INGENIERIA VERDE.pdf

UNIVERSIDAD NACIONAL SAN  AGUSTÍN FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

INGENIERIA VERDE Mitigacion y Prevencion de d e Desastres Ing. Maria del Carmen Ponce Mejia B – Martes y Jueves (4:00 @ 6:00)p.m Cruz Ydme, Anthony Bryan 20140617

21 de Noviembre del presente

 Arequipa- Perú 2017

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INDICE ¿Qué es Ingeniería Verde? .................................................................................................................. 2 Principios ................................................................................................................................................ 5 Enfoques de Sistemas .......................................................................................................................... 8 Resiliencia ............................................................................................................................................ 11 Ecotecnología ...................................................................................................................................... 13 Edificio verde ....................................................................................................................................... 14 LEED ..................................................................................................................................................... 15 Tecnología Ambiental......................................................................................................................... 18 Sostenibilidad ...................................................................................................................................... 19

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¿Qué es Ingeniería Verde?

La ingeniería ecológica es el diseño y la fabricación de productos y procesos que tienen el menor impacto negativo posible en el medio ambiente. Los ingenieros ecológicos tienen en cuenta muchos factores cuando hacen su trabajo para que esto suceda. El campo de la

ingeniería ecológica sigue la filosofía de que el diseño y la producción deben minimizar el daño a los humanos y al medio ambiente, lo que hará que los productos y procesos sean más rentables a largo plazo.  Por lo tanto, la ingeniería verde es en realidad una forma de hacer que muchas de las cosas que las personas usan en la vida cotidiana sean más eficientes, seguras y duraderas. Como la ingeniería ecológica es una categoría del campo de la que dependen muchos subconjuntos, los ingenieros ecológicos provienen de áreas como

ingeniería industrial, ingeniería civil e ingeniería eléctrica.  De hecho,

Esto significa crear o usar evaluaciones y técnicas de análisis para determinar las formas más ecológicas de hacer lo que necesitan estar hecho. Ellos miran las formas en que su

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proyecto impactará a los seres humanos y la Tierra.  Los ingenieros verdes pasan tiempo pensando en el ciclo de vida del producto que están creando para garantizar que dure una cantidad adecuada de tiempo. Esto a veces implica gastar más dinero inicialmente, pero

como el producto creado es más duradero, los costos a largo plazo se reducen.

El campo de la ingeniería verde se basa en ciertos principios, como minimizar el desperdicio y minimizar el uso de recursos naturales que no son sostenibles. Los materiales sostenibles

son aquellos que no se agota fácilmente en la naturaleza.  Los ingenieros verdes buscan soluciones a los problemas pensando en proyectos de manera integral, lo que significa que intentan ver el panorama completo. De esta forma, pueden diseñar y fabricar productos y

procesos que ayudan a mantener el medio ambiente y los humanos que lo utilizan, más sanos. La ingeniería verde también analiza los lugares l ugares en los que se producen los productos y los procesos, y si esto afectará la naturaleza. ecosistema, o cultura de los humanos, que viven allí. Un ingeniero verde podría trabajar con científicos para determinar si la construcción de un puente en un lugar determinado podría dañar el ecosistema del área.  Intentan hacer que la interrupción sea lo más pequeña posible y hacer todo lo posible para que el ecosistema prospere. La misma idea va para los humanos. Si se está construyendo una planta en una determinada parte del mundo, los ingenieros verdes estudian y analizan cómo afectará la cultura para determinar si es una buena o mala idea.

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La ingeniería verde aborda el diseño de productos y procesos aplicando procesos y productos financieramente y tecnológicamente viables de manera que simultáneamente disminuye la cantidad de contaminación generada por una fuente, minimiza la exposición a peligros potenciales (incluyendo la reducción de toxicidad y usos mejorados de la materia y energía a lo largo de todo el ciclo de vida del producto y los procesos) y proteger la salud humana

sin renunciar a la eficiencia y viabilidad económica. Como tal, la ingeniería verde no es en realidad una disciplina de ingeniería en sí misma, sino un marco de ingeniería general para todas las disciplinas de diseño.

