Tesis y Trabajos de Investigación PUCP
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Ítem Texto completo enlazado Propuesta metodológica para la optimización de modelos predictivos de generación de residuos sólidos municipales en zonas urbanas(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-06-19) Izquierdo Horna, Luis Antonio; Kahhat Abedrabbo, Ramzy FrancisEl pronóstico de la generación de residuos sólidos municipales (RSM) desempeña un papel esencial en la toma de decisiones y proporciona información relevante para la gestión de residuos, así como una comprensión profunda de los factores que influyen en este proceso. En este trabajo, se desarrolló un modelo de predicción de RSM específico para Lima Metropolitana, basado en variables socioculturales, ambientales y económicas, teniendo al 2019 como año de referencia, debido a la influencia del COVID-19 en los datos sobre este tema en años posteriores a la pandemia. El modelo se construyó utilizando las cantidades per cápita de RSM generadas en cada distrito, junto con parámetros relacionados con el consumo de combustibles en el hogar (como gas natural, electricidad y gas licuado de petróleo) y características demográficas de la población (como edad, nivel de educación y gasto mensual). Dada la calidad y disponibilidad de datos, se optó por utilizar el algoritmo de random forest como técnica de predicción. Las variables analizadas se obtuvieron a partir de la Encuesta Residencial de Consumo y Uso de Energía (ERCUE) a nivel municipal. Los resultados indicaron que el algoritmo implementado explica el 51% de la variabilidad de los datos. Se espera que las recomendaciones presentadas en este estudio sirvan para investigaciones futuras relacionadas con la predicción de RSM, contribuyendo a obtener resultados más precisos y aplicables a contextos específicos.Ítem Texto completo enlazado Análisis de sostenibilidad y propuesta de mejora de una institución educativa privada: Estudio de caso del colegio Salesiano San Francisco de Sales en Breña(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-01-08) Cirilo Yactayo, Jose Manuel; Cuyubamba Soto, Aramis Gabriel; Kahhat Abedrabbo, Ramzy FrancisLa presente tesis tiene como principal sustento, la urgencia de implementar medidas sostenibles en instituciones educativas, las cuales son edificaciones con una alta demanda de recursos tanto hídricos como energéticos. Debido a ello, es relevante realizar cambios y adaptar estas edificaciones existentes para mejorar su desempeño ambiental, sobre todo para mitigar los efectos del calentamiento global. En este contexto, para la sección secundaria del colegio particular Salesiano “San Francisco de Sales” se analiza algunos aspectos de su sostenibilidad durante el año 2019 en base a estándares ambientales de edificaciones y proponer medidas para mejorar el desempeño sostenible. El análisis se centra en tres factores principales: la energía eléctrica, los recursos hídricos y la interacción infraestructura - usuario. La metodología consiste en la recolección de datos relacionados al consumo de luz, agua y diversos parámetros ambientales relacionados a la ventilación y al confort térmico de las aulas del colegio. A partir de la información recolectada, se proponen alternativas de mejora que contribuyen a la reducción del consumo de luz y agua, así como a una mayor ventilación y confort. Estas alternativas consisten en implementar un sistema de paneles fotovoltaicos, que abastecen un 30% de la demanda energética. Además, se plantea la instalación de una planta de tratamiento de aguas grises y urinarios secos, lo que genera un ahorro de 46.2% del consumo hídrico. Finalmente, se propone reducir en un 35% el aforo de usuarios en las aulas con el objetivo de garantizar una adecuada ventilación y confort acorde a estándares internacionales. En conclusión, es posible implementar sistemas de energía renovable y ahorro de agua en una institución educativa privada en Lima, así como regular el aforo en las aulas para optimizar la ventilación y confort. En ese sentido, otras instituciones educativas pueden adoptar medidas similares a las expuestas para mejorar su desempeño sostenible.