ANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTO TÉRMICO DE LA FACHADA VENTILADA DE GRES

PORCELÁNICO SIN AISLANTE TÉRMICO EN UN CLIMA SUBTROPICAL - BRASIL

Müller, A?), Alarcon, O. E."), Güths, S.(3)

(')(')PGMAT - Campus Universitário - Trindade - Dept. de EMC - Bloco "A" - UFSC - Caixa Postal 476 - CEP 88040-900 - Florianópolis-SC (Brasil)

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RESUMEN

En Brasil, el sistema de recubrimiento cerámico de la fachada ventilada del edificio todavía se utiliza poco. El objetivo principal de este estudio es el análisis comparativo del comportamiento térmico de la fachada ventilada sin material termoaislante y la fachada convencional, en las condiciones de verano y de invierno del Brasil meridional (clima subtropical) y bajo las condiciones de la cámara de aire con ventilación. Se realizaron las medidas térmicas (24 h ) durante los tres meses de verano e invierno en los paneles de las dos fachadas (ventilada y convencional), utilizando censores de temperatura y transductores cuyas señales se adquirieron mediante u n sistema integrado por u n convertidor A/D de 10 bits, 11 canales, conectado a u n rnicroordenador. Con respecto al comportamiento térmico de la fachada ventilada con una cámara de aire, con el extremo superior e inferior abierto, se observó que las ganancias energéticas en el ambiente interior, en 24 h, eran unas 1.8 veces inferiores a las observadas en la fachada convencional, en los días característicos de verano con tiempo soleado. Los valores más altos de la relación q*/q~ (flujo de calor de la fachada convencionallflujo de calor de la fachada ventilada) eran aproximadamente 5.0 a las 12:30 h en los dos días que se produjeron en los períodos cuando actuaba el efecto del aumento de la radiación solar. En los días característicos de invierno con tiempo soleado, la fachada ventilada no presentó prácticamente ninguna ganancia calor@ca. Este comportamiento térmico de la fachada ventilada perjudica la eficacia térmica, en comparación con la fachada convencional. Una alternativa para aumentar las ganancias calor@cas en la fachada ventilada en los días soleados de invierno sería el cierre del extremo superior e inferior de la cámara de aire, para que no tuviera ventilación.

El sistema de recubrimiento externo del edificio conocido como fachada ventilada se caracteriza por la ventilación que se produce en una cámara de aire, de acuerdo con el esquema del sistema presentado en la figura 1. La ventilación es la corriente generada por la diferencia de temperatura entre el aire en el interior de la cámara y el aire del ambiente exterior. De esta manera, con el calentamiento del aire, se produce un flujo de aire ascendente en el interior de la cámara. Por otra parte, las diferencias de presión en el interior de la cámara de aire ventilada, debido a la acción del viento, también contribuyen a generar la ventilación (Schweizer Ingenieur und Architekt, 1985). En Brasil, a veces se utilizan los paneles modulares para las fachadas de los edificios, pero el sistema de recubrimiento cerámico de la fachada ventilada se utiliza todavía poco. Las normas técnicas como las normas alemanas DIN 18516: Parte 1 (1999), DIN 18516: Parte 3 (1990) y DIN 18516: Parte 5 (1999), así como los autores Fliesen und Platten (1988), Karl (1997) e IEMB (1998) describen los aspectos constructivos del sistema de la fachada ventilada.

Pared

recubrimiento

Figura 1. Esquema del sistema de recubrimiento de la fachada ventilada.

En verano, una parte importante del calor que se transfiere del material de recubrimiento a la cámara de aire se elimina en el sistema de la fachada ventilada por el flujo de aire caliente que asciende. De esta forma, solamente una fracción reducida del calor transferido por el material de recubrimiento llega al interior del edificio (Schweizer Ingenieur und Architekt (1985)). Por consiguiente, se produce una mejora del aislamiento térmico de la fachada y, por lo tanto, de la comodidad térmica en los ambientes interiores del edificio. En el invierno, se suelen emplear sistemas de calefacción en los ambientes interiores del edificio en los países de clima frío. En estos países, con la utilización del sistema de la fachada ventilada, se ha demostrado poder obtener una retención adecuada del calor en los ambientes interiores, debido al material termoaislante utilizado en la cara externa de la pared exterior.

