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Dar a conocer la marginación del deficiente mental. 55 sujetos que son padres de subnormales, educadores especiales y personas normales. Analiza los conceptos de marginación y deficiencia mental para abordar después el estudio de la marginación familiar, escolar, laboral y social. Posteriormente realiza un análisis experimental para averiguar el grado de marginación del deficiente mental. Cuestionario. El cuestionario consta de 13 ítems, de los cuales una primera parte investiga acerca de una posible marginación familiar, la segunda de una marginación escolar y la tercera de la marginación social que sufre el deficiente mental. El cuestionario se ha aplicado a padres de subnormales, educadores especiales y al público en general. Estos tres grupos han sido clasificados en función del sexo, del estado civil y de la relación que tiene con el subnormal. 1) La mayoría de los educadores especiales creen que el deficiente mental es atendido en la familia igual que sus hermanos, esta opinión no es plenamente compartida por los padres de los subnormales, mientras que el público abunda en la opinión de que se les trata mejor. Los grupos resultantes de las variables sexo y estado civil apenas difieren entre sí en la apreciación del trato que se les da a los subnormales. Todos esos grupos opinan mayoritariamente que les trata mejor. 2) Los padres envían a sus hijos deficientes mentales a los centros porque creen en una posible recuperación, esto es lo que opinan la gran mayoría de los componentes de cada grupo, aunque hay un 14 por 100 y un 10 por 100 de educadores y mujeres respectivamente que afirman que es para olvidarse un poco de ese problema. 3) Un porcentaje bastante considerable de padres piensan que la presencia de un deficiente mental en la familia debilita la relación entre los esposos. Esta idea la comparten también principalmente las mujeres y las personas casadas. Por el contrario los educadores y el público en su mitad opinan más bien que fortalece la relación, casi nadie dice que sea algo indiferente. Es muy llamativa la opinión más común entre los padres. 4) Casi todos los encuestados coinciden en la respuesta de que la causa principal por la que los deficientes mentales permanecen en sus casas sin asistir a un centro especial es por la falta de centros. La falta de medios económicos es la segunda causa importante, según los grupos que ofrecen porcentajes similares de respuestas a este respecto. 5) Según la mayor parte de los padres, los educadores aconsejan que los deficientes mentales vayan a un centro de educación especial. En esta idea abundan también los educadores, aunque un alto porcentaje de éstos aconsejan que se vayan a un centro de psico diagnóstico. La opinión de las otras categorías están poco diferenciadas y se reparten en forma semejante entre todas las respuestas. 6) El 64 por 100 de la muestra opina que el número de centros de educación especial es muy insuficiente, mientras que un 36 por 100 dicen que es sólo insuficiente. Nadie cree que su número sea suficiente. 8) Los padres y el público se anidan al pensar que los centros los pagan las familias, no así los educadores. Varones y mujeres por un lado, y casados y solteros por otro, dan respuestas con índices de frecuencia muy similares. 9) Un 92 por 100 estima que el trabajo ayuda al deficiente mental a integrarse socialmente y tan sólo un 5 por 100 son partidarios del trabajo del deficiente y lo mismo de los padres en un 83 por 100. 10) Los deficientes mentales tienen posibilidades de desempeñar un trabajo remunerado, según el parecer de casi todos los encuestados. 11) El 100 por 100 de la muestra afirma que es necesario crear centros asistenciales para deficientes profundos y para deficientes adultos. 12) Casi la totalidad de los padres, educadores y público en general dicen que los medios de comunicación apenas se preocupan o no prestan la suficiente atención a la problemática de los deficientes. 13) Los educadores que son los que mejor pueden conocer la problemática afirman que los centros están mal atendidos en cuanto a material didáctico, servicios de recuperación e instalaciones, esta opinión la comparte también la mayor parte de los padres y del público. Los varones y los casados afirman también en un buen porcentaje que los centros están muy mal dotados. Nadie cree que estén muy bien y sólo un 13 por 100 del público estima que están bien dotados. En general, con las opiniones de los sujetos de la muestra se puede afirmar que los deficientes mentales sufren marginación tanto a nivel familiar como sobre todo a nivel escolar y social.
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Conocer las verdaderas relaciones de los padres con sus hijos adolescentes. 200 estudiantes de edades comprendidas entre los 12 y 18 años, de ambos sexos, procedentes de colegios privados de Salamanca y Zamora. Estudia el período de la adolescencia, las relaciones que se establecen entre el adolescente y la familia, la evolución de la autoridad paterna, las relaciones entre padres y adolescentes enjuiciadas por los propios adolescentes y después realiza un análisis experimental para conocer la opinión que tienen los adolescentes de sus relaciones familiares. Cuestionario. La prueba está formada por 28 preguntas, todas ellas encaminadas a tratar de descubrir las verdaderas relaciones entre padres y adolescentes. 1) El diálogo entre padres e hijos no es tan regular ni sustancioso como debería ser. La comprensión y el respeto mutuos brillan en ocasiones por su ausencia. Pero los adolescentes en su gran mayoría manifiestan que siguen queriendo y necesitando de sus padres, aunque de manera distinta a cuando eran niños. 2) El comportamiento con los padres es ambiguo, por una parte deseo de independencia, por la otra, búsqueda de protección y aprobación, que le proporciona seguridad y serenidad. 3) Muchos padres no aceptan que sus hijos han cambiado, de ahí que sean incapaces de tratarlos de distinto modo que cuando tenían ocho años. 4) El problema de la adolescencia, según los propios chicos, estriba en la falta de comprensión por parte de sus padres y de los adultos en general y como consecuencia de esto se entorpece la compenetración entre las dos generaciones. 1) A los adolescentes se les debe observar con cariño, para llegar a un más completo conocimiento de sus problemas, de su temperamento, de sus predisposiciones, incorporarse a su conflicto siendo uno más, pero sin quitarle espontaneidad e iniciativa. Así se puede conseguir fomentar una mayor intimidad familiar mediante la participación en el mundo del adolescente, para que sienta de cerca a sus padres, tanto a la hora de la serenidad y exigencia, como en los momentos felices de entretenimiento. 2) Los conflictos de la adolescencia para ser resueltos satisfactoriamente, supone por parte de los padres o educadores una gran comprensión de las reacciones y nuevas necesidades que experimenta el muchacho y, sobre todo, un apoyo decidido al adolescente.