Ítem Texto completo enlazado Minería urbana: tecnología y metodología para el reciclaje de televisores de tubos de rayos catódicos(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-12-01) Gusukuma Higa, Marco Antonio; Kahhat Abedrabbo, Ramzy FrancisLa economía circular es una de las formas en las que el crecimiento económico sea independiente a sus correspondientes impactos ambientales al cambiar de un patrón de producción y consumo de extraer, usar y disponer a otro en el cual la mayor cantidad de materiales pueda retornar a los procesos de producción. Los artefactos eléctricos y electrónicos (AEE) al final de su vida útil pueden constituirse en una fuente de materiales valiosos en vez de ser dispuestos en un relleno de seguridad ocupando espacio innecesariamente. El objetivo de esta tesis consiste en determinar si los residuos de aparatos eléctricos y electrónicos (RAEE) pueden ser fuente de materiales valiosos en vez de ser dispuestos en un relleno de seguridad utilizando como objeto de estudio los televisores de tubos de rayos catódicos (CRT-TV). Para esto, se analizó la tenencia de electrodomésticos en los hogares peruanos, se evaluó el impacto de los cambios tecnológicos en la posesión de televisores en el Perú, examinándose además los flujos e inventarios de CRT-TV entre los años 1998 a 2017 y se determinó la factibilidad de recuperar el plomo de las pantallas de los CRT-TV a través de la autorreducción. De forma complementaria, se estimó el consumo de energía de los electrodomésticos en los hogares utilizando el análisis insumo-producto extendido ambientalmente (EEIOA, por sus siglas en inglés). Los resultados indican, en síntesis, que los inventarios de electrodomésticos y sus emisiones de GEI asociadas a su fase de uso continuarán aumentando, que existirán cantidades importantes de televisores obsoletos al final del apagón que deben ser procesados y que la opción de utilizar pellets autorreductores para recuperar el plomo es prometedora, aunque aún requieren de pruebas adicionales.Ítem Texto completo enlazado Análisis de vulnerabilidad física para la prevención del riesgo sísmico en el AH Lomo de Corvina, Villa El Salvador(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-08-11) Fasabi Ruiz, Marco Aurelio; Kahhat Abedrabbo, Ramzy FrancisEl Perú es un país ubicado en la zona conocida como el Cinturón de Fuego del Pacífico, una zona propensa a la ocurrencia de movimientos sísmicos. Esto lo convierte en un territorio susceptible a eventos sísmicos. Dentro del territorio peruano existen zonas con mayor grado de vulnerabilidad física que otras ya sea por el tipo de suelo, condiciones geográficas entre otros, siendo una de las que tienen un alto grado de vulnerabilidad física como lo es Lomo de Corvina, distrito de Villa El Salvador. A fin de evaluar el grado de vulnerabilidad en el que se encuentra, este estudio emplea una metodología debidamente secuenciada para medir la vulnerabilidad física en base a la cantidad de escombros generados después de un evento sísmico. Esta metodología implica una etapa de caracterización, una etapa de estimación probabilística de daños en base a funciones de escombros usando la herramienta CAPRA – GIS y una etapa de análisis de flujo de materiales. Con esta última etapa se caracterizan y cuantifican los escombros asociados a un evento sísmico y la cantidad de nuevos materiales para la etapa de reconstrucción. Los resultados obtenidos demuestran que realmente esta zona es de alta vulnerabilidad física, susceptible a eventos sísmicos de gran magnitud. Se obtuvieron 202 mil toneladas de escombros para el escenario leve, 635 mil toneladas de escombros para el escenario moderado y 1.11 millones de toneladas de escombros para el escenario severo. En base al porcentaje de daños con respecto al stock de materiales es posible estimar que el asentamiento humano de Lomo de Corvina tiene un alto nivel de riesgo sísmico. Finalmente, se realiza un análisis de flujo de materiales para las viviendas de albañilería Con el que se estima que se necesitarán 271 mil toneladas de concreto y 517 mil toneladas de ladrillo para reconstruir la zona. Se concluye que la zona es altamente vulnerable. Con esta conclusión se hacen recomendaciones para la realidad de la zona y para la evacuación de escombros tras un sismo de gran magnitud.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 del ciclo de vida de una vivienda unifamiliar de bambú(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-12-16) Guerra Jesús, Betsy Norma; Kahhat Abedrabbo, Ramzy FrancisEl 2015 se lleva a cabo un acuerdo internacional importante relacionado a las emisiones antrópicas de gases de efecto invernadero. En dicho acuerdo, el de Paris, se establecieron objetivos para fortalecer la respuesta mundial al inminente cambio climático. En respuesta a estos, países en vías de desarrollo como Perú vienen reformulando sus políticas medioambientales que incluyen la promoción de materiales sostenibles de bajo impacto ambiental, como el bambú. Si bien este material es usado en algunas partes del mundo, en el país existe investigación en