A tool to support sustainable neighbourhood design in contexts of uncertainty of building's geometry

La presente propuesta de investigación tiene como objetivo desarrollar una herramienta capaz de respaldar el diseño de vecindarios sostenibles en contextos donde existe una alta incertidumbre con respecto a la geometría "final" de los edificios. Esta incertidumbre es propia de contextos en los que el desarrollo de viviendas progresivas es común y la aplicación de la ley es débil. El objetivo se justifica en la revisión de la literatura, que muestra que hasta ahora se han desarrollado dos líneas de investigación independientes, la dinámica de la construcción por un lado y la simulación-optimización de los flujos de recursos para el diseño urbano sostenible por el otro. La revisión de la literatura también muestra que ambas líneas de investigación están convergiendo de tal manera que actualmente es posible proponer una integración. Se planteó una hipótesis para permitir el correcto funcionamiento de la herramienta propuesta. La hipótesis se basa en el control que el diseñador urbano podría ejercer sobre el desarrollador individual mediante el uso de restricciones distintas a las legales, en particular, cómo el diseño de la cuadrícula de calles y el patrón de parcela podría limitar las opciones de diseño de viviendas disponibles que tiene un autoconstructor, por lo que todo el vecindario, el sistema podría conducir a un mejor desempeño en materia de sostenibilidad. Se propone una metodología basada en el flujo de trabajo de Shi et al. (2017) para la generación de la forma urbana basada en simulación y optimización. La metodología consta de tres pasos: recopilación de datos, generación de geometrias y optimización. El primer paso se realizará mediante una consulta a través de fuentes confiables y fotogrametría UAV. El segundo utilizará modelos basados en agentes para generar geometrías de edificios basadas en la simulación del comportamiento de las personas. El tercero utilizará una herramienta de modelado de energía junto con algoritmos de optimización multiobjetivo.The present research proposal aims to develop a tool able to support sustainable neighbourhood design in contexts where high uncertainty exists regarding the ‘final’ geometry of buildings. This uncertainty is proper of contexts where the petty commodity form of housing production is widespread, incremental dwelling development is common and law enforcement is weak. The aim is justified on the literature review, which shows that so far two independent lines of research have been developed, building dynamics on one hand and simulation‐optimization of the resource flows for sustainable urban design on the other. The literature review also shows that both lines of research are converging in such a way that currently is possible to propose an integration. A hypothesis was posed to allow the proper functioning of the proposed tool. The hypothesis is based on the control that the urban designer could exercise on the individual developer by using constraints other than legal, in particular how street grid and plot pattern design could limit the available dwelling design options a self‐builder has, so the whole neighbourhood system could be driven to better sustainability performance. A methodology based on Shi et Al.’s (2017) workflow for simulation‐based urban form generation and optimization modelling is proposed. The workflow should first serve to test the hypothesis and then serve as a base for the proposed tool. The methodology consists of three steps: Data collection, form generation and optimization. The first step will be done by a through reliable sources consultation and UAV photogrammetry. The second will use Agentbased modelling to generate building geometries based on people’s behaviour simulation. The third will use an energy modelling tool coupled with Multi‐objective optimization algorithms.Reino Unido. Consorcio de Entrenamiento Doctoral “White Rose”. Beca de Métodos Cuantitativos Avanzados (AQM) para la investigación en ciencias sociales

PROYECTO PILOTO DE VIVIENDA POPULAR EN LA PERIFERIA DE AREQUIPA

Actualmente, en nuestro país, se ve un contraste radical entre las zonas de clases medias y acomodadas que son beneficiadas por la mejora económica que otorga el libre mercado y las clases populares, que viven en las periferias de las grandes ciudades del país. Este contraste económico social ha ocasionado que vivamos en una ciudad donde existen modernos centros empresariales y comerciales, mansiones y departamentos dignos del primer mundo, conviviendo con viviendas precarias, construidas con materiales rústicos, calaminas y esteras. En este contexto también aparecen la discriminación, y el rechazo hacia la cultura del migrante provinciano que llega a la gran ciudad por parte de los habitantes nacidos en la urbe. Todo esto nos genera más que un país dividido y violento que aún no se reconoce a sí mismo en el espejo, como un crisol de razas y costumbres, donde la ausencia de una identidad nacional se hace notar en expresiones tan cotidianas como la construcción de viviendas populares en la ciudad misma

Sistemas de Información Geográfica Participativa para la Gestión Integrada de Riesgos en Poblaciones Vulnerables de la Periferia de Arequipa

