Facultad de Ciencias e Ingeniería
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Ítem Texto completo enlazado Análisis y evaluación del costo – beneficio del desarrollo de un proyecto de vivienda multifamiliar con certificación EDGE bajo la ordenanza municipal N°595-MSS de promoción de la construcción de edificios sostenibles en el distrito de Santiago de Surco(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-02-19) Loyola Sosa, Kevin Argelis; Ozejo Lapa, Luis Antonio; Bravo Salomón, Luis HumbertoEn este estudio de tesis se describen múltiples efectos técnico–económicos de la Ordenanza Municipal N°595-MSS, la cual promueve la Construcción de Edificios Sostenibles en el distrito de Santiago de Surco. La Ordenanza tiene como propósito fomentar la inversión pública y privada para atender la demanda insatisfecha de viviendas, así como también reducir los impactos ambientales asociados a la construcción. De esta forma, se ejecutan proyectos sostenibles y no aquellos basados en construcción convencional. La ordenanza municipal demanda el cumplimiento de múltiples requisitos y una certificación de sostenibilidad para acceder a beneficios técnicos relacionados a la construcción. La certificación EDGE es la analizada en este estudio debido a sus características de implementación las cuales garantizan que un proyecto ha sido diseñado y construido considerando el impacto sobre el medio ambiente durante su etapa de construcción y operación. En relación a los principales beneficios, de cumplirse con lo previamente descrito, se podría incrementar en un 25% el área edificable total y reducir en un 20% el área neta mínima de vivienda. Este estudio fue desarrollado utilizando información de un proyecto construido bajo lo establecido en la Ordenanza en mención. De forma teórica, el proyecto fue intencionalmente modificado para que no cumpliera con lo requerido por la Ordenanza; de esta forma, se generó un proyecto basado en construcción convencional. Ambos proyectos fueron analizados usando EDGE App en su tercera versión para así poder determinar su impacto ambiental. De igual forma se analizó el impacto económico que hubiera tenido el promotor inmobiliario si desarrollaba un proyecto convencional, para esto se propone el uso de indicadores económicos TIR y VAN y un flujo de caja calendarizado de ingresos y egresos. Nuestros análisis sugieren que, en comparación al sistema de un proyecto convencional, un proyecto sostenible permite un ahorro energético e hídrico superior en 18.24% y 33.87% respectivamente. Mientras que un proyecto sostenible puede tener una mayor rentabilidad incrementando el valor de la TIR en más de un 20% respecto al caso convencional. En conclusión, en este estudio se describen varios efectos ambientales y económicos positivos, los cuales resumen que un proyecto que se acoge a los beneficios de una ordenanza de promoción de construcción sostenible mejora su rentabilidad frente a un proyecto convencional, además que tiene un menor impacto ambiental durante la construcción y uso.Ítem Texto completo enlazado Análisis del ciclo de vida comparativo de una edificación educativa convencional y una certificada con LEED(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-08-24) Rodríguez Alvarez, Andrés Martín; Bartl, KarinEl sector de la construcción es uno de los principales aportantes a las sociedades, tanto en materia económica como social. Los proyectos de edificaciones impactan de manera positiva en distintos ámbitos, como creación de empleo, comercio de materiales y desarrollo de infraestructura esencial en el desarrollo social. Sin embargo, esto trae consigo problemas medioambientales, lo cual suma al cambio climático actual. Es por esto que, cada vez se implementan más y de manera exitosa las certificaciones ambientales en edificios. Ante esta realidad se empleó el Análisis de Ciclo de Vida (ACV) en el presente estudio para comparar el impacto ambiental de dos edificaciones, una convencional y una certificada con LEED. El objeto de estudio es el pabellón A de ingeniería de la Pontificia Universidad Católica del Perú, la cual cuenta con esta certificación. El análisis se realizó a través del software One Click LCA, el cual permite estimar los impactos ambientales de una edificación teniendo en cuenta los materiales usados, consumos de agua y energía y tiempo de vida de la misma. El objetivo de esta comparación es demostrar que la certificación LEED permite reducir los impactos ambientales generados en las distintas etapas de vida de una edificación. Las etapas de ciclo de vida que ofrece el software son: pre-uso (producción de materiales y transporte), uso (de energía y agua) y fin de vida. Así mismo, los impactos ambientales se definen en los siguientes indicadores ambientales: uso total de energía primaria, calentamiento global, acidificación, eutrofización, potencial agotamiento de la capa de ozono y formación de ozono en la atmósfera inferior. Los resultados comprueban que la certificación LEED permite reducir significativamente los impactos ambientales de un proyecto de construcción en todas sus etapas. Además, los consumos de energía y agua en la fase operativa tienen bastante influencia para obtener los resultados finales. Así mismo, se verificó que el software One Click LCA es una herramienta muy amigable al momento de realizar un estudio de ACV en una edificación.