es el día 15 de marzo con 21.29 µg/m3. Los datos más

próximos a la media son los del día 29 de marzo, es decir, la desviación estándar es

la más baja con 4.20 µg/m3 y 2.96 µg/m3 para el equipo 536 y el equipo 537,

respectivamente. Asimismo, el promedio más alto para el equipo 536 es de 29.51

µg/m3 y el más bajo es 9.38 µg/m3, para el equipo 537 el más alto es 34.19 µg/m3 y

el más bajo es 3.57 µg/m3 (Tablas 18 y 19).

Tabla 18. Resumen análisis estadístico datos del equipo 536.

TIEMPO 536 DÍA PROMEDIODESVIACIÓN

ESTÁNDAR

COEFICIENTE

DE

VARIACIÓN

14/03/2018 miércoles 22.38 15.02 67.12%

15/03/2018 jueves 29.51 16.22 54.97%

16/03/2018 viernes 15.44 7.72 50.00%

17/03/2018 sábado 19.74 11.02 55.84%

18/03/2018 domingo 20.79 12.47 59.96%

19/03/2018 lunes 15.90 8.73 54.95%

20/03/2018 martes 19.89 7.72 38.80%

21/03/2018 miércoles 16.42 6.65 40.47%

22/03/2018 jueves 22.88 12.18 53.23%

23/03/2018 viernes 39.12 20.51 52.43%

24/03/2018 sábado 17.93 6.45 35.99%

25/03/2018 domingo 9.38 4.20 44.73%

26/03/2018 lunes 18.41 6.91 37.54%

27/03/2018 martes 20.58 10.70 51.98%

28/03/2018 miércoles 20.74 11.50 55.44%

29/03/2018 jueves 4.43 1.92 43.27%


ESTÁNDAR

COEFICIENTE

DE

VARIACIÓN

30/03/2018 viernes 9.28 3.62 38.96%

31/03/2018 sábado 5.62 2.02 35.92%

1/04/2018 domingo 3.18 1.39 43.68%

2/04/2018 lunes 14.19 6.63 46.71%

3/04/2018 martes 20.27 12.92 63.73%

4/04/2018 miércoles 20.84 7.58 36.35%

5/04/2018 jueves 22.57 18.34 81.27%

6/04/2018 viernes 9.66 5.91 61.20%

7/04/2018 sábado 17.19 9.24 53.77%

8/04/2018 domingo 15.46 6.73 43.54%

9/04/2018 lunes 13.13 5.24 39.89%

10/04/2018 martes 15.92 6.51 40.88%

11/04/2018 miércoles 21.37 9.52 44.55%

12/04/2018 jueves 16.76 7.17 42.81%

13/04/2018 viernes 26.75 14.87 55.59%

14/04/2018 sábado 12.50 7.99 63.90% Fuente. Autor, con base en Statgraphics Centurion XVII.

64

Tabla 19. Resumen análisis estadístico datos del equipo 537.


ESTÁNDAR

COEFICIENTE

DE

VARIACIÓN

14/03/2018 miércoles 20.58 19.13 92.98%

15/03/2018 jueves 20.45 21.29 104.13%

16/03/2018 viernes 21.02 11.36 54.03%

17/03/2018 sábado 21.36 10.58 49.52%

18/03/2018 domingo 15.78 14.64 92.76%

19/03/2018 lunes 15.60 10.63 68.17%

20/03/2018 martes 29.29 12.66 43.23%

21/03/2018 miércoles 20.68 10.14 49.05%

22/03/2018 jueves 21.78 15.91 73.04%

23/03/2018 viernes 40.87 20.79 50.88%

24/03/2018 sábado 24.07 11.18 46.44%

25/03/2018 domingo 12.05 5.09 42.24%

26/03/2018 lunes 25.17 9.98 39.65%

27/03/2018 martes 33.12 14.43 43.56%

28/03/2018 miércoles 24.97 14.44 57.83%

29/03/2018 jueves 3.57 2.96 82.93%


ESTÁNDAR

COEFICIENTE

DE

VARIACIÓN

30/03/2018 viernes 9.28 4.74 51.06%

31/03/2018 sábado 10.11 7.72 76.37%

1/04/2018 domingo 7.50 3.99 53.27%

2/04/2018 lunes 9.52 9.12 95.82%

3/04/2018 martes 19.42 18.36 94.55%

4/04/2018 miércoles 16.86 11.05 65.52%

5/04/2018 jueves 30.12 20.82 69.13%

6/04/2018 viernes 18.31 10.50 57.35%

7/04/2018 sábado 19.80 12.39 62.61%

8/04/2018 domingo 16.44 8.14 49.53%

9/04/2018 lunes 26.42 11.30 42.78%

10/04/2018 martes 23.03 10.52 45.68%

11/04/2018 miércoles 25.17 20.06 79.72%

12/04/2018 jueves 23.41 11.97 51.13%

13/04/2018 viernes 34.19 18.60 54.39%

14/04/2018 sábado 16.91 9.88 58.44% Fuente. Autor, con base en Statgraphics Centurion XVII.

Para notar las diferencias entre los datos por minuto y por hora, se toma como

ejemplo el comportamiento del material particulado por hora y por minuto del lunes

26 de marzo de 2018 que a través de la Figura 41 demuestra que el promedio es una

medida estadística que resume los datos de forma homogénea, dejando a un lado

algunos picos altos.

Figura 41. Concentraciones (µg/m3) del lunes 26 de marzo por hora y por minuto.


Por otra parte, al analizar los datos por semana, las horas con concentraciones más

altas se distribuyen así:

65

• En la semana 1, se muestra a las 6 para el equipo 536, y en algunos casos a las

19 y 20 horas. En el equipo 537, de 6 a 8 y 19 horas.

• En la semana 2, a las 7 y 18 horas en el equipo 536. Para el equipo 537, a las 7,

8, 13, 16 horas.

• En la semana 3, las horas corresponden a 8 y algunas veces 12, 17 y 19 para el

equipo 536. 9, 13 y 19 son las horas del equipo 537.

• En la semana 4, en el equipo 536 están las horas 8 y 18. Del equipo 537 se tiene

a las 8 y 12 horas.

Como un todo, las horas que tiene concentración alta son aproximadamente de 6 a 8

de la mañana. En la semana, martes y viernes son los días que tienen mayor

concentración para el equipo 537. Asimismo, se observa que las concentraciones del

equipo 537 en su mayoría están por encima de las del equipo 536.

Todo lo anterior se puede detallar en la Figura 42.

Figura 42. Evolución del material particulado durante el monitoreo.


6.2.3.2 Cálculos

Los valores de material particulado media móvil a condiciones de referencia

efectuados con la ecuación 1 están en un rango entre 2 y 43 µg/m3, lo que quiere

decir que se encuentran por debajo del límite máximo permisible establecido por la

norma, al igual que también se encuentra cumpliendo con las guías de la OMS

(Figura 43).

66

Figura 43. Comparación PM10 con norma colombiana y guía OMS.

Fuente. Autor.

Calculando el IBOCA utilizando la ecuación 3, se obtiene que el estado de la

calidad del aire es Favorable, ya que los valores para material particulado menor a

10 micras para 24 horas son menores a 54 µg/m3 y se encuentra en el rango de 0-10

lo cual indica que el riesgo para la salud es bajo, como se muestra en la Tabla 20.

Tabla 20. Descripción del IBOCA. RANGOS DE

CONCENTRACIÓN

RANGOS

NUMÉRICOSCOLOR

ESTADO

DE

CALIDAD

DEL AIRE

ESTADO DE

ACTUACIÓN Y

RESPUESTA

PM10, 24h (µg/m3)

0 0

10 54

10.1 55

20 154

20.1 155

30 254

30.1 255

40 354

40.1 355

60 424

60 425

100 604

Alerta Roja

Emergencia

Rojo

Morado Peligrosa

Muy Mala

ATRIBUTOS IBOCA

Naranja

Regular Alerta Amarilla

Mala Alerta Naranja

Amarillo

Moderada PrevenciónVerde

Favorable PrevenciónAzul claro

Fuente. Resolución 2410 de 2015.