En Italia, Meroni et al. (1991) han analizado el comportamiento higrotérrnico del edificio desarrollado para los estudios con la fachada ventilada con material termoaislante. Para poder simular adecuadamente las condiciones del edificio habitado, se mantenía una temperatura de 20°C en los ambientes interiores de las tres plantas, utilizando un sistema de calefacción. Se observó un gradiente de temperatura superficial en la fachada ventilada entre las plantas del edificio, en los períodos diurnos con insolación, en virtud del flujo de calor ascendente en la cámara de aire realizada en continuo, que aumentaba la temperatura en las plantas superiores.

Lorente (2002) estudió la transmisión térmica en la pared ventilada con el vidrio como material de recubrimiento. Los resultados obtenidos en las condiciones de verano indican que, con la pared ventilada, las temperaturas de la superficie interna son más bajas comparadas con las de la pared convencional durante las 24 horas. Por otra parte, la diferencia entre estas temperaturas superficiales internas de la pared ventilada y la pared convencional llega a ser más significativa a medida que aumenta la radiación solar.

El sistema de recubrimiento cerámico de la fachada ventilada sin el uso del material termoaislante sería, hipotéticamente, la solución más apropiada en las condiciones del clima subtropical del Brasil meridional. Por lo tanto, en invierno serían deseables las ganancias caloríficas debido a la insolación para los ambientes interiores del edificio. No existen normalmente sistemas de calefacción en los edificios rurales. El objetivo de este trabajo es la realización de un análisis comparativo del comportamiento térmico de la fachada ventilada, sin el uso de material termoaislante, y de la fachada convencional, en los dos casos con un revestimiento de piezas de gres porcelánico, en las condiciones de verano y de invierno del Brasil meridional (clima subtropical).

i

2. MATERIALES Y PROCEDIMIENTOS

Se ha desarrollado un procedimiento de taladro cilíndrico destalonado en los vértices de las piezas cerámicas, donde se insertan los pernos de expansión para la colocación. Se desarrollaron también las barras metálicas para construir la estructura portante del prototipo de la fachada ventilada. Se ha realizado una construcción con ambiente de aire acondicionado en Tijucas, SC, ciudad (cerca de Florianópolis - latitud 27" 03'S, longitud 48" 45'W), con las dimensiones de 600.0x200.0x300.0 cm (figura 2). Este edificio se compone de una estructura de pilares y vigas de hormigón armado, con relleno de ladrillos cerámicos macizos en los vanos, y con una sola abertura formada por la puerta de acceso en la fachada sur. Se ha elaborado un forjado mediante encofrado para cubrir esta construcción, lo cual ha sido cubierto a su vez por un tejado de tejas de asbesto.

, i -

I Figura 2. Vista general del ed$cio con los paneles del prototipo de la fachada ventilada y de la fachada convencional.

%E/ C.. QUALI ',c. : 2004 CASTELL~N (ESPANA)

Se elaboró un panel para la fachada ventilada (269.5x269.5 cm) con piezas de gres porcelánico de dimensiones nominales de 44.85x44.85 cm, de color gris. Este color presenta una absorbencia intermedia entre la baja absorbencia del color blanco y la alta absorbencia del color negro. Se cerraron los laterales del panel de la fachada ventilada con Isopor (poliestireno expandido). La anchura de la cámara de aire del panel de la fachada ventilada era 17.25 cm. La fachada ventilada realizada presenta las relaciones geométricas que caracterizan una cámara de aire muy ventilada, de acuerdo con la definición del borrador de norma brasileña CE:02:135.07-003: Parte 2. No se constaron ningunos problemas relacionados con la unión entre los pernos y las baldosas cerámicas, o problemas relacionados con la resistencia a la flexión de las piezas cerámicas con la perforaciones, fijadas con los pernos, durante el período de aproximadamente dos años de observación.

En el panel adyacente a la fachada ventilada, se habían colocado las piezas de gres porcelánico con mortero, que presentaban las mismas características que las utilizadas en el panel de la fachada ventilada. La fachada convencional normal a la pared exterior del edificio, al igual que los paneles de la fachada ventilada, presenta una orientación de aproximadamente 20" con relación al norte magnético y de 2"301 al norte verdadero, de manera que recibe la insolación durante prácticamente todo el día.