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1) Investigar la interrelación afectiva entre el educador especializado y el deficiente. 50 educadores especializados de León, Salamanca y Cáceres. Estudia los conceptos relacionados con la vida afectiva, las formas de manifestarse la afectividad a través de los diversos estadios y la figura del educador especializado, después realiza un análisis experimental para conocer la interrelación afectiva entre el educador especializado y el deficiente mental. Cuestionario. La prueba va dirigida a los educadores especializados porque son los que mejor conocen a los deficientes, consta de 12 ítems y tiene en cuenta varias variables, como son, sexo, edad, años que lleva trabajando con deficientes y actividad que desempeña en el centro. 1) A los niños deficientes mentales les resulta agradable estar en clase. La edad de los educadores y sus años de dedicación a la educación especial no suponen diferencias dignas de tenerse en cuenta en esta apreciación. Aunque las escasas respuestas que afirman que no existe tal agrado son dadas por quienes llevan menos años dedicados a la educación especial. 2) Los niños subnormales participan en las actividades escolares. Prácticamente sólo un reducido número de mujeres educadoras discrepan claramente de este punto de vista. 3) No se puede afirmar que los niños subnormales prefieran claramente la compañía de sus educadores a la de sus compañeros. Las respuestas de los encuestados son bastantes dispares sobre esta cuestión, en la que se da también el mayor porcentaje de los sujetos que no saben qué responder. 4) La mayoría de los encuestados consideran que los niños subnormales les reciben con agrado en sus juegos. No se advierten diferencias llamativas entre la mujer educadora y el hombre al opinar acerca de este tema. Del mismo modo el punto de vista que mantienen los educadores en función de las variables edad y años de dedicación es el considerar que los deficientes se sienten satisfechos de recibirles en sus juegos. No se advierten diferencias notables entre los diversos grupos. 5) La opinión más común, existente entre los educadores es el rechazo del castigo como medio educativo. Sólo un número reducido de varones discrepa de las mujeres al mostrarse partidarios de su utilización. 6) Es clara la afirmación de que se encuentran diferencias en la necesidad de cariño que experimentan los niños deficientes y los niños normales. No se observan diferencias en la manera de opinar en el hombre y la mujer. 7) La opinión más común en todos los encuestados es la consideración de que el deficiente no les identifica con sus padres. Se observa que las respuestas entre hombres y mujeres coinciden en este punto. Datos parecidos se obtienen atendiendo a las variables edad y años de dedicación. 8) Los educadores consideran que no debe darse más importancia a la educación de la afectividad que a la de otra faceta cualquiera. No obstante, las mujeres se muestran más partidarias que los hombres en insistir en la educación de la afectividad, aunque no se dan unas diferencias llamativas. 9) Puede afirmarse que los deficientes aceptarían a un extraño que viniese a sustituir al profesor. No se advierten diferencias grandes en la manera de opinar acerca de esto entre educadores varones y mujeres. Teniendo en cuenta la edad y años de dedicación, opinan que en general el niño deficiente tiene una capacidad de aceptación grande. No se advierten respuestas dispares entre unos sujetos y otros. 10) Los educadores encuestados consideran que el diálogo con el deficiente al margen del horario de clase es fundamental. Es sin duda muy importante para llegar a conocerle. Esta forma de opinar es común a todos los educadores. 11) El educador es para el deficiente un amigo. No discrepan las opiniones que dan acerca de ello tanto mujeres como varones. Esta misma apreciación se observa en los educadores agrupados por la edad. 12) En general, los educadores consideran que los deficientes no ven en ellos a sus mejores amigos. La afectividad es uno de los pilares fundamentales que mueven la voluntad del hombre. Encontrar afecto alrededor contribuye a una adaptación más perfecta en otros aspectos de la vida. Por eso el aspecto afectivo es una de las facetas más importantes para la integración de la persona. Tiene significado para ella puesto que forma parte de su configuración.
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Conocer el vocabulario del deficiente mental. 61 sujetos de edades comprendidas entre 8 y 25 años, con cocientes intelectuales bajos debido a que éstos son débiles o deficientes mentales. Los centros de los que proceden son de la escuela de Ramón y Cajal, en Plasencia y el centro especial de Placeat. Expone la naturaleza, clases y evolución del vocabulario, estudia el vocabulario usual de Víctor García Hoz y realiza un análisis experimental para conocer el vocabulario del deficiente mental aplicando el test usual. Test de vocabulario usual de Víctor García Hoz. La prueba se aplicó individualmente para averiguar el número de palabras que conoce cada uno de los sujetos de la muestra. 1) Respecto a la relación que pueda tener el vocabulario con los cocientes intelectuales de los sujetos hemos podido observar que la media de palabras conocidas por los sujetos con un cociente intelectual entre 68 y 85 es muy superior a las otras medias de palabras en sujetos con cocientes intelectuales inferiores al mencionado. 2) La diferencia de medias de las palabras conocidas por los niños y las niñas no es muy grande aunque la media es ligeramente superior en las niñas que en los niños. 3) Analizando la edad cronológica vemos que la media de palabras conocidas es más elevada en los sujetos de edades comprendidas entre 14 y 16 años, que en los demás grupos.4) Referente a la relación vocabulario y nivel económico, vemos que hay un mayor dominio léxico en los sujetos procedentes de familias que están en la categoría de obreros, no cualificados siguiéndole con poca diferencia los empleados. 5) La riqueza léxica es menor en los sujetos que viven en un régimen de semipensión que en los externos, cosa muy fácil de explicar, teniendo en cuenta la influencia del ambiente familiar y el de la calle. 1) A mayor cociente intelectual, mayor número de palabras conocidas. 2) La adquisición y el conocimiento de vocablos no depende del sexo ya que tanto las niñas como los niños pueden alcanzar resultados muy parecidos o semejantes. 3) Generalizando, podíamos afirmar que a mayor edad cronológica mayor dominio léxico hay en los sujetos, tenemos que hablar de generalización ya que el exiguo número de sujetos, en edades superior a la citada, no nos permite establecer una conclusión estadísticamente comprobable.
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Construir la didáctica de la matemática como ciencia fundamental autónoma, que debe crear simultáneamente sus objetos de estudio y sus métodos, los cuales no deben ser los mismos de las ciencias experimentales. Muestra aleatoria compuesta por 30 estudiantes de primero de la especialidad de Ciencias. Propone un modelo de aprendizaje-enseñanza de las matemáticas que desarrolla y potencia más el pensamiento matemático. Aplica pruebas para medir la aptitud de los alumnos para resolver problemas y constatar la comprensión. Se basa en el análisis experimental. Utiliza la Hoja de Cálculo Lotus 1-2-3, el Turbo Basic para hacer programas estadísticos de cálculos y representaciones gráficas, el procesador de textos WP5.1, y los programas Story, Picture Maker, Picture Taker, Story Editor, Story Teller y Text Maker.. Se detecta un desajuste del acto didáctico en el aprendizaje-enseñanza de las Matemáticas. Se confirma que el razonamiento matemático es un proceso dinámico y secuenciado en el espacio y en el tiempo. Así, la competencia de un estudiante en el conocimiento de una materia tan específica como la matemática depende del camino recorrido en su trayectoria educativa.
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Comprobar si el conflicto sociocognitivo en el que se ha introducido una correspondencia de relaciones, acorde con la definición de marcaje social en situaciones de interacción se muestra más capaz de generar progresos cognitivos en una tarea de conservación de longitudes que la mera interacción (no marcada) del niño con los objetos introducidos en el experimento. No representativa, compuesta por alumnos de preescolar de 5 años, primero y segundo de EGB, pertenecientes al Colegio 'Luis Vives' y alumnos de primero y segundo de EGB, pertenecientes al Colegio 'La Sagrada Familia', ambos de Cartagena. Aplicación a toda la muestra de un pretest selectivo basado en dos tareas de conservación de longitudes. Seleccionados los sujetos (conservadores de la longitud), se aplicó una fase de interacción experimental en la que se diferencian dos condiciones, según la existencia o no de marcaje social en la situación de trabajo dentro de una tarea de longitudes desiguales. Tras la interacción se aplican dos posttest, uno inmediato y otro dos semanas después con el fin de contrastar la presencia de progresos, su estabilidad y generalización a tareas no barajadas en la fase experimental. Registro de respuestas en pruebas de conservación de longitudes (iguales y desiguales). Registro de argumentaciones dadas por los sujetos experimentales mediante grabación magnetofónica. Análisis experimental con prueba no paramétrica, test de Souckeere con empates de aproximación normal de S corregida. Análisis de situación interactiva por método clínico para observar los procesos implicados en base a trabajos anteriores de Inhelder, Sinclair y Boret; Perret-Clermont y Piaget. Análisis estadístico de frecuencias-porcentajes mediante 'X cuadrado' de Pearson y Test de Souckeere para resultados del pretest. Se ha demostrado como interacciones experimentales en las que se hace participar una relación social correspondiente con una regulación cognitiva, puede inducir progresos cognitivos que no se producen o se producen en menor medida cuando el niño explora o trabaja el material pertinente sin la incidencia e intervención de dicha relación social. La participación e interacción con otro (en este caso el adulto), se muestra factor potencial y generador de progreso intelectual aún cuando no medie una facilitación de la respuesta o un modelo a seguir. Se destaca la importancia de las dimensiones sociales del aprendizaje y del desarrollo intelectual infantil. Lo social, relaciones interpersonales entre alumnos, profesor/adulto y niño es un factor destacado, que estructurado de diversas formas, muestra toda su capacidad generadora de progreso, aún en condiciones desfavorables socioculturales. La investigación de formas de relación y organización social en el aula puede mostrar valiosos elementos que mejoren el aprendizaje y desarrollo de los alumnos.