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Principios La ingeniería ecológica se adhiere a nueve principios rectores. Un diseñador debe esforzarse para:

1. Ingenie los procesos y productos de forma integral, use el análisis de sistemas e

integre herramientas de evaluación de impacto ambiental. 2. Conservar y mejorar los ecosistemas naturales a la vez que se protege la salud y el bienestar humanos. 3. Use el pensamiento del ciclo de vida en todas las actividades de ingeniería. 4. Asegúrese de que todas las entradas y salidas de materiales y energía sean inherentemente seguras y benignas como sea posible. 5. Minimizar el agotamiento de los recursos naturales. 6. Esfuércese por evitar el desperdicio. 7. Desarrolle y aplique soluciones de ingeniería, al tiempo que conoce la geografía, las aspiraciones y las culturas locales. 8. Crear soluciones de ingeniería más allá de las tecnologías actuales o dominantes; mejorar, innovar e inventar (tecnologías) para lograr la  sostenibilidad . 9. Involucrar activamente a las comunidades y partes interesadas en el desarrollo de

soluciones de ingeniería.

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La

ha ampliado estos a doce principios

diseña dores deben esforzarse por garantizar 1. Inherente en lugar de circunstancial: los diseñadores que todos los materiales y las entradas y salidas de energía sean inherentemente no peligrosos como sea posible. 2. Prevención en lugar de tratamiento: es mejor prevenir el desperdicio que tratar o

limpiar los desperdicios después de que se haya formado. 3. Diseño para la separación: las operaciones de separación y purificación deben

diseñarse para minimizar el consumo de energía y el uso de materiales. 4. Maximice la eficiencia: los productos, procesos y sistemas deben diseñarse para

maximizar la eficiencia de masa, energía, espacio y tiempo.

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5. Salida impulsada contra entrada impulsada: los productos, procesos y sistemas deben ser "tirados por la salida" en lugar de "entrada empujada" mediante el uso de

energía y materiales. 6. Conserve la complejidad: la entropía y la complejidad integradas deben considerarse

como una inversión cuando se toman decisiones de diseño sobre el reciclaje, la reutilización o la disposición beneficiosa. 7. Durabilidad en lugar de inmortalidad: la meta de durabilidad, no la inmortalidad, debe

ser un objetivo de diseño. 8. Cumplir con las necesidades, minimizar el exceso: el diseño para la capacidad o capacidad innecesaria (por ejemplo, las soluciones de "talla única") deben

considerarse un defecto de diseño. 9. Minimice la diversidad de materiales: la diversidad de materiales en productos

multicomponentes se debe minimizar para promover el desmontaje y la retención de valores. 10. Integración de materiales y flujos de energía: el diseño de productos, procesos y

sistemas debe incluir integración e interconexión con los flujos de energía y materiales disponibles. 11. Diseño para "vida posterior" comercial: los productos, procesos y sistemas deben

diseñarse para el rendimiento en una "vida futura" comercial. 12. Renovables en lugar de agotarse: los insumos de materiales y energía deberían ser renovables en lugar de reducirse ...

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Enfoques de Sistemas En diferentes grados, todas las disciplinas de ingeniería participan en la ingeniería verde. Esto incluye el diseño sostenible , el análisis del ciclo de vida (LCA), la prevención de

la contaminación , el diseño para el medio ambiente (DfE), el diseño para el desmontaje (DfD) y el diseño par a el reciclaje (DfR). Como tal, la ingeniería verde es un subconjunto bá sicos para me jorar de la ingeniería sostenible . La ingeniería verde implica cuatro enfoques básicos los procesos y productos para hacerlos más eficientes desde el punto de vista ambiental.