Se realizaron las medidas en verano e invierno, así como en las condiciones de la cámara de aire de la fachada ventilada, con el extremo superior e inferior abierto (con ventilación). En verano, el aire acondicionado (10.000 BTUs) se ajustó para que funcionase en modo de enfriamiento. En invierno, este se ajustó para que funcionase en modo de calefacción. El objetivo del uso del aire acondicionado era mantener una temperatura interior constante dentro del edificio y, también, para que hubiera una diferencia significativa de la temperatura entre los ambientes interiores y exteriores. En la salida del aire acondicionado, se colocó una plancha de madera como bafle, para reducir la intensidad de la circulación del aire en el interior del edificio y, de esta forma, no se vieron afectadas las medidas del equipo.

Se han utilizado sensores de temperatura integrados LM35 - National Semiconductors, encapsulante T092 (diámetro de 5.0 mm; altura de 5.0 mm), que proporcionan un voltaje en función de la temperatura (10 mVI0C). En la figura 3(a) se observa un sensor. La incertidumbre de la medida de estos sensores se estima en 0.3"C. Los sensores para la medida de la temperatura superficial se habían adherido con silicona y su asidero de conexión se había fijado con cinta aluminizada de color gris. El asidero de conexión también se fijó en la superficie para reducir el efecto de puente térmico. Los sensores para la medida de la temperatura del aire (T2, T5 y SR en la figura 4) se habían colgado. El sensor para la medida de la temperatura exterior (S5 en la figura 4) se protegió con un recipiente envuelto en papel aluminizado.

Para medir el flujo de calor se han utilizado los llamados flujímetros "de gradiente tangencial" con unas dimensiones de 10.0x10.0 cm, realizados en el laboratorio LMPT de la UFSC (figura 3(b)). Esto es un sensor de gran sensibilidad (70 mV/(W/m2)) y pequeño grosor (300 mm), que permite la medida del flujo de calor en las paredes con una perturbación mínima (Güths, 1995). Los flujímetros se habían adherido con silicona y pintado con tinta blanca.

Figura 3. dL tmpepa&>ir integrados LM35 - N a f i o d Sanimdu&m (a) yJujt5netro "de gradierafe tang&bw M.

En la figura 4 se puede observar, en cortes verticales del edificio, la posici6n de los sensores de temperatura y del flujímetro en el panel de la fachada ventilada y en el panel de la fachada convencional, respectivamente. Los sensores de temperatura TI, T2, T3 y T6 y el flujímetro 1 se han situado aproximadamente a la mitad de la longitud del panel de la fachada ventilada. Los sensores de temperatura T4 y T7 y el flujímetro 2 se han situado aproximadamente a la mitad de la longitud del panel de la fachada convencional. El sensor Ts (temperatura interior) se situó aproximadamente a la mitad de la longitud del edificio, mientras el sensor de temperatura Ts (temperatura exterior) se situó en la pared sur, al lado del vértice con la pared oeste del edificio, protegido de la incidencia de la radiación solar.

Figura 4. Posicionamiento de los censores de temperatura y deljiujímetro en la fachada ventilada y en la fachada convencional, respectivamente.

Las señales se adquirieron mediante un sistema desarrollado también en el laboratorio L m constituido por un convertidor de analógico a digital (A/D) de 10 bits, 11 canales, conectado a un microordenador a través de la puerta paralela. Los canales se barren cada segundo y los valores medios se almacenan en el disco cada 10 minutos. La adquisición de datos se realizó durante los tres meses de verano e invierno en el año 2002. Ce procesaron los datos del flujo de calor y de la temperatura obtenidos durante cada día de la medida. Para condensar los resultados, se han extraído los últimos dos días de una serie de tres días consecutivos, representativos de las condiciones de verano y de invierno en los días de tiempo soleado y en los días de tiempo nublado.