6.2.3.3 Características meteorológicas

Todos los datos meteorológicos tienen validez ya que se encuentran por encima del

75% puesto que no faltan datos y no tiene negativos.

67

La velocidad del viento se encuentra, de acuerdo a la Tabla 21 para las horas

nocturnas entre 0.58 y 1.02 m/s, para las diurnas entre 0.98 y 2.24 m/s y en general

0.86 y 1.51 m/s, la desviación está de 0.24 a 0.91 m/s el valor mínimo es 0.35 m/s y

el máximo 3.74 m/s. Estos datos se presentan los días miércoles 14 de marzo y 11

de abril.

Tabla 21. Resumen estadístico velocidad del viento.

TIEMPO DÍA

HORAS

NOCTURNAS

(18-6)

HORAS

DIURNAS

(7-17)

PROMEDIODESVIACIÓN

ESTÁNDARMÍNIMO MÁXIMO

14/03/2018 miércoles 0.90 2.24 1.51 0.91 0.35 3.15

15/03/2018 jueves 0.74 1.72 1.19 0.73 0.45 3.20

16/03/2018 viernes 0.75 1.91 1.28 0.74 0.39 3.05

17/03/2018 sábado 0.80 2.03 1.36 0.89 0.44 3.54

18/03/2018 domingo 0.87 1.79 1.29 0.82 0.62 3.74

19/03/2018 lunes 1.02 1.74 1.35 0.60 0.56 3.17

20/03/2018 martes 1.02 1.81 1.38 0.58 0.52 2.72

21/03/2018 miércoles 0.89 1.75 1.28 0.59 0.46 2.51

22/03/2018 jueves 0.98 1.82 1.37 0.50 0.72 2.35

23/03/2018 viernes 0.92 1.47 1.17 0.48 0.41 2.66

24/03/2018 sábado 0.64 1.17 0.89 0.43 0.47 2.12

25/03/2018 domingo 0.95 1.76 1.32 0.77 0.45 3.28

26/03/2018 lunes 1.00 1.35 1.16 0.46 0.49 2.23

27/03/2018 martes 0.83 1.54 1.15 0.62 0.53 3.29

28/03/2018 miércoles 0.85 1.26 1.04 0.40 0.51 2.60

29/03/2018 jueves 0.91 1.30 1.09 0.37 0.53 1.96

TIEMPO DÍA

HORAS

NOCTURNAS

(18-6)

HORAS

DIURNAS

(7-17)

PROMEDIODESVIACIÓN


30/03/2018 viernes 0.69 1.30 0.97 0.45 0.47 1.89

31/03/2018 sábado 0.81 1.36 1.07 0.50 0.39 2.66

1/04/2018 domingo 0.78 1.39 1.06 0.55 0.42 2.78

2/04/2018 lunes 0.81 1.21 0.99 0.38 0.40 2.02

3/04/2018 martes 0.89 1.29 1.08 0.45 0.47 2.21

4/04/2018 miércoles 0.67 1.15 0.89 0.42 0.48 2.05

5/04/2018 jueves 0.73 1.19 0.94 0.38 0.42 1.83

6/04/2018 viernes 0.79 1.20 0.98 0.38 0.45 2.09

7/04/2018 sábado 0.59 1.22 0.88 0.62 0.36 2.98

8/04/2018 domingo 0.58 1.53 1.02 0.71 0.41 3.51

9/04/2018 lunes 0.79 1.51 1.12 0.68 0.55 3.72

10/04/2018 martes 0.82 1.38 1.08 0.53 0.51 2.66

11/04/2018 miércoles 0.76 0.98 0.86 0.24 0.53 1.47

12/04/2018 jueves 0.76 1.09 0.91 0.36 0.43 1.97

13/04/2018 viernes 0.70 1.39 1.02 0.59 0.38 2.55

14/04/2018 sábado 0.73 1.11 0.91 0.40 0.37 1.89 Fuente. Autor, con base en Statgraphics Centurion XVII.

La dirección del viento está en promedio entre 116.2 y 300.9 °, la desviación entre

85.68 y 151.4 °, el valor mínimo es 0.1 ° y el máximo es 359.8 °, como se observa

en la Tabla 22.

68

Tabla 22. Resumen estadístico dirección del viento.

TIEMPO DÍA PROMEDIODESVIACIÓN


14/03/2018 miércoles 300.90 99.26 11.70 357.90

15/03/2018 jueves 205.10 127.83 3.50 357.90

16/03/2018 viernes 259.68 92.84 39.80 358.40

17/03/2018 sábado 116.20 103.33 4.80 353.20

18/03/2018 domingo 194.85 88.12 5.00 348.80

19/03/2018 lunes 175.82 114.18 7.50 356.60

20/03/2018 martes 208.40 143.88 1.10 351.30

21/03/2018 miércoles 262.84 108.76 4.00 350.40

22/03/2018 jueves 179.42 85.68 4.90 343.20

23/03/2018 viernes 188.33 127.39 8.60 359.80

24/03/2018 sábado 185.39 122.10 2.70 357.90

25/03/2018 domingo 163.57 117.32 0.20 354.70

26/03/2018 lunes 200.47 107.77 11.20 354.00

27/03/2018 martes 187.92 90.15 7.10 353.20

28/03/2018 miércoles 169.40 112.23 1.40 356.10

29/03/2018 jueves 232.59 90.87 9.80 354.80



30/03/2018 viernes 191.22 115.89 7.90 350.00

31/03/2018 sábado 207.07 111.06 17.20 358.90

1/04/2018 domingo 190.26 90.24 6.70 349.70

2/04/2018 lunes 136.41 137.57 1.40 358.00

3/04/2018 martes 186.57 138.32 3.80 357.90

4/04/2018 miércoles 179.77 88.56 1.00 355.30

5/04/2018 jueves 155.65 135.68 0.10 354.60

6/04/2018 viernes 242.11 142.33 2.20 359.70

7/04/2018 sábado 132.27 119.51 1.10 355.80

8/04/2018 domingo 196.66 117.91 0.80 359.20

9/04/2018 lunes 198.06 120.16 4.10 357.90

10/04/2018 martes 184.31 104.55 1.10 350.10

11/04/2018 miércoles 153.09 115.47 0.60 356.90

12/04/2018 jueves 170.82 151.40 4.20 357.50

13/04/2018 viernes 180.25 127.21 7.30 357.60

14/04/2018 sábado 198.81 104.77 10.30 358.20 Fuente. Autor, con base en Statgraphics Centurion XVII.

La Tabla 23 muestra que la temperatura está entre 12.81 y 16.65 °C, la desviación

de 0.85 a 4.69 °C, el dato mínimo es 9.1 °C y el máximo de 24 °C.

Tabla 23. Resumen estadístico temperatura.



