INGENIERÍA CIVIL FUNDAMENTOS DE LA INGENIERÍA AMBIENTAL PROYECTO AMBIENTAL Álvarez Zeballos, Nicolás Copaja Quispe, Luis Rodríguez Soto, Alexander Saca Valdivia, Jacob Tapia Falcon, Gissell CIV 6-1 2020 “Los alumnos declaran haber realizado el presente trabajo de acuerdo a las normas de la Universidad Católica San Pablo” INDICE INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................... 5 I. LOCALIZACIÓN ............................................................................................................................. 6 1.1. DESCRIPCIÓN DE LA ISUR: .................................................................................................. 6 1.2. UBICACIÓN GEOGRÁFICA .................................................................................................... 7 II. DIAGNÓSTICO .............................................................................................................................. 7 2.1. ACCESIBILIDAD .................................................................................................................... 7 2.2. CARACTERÍSTICAS DEL SUELO ............................................................................................. 8 ❖ GEOLOGÍA ......................................................................................................................... 10 ❖ GEOMORFOLOGÍA ............................................................................................................. 10 ❖ GEOTECNIA ....................................................................................................................... 11 ❖ MICROZONIFICACIÓN TÉRMICA: ....................................................................................... 12 2.3. DIVERSIDAD GEOGRÁFICA................................................................................................. 13 2.4. CLIMA LOCAL ..................................................................................................................... 14 2.5. POBLACIÓN Y MEDIOS DE VIDA ........................................................................................ 15 2.6. VIVIENDA INFRAESTRUCTURA Y SERVICIOS ...................................................................... 17 III. EVALUACIÓN DE RIESGOS ..................................................................................................... 19 3.1. IDENTIFICACIÓN Y ESTIMACIÓN PRELIMINAR DEL PELIGRO ............................................. 19 ❖ GEOLOGÍA LOCAL .............................................................................................................. 20 ❖ FACTORES DE GEODINÁMICA INTERNO ............................................................................ 20 3.2. IDENTIFICACIÓN DE ELEMENTOS EXPUESTOS .................................................................. 22 3.3. ESTIMACIÓN PRELIMINAR DEL NIVEL DE RIESGO ............................................................. 23 IV. CARACTERÍSTICAS ARQUITECTÓNICAS Y AMBIENTALES DE LA EDIFICACIÓN....................... 24 4.1. DESCRIPCIÓN DEL ISUR ..................................................................................................... 24 4.2. ESTRUCTURA ORGANIZACIONAL....................................................................................... 24 4.3. ZONIFICACIÓN URBANA .................................................................................................... 25 5.1. INFRAESTRUCTURA ........................................................................................................... 27 5.2. MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN ...................................................................................... 29 5.3. SUELO URBANO ................................................................................................................. 29 5.4. ALTERACIÓN DEL PAISAJE ................................................................................................. 30 5.5. RECURSO ATMOSFÉRICO................................................................................................... 31 5.6. RECURSOS ENERGÉTICOS E HÍDRICOS .............................................................................. 32 5.7. RESIDUOS SOLIDOS ........................................................................................................... 33 5.8. RIESGOS Y SEGURIDAD ...................................................................................................... 34 5.9. NECESIDADES A SER ATENDIDAS....................................................................................... 35 VI. PLANTEAMIENTO DE PROPUESTAS AMBIENTALES ............................................................... 36 6.1. COLOCACION DE PANELES SOLARES ................................................................................. 36 6.1.1. OBJETIVOS DEL PROYECTO ........................................................................................ 36 6.1.2. GENERALIDADES........................................................................................................ 36 6.2. REDUCCION DE USO DE PLÁSTICOS .................................................................................. 44 6.2.1. OBJETIVOS DEL PROYECTO ....................................................................................... 44 6.2.2. GENERALIDADES ....................................................................................................... 44 6.3. MUROS VERDES................................................................................................................. 52 6.3.1. OBJETIVOS DEL PROYECTO ........................................................................................ 52 6.3.2. GENERALIDADES........................................................................................................ 52 VII. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................................................ 59 VIII. Bibliografía ............................................................................................................................ 