Diseño de producto cerámico de baja transmitancia térmica para sistemas de mampostería en clima cálido tropical
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[1] Universidad Francisco de Paula Santander
Universidad Francisco de Paula Santander
Colombia
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- Localización: Mundo FESC, ISSN-e 2216-0388, ISSN 2216-0353, Vol. 11, Nº. Extra 5, 2021, págs. 282-291
- Idioma: español
- Títulos paralelos:
- Low thermal transmittance ceramic product design for masonry systems in hot tropical climates
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Resumen
- español
Los productos cerámicos para mampostería en una región arcillera como el departamento de Norte de Santander deben responder a unas condiciones térmicas de alta temperatura que puede alcanzar los 40°C promedio en los puntos máximos extremos, por tanto, los sistemas de cerramiento deben proveer de resistencia térmica al calor acumulado en la superficie exterior de la envolvente y su estructura interna evitando que se transmita a la superficie interior y genere cargas térmicas indeseadas para la edificación, desde esta perspectiva existen técnicas a partir del diseño de piezas constructivas que pueden evitar la alta transmitancia térmica, como la implementación de geometrías que obstruyen los puentes térmicos directos, el aumento en el número de paredes que debe atravesar el calor, el incremento de volumen de aire respecto a masa a través de cámaras de aire y la disipación de energía a través de cámaras ventiladas externas, un sinergia de este grupo de estrategias puede constituir un sistema termorresistente que responda eficiente a climas cálidos tropicales. Esta investigación evalúa el potencial de rediseñar piezas cerámicas tradicionales tipo bloque estándar del clúster de la cerámica de Norte de Santander, evaluando su nivel de eficiencia con análisis de comportamiento térmico a través de simulaciones de distribución de temperatura y flujo calor considerando condiciones de temperatura de 33°C como máxima promedio y una radiación solar de 796,80Wh/m2 típicas del clima local. Los resultados muestran una reducción de 4°C en la temperatura transferida implementando un nuevo modelo respecto a productos tradicionales, por tanto, los procesos de diseño en nuevas piezas cerámicas demuestran respuestas térmicas positivas para la envolvente en climas cálidos tropicales.
- English
Ceramic products for masonry in a clay region such as the department of Norte de Santander must respond to high temperature thermal conditions that can reach an average of 40°C at the maximum extreme points, therefore, the enclosure systems must provide thermal resistance to the heat accumulated on the exterior surface of the envelope and its internal structure, preventing it from being transmitted to the interior surface and generating undesired thermal loads for the building, From this perspective, there are techniques from the design of construction parts that can avoid high thermal transmittance, such as the implementation of geometries that obstruct direct thermal bridges, the increase in the number of walls that heat must pass through, the increase of air volume with respect to mass through air chambers and the dissipation of energy through external ventilated chambers, a synergy of this group of strategies can constitute a thermo-resistant system that responds efficiently to hot tropical climates. This research evaluates the potential of redesigning traditional standard block-type ceramic pieces of the ceramic cluster of Norte de Santander, evaluating their level of efficiency with thermal behavior analysis through simulations of temperature distribution and heat flow considering temperature conditions of 33°C as average maximum and a solar radiation of 796.80Wh/m2 typical of the local climate. The results show a 4°C reduction in the transferred temperature by implementing a new model with respect to traditional products, therefore, the design processes in new ceramic pieces demonstrate positive thermal responses for the envelope in hot tropical climates.
- español