14/03/2018 miércoles 16.31 4.69 10.30 23.70

15/03/2018 jueves 15.00 3.37 10.10 22.70

16/03/2018 viernes 16.65 3.37 12.70 22.60

17/03/2018 sábado 15.45 4.33 9.10 24.00

18/03/2018 domingo 15.51 3.14 12.40 23.10

19/03/2018 lunes 15.66 2.40 12.70 20.40

20/03/2018 martes 15.66 2.11 13.30 20.90

21/03/2018 miércoles 16.38 3.06 12.80 21.80

22/03/2018 jueves 16.59 3.41 12.40 23.40

23/03/2018 viernes 15.42 2.37 12.20 20.40

24/03/2018 sábado 14.35 2.03 11.80 17.30

25/03/2018 domingo 16.26 3.01 12.30 21.40

26/03/2018 lunes 16.21 2.29 13.70 20.80

27/03/2018 martes 15.36 2.39 12.90 20.60

28/03/2018 miércoles 14.91 1.70 13.10 19.00

29/03/2018 jueves 15.41 2.04 12.90 19.10



30/03/2018 viernes 15.29 2.46 12.10 20.60

31/03/2018 sábado 14.20 2.45 12.00 19.70

1/04/2018 domingo 14.52 2.83 11.40 20.60

2/04/2018 lunes 14.31 1.47 12.60 16.70

3/04/2018 martes 14.28 2.25 11.90 19.10

4/04/2018 miércoles 13.75 2.08 11.40 18.40

5/04/2018 jueves 14.35 2.38 11.80 20.20

6/04/2018 viernes 12.81 0.85 11.60 14.80

7/04/2018 sábado 13.85 2.11 11.70 19.40

8/04/2018 domingo 14.68 2.86 11.60 21.40

9/04/2018 lunes 15.44 2.91 12.30 21.10

10/04/2018 martes 13.67 1.04 12.50 16.10

11/04/2018 miércoles 13.93 1.32 12.30 16.70

12/04/2018 jueves 13.95 1.35 12.50 17.30

13/04/2018 viernes 14.10 2.31 11.50 19.10


La Tabla 24 establece que la humedad relativa está entre 55.49 y 85.41%, la

desviación de 3.81 a 18.71%, el dato mínimo es 26.7 % y el máximo de 93.6 °C.

69

Tabla 24. Resumen estadístico humedad relativa.



14/03/2018 miércoles 55.49 18.71 27.90 83.50

15/03/2018 jueves 67.11 11.49 34.20 84.10

16/03/2018 viernes 63.26 13.53 41.40 80.90

17/03/2018 sábado 62.55 16.52 26.70 80.70

18/03/2018 domingo 71.58 14.39 38.10 85.30

19/03/2018 lunes 71.85 11.08 50.40 84.80

20/03/2018 martes 69.69 9.22 45.80 81.80

21/03/2018 miércoles 62.76 12.54 43.00 77.40

22/03/2018 jueves 63.97 15.29 33.30 79.30

23/03/2018 viernes 73.65 10.95 50.40 92.00

24/03/2018 sábado 79.44 10.18 63.40 91.80

25/03/2018 domingo 69.64 11.91 47.60 88.50

26/03/2018 lunes 68.02 11.12 47.30 82.00

27/03/2018 martes 76.79 11.95 49.40 90.00

28/03/2018 miércoles 79.50 9.34 58.00 90.10

29/03/2018 jueves 71.34 11.60 53.40 87.20



30/03/2018 viernes 74.09 11.12 49.80 84.80

31/03/2018 sábado 83.83 10.52 57.40 92.30

1/04/2018 domingo 79.81 14.18 51.00 93.60

2/04/2018 lunes 83.35 6.05 70.00 90.80

3/04/2018 martes 83.86 10.31 58.60 93.40

4/04/2018 miércoles 83.61 10.29 57.40 92.40

5/04/2018 jueves 78.93 11.85 49.60 92.70

6/04/2018 viernes 84.62 3.81 76.30 91.20

7/04/2018 sábado 80.24 10.09 53.80 90.40

8/04/2018 domingo 77.57 12.47 45.70 88.70

9/04/2018 lunes 76.27 15.42 48.20 89.40

10/04/2018 martes 84.92 5.60 72.00 91.70

11/04/2018 miércoles 85.41 5.70 72.80 92.10

12/04/2018 jueves 83.58 6.63 66.10 90.70

13/04/2018 viernes 82.56 10.81 54.50 93.60


La orientación y el movimiento de los vientos por semana es: en la semana 1 el 17%

de los vientos vienen del Noreste-Norte (Anexo 2); en la semana 2 el 12% de los

vientos vienen del Sur-Suroeste (Anexo 3); en la semana 3 el 11% de los vientos

vienen del Norte (Anexo 4) y en la semana 4 el 10% de los vientos vienen del Norte

(Anexo 5).

En cuanto a la dirección del viento para todos los días, predominan los que se

dirigen desde el Norte luego le siguen del Suroeste (Figura 44). La velocidad del

viento se encuentra entre 0.50 y 2.10 m/s con un 89.3% seguido de 2.10 a 3.6 m/s

con 7.5% y con calmas de 2.6%, como se muestra en la Figura 45.

70

Figura 44. Rosa de vientos y lugar de ubicación de la estación meteorológica.

Fuente. Autor, utilizando WRPLOT View.

Figura 45. Distribución de frecuencia de vientos.


71

Para la estabilidad atmosférica, se hace uso de la Tabla 25, donde se especifican las

condiciones convectivas (horas diurnas) y estables (horas nocturnas).

Tabla 25. Clases de estabilidad definidas por Pasquill (1961).

Insolación y cobertura de nubes <2 2--3 3--5 5--6 >6

Fuerte insolación diurna (*) A A-B B C C

Moderada insolación diurna A-B B B-C C-D D

Leve insolación diurna (#) B C C D D

Día o noche nublada D D D D D

Noche y cobertura de nubes ≥ 0.5 F E D D D

Noche y cobertura de nubes < 0.5 F F E D D

(*) Corresponde a ángulos de elevación solar de 60° o más

(#) Corresponde a elevaciones solares de 15 a 35°

A: Condiciones muy inestables B: Condiciones moderadamente inestables

C: Condiciones ligeramente inestables D: Condiciones neutras

E: Condiciones ligeramente estables F: Condiciones moderadamente estables

Velocidad superficial del viento (m/s)

Fuente. Jorquera, 2015.

De acuerdo con la Tabla 25, para el sector de estudio (ciclobanda Carrera 50) en la

mañana con velocidad del viento menor a 3 m/s, insolación moderada a fuerte,

cielos despejados, la atmósfera es muy inestable (Clase A). En las horas de la

noche, la velocidad del viento es menor a 2 m/s, los vientos muy débiles y la

atmósfera muy estable (Clase F).

La velocidad del viento se encuentra entre 0.35 y 3.74 m/s, con promedio de 1.11

m/s, tal como se observa en la Figura 46.

Figura 46. Comportamiento horario velocidad del viento.


La temperatura se encuentra entre 9 y 24 °C, con un promedio de 15 °C. La

humedad relativa está entre 26.7 y 93.6%, teniendo como promedio 75%. Estos

parámetros tienen un comportamiento inversamente proporcional ya que cuando la

72

temperatura aumenta, la humedad relativa disminuye y viceversa. Esto se observa

claramente en la Figura 47.

Figura 47.Comportamiento horario de temperatura y humedad relativa.


6.2.4 Establecimiento de datos para fuentes móviles

6.2.4.1 Características de la vía

La Carrera 50 o Avenida Batallón Caldas del Distrito Capital está conformada por

dos (2) calzadas, una en sentido Norte-Sur y la otra en sentido Sur-Norte. Cada

calzada tiene tres (3) carriles, pero en el sentido N-S se encuentra el bicicarril,

reduciéndose a dos (2) carriles para el tránsito vehicular. Esta avenida tiene un perfil

tipo V3 con los componentes que muestra la Figura 48. Además, esta tiene

influencia sobre otras vías complementarias y principales, como se muestra en la

Tabla 26.

Figura 48. Perfil vial Avenida Batallón Caldas.

Fuente. Plano Sistema vial y perfiles viales del Plan Parcial de Renovación Urbana "Ciudad CAN".

73

Tabla 26. Malla vial que rodea al bicicarril.

NOMBRE TIPO SUBSISTEMA

Avenida de Las Américas V-0 Malla arterial principal

Avenida Jorge Eliecer Gaitán o Calle 26 V-0 Malla arterial principal

Avenida José Celestino Mutis o Calle 63 V-2 Malla arterial principal

Avenida Centenario o Calle 13 V-1 Malla arterial principal

Avenida Esperanza o Calle 24 V-3 Malla arterial complementaria

Avenida Batallón Caldas o Carrera 50 V-3 Malla arterial complementaria Fuente. Art. 166, Decreto 190 del 2004, POT Bogotá D.C.