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Confirmar la validez y captar las motivaciones que rigen a nivel consciente a través del MMPI y MIM. 98 personas de las cuales 58 pertenecen al sexo femenino y 40 son varones de edades comprendidas entre 18 y 40 años. Método de inducción motivacional y el inventario multifásico de la personalidad de Minnesotta. Estadística correlacional. Existe una conexión y paralelismo entre la motivación a nivel consciente y la personalidad. La motivación a nivel consciente es expresión de la personalidad, pero también la personalidad canaliza a su vez las motivaciones que se presentan en las personas. La validez de los instrumentos utilizados no se refiere a la validez que poseen, sino se indica la posibilidad de la utilización conjunta de ambas para el estudio de la personalidad. La importncia y convenencia en el estudio de la personalidad, del análisis experimental de las distintas variables que en ella intervienen. Ya se pone de manifiesto la diferencia entre ambos grupos y la abundancia de correlaciones positivas en la categoria C2 (necesidad de consideración y afecto) en el grupo de hombres. Un estudio más completo de la personalidad debería analizar experimentalmente otrasvariables, estado civil, profesión, lugar de residencia, en este sentido los resultados obtenidos pueden representar una aproximación a una comprensión mayor. Podemos considerar que existe relación entre motivación y personalidad entre personas con distinta procedencia étnica.
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El presente trabajo es un estudio teórico – experimental para la implementación de un edificio metálico de cuatro plantas con dispositivos disipadores de energía. Este estudio presenta una técnica para la generación de un registro sísmico artificial, que sea compatible con los espectros de diseño de las normas chilena y española. Este acelerograma se crea con una herramienta computacional denominada SIMQKE. La simulación de la estructura sometida al terremoto artificial se realizará en el programa de elementos finitos SAP200. El trabajo se encuentra dividido en cuatro capítulos, cuyos contenidos son los siguientes. En el capitulo uno, o estado del arte, se revisan las diferentes técnicas de aislamiento sísmico, se describe el dispositivo a utilizar, sus bases teóricas y formulación matemática, se revisan las normas NCh.2745 Of.2003 [12], NCSE-02 [18] y se presenta la técnica para la generación de un registro sintético compatible. El capítulo dos aborda el análisis experimental para un edificio real: una edificación de estructura metálica implementada con disipadores de energía metálicos y que será sometida a tres terremotos de diferente magnitud. El capítulo tres expone los resultados de los desplazamientos medidos para la estructura sin disipadores y con ellos, se presentan los porcentajes de disminución de desplazamientos relativos por planta y por tipo de estructura. Por último, el capítulo cuatro presenta las principales conclusiones y una breve discusión de los resultados. The present work is a theoretical and experimental study for the implementation of a fourstorey building with energy dissipating devices. This study presents a technique for generation an artificial seismic record, which is compatible with the design spectra Chilean and Spanish standards. This accelerogram is created with a computational tool called SIMQKE. The simulation of the structure subjected to artificial earthquake will take place in the finite element program SAP2000. This work is divided into four chapters whose contents are as follows. In chapter one, or state of the art, reviews the different seismic isolation techniques, describes the device used, theoretical and mathematical formulation, NCh2745 Of.2003 [12] and NCSE-02 [18] standards are checked, and presents the technique for generating a synthetic record compatible. Chapter two explains the experimental analysis to a real building: a building of steel structure implemented with metallic energy dissipators and will be submitted to three different earthquakes of magnitude. Chapter three presents the results of measured displacements for the structure without dissipators and with them, the percentages of decline relative displacements per plant and type of structure. Finally, chapter four presents the main conclusions and a brief discussion of the results.
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Las reformas de agua en países en desarrollo suelen llevarse a cabo junto con cambios institucionales más profundos o, incluso, acompañadas de cambios constitucionales o de régimen político. Por lo tanto, los marcos institucionales adaptados a países gobernados sujetos al estado de derecho pueden no ser apropiados para contextos gobernados fundamentalmente, al menos en sus inicios, por instituciones informales o poco maduras. Esta tesis toma las reformas de agua como punto de partida y pretende contribuir a la literatura mediante una serie de análisis empíricos tanto del ámbito general como del plano individual o sujeto personal de la política del agua. En el ámbito general, el foco se pone en los factores que explican el fallo de la acción colectiva en dos contextos diferentes: 1) en la implementación de la nueva Ley de Aguas de Nicaragua y 2) en el mantenimiento y revitalización de las instituciones de riego en Surinam. En el plano del individuo, la investigación se centra en las decisiones de los usuarios de los recursos y analiza el papel crítico de las variables sociales para la gestión de los recursos comunes. Para ello, el método de investigación utilizado es mixto, combinando el análisis de entrevistas, encuestas y experimentos. En el ámbito general, los resultados muestran que las principales barreras para la implementación de la nueva Ley de Aguas de Nicaragua podrían tener su reflejo en el lenguaje de la Ley y, por tanto, en la forma en la que se definen y configuran las instituciones incluidas en dicha Ley. Así, la investigación demuestra que la implementación de políticas no puede ser estudiada o entendida sin tener en cuenta tanto el diseño de la propia política como el marco socio-ecológico en el que se enmarca. El contexto específico de Nicaragua remarca la importancia de considerar tanto las instituciones formales como informales en los procesos de transición política. A pesar de que las reformas de agua requieren plazos largos para su implementación, el hecho de que exista una diferencia entre las reglas tal cual se definen formalmente y las reglas que operan en la realidad merece una mayor consideración en el diseño de políticas basadas fundamentalmente en instituciones formales. En el ámbito de la conducta individual, el análisis de la acción colectiva ofrece una serie de observaciones empíricas interesantes. En el caso de Nicaragua, los resultados indican que la intensidad de las relaciones sociales, el tipo de agentes dispuestos a proporcionar apoyo social y el nivel de confianza en la comunidad son factores que explican de manera significativa la participación en la comunidad. Sin embargo, el hecho de que la gestión colectiva de riego se produzca, en la mayoría de casos, en torno a lazos familiares sugiere que las variables de capital social críticas se definen en gran medida en la esfera familiar, siendo difícil que se extiendan fuera de estos nexos. El análisis experimental de los resultados de un juego de uso de recurso común y contribución al bien público muestra que las preferencias pro-sociales de los individuos y la heterogeneidad del grupo en términos de composición por sexo son factores que explican significativamente los resultados y las decisiones de apropiación a lo largo del juego. En términos del diseño de las políticas, es fundamental tener en cuenta las dinámicas de participación y uso de los recursos comunes de manera que los niveles de cooperación puedan mantenerse en el largo plazo, lo cual, como se observa en el caso de Surinam, no es siempre posible. Finalmente, el caso de Surinam es un ejemplo ilustrativo de los procesos de acción colectiva en economías en transición. El análisis del fallo de la acción colectiva en Surinam muestra que los procesos políticos vinculados al período colonial y de independencia explican en gran medida la falta de claridad en las reglas operacionales y colectivas que gobiernan la gestión de los sistemas de riego y drenaje. Los resultados empíricos sugieren que a pesar de que la acción colectiva para la provisión de los servicios de riego y drenaje estaba bien establecida bajo el régimen colonial, la auto-organización no prosperó en un contexto dependiente del apoyo externo y regido fundamentalmente por reglas diseñadas al nivel competencial del gobierno central. El sistema socio-ecológico que se desarrolló durante la transición post-colonial favoreció, así, la emergencia de comportamientos oportunistas, y posteriormente la inoperancia de los Water Boards (WBs) creados en la época colonial. En este sentido, cualquier intento por revitalizar los WBs y fomentar el desarrollo de la auto-organización de los usuarios necesitará abordar los problemas relacionados con los patrones demográficos, incluyendo la distribución de la tierra, el diseño de instituciones