Departamento de Arquitectura e Ingenierías de la Construcción

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https://hdl.handle.net/20.500.12590/17978

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Browsing Departamento de Arquitectura e Ingenierías de la Construcción by browse.metadata.advisor "Cano Valencia, Alejandro"

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    Aplicación de criterios de eco-eficiencia y de confort empleando el modelo de la certificación EDGE: Análisis de edificación de tipología escuela
    (Universidad Católica San Pablo, 2023) Espinoza Nina, Maria Paula; Cano Valencia, Alejandro; Paredes Malma, Daniela Karen
    La presente investigación se desarrolló bajo dos líneas de investigación: ecoeficiencia en uso de recursos y confort de los usuarios teniendo como objetivo la comparación de prácticas ecoeficientes de agua, materiales y energía a través de la obtención de los eco-metrado hídrico, ecometrado energético de materiales, eco-metrado energético de consumo y eco-metrado de carbono bajo el enfoque de la herramienta EDGE además de considerar principios pasivos para asegurar el confort térmico y lumínico de una edificación de tipología escuela. Durante el análisis se plantearon escenarios: A (típico), B (mejorado), C (predeterminado de la herramienta EDGE) y “n” escenarios D (ecoeficientes) para el cálculo de los eco-metrados hídrico, energético de materiales, energético de consumo y eco-metrado de carbono. En cuanto al confort térmico, se realizó el cálculo de la transmitancia térmica de los elementos de la envolvente: techos, muros y pisos. Para el confort lumínico, se optimizó el ingreso de la luz natural a través de los lineamientos de la norma EM.110. A nivel de “ecoeficiencia hídrica” se obtuvo que el escenario que presenta una mayor ecoeficiencia es la del escenario D3 con un 50% de ahorro bajo el estándar EDGE; el cual comprendió griferías para baños con aireadores, sanitarios con fluxómetros, griferías eficientes para cocinas y sistema de riego eficiente. A nivel de “ecoeficiencia de materiales” se obtuvo que el escenario que presentó mayor ecoeficiencia fue el escenario D3 con un 50% de ahorro bajo el estándar EDGE; el cual comprendió losas aligeradas de concreto, piso de cemento pulido, muros externos de ladrillo, muros internos de plancha de fibrocemento, marcos de ventana de PVC además de aislamiento de fibra de vidrio. A nivel de “ecoeficiencia energética de consumo” se obtuvo que la aplicación de luminarias LED y sensores de ocupación permitieron la reducción del consumo de energía. A nivel de “emisiones de carbono” se observó que las emisiones de carbono son directamente proporcionales a la energía de consumo, siendo el valor de emisiones 12.39 tCO2eq/ año. A nivel de “confort térmico” se obtuvo que la fibra de vidrio es el material que presenta mayor aislamiento de los elementos de la envolvente. A nivel de “confort lumínico” se obtuvo que la implementación de elementos de protección solar analizando la orientación del edificio generaría mayor aprovechamiento de la luz solar sin que esta sea invasiva.
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    Determinación de parámetros hidráulicos en pavimentos permeables de adoquines entrelazados de concreto. Caso de aplicación: Centro histórico de la ciudad de Arequipa
    (Universidad Católica San Pablo, 2020) Gomez Flores, Christian Alberto; Monca Nina, Federico Edwin; Cano Valencia, Alejandro
    La presente investigación está centrada en el estudio de los pavimentos permeables de adoquines de concreto entrelazados, los cuales pueden ser aplicables al contexto del centro histórico de la ciudad de Arequipa. En este documento se presentan estudios de pavimentos permeables, específicamente los parámetros hidráulicos como la tasa de infiltración, la cual se muestra una relación con la pendiente de la superficie del pavimento (SP, medido en %) y el tamaño de juntas en el entrelazado de adoquines (EJ, medido en mm). Se ha obtenido diferentes valores de los parámetros mencionados (por distintos investigadores) y se comparan entre sí, buscando la máxima tasa de infiltración “I” (unidad de medición, mm/h). Según la información bibliográfica analizada, se determinó que la tasa de infiltración de un pavimento permeable de adoquines entrelazados depende de la pendiente SP y el ancho EJ. Con pendientes SP mayores a 5%, la eficiencia de la infiltración en el pavimento deja de incrementarse y comienza a disminuir; llegando a valores menores a 80% de un pavimento convencional (pendiente SP 1,5%, norma peruana CE010). Si el rango de pendientes SP se encuentra entre los valores de 2 a 3%, ello favorece la mayor infiltración respecto a un pavimento permeable convencional (aumenta la tasa de infiltración en 10%). El ancho de junta “EJ” influye directamente en la tasa de infiltración ya que de esta dependerá el área permeable de la superficie. El ancho EJ más eficiente es de 5-8 mm; en este rango la tasa de infiltración “I” presenta valores por encima de los 300 mm/h. La eficiencia de las juntas EJ dependerá del uso y mantenimiento del pavimento en el tiempo. Estudios muestran que con un ancho de junta EJ de 5-8 mm, se mantendrá la eficiencia de la infiltración en un rango de 80% respecto al mismo pavimento, en un lapso de tiempo de hasta 10 años.
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    Diseño de un depósito de detención de lluvias en el sistema de drenaje y alcantarillado pluvial existente de la urbanización de Pampas de Polanco y áreas aledañas, distrito de Alto Selva Alegre-Arequipa