Esta vía se encuentra dentro de la Zona 2 establecida en el Decreto Distrital 690 de

2013, donde se menciona que “se restringe la circulación de vehículos de transporte

de carga con capacidad superior a siete (7) toneladas, de lunes a viernes entre las

6:30 y las 8:30 horas y entre las 17:00 y las 19:30 horas.”

6.2.4.2 Aspectos del bicicarril

De acuerdo con el Documento Técnico elaborado por la Dirección Técnica de

Proyectos del IDU, la ciclobanda cuenta con los elementos de segregación y

parámetros de diseño que refleja la Figura 49.

Figura 49. Especificaciones de diseño para bicicarriles sobre calzada existente.

Fuente. IDU-Grupo sistema red de ciclorrutas.

Para abril de 2013 no se contaba con el bicicarril mientras que para ese mismo mes

pero del año 2014 ya se encontraba la infraestructura en funcionamiento, tal como

se muestra en la Figura 50.

74

Figura 50. Acceso norte Avenida Batallón Caldas año 2013 y año 2014.


6.2.4.3 Métodos de estimación de emisiones vehiculares

Cada uno de estos modelos tiene aplicaciones diferentes de acuerdo con el alcance

geográfico, el tipo de análisis a realizar, los contaminantes a evaluar y demás

requerimientos de información (Tabla 27). Como uno de los objetivos de este

trabajo está vinculado a la estimación de la emisión de fuentes móviles sin entrar a

puntualizar en su obtención y con el fin de facilitar la generación de los datos, para

este caso se utiliza el modelo IVE teniendo como referencia el proyecto de Giraldo

(2005) en el cual se estimaron los factores de emisión, se documentaron los patrones

de conducción y finalmente se determinaron las emisiones totales para cada

contaminante criterio junto con los aportes de cada categoría vehicular al inventario

total de emisiones. Además, IVE es un programa fácil de usar y de libre acceso, se

adapta a cualquier país, se puede modificar, no requiere tantos insumos, entre otras

virtudes.

Tabla 27. Diferencias entre modelos para estimación de emisiones en fuentes

móviles.

Fuente. INE-SEMARNAT, 2009.

75

6.2.4.4 Modelo IVE

Con la información suministrada por la SDM, se obtiene el número de vehículos

que sirve de base para el cálculo, además de datos adicionales como el total de

vehículos que se movilizan por la intersección, el acceso más transitado y la hora de

máxima demanda para los 4 días de aforo, así como los puntos exactos de conteo

(tanto vehicular como peatonal), tal como se observa en la Tabla 28 y la Figura 51.

Tabla 28. Resumen de aforo vehicular de la intersección de la Avenida Batallón

Caldas con Calle 24. viernes sábado martes sábado

26/04/2013 26/04/2014 22/04/2014 27/04/2013

Volumen

total de la

intersección

83.788

vehículos

mixtos

78.105

vehículos

mixtos

81.409

vehículos

mixtos

85.151

vehículos

mixtos

Livianos 68,15% 82,1% 73.40% 82,3%

Buses 12,25% 3,3% 4.80% 3,9%

Camiones 4,69% 2,6% 3.60% 3,4%

Motocicletas 14,63% 12% 18.20% 10,4%

Acceso más

transitado

sur con 39.23%

del volumen

total de la

intersección

sur con un total

de 26.626

vehículos

sur con 37.2%

del volumen

total de la

intersección

sur con 39.1%

del volumen

total de la

intersección

Hora de

máxima

demanda

7:00-8:00 con

un volumen de

6.596 vehículos

mixtos

12:15-13:15

horas con un

total de 7.068

vehículos

07:45-08:45 con

un volumen de

6.874 vehículos

10:30-11:30

horas con un

volumen de

7.483 vehículos Fuente. Autor con base en Respuesta Rad. SDM-94124-18, Monitoreo al Tránsito y Transporte.

Figura 51. Esquema de la intersección de la Carrera 50 con Calle 24.


76

El parque automotor, organizado por categorías en sentido N-S y S-N, en las horas

establecidas para el proyecto para un día se muestran en el Anexo 6.

Por lo tanto, las plantillas ajustadas, para un total de 32, quedaron organizadas como

se observa en la Tabla 29.

Tabla 29. Plantillas del proyecto. 26/04/2013

27/04/2013

22/04/2014

26/04/2014

26/04/2013

27/04/2013

22/04/2014

26/04/2014

26/04/2013

27/04/2013

22/04/2014

26/04/2014

26/04/2013

27/04/2013

22/04/2014

26/04/2014

2w

Arterial

Bogota

Bus

Bogota

DTruck

Bogota

PC

Arterial

Bogota

(Auto

Fleet

Bogota

2005)

(Trucks

Fleet

Bogota)

(Bus

Fleet

Bogotá)

(Moto

Fleet

Bogota)

2 plantillas

para cada

fecha, una

para

sentido

norte-sur y

otra para

sur-norte

Fuente. Autor.

La humedad y la temperatura para el 26 y 27 de abril de 2013 y el 22 y 26 de abril

de 2014 se presenta en la Tabla 30, mostrando que la temperatura en general se

encuentra entre 10 y 25°C, la humedad en general entre 34 y 87% y que, para cada

día, el valor más alto de temperatura se relaciona con el valor más bajo de humedad

y viceversa.

Tabla 30. Datos de temperatura y humedad relativa de 6 a 18 horas.

TIEMPO T (C°) HR (%) T (C°) HR (%) T (C°) HR (%) T (C°) HR (%)

6:00 11.1 85 13.2 77 13.5 73 10.4 87

7:00 16.4 63 15.5 66 15.5 65 13.9 76

8:00 18.5 53 16.8 60 17.6 59 19.1 51

9:00 18.8 52 18.6 53 18.2 55 20.8 43

10:00 21.3 44 21.1 47 20.1 47 21.8 40

11:00 23.8 35 20 50 18.3 55 23 38

12:00 24.9 34 20.9 49 18.9 64 22.4 42

13:00 22.7 44 18.9 54 16.5 72 21.6 50

14:00 19.5 60 18.5 55 13.3 85 21 51

15:00 18.6 63 18.4 55 13.2 84 20.7 50

16:00 15.3 79 17.5 59 13.2 85 20.3 47

17:00 14.7 81 15.5 66 13.3 86 16.8 52

18:00 14.5 83 14.8 67 13.6 85 15.1 68

Prom. 15 69 15.3 67 14.3 75 15 66

martes

22/04/2014

viernes

26/04/2013

sábado

26/04/2014

sábado

27/04/2013

Fuente. RMCAB, Estación Centro de Alto Rendimiento.

77

Las velocidades promedio establecidas en el proyecto se registran en la Tabla 31,

siendo 47 km/h la velocidad más alta y 12 km/h la más baja registradas en el

escenario del presente.

Tabla 31. Velocidad para día típico y atípico en la Avenida Batallón Caldas.

DÍA TÍPICO N-S S-NN-S sin

ciclobanda

N-S con

ciclobandaDÍA ATÍPICO N-S S-N

N-S sin

ciclobanda

N-S con

ciclobanda

6:00 33 33 33 16.5 6:00 47 38 47 23.5

7:00 26 21 26 13 7:00 37 38 38 19

8:00 22 19 22 11 8:00 36 28 36 18

9:00 12 16 16 8 9:00 31 25 31 15.5

10:00 21 17 21 10.5 10:00 34 31 34 17

11:00 19 18 19 9.5 11:00 24 33 33 16.5

12:00 14 24 24 12 12:00 35 23 35 17.5

13:00 20 22 22 11 13:00 24 32 32 16

14:00 17 26 26 13 14:00 36 41 41 20.5

15:00 20 36 36 18 15:00 32 38 38 19

16:00 21 31 31 15.5 16:00 38 31 38 19

17:00 16 16 16 8 17:00 29 33 33 16.5

18:00 17 18 18 9 18:00 34 40 40 20

Escenario actual Escenario simulado Escenario actual Escenario simulado

VELOCIDAD (km/h) VELOCIDAD (km/h)

Fuente. Autor con base en SIMUR-Gestión de Tráfico.