Ítem Texto completo enlazado Análisis comparativo del ciclo de vida entre elementos de mampostería producidos en la ciudad de Lima(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-08-22) Rucoba Hernández, Lucia Elizabeth; Kahhat Abedrabbo, RamzyEl crecimiento de la construcción de edificaciones y la falta de información acerca del impacto ambiental que generan los insumos adquiridos para este sector, ha atraído el interés en investigar las emisiones relacionadas a los elementos empleados en la construcción. Por esto, el presente estudio ha realizado una evaluación ambiental de dos elementos de mampostería: bloque de concreto y bloque de concreto reciclado, con el fin de realizar el análisis de ciclo de vida de dichos productos. Asimismo, con los resultados obtenidos, esta investigación compara el valor de kg de CO2eq emitidos al construir un metro cuadrado de muro con distintos tipos de elementos de mampostería. Los límites del estudio abarcan los procesos comprendidos entre la extracción de materias primas hasta el producto final, asumiendo una perspectiva de cradle to gate para ambos productos. La obtención de datos directos fue proporcionada por personal perteneciente a empresas productoras de dichos tipos de bloques a través de un cuestionario, mientras que los datos indirectos fueron tomados de la base de datos de ecoinvent. El modelado del ciclo de vida fue realizado en el software SimaPro, en el cual se analizaron los distintos escenarios planteados en función al tipo de bloque y al tipo de cemento en el uso de la mezcla. Los resultados de la evaluación de impacto ambiental de acuerdo a la metodología IPCC 2013 demuestran que un metro cuadrado de muro construido preparado para recibir la aplicación de la primera capa de pintura construido con bloques de concreto convencionales (BDCR) genera menos impactos ambientales que la misma cantidad de muro construido con bloques de concreto con agregado reciclado (BDCR), ladrillos pandereta lisa (PL) y ladrillos King Kong caravista (KKC). Adicionalmente, se ha identificado que el uso de mortero para juntas o tarrajeo incide considerablemente en los resultados, contribuyendo en más del 22% a las emisiones de GEI generadas. Respecto a los resultados de la producción de bloques, una tonelada de BDCR (163 kg de CO2eq) tienen un mayor impacto ambiental a una tonelada de BDC (90 kg CO2eq). Esta diferencia es explicada por dos principales razones. En primer lugar, la cantidad de cemento empleada en la mezcla de BDCR es el doble a la utilizada en la mezcla de los BDC. En segundo lugar, la fábrica de BDC tiene una mayor escala de producción y nivel de industrialización en comparación con la fábrica de BDCR. Asimismo, se identifica que las principales cargas ambientales provienen del consumo de cemento en ambos casos, con un aporte del 89% del total de emisiones del concreto reciclado y del 70% para la mezcla de concreto convencional. Por último, se evidencia los beneficios ambientales que conlleva la producción de agregado reciclado comparada con la obtención de agregado natural, ya que el proceso de obtención del AR representa el 10% de los impactos generados durante la obtención del AN, con valores de 7 kgCO2eq/ton y 82 kg CO2eq/ton respectivamente. Finalmente, se recomienda la disminución del uso de cemento en ambas mezclas de concreto, así como la investigación y aplicación de otro tipo de cementantes como el cemento puzolánico, cuyo impacto ambiental sea menor. De la misma forma, se alienta el desarrollo de este tipo de investigaciones que sirvan para la identificación de procesos y productos clave en la construcción de edificaciones en términos de cargas ambientales, con el fin de obtener información clave que permita la elaboración de escenarios y alternativas que tengan como objetivo la reducción de los GEI generados en esta industria.