y la falta de confianza en el gobierno, además de las inversiones típicas en infraestructura y sistemas de información hidrológicos. El liderazgo del gobierno, aportando empuje de arriba-abajo, es, además, otro elemento imprescindible en Surinam. ABSTRACT Water reforms in developing countries take place along deeper institutional and even constitutional. Therefore, institutional frameworks that might result in positive outcomes in countries governed by the rule of law might not fit in contexts governed mainly by informal or immature institutions. This thesis takes water reforms as the starting point and aims to contribute to the literature by presenting several conceptual and empirical analyses at both general and individual levels. At the general national level, the focus is on the factors explaining failure of collective action in two different settings: 1) in the implementation of the new Nicaraguan Water Law and 2) in sustaining and revitalizing irrigation institutions in Suriname. At the individual level, the research focuses on the actions of resource users and analyzes the critical role of social variables for common pool resources management. For this purpose, the research presented in this thesis makes use of a mixed-method approach, combining interviews, surveys and experimental methods. Overall, the results show that major barriers for the implementation of the new Nicaraguan Water Law have its reflection on the language of the Law and, therefore, on the way institutions are defined and configured. In this sense, our study shows that implementation cannot fruitfully be studied and understood without taking into account both the policy design and the social-ecological context in which it is framed. The specific setting of Nicaragua highlights the relevance of considering both formal and informal institutions when promoting policy transitions. Despite the unquestionable fact that water reforms implementation needs long periods of time, there is still a gap between the rules on paper and the rules on the ground that deserves further attention when proposing policy changes on the basis of formal institutions. At the level of the individual agent, the analysis of collective action provides a number of interesting empirical insights. In the case of Nicaragua, I found that the intensity of social networks, the type of agents willing to provide social support and the level of trust in the community are all significant factors in explaining collective action at community level. However, the fact that most collective irrigation relies on family ties suggests that critical social capital variables might be defined within the family sphere and making it difficult to go beyond it. Experimental research combining a common pool resource and a public good game in Nicaragua shows that individuals’ pro-social traits and group heterogeneity in terms of sex composition are significant variables in explaining efficiency outcomes and effort decisions along the game. Thus, with regard to policy design, it is fundamental to consider carefully the dynamics of agents' participation and use of common pool resources, for sustaining cooperation in the long term, which, as seen in the case and Surinam, is not always possible. The case of Suriname provides a rich setting for the analysis of collective action in transition economies. The analysis of decay of collective irrigation in Suriname shows that the lack of clear operational and collective choice rules appear to be rooted in deeper political processes that date back to the colonial period. The empirical findings suggest that despite collective action for the provision of irrigation and drainage services was well established during the colonial period, self-organization did not flourish in a context governed by colonial state-crafted rules and mostly dependent on external support. The social-ecological system developed during the post-colonial transition process favored the emergence of opportunistic behavior. In this respect, any attempt to revitalize WBs and support self-organization will need to tackle the problems derived from demographic patterns, including land allocation, institutions design and government distrust, in addition to the typical investments in both physical infrastructure and hydrological information systems. The leadership role of the government, acting as a top-down trigger, is another essential element in Suriname.
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El cambio climático y sus efectos requieren con urgencia el desarrollo de estrategias capaces no solo de mitigar pero también permitir la adaptación de los sistemas afectados por este fenómeno a los cambios que están provocando a nivel mundial. Olas de calor más largas y frecuentes, inundaciones, y graves sequías aumentan la vulnerabilidad de la población, especialmente en asentamientos urbanos. Este fenómeno y sus soluciones potenciales han sido ampliamente estudiados en las últimas décadas desde diferentes perspectivas y escalas que analizan desde el fenómeno regional de isla de calor al aumento de la intensidad energética necesaria en los edificios para mantener las condiciones de confort en los escenarios de calentamiento que se predicen. Su comprensión requiere el entendimiento de este fenómeno y un profundo análisis de las estrategias que pueden corregirlo y adaptarse a él. En la búsqueda de soluciones a este problema, las estrategias que incorporan sistemas naturales tales como las cubiertas ajardinadas, las fachadas vegetadas y bosques urbanos, se presentan como opciones de diseño capaces de proporcionan múltiples servicios al ecosistema urbano y de regular y hacer frente a los efectos del cambio climático. Entre los servicios que aportan estos sistemas naturales se incluyen la gestión de agua de tormentas, el control del efecto isla de calor, la mejora de la calidad del aire y del agua, el aumento de la diversidad, y como consecuencia de todo lo anterior, la reducción de la huella ecológica de las ciudades. En la última década, se han desarrollado múltiples estudios para evaluar y cuantificar los servicios al ecosistema proporcionados por las infraestructuras verdes, y específicamente las cubiertas ajardinadas, sin embargo, determinados servicios como la capacidad de la regulación del microclima urbano no ha sido apenas estudiados. La mayor parte de la literatura en este campo la componen estudios relacionados con la capacidad de las cubiertas ajardinadas de reducir el efecto de la isla de calor, en una escala local, o acerca de la reducción de la demanda energética de refrigeración debida a la instalación de cubiertas ajardinadas en la escala de edificio. La escala intermedia entre estos dos ámbitos, la calle, desde su ámbito habitable cercano al suelo hasta el límite superior del cañón urbano que configura, no han sido objeto detallado de estudio por lo que es esta escala el objeto de esta tesis doctoral. Esta investigación tiene como objeto contribuir en este campo y aportar un mayor entendimiento a través de la cuantificación del impacto de las cubiertas ajardinadas sobre la temperatura y humedad en el cañón urbano en la escala de calle y con un especial foco en el nivel peatonal. El primer paso de esta investigación ha sido la definición del objeto de estudio a través del análisis y revisión de trabajos tanto teóricos como empíricos que investigan los efectos de cubiertas ajardinadas en el entorno construido, entendidas como una herramienta para la adaptación y mitigación del impacto del cambio climático en las ciudades. La literatura analizada, revela el gran potencial de los sistemas vegetales como herramientas para el diseño pasivo puesto que no solo son capaces de mejorar las condiciones climáticas y microclimaticas en las ciudades reduciendo su demanda energética, sino también la necesidad de mayor análisis en la escala de calle donde confluyen el clima, las superficies urbanas y materiales y vegetación. Este análisis requiere una metodología donde se integren la respuesta térmica de edificios, las variaciones en los patrones de viento y radiación, y la interacción con la vegetación, por lo que un análisis cuantitativo puede ayudar a definir las estrategias más efectivas para lograr espacios urbanos más habitables. En este contexto, el objetivo principal de esta investigación ha sido la evaluación cuantitativa del impacto de la cubierta ajardinada en el microclima urbano a escala de barrio en condiciones de verano en los climas mediterráneos continentales. Para el logro de este objetivo, se ha seguido un proceso que persigue identificar los modelos y herramientas de cálculo capaces de capturar el efecto de la cubierta ajardinada sobre el microclima, identificar los parámetros que potencian o limitan este efecto, y cuantificar las variaciones que microclima creado en el cañón urbano produce en el consumo de energía de los edificios que rodean éste espacio. La hipótesis principal detrás de esta investigación y donde los objetivos anteriores se basan es el siguiente: "una cubierta ajardinada instalada en edificios de mediana altura favorece el establecimiento de microclimas a nivel peatonal y reduce las temperaturas en el entorno urbano donde se encuentra”. Con