De acuerdo con las Figuras 52 y 53, la velocidad es mayor a 40 Km/h en la

madrugada (0:00 a 5:00). Luego, la tendencia entre semana es casi constante hasta

las 16:00 donde empieza nuevamente a disminuir y a las 18:00 vuelve a aumentar.

Sin embargo, el fin de semana el comportamiento varía notablemente debido a que

la velocidad disminuye hasta las 13:00, y allí comienza otra vez con el aumento.

Figura 52. Velocidad promedio de Bogotá a lo largo del día, en promedios

mensuales, de lunes a viernes. Fuente. SIMUR, tomado de http://201.245.176.195:8083/SDMplataforma/velMensual.html

78

Figura 53. Velocidad promedio de Bogotá a lo largo del día, en promedios

mensuales, sábado y domingo. Fuente. SIMUR, tomado de http://201.245.176.195:8083/SDMplataforma/velMensual.html

Analizando los datos de la Tabla 31 y el comportamiento de las Figuras 52 y 53, se

deduce que la velocidad promedio por hora presente en un día entre semana está

entre los 23 a los 26 km/h y el fin de semana entre 25 y 40 km/h, actuando de

manera similar o cercana la velocidad promedio en Bogotá y la de la vía estipulada

para el proyecto en el entorno actual (2018).

6.2.5 Aplicación del modelo de emisiones

6.2.5.1 Visualización del modelo

Las plantillas de Localidad se adaptaron al ejercicio del proyecto debido a que el

estudio en cuestión no abarca el nivel de detalle dado por el modelo, así que se

ajustaron los siguientes valores:

• Las fechas, que se utilizan las mismas de los días de aforo vehicular de

SDM.

• La altitud se determina en el lugar a través GPS, obteniendo que es de 2572

msnm.

• El valor de la pendiente es cero puesto que la vía se encuentra en una zona

plana.

• Las características del combustible son las establecidas para los años 2013 y

2014 en Colombia. Según Arango (2009), del 2010 en adelante el diésel

tiene 50 ppm de azufre y la gasolina menos de 300 ppm de azufre, valores

que fueron adoptados para el proyecto.

• Los valores de temperatura, humedad relativa y velocidad son los

mencionados en la Tabla 30 y 31. Éstos se modifican para cada hora.

• La distancia que se utiliza en este trabajo es de 1.20 m, como se menciona

en el numeral 6.1.2. Antes de ser ingresada, debe multiplicarse por el

número total de vehículos por hora y de esta manera se obtiene el valor que

necesita el programa.

• Partida es el evento de poner en marcha un vehículo después de haberlo

apagado. Por lo tanto, paradas en un semáforo donde el motor se encuentra

79

en ralentí no corresponden a una partida. Es así como se asume para la

estimación el valor de uno.

6.2.5.2 Emisiones del parque automotor

El total de vehículos que transitan por la vía en ambos sentidos (N-S y S-N) para

dos (2) fechas entre semana y dos (2) el fin de semana se manifiesta en las Figuras

54 y 55. A través de estas es notorio, de manera general, que en el sentido N-S en

las horas de la mañana el tráfico es menor y va en aumento a medida que va

llegando la tarde, mientras que en el sentido S-N pasa todo lo contrario, en la

mañana es mayor y en la tarde es menor el tránsito del parque automotor. De igual

forma, el número de vehículos más elevado se presenta en el sentido Sur-Norte ya

que empieza en 1200 y termina por encima de 3400. En el sentido N-S, el día con

más vehículos es el sábado 27 de abril de 2013 y para el sentido S-N es el viernes

26 de abril de 2013.

Figura 54. Comportamiento vehicular sentido N-S.

Fuente. Autor con base en Respuesta Rad. SDM-94124-18, Monitoreo al Tránsito y Transporte.

80

Figura 55. Comportamiento vehicular sentido S-N.

Fuente. Autor con base en Respuesta Rad. SDM-94124-18, Monitoreo al Tránsito y Transporte.

Los datos de emisiones por tipo de vehículo y la sumatoria total de emisiones se

muestran para un día en el Anexo 7.

Al comparar las emisiones del sentido N-S, se evidencia que el PM10 para todo el

tráfico vehicular aumenta cuando hay ciclobanda y disminuye si no hay ciclobanda

(Figuras 56). Esto varía en función de la velocidad debido a que cuando es baja

(cuando hay bicicarril), la generación del contaminante es mayor mientras que sin

bicicarril pasa todo lo contrario, la velocidad tiende a ser alta lo que lleva a que la

formación de material particulado grueso sea menor. Entonces, la velocidad y la

emisión de PM10 son inversamente proporcionales. (Giraldo, 2005)

Por otro lado, se forma más PM10 un día típico que puede estar por encima del triple

que un día atípico. El pico del sábado (día atípico) con ciclobanda está alrededor de

66 g/h y el del viernes llega a 226 g/h (Figuras 56).

Figura 56. Emisiones totales vehiculares sentido N-S día atípico y día típico.

Fuente. Autor.

81

Además, la emisión con bicicarril se amplía entre 1.54 a 1.92 con respecto a la

emisión sin bicicarril (Tabla 32), lo que quiere decir que al simular que no hay

ciclobanda la emisión es casi 2 veces menos que si está la ciclobanda.

Tabla 32. Relación emisiones PM10 sentido Norte-Sur.

TIEMPO

RELACIÓN

EMISIONES

VIERNES

RELACIÓN

EMISIONES

SÁBADO

6:00 1.57 1.54

7:00 1.66 1.55

8:00 1.62 1.67

9:00 1.81 1.68

10:00 1.76 1.74

11:00 1.78 1.75

12:00 1.80 1.75

13:00 1.77 1.76

14:00 1.71 1.70

15:00 1.75 1.70

16:00 1.81 1.65

17:00 1.92 1.68

18:00 1.91 1.67 Fuente. Autor.

Considerando el número de vehículos como si fueran los vigentes y las condiciones

de velocidad reales, el PM10 en un día típico de Norte a Sur va aumentando en el

transcurso del día y llega a su máximo a las 18 horas mientras que de Sur a Norte es

alto a las 7 y a las 17 horas. Después de las 10 hasta las 14 horas, el comportamiento

es inversamente proporcional ya que cuando en sentido N-S disminuye de S-N

aumenta (Figura 57).

Figura 57. Emisiones totales vehiculares día típico.

Fuente. Autor.

Teniendo en cuenta el número de vehículos como si fueran los vigentes y las

circunstancias reales de velocidad, de Norte a Sur en un día atípico la descarga de

PM10 generalmente va aumentando (con distintos intervalos donde cae) hasta las 13

82

horas donde empieza a disminuir. Entretanto de Sur a Norte, de 6 a 9 horas

incrementa y luego se reduce, aunque tiene diferentes saltos donde aumenta, como

se evidencia en la Figura 58. Además, después de las 13 hasta las 18 horas, la

relación es directamente proporcional debido a que cuando incrementa de N-S,

también sucede lo mismo de S-N.

Figura 58. Emisiones totales vehiculares día atípico.

Fuente. Autor.

Con las Figuras 57 y 58 se ratifica que los días atípicos (sábado y domingo) son los

que generan menor PM10 comparado con los días típicos (lunes a viernes) puesto

que el día atípico tiene su cresta en 83 g/h y el típico en 126.7 g/h, aumentando

hasta 1.5 veces.

En cuanto al vínculo del número de vehículos y la emisión, se observa en la Figura

59 y 60 que en su mayoría es directamente proporcional porque a medida que

aumenta el parque automotor, la descarga del contaminante también sube. El

sentido N-S presenta mayor emisión (superior a 100 g/h) que el sentido S-N para el

día típico (martes). En el día atípico (sábado), después de las 14 horas las emisiones

empiezan a bajar (menor a 70 g/h).

