arquitectura

Caos Conciencia 2: 17-28, 2006

BANCO DE PRUEBAS DE
CONDUCTIVIDAD TÉRMICA DE
MATERIALES APLICADOS EN
EDIFICACIONES
Fernando Enrique Flores Murrieta
feflores@uqroo.mx
División de Ciencias e Ingeniería, Universidad de Quintana Roo
Boulevard Bahía s/n, esq. Ignacio Comonfort, Col. del Bosque,
Chetumal, Quintana Roo, C.P. 77019

RESUMEN
En este trabajo se presenta la aplicación de unbanco de pruebas de
conductividad térmica, para determinar esta propiedad tanto en materiales de uso común en la construcción (yeso, madera de pino) como en
aquellos a base de fibras leñosas dentro de un rango de bajas temperaturas (23 a 60 °C). Se utiliza un dispositivo denominado placa caliente
guardada, que requiere de dos muestras idénticas del mismo material,
colocadas entre una fuente decalor y una fuente fría, las cuales están
aisladas térmicamente. Los materiales de uso común se han utilizado como
referencia en la comparación de las propiedades termofísicas que aparecen en la bibliografía técnica, lo cual nos permite tener un buen grado de
confiabilidad en el dispositivo utilizado en la determinación de dichas
propiedades en materiales nuevos o poco comunes, de los cualesexiste
muy poca o nula información al respecto. La conductividad térmica de
estos materiales y de cualquier otro que se emplee en la construcción de
edificaciones es de mucha importancia para un buen diseño térmico en
todo edificio, logrando con esto un adecuado confort y un considerable
ahorro energético en materia de uso de sistemas de aire acondicionado,
como se aprecia en un ejemplo deaplicación sencillo.
Palabras clave: Conductividad térmica–ecuación de Fourier–placa
caliente guardada–materiales de construcción–estado estable.

cados en climas tropicales húmedos se
ha desarrollado como un fin comercial
o de mercado y no como una respuesta a situaciones de confort térmico. En

INTRODUCCIÓN
Actualmente ya es de conocimiento
general que el uso de materiales apli17

Bancode puebas

mal, gran parte de sus edificios están
construidos con block de concreto. En
lo que respecta a los muros y en lo referente a los techos, son del tipo de losa
de concreto, vigueta y bovedilla; siendo que éstos materiales tienen un alto
valor de conductividad térmica y por
consiguiente un elevado coeficiente de
transmisión de calor, lo que se traduce
en elevadas temperaturas enel interior
de los espacios con la consecuente falta de confort. En la Tabla 1 se muestran los materiales de uso común en
edificaciones de la ciudad de Chetumal
y sus conductividades térmicas correspondientes.

consecuencia, se generan grandes ganancias de calor en las edificaciones,
por lo que se deben realizar fuertes
consumos de energía mediante sistemas
electromecánicos (ventilación yacondicionamiento de aire) para contrarrestar dichas ganancias.
Por otro lado, si se pretende eficientar un sistema constructivo, es de
suma importancia conocer las propiedades termofísicas de los materiales
utilizados en el mismo. Por lo que el uso
de la bibliografía técnica es útil como
referencia para la selección adecuada
de los materiales comunes que en la
mayoría de los casos no sonlocales.
Asimismo, en muchas ocasiones no
aparecen los datos de materiales nuevos o que se desean aplicar.
De esta manera, es necesario contar con datos precisos de las propiedades térmicas y físicas de materiales
locales y comunes que den como resultado una optimización de la energía
de acuerdo a las necesidades constructivas de la región. Por lo tanto, en este
trabajo también se presentanresultados del comportamiento térmico de dos
materiales típicos usados en edificaciones. Tal es el caso del yeso y la
madera de pino, así como de un material a base de fibras leñosas. Para esto,
se utilizó un dispositivo de placa caliente guardada en la determinación
de la propiedad térmica denominada
“conductividad” de los materiales mencionados. El conocimiento de la
conductividad térmica...