Experimentación in situ de desempeño térmico en módulos de mampostería construidos con bloque cerámico empleando patrones de enfriamiento pasivo
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bloque cerámico, enfriamiento pasivo, eficiencia térmica
Se presentan los resultados de la evaluación comparativa de comportamiento térmico en 2 sistemas constructivos cerámicos de mampostería a partir de módulos experimentales construidos a escala 1:1 bajo condiciones reales de clima cálido propias de la ciudad de Cúcuta, Colombia, en latitud 7.9°N, longitud 72.5°W y altitud a 298 m.s.n.m. El Módulo (A) de dimensiones 1300mm de altura y 1690mm de largo construido completamente en mampostería tradicional en sus cuatro caras verticales empleando bloque cerámico H10 se toma como demostrador de patrón de construcción convencional, y un Módulo (B) que conserva la misma altura de 1300mm y presenta 1790mm de largo se edifica como demostrador experimental fabricado con un sistema de mampostería innovador que utiliza de forma mixta bloque cerámico de tipo H15 y H10 aplicando variables de enfriamiento pasivo con técnicas de aumento de espesor, disipación de calor por cámara de aire y control solar por sombreado, como estrategias pasivas para reducir la transmitancia térmica; cada módulo está aislado en las caras horizontales inferior y superior del cerramiento considerando únicamente la transferencia de calor a través de la mampostería vertical, el experimento se construye dentro de las instalaciones del campus de la Universidad Francisco de Paula Santander, ubicados sin ningún tipo de obstrucción natural o construida para la toma de datos de temperatura y humedad con un sistema de monitorización exterior que registra las condiciones climáticas a las que se expone el experimento y sensores en los muros interiores que registran la temperatura y humedad interior de cada cerramiento con registrador Data Loggers EASYLOG USB durante un periodo de tiempo de 8 días. Los resultados permiten comparar el desempeño térmico de ambos sistemas y comprobar la eficiencia del SISTEMA 04-B como un patrón constructivo de enfriamiento pasivo que permite una reducción de 4°C en la temperatura final transferida respecto a un sistema constructivo convencional.
J. Sánchez & P. Ramírez, El clúster de la cerámica del área metropolitana de Cúcuta. Cúcuta: Universidad Francisco de Paula Santander, 2013
J. I. Baixas, “Envolvente: la piel de los edificios”, ARQ (Santiago), vol. 82, pp. 98-101. Diciembre 2012. Doi: 10.4067/S0717-69962012000300016
C. Vásquez, “El diseño del sistema de cerramiento”, ARQ (Santiago), vol. 82, pp. 102-107, Diciembre 2012. Doi: 10.4067/S0717-69962012000300017
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T. Gutiérrez, R. Romero y C. Sotelo, “Thermal energy impact of bioclimatic techniques applied to low-income housing in a hot dry climate”, Energy Procedia, vol. 57, pp. 1743-1752, 2014. Doi: 10.1016/j.egypro.2014.10.163
M.S. Narváez-Ortega, J. Sánchez-Molina y C.X. Diaz-Fuente, "Experimentación comparativa de transferencia de calor por puente térmico a partir de la modificación de la geometría de los tabiques en bloque cerámico H10", Respuestas, vol. 25, no. s2, pp. 29-35, 2020
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M. S. Narváez-Ortega, J. Sánchez-Molina & C. X. Diaz-Fuentes, “Comparative evaluation of the physical, mechanical, and thermal properties of traditional H10 and H15 red clay blocks manufactured by the ceramic industry from San José de Cúcuta, Colombia”, Journal of Physics: Conference Series, vol. 1388, pp. 012007, November 2018. Doi: 10.1088/1742-6596/1388/1/012007
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R. Yao, V. Costanzo, X. Li, Q. Zhang & B. Li, “The effect of passive measures on thermal comfort and energy conservation. A case study of the hot summer and cold winter climate in the Yangtze River region”, Journal of Building Engineering, vol. 15, pp. 298 – 310, January 2018. Doi: 10.1016/j.jobe.2017.11.012
R. Manrique, et al. "Analysis of barriers to the implementation of energy efficiency actions in the production of ceramics in Colombia", Energy, vol. 143, pp. 575-584, 2018. Doi: 10.1016/j.energy.2017.11.023
Cámara de Comercio de Cúcuta (CCC) 2022, Datos geográficos, Cúcuta: Cámara de Comercio de Cúcuta
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S. Yu, P. Hing & X. Hu, “Thermal conductivity of polystyrene–aluminum nitride composite”, Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, vol. 33, pp. 289-292, February 2002. Doi: 10.1016/S1359-835X(01)00107-5
W. Contreras, M. Galban & S. Sepulveda, “Análisis estadístico de la radiación solar en la ciudad de Cúcuta”, Entre Ciencia e Ingeniería, vol. 12, no. 23, pp. 16-22, marzo 2018, DOI: http://dx.doi.org/10.31908/19098367.3698
Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales (IDEAM) 2020, Atlas Climatológico de Colombia, Bogotá: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales
Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales (IDEAM) 2018 Informe estación Universidad Francisco de Paula Santander, promedio horario de radiación, Cúcuta: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales
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