Figura 59. Relación vehículos y emisión sentido N-S y S-N día típico.

Fuente. Autor.

83

Figura 60. Relación vehículos y emisión sentido N-S y S-N día atípico.

Fuente. Autor.

6.3 Fase III

6.3.1 Análisis de la información

La Tabla 33, muestra que la relación entre las mediciones de material particulado

realizadas por los equipos 536 y 537 se encuentra en promedio entre 0.56 y 2.23, lo

que quiere decir que el punto 537 (estación de tráfico) es mayor y que puede llegar a

ser en hasta 2.23 veces. Para este caso no se tienen en cuenta los días con datos

inválidos puesto que no cuentan con la información suficiente para establecer dicha

relación. La diferencia de concentración se evidencia gráficamente a través de la

Figura 61.

Tabla 33. Relación concentración PM10 equipo 536 y 537.

Fuente. Autor.

84

Figura 61. Diferencia de concentración entre equipo 536 y 537.


Como se evidencia en la Figura 62, para el equipo 537 el día que presenta mayor

concentración es el viernes 23 de marzo (40.87 µg/m3), seguido del viernes 13 de

abril (34.19 µg/m3), mostrando que la carga contaminante para esos días de la

semana es más alta. El día de menor concentración es el jueves 29 de marzo (3.56

µg/m3) correspondiente a la Semana Santa, y el que le sigue es el viernes 30 de

marzo (días festivos), reflejando esto que la disminución es notable frente a días

típicos de la semana.

Figura 62. Calendario comportamiento de PM10 del equipo 537 durante el

monitoreo. Fuente. Autor, utilizando Openair.

De 20 días de medición de la estación 537 que tienen concentración por encima de

19 µg/m3, para 14 días (que corresponden al 43.75 % del total) la dirección del

viento va de Norte a Sur, como se establece en la Figura 63. Esto señala que el

85

viento efectivamente lleva los contaminantes hasta este punto de medición y que por

lo tanto dentro de la misma se contemplan los generados por las fuentes móviles.

Figura 63. Calendario con el comportamiento de la dirección del viento durante el

monitoreo para el equipo 537. Fuente. Autor, utilizando Openair.

En la Figura 64 se detalla la difusión del material particulado medido en la estación

536 y 537 con respecto a la velocidad del viento, lo que muestra que se agrupan las

velocidades menores a 2 m/s y las concentraciones menores a 40 µg/m3. Esto

implica que como “la fuente de emisión de contaminantes se encuentra ubicada en

superficie, las mayores concentraciones de este en aire a nivel del suelo se presentan

cuando las velocidades del viento son bajas y la atmósfera es estable.” (Traducido

por Venegas y Mazzeo, 2012 de Turner y Schulze, 2007). Por lo tanto, en la noche

(de las 18 a las 6 horas) con condiciones estables el contaminante puede dispersarse

con más facilidad y su generación es menor, a pesar de que los vientos no superen

los 2 km/h, debido a que se reduce notablemente el número de vehículos que

transita por la zona de estudio y su velocidad aumenta. En contraposición, en la

mañana (de las 7 a las 17 horas) se mantiene la velocidad del viento menor a 2 km/h

pero las condiciones son inestables, haciendo que el contaminante permanezca sin

lograr su disipación esto se debe a que el número de vehículos se incrementa, por

tanto baja la velocidad en la zona y se producen más emisiones del contaminante.

86

Figura 64. Dispersión PM10 punto 536 y 537 por el nivel de velocidad del viento.


Comparando de manera gráfica las emisiones que se podrían traer al presente en el

sentido N-S y la concentración de calidad del aire en la estación de tráfico

escogiendo los días que presentan mayor cantidad de datos válidos, se obtiene lo

siguiente:

Para días típicos

• La Figura 65 del lunes muestra que a medida que pasa el día, las emisiones

(g/h) y la concentración aumentan (µg/m3), variando solo a las 8 y 15 horas.

• De 6 a 7 y de 13 a 16 horas, la emisión (g/h) y la concentración (µg/m3) van

en contravía, sin embargo, para el resto de las horas del martes, las dos (2)

condiciones se comportan de la misma manera (Figura 66).

• La variación de las emisiones (g/h) con respecto a la concentración (µg/m3)

es notoria, por lo que para el miércoles (Figura 67) y el jueves (Figura 68)

no se puede establecer una relación coherente.

• Para el viernes, la Figura 69 evidencia que el comportamiento de la emisión

(g/h) a las 9 y de las 14 a las 17 horas es diferente al comportamiento de la

concentración (µg/m3) del equipo 537.

87

Figura 65. Relación emisión de fuentes vehiculares y concentración de calidad del

aire en sentido N-S día típico lunes. Fuente. Autor.


aire en sentido N-S día típico martes. Fuente. Autor.


aire en sentido N-S día típico miércoles. Fuente. Autor.

88


aire en sentido N-S día típico jueves. Fuente. Autor.


aire en sentido N-S día típico viernes. Fuente. Autor.

Para días atípicos (Figura 70), el sábado 24 de marzo de 2018 las líneas de la

emisión (g/h) y las barras de la concentración (µg/m3) cambian de forma similar de

las 6 a las 10 horas y el sábado 7 de abril de 2018 de las 11 a las 18 horas.

89


aire en sentido N-S día atípico sábado. Fuente. Autor.

Esta variación de la tendencia de los días entre semana y el fin de semana puede

deberse a que los datos de concentración de días típicos se contrastaron con el de

emisión de un solo día (martes), en cambio el del día atípico (sábado) fue con un

sábado, puesto que está fue la información suministrada por SDM.

Haciendo un montaje gráfico de la distribución del área, antes del bicicarril con la

disponibilidad de los tres (3) carriles para el tránsito del parque automotor, 9

vehículos ocupaban un área alrededor de 136 m2 hasta una longitud de 13.6 m

(Figura 71). Ahora, con el bicicarril y dos (2) carriles, la misma cantidad de

vehículos se acoplan en aproximadamente 129.5 m2 distribuidos en una longitud de

18.5 m (Figura 72) agregando también el área del bicicarril (55.5 m2). Esto es un

acercamiento a lo que sucede con la propagación del contaminante que se distribuye

en una zona con mayor área en la actualidad, generando posiblemente mayor

impacto sobre la calidad del aire.

90

Figura 71. Entorno sin bicicarril.

Fuente. Autor.

Figura 72. Entorno con bicicarril.

Fuente. Autor.

Igualmente, se hace una apreciación cualitativa de la disipación de PM10 en la vía

con respecto a la rosa de los vientos (Figura 73), teniendo como referencia que hasta

10 m (distancia mínima entre el toma muestra y la vía para monóxido de carbono)

está el área de influencia baja, 30 m el límite que establece el área de influencia

media y 50 m como el área de influencia alta que representa la distancia del toma

muestra a la vía de medición para PM. Estas distancias se toman teniendo en cuenta

lo dispuesto en la Tabla E-2 y Tabla E-4 de la EPA (1997).

91

Figura 73. Dispersión del contaminante sobre la vía

Fuente. Autor.

Venegas y Mazzeo (2012) afirman que:

“El viento, en regiones llanas, puede ser definido como el desplazamiento

prácticamente horizontal del aire. La dispersión de contaminantes en la atmósfera

está influenciada significativamente por la variabilidad de la dirección del viento. Si

la dirección del viento es constante, la misma área estará continuamente expuesta a

niveles relativamente altos de contaminación. Por otra parte, cuando la dirección del

viento es cambiante, los contaminantes serán dispersados sobre un área mayor y las

concentraciones resultarán relativamente menores.

Generalmente, es aceptado que cuanto mayor es la intensidad del viento, menor será

la concentración de contaminantes en el aire. Esta relación se verifica,

generalmente, cuando la fuente está ubicada a nivel del suelo.”