Ítem Texto completo enlazado Desempeño ambiental del edificio multifamiliar Sky - San Isidro con la implementación de medidas de eficiencia según EDGE(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-07-12) Martinez Flores, Fiorella Del Rosario; De La Cruz Salome, Jhordy Brayan; Huamán Aquino, Lenn RenzoLa creciente demanda de viviendas multifamiliares actuales debido al incremento poblacional acelerado hace que el agua, energía y otros recursos se vean afectados radicalmente. Además, el sector de la construcción es también uno de los principales emisores de CO2. Ante ello, diversos estados buscan e impulsan medidas reguladoras para lograr un bajo consumo de recursos, así como reducir las emisiones de CO2 y de esta manera lograr el desarrollo sostenible. En la presente investigación se explica la metodología de la certificación EDGE con fines de brindar una propuesta de implementación en el edificio multifamiliar SKY San Isidro para lograr una reducción en el consumo de recursos en tres categorías: energía, agua y energía incorporada en los materiales. El estándar EDGE busca superar el 20.00% de ahorro en las tres categorías mencionadas mediante la aplicación de medidas de eficiencia en el diseño del edificio. El modelamiento y el cálculo de la intensidad de los recursos en el diseño del edificio se halló con el uso del software EDGE. Este generó un modelado bioclimático para la línea base y la línea mejorada del proyecto. La propuesta dada en la presente tesis logró reducciones de 22.87%, 35.78% y 28.85% en las categorías de energía, agua y energía incorporada en los materiales respectivamente. Finalmente, se realizó el análisis de brechas entre la línea base y la mejorada por subcategorías; también se realizó el análisis de los costos incrementales y de ahorro. Se concluye que la propuesta brindada mejora el desempeño ambiental del edificio ayudando a reducir el consumo de recursos y se ahorra una suma aproximada de 216,254.04 soles por año en los costos de servicios públicos. De este modo, el proyecto lograría retornar el costo incremental en poco más de 1 añoÍtem Texto completo enlazado Diseño de relleno minero que utiliza relave de oro y cobre como reemplazo de agregado fino(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-04-20) Tipian Orozco, Carlos Gerardo; Navarro Alvarado, Laura MarinaLa presente investigación busca crear un concreto ecológico el cual aprovecha el relave minero en su composición. Este relave minero representa un peligro para el medio ambiente debido a la concentración de metales tóxicos presentes en su composición. Actualmente no existe un uso comercial de este material por lo que son aislados en depósitos especiales al término de las actividades mineras en la zona. Para aprovechar el desecho minero en la fabricación de concreto se reemplazará el agregado fino por cierto porcentaje de agregado minero. Para estimar el buen comportamiento del concreto con relave minero en su composición, se analizarán las propiedades mecánicas del concreto endurecido, específicamente la resistencia a la compresión axial y permeabilidad de este. Se dispondrán de las propiedades físicas de los agregados para realizar las dosificaciones correspondientes de las mezclas a analizar. Finalmente se compararán los resultados para calcular el porcentaje óptimo de relave minero que se puede utilizar en las mezclas de diferentes relaciones agua-cemento de modo que no afecte considerablemente dichas propiedades.Ítem Texto completo enlazado Desempeño bioclimático y ambiental de un prototipo de vivienda ecosostenible en Chillaco(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-01-10) Soto Bravo, Cynthia del Pilar; Dueñas Dávila, Federico AlexisActualmente, las viviendas construidas de manera convencional en el poblado de Chillaco, ubicado en la provincia de Huarochirí, en el departamento de Lima, Perú, contemplan una estructura que no incluye el concepto de bioclimatismo, el cual ayuda a garantizar un nivel de confort óptimo considerando parámetros climáticos tales como temperatura, humedad y viento, estas viviendas a su vez no consideran los estándares requeridos para mejorar su desempeño ambiental tal como disminuir su huella de carbono. Es así que con el fin de asegurar el cumplimiento de los parámetros ambientales establecidos y conseguir un nivel de confort aceptable en las diversas estaciones del año para cada habitante de la zona, esta investigación realizó el modelado de una vivienda ecosostenible mostrando el análisis de los desempeños bioclimáticos y ambientales de las viviendas convencionales en comparación de la modelada, a fin de analizar y obtener resultados comparativos entre ambos casos para que el poblado de Chillaco pueda replicar el modelado en nuevas construcciones. La vivienda ecosostenible modelada ha considerado como material principal el carrizo propio de la zona, también la trayectoria del sol según la ubicación, la transmitancia térmica de los materiales utilizados, parámetros climáticos como la temperatura, humedad y viento, y ha tomado en cuenta el estilo de vida de los pobladores para el diseño de la distribución interna de la vivienda. Con los resultados obtenidos se pudo concluir que tanto el desempeño bioclimático como ambiental de la vivienda ecosostenible modelada era mejor que la de una convencional de la zona.