3. RESULTADOS

Las figuras 5 y 6 presentan la relación entre los valores de la radiación solar incidente en las fachadas y las diferencias entre las temperaturas superficiales externas de las fachadas y las temperaturas del ambiente exterior, para los días característicos de tiempo soleado y nublado. En los días soleados, se observa que las diferencias entre las temperaturas superficiales y las exteriores son mayores que en los días nublados. Los datos de la radiación solar se obtuvieron en la estación solarimétrica del laboratorio de energía solar de la UFSC, que se encuentra a una distancia de aproximadamente 30 km en línea recta de Tijucas, SC, ciudad. Los valores de la radiación solar incidente en las fachadas se calcularon a partir de los datos de radiación obtenidos en la estación solarimétrica. Se han utilizado las ecuaciones para el cálculo de la radiación solar incidente en planos inclinados de Iqbal(1983), a partir de los datos de la radiación incidente en el plano horizontal.

-100 - 5

0O:OO 05:OO 1O:OO 15:OO 20:OO Tiempo (h)

O Radiación solar

15 5 L A Fachada ventilada - E" diferencia de temperatura

10 I- exterior y superficial

5 Fachada convencional - diferencia de temperatura exterior y superficial

O

Figura 5. Relación entre los valores de la radiación solar incidente y las diferencias entre las temperaturas superficiales y exteriores en un día característico con tiempo soleado para la fachada ventilada y convencional.

20 o Radiación solar

1 5

a Fachada ventilada - 10 g

..- diferencia de temperatura L exterior y superíicial

E C

Fachada convencional - O diferencia de temperatura

exterior y superficial

0O:OO 05:OO 1O:OO 15:OO 2O:OO

Tiempo (h)

Figura 6. Relación entre los valores de la radiación solar incidente y las diferencias entre las temperaturas supe$ciales y exteriores en un día característico con tiempo nublado para la fachada ventilada y convencional.

3.1. CONDICIONES DE VERANO

En los días característicos de verano con tiempo soleado, es decir, con mayores diferencias entre las temperaturas superficiales externas en los paneles de la fachada (los censores T3 y T4 de la figura 4) y las temperaturas del ambiente exterior (sensor Ts), se han determinado las temperaturas del ambiente exterior y las temperaturas interiores del edificio (sensor T8), representadas en la figura 7. Se observa que el sistema de aire acondicionado no era lo suficientemente potente para poder mantener constante la temperatura interior del edificio. S i n embargo, el sistema de aire acondicionado mantuvo las temperaturas interiores a valores inferiores a las temperaturas exteriores, llegando a diferencias máximas de aproximadamente 11°C alrededor de mediodía, en los dos días. Los valores mínimos de diferencia entre las temperaturas interiores y exteriores fueron de unos 2°C durante la noche, en los dos días. Asimismo, se observa también un desfase térmico de aproximadamente 4:00 h entre las temperaturas interiores y exteriores.

Temperatura exterior

Temperatura interna

. Gradiente de temperatura

Tiempo (h)

Figura 7. Temperaturas exteriores e interiores en las condiciones de verano con tiempo soleado (con ventilación en la cámara de aire).

fi Fachada ventilada - diferencia de temperatura exterior y superficial

0 Fachada convencional - diferencia de temperatura exterior y superficial

0O:OO 06:OO 12:OO 18:OO 0O:OO 06:OO 12:OO 18:OO 0O:OO 06:OO

Tiempo (h)

Figura 8. Diferencias entre las temperaturas superficiales externas y las temperaturas del ambiente exterior en los días analizados.

La figura 8 presenta las diferencias entre las temperaturas superficiales externas en las fachadas y las temperaturas en el ambiente exterior, con una diferencia máxima en el sistema del recubrimiento cerámico de la fachada ventilada de unos 10°C cerca de mediodía, en los dos días característicos. En el sistema del recubrimiento cerámico de la fachada convencional, se observan diferencias máximas entre la temperatura superficial y la exterior de unos 9"C, cerca de mediodía, en los dos días.

En la figura 9 se representan los valores del flujo de calor en los sistemas de recubrimiento cerámico de las fachadas, con unos valores máximos de ganancia calorífica de aproximadamente 33 W/m2 en el sistema cerámico de la fachada convencional, a las 15:30 h, en los dos días consecutivos. En el panel del sistema cerámico de la fachada ventilada, sin material termoaislante, se observan valores máximos notablemente inferiores, alrededor de 14 W/m2 durante el período nocturno, en los dos días.

