Análisis del comportamiento térmico de forjados mixtos colaborantes ligeros mediante simulación numérica

• Felipe Pedro Álvarez Rabanal ^[1] ; Juan José Del Coz Díaz ^[1] ; Mar Alonso-Martínez ^[1] ; Antonio Navarro-Manso ^[1] ; Alfonso Gerónimo Lozano Martínez-Luengas ^[1]
  1. [1] Universidad de Oviedo, GICONSIME Research Group, Escuela Politécnica Superior de Ingeniería de Gijón, Asturias (España)
• Localización: Lean architecture, lean urban planning: 5th European Conference on Energy Efficiency and Sustainability in Architecture and Planning : Donostia-San Sebastián, 7-9 Julio 2014 / Rufino Javier Hernández Minguillón (ed. lit.), Víctor Araújo Corral (ed. lit.), Raffaelina Loi (ed. lit.), 2014, ISBN 978-84-9082-003-2, págs. 35-41
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Thermal analysis of lightweight composite slabs by numerical simulation
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  • Hoy en día, aproximadamente un 40% de los nuevos edificios que se construyen en la UE utilizan forjados mixtos. Pese a esta situación, en nuestro país la utilización de esta solución constructiva se focaliza en el ámbito industrial y en estructuras de edificación donde no es viable la ejecución de otro tipo de forjados. Uno de los factores más influyentes en su poca utilización es la escasa información disponible sobre sus propiedades, tanto térmicas como estructurales y de resistencia al fuego, así como la escasa tradición de construcción industrializada en nuestro país. Los resultados de estudios como el que se plantea y su divulgación son la base para poder paliar el hecho de una insuficiente normativa nacional y de la escasa información disponible sobre una de las soluciones constructivas más utilizadas en el resto del mundo. El objetivo que se pretende conseguir con este trabajo es abordar el estudio del comportamiento térmico de forjados mixtos colaborantes fabricados con secciones de acero de pared delgada y hormigones ligeros, tanto estructurales (HLE/LWC) como no estructurales (HL). Para lograr este objetivo se han estudiado diferentes forjados mixtos empleando novedosas técnicas avanzadas de simulación, optimización y ensayo. En primer lugar, se han caracterizado térmicamente los hormigones ligeros y los materiales empleados en los forjados colaborantes mediante ensayos no destructivos. Para ello se ha empleado la novedosa técnica de la fuente plana transitoria modificada. En segundo lugar, se han llevado a cabo modelos numéricos con diferentes geometrías y combinaciones de materiales, teniendo en cuenta sus propiedades térmicas. En el estudio numérico del problema de transferencia de calor en estado estacionario se ha utilizado el método de los elementos finitos, considerando fenómenos térmicos no-lineales, tales como la convección y radiación en los huecos del forjado, así como la conducción entre materiales en contacto. El estudio se realiza para el caso de flujo térmico ascendente y descendente, calculándose los valores de transmitancia térmica del forjado en ambas direcciones. Finalmente, se presentan los resultados más relevantes obtenidos en las simulaciones y se realiza una verificación del cumplimiento de los requisitos especificados en la última revisión del Código Técnico en la Edificación [1], tanto para particiones interiores como para la envolvente térmica del edificio. Los resultados de este estudio demuestran la buena eficiencia térmica que se consigue con estas soluciones constructivas lo que, unido a su mayor ligereza, hace que sean una buena alternativa a los forjados tradicionales. La finalidad de este trabajo es la de impulsar el desarrollo de nuevos tipos de forjados industrializados ligeros de altas prestaciones y fomentar su uso masivo en construcción, considerando que las buenas propiedades aislantes y la reducción de peso en las estructuras permitirán un importante ahorro energético y de consumo de recursos, consiguiendo así un mejor aprovechamiento en este tipo de soluciones constructivas.