el fin de verificar la hipótesis anterior y alcanzar los objetivos propuestos se ha seguido la siguiente metodología: • definición del alcance y limitaciones del análisis • Selección de las herramientas y modelos de análisis • análisis teórico de los parámetros que afectan el efecto de las cubiertas ajardinadas • análisis experimental; • modelización energética • conclusiones y futuras líneas de trabajo Dada la complejidad de los fenómenos que intervienen en la generación de unas determinadas condiciones microclimáticas, se ha limitado el objeto de este estudio a las variables de temperatura y humedad, y sólo se han tenido en cuenta los componentes bióticos y abióticos del sistema, que incluyen la morfología, características superficiales del entorno estudiado, así como los elementos vegetales. Los componentes antrópicos no se han incluido en este análisis. La búsqueda de herramientas adecuadas para cumplir con los objetivos de este análisis ha concluido en la selección de ENVI-met v4 como el software más adecuado para esta investigación por su capacidad para representar los complejos fenómenos que caracterizan el microclima en cañones urbanos, en una escala temporal diaria y con unas escala local de vecindario. Esta herramienta supera el desafío que plantean los requisitos informáticos de un cálculo completo basado en elementos finitos realizados a través de herramientas de dinámica de fluidos computacional (CFD) que requieren una capacidad de cálculo computacional y tiempo privativos y en una escala dimensional y temporal limitada a esta capacidad computacional lo que no responde a los objetivos de esta investigación. ENVI-met 4 se basa es un modelo tridimensional del micro clima diseñado para simular las interacciones superficie-planta-aire en entornos urbanos. Basado en las ecuaciones fundamentales del equilibrio que representan, la conservación de masa, energía y momento. ENVI-met es un software predictivo, y como primer paso ha requerido la definición de las condiciones iniciales de contorno que se utilizan como punto de partida por el software para generar su propio perfil de temperatura y humedad diaria basada en la localización de la construcción, geometría, vegetación y las superficies de características físicas del entorno. La geometría de base utilizada para este primer análisis se ha basado en una estructura típica en cuanto al trazado urbano situada en Madrid que se ha simulado con una cubierta tradicional y una cubierta ajardinada en sus edificios. La estructura urbana seleccionada para este análisis comparativo es una red ortogonal con las calles principales orientadas este-oeste. El edificio típico que compone el vecindario se ha definido como “business as usual” (BAU) y se ha definido con una cubierta de baldosa de hormigón estándar, con un albedo 0.3, paredes con albedo 0.2 (construcción de muro de ladrillo típico) y cerramientos adiabáticos para evitar las posibles interferencias causadas por el intercambio térmico con el ambiente interior del edificio en los resultados del análisis. Para el caso de la cubierta ajardinada, se mantiene la misma geometría y características del edificio con excepción de la cobertura superficial de la azotea. Las baldosas de hormigón se han modificado con una cubierta ajardinada extensiva cubierta con plantas xerófilas, típicas en el clima de Madrid y caracterizado por su índice de densidad foliar, el “leaf area density” (LAD), que es la superficie total de superficie de hojas por unidad de volumen (m2/m3). El análisis se centra en los cañones urbanos entendidos como el espacio de calle comprendido entre los límites geométricos de la calle, verticales y horizontales, y el nivel superior de la cota urbana nivel de cubiertas. Los escenarios analizados se basan en la variación de la los principales parámetros que según la literatura analizada condicionan las variaciones microclimáticas en el ámbito urbano afectado por la vegetación, la velocidad del viento y el LAD de la azotea. Los resultados han sido registrados bajo condiciones de exposición solar diferentes. Las simulaciones fueron realizadas por los patrones de viento típico de verano, que para Madrid se caracterizan por vientos de componente suroeste que van desde 3 a 0 m/s. las simulaciones fueron realizadas para unas condiciones climáticas de referencia de 3, 2, 1 y 0 m/s a nivel superior del cañón urbano, como condición de contorno para el análisis. Los resultados calculados a 1,4 metros por encima del nivel del suelo, en el espacio habitado, mostraron que el efecto de la cubierta ajardinada era menor en condiciones de contorno con velocidades de viento más altas aunque en ningún caso el efecto de la cubierta verde sobre la temperatura del aire superó reducciones de temperatura de aire superiores a 1 º C. La humedad relativa no presentó variaciones significativas al comparar los diferentes escenarios. Las simulaciones realizadas para vientos con velocidad baja, entre 0 y 1 m/s mostraron que por debajo de 0.5 m/s la turbulencia del modelo aumentó drásticamente y se convirtió en el modelo inestable e incapaz de producir resultados fiables. Esto es debido al modelo de turbulencia en el software que no es válido para velocidades de viento bajas, lo que limita la capacidad de ENVI-met 4 para realizar simulaciones en estas condiciones de viento y es una de las principales conclusiones de este análisis en cuanto a la herramienta de simulación. También se comprobó el efecto de las densidades de la densidad de hoja (LAD) de los componentes vegetales en el modelo en la capa de aire inmediatamente superior a la cubierta, a 0,5 m sobre este nivel. Se compararon tres alternativas de densidad de hoja con la cubierta de baldosa de hormigón: el techo verde con LAD 0.3 (hierba típica o sedum), LAD 1.5 (plantas mixtas típicas) y LAD 2.5 (masa del árbol). Los resultados mostraron diferencias de temperatura muy relevante entre las diferentes alternativas de LAD analizadas. Los resultados muestran variaciones de temperatura que oscilan entre 3 y 5 º C al comparar el estándar de la azotea concreta con albedo 0, 3 con el techo con vegetación y vegetación densa, mostrando la importancia del LAD en la cuantificación de los efectos de las cubiertas vegetales en microclima circundante, lo que coincide con los datos reportados en la literatura existente y con los estudios empíricos analizados. Los resultados de los análisis teóricos han llegado a las siguientes conclusiones iniciales relacionadas con la herramienta de simulación y los resultados del modelo: En relación con la herramienta ENVI-met, se han observado limitaciones para el análisis. En primer lugar, la estructura rígida de la geometría, las bases de datos y el tamaño de la cuadrícula, limitan la escala y resolución de los análisis no permitiendo el desarrollo de grandes zonas urbanas. Por otro lado la estructura de ENVI-met permite el desarrollo de este tipo de simulación tan complejo dentro de tiempos razonables de cálculo y requerimientos computacionales convencionales. Otra limitación es el modelo de turbulencia del software, que no modela correctamente velocidades de viento bajas (entre 0 y 1 m/s), por debajo de 0,5 m/s el modelo da errores y no es estable, los resultados a estas velocidades no son fiables porque las turbulencias generadas por el modelo hacen imposible la extracción de patrones claros de viento y temperatura que permitan la comparación entre los escenarios de cubierta de hormigón y ajardinada. Además de las limitaciones anteriores, las bases de datos y parámetros de entrada en la versión pública del software están limitados y la complejidad de generar nuevos sistemas adaptándolos al edificio o modelo urbano que se quiera reproducir no es factible salvo en la versión profesional del software. Aparte de las limitaciones anteriores, los patrones de viento y perfiles de temperatura generados por ENVI-met concuerdan con análisis previos en los que se identificaban patrones de variación de viento y temperaturas en cañones urbanos con patrones de viento, relación de aspecto y dimensiones similares a los analizados en esta investigación. Por lo tanto, el software ha demostrado una buena capacidad para reproducir los patrones de viento en los cañones de la calle y capturar el efecto de enfriamiento producido por la cubierta verde en el cañón. En relación con el modelo, el resultado revela la influencia del viento, la radiación y el LAD en la temperatura del aire en cañones urbanos con relación de aspecto comprendida entre 0,5 y 1. Siendo el efecto de la cubierta verde más notable en cañones urbanos sombreados con relación de aspecto 1 y velocidades de viento en el nivel de “canopy” (por encima de la cubierta) de 1 m/s. En ningún caso las reducciones en la temperatura del aire excedieron 1 º C, y las variaciones en la humedad relativa no excedieron 1% entre los escenarios estudiados. Una vez que se han identificado los parámetros relevantes, que fueron principalmente la velocidad del viento y el LAD, se realizó un análisis experimental para comprobar los resultados obtenidos por el modelo. Para éste propósito se identificó una cubierta ajardinada de grandes dimensiones capaz de representar la escala urbana que es el objeto del estudio. El edificio