Resumen de Comportamiento térmico del vidrio radiante en la envolvente acristalada. Caracterización y simulación experimental
Actualmente la mayoría de los edificios de uso terciario cuentan con fachadas con una elevada proporción de superficie acristalada. Desde los primeros años del s. XX este tipo de fachada se ha convertido en un signo de identidad y expresión de modernidad arquitectónica. En los últimos años su desarrollo técnico se ha centrado en nuevas generaciones de fachadas activas y adaptativas, definidas por sistemas multifuncionales donde diferentes parámetros actúan modificando sus características y propiedades físicas según las necesidades de los usuarios y del entorno.
Las fachadas totalmente acristaladas tienen un impacto significativo en el confort térmico de los ocupantes. Diferentes estudios han investigado las condiciones del ambiente térmico interno, analizando las ganancias y la asimetría térmica entre la envolvente y los ocupantes en diferentes condiciones. Por otra parte, los edificios con uso principalmente administrativo (oficinas), tienen espacios con altas cargas internas y cuando están ubicados en la zona climática mediterránea continental no tienen una alta demanda de calefacción durante la mayor parte de la estación fría.
Teniendo en cuenta todo esto, se plantea que la incomodidad causada por la asimetría térmica podría ser abordada por un sistema de muro cortina de tipo tradicional equipado con tecnología de vidrio radiante eléctrico (VR), que actúa como un sistema de calefacción radiante totalmente integrado en la fachada y que adapta su comportamiento térmico a las condiciones climáticas del entorno y a los requisitos de los ocupantes. En esta tesis se ha investigado el comportamiento de la fachada equipada con tecnología de VR en condiciones reales de funcionamiento. La metodología utilizada ha comprendido la definición de un modelo teórico basado en los conceptos básicos de la transferencia del calor en fachadas acristaladas y el diseño de un protocolo de simulación. Asimismo, se ha definido un modelo experimental y se ha llevado a cabo una campaña de experimentación con dos módulos idénticos, durante un largo período de monitorización y en las mismas condiciones de entorno, proveyendo las dos fachadas, una con acristalamiento estándar de doble vidrio (como módulo de referencia) y dispositivo de calefacción independiente, y la otra con acristalamiento de vidrio radiante (como módulo prototipo de ensayo), utilizándose además como sistema de calefacción integrado.
Se han estudiado los resultados obtenidos en la experimentación evaluando el comportamiento térmico de las dos fachadas y las condiciones del bienestar térmico en los dos módulos. Este análisis se ha desarrollado utilizando una metodología comparativa que estudia el comportamiento termodinámico de los vidrios y de toda la envolvente, la temperatura operativa y del aire, la asimetría térmica y radiante, los índices empíricos y los niveles de bienestar térmico, evaluando la distribución local de estos valores en todo el perímetro de los módulos. También se ha validado el modelo teórico y las simulaciones realizadas, por los resultados obtenidos en la experimentación.
Esta metodología ha permitido verificar que la tecnología de VR puede utilizarse como sistema de calefacción totalmente integrado en la fachada, modificando su comportamiento térmico de manera independiente a las condiciones climáticas de entorno. Igualmente se ha demostrado que permite mantener los valores de temperatura radiante media exigidos por las normativas y que garantiza su distribución uniforme a lo largo de todo el perímetro de la fachada, independiente de las temperaturas externas.
Se ha demostrado que la utilización del VR baja la asimetría de los planos radiantes y que mantiene una distribución local uniforme de los índices empíricos del confort en todo el perímetro interior, así como que permite disminuir la temperatura operativa sin reducir los niveles de bienestar térmico exigidos por la normativa.
Finalmente, se han evaluado las posibilidades futuras del VR aplicado a la envolvente tecnológica para abordar en nuevas líneas de investigación sus potencialidades en el uso combinado con otras tecnologías que podrían permitir, por ejemplo, la utilización de fuentes de energía renovable a la luz de las nuevas exigencias de autoconsumo y de consumo nulo. En este contexto se han evidenciado también los límites y las mejoras potenciales ligadas a su consumo energético para satisfacer la mejora energética que requieren los edificios de consumo nulo.