60 INTRODUCCIÓN En el presente trabajo se realizan un análisis del centro de estudio del Instituto del Sur con respecto a su impacto ambiental que tiene al ser construido en una determinada área, los problemas que se tuvo que afrontar en el diseño de estructura, ya que está ubicado en una zona con una pendiente pronunciada, el hecho de que sea construido en un área céntrica, etc. Se discutió y también se observaron los riesgos que existen en la construcción ya que, Arequipa es una ciudad sísmica, también la existencia del volcán Misti en cómo afectan sus cenizas o erupción. En los últimos años se han estado implementando métodos para construcciones con menor impacto ambiental, que disminuyen efectos negativos en el planeta, el instituto ha tomado muchas tecnologías para la estructuración de sus edificios, sin embargo; aún hay muchos aspectos contaminantes que generamos como usuarios, como los residuos sólidos el uso de energético, etc. Así como para el proceso constructivo también, se registraron valores de contaminación en el instituto, su impacto y posibles soluciones. El fin de este informe es presentar aspectos constructivos, estructurales relacionados al impacto que tuvieron, que tienen y, riesgos futuros de zonificación y contaminación; en relación a la Tierra, el clima, la ciudad y nosotros. I. 1.1. LOCALIZACIÓN DESCRIPCIÓN DE LA ISUR: El Instituto del Sur se fundó en 1988 en la ciudad de Arequipa con la finalidad de crear una alternativa de estudios que brinde a los jóvenes de nuestra región y del sur del país una formación de calidad. Hoy con más de 30 años de experiencia, han pasado por nuestras aulas miles de alumnos y actualmente contamos con cerca de 4000 alumnos estudiando una carrera con nosotros. MISION: A lo largo de estos años hemos brindado a nuestros alumnos una formación especializada de alto nivel, con sólidos valores y con un modelo de gestión dinámico y exigente. VISION: Buscamos responder a los retos actuales; ofreciendo así, una formación integral la cual permite adquirir las capacidades, conocimientos, habilidades, valores y actitudes necesarias para un eficiente desempeño profesional que responda a las necesidades concretas del mercado laboral. COMPROMISO SOCIAL: Somos una comunidad educativa católica dedicada a la educación superior tecnológica que ofrece una formación basada en la dignidad de la persona, comprometida con su pleno desarrollo humano y profesional, y orientada al desarrollo de una sociedad más justa y solidaria 1.2. UBICACIÓN GEOGRÁFICA DEPARTAMENTO: Arequipa PROVINCIA: Arequipa DISTRITO: Vallecito ALTITUD: 2330 m.s.n.m. COORDENADAS UTM: 19 710 32l 25ll O - 160 24l 19.7ll S X:228691 Y:8184512 MAPA DE LOCALIZACIÓN INSTITUTO SUR IMAGEN 1.2.1 Localización del ISUR II. DIAGNÓSTICO 2.1. ACCESIBILIDAD Para poder acceder Instituto De Educación Superior tecnológico Privado Del Sur (ISUR) tenemos tres accesos principales. Ingreso por la av. La Merced DEL ACCESO1: por la calle la Merced, entada principal Ingreso por la av. Salaverry ACCESO 2: Av. Salaverry pasando los laboratorios de Ing. civil Ingreso por la av. parra ACCESO 3: Av. Parra entrada principal al ISUR 2.2. CARACTERÍSTICAS DEL SUELO TIPO DE SUELO GP: De acuerdo a las tablas mostradas se dice que GP es definida como una grava mal gradada, mezclas de grava, arena y poco o ningún fino. El suelo es muy bueno, ya que es posible con el realizar obras como mantos de presas o erosiones de canales, por lo que, de acuerdo a sus propiedades a la permeabilidad, compresibilidad, resistencia al corte y facilidad de manejarlo en obra es muy buena la construcción de la mayoría de las edificaciones. En este tipo de suelo los materiales granulares superan el 65% del promedio, mientras que los finos no superan el 34%. Son considerados suelos muy compactos y no presenta plasticidad. Tabla 2.3.1.: Características y uso de los suelos (Duque Escobar, 2002) Tabla 2.3.2.: Nombres típicos de los materiales (Duque Escobar, 2002) ❖ Geología Categoría Suelo Aluvial Umacollo Arena y grava (formación variada) Cuentan con materiales de relleno Tabla 2.2.1 Característica geomorfológica. (Yanqui, 1990) ISUR Imagen 2.3.3. : Mapa geológico de Arequipa (Yanqui ,1990) ❖ Geomorfología Ubicación Características Superficie del cercado Superficie penillanura con una inclinación de 4%O-E ISUR LEYENDA Imagen 2.3.4. : Mapa geomorfológico de Arequipa, (yanqui, 1990). ❖ GEOTECNIA Clasificación Característica Suelo aluvial de Umacollo Capacidad portante de 3.5 a 1.0kg/cm2 Dependiendo de la estructura a construir de preferencia para viviendas de interés social ISUR Imagen 2.3.5: Mapa geotécnico de Arequipa, (Yanqui ,1990) ❖ MICROZONIFICACIÓN TÉRMICA: Ubicación Características ZONA C Suelos con capacidades portantes de 1.0 a 2.0kg/cm2, el nivel freático se encuentra 5m de profundidad que puede producir problemas de asentamientos provocando daños severos en viviendas ISUR LEYENDA Imagen 2.3.6.: Mapa de microzonificación de Arequipa, (Yanqui ,1990) 2.3. DIVERSIDAD GEOGRÁFICA El Instituto del Sur no cuenta con una flora y fauna resaltante, a lo mucho unos cuantos insectos y aves, en lo animal y respecto a la vegetación, cuenta con una pequeña área al interior del instituto, donde se encuentran arboles pequeños, arbustos y pasto. Imagen 2.3.1: Interior del ISUR (Foto registrada por el Instituto del Sur) FALTA 2.4. CLIMA LOCAL El clima de la ciudad es predominantemente seco en invierno, otoño y primavera debido a la humedad atmosférica, es también árido a causa de la precipitación efectiva y templado por la condición térmica. Imagen 2.4.1: Gráfico De la temperatura en Arequipa a lo largo del año.2019 Tabla 2.4.1: Parámetro climático promedio de Arequipa, muestran sus temperatura, lluvias, horas sol y humedad relativa a lo largo del año (2019). 