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Informe de proyecto del curso Física para Arquitectura Paradero Ecológico Auto sostenible

FACULTAD DE ARQUITECTURA Y DISEÑO DE INTERIORES PARADERO ECOLOGICO AUTOSOSTENIBLE ECO SUSTAINABLE BUS-STOP

Docente: Jefferson Antonio Paico Guevara

Integrantes: Espinal Pichardo Brisa Huamani Quispe Cesar Reyes Huanca ,Oswaldo Sánchez Esquivel, Geremi Valentín Asca, Junior

Comas, Lima, Perú Junio – 2019

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AGRADECIMIENTO El presente proyecto de investigación se le agradece a las personas que nos apoyan en nuestros logros universitarios, esto se refiere a nuestros familiares o tutores, asimismo al docente Paico Guevara a quien también agradecemos por tener la amabilidad de revisar cada una de las partes del proceso de este proyecto. Agradecer también a cada integrante del grupo por el interés y voluntad para que este proyecto sea realizado con propósito. ¡MUCHAS GRACIAS!

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RESUMEN Se llevo a cabo el diseñó y la implementación de un paradero eco sostenible, que pudiese aportar una mejora al cuidado del medio ambiente e incentivar la toma de conciencia por parte de la ciudadanía respecto a la importancia de esta problemática que hoy aqueja a nuestro planeta. Es así que este paradero fue pensado para aprovechar la energía solar, tanto para su propio uso como para el de los peatones. También lo complementa un jardín vertical conformado por botellas de plástico, pensando en el reciclado como una forma de contribuir al medio ambiente. Además, por la parte de la pista auxiliar existe espacios para estacionar bicicletas, motivando el uso de un medio de transporte alternativo saludable. En la búsqueda que este mobiliario sea un complemento urbano que aporte solución a los problemas ambientales que hoy en día aquejan a las ciudades, debido a los gases tóxicos que expiden los vehículos, se implementó un jardín vertical, que además enverdece y da vida a una ciudad que carece de áreas verdes generando consciencia y cultura ecológica. Con el fin de captar a los peatones para que hagan uso de este paradero se una red wifi gratis que solo se podrá usar dentro del paradero. Ambos implementos estarán alimentados por energía captada por los paneles solares que se encuentran en la parte superior. Este tipo de sistema tendrá como consecuencia generar consciencia en los peatones para que usen de manera adecuada los paraderos y así evitemos desorden, accidentes o problemas en el tránsito. En las temporadas de verano, las cubiertas y aleros del paradero eco sostenible, protegerían a peatones de los rayos UV y de los efectos contra la salud que estos producen. En este mismo aspecto, los jardines verticales serán de gran aporte debido a que reducen la temperatura ambiente, puesto que absorben el 50% de la luz solar y reflejan el 30% de ello. Este paradero será autosustentable, ya que albergará publicidad que permita costear el mantenimiento de los implementos que usa el mobiliario a la vez que dicha publicidad estará asociada a marcas que demuestren la cultura ecológica y refuercen el mensaje. Palabras claves: Paradero eco sostenible, Arquitectura sostenible, Comas, Peatones, Publicidad Autosustentable, Contaminación Ambiental.

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1.

INTRODUCCIÓN:

La contaminación del medio ambiente ocasionada por actividades antropogénicas es una problemática muy compleja en diversas partes del planeta , las cuales requieren acción inmediata y efectiva. Hoy en día , la ciencia y la tecnología, nos ofrecen distintas alternativas que permiten atenuar los efectos nocivos de la contaminación, por tanto, es necesario buscar la forma de aprovecharlos y utilizarlos para la mejora de nuestro planeta, para lo cual, se pensó en un mobiliario urbano de uso cotidiano en el que se aplicaron métodos y elementos que sirven y colaboran con la conservación del medio ambiente y lo convierten en un paradero de buses eco-sostenible con valores agregados, cumpliendo no solamente la función primordial de albergar ciudadanos , sino también un aporte al cuidado del medio ambiente, la salud de la ciudadanía, y la satisfacción de una zona segura de confort. 2.