curso para ser considerado un material de construcción de bajo impacto ambiental. Por ello, la presente investigación lleva a cabo el Análisis del Ciclo de Vida (ACV) de la vivienda unifamiliar de bambú que propone el Instituto de Vivienda, Urbanismo y Construcción con la finalidad de medir los impactos ambientales que genere la vivienda en todo su ciclo de vida. El estudio, considera las etapas de pre-uso, uso y fin de vida en dos escenarios de vida útil: 25 y 50 años y, además, en caso del pre-uso, se incluye las siguientes fases: extracción de materias primas, manufactura y construcción. El desarrollo del ACV contempla las siguientes metodologías de evaluación de impacto ambiental: IPCC 2013, Cumulative Energy Demand y ReCiPe. Los resultados muestran que las etapas más importantes son el pre-uso y uso. Siendo que el pre-uso emite 123 kg CO₂ eq/m² o 16 ton CO₂ eq y tiene un consumo de energía de 3,250 MJ/m² o 430 GJ. De los cuales el bambú, dentro de la especialidad de estructuras, tiene una emisión de CO₂ eq del 7% y un consumo de energía del 5% de la especialidad. Finalmente, los resultados de la vivienda de bambú en comparación con resultados de la literatura, viviendas de bambú y viviendas de material convencional, presenta los menores impactos en las categorías de evaluación. Por ello, se recomienda el uso del bambú como material estructural de bajo impacto ambiental.Ítem Texto completo enlazado El tratamiento de aguas residuales como oportunidad para el desarrollo sostenible en el parque científico, tecnológico y social de Santa María del Mar - Punku(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-09-02) García Fernández, Larissa Lisbeth; Medina Ormachea, Renzo Edu; Kahhat Abedrabbo, Ramzy FrancisActualmente, las plantas de tratamiento de aguas residuales se enfrentan a problemas de sostenibilidad de gran importancia como la reutilización de las aguas, el balance energético, las emisiones de gases de efecto invernadero y la eutrofización (Tchobanoglous et al., 2014; Organización de las Naciones Unidas, 2017). En torno de esta problemática, el objetivo de este trabajo es proponer y analizar alternativas de tratamiento de aguas residuales para el proyecto Parque Científico, Tecnológico y Social PUNKU (PCTS-PUNKU) desde un enfoque sostenible. De acuerdo a las necesidades del proyecto, se analizan diferentes tecnologías de tratamiento según sus características ambientales, energéticas, económicas y funcionales. Luego, se diseña preliminarmente los principales componentes de cada alternativa, los cuales se verifican mediante el simulador Biowin. Por último, se realiza un análisis multicriterio de las alternativas propuestas mediante un modelo analítico jerárquico, el cual evalúa los criterios ambientales, energéticos, económicos y funcionales de cada alternativa. Entre los resultados se proponen tres alternativas para el PCTS-PUNKU: lodos activados, biorreactor de membrana (MBR), y biorreactor anaerobio de membrana (AnMBR). De acuerdo con el diseño preliminar, las alternativas propuestas presentan la capacidad de cumplir con los Estándares de Calidad Ambiental para el riego de áreas verdes y las recomendaciones de la Agencia de Protección del Medio Ambiente de los Estados Unidos para algunos usos urbanos en edificaciones. El análisis multicriterio no muestra una preferencia marcada entre las alternativas, pero resalta sus principales fortalezas: la funcionalidad y economía de los lodos activados; la alta calidad del efluente del MBR; y la eficiencia energética del AnMBR. En conclusión, las alternativas propuestas representan oportunidades para la sostenibilidad del PCTS-PUNKU mediante la recuperación de recursos, enfoque de desarrollo en el tratamiento de las aguas residuales.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.Ítem Texto completo enlazado Análisis del confort térmico en escuela modelo de la sierra peruana y evaluación de mejoramiento térmico mediante el uso de principios bioclimáticos(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-06-01) Chumbiray Alonso, Ivan Noel; Kahhat Abedrabbo, Ramzy FrancisLa investigación consiste en la evaluación del confort térmico en las aulas de una escuela modelo tipo Sierra, ubicada en la ciudad de Cusco, así como una propuesta de mejora térmica basada en un diseño bioclimático. En la introducción, se presentan los antecedentes de la arquitectura vernácula. Se explica la problemática energética producto de la masificación de sistemas constructivos y la aparición de sistemas de aire acondicionado cuyo fin se justifica en satisfacer requerimientos de confort interno. La revisión de literatura presenta los estudios relacionados al confort interno de edificaciones así como estrategias bioclimáticas que permitan alcanzar la zona de confort según las variables climáticas de los emplazamientos. Para la evaluación del confort en el caso práctico se utiliza el programa computacional “Design Builder” que brinda resultados del confort para ser analizados. Finalmente, en la evaluación de resultados se discute el análisis del confort del caso práctico y cómo la propuesta de diseño bioclimático contribuye a alcanzar los niveles de confort deseados en la escuela.