Autor(es): Ana Merino Salazar
Asesor:Ramzy Kahhat
Tesis para optar el título de Licenciado en Ingeniería Civil
Resumen:
Existe una crisis ambiental, la cual empezó a evidenciarse desde los años sesenta, cuando inició la producción masiva y el consumo excesivo de los recursos naturales. Científicos advierten sobre la amenaza inminente y los efectos irreversibles que el cambio climático tendría sobre la humanidad y su hábitat en general. El sector construcción genera una cantidad importante de impactos ambientales, que no solo están relacionados con la actividad misma, sino también con la cadena de suministro de los materiales que son requeridos. Asimismo, existen impactos ambientales relacionados a la operación, mantenimiento y fin de vida de la infraestructura que es desarrollada. Para mitigar dichos efectos negativos del sector, se han creado herramientas para evaluar el comportamiento ambiental de los proyectos. Una de ellas es la certificación LEED (Leadership in Energy and Environmental Design). En Lima existen más de 60 proyectos certificados por LEED y 200 inscritos. Sin embargo, dicha certificación no cuenta con una adaptación local. En este contexto, el objetivo del presente trabajo es evaluar la sostenibilidad de la aplicación de la certificación LEED en el diseño y ejecución de nuevos edificios, destinados para el uso de oficinas en la ciudad de Lima, Perú. Para ello, se analizó el impacto de las acciones llevadas a cabo por el caso de estudio del edificio Leuro, Miraflores. Los resultados obtenidos en la investigación, demuestran que el caso de estudio a pesar de ser premiado como el primer edificio LEED nivel Platinum en la categoría Core and Shell versión 2009, posee características que no generan beneficios al contexto local pero que aun así LEED le ha otorgado puntos. Del mismo modo, se demostró que el marco de prioridades locales no ha sido satisfecho por los aportes del caso de estudio. Esto se debe a las diferencias de clima, cultura y entorno entre EEUU, país donde se origina LEED, y Lima. Por lo tanto, la certificación LEED no determina el nivel de sostenibilidad de un proyecto, bajo un contexto similar al limeño, pero si representa un inicio para que los inversionistas generen conciencia de los efectos negativos del sector construcción.
Autor(es): José Alejandro Bazán Andía
Asesor: Ian Vázquez
Tesis de Maestría
Resumen:
Las actividades que se desarrollan en las ciudades dinamizan la economía global; no obstante, estos procesos urbanos son, actualmente, intensivos en emisión de gases de efecto invernadero (GEI). Es de interés mundial reducir estas emisiones con la transición a sistemas de bajo consumo de carbono. Para ello, se implementa, en los subsistemas urbanos, tecnologías de captación de recursos endógenos donde se aborda el nexo energía – agua – alimento. El estudio posee dos objetivos: (i) determinar el grado de autosuficiencia energética, hídrica y alimentaria para afianzar la seguridad respectiva; (ii) cuantificar la reducción de GEI respecto del contexto actual. Asimismo, la investigación se sustenta en: (a) prevenir la discontinuidad del suministro y reducir la dependencia de fuentes externas; (b) el cumplimiento del compromiso medioambiental del Acuerdo de París, Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (2016). Para el análisis, se han seleccionado tres ciudades por cada región geográfica de Perú: Ica, Ayacucho y Pucallpa; cada una con una climatología, morfología urbana y un mix eléctrico regional particular. Estas ciudades son representativas porque se encuentran en las regiones climatológicas donde se concentra la mayor parte de la población nacional. Por ello, éstas se han caracterizado en demanda y oferta con datos de energía solar incidente, temperatura, pluviometría y consumo de agua, electricidad y alimentos. Posteriormente, a partir del plano urbano, ArcGis 10.3 cuantifica la superficie de cubierta disponible. Como último paso para obtener el potencial real, se aplican una serie de factores de corrección por área y eficiencia. Los resultados indican que los recursos endógenos permiten satisfacer la demanda; específicamente, en energía. Asimismo, el análisis ambiental con el método IPCC 2013 en Simapro v8.2 evidencia una importante reducción de emisiones de GEI, la cual varía en cada ciudad según el mix eléctrico particular con el que es comparado. Finalmente, a través del análisis de sensibilidad, se determina valores ideales que ciertos parámetros de crecimiento urbano deben mantener para afianzar la seguridad entre el nexo urbano descrito y la sostenibilidad ambiental.
