En los últimos años, los sistemas que utilizan como fuente recursos renovables se han posicionado como una interesante alternativa para la producción de energía. Entre las fuentes disponibles, la energía eólica viene configurándose como una de las fuentes de energía renovable con mayor crecimiento en los últimos años. En este trabajo se propone el aprovechamiento de las corrientes eólicas circulantes sobre la superficie terrestre para la producción de electricidad con el fin de abastecer buena parte de la demanda en viviendas aisladas, pequeñas instalaciones agropecuarias, equipamiento de servicio ubicado en lugares remotos, etc. Por lo general estas brisas tienen una baja densidad energética, por ello proponemos una interfaz mecánica que concentre las masas de aire, acelerando su circulación y alcanzando importantes incrementos en la velocidad de impulsión. La primera parte se centra en la elaboración de un procedimiento de caracterización a partir de la metodología científica con el cual modelar una estructura concentradora de flujo eólico válida para un aerogenerador de eje vertical. Este método trata el diseño de un elemento acelerador capaz de optimizar el aprovechamiento de estas brisas con independencia de la dirección de éstas. Su diseño viene dado por la resolución de un conjunto de objetivos fundamentales, dotando al sistema de unas prestaciones particulares en relación a su arquitectura y operatividad. Estos objetivos son los siguientes: - Operatividad ante cualquier dirección eólica adoptada - Incremento del rendimiento potencial de la turbina de eje vertical - Minimizar el desarrollo de efectos turbulentos alrededor del sistema integrado - Capacidad resolutiva ante la presencia de fuertes vientos - Estabilidad estructural - Compatibilidad ante instalaciones propias del volumen arquitectónico - Control global del rendimiento del sistema. La segunda parte aborda el modelado del prototipo y el análisis de su comportamiento mediante simulaciones en el ámbito de la fluidodinámica computacional. El resultado es un prototipo caracterizado por una arquitectura capaz de sectorizar la entrada de viento en diferentes tramos inyectando el flujo eólico estratégicamente. La incorporación de la interfaz sobre el rotor aumenta la superficie de captación eólica, facilitando su entrada a través de las diferentes aberturas y llevando a cabo su concentración según avanza por los tramo de circulación. Una vez finalizado dicho avance, el flujo es inyectado en un rango angular de nido por la elevada fuerza de sustentación capaz de generarse gracias a la incidencia del flujo eólico, aprovechando las particularidades que ofrece la rotación de este tipo de rotores. El resultado de la inyección sectorizada es el desarrollo de una circulación interior vorticial que incide permanentemente en el rango de sustentación característico del perfil aerodinámico que define la geometría de la pala de rotación. Ello provoca que se alcance un funcionamiento nominal a velocidades reducidas. En este proceso se incluyen las acciones necesarias para dar una respuesta eficiente a cualquier tipo e solicitación eólica. En presencia de velocidades de relativa importancia, la interfaz concentradora adapta su arquitectura con el fin de regular la entrada de flujo, retrasando la activación de los dispositivos reguladores propios de la turbina eólica. En presencia de vientos importantes, la interfaz dispone de los mecanismos necesarios para proceder al cierre de las aberturas procediendo a la parada del rotor. La validación de los prototipos elaborados se ha llevado a cabo mediante simulación computacional CFD. Los resultados confirman la consecución de un funcionamiento nominal a velocidades más reducidas, una mayor superficie de captación y periodo de tiempo de funcionamiento efectivo en comparación a las turbinas convencionales. Para el caso práctico modelado los resultados mejoran en más de 2.5 veces la potencia generada y multiplican por cuatro la fuerza ejercida sobre las palas de la turbina. La elaboración de un método preciso para el diseño de este tipo de estructuras concentradoras posibilita que se pueda alcanzar un diseño en función a las necesidades del usuario, o las condiciones eólicas de un emplazamiento dado. A ello hay que unir su compatibilidad de uso y montaje con sistemas de captación solar, conformando un sistema híbrido capaz de aprovechar tanto la energía solar como eólica para el abastecimiento autónomo. Esta característica incrementa el ratio de zonas geográficas donde se puede llevar a cabo su implantación. Las últimas páginas están reservadas a esbozar las líneas futuras de desarrollo y evolución, tanto en términos de e ciencia productiva como en su incorporación a nuevos volúmenes arquitectónicos y estructuras civiles en general.