1. Reducción de desperdicios 2. Administración de materiales 3. Prevención de la contaminación 4. Mejora del producto.

Los enfoques de ingeniería verde se diseñan desde una perspectiva sistemática, lo que significa que deben integrarse numerosas disciplinas profesionales. Además de todas las

disciplinas de ingeniería, la ingeniería ecológica incluye la planificación del uso del suelo, la arquitectura, la arquitectura paisajística y otros campos del diseño, así como las ciencias sociales (por ejemplo, para determinar cómo diversos grupos de personas utilizan productos y servicios. Los arquitectos consideran la sensación de l ugar Los ingenieros consideran el mapa del sitio como un conjunto de flujos a través de la frontera Los planificadores

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consideran las combinaciones de estos sistemas en regiones más grandes, por ejemplo, las áreas urbanas El análisis del ciclo de vida es una importante herramienta de ingeniería ecológica. proporciona una visión holística de la totalidad de un producto, proceso o actividad, que abarca materias primas, fabricación, transporte, distribución, uso, mantenimiento, reciclaje y disposición final.

En otras palabras, la evaluación de su ciclo de vida debería arrojar una imagen completa del fl ujo producto. El primer paso en una evaluación del ciclo de vida es recopilar datos sobre el flujo de un material a través de una sociedad identificable. Una  Un a vez que se conocen las cantidades de varios componentes de dicho flujo, se estiman las funciones e impactos importantes de

cada paso en la producción, fabricación, uso y recuperación / eliminación. Por lo tanto, en el diseño sostenible, los ingenieros deben optimizar las variables que dan el mejor rendimiento r endimiento en marcos temporales. Una vez que se conocen las cantidades de varios componentes de

dicho flujo, se estiman las funciones e impactos importantes de cada paso en la producción, fabricación, uso y recuperación / eliminación.

Por lo tanto, en el diseño sostenible, los lo s ingenieros deben optimizar las variables que dan el mejor rendimiento en marcos temporales. Una vez que se conocen las cantidades de varios componentes de dicho flujo, se estiman las funciones e impactos importantes de cada paso

en la producción, fabricación, uso y recuperación / eliminación. Por lo tanto, en el diseño

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sostenible, los ingenieros deben optimizar las variables que dan el mejor rendimiento en marcos temporales.

El enfoque de sistemas empleado en ingeniería verde es similar a la ingeniería de valores (VE).  (VE).  Daniel A. Vallero considera que la ingeniería ecológica es una forma de VE

porque ambos sistemas requieren que todos los elementos y vínculos dentro del proyecto general se consideren para mejorar el valor del proyecto. Cada componente y paso del sistema debe ser desafiado. La determinación del valor general se determina no solo por la

relación costo-efectividad de un proyecto, sino también por otros valores, incluidos los factores ambientales y de salud pública. Por lo tanto, el sentido más amplio de VE es compatible y puede ser idéntico a la ingeniería ecológica, ya que VE tiene como objetivo la

eficacia, no solo la eficiencia, es decir, un proyecto diseñado para lograr objetivos múltiples sin sacrificar ningún valor importante. te rmodinámico para la relación entre una entrada y Eficiencia es un término de ingeniería y termodinámico una salida de energía y masa dentro de un sistema. A medida que la relación se acerca al 100%, el sistema se vuelve más ef iciente. iciente. La efectividad requiere que se cumplan las eficiencias para cada componente, pero también que la integración de los componentes conduzca a un diseño efectivo y basado en múltiples valores.

La ingeniería verde también es un tipo de ingeniería concurrente , ya que las tareas deben paralelizarse para lograr múltiples objetivos de diseño.

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Resiliencia ,  capacidad de las comunidades y ecosistemas de absorber

•

perturbaciones sin alterar significativamente sus características de estructura y funcionalidad, pudiendo regresar a su estado original una vez que la perturbación ha cesado.