Autor(es): Diego Aguilar Núñez, Felipe Loo Sánchez.
Asesor: Ian Vázquez
Tesis para optar el título de Licenciado en Ingeniería Civil
Resumen:
El sector construcción ha tenido un marcado avance en las últimas décadas, el cual es observable en las estadísticas nacionales e internacionales, atrayendo así la inversión y desarrollo urbano en distintas partes del mundo. Este intenso desarrollo trajo al contexto nuevas variables como el agotamiento de recursos y la generación de desperdicios de construcción. Los desperdicios generados por esta actividad, sea por la necesidad de eliminar la infraestructura existente o por el mismo levantamiento de nuevas estructuras, son llamados Residuos de Construcción y Demolición (RCD). Dado el estado actual y a las problemáticas presentadas, es necesario realizar un análisis de los impactos ambientales y de las implicancias económicas referentes a esta actividad. En la presente investigación, con el fin de proponer un método de estimación para hallar los indicadores de eco-eficiencia, bajo el marco de la normativa ISO 14045, se lleva a cabo el análisis de la demolición del antiguo pabellón “B” de la Pontificia Universidad Católica del Perú. Tal cual se especifica en la normativa ISO, se llevó a cabo un Análisis de Ciclo de Vida (ACV) para los impactos ambientales y para la valoración del sistema se eligió una valoración económica a través de la herramienta del Life Cycle Costing (LCC). Finalmente, combinando estos análisis en la metodología propuesta, dividiendo el impacto de cada categoría entre el costo por impacto hallado, se obtienen los indicadores de ecoeficiencia del proyecto analizado. En cuanto a los resultados, se generó la matriz de los indicadores para cada categoría de impacto. Entre las categorías más resaltantes se evidenció que, para este proyecto de demolición, en la categoría de cambio climático, se emitieron 8.79 kg de CO2 equivalente por cada sol asociado al impacto. Además, en la formación de material particulado, se emitieron 1.34E-03 kg de PM10 equivalente por cada sol asociado a este. Asimismo, se estimó que por cada metro cuadrado demolido se emitieron 38 kg de CO2 equivalente. Los indicadores hallados con la metodología propuesta podrán servir como precedente de evaluación y herramienta de toma de decisión para futuros proyectos de demolición indistintamente de su dimensión o del método de demolición implementado.
Autor(es): Doris Ramos Espinoza
Asesor: Ramzy Kahhat
Tesis para optar el título de Licenciado en Ingeniería Civil
Resumen:
En la actualidad, la problemática ambiental es uno de los principales temas a abordar en diferentes consensos a nivel mundial. La tecnología, el sector energético, el sector construcción, el sector minero y otros han logrado obtener un poderío capaz de imponerse sobre la revolución científica-técnica y racionalidad ambiental. El Perú no es indiferente a la sustantividad del escenario en alusión. El sector construcción en el país es primordial en el impulso de la economía, no obstante es uno de los principales causantes del impacto ambiental negativo por el desorden que generan en dicho aspecto a lo largo del ciclo de vida de un producto de construcción. Ante la situación mencionada, diferentes institutos privados y entidades vienen desarrollando planes de sostenibilidad con el fin de hacer frente a dicha realidad. En contraste, hay una resaltante objeción, en el Perú los estudios ambientales relacionados al sector construcción son limitados. Son los proyectos de obras civiles, electromecánicas y edificaciones los cuales conforman el sector en mención. La presente tesis se centra en la cuantificación del impacto ambiental de una edificación, específicamente de una vivienda unifamiliar ubicada en Cusco, tipo de vivienda que representa el 86% del total de viviendas en el Perú. Para poder estimar el impacto ambiental se utilizó la herramienta denominada Análisis de Ciclo de Vida (ACV) debido a que evalúa los impactos desde la extracción de materias primas útiles para la construcción hasta la demolición o fin de vida. El software utilizado Athena Impact Estimator for Buildings 5.0 basado en la metodología TRACI 2.1 y en su propio inventario, brinda resultados de categorías de impacto como potencial de calentamiento global (PCG), potencial de acidificación (PA), potencial de eutrofización (PE), consumo de energía primaria y otros. Los resultados de las categorías de impacto analizados demuestran que la primera Fase, pre uso, es la que tiene una mayor cantidad de emisión de contaminantes atmosférica que contribuye al PCG, PA, PE. Con respecto al consumo total de energía para la vivienda de 217 m2 construidos es de 3, 023 GJ. De los resultados obtenidos se concluye que se debe tener mayor atención en el proceso de producción de materiales de construcción como cemento, concreto y ladrillos, sin dejar de lado la responsabilidad de consumo de energía durante la operación de la vivienda.