Ítem Texto completo enlazado Pérdida de stocks antrópicos en zonas de inundación por el Fenómeno del Niño(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020-07-21) Parodi Gonzales Prada, Eduardo Paolo; Kahhat Abedrabbo, Ramzy Francis; Vázquez Rowe, IanEn los últimos treinta años, un tercio de todas las emergencias en Perú han sido consecuencia de eventos climáticos extremos. Estos eventos, han sido responsables del 80% de las afectaciones a las viviendas, y han causado similar número de fallecidos y el doble de damnificados que los sismos. A nivel global, los desastres relacionados con el agua son los que más daños causan. En particular, son las inundaciones productos de lluvias extremas, asociadas a el fenómeno de El Niño, a los Monzones y a los Huracanes, los que mayores desastres han causado en las últimas décadas, y cuya frecuencia e intensidad son exacerbados por el cambio climático. El contexto descrito, plantea la necesidad de evaluar la intensidad y magnitud de los desastres, ocurridos y por ocurrir, como consecuencia de la exposición a peligros de origen natural, tomando en cuenta las afectaciones al medio ambiente. Para ello, esta evaluación propone como aporte, integrar la métrica de la dimensión ambiental del daño, a la dimensión social (salud física o sicológica) y económica, mediante el uso del indicador de años de vida ajustados por discapacidad, DALY por sus siglas en inglés. La metodología propuesta, calcula el impacto ambiental, mediante la perspectiva de pensamiento de ciclo de vida, en la categoría de Calentamiento Global. Impacto que se generaría como consecuencia de la producción de los bienes requeridos para la reposición de la infraestructura dañada por un desastre. El impacto ambiental es luego acumulado con las otras dimensiones del daño, mediante las métricas del DALY, desarrolladas por la Organización Mundial de la Salud y adaptadas por el economista neozelandés Ilan Noy. La evaluación retrospectiva fue realizada para los daños ocasionados en Perú por los fenómenos de El Niño de los periodos 1983/83, 1997/98 y 2017. Para la evaluación prospectiva, se seleccionó al sector en riesgo por inundación del distrito de Piura, capital de la provincia de Piura, ubicada en el norte peruano, por ser una de las regiones históricamente más afectadas por este fenómeno. La aplicación de la metodología propuesta, se basó en la cuantificación de existencias (stocks) urbanas para el cálculo de los principales materiales contenidos (p. ej., concreto, acero, etc.) en el área de estudio. En función del inventario georreferenciado de los materiales embebidos en las existencias urbanas, fue posible cuantificar la exposición al riesgo, en cada una de las dimensiones del daño. Se utilizó para ello, las plataformas gratuitas de COPERNICUS y QGIS para adquirir y procesar imágenes satelitales de la zona de estudio mediante métodos de clasificación supervisada, basados en el algoritmo estadístico de máxima verosimilitud. Los resultados obtenidos muestran que es viable el uso del DALY para acumular los daños en sus diferentes dimensiones y han permitido establecer que los fenómenos de El Niño de los periodos 82-83 y 97-98 fueron dos y media veces más dañinos que El Niño del 2017 y cerca de 8 veces más perjudiciales que el terremoto de Pisco del 2007, sin embargo, no alcanzaron ni la mitad de intensidad del terremoto de Nueva Zelandia del 2011 o de las inundaciones de Tailandia del mismo año. A nivel prospectivo, la metodología aplicada muestra que se pueden calcular la exposición a riesgos basados en la cuantificación de stocks mediante medios satelitales, sin necesidad de contar con información catastral, (inexistente en algunos distritos en el Perú). También se ha mostrado que es viable la clasificación de coberturas de techos y por ende de tipologías de edificaciones mediante medios satelitales, por lo que, de emplearse el satélite peruano, se podría contar con 100 veces más resolución que la utilizada en este trabajo de investigación, y, por ende, se podría generar planos multidimensionales de riesgo más precisos.