2.5. POBLACIÓN Y MEDIOS DE VIDA ❖ AREQUIPA: Según el INEI la región Arequipa cuenta con una población de 1 382 730 habitantes, la población de la capital de provincia es de 1 080 635 habitantes. a. Población Imagen 2.5.1 Mapa del distrito de Arequipa demarcando nuestra zona de análisis ❖ AREA DE ESTUDIO: Tabla 2.5.1 : Cuadro de población según distrito del centro histórico, (INEI, 2017) b. Medios de vida ✓ Educación Instituciones encontradas en el área de estudio alrededor del ISUR son cerca de 148 instituciones entre colegios, universidades y academias Imagen 2.5.2. : Mapa de la zona de estudio, instituciones educativas próximas al ISUR. (SIGRID, 2020). ● Salud ● Vial 2.6. VIVIENDA INFRAESTRUCTURA Y SERVICIOS A. Área de estudio TABLA 2.6.1: tipos de viviendas aledañas (SIGRID, 2020) IMAGEN 2.6.1: Localización de área de estudio ISUR. (SIGRID, 2020) B. Viviendas: Total de Viviendas Tipos de vivienda 9786 Casa Edificios Quintas otros Imagen 2.6.2: ubicación de viviendas 6526 1869 773 52 C. Infraestructura: Predios rurales Predios urbanos Canales 98 368 38 Características de material predominante de la infraestructura: Material noble Concreto Ladrillos 103 2 101 Imagen 2.6.3: Mapa de canales (SIGRID, 2020) D. Servicios En los 316 predios urbanos 130 cuentan con el servicio de agua, luz y desagüe, 5 de ellos no cuentan con ninguno de ellos III. EVALUACIÓN DE RIESGOS 3.1. IDENTIFICACIÓN Y ESTIMACIÓN PRELIMINAR DEL PELIGRO ❖ GEOMORFOLOGIA: CARACTERISTICAS: Rocas (unidades ígneas, sedimentarias y metamórficas con edades que van desde el Pre Paleozoico) Problemas de vulcanismo SenccaCompacto Tufo blando compacto y algo poroso, nombre común sillar SenccaSalmón Tufos color estratificados, horizontales Volcánico Chila Conformado por derrames andesíticos y basálticos de color oscuro, altamente fracturados Tabla 3.1.1 característica de vulcanismo 2 Imagen 3.1.1: Pendiente en unidad de kilómetros de toda el área a un radio de 1 km rosáceo, sub ❖ GEOLOGÍA LOCAL CARACTERISTICAS Formaciones Tecnonismo y vulcanismo conglomerados aluviales del Cuaternario Pleistocénico, conformados por rodados de intrusivos, gneis, cuarcitas y otras rocas andesíticas tales como andesitas de grano grueso y también afaníticas, ambas de color gris oscuro Imagen 3.1.2 : Climograma, Cercado de Arequipa . ❖ FACTORES DE GEODINÁMICA INTERNO SISMOS Y VULCANISMO: Mapa de peligro del volcán Misti. Imagen 3.2.3.: Geodinámica interna-Suelos Arequipa Imagen 3.2.4: Geodinámica de suelos centro de Arequipa ZONA DE MUY ALTO PELIGRO: ZONAS DE ALTO PELIGRO: los cauces y riberas de las torrenteras y del Rio Chili. La zona de Chiguata, donde se localizan la hidroeléctrica de Charcani y la Represa de Aguada Blanca. Alto Cayma, gran parte del área Central entre las Torrenteras de San Lázaro y Miraflores, parte de Yanahuara, parte del distrito de Arequipa, ambas márgenes del río Chili. Las zonas Monumentales de Arequipa y Yanahuara se encuentran comprendidas en estos sectores. ZONAS DE MODERADO PELIGRO parte norte del Aeropuerto hasta llegar a la variante de Uchumayo sobre la margen derecha de la torrentera de Zamácola. ZONAS DE BAJO PELIGRO: los distritos de Yura, Cerro Colorado, Characato, Bustamante y Rivero, Socabaya y parte de Cayma, Hunter, Zona agrícola de Sabandía. 3.2. IDENTIFICACIÓN DE ELEMENTOS EXPUESTOS Dentro de los elementos expuestos tenemos: ❖ ❖ ❖ ❖ ❖ ❖ ❖ ❖ ❖ Establecimientos de salud (32) Instituciones educativas (148) Canales (59) Red ferroviaria (1) Red vial (1) Predios urbanos (368) Predios rurales (98) Establecimientos (5) Manzanas referenciales 2017 Imagen 3.2.1 Mapa geológico de Arequipa Región. 3.3. ESTIMACIÓN PRELIMINAR DEL NIVEL DE RIESGO La UCSP inició sus actividades en el local de la Av. Salaverry 301, Arequipa. Esta construcción data de los años 70 y estuvo destinada a una industria embotelladora de escala local. La topografía del terreno en pendiente fue utilizada con áreas de sótano y semisótano, en el primer y segundo nivel funcionaban las áreas administrativas y de comercialización. Adquirido el inmueble se hizo un proyecto de remodelación empezando por un reforzamiento estructural para crecimiento en altura así incrementar el área ocupada para destinarlo a zonas académicas, administrativas y de servicios. La demanda posterior obliga a especializar las áreas en bloques destinados a laboratorios y talleres, aulas y administración. Esta estructura de concreto armado original y reforzada no ha sufrido daños con movimientos sísmicos. Se encuentra alejada a zonas de inundación pluvial, sin embargo, el problema general de una falta de sistema de evacuación de lluvias es el principal problema de la zona y el edificio. La zona no permite mayor crecimiento en altura y por sus dimensiones es adecuado orientarlo a laboratorios y talleres especializados al servicio de la gran área académica ubicada en Campiña Paisajista IV. CARACTERÍSTICAS ARQUITECTÓNICAS Y AMBIENTALES DE LA EDIFICACIÓN Imagen 3.3.1 registro de niveles de peligro 4.1. DESCRIPCIÓN DEL ISUR La Universidad Católica San Pablo (UCSP) es una institución de educación superior privada peruana sin fines de lucro, centrada en la formación humanística y profesional. Con veinte años de vida, ubicada en la ciudad de Arequipa. Cuenta con dos amplios campus. El principal está situado en la Urb. Campiña Paisajista muy cerca por el barrio tradicional de San Lázaro, en el centro de la ciudad. También está el campus de la Av. Salaverry, con el que se dio inicio a las labores universitarias y en el que ahora se desarrollan la mayoría de programas de postgrado y formación continua. En 2009 contaba con más de 5.000 estudiantes, de los cuales la gran mayoría son alumnos de pregrado. Hoy en día supera los 6.000 alumnos. Su acrónimo es UCSP 4.2. ESTRUCTURA ORGANIZACIONAL ✓ ✓ ✓ ✓ 4000 alumnos 14 autoridades 47 consultores 115 profesores Imagen 4.2.1: Estructura organizacio 4.3. ZONIFICACIÓN URBANA PDM 2016-2025 El Plan de Desarrollo Metropolitano es el instrumento técnico-normativo que orienta la gestión territorial y el desarrollo urbano de las áreas metropolitanas, cuyas interrelaciones forman una continuidad física, social y económica, con una población total mayor a 500,000 habitantes. V. Imagen 4.3.1:: Plano zonificado del centro de Arequipa Imagen 4.3.2: Zonificación del área del Instituto del ISUR. Podemos observar en el mapa que, en el área donde está ubicado el Instituto del Sur es una zona de “Educación” la cual está rodeada de viviendas y comercio. 