, energía de deformación (por unidad de volumen) que puede ser

•

recuperada de un cuerpo deformado cuando cesa el esfuerzo que causa la deformación.

capacidad de las personas de sobreponerse a períodos de dolor

•

emocional y situaciones adversas. •

capacidad de la obra de arte para conservar a travé s de la estética su particularidad, a pesar del creciente subjetivismo.   capacidad que tiene el emprendedor para

•

confrontar situaciones que compliquen la generación y desarrollo de su plan de negocios ne gocios o su proyecto a emprender, generando generan do sinergia con sus socios o colaboradores para salir

airoso y con determinación de ella; basado en la previsión del riesgo.   capacidad de las personas, dentro del marco general de los

•

derechos humanos, de recuperar su estado original de libertad, igualdad, inocencia, etc.

después de haber sido sometidas a las acciones de fuerza del Estado.1  Estado.1   capacidad los tejidos blandos de recuperar su forma

•

natural al hacer leve presión sobre el tejido, hay grosor adecuado que permite la compresión ligera. ligera.2 •

 capacidad que tienen los grupos sociales para sobreponerse a

i nternos, a fin de hacer p prevalecer revalecer los resultados adversos, reconstruyendo sus vínculos internos, su homeostasis colectiva de modo tal que no fracasen en su propia sinergia. •

, capacidad de un sistema tecnológico de soportar y recuperarse ante desastres y perturbaciones.

•

capacidad de la ciudad para resistir una amenaza, también absorber, adaptarse y recuperarse de sus efectos de manera oportuna y eficiente, incluye

la preservación y restauración de sus estructuras y funciones básicas.

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Ecotecnología La ecotecnología, que no debe confundirse con la ecotécnica , es una ciencia aplicada que busca satisfacer las necesidades humanas a la vez que causa una perturbación ecológica mínima, al aprovechar y manipular las fuerzas naturales para aprovechar sus efectos beneficiosos. La ecotecnología integra dos campos de estudio: la " ecología de la técnica" y la "técnica de la ecología", que requieren re quieren una comprensión de las estructuras y procesos de los ecosistemas y las sociedades. Toda la ingeniería sostenible que puede reducir el daño a los ecosistemas, adoptar la ecología ecol ogía como base fundamental y garantizar la conservación de la biodiversidad y el desarrollo sostenible puede considerarse como formas de ecotecnología. La ecotecnología hace hincapié en abordar un problema desde un punto de vista holístico. Por ejemplo, la remediación de los ríos no solo debe considerar una sola área. Más bien, se

debe considerar toda el área de influencia, que incluye las secciones aguas arriba, corriente media y aguas abajo.

La construcción puede reducir su impacto en la naturaleza consultan do a expertos en el medioambiente.

El desarrollo sostenible requiere la implementación implementaci ón de tecnologías respetuosas con el medio ambiente que sean eficientes y se adapten a las condiciones locales. La ecotecnología permite mejorar el rendimiento económico mientras se minimiza el daño al medioambiente al: •

aumentar la eficiencia en la selección y el uso de materiales y fuentes de energía,

•

control de los impactos en los ecosistemas,

•

desarrollo y mejora permanente de procesos y productos más limpios,

•

eco-marketing,

•

introducir sistemas de gestión ambiental en los sectores de producción y servicios, y

•

desarrollo de actividades para aumentar la conciencia sobre la necesidad de protección ambiental y promoción del desarrollo sostenible por parte del público en general.

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Edificio verde La construcción ecológica (también conocida como construcción ecológica o construcción sostenible) se refiere tanto a la estructura como a la aplicación de procesos proce sos ambientalmente responsables y eficientes en e n el uso de los recursos durante duran te todo el ciclo de vida de un edificio:

desde la planificación hasta el diseño, construcción, operación, mantenimiento, renovación, y demolición. Esto requiere una estrecha cooperación del contratista, los arquitectos, los prá ctica de Green Building amplía ingenieros y el cliente en todas las etapas del proyecto La práctica y complementa las preocupaciones clásicas de diseño de edificios de economía, utilidad, durabilidad y comodidad.