Ítem Texto completo enlazado Caracterización geoespacial del stock de materiales de construcción del sector residencial en el distrito limeño de San Isidro(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-05-23) Gutiérrez Medina, Matías Javier; Kahhat Abedrabbo, Ramzy FrancisEl sector construcción representa, en el Perú, una de las actividades económicas más importantes. En el año 2018, el PBI del sector significó S/.31 666 millones – el 5.9% del PBI nacional anual – y registró crecimiento a nivel nacional, en gran medida debido a los proyectos inmobiliarios desarrollados en diversos distritos de Lima Metropolitana. La actividad constructiva preocupa a gran parte de la población capitalina, que piensa que no existe un plan de desarrollo urbano coherente. En diversas partes del mundo existía el mismo sentimiento de falta de rumbo, lo cual ha hecho popular la noción de que las políticas públicas deberían basarse y evaluarse sobre evidencias concretas, no sobre opiniones individuales. El estudio del building stock intenta resolver precisamente dicho problema, pues tiene como objetivo generar conocimiento sobre las características del entorno construido. En el Perú, la investigación sobre stocks urbanos todavía no ha sido muy desarrollada, evidenciando que todavía no se le da la importancia necesaria. Como respuesta a dicho contexto, el presente estudio buscó caracterizar y cuantificar el stock de materiales de construcción del sector residencial de San Isidro. Para poder realizar el análisis, se obtuvo y validó información catastral de autoridades distritales, se definieron tipologías estructurales del sector residencial y se definieron índices de intensidad material (IM) para las tipologías definidas. El stock urbano se estimó como el producto de las intensidades materiales con el área construida de cada edificación, variables que fueron almacenadas y analizadas con el software ArcGIS Pro. Los resultados revelaron que, en el 2018, el sector residencial de San Isidro poseía 9.8 Mton de stock material o 162 ton/cap, donde la mayor proporción (97%) corresponde a materiales minerales como concreto, mortero y ladrillos. El análisis de IM reveló que las edificaciones de albañilería confinada presentan un índice de 1547 kg/m2, mientras que las de concreto armado presentan uno de 1224 kg/m2. Finalmente, se concluyó que existe una fuerte correlación entre la zonificación distrital y la distribución espacial de stock urbano, evidenciándose que las zonas de mayor intensidad de stock suelen ser las de zonificación residencial alta y muy alta.Ítem Texto completo enlazado Análisis de la implementación de la economía circular en una obra de construcción Lean(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-05-10) Palomino Pando, Alejandra Nikita; Melendez Soto, Natalia Verónica; Brioso Lescano, Xavier MaxEl sistema insostenible de la industria de la construcción se ha evidenciado a través de actividades como la excesiva extracción de materia prima y la generación de residuos de construcción y demolición (RCD). Ante ello, la presente tesis se enfoca en la implementación de los principios manejados por la Economía Circular en una obra de construcción Lean, a fin de lograr cerrar ciclos en la cadena productiva de la construcción con procesos como el diseño de residuos. De esta forma, se propuso la inserción de concreto demolido, caracterizado como RCD, para ser reemplazo parcial de los agregados gruesos de la mezcla de concreto estructural. A partir de ello, se hizo una revisión bibliográfica del agregado de concreto reciclado (ACR) y su desempeño como componente en la mezcla de concreto estructural. El cuadro comparativo resultante de la revisión sirvió como referente para elaborar la dosificación de la mezcla de concreto con el 50% de porcentaje de ACR, finalmente escogido. Después, se evaluó el desempeño ambiental de la mezcla de concreto con ACR a través de un análisis del ciclo de vida y se comparó con el concreto convencional. Además, se hizo un análisis de sensibilidad con la variable transporte para evaluar su influencia en el impacto ambiental de la producción del ACR. Se concluyó que, para este caso de estudio, el impacto de ACR es aproximadamente el mismo al del agregado natural cuando la distancia recorrida por el primero es entre el 35 al 45% de la distancia del segundo. Ello significa que, por debajo de dicho rango, se demuestra la sostenibilidad del material circular para las categorías de impacto de extracción de minerales, escasez de recursos fósiles y calentamiento global. Finalmente, se desarrolló la administración del material concreto con ACR en la obra en base a la información obtenida del caso de estudio y mediante el uso de herramientas Lean Construction. Ello con el fin de demostrar el aporte de la filosofía Lean en el cumplimiento de los objetivos de la presente tesis. Los resultados demostraron la viabilidad de un sistema de construcción circular a micro escala y se resaltaron los cambios pertinentes y aspectos de control a tomar en cuenta.