5.1. INFRAESTRUCTURA ❖ La infraestructura del campus Salaverry está conformada Laboratorios de Ingeniería Civil, Cafetería-Cocina, Aulas, Espacios para el estudio y recreación. Además, está dotada de un estacionamiento, una cafetería junto a un comedor laboratorios de diversos cursos, zona de entretenimiento, es decir, una mesa de pin pon y otras áreas administrativas. Imagen 5.1.1: Infraestructura General-vista superior Imagen 5.1.2: Infraestructura Nivel 1 Imagen 5.1.3: Infraestructura Nivel 1 – Con entrepiso Imagen 5.1.4: Infraestructura Nivel 2 Imagen 5.1.5: Infraestructura Nivel 3 Imagen 5.1.6Infraestructura Nivel 4 5.2. MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN Área total del terreno: 7 142,63 m2 Área construida: 6287,002 m2 Área libre: 855,628 m2 ✓ Hormigón armado, es concreto reforzado con barras o mallas de acero, llamadas armaduras También se puede armar con fibras, tales como fibras plásticas, fibra de vidrio, fibras de acero o combinaciones de barras de acero con fibras dependiendo de los requerimientos a los que estará sometido. ✓ Los cimientos, que soportan el edificio suelen fabricarse con hormigón. ✓ La estructura que resiste las cargas y las transmiten a los cimientos se hacen con acero y hormigón armado. ✓ La cubierta es una estructura de aceros o de madera sobre la que se coloca el tejado.Los suelos y techos se construyen sobre un forjado de hormigón y bovedillas cerámicas que, posteriormente, se cubren de baldosas u otro material. ✓ ADITIVOS: Productos que introducidos en el hormigón permiten modificar sus propiedades en una forma susceptible de ser prevista y controlada. ✓ PORCELANATO Y CERÁMICOS: Mientras el porcelanato no absorbe humedad del suelo, la cerámica que es más porosa, sí lo hace. ✓ ACERO DE REFUERZO: También llamado ferralla, utilizado para el refuerzo de estructuras. ✓ RECUBRIMIENTOS: Es una capa de material exterior que cubre el elemento constructivo para protegerlo contra la acción de agentes externos 5.3. SUELO URBANO Se puede estimar que el ISUR cuenta con una baja porción de áreas verdes, así contando con un 98% de área para construir y un 2% pequeño de áreas verdes. La densidad de ocupación depende del número de personas por metro cuadrado, dependiendo del uso o actividad. Se aplica sobre la superficie construida, en los casos de densidad elevada, y sobre la superficie útil en los de densidad baja. Las densidades de ocupación se agrupan en dos niveles: • Densidad elevada: de 0,25 a 3 m2/persona. • Densidad baja: de 3 a 40 m2/persona El número de personas se calculará según lo siguiente: • • • • • 5.4. Paisaje urbano Auditorios, según el número de asientos Salas de uso múltiple,1.0 mt2 por persona Salas de clase ,1.5 mt2 por persona Talleres, Laboratorios, Bibliotecas 5.0 mt2 por persona Ambientes de uso administrativo 10.0 mt2 por person ALTERACIÓN DEL PAISAJE Es la mezcla de fenómenos de orden ambiental y humano que coexisten en un lugar particular, se entiende como paisaje urbano a la común imagen de las ciudades y como paisaje natural en el que no interviene la mano del hombre. La infraestructura San Pablo sede Salaverry está ubicada al borde del centro histórico, de escala urbana considerable por tener 5 pisos edificados que se distinguen en el paisaje urbano de la zona. Lenguaje edilicio contemporáneo que contrasta con la imagen residencial de la zona cercado borde monumental y zona residencial Vallecito. Área protegida 5.5. Son aquellas áreas que aportan funciones ecológicas y sociales únicas dentro del paisaje urbano, por lo que requieren de una gestión diferenciada considerando su contexto. RECURSO ATMOSFÉRICO La zona de análisis no es un área urbana protegida de acuerdo al PAT, sin embargo, sus actividades masivas de servicio educacional tienen que tener una reglamentación especial para viabilidad, accesibilidad y flujos a darse dentro del recinto universitario. ❖ Al ser una institución educativa superior, la cantidad de personas asistentes es masiva, por lo que se genera una congestión en cuanto a vehículos como taxis, vehículo particular, motos, entre otros, además que está en una avenida principal, entonces entendemos qué hay una cogestión masiva, esto por el hecho de no saber manejar (educación vial), no respetar las reglas de tránsito. En consecuencia, la emisión de gases se genera en gran cantidad por el mismo uso de parte de los estudiantes y profesores que se transportan desde sus domicilios hacia el centro de estudio (Instituto del sur). Como propuesta de reducción de las emisiones de gases por parte de los vehículos sería, que los personales administrativos, docentes y estudiantes hagan el uso de transportes no contaminantes (como bicicletas o caminar si viven cerca). Ya que se puede apreciar en el siguiente diagrama, que el sector que más contamina en Arequipa es el transporte con un porcentaje bastante diferenciable de 60%. Si bien conocemos, el Instituto del Sur presenta una variedad de áreas verdes (pastos y árboles), al parecer esto no es suficiente para reducir el impacto negativo de la emisión de gases CO2, ya que la cantidad de vehículos que circulan por el Instituto es mucho mayor y emiten mayor CO2, por lo tanto, se debería plantar más árboles para que estas puedan absorber el CO2 y reducir su contaminación (no cuenta con mucho espacio). IMAGEN 4.8.1. Diagrama del pastel de los sectores que contaminan en 5.6. RECURSOS ENERGÉTICOS E HÍDRICOS ❖ El Instituto del Sur no cuenta con un sistema privado para abastecerse de agua y energía, es decir, se beneficia de agua administrada por SEDAPAR, así como toda la población es atendida por los servicios de agua potable por parte de SEDAPAR, y en cuanto a energía se alimenta de las centrales de generación de energía (6 hidroeléctricas y 1 térmica) para abastecer toda Arequipa, en donde