Centro de Ciencia y Tecnología de Kansas City de la EPA de EE. UU.   Esta instalación presenta los siguientes atributos verdes:

•

Certificación LEED 2.0 Gold

•

Poder verde

•

Paisajismo nativo

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LEED El liderazgo en diseño de energía y medio ambiente ( LEED ) es uno de los programas de certificación de edificios ecológicos más populares que se utilizan en todo el mundo. [7] mundo. [7] Desarrollado por el  el  US Green Building Council (USGBC) sin fines de lucro ,

incluye un conjunto de sistemas de calificación para el diseño, construcción, operación y manten imiento de edificios, casas y vecindarios ecológicos [8]que  [8]que apuntan a ayudar a los propietarios de edificios. y los operadores sean  sean  ambientalmente responsables y usen los recursos de manera eficiente.

El Edificio de Servicios para Estudiantes de Estudiantes de la Universidad de Texas en Dallas es el primer

edificio académico en Texas en recibir el estado LEED Platino.

LEED ha evolucionado desde 1998 para representar e incorporar con mayor precisión las

tecnologías emergentes de construcción ecológica. La versión piloto, LEED New Construction (NC) v1.0, condujo a LEED NCv2.0, LEED NCv2.2 en 2005 y LEED 2009 (anteriormente llamado LEED v3) en 2009. LEED v4 se introdujo en noviembre de 2013. Hasta El 31 de octubre de 2016, los nuevos proyectos pueden elegir entre LEED 2009 y LEED v4. Los proyectos nuevos que se registren después del 31 de octubre de 2016 deben usar LEED v4.

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LEED 2009 abarca diez sistemas de calificación para el diseño, construcción y operación de edificios, viviendas y vecindarios.

Cinco categorías generales corresponden a las

especialidades disponibles bajo el programa profesional LEED. Ese conjunto actualmente consta de:

•

LEED para Nueva Construcción

•

LEED para Core y Shell

•

LEED para escuelas

•

LEED para Retail: Nueva Construcción y Grandes Renovaciones

•

LEED para el cuidado de la salud

•

LEED para Interiores Comerciales

•

LEED para minoristas: interiores comerciales

•

LEED para edificios existentes: operaciones y mantenimiento

•

LEED para el desarrollo del vecindario

•

LEED for Homes (El sistema de calificación LEED for Homes es diferente de LEED v3, con diferentes categorías de puntos y umbrales que recompensan el diseño residencial eficiente.

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Las vides y paneles fotovoltaicos(r.) fotovoltaicos(r.) Dependen del sol en Cooper Vineyards en Louisa, en Louisa, Virginia , la primera bodega en la costa este y el segundo en el país gal ardonado con la cuarta

y más alta certificación Platino por Liderazgo en Energía y Diseño Ambiental (LEED )

La planta de Shearer's de Shearer's Foods en Massillon, en Massillon, Ohio, es la primera planta de fabricación de alimentos en recibir el estado LEED Platino.

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Tecnología Ambiental La

tecnología

ambiental ( envirotech ),

tecnología

verde

( greentech )

o

tecnología limpia (tecnología limpia ) es la aplicación de uno o más de la ciencia ambiental , química verde , monitoreo ambiental y dispositivos electrónicos para monitorear, modelar y conservar el  el  medio ambiente y los recursos naturales, y frenar los impactos

negativos de la participación humana. El término también se utiliza para describir tecnologías

de

generación

eólicas , biorreactores ,

etc. El

de

energía

desarrollo

sostenible sosteniblees

como  fotovoltaica , turbinas el

núcleo

detecnologías

ambientales . El término tecnologías ambientales también se usa para describir una clase de

dispositivos electrónicos que pueden promover una gestión sostenible de los recursos.