    (Universidad Católica San Pablo, 2025) Cayllahua Herrera, Edgar Amador; Cano Valencia, Alejandro
    El propósito de este estudio fue diseñar un depósito subterráneo de detención de aguas pluviales, compuesto por geoceldas de polipropileno, como alternativa para mejorar la capacidad hidráulica del sistema de drenaje pluvial existente en la urbanización Pampas de Polanco, ubicado en el distrito de Alto Selva Alegre, Arequipa y así se podría mitigar los riesgos de inundación bajo diferentes escenarios de lluvia. La propuesta responde a la problemática observada en la urbanización Pampas de Polanco y áreas aledañas durante la temporada de lluvias que se extiende de diciembre a abril, donde se produce avenidas de agua (flujos) en calles y torrenteras provocando desbordes (inundaciones) que afectan la infraestructura y propiedades (INDECI, 2023). El Modelo Hidrológico-Hidráulico del Expediente Técnico Actualizado con depósito de detención (MHED) permitió el diseño del depósito de lluvias dando una estructura subterránea con una capacidad de 909.54 m³, compuesta por celdas Aquacell NG (sistema geocelular), el cual podría atenuar los caudales pico (l/s) proveniente de 22.98 hectáreas de microcuencas urbanas de la red No 02 drenaje pluvial Javier Heraud bajo eventos extremos de lluvia con periodos de retorno de 25, 50 y 100 años. El proyecto se desarrolló empleando modelos hidrológicos e hidráulicos mediante la herramienta SWMM (Storm Water Management Model, versión 5.2), lo que permitió simular el comportamiento de la cuenca y el flujo en el sistema de drenaje pluvial. Se evaluó y verificó la capacidad hidráulica del sistema a través de tres modelos: el Modelo Hidrológico-Hidráulico del Expediente Técnico (MHET), el Modelo Hidrológico-Hidráulico del Expediente Técnico Actualizado (MHES), y el Modelo Hidrológico-Hidráulico Actualizado con Depósito de Detención (MHED). Estos modelos se analizaron bajo tres escenarios climatológicos, considerando eventos pluviales de 4 horas con periodos de retorno de 25, 50 y 100 años. El análisis permitió determinar el desempeño del sistema en términos de caudal (l/s), velocidad (m/s) y tirante hidráulico (m), conforme a la normativa peruana CE.040 de Drenaje Pluvial. El estudio demostró que el depósito de detención podría reducir los caudales pico en la Red No 02 del drenaje pluvial Javier Heraud entre un 50% y 60%, dependiendo del escenario de diseño, donde se mejoraría la capacidad hidráulica de la red ante precipitaciones extremas. En conclusión, el diseño del depósito de detención propuesto en el parque Javier Heraud para la Red No 02 del drenaje pluvial Javier Heraud, como parte del sistema de drenaje pluvial existente de la urbanización Pampas de Polanco, podría ser una alternativa de solución efectiva para la reducción de caudales pico. Esto permitiría un manejo más eficiente de la escorrentía y reduciría el riesgo de inundación en la urbanización.
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    Evaluación y diagnóstico de la capacidad hidráulica del drenaje sanitario frente al ingreso de la lluvia ocasional: En la urbanización Manuel Prado, Paucarpata, Arequipa
    (Universidad Católica San Pablo, 2024) Ortega Alarcon, Cristian Eddison; Cano Valencia, Alejandro
    El presente Proyecto de Aplicación aborda la problemática de la intrusión pluvial en el sistema de alcantarillado sanitario de la Urbanización Manuel Prado, donde el ingreso de aguas de escorrentía pluvial genera sobrecargas y bloqueos en la red, diseñada originalmente solo para aguas residuales. Este análisis resulta fundamental para evaluar la capacidad hidráulica de la red de alcantarillado sanitario en la urbanización Manuel Prado, debido a que la infraestructura existente fue diseñada exclusivamente para aguas residuales, sin considerar la intrusión de aguas pluviales, y su desempeño se ve comprometido en eventos de lluvia intensos, que han incrementado con el cambio climático (SENAMHI, 2019). El objetivo principal del Proyecto es evaluar y diagnosticar la capacidad hidráulica de esta red de alcantarillado frente a la intrusión pluvial, evaluando el cumplimiento con la normativa sanitaria peruana de Redes de Aguas Residuales O.S. 070. Para ello, se emplearon tres modelos: el Modelo Hidráulico Sanitario Original (MHSO), el Modelo Hidráulico Sanitario Actualizado (MHSA), y el Modelo Hidrológico-Hidráulico Sanitario de Gestión de Tormentas (MHHS), los cuales varían en duración de precipitación y periodo de retorno. Estos modelos se diferencian principalmente por la duración de la precipitación (1 hora y 24 horas) y el periodo de retorno (10 años y 100 años). La evaluación se centra en parámetros hidráulicos, como el tirante hidráulico, el caudal, la velocidad de flujo y la fuerza tractiva, todos ellos evaluados conforme a la normativa sanitaria peruana de Redes de Aguas Residuales O.S. 070. Se observo que al variar la duración de la precipitación (1 hora a 24 horas), disminuye la cantidad de conductos que no cumplen con el tirante hidráulico, pero incrementa la cantidad de conductos que no cumplen con el caudal y la velocidad. En contraste, una variación en el periodo de retorno (de 10 a 100 años) resulta en un incremento del número de conductos que no cumplen con el tirante hidráulico, el caudal y la velocidad. De la evaluación de los 360 escenarios simulados se identificó que el modelo MHHS tiene el mayor incumplimiento normativo (82% de los conductos estarían trabajando a tubo lleno), seguido del MHSA (21% de los conductos estarían trabajando a tubo lleno) que sería el más conforme, de acuerdo a los parámetros hidráulicos normativos de O.S. 070.