METODOLOGÍA:

Para llevar a cabo el diseño del paradero eco sostenible, se tuvieron en cuenta una serie de métodos de estudio con respecto a materiales y sistemas constructivos y tecnológicos, que se adaptaran al entorno en el que fuese situado, tomando en cuenta factores de emplazamiento, climatológicos, funcionales como también el comportamiento de los transeúntes dentro de la ciudad respecto al uso de paraderos. Como parte de la investigación, para verificar la efectividad del paradero se escogió una ubicación específica, llevándose previamente un análisis de dicho lugar, situado en la Av. Universitaria cuadra #87 , en el paradero del parque zonal Sinchi Roca , del distrito de Comas . En dicha ubicación, se observó durante horas específicas, 4 p.m. y 7p.m., más en los fines de semana y feriados la mayor afluencia de peatones y vehículos y el acto deliberado de subir a vehículos en distintos puntos que no correspondían al paradero, dando como consecuencia mayor caos y tráfico . Se contabilizo un aproximado de 90 peatones, siendo la hora de mayor cantidad de personas las 7 p.m. En dicho lugar de espera se observó también, la ausencia de áreas verdes y la alta concentración de gases tóxicos provenientes de vehículos como también de las actividades industriales que se realizan a los alrededores. Se pudo concluir que en dicha ubicación existe una alta demanda de cuidado ambiental y ordenamiento, debido a la gran afluencia de transeúntes y vehículos, también presencia de gases tóxicos y ausencia de áreas verdes, a pesar que este cercano a una zona verde, por tanto, resultaría efectivo situar el paradero eco sostenible en este lugar, puesto que aportaría una solución a la problemática que allí concurre.

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METEOROLOGIA Y CLIMA La información metereologica es facilitada por la Escuela de Aviación Civil del Perú – Collique – Comas. Temperatura Esta influenciada por la altitud, la nubosidad, las masas de agua, la humedad del suelo, la vegetación y las rocas; todos estos aspectos de una u otra forma mantienen y/o eliminan el calor de la radiación solar; que nos permite mantener una temperatura anual media de 22.1 °C; con una variación mas o menos de 6ºC; se producen dos épocas al año: de sol de diciembre a mayo con temperatura promedio de 26ºC y sin sol de mayo a diciembre con una temperatura promedio de 11ºC. el promedio constantemente nublado. DATOS ESTADISTICOS T° MAX.

T° MIN.

T° MEDIA

24.5 °C

14.2 °C

22.1 °C

Humedad La humedad relativa es alta debido a la gran cantidad de vapor de agua disponible en la atmósfera, la cual refleja un alto contenido de humedad relativa en el Área Sur, cuyos valores pueden llegar hasta el 100% en la época de invierno. Nubosidad Se presenta de Mayo a Diciembre, en forma aplanada llamado por eso estratos, que produce una breve llovizna. Este toldo o capa de nubes se ubica entre 400 y 800 m.s.n.m. generando la inmersión térmica. Vientos Estos se originan por el calentamiento del suelo en forma desigual; lo que origina que en el día los vientos sean del mar hacia la tierra y en la noche sean de la tierra al mar. Cuya velocidad va desde 06 KM/H. hasta 14 KM/H. con orientación de sur a norte . En el sector costero se tiene registros de más de 25 años en el que predomina los vientos procedentes del sur y alcanza una velocidad media de 13.6 Km/Hora, cuya clasificación es de “BRISA DEBIL”. DATOS ESTADISTICOS VELOCIDAD MIN.

VELOCIDAD MAX.

S / 06 KM/ H.

S / 14 KM/H.

Precipitación En Comas, las nubes estratos solo producen garúas debido a la frialdad de las aguas del mar que determina estabilidad del aire y debilidad de irradiación solar, no elevado abundante vapor de agua. La precipitación oscila entre 05 y 30mm, la máxima se da en Julio hasta 50mm.

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Superficie 48,72km2 kk222222222km22222222 2222222222

UBICACIÓN DEL PROYECTO EN LA ZONA 10

Realidad

Proyecto

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2.1. Materiales utilizados: 2.1.2. Carpintería metálica Estructuras y soportes elaborados mediante tubos, perfiles y platinas de acero inoxidable. 2.1.3.

Asientos  Estructura de acero inoxidable  Madera prensada OSB

2.1.4.

Estacionamiento de bicicletas  Estructuras de fierro de 5” x 3”

2.1.5.

División para zonas  Estructura interior de fierro  Madera prensada OSB

2.1.6.

Jardín Vertical hecho con botellas  Rejilla metálica de acero inoxidable  Botellas de plástico con tapa  Manguera con Sistema de goteo  Tierra tratada  Plantas del tipo suculentas

2.1.7.

Kit de paneles solares marca BAUER  Panel Solar  Inversor + Cargador + Controlador de carga solar  Batería Litio 8.8kWh Bauer  Estructura sobre Cubierta Metálica  20 metros de Cable Rojo RV-K 6mm2 PowerFlex de Top Cable y 20 metros de Cable Negro RV-K 6mm2 PowerFlex de Top Cable  10 metros de Cable Rojo RV-K 10mm2 PowerFlex de Top Cable y 10 metros de Cable Negro RV-K 10mm2 PowerFlex de Top Cable  Repartidor  Conectores Weidmuller PVStick.