Dado que la gestión de riesgos involucra tanto peligros como vulnerabilidad, es necesario incrementar los esfuerzos en reducir la vulnerabilidad. Para este fin, el uso de Sistemas de Información Geográfica SIG ha probado ser una herramienta importante tanto para la planificación urbana como para la gestión de riesgos; sin embargo, estos esfuerzos han sido insuficientes por los limitados recursos para hacer una recopilación general de los datos y el trabajo se hace mayormente en gabinete y no se involucra a la población local. Por tanto, se propone una metodología integral que involucre la participación de la población como insumo esencial para la evaluación de riesgo de desastre más integral y eficiente.Fondo Interno 2016Trabajo de investigació

A Multi-Agent Reinforcement Learning (MARL) Decision-Support tool for Energy-Efficient Incremental Residential Development

Incremental housing, a system in which a house is unfinished but in conditions of habitability and is upgraded at a pace based on the financial capacities of its dwellers, is the most common form of residential development in the global south. Its nature entails risks for both dwellers and communities, so several aid programmes have emerged to minimise them while further providing low-cost housing. Although improvement is usually achieved, energy-related environmental variables tend to be neglected. A more holistic approach is needed so that the social and environmental benefits of these programmes are maximised. In this context, this thesis proposes an agent-based modelling (ABM) workflow for social simulation whose objective is to help aid agencies pursue net-zero incremental neighbourhoods while considering the complex and highly dynamic socio-economic interactions present in this building development strategy. By following the exploratory modelling paradigm and a post-rationalist approach to planning theory, the model explored plausible outcomes of policy implementation and agent interaction scenarios in incremental housing neighbourhood development using Peru as a case study. The focus of this initial approach was on the operational energy use of buildings, leaving for further development other aspects that would allow reaching net-zero neighbourhoods

EJE 02-10 Sistemas de Información Geográfica participativa para la gestión integrada de riesgos en poblaciones vulnerables de la periferia de Arequipa

RESUMENEl análisis de riesgos utilizando Sistemas de información Geográfica ha probado ser una herramienta útil para la planificación urbana y prevención de desastres ya que permite la ubicación, clasificación y cuantificación del peligro y vulnerabilidad de áreas periféricas. Sin embargo, a diferencia del trabajo de gabinete que se ha venido haciendo en nuestra localidad, el SIG participativo o PGIS permite un análisis más fino de la situación ya que analiza y sistematiza los aportes de la población de una localidad específica.El presente artículo propone el desarrollo de un modelo integrado de gestión de riesgos participativa mediante SIG en tres niveles: técnico, participación de la población y con los tomadores de decisiones. Distintos métodos del PGIS son utilizados en cada una de las etapas de esta metodología, a fin de permitir un acceso más eficiente a la información durante las cuatro etapas del ciclo de una emergencia: respuesta, recuperación, mitigación y prevención de riesgos.Para ello, se tomará en cuenta un área piloto en la periferia de la ciudad, donde se rea lizará un mapeo sistematizado de riesgos de desastre urbano, con la colaboración de la población. Posteriormente se llevará a cabo el desarrollo de una aplicación de monitoreo de riesgos en tiempo real a la escala del proyecto. Finalmente se harán recomendaciones a tener en cuenta por las instituciones dedicadas al planeamiento ambiental de la ciudad y a la respuesta ante emergencias.Palabras clave: SIG participativo, gestión de riesgos, Arequipa, áreas periféricas, aplicaciones de emergencia.ABSTRACTRisk analysis using Geographic Information Systems has proven to be a useful tool for urban planning and disaster prevention since it facilitates the location, classification and quantification of hazards and vulnerability of peripheral areas. However, unlike the usual cabinet work that has been carried out in our locality, a participatory GIS or PGIS allows a finer analysis of the situation since it analyzes and systematizes the contributions of the population of a specific locality. This article proposes the development of an integrated model of participatory risk management through GIS at three levels: technical, participation of the population and that of decision makers. Different methods of PGIS are used in each of the stages of this methodology, in order to allow more efficient access to information during the four stages of the emergency cycle: response, recovery, mitigation and risk prevention.For this, a pilot area will be taken into account in the periphery of the city, where a systematic mapping of urban disaster risks will be carried out, with the collaboration of the population. Subsequently, the development of a real-time risk monitoring application will be carried out at the project scale. Finally recommendations will be made to be taken into account by the institutions dedicated to the city’s environmental planning and emergency response.Keywords: Participatory GIS, Disaster Risk Management, Arequipa, peripheral areas, emergency application