De este modo, se ha confirmado la existencia de diferencias de aproximadamente 58% entre las ganancias caloríficas máximas de los dos sistemas de recubrimiento cerámico de las fachadas. En el actual estudio, las ganancias caloríficas del ambiente interior se consideran valores positivos, es decir, el flujo de calor del exterior al interior del edificio, mientras que las pérdidas de calor del ambiente interior se consideran valores negativos.

Integrando las curvas del flujo de calor en un período de 24 horas, se obtiene una ganancia energética de aproximadamente 1.7 x lo6 J / m2 para la fachada convencional (E2) y de aproximadamente 9.2 x lo5 J/m2 para la fachada ventilada (El). La relación entre las ganancias energéticas en los sistemas de recubrimiento cerámico de las fachadas (Ez/Ei) es 1.8. Existen diferencias de tiempo de aproximadamente 6:00 h en los dos días, entre los máximos de ganancia calorífica en los dos sistemas de recubrimiento cerámico de las fachadas.

-1 o

10/03 10/03 10103 10/03 11/03 11/03 11/03 11 /O3 12/03 12/03

0O:OO 06:OO 12:OO 18:OO 00:Oo 06:OO 12:OO 18:OO 00:OO 06:OO

Tiempo (h)

Fachada ventilada (q, )

m Fachada convencional (q2)

. Relación (q,/q,

Figura 9. Flujos de calor en las fachadas (con ventilación e n la ccímara de aire) y la relación q?/ql en las condiciones de verano con tiempo soleado.

La relación (q2/q1) entre los flujos de calor en la fachada convencional (q2/q1) y en la fachada ventilada (q2/qi) se puede considerar la eficacia del sistema de recubrimiento cerámico con la cámara de aire ventilado con relación al aislamiento

térmico. La relación q2/ qi en las condiciones analizadas presenta un aumento gradual desde aproximadamente las $:O0 h, alcanzando valores máximos de aproximadamente 5.0 a las 12:30 h, en los dos días consecutivos. A partir de este momento, se observa una reducción gradual de los valores de la relación q2/q1, alcanzando valores próximos a 1.1 a las 6:30 h del día siguiente. En función de las incertidumbres experimentales, la razón q2/q1 presenta una incertidumbre de + 0.1.

De esta forma, el sistema de fachada ventilada sin material termoaislante y con una cámara de aire, con el extremo superior e inferior abierto, presentó ganancias caloríficas claramente inferiores y una mayor eficacia con relación al aislamiento térmico en los días de verano con tiempo soleado, cuando se compara con un sistema de fachada convencional. Únicamente en el primer día, se observaron unos valores de la relación q2/qi inferiores a 1.1 entre las 6:30 h y las $:O0 h.

Los mayores valores de la relación q2/q1 se producen en los períodos cuando actúa el efecto del aumento de la radiación solar, con el consiguiente incremento de las diferencias entre las temperaturas superficiales externas de las fachadas y las temperaturas del ambiente exterior, donde el sistema de fachada convencional presenta unos flujos de calor proporcionalmente mayores. Esto se debe al hecho que en el sistema de fachada convencional se desarrollan principalmente los mecanismos de transmisión térmica por conducción entre las diferentes capas de los materiales. En el sistema de la fachada ventilada, el efecto del aumento de la radiación solar y las diferencias entre la temperatura superficial y la exterior son menos importantes en virtud de los mecanismos de convección que se desarrollan en la transmisión de calor desde las piezas cerámicas hasta el aire en la cámara ventilada y del aire a la pared externa, y que permiten la eliminación de parte del calor del sistema.

3.2. CONDICIONES DE INVIERNO

En los días característicos de invierno con tiempo soleado, la temperatura en el interior del edificio se mantenía por encima de la temperatura exterior. La diferencia entre la temperatura interior y exterior presentó un mínimo de 3°C alrededor de mediodía, en el segundo día, y un máximo de aproximadamente 17°C alrededor de medianoche, en los dos días (figura 10).

t Temperatura exterior

Temperatura interior

Gradiente de temperatura

03/09 03/09 03/09 03/09 04/09 04/09

0O:OO 06:OO 12:OO 18100 0O:OO 06:OO

Tiempo (h)

Figura 10. Temperaturas exteriores e interiores en las condiciones de invierno con tiempo soleado (con ventilación en la cámara de aire).