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3.Descripción del funcionamiento de cada componente del paradero eco-sostenible

3.1Carpintería metálica En primera instancia, se estructuró el paradero ecológico mediante tres parantes conformados por tubos de acero de perfil rectangular de 5,00 mm de espesor, unidos a través de soldadura, obteniendo como resultado una sola pieza. Estas piezas se unen entre sí a través de viguetas del mismo material sobre las cuales descansan 12 paneles solares fotovoltaicos. Estas se fijan al suelo a través de platinas metálicas, que irán unidas mediante soldadura, estas están empotradas en el pavimento de concreto, fijadas a este mediante pernos.

En la parte frontal se colocó un entramado de tubos de fierro de perfil cuadrado de 5 cm x 5cm x 2,00 mm de espesor, cada se pieza se une a través soldadura. Se une a los parantes con pernos y también a las estructuras del tabique de osb. Esta rejilla permitirá sostener el biohuerto conformado por el sistema de botellas plásticas empalmadas entre sí.

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3.1.1.

Asientos de espera Estructurado mediante barras de fierro de 1” x 1” de espesor fijadas por medio de soldadura a la estructura interna de fierro del tabique de OSB, donde interiormente circula el cableado que sirve de conexión entre los paneles solares y los puertos de entrada usb. Esta estructura está recubierta mediante un tablero de OSB de 11 mm de espesor, sobre el cual se sentarán los peatones.

3.1.2.

Estacionamiento de bicicletas Conformado por un conjunto pareado de tubos de acero de perfil rectangular de 2.5 mm de espesor, los cuales servirán de soporte para las bicicletas, se reúne un total de 6 estacionamientos.

3.1.5.

Tabiques de OSB Estructurado por tuberías de fierro de perfil cuadrado de 1” x 1” x 2mm de espesor, almacena en su interior el conjunto de cables que conectan los paneles solares con los puertos USB para la carga de dispositivos usb. Alberga en su interior el kit que complementa el funcionamiento de los paneles fotovoltaicos, incluyendo la batería de litio que almacena la energía obtenida por los paneles.

3.1.6.

Jardín Vertical de riego por goteo conformado por botellas Conjunto de botellas de plástico recicladas unidas verticalmente, según la figura, en la cual los envases se disponen de manera invertida uno tras otro empalmándose así mediante la boquilla y sujetándose a través la tapa, la cual queda enroscada en el orificio que se le hace a la base. Dentro de estas botellas se coloca la mezcla de tierra con nutrientes en los que ira sembrada la planta del tipo suculenta, requiere mínimo mantenimiento debido a que almacena agua en el interior de sus hojas, esto permitirá que el riego sea esporádico, especialmente en épocas de invierno. Deben ser protegidas del contacto directo con la luz solar, para ello, los aleros de la cobertura cumplen esta función específica, la cual proyectara la sombra necesaria para su adecuada protección.

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3.1.7.

Kit de Paneles Solares Los paneles solares fueron colocados en la parte superior con una inclinación de 12º con respecto a la horizontal de acuerdo a la latitud del territorio, cuyas dimensiones son de 165.0 x 99.2 x 4.0cm. y 270 W, acompañados de un kit de complementos, cuyas especificaciones son las siguientes:

3.1.7.1. Panel Solar 9x Panel Solar 270W de Conexión a Red Era Solar: 10 años de garantía, fabricado con silicio policristalino. Este panel solar tiene 60 células por lo que también se les llama "de conexión a red", para esto deben ser usados sistemas especiales de conexión a la red. Este panel es capaz de proporcionar aproximadamente 950W al día en invierno y prácticamente el doble en el verano. Presenta 1 metro de cableado por cada polo con terminales incluidos. Incorpora la caja de conexiones por la parte trasera de la placa solar. Estas placas solares se deberán conectar en serie a la entrada del regulador del inversor-cargador. Este módulo fotovoltaico viene con un marco ensamblado de aluminio preparado para poderlo sujetar a cualquier estructura, adaptándose a las necesidades de la instalación. 3.1.7.2. Inversor + Cargador + Controlador de carga solar. Dos años de garantía, inversor de 5000W de potencia de salida, para 48V de batería que incorpora un controlador solar de carga de MPPT de 80A. Este inversor cargador es la mejor opción para instalaciones fotovoltaicas aisladas, ya que permite integrar todos los componentes del sistema en un mismo aparato, que además tiene una pantalla LCD que permitirá ver el estado de carga y tensión de las baterías, los amperios a tiempo real de salida de consumo, entre otros. La pantalla muestra un pequeño dibujo que permite ver de qué manera está la energía fluyendo por el sistema, ya que también admite un generador o red eléctrica externa de apoyo que podamos tener en la instalación solar. El inversor tiene una onda senoidal pura, el cargador de baterías tiene una carga máxima de 60A con contacto de accionamiento automático y un regulador de carga MPPT que admite una potencia máxima desde paneles solares de 4000W con una carga máxima de 80A.

