anÁlisis del comportamiento de la …€¦ · energéticos consideraciones introducción finales....

ANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTO DE LA ANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTO DE LA

UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE CATALUNYAMASTER EN ARQUITECTURA, ENERGIA I MEDI AMBIENT

Tesina de Master

FACHADA VENTILADA LIGERA RESPECTO A FACHADA VENTILADA LIGERA RESPECTO A ACCIONES DEL VIENTO Y LOS DESEMPEÑOS ACCIONES DEL VIENTO Y LOS DESEMPEÑOS

TÉRMICO Y ACÚSTICOTÉRMICO Y ACÚSTICO

Alumno: Luiz Henrique VefagoTutor: Prof. Dr. Jaume Avellaneda Díaz-Grande

Justificativa del trabajoJustificativa del trabajo

� Las fachadas tienen el poder de creación y representación de la identidad del edificio y de componer con el espacio urbano

� 40% del total de la humedad que entra en los edificios incide en las fachadas

Las fachadas pueden actuar como elementos acondicionadores � Las fachadas pueden actuar como elementos acondicionadores del edificio

� El tema de la acción de los vientos todavía está poco desarrollado

� Posibilidad de mejoría de los desempeños higrotérmico y acústico

los vientosAcciones de

DesempeñoDatos

energéticosConsideraciones

FinalesIntroducción

Objetivo GeneralObjetivo General

� Analizar el comportamiento de la fachada ventilada respecto a las acciones del viento actuantes en este tipo respecto a las acciones del viento actuantes en este tipo de fachada, así como los desempeños térmico y acústico de una fachada ventilada ligera, tema todavía poco desarrollado por la bibliografía internacional.


DesempeñoDatos



Objetivos específicosObjetivos específicos

� Analizar la energía incorporada en la fabricación y el dióxido de carbón para la obtención de esta fachada;

� Analizar la resistencia térmica en la fachada ventilada ligera propuesta;

� Examinar la reducción sonora de este tipo de fachada;

� Evaluar la transferencia de vapor de agua;

� Examinar el comportamiento al viento de la fachada.


DesempeñoDatos



MétodoMétodo

� Evaluación

- de la energía incorporada y del CO2 por medio de valores disponibles

- desempeño térmico a través del método analítico establecido - desempeño térmico a través del método analítico establecido por el DB-HE (ahorro de energía) del Código técnico

- desempeño acústico, por medio del DB-HR (protección frente al ruido) del CTE y por el programa de ordenador Sound Insulation Prediction

- Comportamiento ante al viento a través de ensayos de presión estática y dinámica a ser realizados posteriormente


DesempeñoDatos



� Capítulo 1 - aborda las justificativas, objetivos y métodos desarrollados en el trabajo

� Capítulo 2 – son presentadas los análisis de energía incorporada y CO2

Estructura del trabajoEstructura del trabajo

� Capítulo 3 – presenta los datos de desempeño térmico y acústico para la fachada ventilada estudiada

� Capítulo 4 – aborda el comportamiento al viento de la fachada ventilada

� Capítulo 5 – consideraciones finales del trabajo


DesempeñoDatos



Composición de la fachadaComposición de la fachada

Interior


DesempeñoDatos



Exterior

Int Ext

� Masa del prototipo que tiene (4X5,5)m- Cartón-yeso 31%- aluminio 8% Masa (kg)

Cartón-yeso

Perfiles horizontales aluminio

3%

Placa revestimiento externo

21%

Datos energéticos Datos energéticos -- masamasa

Distribución de la masa en el prototipo que será ensayado

Cartón-yeso31%

Perfiles aluminio cartón-yeso

2%

Lana de roca6%

fibrocemento34%

Poliestireno expandido

0%

Acero estructural0%

Perfiles verticales aluminio

3%


DesempeñoDatos



� (a) energía con metales de primera fusión – 72% aluminio� (b) energía con aluminio 100% reciclado - 50% aluminio

Energía (MJ)

Cartón-yeso4%


12%


18%

Energía (MJ)con metales reciclados


Cartón-yeso7%Placa revestimiento

Datos energéticos Datos energéticos -- energíaenergía


28%

18%

Lana de roca5%


1%


26%

Acero estructural0%

fibrocemento6%

Distribución de la energía en el prototipo que será ensayado

cartón-yeso12%


1%

fibrocemento11%

Lana de roca9%


22%

Acero estructural0%


18%


20%

(a) (b)


DesempeñoDatos



� Energía incorporadaabsoluta en (MJ) con metalesde primera fusión

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

Cartón-yeso Perf ilesaluminio

Lana de roca f ibrocemento Poliestirenoexpandido

Aceroestructural

Perf ilesverticales

Perfileshorizontales

Placarevestimiento

Datos energéticos Datos energéticos -- energíaenergía

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

Cartón-yeso Perf ilesaluminio

cartón-yeso

Lana de roca fibrocemento Poliestirenoexpandido

Aceroestructural

Perf ilesverticalesaluminio

Perf ileshorizontales

aluminio

Placarevestimiento

externo

M asa (kg) Energía (M J)

aluminiocartón-yeso

expandido estructural verticalesaluminio

horizontalesaluminio

revestimientoexterno

M asa (kg) Energía (M J)

� Energía incorporadaabsoluta en (MJ) con metalesreciclados � Diferencia de energía

incorporada – 61,5%


DesempeñoDatos



CO2 (kg)

Cartón-yeso3%


8%

Perfiles aluminio cartón-yeso19%

CO2 (kg)con metales reciclados

Cartón-yeso6%

Perfiles aluminio cartón-


20%

� (a) CO2 con metales de primera fusión – 79% aluminio� (b) CO2 con aluminio 100% reciclado - 52% aluminio