92

7. CONCLUSIONES

• La ciclobanda de la Carrera 50 tiene una longitud de 4.7 km y se encuentra ubicada en el

carril Norte-Sur de vía tipo V-3, este proyecto se ejecutó en la intersección de esta carrera

con la Avenida Esperanza por ser de alto flujo vehicular y de importancia en aspectos de

movilidad para la localidad de Teusaquillo y el Distrito Capital, este trayecto de ciclobanda

corresponde al 0.8% del total de la infraestructura que posee la ciudad en este tipo de

espacios y su funcionamiento empezó en abril de 2014.

• La medición de PM10, como contaminante criterio en calidad del aire en Colombia, se

realizó por medio de dos (2) estaciones automáticas una de ellas con estación

meteorológica. Éstas se ubicaron en el Parqueadero La Esperanza (estación de tráfico 537)

en sentido noreste y a 50 metros con respecto a la intersección y la otra estación se localizó

en la zona verde de la propiedad horizontal Edificio Salitre Pijao (estación de fondo 536) en

dirección suroeste y a 300 metros del cruce vial. El tiempo de duración del monitoreo fue

de 32 días con muestras tomadas durante las veinticuatro (24) horas y con capturadas de

datos por minuto.

• Para el contaminante PM10, en lo que hace referencia a los datos avalados para su análisis,

el 72% de los días en la estación de fondo y el 100% en la estación de tráfico se presentaron

como datos válidos, los cuales se encuentran entre 0 y 89 µg/m3 para datos por hora y de

tipo minutal el rango está entre 0 y 164 µg/m3. Al comparar los datos por minuto con los

límites establecidos por la Resolución 2254 de 2017, existen 5 días del punto 536 y 21 días

del punto 537 que tienen el valor máximo por encima del límite máximo permitido de 100

µg/m3 para un tiempo de exposición de 24 horas. El estudio realizado por la estación 537

indicó que el horario que presenta mayor nivel de contaminación corresponde entre las 6 y

8 horas y entre los días de medición, martes y viernes presentaron las concentraciones

promedio más altas en la semana con 24 µg/m3 a 27 µg/m3.

• La concentración de PM10 determinada mediante la media móvil en un tiempo de 24 horas

es menor de 43 µg/m3 para las estaciones de tráfico y de fondo urbano durante el tiempo de

monitoreo, razón por la cual se determina el IBOCA, mostrando una calificación cualitativa

de FAVORABLE para la zona de estudio.

• La dirección del viento predominante corresponde a Norte-Sur con un 89%, esto debido a

que la zona de estudio está dentro de un corredor vial y las estructuras permiten que el

viento se encañone de acuerdo con el sentido de la vía, mientras que la temperatura tiene un

comportamiento entre 9 y 24°C y la humedad relativa entre 26.7 y 93.6%, estas dos (2)

últimas variables tienen un comportamiento inversamente proporcional. En cuanto a la

velocidad del viento se presenta entre 0.35 a 3.74 m/s, siendo las condiciones atmosféricas

en las horas de la mañana muy inestable y en la noche muy estable.

• El modelo escogido para la estimación de las emisiones generadas por el parque automotor

que transita por el corredor vial fue el IVE debido a su fácil acceso y manejo, así como la

disponibilidad de información base y que permite su modificación. En su aplicación, la

emisión de material particulado (escenario simulado) que se da por el tránsito del parque

93

automotor cuando hay ciclobanda es mayor hasta 1.92 veces que cuando no existe. Además,

se genera mayor emisión en los días típicos (lunes a viernes) aumentando de manera

drástica después de las 16 horas.

• Considerando las condiciones reales de velocidad de los automotores (escenario actual), el

material particulado de Norte-Sur y Sur-Norte se comporta inversamente proporcional de

las 10 a las 14 horas en un día hábil en una relación de 0.7 y directamente proporcional de

las 13 hasta las 18 horas en un día de descanso en 0.9 veces. Igualmente, los días típicos

(lunes a viernes) tienen mayor emisión que los días atípicos (sábado) en una relación de

1:1.5.

• La concentración de PM10 en la estación de tráfico puede llegar a ser hasta dos (2) veces

mayor a la estación de fondo urbana, lo que significa que los vehículos que transitan por la

zona generan un aporte importante y significativo a la calidad del aire en el área de

influencia, sin importar que exista un cumplimiento de los límites máximos permisibles.

Esto se da por el transporte y la dispersión del contaminante generado el cual, teniendo en

cuenta la distribución del viento que se da desde el norte hasta el sur, llega hasta receptores

sensibles y discretos localizados sobre el límite de la Carrera 50.

• En general, la emisión de PM10 generada por los vehículos que se movilizan por la zona de

estudio se ve influenciada por la velocidad y el número de vehículos debido a que cuando el

número de vehículos sobre la vía aumenta, la emisión también es alta, lo que produce una

disminución en la velocidad y un incremento en la emisión de casi un 50%.

• La repercusión que tiene la implementación de una ciclo-infraestructura como la ciclobanda

sobre una vía arterial genera niveles más elevados de emisión e inmisión de PM10 y a su vez

afecta la movilidad del lugar ya que el carril deja de ser funcional para vehículos y pasa a

ser exclusivo del tránsito de bicicletas, teniendo efectos también sobre la población que

transita a pie y en bicicleta, y que vive y trabaja en los alrededores. Además, la dispersión

del contaminante es diferente puesto que abarcaría un área mayor, así como un cambio en el

tiempo de exposición.

• Sería pertinente revisar el costo de implementación de una infraestructura como una

ciclobanda por calzada y una ciclorruta por andén y el costo en que se incurre por parte del

Estado en la atención de los usuarios o personas afectadas de manera directa e indirecta por

cambios en la calidad del aire, porque a simple vista el bicicarril requiere mínima inversión,

pero los ciclistas están directamente expuestos a la inmisión de contaminantes por la

distancia a la que se encuentran de la vía mientras que la ciclorruta es más costosa pero la

exposición de los usuarios de bicicleta se reduce un poco puesto que el tráfico vehicular se

encuentra a un distancia diferente (podría decirse que mayor a un metro.

• Los proyectos de ciclo-infraestructura son convenientes cuando las condiciones del parque

automotor son favorables (procesos de chatarrización eficientes y coherentes con las

problemáticas actuales, mejor calidad de combustibles, cambio a tecnologías limpias,

velocidades constantes). Para esto, es recomendable realizar estudios de calidad del aire

antes, durante y después de la construcción o la adecuación de ciclo-infraestructura con el

nivel de detalle que se considere apropiado para el seguimiento de la calidad del aire y

actualizar los que ya se encuentran de fuentes móviles (factores de emisión, velocidad

promedio de vías).