Las diferencias entre las temperaturas superficiales externas de las fachadas y las temperaturas del ambiente exterior en los dos días se presentan en la figura 11. Se observa que en el sistema cerámico de la fachada ventilada y en el sistema cerámico de la fachada convencional se producen valores máximos de estas diferencias de aproximadamente 16°C cerca de mediodía, en el segundo día.

o Fachada ventilada - diferencia de temperatura exterior y superficial

0 Fachada convencional - diferencia de temperatura exterior y superficial

00:OO 06:OO 12:OO 18:OO 0O:OO 06:OO 12:OO 18:OO 00:OO 06:OO

Tiempo (h)

Figura 11. Diferencias entre las tempeuaturas superficiales externas y las temperaturas del ambiente exterior en los días analizados.

El sistema de recubrimiento cerámico de la fachada convencional presentó ganancias caloríficas máximas de aproximadamente 22 W/m2, cerca de las 16:30 h, en los dos días consecutivos (figura 12). Durante el amanecer y la mañana se producen pérdidas caloríficas, alcanzando un máximo de aproximadamente 13 W / m2, a las 9:00 h, en los dos días. Integrando la curva del flujo de calor, se obtiene una ganancia energética de 5.8 x lo5 J/m2, durante la tarde y noche hasta cerca de medianoche, en el primer día, cuyo valor es un poco superior al valor observado en el segundo día. La pérdida de energía máxima es 3.6 x lo5 J/m2, durante el amanecer y la mañana, en el primer día, dando un balance neto de lo5 x J/m2 durante el período de 24 h.

El sistema de recubrimiento cerámico de la fachada ventilada con una cámara de aire, con el extremo superior e inferior abierto, no presentó prácticamente ninguna ganancia calorífica. Se constataron pérdidas de calor de hasta 17 W /m2, a las 11:OO h, en el segundo día (una diferencia de 24% entre los sistemas cerámicos de las fachadas). El balance energético neto del período de 24 h presenta una pérdida de 5.9 x lo5 J / m2 para la fachada ventilada, en el primer día. Se sigue observando, asimismo, el desfase térmico de la fachada ventilada. Este comportamiento térmico constatado en la fachada ventilada con una cámara de aire, con el extremo superior e inferior abierto, es perjudicial para la eficacia térmica en comparación con la fachada convencional, considerando que las ganancias caloríficas en los ambientes interiores de los edificios son deseables en invierno. El sistema de la fachada convencional desarrolla principalmente unos mecanismos de conducción de calor entre los

Fachada ventilada (q,)

Fachada convencional (q2)

Tiempo (h)

Figura 12. Losflujos de calor en las fachadas (con ventilación en la cámara de aire) y la relación qzlqi en las condiciones de

invierno con tiempo soleado.

materiales constitutivos, que permiten una mayor ganancia calorífica debido a la insolación en invierno.

La relación q2/q1 no representa adecuadamente la eficacia del sistema de la fachada ventilada en determinados períodos en las actuales condiciones. Durante el día, en el sistema de la fachada conv6ncional se produce una inversión de la dirección del flujo de calor, es decir, cerca de las 12:OO h se produce una inversión de la pérdida de calor a la ganancia calorífica, mientras que el sistema de la fachada ventilada sigue perdiendo calor.

Entre las 00:OO h y las 12:OO h, aproximadamente, ambos sistemas pierden calor y la relación q2 / qi permite verificar la eficacia del sistema de la fachada ventilada. Se observan valores de la relación q2 / qi superiores a 1.1 entre las 2:00 h y las 8:30 h, en el primer día, y entre las 4:00 h y las 8:30 h, en el segundo día. El valor máximo de la relación en estos períodos es 1.8, a las 7:00 h, en el primer día. Por lo tanto, el sistema de la fachada convencional perdió cantidades más importantes de calor que el sistema de la fachada ventilada en estos períodos. Se observan valores de la relación q2/q1 superiores a O e inferiores a 0.9 entre las 10:OO h y las 11:30 h, en los dos días, así como aproximadamente entre las 1:30 h y las 2:30 h, en el segundo día y el día siguiente.