Autor(es): Margaret Chávez Castillo
Asesor: Isabel Quispe
Tesis de Maestría en Gestión y Política de la Innovación y la Tecnología
Resumen:
La innovación ambiental o eco–innovación fue introducida hace veinte años con el objetivo de diferenciar las innovaciones que brindan únicamente un beneficio económico de aquellas que, además, logran un beneficio ambiental y social. La propuesta no se aleja de la definición de innovación del Manual de Oslo; sin embargo, posee dos características diferenciadoras: i) la innovación resulta en la reducción de impactos ambientales, sin importar si el efecto es intencional o no y ii) el ámbito de aplicación puede ir más allá de los límites “convencionales” e involucrar arreglos sociales amplios que pueden desencadenar en cambios en las normas socio-culturales y estructuras institucionales existentes (OECD, 2009a). Los estudios sobre los factores que motivan a una empresa a adoptar la ecoinnovación son limitados a nivel Latinoamérica y se cuenta con ninguna investigación nacional. Sin embargo, las regiones con mayor investigación y experiencia (entre ellas, la Unión Europea) consideran como factores clave la presión regulatoria, demanda de mercado y búsqueda de eficiencia y como factores de menor influencia la relación con partes interesadas, cooperación, capacidad innovadora y ambiental.
Autor(es): Daniel Verán Leigh
Asesor: Ian Vázquez
Tesis para optar el título de Licenciado en Ingeniería Civil
Resumen:
La construcción, mantenimiento y operación de la infraestructura vial en el mundo constituye un foco relevante del impacto ambiental, debido a los usos de materias primas y combustibles fósiles ligados a ellas. Mientras que la red vial en muchos países europeos y norteamericanos tuvo un crecimiento importante en las últimas décadas del siglo pasado, este auge se está viviendo en la actualidad en el Perú. En base a esta circunstancia, cada vez es más importante conocer cuáles son los impactos ambientales que se generan durante la construcción, mantenimiento y operación de estas infraestructuras. Por ello, se ha realizado una evaluación ambiental aplicando la herramienta de Análisis de Ciclo de Vida, con el fin de determinar los impactos ambientales ligados a un tramo de la Panamericana Sur en el sur de la provincia de Lima. Se evaluaron las etapas de construcción, uso y mantenimiento, a partir de una unidad funcional de 1 kilómetro de carretera en 1 año de operación. Para aplicar el ACV se utilizó la metodología ISO 14040 y se empleó la información primaria entregada por la empresa concesionaria durante la etapa de estudio como mediciones in situ y metrado de planos. Además, se usó información secundaria procedente de bases de datos internacionales para complementar la información restante y se modeló la emisión del material particulado. Se evaluaron indicadores de impacto ambiental como el cambio climático, el agotamiento de combustibles fósiles y otras materias primas, emisiones de material particulado, entre otros. Se utilizó la metodología de cálculo IPCC 2013 para cambio climático y ReCiPe para las demás categorías estudiadas. En lo que refiere a los resultados, la etapa de uso representa un 99% del impacto total en todas las categorías de impacto. En lo que se refiere al cambio climático, se reveló que se producen 8 302 toneladas de CO2eq por kilómetro de carretera producto del alto flujo vehicular que utiliza esta vía de acceso a la capital. Por otro lado, el 1% restante corresponde a la construcción y mantenimiento de la vía. Adicionalmente, la formación de partículas representó una importante fuente de impacto debido a las emisiones del vehículo en contacto con la carretera, la resuspensión del material en la superficie y el desgaste de los frenos. Finalmente, se analizan distintos escenarios alternativos y su impacto ambiental en contraste con el escenario base. Además, también se realizó una comparación entre el escenario base y distintas investigaciones existentes en pavimentos en donde se obtiene que los resultados están en un mismo rango. Sin embargo, dicha comparación demuestra que la autopista analizada es la que presenta un mayor porcentaje de impacto durante su etapa de uso. Por último, los inventarios, resultados y análisis realizados en esta tesis podrían ser de gran ayuda para la elaboración de futuros proyectos de obras viales en el terreno costero nacional.