En el entorno actual, como consecuencia del incremento de la emisión de residuos y la falta de atención al cuidado del medio ambiente, se generó el concepto de sostenibilidad, el cual abarca en todos sus términos un consumo responsable de recursos y medidas que disminuyen el impacto ambiental que tienen las actividades económicas en el medio ambiente, tales como la construcción. El término de construcción sostenible se ha generalizado, pero poco se sabe de las certificaciones y ordenanzas vigentes, y de los beneficios económicos, sociales y ambientales que pueden traer consigo. El caso de estudio es el edificio multifamiliar REBEL del GRUPO INMOBILIARIO INMGENIO S.A.C, que se encuentra ubicado en el distrito de San Borja, actualmente la Municipalidad viene haciendo una serie de ordenanzas que fomentan la construcción de edificaciones sostenibles, una de ellas es la Ordenanza Municipal 593, la cual otorgó la bonificación de altura al caso de estudio por haber contado con una precertificación de edificio sostenible. El objetivo de este estudio fue analizar los costos y beneficios que se generan en edificaciones sostenibles con certificación EDGE respecto a una edificación tradicional, defínase como edificación tradicional a toda aquella que no cuente con ningún tipo de certificación sostenible. Para poder realizar el correcto análisis de costos y beneficios del caso de estudio, se analizó el impacto de la implementación de los requerimientos para la certificación en los costos, y con respecto a los beneficios se evaluó la influencia de estos en el incremento de rentabilidad y el valor agregado al proyecto que este pudo generar. / Tesis

En los últimos años, el crecimiento poblacional ha representado un reto ingenieril para brindar calidad de vida a las personas mediante la construcción de edificios multifamiliares elaborados a base de concreto armado. Sin embargo, estos producen el 36% del consumo de energía y el 39% de emisiones de CO2 a nivel mundial. En este sentido, en el Perú en el año 2019, se produjo un estimado de 10,6 millones de toneladas de cemento y un consumo de 74.2 millones de toneladas de arena y piedra, siendo perjudicial para el medio ambiente. Por otro lado, las llantas en desuso se han incrementado en los últimos años, proyectándose para el 2020 un estimado de 50 mil toneladas; una vez desechadas, estas generan efectos perjudiciales para el ambiente, ya sea por desintegración natural o por su incineración. Dicho esto, el proyecto de investigación pretende brindar una propuesta para reducir el impacto ambiental implementando caucho, proveniente del reciclaje de llantas, y microsílice como reemplazos parciales de la arena y el cemento respectivamente, con el fin de obtener diseños de mezcla eco amigable y que cumplan con los requerimientos de resistencia y durabilidad para ser empleados en elementos verticales estructurales. En esta investigación, se empleó el caucho reciclado en 0, 5, 10 y 15% y la microsílice en 2% como reemplazo parcial de la arena y el cemento respectivamente. De esta manera, se evaluaron 10 diseños de mezcla de concreto en estado fresco, analizando sus propiedades de revenimiento, temperatura, contenido de aire y peso unitario; y en estado endurecido, lo concerniente a su resistencia a la compresión y tracción. Además, se empleó un modelo matemático para determinar su durabilidad en base al grado de permeabilidad al ion cloruro. Por último, se recopilaron los resultados de resistencia y propiedades en estado fresco, se añadió el análisis del costo por m3 de diseño, la cantidad de emisiones de CO2 y en base a estos criterios se realizó un ranking a fin de obtener tres mezclas óptimas. Los resultados indican que el concreto con caucho y microsílice en estado fresco aumenta el revenimiento en el tiempo y el contenido de aire, y disminuye la densidad. En estado endurecido disminuye la resistencia a la compresión, tracción y la durabilidad. Además, los costos se incrementan con respecto al convencional hasta en S/ 39.50 y se disminuye la huella de carbono hasta en 56.19 kg CO2 por metro cubico cuando se reemplaza 15% de arena por caucho y 2% de cemento por microsílice. / In recent years, population growth has represented an engineering challenge to provide quality of life to people through the construction of multi-family buildings made of reinforced concrete. However, these produce 36% of energy consumption and 39% of CO2 emissions worldwide. In this way, Peru in 2019, there was an estimated 10.6 million tons of cement and a consumption of 74.2 million tons of sand and stone, being harmful to the environment. On the other hand, disused tires have increased in recent years, with an estimated 50 thousand tons projected for 2020; once discarded, they generate harmful effects for the environment, either by natural disintegration or by burning. That said, the research project aims to provide a proposal to reduce the environmental impact by implementing rubber, from the recycling of tires, and microsilica as a partial replacement for sand and cement respectively, in order to obtain eco-friendly mix designs that comply with the requirements of resistance and durability to be used in vertical structural elements. In this research, recycled rubber was used in 0, 5, 10 and 15% and microsilica in 2% as a partial replacement for sand and cement respectively. In this way, 10 concrete mix designs were evaluated in a fresh state, analyzing their slump properties, temperature, air content and unit weight; and in the hardened state, concerning its resistance to compression and traction. In addition, a mathematical model was used to determine its durability based on the degree of permeability to chloride ion. Finally, the results of resistance and properties in fresh state were collected, the analysis of the cost per m3 of design, the amount of CO2 emissions was added and based on these criteria a ranking was carried out in order to obtain three optimal mixtures. The results indicate that concrete with rubber and microsilica in a fresh state increases slump over time and air content and decreases density. In the hardened state, the resistance to compression, traction and durability decrease. In addition, costs with respect to the conventional one by up to S / 39.50 and the carbon footprint is reduced by up to 56.19 kg CO2 per cubic meter when 15% of sand is replaced by rubber and 2% of cement by microsilica. / Tesis