usado para este fin fue el parking de la terminal 4 del aeropuerto internacional de Madrid. Aunque esto no es un área urbana estándar, la escala y la configuración del espacio alrededor del edificio fueron considerados aceptables para el análisis por su similitud con el contexto urbano objeto de estudio. El edificio tiene 800 x 200 m, y una altura 15 m. Está rodeado de vías de acceso pavimentadas con aceras conformando un cañón urbano limitado por el edificio del parking, la calle y el edificio de la terminal T4. El aparcamiento está cerrado con fachadas que configuran un espacio urbano de tipo cañón, con una relación de aspecto menor que 0,5. Esta geometría presenta patrones de viento y velocidad dentro del cañón que difieren ligeramente de los generados en el estudio teórico y se acercan más a los valores a nivel de canopo sobre la cubierta del edificio, pero que no han afectado a la tendencia general de los resultados obtenidos. El edificio cuenta con la cubierta ajardinada más grande en Europa, 12 Ha cubiertas por con una mezcla de hierbas y sedum y con un valor estimado de LAD de 1,5. Los edificios están rodeados por áreas plantadas en las aceras y árboles de sombra en las fachadas del edificio principal. El efecto de la cubierta ajardinada se evaluó mediante el control de temperaturas y humedad relativa en el cañón en un día típico de verano. La selección del día se hizo teniendo en cuenta las predicciones meteorológicas para que fuesen lo más semejantes a las condiciones óptimas para capturar el efecto de la cubierta vegetal sobre el microclima urbano identificadas en el modelo teórico. El 09 de julio de 2014 fue seleccionado para la campaña de medición porque las predicciones mostraban 1 m/s velocidad del viento y cielos despejados, condiciones muy similares a las condiciones climáticas bajo las que el efecto de la cubierta ajardinada era más notorio en el modelo teórico. Las mediciones se registraron cada hora entre las 9:00 y las 19:00 en 09 de julio de 2014. Temperatura, humedad relativa y velocidad del viento se registraron en 5 niveles diferentes, a 1.5, 4.5, 7.5, 11.5 y 16 m por encima del suelo y a 0,5 m de distancia de la fachada del edificio. Las mediciones fueron tomadas en tres escenarios diferentes, con exposición soleada, exposición la sombra y exposición influenciada por los árboles cercanos y suelo húmedo. Temperatura, humedad relativa y velocidad del viento se registraron con un equipo TESTO 410-2 con una resolución de 0,1 ºC para temperatura, 0,1 m/s en la velocidad del viento y el 0,1% de humedad relativa. Se registraron las temperaturas de la superficie de los edificios circundantes para evaluar su efecto sobre los registros usando una cámara infrarroja FLIR E4, con resolución de temperatura 0,15ºC. Distancia mínima a la superficie de 0,5 m y rango de las mediciones de Tª de - 20 º C y 250 º C. Los perfiles de temperatura extraídos de la medición in situ mostraron la influencia de la exposición solar en las variaciones de temperatura a lo largo del día, así como la influencia del calor irradiado por las superficies que habían sido expuestas a la radiación solar así como la influencia de las áreas de jardín alrededor del edificio. Después de que las medidas fueran tomadas, se llevaron a cabo las siguientes simulaciones para evaluar el impacto de la cubierta ajardinada en el microclima: a. estándar de la azotea: edificio T4 asumiendo un techo de tejas de hormigón con albedo 0.3. b. b. cubierta vegetal : T4 edificio asumiendo una extensa cubierta verde con valor bajo del LAD (0.5)-techo de sedum simple. c. c. cubierta vegetal: T4 edificio asumiendo una extensa cubierta verde con alta joven valor 1.5-mezcla de plantas d. d. cubierta ajardinada más vegetación nivel calle: el edificio T4 con LAD 1.5, incluyendo los árboles existentes a nivel de calle. Este escenario representa las condiciones actuales del edificio medido. El viento de referencia a nivel de cubierta se fijó en 1 m/s, coincidente con el registro de velocidad de viento en ese nivel durante la campaña de medición. Esta velocidad del viento se mantuvo constante durante toda la campaña. Bajo las condiciones anteriores, los resultados de los modelos muestran un efecto moderado de azoteas verdes en el microclima circundante que van desde 1 º a 2 º C, pero una contribución mayor cuando se combina con vegetación a nivel peatonal. En este caso las reducciones de temperatura alcanzan hasta 4 ºC. La humedad relativa sin embargo, no presenta apenas variación entre los escenarios con y sin cubierta ajardinada. Las temperaturas medidas in situ se compararon con resultados del modelo, mostrando una gran similitud en los perfiles definidos en ambos casos. Esto demuestra la buena capacidad de ENVI-met para reproducir el efecto de la cubierta ajardinada sobre el microclima y por tanto para el fin de esta investigación. Las diferencias más grandes se registraron en las áreas cercanas a las zonas superiores de las fachadas que estaban más expuestas a la radiación del sol y también el nivel del suelo, por la influencia de los pavimentos. Estas diferencias se pudieron causar por las características de los cerramientos en el modelo que estaban limitados por los datos disponibles en la base de datos de software, y que se diferencian con los del edificio real. Una observación importante derivada de este estudio es la contribución del suelo húmedo en el efecto de la cubierta ajardinada en la temperatura del aire. En el escenario de la cubierta ajardinada con los arboles existentes a pie de calle, el efecto del suelo húmedo contribuye a aumentar las reducciones de temperatura hasta 4.5ºC, potenciando el efecto combinado de la cubierta ajardinada y la vegetación a pie de calle. Se realizó un análisis final después de extraer el perfil horario de temperaturas en el cañón urbano influenciado por el efecto de las cubiertas ajardinadas y los árboles. Con esos perfiles modificados de temperatura y humedad se desarrolló un modelo energético en el edificio asumiendo un edificio cerrado y climatizado, con uso de oficinas, una temperatura de consigna de acuerdo al RITE de 26 ºC, y con los sistemas por defecto que establece el software para el cálculo de la demanda energética y que responden a ASHRAE 90.1. El software seleccionado para la simulación fue Design Builder, por su capacidad para generar simulaciones horarias y por ser una de las herramientas de simulación energética más reconocidas en el mercado. Los perfiles modificados de temperatura y humedad se insertaron en el año climático tipo y se condujo la simulación horaria para el día definido, el 9 de Julio. Para la simulación se dejaron por defecto los valores de conductancia térmica de los cerramientos y la eficiencia de los equipos de acuerdo a los valores que fija el estándar ASHRAE para la zona climática de Madrid, que es la 4. El resultado mostraba reducciones en el consumo de un día pico de hasta un 14% de reducción en las horas punta. La principal conclusión de éste estudio es la confirmación del potencial de las cubiertas ajardinadas como una estrategia para reducir la temperatura del aire y consumo de energía en los edificios, aunque este efecto puede ser limitado por la influencia de los vientos, la radiación y la especie seleccionada para el ajardinamiento, en especial de su LAD. Así mismo, en combinación con los bosques urbanos su efecto se potencia e incluso más si hay pavimentos húmedos o suelos porosos incluidos en la morfología del cañón urbano, convirtiéndose en una estrategia potencial para adaptar los ecosistemas urbanos el efecto aumento de temperatura derivado del cambio climático. En cuanto a la herramienta, ENVI-met se considera una buena opción para éste tipo de análisis dada su capacidad para reproducir de un modo muy cercano a la realidad el efecto de las cubiertas. Aparte de ser una herramienta validada en estudios anteriores, en el caso experimental se ha comprobado por medio de la comparación de las mediciones con los resultados del modelo. A su vez, los resultados y patrones de vientos generados en los cañones urbanos coinciden con otros estudios similares, concluyendo por tanto que es un software adecuado para el objeto de esta tesis doctoral. Como líneas de investigación futura, sería necesario entender el efecto de la cubierta ajardinada en el microclima urbano en diferentes zonas climáticas, así como un mayor estudio de otras variables que no se han observado en este análisis, como la temperatura media radiante y los indicadores de confort. Así mismo, la evaluación de otros parámetros que afectan el microclima urbano tales como variables geométricas y propiedades superficiales debería ser analizada en profundidad para tener un resultado que cubra todas las variables que afectan el microclima en el cañón urbano. ABSTRACT Climate Change is posing an urgency in the development of strategies able not only to mitigate but also adapt to the effects that this global problem is evidencing around the world. Heat waves, flooding and severe draughts increase the vulnerability of population, and this is especially critical in urban settlements. This has been extensively studied over the past decades, addressed from different perspectives and ranging from the regional heat