se tiene como principal generador de energía a la central hidroeléctrica de Charcani V. Por otro lado, el Instituto del Sur puede aprovechar los recursos de energía por parte del sol, el cual sería aprovechando energía solar a través de paneles solares que puedan abastecer a toda la comunidad Instituto. Imagen 4.9. Volumen de la producción mensual de energía eléctrica por empresas 2013-2017 ❖ La ciudad de Arequipa aparece como el único Oasis creado por el Hombre a partir del Valle Natural del Chili y del Socabaya. Esta situación condiciona en forma tajante la conservación del recurso hídrico que la ciudad utiliza, el cual sin embargo está siendo sobre utilizado y desperdiciado, originándose degradación y sobre utilización de los suelos del Valle del Chili y erosión en distintas partes del recorrido del río. 5.7. RESIDUOS SOLIDOS ❖ Dentro del Instituto del Sur, se practica una metodología para seleccionar los residuos sólidos, por ejemplo, todos los personales y estudiantes que se benefician de la Universidad seleccionan la basura en distintos contenedores de basura, así como: residuos generales, papeles y cartón, vidrios y plásticos, por otra parte, se acostumbra a reciclar las botellas de gaseosas y juntar tapas de las botellas, esto como un medio de apoyo para los niños de la provincia de Ayaviri – Puno. Lo que se desconoce es que después de que la basura sea enviada en las compactadoras de la municipalidad de Arequipa, no conocemos el destino de las basuras clasificadas dentro del Instituto del Sur, será que estas basuras son mezclados en general para los rellenos sanitarios o serán destinados para su recicl 5.8. RIESGOS Y SEGURIDAD La ciudad de Arequipa, está expuesta a la expulsión de cenizas por el volcán Misti, frente a ello el Instituto del Sur, se encuentra en la zona con mayor riesgo, ubicándose en zona roja. En la Instituto del Sur, específicamente en el curso de Geología (parecido), se enseña a los estudiantes a reconocer las zonas de con mayor peligro en casos de erupción del volcán; por lo cual se conoce que los distritos como Characato, Yarabamba y entre otros serían menos afectados ya que están alejados del volcán Misti. Imagen 4.11.1. Peligro de vulcanismo.( SIGRID,2020) ❖ Otros peligros que se pueden presentar son los siguientes: accidentes en la avenida Salaverry, ya que las veredas son bastante congestionadas por los estudiantes, entre otras personas (en ciertos casos se invade la pista), además que es una avenida muy transitada (carros, personas, entre otros), por tal motivo se pueden producir accidentes. Frente a esta situación, no se puede ver una solución por parte de la Instituto del Sur actualmente, tal vez se dé una solución posteriormente 5.9. NECESIDADES A SER ATENDIDAS VI. PLANTEAMIENTO DE PROPUESTAS AMBIENTALES 6.1. COLOCACION DE PANELES SOLARES 6.1.1. OBJETIVOS DEL PROYECTO ❖ La reducción del consumo eléctrico mensual a través de colocación de paneles solares ayudando al ambiente y reducción en costos de servicios. 6.1.2. GENERALIDADES La propuesta consiste en colocar paneles solares en las superficies planas del techo ya que estas no son utilizadas lo que nos ayudara a generar energía atreves de la luz solar estos funcionan transforma de manera directa la luz solar en electricidad empleando una tecnología basada en el efecto fotovoltaico (). Al incidir la radiación del sol sobre una de las caras de una célula fotoeléctrica (que conforman los paneles) se produce una diferencia de potencial eléctrico entre ambas caras que hace que los electrones salten de un lugar a otro, generando así corriente eléctrica. El elemento principal de un sistema para convertir la energía solar en energía eléctrica es la célula fotoeléctrica, también llamada célula solar o célula fotovoltaica. Todas las células solares funcionan por el mismo principio: la luz incide en la superficie superior de la célula, y "empuja" los electrones del material con el que se ha fabricado hacia una capa inferior. Conectando las dos capas, conseguimos crear un circuito de "regreso a casa" para dichos electrones. ❖ El panel fotovoltaico. Los módulos fotovoltaicos o colectores solares fotovoltaicos (llamados a veces paneles solares, aunque esta denominación abarca otros dispositivos) están formados por un conjunto de celdas (Células fotovoltaicas) que producen electricidad a partir de la luz que incide sobre ellos. El parámetro estandarizado para clasificar su potencia se denomina potencia pico, y se corresponde con la potencia máxima que el módulo puede entregar bajo unas condiciones estandarizadas, que son: o o Radiación de 1000 W/m2 Temperatura de célula de 25º C (no temperatura ambiente) Las placas fotovoltaicas se dividen en: ❖ Cristalinas ❖ Monocristalinas: se componen de secciones de un único cristal de silicio (reconocibles por su forma circular u octogonal, donde los cuatro lados cortos, si se observa se aprecia que son curvos, debido a que es una célula circular recortada). ❖ Policristalinas: cuando están formadas por pequeñas partículas cristalizadas. ❖ Amorfas: Cuando el silicio no se ha cristalizado. a) LOCALIZACIÓN Se colocara en el instituto superior pedagógico partículas del sur Imagen 6.1.1. Ubicación del proyecto Imagen 6.1.2. infraestructura general -vista superior Ubicación de 200 paneles en la superficie del piso tiene acceso completo al sol sin sombre Imagen 6.1.3 plano vista superior nivel 2 b) REQUISITOS PREVIOS a) INSTALACIÓN DE PANELES SOLARES ❖ ORIENTACIÓN Los paneles solares podrían orientarse siguiendo la posición del sol para conseguir el máximo rendimiento a todas horas del día. Navegando, debido al movimiento aleatorio del barco y a su rumbo variable, la mejor opción consiste en orientar horizontalmente el panel. ❖ UBICACIÓN La ubicación será en la parte superior de los laboratorios de Ing. civil en el segundo nivel donde tendrá acceso completo al son sin presencia de sombras ya así aprovechas todos la radiación ❖ CLIMA ,TEMPERATURA Nuestra ciudad tiene un clima cálido en la mayoría de meses siendo una de las