3.1.7.3. Batería Litio 8.8kWh Bauer: Esta batería de litio de la marca Bauer fabricada con celdas LiFePo nos asegura una mayor cantidad de ciclos. Con una capacidad de descarga de hasta el 90%, se obtiene un sistema con una buena autonomía y con la comodidad de no tener que realizar ningún mantenimiento. 3.7.1.4. Estructura sobre Cubierta Metálica La estructura sobre cubierta plana que ofrecemos en el kit resulta excelente para estar fijada sobre cualquier superficie, ya sea en nave industrial o vivienda particular que tenga cubierta plana con una ligera caída.

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3.7.1.5. 20 metros de Cable Rojo RV-K 6mm2 PowerFlex de Top Cable y 20 metros de Cable Negro RV-K 6mm2 PowerFlex de Top Cable El cable de 6mm2 es utilizado en las instalaciones solares como cable de transporte de la corriente desde los paneles solares hasta el regulador de carga o repartidor de corriente en el caso de que existan más de un panel solar, es por ello, que en los casos que dispongamos de más de un panel solar, es muy conveniente que se instale este tipo de cable, dado que un cable de sección menor podría llegar a calentarse en los días de mucha producción solar. El cable RV-K PowerFlex de 6mm2 es de la marca Top Cable; se trata de un cable libre de halógenos con recubrimiento de PVC. El cable Powerflex RV-K es un cable flexible de potencia diseñado para satisfacer los requisitos industriales más exigentes, como por ejemplo las conexiones industriales de baja tensión, redes urbanas, instalaciones en edificios, etc. Su flexibilidad lo hace particularmente adecuado en trazados difíciles. Gracias al diseño de sus materiales, puede ser instalado en todo tipo de condiciones ambientales: zonas húmedas y secas, instalación al aire libre enterrado, e incluso sumergido en agua (AD7), sin que perjudique la vida útil del cable. 3.7.1.6. 10 metros de Cable Rojo RV-K 10mm2 PowerFlex de Top Cable y 10 metros de Cable Negro RV-K 10mm2 PowerFlex de Top Cable El cable de 10mm2 se utiliza en las instalaciones solares como cable de transporte de la corriente desde el repartidor de corriente hasta el regulador de carga; otro lugar donde también es habitual instalarlo es entre el regulador de carga y las baterías. El cable RVK PowerFlex de 10mm2 es de la marca Top Cable; se trata de un cable libre de halógenos con recubrimiento de PVC. El cable Powerflex RV-K es un cable flexible de potencia diseñado para satisfacer los requisitos industriales más exigentes, como por ejemplo las conexiones industriales de baja tensión, redes urbanas, instalaciones en edificios, etc. Su flexibilidad lo hace particularmente adecuado en trazados difíciles. Gracias al diseño de sus materiales, puede ser instalado en todo tipo de condiciones ambientales: zonas húmedas y secas, instalación al aire libre enterrado, e incluso sumergido en agua (AD7), sin que perjudique la vida útil del cable.

3.7.1.7. 1 metro de Cable Verde RV-K 50mm2 PowerFlex de Top Cable y 1 metro de Cable Negro RVK 50mm2 PowerFlex de Top Cable El cable de 50mm2 es utilizado en las instalaciones solares como cable de transporte de la corriente desde la batería al inversor. Se utiliza este tipo de cables porque la corriente de paso desde las baterías al inversor puede llegar a ser muy elevada, y provocar sobrecalentamientos en el cable en caso de no utilizar un cable apropiado. El cable RV-K PowerFlex de 50mm2 es de la marca Top Cable; se trata de un cable libre de halógenos con recubrimiento de PVC. El cable Powerflex RV-K es un cable flexible de potencia diseñado para satisfacer los requisitos industriales más exigentes, como por ejemplo las conexiones industriales de baja tensión, redes urbanas, instalaciones en edificios, etc. Su flexibilidad lo hace particularmente adecuado en trazados difíciles. Gracias al diseño de sus materiales, puede ser instalado en todo tipo de condiciones ambientales: zonas húmedas y secas, instalación al aire libre enterrado, e incluso sumergido en agua (AD7), sin que perjudique la vida útil del cable.