island analysis to the building scale. Its understanding requires physical and dimensional analysis of this broad phenomenon and a deep analysis of the factors and the strategies which can offset it. In the search of solutions to this problem, green infrastructure elements such as green roofs, walls and urban forests arise as strategies able provide multiple regulating ecosystem services to the urban environment able to cope with climate change effects. This includes storm water management, heat island effect control, and improvement of air and water quality. Over the last decade, multiple studies have been developed to evaluate and quantify the ecosystem services provided by green roofs, however, specific regulating services addressing urban microclimate and their impact on the urban dwellers have not been widely quantified. This research tries to contribute to fill this gap and analyzes the effects of green roofs and urban forests on urban microclimate at pedestrian level, quantifying its potential for regulating ambient temperature in hot season in Mediterranean –continental climates. The study is divided into a sequence of analysis where the critical factors affecting the performance of the green roof system on the microclimate are identified and the effects of the green roof is tested in a real case study. The first step has been the definition of the object of study, through the analysis and review of theoretical and empirical papers that investigate the effects of covers landscaped in the built environment, in the context of its use as a tool for adaptation and mitigation of the impact of climate change on cities and urban development. This literature review, reveals the great potential of the plant systems as a tool for passive design capable of improving the climatic and microclimatic conditions in the cities, as well as its positive impact on the energy performance of buildings, but also the need for further analysis at the street scale where climate, urban surfaces and materials, and vegetation converge. This analysis requires a methodology where the thermal buildings response, the variations in the patterns of wind and the interaction of the vegetation are integrated, so a quantitative analysis can help to define the most effective strategies to achieve liveable urban spaces and collaterally, , the improvement of the surrounding buildings energy performance. In this specific scale research is needed and should be customized to every climate, urban condition and nature based strategy. In this context, the main objective for this research was the quantitative assessment of the Green roof impact on the urban microclimate at a neighbourhood scale in summer conditions in Mediterranean- continental climates. For the achievement of this main objective, the following secondary objectives have been set: • Identify the numerical models and calculation tools able to capture the effect of the roof garden on the microclimate. • Identify the enhancing or limiting parameter affecting this effect. • Quantification of the impact of the microclimate created on the energy consumption of buildings surrounding the street canyon analysed. The main hypothesis behind this research and where the above objectives are funded on is as follows: "An extensive roof installed in medium height buildings favours the establishment of microclimates at the pedestrian level and reduces the temperatures in the urban environment where they are located." For the purpose of verifying the above hypothesis and achieving the proposed objectives the following methodology has been followed: - Definition of hypothesis and objectives - Definition of the scope and limitations - Theoretical analysis of parameters affecting gren roof performance - Experimental analysis; - Energy modelling analyisis - Conclusions and future lines of work The search for suitable tools and models for meeting the objectives of this analysis has led to ENVI-met v4 as the most suitable software for this research. ENVI met is a three-dimensional micro-climate model designed to simulate the surface-plant-air interactions in urban environments. Based in the fundamental equations representing, mass, energy and momentum conservation, the software has the capacity of representing the complex phenomena characterizing the microclimate in urban canyons, overcoming the challenge posed by the computing requirements of a full calculus based on finite elements done via traditional computational fluid dynamics tools. Once the analysis tool has been defined, a first set of analysis has been developed to identify the main parameters affecting the green roof influence on the microclimate. In this analysis, two different scenarios are compared. A neighborhood with standard concrete tile roof and the same configuration substituting the concrete tile by an extensive green roof. Once the scenarios have been modeled, different iterations have been run to identify the influence of different wind patterns, solar exposure and roof vegetation type on the microclimate, since those are the most relevant variables affecting urban microclimates. These analysis have been run to check the conditions under which the effects of green roofs get significance. Since ENVI-met V4 is a predictive software, the first step has been the definition of the initial weather conditions which are then used as starting point by the software, which generates its own daily temperature and humidity profile based on the location of the building, geometry, vegetation and the surfaces physical characteristics. The base geometry used for this first analysis has been based on a typical urban layout structure located in Madrid, an orthogonal net with the main streets oriented East-West to ease the analysis of solar radiation in the different points of the model. This layout represents a typical urban neighborhood, with street canyons keeping an aspect ratio between 0.5 and 1 and high sky view factor to ensure correct sun access to the streets and buildings and work with typical wind flow patterns. Finally, the roof vegetation has been defined in terms of foliage density known as Leaf Area Density (LAD) and defined as the total one-sided leaf area per unit of layer volume. This index is the most relevant vegetation characteristic for the purpose of calculating the effect of vegetation on wind and solar radiation as well as the energy consumed during its metabolic processes. The building as usual (BAU) configuring the urban layout has been defined with standard concrete tile roofs, considering 0.3 albedo. Walls have been set with albedo 0.2 (typical brick wall construction) and adiabatic to avoid interference caused by thermal interchanges with the building indoor environment. For the proposed case, the same geometry and building characteristics have been kept. The only change is the roof surface coverage. The gravel on the roof has been changed with an extensive green roof covered with drought tolerant plants, typical in Madrid climate, and characterized by their LAD. The different scenarios analysed are based in the variation of the wind speed and the LAD of the roof. The results have been recorded under different sun exposure conditions. Simulations were run for the typical summer wind patterns, that for Madrid are characterized by South-west winds ranging from 3 to 0 m/s. Simulations were run for 3, 2, 1 and 0 m/s at urban canopy level. Results taken at 1.4 m above the ground showed that the green roof effect was lower with higher wind speeds and in any case the effect of the green roof on the air temperatures exceeded air temperature reductions higher than 1ºC. Relative humidity presented no variations when comparing the different scenarios. For the analysis at 0m/s, ENVI-met generated error and no results were obtained. Different simulations showed that under 0.5 m/s turbulence increased dramatically and the model became unstable and unable to produce reliable results. This is due to the turbulence model embedded in the software which is not valid for low wind speeds (below 1 m/s). The effect of the different foliage densities was also tested in the model. Three different alternatives were compared against the concrete roof: green roof with LAD 0.3 ( typical grass or sedum), 1.5 (typical mixed plants) and 2.5 (tree mass). The results showed very relevant temperature differences between the different LAD alternatives analyzed. Results show temperature variations ranging between 3 and 5 ºC when comparing the standard concrete roof with albedo 0, 3 with the vegetated roof and vegetated mass, showing the relevance of the LAD on the effects of green roofs on microclimate. This matches the data reported in existing literature and empirical studies and confirms the relevance of the LAD in the roof effect on the surrounding microclimate. The results of the theoretical analysis have reached the following initial conclusions related to both, the simulation tool and the model results: • In relation to the tool ENVI-met, some limitations for the analysis have been observed. In first place, the rigid structure of the geometry, the data bases and the grid size, limit the scale and resolution of the analysis not allowing the development