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Sostenibilidad En la ecología , la sostenibilidad (de sostener y capacidad ) es la propiedad de los de los sistemas

biológicos permanezca diversa permanezca diversa y productivaindefinidamente.  productivaindefinidamente. Los humedales Los humedales y bosques de larga vida y sanos son ejemplos de sistemas biológicos sostenibles. En términos más generales, la sostenibilidad es la resistencia de los sistemas y procesos. El  principio de

organización para la sostenibilidad es el desarrollo sostenible , que incluye los cuatro dominios interconectados: ecología, economía, política y cultura. Ciencia de la sostenibilidades sostenibilidades el estudio del desarrollo sostenible y la ciencia ambiental.

La sostenibilidad también se puede definir como un proceso socioecológico caracterizado por la búsqueda de un ideal común. Un ideal es, por definición, inalcanzable en un tiempo y espacio dados. Sin embargo, al abordarlo de forma persistente y dinámica, el proceso da como resultado un sistema sostenible. La arquitectura sustentable, también denominada arquitectura sostenible, arquitectura verde, eco-arquitectura y arquitectura ambientalmente consciente, es un modo de concebir

el diseño arquitectónico de manera sustentable, manera sustentable,   buscando optimizar  optimizar  recursos naturales y sistemas de la edificación de tal modo que minimicen el impacto ambiental de los edificios los edificios sobre el medio el medio ambiente y sus habitantes. Los principios de la arquitectura sustentable incluyen:

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•

La consideración de las condiciones climáticas, la hidrografía y los ecosistemas los ecosistemas del entorno en que se construyen los edificios, para obtener el máximo rendimiento con el menor impacto.

•

La eficacia y moderación en el uso de materiales de construcción, primando los de bajo contenido energético frente a los de alto contenido energético.

•

La reducción del consumo de energía para calefacción, ref rigeración rigeración, iluminación y otros equipamientos, cubriendo el resto de la demanda con fuentes de energía renovables.

•

La minimización del balance energético global de la edificación, abarcando las fases de diseño, construcción, utilización y final de su vida útil.

•

El cumplimiento de los requisitos de confort higrotérmico , salubridad,  iluminación y habitabilidad de las edificaciones.

Canadá). Fue diseñada por Casa solar ecológica, situada en la isla Santa Helena (Montreal, Canadá). estudiantes de la Universidad la Universidad de Montreal y la Escuela de Tecnología Superior en el marco

de la competición internacional Solar  internacional Solar Decathlon.

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Viviendas

sustentables

alimentadas

mediante energía

solar en

el

barrio

ecológico Solarsiedlung, en Vauban en Vauban (Friburgo, Alemania) (Friburgo, Alemania)..

La eficiencia energética es una de las principales metas de la arquitectura sustentable,

aunque no la única. Los arquitectos utilizan diversas técnicas para reducir las necesidades energéticas de edificios mediante el  ahorro de energía y para aumentar su capacidad su capacidad de capturar la energía del sol o de generar su propia energía .

Entre estas estrategias de diseño sustentable se encuentran la calefacción solar activa y pasiva, el calentamiento solar de agua activo o pasivo, la generación eléctrica solar,

geotérmica, y más recientemente la incorporación en la acumulación freática o la calefacción geotérmica, y los edificios de generadores eólicos. Las consideraciones especificadas se refieren tanto a aspectos concernientes a los

materiales utilizados, tecnologías utilizadas para obtener una mayor eficiencia ener gética de la vivienda y las técnicas de construcción.

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El impacto ambiental del diseño edilicio, su construcción y operación son enormes. Como ejemplo, los edificios en los Estados Unidos son responsables del 39 % de las emisiones de CO2, del 40 % del consumo de energía primaria, el 13 % del consumo con sumo de agua potable y el 15 % de PBI por año.

La casa La casa pasiva estándar combina una variedad de técnicas y tecnologías para alcanzar un uso ultra-bajo de la energía.

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Fachada de la Power Tower, edificio eficiente en la ciudad de Linz de Linz(Austria) (Austria).. La cara sur del

edificio está equipada con paneles solares fotovoltaicos integrados en la fachada.

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