Ítem Texto completo enlazado Evaluación del alcance del Código Técnico de Construcción Sostenible. Estudio de caso de viviendas multifamiliares en el distrito de Jesús María del área metropolitana de Lima(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-09-27) Polo Huamán, Pamela; Dueñas Dávila, Federico AlexisEl Código Técnico de Construcción Sostenible (CTCS) es la primera iniciativa nacional y gubernamental que intenta mitigar la emisión de CO2 y el consumo de agua del sector residencial en el Perú. Dada la limitada cantidad de estudios y la repercusión nacional de esta norma, es menester una evaluación de su alcance en casos concretos. En tal sentido, se propone una evaluación del alcance del CTCS para garantizar la sostenibilidad en viviendas multifamiliares proyectadas en el distrito de Jesús María del área metropolitana de Lima. Para realizar dicha tarea, se rediseñó una vivienda multifamiliar siguiendo los lineamientos del CTCS para luego ser evaluada desde tres enfoques independientes. Esta metodología buscó aplicar una evaluación integral y obtener un resultado imparcial sobre la aplicabilidad real del CTCS, con lo cual se esperó sugerir mejoras para incrementar su eficiencia en el sector residencial. Por ello, cada enfoque de evaluación empleó una herramienta independiente, ya sea el Análisis de Ciclo de Vida, el Método Delphi o el análisis comparativo con una Passive House. De esta forma, se obtuvieron los siguientes tres principales resultados. Primero, se identificó que el CTCS redujo en 17% el impacto ambiental del edificio convencional. Segundo, se determinó que una vivienda multifamiliar diseñada según el CTCS no cumple a cabalidad con las cinco características de una vivienda sostenible en Lima. Tercero, se determinó que una vivienda multifamiliar diseñada según el CTCS cumple parcialmente con las recomendaciones del modelo Passive House. Todo esto permitió concluir que el CTCS aplicado al sector residencial de alta densidad en Lima requiere la implementación de un enfoque holístico. En detalle, se identificó tres temas comunes entre los análisis de los resultados de la aplicación de las herramientas de evaluación. En primer lugar, los criterios técnicos deben profundizar en la relación de la vivienda con el exterior respecto al clima, los elementos urbanos y los usuarios. En segundo lugar, el CTCS debe plantear estrategias que aborden todo el ciclo de vida de la vivienda. En tercer lugar, se identificó la necesidad de ampliar la cantidad de estudios en el sector residencial sobre energía, indicadores de sostenibilidad e impactos ambientales enfocados a la realidad peruana.Ítem Texto completo enlazado Caracterización geoespacial del stock de materiales en edificios de ciudades altoandinas: caso de estudio de Abancay, Perú(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-06-03) Cucchi Quispe, Claudia Melanie; Kahhat Abedrabbo, Ramzy FrancisEl stock de materiales (SM) en edificaciones consume y acumula grandes cantidades de recursos para su mantenimiento y expansión, lo cual se ve agravado por desastres naturales en los que la reconstrucción a gran escala debe ocurrir rápidamente. La estimación y análisis del SM favorece notablemente la planificación del riesgo de desastre, pues proporciona las posibles pérdidas de materiales de construcción y, por consiguiente, estima la cantidad de material necesario para la rehabilitación de las áreas afectadas, según la tipología de las estructuras del asentamiento urbano. Esta investigación describe la aplicación de un enfoque metodológico bottom-up desarrollado para calcular el stock de materiales en edificios y su distribución espacial a lo largo de la ciudad de Abancay, ciudad altoandina situada al sur del Perú. La metodología incluyó datos de sistemas de información geográfica (SIG) para el análisis espacial como parte del desarrollo de la tipología del entorno construido, y la evaluación del stock de materiales de construcción en edificios utilizando datos recopilados de diversas fuentes. En consecuencia, se creó una base de datos que proporcione información sobre las dimensiones físicas y la composición material de cada edificio. El SM general en los edificios se estima en 6,5 millones de toneladas (Mt), o 110 toneladas per cápita. La mayor parte del material es mineral (97%), mientras que los materiales orgánicos y metálicos tienen un pequeño aporte con un 2,7%. Asimismo, el adobe (34%) y el concreto (28%) son reconocidos como materiales principales con mayor proporción del SM en 2012. Además, información censal disponible, datos de la cuantificación de los materiales de construcción y proyecciones se utilizaron para analizar los cambios en el SM de 1993 a 2019. Los resultados muestran un aumento del 254% del SM en los últimos 26 años y la transición de materiales donde el concreto, por ejemplo, toma protagonismo luego de muchos años de predominio de materiales locales y tradicionales, al menos en estos últimos 6 años. Este estudio contribuye con información esencial para apoyar las decisiones de planificadores y administradores de ciudades hacia una optimización de recursos del metabolismo urbano y, por tanto, lograr una ciudad mucho más sostenible.