of large urban areas. On the other hand the ENVI-met structure enables the development of this type of complex simulation within reasonable times and computational requirements for the purpose of this analysis. Additionally, the model is unable to run simulations at wind speeds lower than 0.5 m/s, and even at this speed, the results are not reliable because the turbulences generated by the model that made impossible to extract clear temperature differences between the concrete and green roof scenarios. Besides the above limitations, the wind patterns and temperature profiles generated by ENVImet are in agreement with previous analysis identifying wind patterns in urban canyons with similar characteristics and aspect ratio. Therefore the software has shown a good capacity for reproducing the wind effects in the street canyons and seems to capture the cooling effect produced by the green roof. • In relation to the model, the results reveals the influence of wind, radiation and LAD on air temperature in urban canyons with aspect ratio comprised between 0.5 and 1. Being the effect of the green roof more noticeable in shaded urban canyons with aspect ratio 1 and wind speeds of 1 m/s. In no case the reductions in air temperature exceeded 1ºC. Once the relevant parameters have been identified, mainly wind speed and LAD, an experimental analysis was conducted to test the results obtained by the model. For this purpose a large green roof was identified, able to represent the urban scale which is the object of the studio. The building identified for this purpose was the terminal 4, parking building of the international Madrid Airport. Even though this is not a standard urban area, the scale and configuration of the space around the building were deemed as acceptable for the analysis. The building is an 800x200 m, 15 m height parking building, surrounded by access paved paths and the terminal building. The parking is enclosed with facades that configure an urban canyon-like space, although the aspect ratio is lower than 0.5 and the wind patterns might differ from the theoretical model run. The building features the largest green roof in Europe, a 12 Ha extensive green roof populated with a mix of herbs and sedum with a LAD of 1.5. The buildings are surrounded by planted areas at the sidewalk and trees shading the main building facades. Green roof performance was evaluated by monitoring temperatures and relative humidity in the canyon in a typical summer day. The day selection was done taking into account meteorological predictions so the weather conditions on the measurement day were as close as possible as the optimal conditions identified in terms of green roof effects on the urban canyon. July 9th 2014 was selected for the measurement campaign because the predictions showed 1 m/s wind speed and sunny sky, which were very similar to the weather conditions where the effect of the green roof was most noticeable in the theory model. Measurements were registered hourly from 9:00am to 19:00 on July 9th 2014. Temperature, relative humidity and wind speed were recorded at 5 different levels, at 1.5, 4.5, 7.5, 11.5 and 16 m above ground and at 0.5 m distance from the building façade. Measurements were taken in three different scenarios, sunny exposure, shaded exposure, and shaded exposure influenced by nearby trees and moist soil. Temperature, relative humidity and wind speed were registered using a TESTO 410-2 anemometer, with 0.1ºC resolution for temperature, 0.1 m/s resolution for wind speed and 0.1 % for relative humidity. Surface temperatures were registered using an infrared camera FLIR E4, with temperature resolution 0.15ºC. Minimal distance to surface of 0.5 m and Tª measurements range from -20ºC and 250ºC. The temperature profiles measured on the site showed the influence of solar exposure on the temperature variations along the day, as well as the influence of the heat irradiated by the building surfaces which had been exposed to the sun radiation and those influenced by the moist soft areas around the building. After the measurements were taken, the following simulations were conducted to evaluate the impact of the green roof on the microclimate: a. Standard roof: T4 building assuming a concrete tile roof with albedo 0.3. b. Green roof: T4 building assuming an extensive green roof with low LAD value (0.5)-Simple Sedum roof. c. Green roof: T4 building assuming an extensive green roof with high LAD value 1.5- Lucerne and grasses d. Green roof plus street level vegetation: T4 Building, LAD 1.5 (Lucerne), including the existing trees at street level. This scenario represents the current conditions of the building. The urban canopy wind was set as 1 m/s, the wind speed register at that level during the measurement campaign. This wind speed remained constant over the whole campaign. Under the above conditions, the results of the models show a moderate effect of green roofs on the surrounding microclimate ranging from 1ºC to 2ºC, but a larger contribution when combining it with vegetation at pedestrian level, where 4ºC temperature reductions are reached. Relative humidity remained constant. Measured temperatures and relative humidity were compared to model results, showing a close match in the profiles defined in both cases and the good capacity of ENVI met to capture the impact of the green roof in this analysis. The largest differences were registered in the areas close to the top areas of the facades which were more exposed to sun radiation and also near to the soil level. These differences might be caused by differences between the materials properties included in the model (which were limited by the data available in the software database) and those in the real building. An important observation derived from this study is the contribution of moist soil to the green roof effect on air temperatures. In the green roof scenario with surrounding trees, the effect of the moist soil contributes to raise the temperature reductions at 4.5ºC. A final analysis was conducted after extracting the hourly temperature profile in the street canyon influenced by the effect of green roofs and trees. An energy model was run on the building assuming it was a conventional enclosed building. Energy demand reductions were registered in the building reaching up to 14% reductions at the peak hour. The main conclusion of this study is the potential of the green roofs as a strategy for reducing air temperatures and energy consumption in the buildings, although this effect can be limited by the influence of high speed winds. This effect can be enhanced its combination with urban forests and even more if soft moist pavements are included in the urban canyon morphology, becoming a potential strategy for adapting urban ecosystems to the increasing temperature effect derived from climate change.
Resumo:
185 p.
Resumo:
Capítol 22 del llibre 'Conceptos y técnicas en ecología fluvial' que es refereix a la importància del disseny experimental i de l'anàlisi estadística en la investigació ecològica
Resumo:
[Tesis] (Doctor en Ingeniería Física Industrial) U.A.N.L.
Resumo:
Hacer un estudio de los errores de elección de palabras en la expresión escrita de alumnos de BUP y COU. Incoporar al estudio las apreciaciones del autor encaminadas a mejorar la enseñanza. Ofrecer los resultados a profesores de Inglés de BUP y COU. Sacar conclusiones para mejorar su propia pedagogía. 199 alumnos del Instituto Auringis de Jaén: 57 de primero de BUP. 68 de segundo de BUP. 61 de tercero de BUP. 29 de COU. 130 varones y 69 mujeres. A través del estudio refleja su experiencia como profesor de Inglés, así como los aspectos psicológicos, socioculturales y ambientales que envuelven el estudio. Se recogen escritos de los alumnos con el fin de analizar los errores. Estos escritos son: de escritura libre, donde se sugiere el tema y la extensión que se hicieron cuatro muestras y como contraste la escritura guiada en una sola muestra. Escritos de los alumnos de Enseñanza Media de diferente tipo hechos a petición del autor de la investigación. Los textos se analizan según tres ejes: relevancia semántica. Categoría gramatical implicada. Causas. Análisis estadístico del número de errores encontrados en porcentaje. El análisis de errores es un elemento válido para mejorar la enseñanza de una lengua extranjera. Influyen en número de errores pero no en relevancia semántica: -que la escritura sea libre o guiada. La extensión del texto; la extensión de la frase; el contexto general; la fecha. Influye en el número de errores y en relevancia semántica el tema de redacción y de forma desigual el contexto específico y el factor tiempo. El curso no parece influir ostensiblemente en ninguna de las dos. Se confirma la hipótesis planteada. Se abren los siguientes campos a la investigación: análisis de errores, conexión sintaxis-semántica, estudios contrastados con personas nativas y no nativas, criterios de creación de material escrito, comparación entre los procesos de adquisición de una segunda lengua, estudios longitudinales de alumnos, estudios de expresión escrita y elaboración de un programa de escritura. Ofrecer orientaciones didácticas a profesores de Inglés de Enseñanzas Medias.