ciudades con mayor radiación Temperatura promedio anual Clima 23- 24 °C cálido Radiación solar promedio 6.240 kwh/m2 dias Imagen 6.1.4 radiación solar en Arequipa (SENAMHI,2014) ❖ TEMPERATURA que alcanza las células solares depende de la temperatura exterior y la radiación solar, valores entre 43 y 47 °C. B) ESPECIFICACIÓN TÉCNICA DEL PAPEL A USAR • Potencia del Panel Solar: 450W • Tipo de Célula Monocristalino PERC • del Panel Solar: Rigidez del Panel Solar: Rígido • Dimensiones del Panel Solar: Largo xAncho x Grueso (mm) 2120 x 1052 x 40 mm • Tensión Máxima Potencia: 41.52V • Corriente en Cortocircuito ISC: 11.36A • Eficiencia del Módulo: 20.2% • Amperios Máximos de Salida IMP:10.82A • Tensión en Circuito Abierto: 49.7V • Voltaje de Trabajo del Panel Solar: 24V • Peso del Panel Solar: 25Kg • Marco del Panel Solar: Blanco y Gris • Garantía del Panel Solar: 25 años DETALLES DEL PANEL JA SOLAR 450W 24V MONOCRISTALINO PERC El Panel Ja Solar 450W 24V Monocristalino Perc es un módulo fotovoltaico del conocido fabricante Ja Solar. La gama JAM72S20 450/MR es una serie que ofrece unas características técnicas como sus medias células monocristalinas de tipo PERC que le permiten una mayor producción y eficiencia con prácticamente la misma superficie de captación que un panel normal de 72 células. ❖ DATOS DE PRODUCCIÓN : ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ Potencia Pico (PMAX): 450W Voltaje a máxima potencia (VMPP): 41,52V Intensidad a máxima potencia (IMPP): 10,84A Voltaje en circuito abierto (VOC): 49,70V Intensidad en cortocircuito (ISC): 11,36ª Imagen 6.1.5. Producción de energía Ja solar ❖ CARACTERÍSTICAS PANEL JA SOLAR 450W 24V MONOCRISTALINO PERC: El Panel Ja Solar 450W 24V Monocristalino Perc tiene un tamaño ligeramente superior a un panel estándar de 24V y este entorno de potencia, dado que su composición de medias células en dos grupos requiere de un espacio adicional en su distribución. Con unas medidas de 2120 x 1052 x 40mm, y con un peso de unos 25Kg. Le confiere una alta resistencia para poderlo anclar a la estructura sobre la que se sitúe el panel y así también evitar la torsión del módulo para asegurar su integridad. ❖ INSTALACIÓN PANEL JA SOLAR 450W 24V MONOCRISTALINO PERC La orientación y la inclinación es sumamente importante para conseguir la máxima radiación solar. El panel solar debe ser instalado en una posición óptima para maximizar su producción a lo largo de todo el día y de todo el año. No debe haber sombras sobre el panel solar para garantizar su máxima producción a lo largo de todas las horas de sol. ❖ COMPRAR PANEL JA SOLAR 450W 24V MONOCRISTALINO PERC ❖ El Panel Ja Solar 450W 24V Monocristalino Percpor separado, como un elemento suelto o también mediante un kit completo para una instalación de autoconsumo.Hay opciones con kits solares de aislada que suponen la única opción cuando no llega la red eléctrica allá donde es necesaria, por lo que estos sistemas proporcionan una total autonomía. Ambos tipos de kits solares pueden estar compuestos por este Panel Ja Solar 450W 24V Monocristalino Perc, ya que por sus características, tiene una muy buena relación calidad-precio y encaja perfectamente en los requerimientos de potencia. c) BENEFICIOS ❖ ❖ ❖ ❖ ❖ Los beneficios serán ambientales por el menor consumo de energía Tendremos un ahorro anual de 15% en gastos de servicio de luz La inversión inicial será recuperado en poco tiempo Se utilizara espacios que ni tienen función y son espacios libres Será una institución más sostenible con el medio ambiente d) PRESUPUESTO Consumo mensual de energía eléctrica Uso de kw.h El precio del panel es 1.94 m2 Total de paneles a utilizar Dimensiones del panel Área para construir Costo total 43000soles 62054.32937kw 998,54 SOLES (450W) 200 unidades Largo x Ancho x Grueso (mm) 2120 x 1052 x 40 mm 550m2 199 708 soles ❖ Resumen de precios MATERIAL Panel solar) Unidad solar(ja M2 PRESIO POR Cantidad (m2) 998.54 soles 200 Total 199 708 soles e) INVERSIÓN Y RECUPERACIÓN DE LA INVERSIÓN ❖ Inversión Inversión inicial 199 708 soles ❖ Recuperación Recuperación por mes Recuperación total inversión de ❖ RESUMEN DE GASTOS Y RECUPERACIÓN DE LA INVERSIÓN Costo sin IGV------------------$ 36550 Uso de kw.h 62054.32937kw Precios El precio del panel es 1.94 m2 --------998,54 SOLES (450W) PANELES (200) ----------------------------90000 W Área para construir --------------------- 550m2 () Costo total ---------------------------------199 708 soles Recuperación Se utilizaría---------------------------------61964.32 Se pagaría ---------------------------------36496.984soles Recuperación por mes -----------------6 503.02 soles Recuperación total de inversión 30.71 meses (2 años 1 mes) 6.2. REDUCCION DE USO DE PLÁSTICOS 6.2.1. OBJETIVOS DEL PROYECTO ❖ La reducción del consumo de plásticos en los kioscos del ISUR y reducir el uso de botellas de plástico con otras alternativas de solución 6.2.2. GENERALIDADES Esta propuesta consiste en evitar el uso de plásticos en el instituto del Sur, como podemos logra esto, pues a) El uso de papel reciclado en los comedores, al momento de recibir tu sándwich, empanadas,etc. b) Entregandole a los alumnosl del Instituto del Sur tomatodos de aluminio, aportando a esta idea, colocaremos bebederos en diferentes puntos del Instituto del sur. a) LOCALIZACIÓN En el caso del uso del papel reciclado, lo usaríamos obviamente en la cafetería. Imagen 6.2.2.1: Cafetería del ISUR, que se encuentra en el nivel -1 ❖ En los bebederos decimos colocar 3 bebederos: ✓ 2 bebederos cerca de la cafetería (Nivel -1) Bebedero 1: FRENTE del ingreso a la cafetería Imagen 6.2.2.2. : Plano en vista superior de patio principal ISUR nivel - 1 Bebedero 2: al costado de la fotocopiadora ✓ 1 bebedero cerca a los laboratorios de Ingeniería Civil (Nivel 1), los cuadrados con un círculo adentro son la ubicación de los bebederos. Bebedero 3 Imagen 6.2.2.3. : Plano de vista superior de laboratorio UCSP nivel 1 b) REQUISITOS PREVIOS ❖ Requerimiento para el uso de papeles reciclados en la cafetería: La