Tiempo (h)

Fachada ventilada (q, )

Fachada convencional (q,)

. Gradiente de temperatura (q,-q,)

Figura 13. Los flujos de calor en las fachadas (con ventilación en la cámara de aire) y la diferencia qz - q~ en las condiciones

de invierno con tiempo soleado.

Estos valores de la relación q2lq1 demuestran que existen pérdidas de calor más importantes en el sistema de la fachada ventilada en estos períodos.

La diferencia entre los flujos de calor en la fachada convencional (q2) y en la fachada ventilada (qi) se puede adoptar también como parámetro comparativo entre el comportamiento térmico de los dos sistemas de recubrimiento cerámico de fachada, y permite el análisis de los comportamientos térmicos en los períodos de tiempo donde se observan las ganancias caloríficas en la fachada convencional y las pérdidas de calor en la fachada ventilada. En la figura 13 se aprecia que, entre aproximadamente las 12:00 h y las 24:OO h, la fachada convencional presenta valores de ganancia calorífica notablemente superiores a la fachada ventilada, la cual durante este período pierde calor durante el primer día y presenta solamente algunos ciclos con ganancia calorífica en el segundo día. Se observa que se producen las diferencias máximas entre los flujos de calor de las fachadas de aproximadamente 29 W/m2, alrededor de las 16:00 h, en los dos días, para los valores de flujo de calor en la fachada convencional de 21 W /m2 en los ciclos respectivos de los dos días.

Los resultados obtenidos para la fachada ventilada en las condiciones de invierno y con ventilación en la cámara de aire demuestran que, en los días soleados, este sistema de recubrimiento cerámico no presenta ganancias caloríficas significativas, comparado con el sistema de la fachada convencional. En la búsqueda de alternativas para aumentar las ganancias caloríficas en la fachada ventilada en los días soleados de invierno, una opción sería el cierre del extremo superior e inferior de la cámara de aire, para que no tuviera ventilación.

4. CONCLUSIONES

En los días característicos de verano con tiempo soleado se observó una ganancia energética, en 24 h, de aproximadamente 1.8 veces menos en la fachada ventilada sin material termoaislante y con una cámara de aire, con el extremo superior e inferior abierto, (de aproximadamente 9.2 x lo5 J/m2, en los dos días) con relación a la fachada convencional, que presentó una ganancia energética, en 24 h, de aproximadamente 1.7 x lo6 J/m2, en los dos días. Los máximos de ganancia calorífica en la fachada convencional se producen aproximadamente 6:00 h antes (a las 15:30 h en los dos días) de los valores máximos observados en la fachada ventilada, demostrando el mayor desfase térmico de la fachada ventilada. La fachada ventilada sin material termoaislante presentó una reducción significativa de ganancia calorífica y una mayor eficacia termoaislante. Los valores más elevados de la relación q2 / qi son aproximadamente 5.0 a las 12:30 h en los dos días, y se producen en los períodos donde actúa el efecto del aumento de la radiación solar.

En los días característicos de invierno con tiempo soleado, la fachada ventilada sin material termoaislante y con una cámara de aire, con el extremo superior e inferior abierto, no presentó prácticamente ninguna ganancia calorífica. La ganancia energética de la fachada convencional era 5.8 x lo5 J / m2, en el primer día, cuyo valor es un poco superior al valor observado en el segundo día. Este comportamiento térmico de la fachada ventilada es perjudicial con relación a la eficacia térmica, comparado con el comportamiento de la fachada convencional. En períodos determinados de los dos días, la relación q2/q1 no representa adecuadamente la eficacia de la fachada ventilada. Entre las 2:00 h y las 8:30 h, en el primer día, y entre las 4:00 h y las 8:30 h, en el segundo día, la fachada ventilada presentó pérdidas de calor notablemente más pequeñas. Las diferencias entre los flujos de calor en las

fachadas demuestran que la fachada convencional presenta ganancias caloríficas significativamente superiores a la fachada ventilada, aproximadamente entre las 12:00 h y las 24:OO h. BIBLIOGRAF~A

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