Respuesta dinámica de los muros de la envolvente edilicia a variaciones diurnas de la temperatura exterior

• Autores: Thomas, G. E.; Muñoz Vásquez, Natalia; Marino, Beatriz M.; Thomas, Luis Pablo
• Año de publicación: 2018
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: artículo
• Materia: Ciencias Físicas; flujo de calor; régimen no-estacionario; muros multi-capas; solución numérica; heat flux; non-steady state; multi-layered wall; numerical solution
• Institución: Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires

Se presentan resultados de la simulación numérica que resuelve la ecuación del calor dependiente del tiempo, que permiten evaluar el comportamiento térmico de muros multi-capas de construcciones típicas del centro bonaerense ante las variaciones diurnas de la temperatura exterior. Se cuantifica el intercambio energético por conducción y se encuentran los respectivos factores de decremento y tiempos de retraso, los que son comparados con los valores obtenidos aplicando el método de la admitancia, encontrándose un buen acuerdo. La simulación numérica permite describir detalladamente la evolución del flujo de energía en el interior de las paredes, contribuyendo a mejorar la comprensión de situaciones físicas complejas asociadas con envolventes multi-capas (y por ende, con la introducción de interfaces térmicas) y a determinar la influencia de las condiciones de contorno elegidas sobre los resultados. Así es posible mostrar los efectos generados en cada capa de material que suelen quedar encubiertos cuando se aplican métodos analíticos generales, destacándose la importancia de la selección de los materiales y su disposición en el interior del muro.
In this paper results of numerical simulations that solve the non-steady heat equation are presented, thus providing the thermal assessment of typical walls composed of multiple layers of homogeneous materials and subjected to a diurnal variation of the outdoor temperature. The heat flux by conduction is quantified while the decrement factor and the time lag are estimated and compared to the admittance method results, finding a good agreement. Numerical results provide detailed information on the heat flux evolution within the walls, which helps to improve the understanding of complex physical situations associated with multilayer envelopes (and hence, with the insertion of thermal interfaces), and to determine the boundary conditions effects on the results. The effects on layers, which use to remain undercover when general analytical methods are applied, are now showed thus highlighting the importance of the proper choice of material and its localization inside the wall.