cantidad de alumnos en un 50% de su cantidad total para los que asisten al comedor. ❖ Requerimiento para los tomatodos y bebederos: la cantidad total de alumnos de ISUR es 4 000(actualizada 18/05/2020), en los bebederos usaremos el 100% de la cantidad de alumnos y un 50% de la cantidad de alumnos en la compra de aguas embotelladas, también se necesitara conexión a tubería de agua y drenaje pluvial. c) BENEFICIOS En cuanto al uso del papel reciclado: ✓ Eso nos beneficiara a que el uso de plástico baje en el ISUR. ✓ Esto tendrá un beneficio ambiental, debido a que bajara los kilos que se genera de plástico y en cuanto a los beneficios económicos aproximadamente se ahorrará S/5200. a. Características: Bebederos y tomatodos: ✓ Beneficiará en cuanto a la reducción el uso del plástico en el ISUR ✓ Tendrá como beneficio ambiental, ya que se bajara el uso de plásticos, así ayudando al medio ambiente; un beneficio económico porque al año se gasta aproximadamente 78 mil soles, solo en la compra de aguas embotelladas y su beneficio social sería que da accesibilidad a los alumnos en el consumo de agua. d) Especificaciones Técnicas: a. Descripción: Bebederos diseño pedestal cuadrado para anclar al piso, 2 caños, 1 temperatura. Incluye 2 etapas de filtración sedimento y carbón activado en línea Uso en: Colegios, Clubes, universidades, fábricas, gimnasios, plantas de producción, etc b. etapas de filtración: Etapa 1: Filtro de sedimento 100% polipropileno (PP) 5 micras Vida útil: 6 meses (depende de la calidad de su recurso hídrico) Función: Filtrando arena, óxido, barro, sedimentos, etc. en agua. Etapa 2: Filtro de carbón activo con valor de yodo> 1000 mg / g (5 micras) Vida útil: 6 meses (depende de la calidad de su recurso hídrico) Función: Elimina el cloro, el mal olor, el mal sabor y orgánicos provenientes en el agua. c. Diseño: Pedestal cuadrado Uso: niños y adultos Caño de acero inoxidable con chorro para tomar directo del bebedero. Caño cuello cisne para llenado de botellas d. Beneficios: ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ Elimina la compra de bidones de agua Elimina el uso de vasos descartables Agua ilimitada, agua fresca y pura Certificado para los filtros de agua Certificación del material de fabricación No consume energía Cuenta con repuestos originales y comerciales e. Dimensiones: Alto, ancho, profundidad 100 x32x32 cm Incluye: Despacho, instalación, garantía 1 año, servicio´post venta, asesoría técnica, capacitación de uso. e) PRESUPUESTO 1. Presupuesto para el uso de papel reciclado: Precio Unitario Envolturas de sandwich S/. de plástico PAPEL PARAFINADO 18000 UNIDADES (PERUFLEX) Cantidad de Parcial 1.00 100 S/15.00 18000 Cantidad de Total al día alumnos Total Mensual 2000 S/. 20.00 2000 S/1.67 S/. Total Anual 480.00 S/. 5,760.00 S/40.00 S/480.00 2. Presupuesto para bebederos y tomatodos: ❖ Precios PRECIO PRECIO DE 3 BEBEDEROS(Bebedero de agua cuadrado con dos etapas de filtración, en la Marca Dramox más instalación) Cantidad S/. 1,750.00 TOMATODOS (CAMELBAK) S/20.00 Total 3 S/5,250.00 4000 S/80,000.00 ❖ Mantenimiento Precio Mantenimiento de los bebederos cada 6 meses Cantidad S/120.00 Veces 3 Total Anual 2 S/720.00 ❖ Presupuesto Precio Unitario Agua Embotellada de 650 mL S/. 1.50 Cantidad de Total al día alumnos 2000 S/. 3,000.00 Total Mensual Total Anual S/. S/. 72,000.00 864,000.00 f) INVERSIÓN Y RECUPERACIÓN DE LA INVERSIÓN ✓ PARA EL USO DE PAPELES RECICLADOS: Invirtiendo S/480.00 al año en el papel parafinado, tendremos un ahorro de S/5280.00, esto solución no solo favorecerá a la economía del ISUR, sino también estamos ayudando al medio ambiente. ✓ PARA BEBEDEROS Y TOMA TODOS: Anualmente se ahorra como 778 mil soles aproximadamente solo en la compra de agua embotellada, haciendo que el ISUR con una inversión inicial de S/85250.00 y con un mantenimiento cada 6 meses de S/720.00, se obtendrá una recuperación de S/778030.00, ahorrando que los alumnos no gasten dinero en aguas embotelladas, por ende es una muy buena solución la colocación de bebederos y la compra de tomatodos. 6.3. MUROS VERDES 6.3.1. OBJETIVOS DEL PROYECTO CADA PROPUESTA DEBE DE SER CONCEPTUALIZADA (EN QUE CONSISTE), 6.3.2. GENERALIDADES Los muros verdes, también conocidos como jardines verticales, muros vivientes, etc., son instalaciones verticales vegetales que añaden a la vista un tono más verde, esto tiene un aporte efectivo en las personas, ya que ayudan a subir el ánimo, aparte de ello, ayudan al ecosistema y a purificar el aire, aparte de, como ya mencionamos, otorgar una bella vista. Además, estos muros verdes cuentan con un sistema de riego automatizado, ya que en algunos casos es de difícil acceso, se dividen en dos, los más utilizados, recirculación y riego directo. El de recirculación, como su nombre lo dice, recircula el agua, de un pozo a las plantas, este necesita una bomba para poder llevar el agua del pozo a las plantas. El de riego directo, el agua proviene directamente de una fuente de agua externa, este no necesita acoplarse una bomba ya que el agua fluye gracias a la presión con la que viene g) LOCALIZACIÓN Los muros verdes serán ubicados en la parte interna y externa del Instituto del Sur. ❖ Interno Ancho (m) 61 Total (m2) 91.5 Alto (m) 1.5 Interior del ISUR (Foro proporcionada por la institución) ❖ Externo Ancho (m) 10.5 136.0 - Alto (m) 4 3 - Subtotal (m2) 42 408 - Exterior del ISUR (Foro proporcionada por la institución) Total (m2) 450 h) REQUISITOS PREVIOS Falta i) BENEFICIOS ✓ Aumentaría el valor del ISUR, y resaltaría entre otras edificaciones ✓ Mejoraría la calidad del ambiente, ya que está en un lugar céntrico. Hay mucha contaminación sonora. ✓ Se puede cultivar flores, y haría que los estudiantes tengan más conciencia ambiental ✓ Habría un ahorro, ya que con muros verdes tendríamos un ambiente más fresco dentro de del sur. ✓ Reduciría la contaminación ambiental que estos alrededores de la universidad. Incluso al ser una estructura grande. Sería un punto estratégico para colocar. ✓ En época de frio que suele tener