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3.7.1.8. El repartidor es una bornera seleccionable de 2 polos y la caja estanca de paso para el paralelo de paneles Para la realización de las conexiones de los paneles solares al regulador de carga o inversor, adjuntamos la bornera de 2 polos y su caja estanca de paso, que deberá de colocarse lo más próximo al grupo de paneles solares para así poder juntar los cables de todos los paneles en una sola pareja de positivo y negativo. De esta forma podemos realizar una bajada de solo un cable por polo al regulador de carga (este cable de bajada será de mayor sección que el instalado entre los paneles solares y el repartidor de corriente, ya que por él pasará la suma de las corrientes de todos los paneles solares). Este complemento es de gran utilidad ya que permite hacer instalaciones limpias con un ahorro de cableado importante. 3.7.1.9. Conectores Weidmuller PVStick. Son un tipo de conector que no requiere ninguna herramienta para poderlo ensamblar con el cable, son muy útiles ya que tienen compatibilidad con los conectores que de serie llevan la gran mayoría de paneles solares, los conectores MC4.

PLANTA CORTE TRANSVERSAL

PLANTA DE TECHO

CORTE LATERAL

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ELEVACION LATERAL

ELEVACION FRONTAL

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4.

Presupuesto General

PRESUPUESTO GENERAL DE PARADERO AUTOSOSTENIBLE S/. Estructuras y soportes de acero inoxidable

6, 500.00

Rejillas de acero in oxidable

1,500.00

Estructuras de fierro para tabiquería

1,000.00

Estructuras de acero para estacionamiento de bicicletas

2,000.00

Estructuras de fierro para asiento

2,000.00

tablero de madera prensada OSB

1,800.00

kit de panel solar Tablero de Policarbonato Plantas suculentas

23 320.00 900,00 200,00

Estructuras de fierro para paneles publicitario

5,000.00

Fluorescentes leds para iluminacion de paneles publicitarios

2,000.00

Mano de obra

12, 380.00

TOTAL

50,106.50

5.

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Conclusiones 





El paradero eco sostenible cumple su objetivo principal que es crear un estado de conciencia a los ciudadanos , demostrando que hoy en día existen varias alternativas para conservar el medio ambiente, sin ocasionar un impacto dañino sobre éste, aprovechando las energías renovables de manera limpia, enverdeciendo la ciudad sin necesidad de plantar en el suelo, disminuyendo precios en su mantenimiento, incentivando el reciclaje a través de la reutilización de envases plásticos y otros materiales como la madera prensada. Adicional a ello, se apoya en anuncios publicitarios como medio para transmitir mensajes exclusivamente relacionados con la conservación del planeta por medio de instituciones académicas que en este caso sería la Universidad Privada del Norte , que es intermediario a la reflexión de dicha problemática. Un medio ambiente saludable, también incluye el orden y la armonía en la ciudad, es por ello que se tomó como segunda prioridad, la problemática del caos vehicular y peatonal que coexisten en la actualidad, para ello, pensando en un aporte al orden y armonía en nuestro medio urbano, el paradero ecológico brinda un espacio confortable que protege a los transeúntes de factores climatológicos. Este proyecto es de alta factibilidad tanto en su proceso de construcción como en su funcionalidad, se adapta a la coyuntura actual, no solo aportando a la conservación medio ambiente y el orden de la ciudad, sino también dignificando al ciudadano, mediante el confort y la satisfacción de necesidades de gran demanda.

5. Consideraciones finales y perspectivas futuras 

Se considera que su acotación a la conservación y al orden de la ciudad podría tener resultados efectivos, puesto que se adapta a la creciente demanda de conservación y cuidado del medio ambiente, por lo que este proyecto podría incentivar a nuevas propuestas enfocadas en el mismo objetivo, y al planeamiento de diversas e innovadoras alternativas que sumen con ello.

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6. Anexos 6.1. Procedimiento del proyecto grupal

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Referencias Bibliográficas -RIOS S. Goyal Manejo de riego por goteo. Universidad de Puerto Rico. 1989 -PORTUARIO Manual de operación y mantenimiento de un sistema de riego por goteo. Fondo Editorial Centro de estudios y prevención de desastres. 2005. - Universidad Centro Occidental Lisandro Alvarado. Riego Artesanal por Goteo -Escuela de Aviación Civil del Perú – Collique, Metodología y clima. Recuperado por: http://sisbib.unmsm.edu.pe/BVMedioAmbiente/Temario/Previo_riggo/bases/modulo

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