Tesina de Master. Alumno: Luiz Henrique Vefago Tutor: Prof. Dr. Jaume Avellaneda Díaz-Grande

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José Núñez Aguilar
hace 7 años
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1 UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE CATALUNYA MASTER EN ARQUITECTURA, ENERGIA I MEDI AMBIENT Tesina de Master ANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTO DE LA FACHADA VENTILADA LIGERA RESPECTO A ACCIONES DEL VIENTO Y LOS DESEMPEÑOS TÉRMICO Y ACÚSTICO Alumno: Luiz Henrique Vefago Tutor: Prof. Dr. Jaume Avellaneda Díaz-Grande

2 Justificativa 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 del edificio El tema de la acción de todavía está poco desarrollado Posibilidad de mejoría de los desempeños higrotérmico y acústico

3 Objetivo General Analizar el comportamiento de la fachada ventilada 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.

4 Objetivos 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.

5 Método Evaluación - de la energía incorporada y del CO 2 por medio de valores disponibles - 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

6 Estructura del trabajo Capítulo 1 - aborda las justificativas, objetivos y métodos desarrollados en el trabajo Capítulo 2 son presentadas los análisis de energía incorporada y CO2 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

7 Composición de la fachada Interior Int Ext Exterior

8 - masa Masa del prototipo que tiene (4X5,5)m - Cartón-yeso 31% - 8% Masa (kg) Placa revestimiento externo horizontales 21% 3% verticales 3% Cartón-yeso 31% Poliestireno expandido 0% Acero estructural 0% fibrocemento 34% cartón-yeso 2% Lana de roca 6% Distribución de la masa en el prototipo que será ensayado

9 - energía (a) energía con metales de primera fusión 72% (b) energía con 100% reciclado - 50% horizontales 28% Placa revestimiento externo 12% Energía (MJ) Cartón-yeso 4% cartón-yeso 18% Lana de roca 5% fibrocemento 6% Poliestireno expandido 1% Placa revestimiento externo 22% horizontales 20% Energía (MJ) con metales reciclados Cartón-yeso 7% cartón-yeso 12% Lana de roca 9% fibrocemento 11% verticales 26% Acero estructural 0% verticales 18% Acero estructural 0% Poliestireno expandido 1% (a) Distribución de la energía en el prototipo que será ensayado (b)

10 - energía Energía incorporada absoluta en (MJ) con metales de primera fusión Cartón-yeso cartón-yeso Lana de roca fibrocemento Poliestireno Acero expandido estructural verticales horizontales Placa revestimiento externo M asa (kg) Energía (M J) Cartón-yeso cartón-yeso Lana de roca fibrocemento Poliestireno expandido Acero estructural verticales horizontales Placa revestimiento externo Energía incorporada absoluta en (MJ) con metales reciclados Diferencia de energía incorporada 61,5% M asa (kg) Energía (M J)

11 CO 2 (a) CO 2 con metales de primera fusión 79% (b) CO 2 con 100% reciclado - 52% Placa revestimiento externo 8% horizontales 31% CO2 (kg) Cartón-yeso 3% verticales 29% cartónyeso 19% Lana de roca 4% fibrocemento 5% Acero estructural 0% Poliestireno expandido 1% Placa revestimiento externo 20% horizontales 20% verticales 19% CO2 (kg) con metales reciclados Cartón-yeso 6% Acero estructural 0% cartónyeso 13% Lana de roca 9% fibrocemento Poliestireno 11% expandido 2% (a) (b) Distribución del CO 2 en el prototipo que será ensayado

12 CO2 CO 2 absoluto en (kg) con metales de primera fusión Cartón-yeso Lana de roca fibrocemento Poliestireno Acero Placa expandido estructural verticales horizontales revestimiento cartón-yeso externo 1000 Masa (kg) CO2 (kg) Cartón-yeso cartón-yeso Lana de roca fibrocemento Poliestireno expandido Acero estructural verticales horizontales Placa revestimiento externo CO 2 absoluto en (kg) con metales reciclados Diferencia de emisión de 72,5% Masa (kg) CO2 (kg)

13 Comparación Cerramiento Descripción Materiales Masa (kg/ m 2 ) Energía (MJ/m 2 ) CO 2 (kg/m 2 ) Pared fábrica de ladrillo cerámico 6cm aislamiento térmico Hoja interna de fábrica de ladrillo perforado y revestimiento interno Ladrillo ,5 Mortero ,9 Monocapa Lana roca 3, Total 223, ,4 Ladrillo Pared fábrica de ladrillo cerámico Mortero cm aislamiento térmico, hoja interna de fábrica de ladrillo perforado y cámara no Monocapa ventilada Lana roca 2, Total 342, Ladrillo ,5 Pared fábrica de ladrillo cerámico 6cm aislamiento térmico, hoja interna de fábrica de ladrillo perforado y cámara ventilada Fachada ventilada estudiada Sin metales reciclados Mortero ,9 Monocapa Lana roca 3, Piedra Total 263, ,4 Total Fachada ventilada estudiada Con metales reciclados Total ,4

14 s térmico y acústico Cálculos realizados - manualmente, diferencia del contenido de vapor de agua - por programa de ordenador llamado econdensa, por la diferencia de presiones Exterior Cámara de aire ventilada Aire Interior

15 s térmico y acústico Cerramiento Descripción Espesor (cm) Masa (kg/m²) Transmitancia térmica (m 2.k/W) Capacidad térmica (KJ/m 2.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, ,84 47 Pared fábrica de ladrillo cerámico 6cm aislamiento térmico Hoja interna de fábrica de ladrillo perforado y revestimiento interno 27,5 223,5 0, ,3 48 Pared fábrica de ladrillo cerámico 4cm aislamiento térmico, hoja interna de fábrica de ladrillo perforado y cámara ventilada 39,5 342,4 0, ,2 50 Pared fábrica de ladrillo cerámico 6cm aislamiento térmico, hoja interna de fábrica de ladrillo perforado y cámara ventilada 31,5 263,5 0, ,6 45

16 Acción del viento Métodos de análisis - teóricos - túnel de viento - en edificios reales - en laboratorio con maquetas en escala real Convenio con Knauf y Folcrá para la realización de ensayos - presión estática - presión dinámica - ensayos previstos para fin del mes de septiembre

17 Acción del viento Ensayo de presión dinámica - cámara simple - dimensiones del prototipo (4,0X5,5)m - método: placa graduada Esquema del ensayo de presión dinámica Cámara de presión dinámica

18 finales ambientales - grande diferencia de energía y CO 2 entre metales de primera fusión y reciclados - comparación con fachadas de fábrica de ladrillo - metales de primera fusión muy alta - metales reciclados compatible - Aluminio - masa 8% del total - energía 50-72% del total - CO % del total

19 finales higro-térmico - La fachada ventilada cumple con los criterios del CTE - Retraso de la fachada ventilada de casi 6h - Riesgo mínimo de condensaciones intersticiales 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

20 finales 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 - 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

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