Arequipa sobretodo en enero y febrero. Ayudaría a conservar el calor dentro de las estructuras. Ya no se gastaría tanto en calefacción ✓ Reduciría el estrés en los estudiantes ✓ Reduciría el calor que soportamos al medio día ✓ Reduciría inundaciones sobretodo en equipo de lluvias que sufre Arequipa. j) PRESUPUESTO a) COTIZACIÓN DE LOS MUROS VERDES Según la empresa Gardenium: 1. PARA EL EXTERIOR DEL ISUR Tiene riego automático Material= metálica perforada Con base de poli estireno El promedio del costo por metro cuadrado según la empresa muro verdes Arequipa Precio con instalación es de S/ 230 a S/ 450 2. PARA EL ÁREA LIBRE DENTRO DEL ISUR Medidas: 1 metro X 2 metros Cantidad de bolsillos: 72 (6 h X 12 v) Material: Geotextil Color: Negro Geotextil con espalda impermeable (para evitar filtración de humedad). Otras cacterísticas: Producto rígido, liviano, de alta eficiencia y durabilidad. *Precio unitario: S/ 210,00* Precio unitario: S/ 210,00 El costo por metro cuadrado ya instalado (tierra, y plantas) ronda entre 200 y 300 soles según el tipo de plantas. ❖ MANTA GEOTEXTIL 100X150 - Medidas: 100cm (ancho) X 150cm (alto) - Cantidad de bolsillos: 54 (6h X 9v) - Material: Geotextil - Color: Negro - Impermeabilidad posterior (polietileno). - Ideal para uso en interiores y exteriores. Precio unitario: S/ 162,00 El costo por metro cuadrado ya instalado (tierra, y plantas) ronda entre 200 y 300 soles, según el tipo de plantas 3. PARA EL INTERIOR DEL INSTITUTO ❖ MANTA VERTICAL 30X100 - Medidas: 30cm (ancho) X 100cm (alto) - Cantidad de bolsillos: 07 - Material: Polietileno - Colores disponibles: Negro y verde - Impermeabilidad posterior (polietileno) - Ideal para uso en interiores y exteriores. Precio unitario: S/ 24.00 b) MANTENIMIENTO Según la empresa GARDENIUM tendríamos que realizar estos mantenimientos ✓ La poda se haría entre el lapso de 3-6 meses según la empresa = S/1000 soles ✓ La limpieza del sistema de agua también es necesario = S/ 1500 ✓ Control de plagas y enfermedades = S/ 2000 c) COSTO DE COLOCACIÓN ❖ Interior Costo cada 1x2 m (S/) Área (m2) Costo total (S/) S/ 210,00 ❖ Exterior Costo cada 1x2 m (S/) S/ 300 Total (S/) 91.5 19215.00 Área (m2) 450 Costo total (S/) 135000.00 154215.00 k) INVERSIÓN Y RECUPERACIÓN DE LA INVERSIÓN Se ahorraría el gasto de calefacción entre 15-20 % Se ahorraría si es que usamos aguas grises en los muros verdes Se ahorraría en calefacción según investigaciones entre un 30% a 40% VII. Conclusiones y recomendaciones Conclusiones ❖ Análisis ambiental ✓ Se concluye dentro de la Instituto del Sur se está haciendo un mayor uso de plásticos ya sea en bebidas, utensilios de comida, etc. Por lo tanto, se debería empezar a reducir el consumo plástico y promover que tanto en los comedores, cafeterías y dispensadores puedan ofrecer otros medios para presentar sus productos frente a toda la comunidad universitaria, asimismo, promover campañas de reciclaje y buscar convenios con instituciones dedicados exclusivamente al reciclaje de materiales plásticos. ✓ Debido al potencial que existe en la región de Arequipa para el aprovechamiento de la energía solar, las instituciones públicas y privadas deberían de impulsar el uso de paneles solares para el consumo interno de las instituciones, consiguiéndose así además ahorrar en la tarifa de energía eléctrica. ✓ El centro de estudios, lamentablemente no está en las mejores condiciones de acuerdo a los accesos, ya que para esto se necesita un amplio espacio tanto para el tránsito de personas, como el tránsito vehicular, así mismo, el estacionamiento es un servicio básico para una institución de esta magnitud, el cual no cuenta con ningún espacio para los alumnos, lo cual los perjudica. ❖ Propuestas ambientales ✓ Satisfaciendo las necesidades de las encuetas dadas planteamos tres propuestas que nos ayudara a tener mejor armonía como un mejor espacio verde para poder relajarnos y evitar problemas de estrés es que una de nuestras propuestas son los muros verde que más que un proyecto donde recuperaremos todo la inversión es un proyecto más ambiental destinado al bienestar de los estudiantes que les ayudara a relajarse en periodos de exámenes o controles un ambiente más armonioso y sostenible ✓ La propuesta de los paneles solares es más una inversión que ayudara al instituto del sur a generar menos consumo mensual el cual la recuperación de la inversión es es en menor tiempo dos años pero tendrá una garantía de 25 años y la reducción del parte del pago del servicio será utilizado una parte para el mantenimiento y la otra parte puede ser invertida en otros proyectos o inversión haciendo que sea una solución beneficiadora tanto a la institución como a nuestro medio ambiente ✓ la última propuesta de la reducción de plásticos y incorporación de bebederos en el ISUR traerá beneficios al ambiente en grandes medias ya que los quioscos y la acumulación de residuos sólidos de la institución bajaran en un 75% del consumo normal ya que el estudiante tiene más compromiso con su entorno ✓ Podemos concluir que con estas propuestas habrán beneficios económicos, sociales y lo mejor que estaremos apoyando a nuestro medio ambiente, con alternativas sostenibles ✓ La inversión en estas propuestas no son tan altas comparadas con lo que se genera anualmente en el ISUR, así podemos concluir que es más rentable estas propuestas a mediano y largo plazo VIII. Bibliografía • DRAMOS, VENTA DE BEBEDORES E INSTALACIONES, LIMA-PERU, 2020 https://www.dramox.com/ • PERUFLEX, VENTA PAPEL PARAFINADO 18000 UNIDADES, AREQUIPA-PERU, 2020 https://peruflex.pe/ • PARAISO, VENTA CHEQUERA SANDWICHERA, LIMA-PERU, 2020 https://www.paraiso-peru.com • CAMELBAK, VENTA DE TOMATODOS, LIMA-PERU, 2020 https://camelbak.com • Centro historico areuipa-recuperado de https://www.muniarequipa.gob.pe/descargas/centro%20historico/I.%20INTR ODUCCION/I.%20INTR ODUCCION%202.pdf • Duque Escobar, G., & Escobar Potes, C. E. (2002). Mecánica de los suelo. • Das, B. M. (2015). Fundamentos de ingenieria geotecnica. Mexico : CENGAGE Learning . Falta :