94

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97

9. ANEXOS

Anexo 1. Procedimientos equipo Dust Sentry

98

Fuente. Adaptación del autor de Aeroqual, 2015

Anexo 2. Rosa de vientos semana 1 WIND ROSE PLOT: DISPLAY:

Rosa vientos semana 1 Wind Speed Direction (blowing from)

COMMENTS: DATA PERIOD:

Start Date: 14/03/2018 - 00:00

End Date: 21/03/2018 - 23:00

COMPANY NAME:

MODELER:

CALM WINDS:

2.07%

TOTAL COUNT:

192 hrs. AVG. WIND SPEED:

1.32 m/s

DATE:

29/08/2018

PROJECT NO.:


99




Start Date: 22/03/2018 - 00:00

End Date: 29/03/2018 - 23:00

COMPANY NAME:

MODELER:

CALM WINDS:

1.04%

TOTAL COUNT:


1.14 m/s

DATE:

29/08/2018

PROJECT NO.:





Start Date: 30/03/2018 - 00:00

End Date: 6/04/2018 - 23:00

COMPANY NAME:

MODELER:

CALM WINDS:

2.59%

TOTAL COUNT:


0.99 m/s

DATE:

29/08/2018

PROJECT NO.:


100




Start Date: 7/03/2018 - 00:00

End Date: 14/04/2018 - 23:00

COMPANY NAME:

MODELER:

CALM WINDS:

6.22%

TOTAL COUNT:


0.95 m/s

DATE:

29/08/2018

PROJECT NO.:


Anexo 6. Ejemplo de hoja con número de vehículos utilizados en el estudio 26-abr-13 viernes

Sentido Norte-Sur Sentido Sur-Norte

Tiempo Autos Buses Camiones Motos Tiempo Autos Buses Camiones Motos

26/04/2013 6:00 623 17 23 168 26/04/2013 6:00 2002 75 155 657

26/04/2013 7:00 895 22 19 204 26/04/2013 7:00 2138 38 98 1165

26/04/2013 8:00 719 11 24 96 26/04/2013 8:00 1834 29 112 445

26/04/2013 9:00 1105 20 47 187 26/04/2013 9:00 1842 19 119 440

26/04/2013 10:00 785 11 45 169 26/04/2013 10:00 1492 29 111 455

26/04/2013 11:00 842 12 52 181 26/04/2013 11:00 1524 50 126 477

26/04/2013 12:00 908 31 61 155 26/04/2013 12:00 1922 38 138 386

26/04/2013 13:00 1215 16 55 164 26/04/2013 13:00 1737 41 60 393

26/04/2013 14:00 1109 12 53 154 26/04/2013 14:00 1886 39 134 365

26/04/2013 15:00 1690 18 91 308 26/04/2013 15:00 1562 52 99 321

26/04/2013 16:00 1820 45 112 143 26/04/2013 16:00 1545 30 122 298

26/04/2013 17:00 2049 35 120 651 26/04/2013 17:00 1655 51 53 501

26/04/2013 18:00 1954 44 147 556 26/04/2013 18:00 1423 32 55 299

26/04/2013 19:00 2008 43 120 316 26/04/2013 19:00 1184 17 74 196

EL VOLUMEN TOTAL DE LA INTERSECCIÓN ASCIENDE A 83.788 VEHÍCULOS MIXTOS, 94.049 EQUIVALENTES. LA COMPOSICIÓN VEHICULAR ES:

LIVIANOS, 68,15%, BUSES 12,25%, CAMIONES 4,69% Y MOTOCICLETAS 14,63%. EL ACCESO MÁS TRANSITADO ES EL SUR (2) CON EL 39.23% DEL

VOLUMEN TOTAL DE LA INTERSECCIÓN.

LA HORA DE MÁXIMA DEMANDA SE PRESENTA ENTRE LAS 7:00-8:00 CON UN VOLUMEN DE 6.596 VEHÍCULOS MIXTOS, 7.533 EQUIVALENTES. EL

FACTOR DE HORA PICO ES 0,92.

101

Anexo 7. Ejemplo resultado de emisiones por tipo de vehículo y total.

26-abr-13 viernes

Sentido

Norte-Sur

Tiempo Autos

Distancia

(Km)

Velocidad

promedio

(km/h)

Emisión (mg)

N-S sin

ciclobanda

Velocidad

promedio

(km/h)

Emisión (mg)

N-S con

ciclobanda Buses

Distancia

(Km)

Velocidad

promedio

(km/h)

Emisión (mg)

N-S sin

ciclobanda

Velocidad

promedio

(km/h)

Emisión (mg)

N-S con

ciclobanda

6:00 623 74.8 33.0 415.21 16.50 809.9 17 2.0 33.0 13796.43 16.50 20144.4

7:00 895 107.4 26.0 740.19 13.00 1459.85 22 2.6 26.0 17248.67 13.00 27048.88

8:00 719 86.3 22.0 630.38 11.00 1243.29 11 1.3 22.0 12016.84 11.00 17849.24

9:00 1105 132.6 16.0 1363.65 8.00 2709.83 20 2.4 16.0 20422.27 8.00 34660.1

10:00 785 94.2 21.0 773.6 10.50 1532.64 11 1.3 21.0 11212.28 10.50 17157.88

11:00 842 101.0 19.0 800.23 9.50 1586.33 12 1.4 19.0 12297.97 9.50 19329.25

12:00 908 109.0 24.0 744.6 12.00 1476.35 31 3.7 24.0 20099.14 12.00 34703.29

13:00 1215 145.8 22.0 1166.86 11.00 2323.15 16 1.9 22.0 13928.39 11.00 22361.78

14:00 1109 133.1 26.0 874.51 13.00 1734.89 12 1.4 26.0 10948.01 13.00 16124.62

15:00 1690 202.8 36.0 928.29 18.00 1840.91 18 2.2 36.0 11645.54 18.00 17519.68

16:00 1820 218.4 31.0 1118.6 15.50 2221.06 45 5.4 31.0 22393.09 15.50 38721.01

17:00 2049 245.9 16.0 2493.44 8.00 4970.74 35 4.2 16.0 31548.87 8.00 57032.56

18:00 1954 234.5 18.0 2169.39 9.00 4322.31 44 5.3 18.0 34244 9.00 62341.72 26-abr-13 0.12 km

Sentido

Norte-Sur

sin

ciclobanda

con

ciclobanda

Tiempo Camiones

Distancia

(Km)

Velocidad

promedio

(km/h)

Emisión (mg)

N-S sin

ciclobanda

Velocidad

promedio

(km/h)

Emisión (mg)

N-S con

ciclobanda Motos

Distancia

(Km)

Velocidad

promedio

(km/h)

Emisión (mg)

N-S sin

ciclobanda

Velocidad

promedio

(km/h)

Emisión (mg)

N-S con

ciclobanda

Tráfico

mixto

Emisiones

totales sin

ciclobanda

(g/hora)

Emisiones

totales con

ciclobanda

(g/hora)

6:00 23 2.8 33.0 6805.87 16.50 10100.85 168 20.2 33.0 7215.41 16.50 13279.87 831 28.23 44.34

7:00 19 2.3 26.0 6839.04 13.00 10167.18 204 24.5 26.0 10486.66 13.00 19822.37 1140 35.31 58.50

8:00 24 2.9 22.0 8024.09 11.00 13021.79 96 11.5 22.0 6537.87 11.00 12082.85 850 27.21 44.20

9:00 47 5.6 16.0 16708.11 8.00 30389.83 187 22.4 16.0 15357.26 8.00 29721.63 1359 53.85 97.48

10:00 45 5.4 21.0 12337.47 10.50 22182.58 169 20.3 21.0 10796.95 10.50 20776.77 1010 35.12 61.65

11:00 52 6.2 19.0 14901.2 9.50 27310.03 181 21.7 19.0 11626.14 9.50 22435.15 1087 39.63 70.66

12:00 61 7.3 24.0 14210.35 12.00 25869.92 155 18.6 24.0 9401.1 12.00 17966.26 1155 44.46 80.02

13:00 55 6.6 22.0 14208.97 11.00 25867.15 164 19.7 22.0 10060.97 11.00 19286.01 1450 39.37 69.84

14:00 53 6.4 26.0 12055.12 13.00 21447.98 154 18.5 26.0 8183.22 13.00 15494.1 1328 32.06 54.80

15:00 91 10.9 36.0 14728.84 18.00 26795.42 308 37.0 36.0 9364.48 18.00 17856.61 2107 36.67 64.01

16:00 112 13.4 31.0 19054.35 15.50 35395.69 143 17.2 31.0 7877.08 15.50 14865.77 2120 50.44 91.20

17:00 120 14.4 16.0 38213.86 8.00 73714.72 651 78.1 16.0 45428.27 8.00 89968.16 2855 117.68 225.69

18:00 147 17.6 18.0 41343.7 9.00 79912.52 556 66.7 18.0 34663.74 9.00 68418.65 2701 112.42 215.00

incidencia de la implementaciÓn de ciclobandas, por...

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