Datos energéticos Datos energéticos –– COCO22


31%fibrocemento

5%

Lana de roca4%

Poliestireno expandido1%

Acero estructural0%


29%

Perfiles aluminio cartón-yeso13%

Lana de roca9%


20%

20%

fibrocemento11%

Acero estructural0%

Poliestireno expandido2%


19%

Distribución del CO2 en el prototipo que será ensayado

(a) (b)


DesempeñoDatos



0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

Cartón-yeso Perfiles Lana de roca fibrocemento Poliestireno Acero Perf iles Perfiles Placa

� CO2 absoluto en (kg) con

metales de primera fusión

Datos energéticos Datos energéticos –– CO2CO2

Cartón-yeso Perfilesaluminio

cartón-yeso


Aceroestructural



aluminio

Placarevestimiento

externo

M asa (kg) CO2 (kg)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

Cartón-yeso Perfilesaluminio

cartón-yeso


Aceroestructural



aluminio

Placarevestimiento

externo

M asa (kg) CO2 (kg)

� CO2 absoluto en (kg) con

metales reciclados

� Diferencia de emisión de aluminio – 72,5%


DesempeñoDatos



Cerramiento Descripción Materiales Masa (kg/ m2) Energía (MJ/m2) CO2 (kg/m2)

Pared fábrica de ladrillo cerámico

6cm aislamiento térmico

Hoja interna de fábrica de ladrillo

perforado y revestimiento interno

Ladrillo 140 386 40,5

Mortero 50 50 6,9

Monocapa 30 130 21

Lana roca 3,5 78 5

Total 223,5 644 73,4


4cm aislamiento térmico, hoja interna de

fábrica de ladrillo perforado y cámara no

Ladrillo 263 726 55

Mortero 47 48 5

Monocapa 30 130 21

Datos energéticos Datos energéticos –– ComparaciónComparación

fábrica de ladrillo perforado y cámara no

ventilada Lana roca 2,4 54 3

Total 342,4 958 84


6cm aislamiento térmico, hoja interna de

fábrica de ladrillo perforado y cámara

ventilada

Ladrillo 140 386 40,5

Mortero 50 50 6,9

Monocapa 30 130 21

Lana roca 3,5 78 5

Piedra 40 130 9

Total 263,5 774 82,4

Fachada ventilada estudiada Sin metales

reciclados Total 65 1558 134

Fachada ventilada estudiada Con metales

recicladosTotal 65 865 56,4


DesempeñoDatos



InteriorExteriorCámara de

aire ventilada Aire

Desempeños térmico y acústicoDesempeños térmico y acústico

� Cálculos realizados - manualmente, diferencia del contenido de vapor de agua

- por programa de ordenador llamado econdensa, por la diferencia de presiones

aire ventilada


DesempeñoDatos



diferencia de presiones

Cerramiento Descripción Espesor (cm)Masa (kg/m²)

Transmitancia térmica (m2.k/W)

Capacidad térmica (KJ/m2.K)

Retraso térmico (h)

Ra (dBA)

Cartón yeso,

6cm aislamiento térmico,

Cámara de aire,

Placa impermeable al paso

del agua y

placa de resina fenólica

27,2 65 0,50 51 5,84 47

Pared fábrica de ladrillo

cerámico


Desempeños térmico y acústicoDesempeños térmico y acústico


Hoja interna de fábrica de

ladrillo perforado y

revestimiento interno

27,5 223,5 0,49 230 13,3 48


cerámico


hoja interna de fábrica de

ladrillo perforado y cámara

ventilada

39,5 342,4 0,53 352 16,2 50


cerámico


hoja interna de fábrica de

ladrillo perforado y cámara

ventilada

31,5 263,5 0,51 116 6,6 45


DesempeñoDatos



� Métodos de análisis- teóricos- túnel de viento- en edificios reales- en laboratorio con maquetas en escala real

Acción del vientoAcción del viento

� Convenio con Knauf y Folcrá para la realización de ensayos- presión estática- presión dinámica- ensayos previstos para fin del mes de septiembre

Acciones deDesempeño

Datosenergéticos

ConsideracionesFinalesIntroducción los vientos

Acción del vientoAcción del viento

� Ensayo de presión dinámica- cámara simple- dimensiones del prototipo (4,0X5,5)m- método: placa graduada


Datosenergéticos


Esquema del ensayo de presión dinámica Cámara de presión dinámica

� Datos ambientales

- grande diferencia de energía y CO2 entre metales de primera fusión y reciclados

- comparación con fachadas de fábrica de ladrillo- metales de primera fusión muy alta

Consideraciones finalesConsideraciones finales

- metales de primera fusión muy alta- metales reciclados compatible

- Aluminio- masa 8% del total- energía 50 - 72% del total- CO2 52 - 79% del total


Datosenergéticos


� Desempeño higro-térmico

- La fachada ventilada cumple con los criterios del CTE

- Retraso de la fachada ventilada de casi 6h

- Riesgo mínimo de condensaciones intersticiales


� Desempeño acústico

- La fachada ventilada cumple con los criterios del CTE

- Valores muy próximos de los cerramientos más pesados

- Los datos del fabricante coinciden con los datos del programa de ordenador utilizado y se mostraran adecuados al desempeño


Datosenergéticos


� Vientos

- muy difícil de se prever el comportamiento del flujo de aire en la cámara

- Mucha imprecisión y incertidumbres entre muchos autores, principalmente sobre recomendaciones


principalmente sobre recomendaciones

- Dificultades de mediciones de las velocidades del aire y de las presiones externas

- El prototipo pueda resistir a las cargas de viento y a la estanqueidad al agua


Datosenergéticos


anÁlisis del comportamiento de la …€¦ · energéticos consideraciones introducción finales....

Documents