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Evaluación térmica de una fachada doble ventilada
Thermal evaluation of a ventilated double skin facade
Brianda Yomira Córdova Valadez
IVETT ZAVALA GUILLEN
Daniel Sauceda Carvajal
Acceso Abierto
Atribución
Confort térmico, Eficiencia energética
Thermal confort, Energy efficiency
En el presente proyecto se realizó la evaluación del rendimiento térmico de una fachada doble ventilada durante el día más cálido y el día más frío de un año bajo condiciones de clima de la ciudad de Tijuana, B. C. La configuración propuesta consta de un vidrio absorbente al exterior y un vidrio de baja emisividad al interior, éste fue comparado con una fachada doble ventilada con vidrios claros y una fachada convencional de un solo vidrio. Para llevar a cabo la evaluación se desarrolló un código computacional en lenguaje de programación C utilizando el Método del Volumen Finito(MVF), se consideró la conducción de calor y atenuación de la radiación solar a través de los vidrios, la convección natural en régimen de flujo laminar en el aire contenido en el canal, así como el intercambio radiactivo superficial por medio del método de radiación neta. Los resultados obtenidos muestran que, respecto a una fachada convencional, la fachada propuesta reduce la radiación solar transmitida de manera directa hasta un 250 % en verano y en invierno evita las pérdidas de calor al exterior, ayudando a mejorar el confort térmico de la habitación. Adicionalmente, los vidrios propiedades ópticas diferentes a los vidrios claros aumentaron la tasa de ventilación en promedio un 18 % y un 29 % para el día más cálido y el día más frío, respectivamente; lo anterior beneficia la sensación de agradabilidad ya que no solamente se debe de tomar en cuenta la temperatura interior deseada, si no también ofrecer un ambiente saludable con bajo contenido de contaminantes. En lo que respecta al ahorro de energía, la fachada propuesta logró reducir hasta un 58 % comparada con una fachada simple y un 47 % comparada con una fachada doble con vidrios claros en el día más cálido de verano. Por otro lado, en el día más frío de invierno la fachada propuesta obtuvo un ahorro del 37 % comparada con los otros casos. Por lo anterior, la fachada propuesta, comparada con el Caso 1, evita 1612.31 tCO2, mientras que comparada con el Caso 2, evita 1396.28 tCO2, esto tomando de referencia solo dos días del año. Por lo tanto, se recomienda una fachada doble con un vidrio absorbente al exterior y un vidrio de baja emisividad al interior para disminuir las ganancias y pérdidas de calor y mejorar la ventilación natural de edificios en la ciudad de Tijuana, B. C.
This research presents the thermal performance analysis of a double-ventilated facade during the hottest day and the coldest day of the year under the climatic conditions of the city of Tijuana, B.C. A naturally ventilated double skin facade (NVDSF) with absorbent glass on the exterior and a low emissivity g lass as an interior sheet was proposed. To analyze the NVDSF, a computational code was developed in C programming language using the Finite Volume Method (FVM); heat conduction and attenuation of solar radiation through the glass were considered; also, for natural convection, the air contained in the channel was considered used under a laminar flow regime; additionally, the surface radiative exchange using the net radiation method was considered. The results show that, compared to a conventional facade, the proposed facade reduces direct solar radiation by up to 250 % in summer and prevents heat loss to the outside in winter, helping to improve the thermal comfort of the room. In addition, the glass optical properties other than clear glass increased the ventilation rate by an average of 18 % and 29 % for the hottest day and the coldest day, respectively; this benefits the feeling of pleasantness since not only the desired interior temperature must be taken into account, but also a healthy environment with low pollutant content must be offered. For energy savings, the proposed facade achieved a reduction of up to 58 % compared to a single facade and 47 % compared to a double facade with clear glass on the hottest summer day. On the other hand, on the coldest winter day, the proposed facade obtained a savings of 37 % compared to the other cases. Therefore, compared to Case 1, the proposed facade avoids 1612.31 tCO2, while compared to Case 2, it avoids 1396.28 tCO2, taking as a reference only two days of the year. Therefore, a double facade with absorbent glass on the exterior and Low-E glass on the interior is recommended to reduce heat gains and losses and improve the natural ventilation of buildings in Tijuana, B. C.
CICESE
2023
Tesis de maestría
Español
Córdova Valadez, B.Y. 2023. Evaluación térmica de una fachada doble ventilada. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 108 pp.
DISPOSITIVOS TERMOELÉCTRICOS
Aparece en las colecciones: Tesis - Electrónica y Telecomunicaciones

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