Autor(es): Saulo Gallo Portocarrero
Asesor: Ramzy Kahhat
Tesis de Maestría
Resumen:
Se presenta una introduccién a la simulacién de sistemas complejos por medio de un modelo basado en agentes (MBA) para todo aquel interesado en responder preguntas sobre sistemas complejos envueltos en contextos sociales y de ingenieria. Esta investigacién se conducira por medio de aplicaciones en el campo de la ingenieria para ilustrar e1 potencial de la metodologia del MBA y asi entender Como usar esta metodologia en aplicaciones futuras. El Capitulo 1 presenta la introduccién, objetivos, esquema del estudio y la contribucién del trabajo de investigacién como herramienta fitil a tener en cuenta durante la toma de decisiones de politicas pfiblicas. El Capitulo 2 presenta el primer articulo cientifico titulado: Assessing the Use of Recycled Concrete Via Agent-Based Model. A Peruvian Perspective, que plantea el uso de un modelo basado en agentes para simular e1 sector de construccién de proyectos pfiblicos para un caso de estudio en la Region Piura. E1 Capitulo 3 presenta e1 estudio titulado: Understanding the recycled solid waste collection based on agents, el cual explora e1 impacto del nivel de segregacién de los residentes en el porcentaje de bolsas recicladas recolectadas. El Capitulo 4 muestra e1 segundo articulo cientifico titulado: Human evacuation for tsunamis using agent-based model. A Peruvian case, cuyo objetivo es mostrar e1 proceso de evacuacién de las personas frente a1 riesgo de tsunamis tomando como caso de estudio al distrito de Mancora. Tiene como producto final la mejora del mapa de evacuacién por medio del analisis del indice de Capacidad—Demanda (CDI). Finalmente, se lleva a cabo una discusién general sobre la aplicacién de modernas tecnologias para el estudio de sistemas complejos; asi como su aplicacién para futuras investigaciones.
Autor(es): Alessandro Gilardino
Tesis para optar el título de Licenciado en Ingeniería Industrial
Resumen:
La gestión de residuos es uno de los problemas críticos para las municipalidades debido a que genera elevados costos logísticos y requiere de mucho tiempo para poder ser gestionado de manera adecuada, por ello es común que se contrate a empresas para realizar este servicio, aun cuando ello signifique tener costos más elevados En el presente estudio se desarrolló un modelo matemático que permite mejorar la gestión de residuos de un distrito cambiando el sistema de recolección, de puerta a puerta a contenedores, con el objetivo de que se disminuya los costos y las emisiones de gases generadas por los residuos. El modelo matemático se aplicó a uno de los distritos que mayores problemas presenta para poder desarrollar una gestión de residuos óptima, esto porque es uno de los más poblados del país y no cuenta con ingresos suficientes para asegurar un servicio de gestión de residuos de calidad. Primero se desarrolló una proyección de población para el horizonte de planeamiento para la propuesta, luego se agrupó las casas en clústers y se procedió a asignarles una generación diaria de residuos reciclables y generales, después se determinó puntos potenciales donde localizar contenedores y finalmente se obtuvo las distancias de cada clúster a todos los puntos potenciales. Una vez obtenidas dichas distancias se procedió a obtener los lugares óptimos donde localizar los contenedores para la recolección de residuos generales y reciclables resolviendo el problema de programación lineal usando el software CPLEX con el lenguaje de programación AMPL. Luego de obtener los puntos donde localizar los contenedores se procedió a obtener las distancias entre todos y cada uno de los contenedores generales y entre todos y cada uno de los contenedores reciclables y las cargas de cada uno de los contenedores tanto reciclables como generales. Después se ingresaron estos datos al programa MATLAB y por medio de una heurística se obtuvieron las rutas de recojo tanto para los contenedores reciclables como para los contenedores generales. Finalmente se evaluó la viabilidad de la propuesta por medio de un análisis ambiental, desarrollado con el software SimaPro, y un análisis económico, los cuales fueron comparados con la situación actual de gestión de residuos del distrito.
