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A P É N D I C E
B . Datos to s de d e materia materi ales B .1 Propiedades físicas Se ha recopilado una selección de propiedades físicas de materiales de construcción habituales en cerramientos de edificios. Se quiere advertir de las discrepancias de los valores según diferentes fuentes, consecuencia de la hetereogeneidad de los propios materiales, de las posibles condiciones de ensayo, e incluso de los procesos industriales de elaboración que se realizan en diferentes paises o regiones. regiones. Una posible hipótesis de las discrepancias discrepancias de valores es la tempeatura (0º a 20ºC) y la humedad (seco o humedad natural) de los meteriales ensayados. En el capítulo 6.7 se ha elaborado una correlación entre la densidad y la conductividad de varias familias de materiales, de interés para ajustar los valores tabulados a partir de la densidad determinada a partir de sencillos ensayos de laboratorio Las fuentes seleccionadas han sido clasificadas con los siguientes códigos:
Fuentes: MOPU. NBE-CT-79 Recknagel/Sprenger (Alemania) Burberry, P. (Gran Bretaña) Ortega Saavedra, J. Zornoza, J. Briz, P. CIC Fichas constructivas
Código 1 2 3 4 5 6 7
458
Comportamiento térmico de cerramientos sol eados
Material
Densid. CalorE. Conduct. Ca acid. Fuente [Unidad]
Acero Acero y fundición Adobe Adobe +/-100kg Agua (sin conveccion) Aire (a 20ºC,1 Atm. sin convección) Alfombras y moquetas Algodón Alicatado Aluminio Aluminio Arcilla Arcilla expandida Arcilla expandida Arena Arena con humedad natural Arena de mar 10% humedad Arena de mar 20% humedad Arena de mar saturada humedad Arena húmeda Arena media +/-150kg Arena normal 10% humedad Arena normal 20% humedad Arena normal saturada humedad Arena seca Asfalto Asfalto Asfalto puro Baldosín catalán Betún Bloque hormigón ligero Bloque hormigón ligero macizo Bronce Carbón vegetal Cartón ligero Cartón pesado Carton-yeso Cartón-yeso Cartón-yeso doble 7 cm Cascote de ladrillo Caucho Caucho vulcanizado (80% caucho) Cemento-amianto (Uralita) Chapa galvanizada Cobre Cobre Contrachapado Contrachapado de madera
Kg/m3
J/kg ºC
7850 7600 1600 1800 1000 1.2 1000 80 2000 2700 2700 2100 300 450 1500 1700 1600 1600 1600 1600 1650 1650 1650 1650 1500 1700 2100 2100 2000 1050 1400 1000 8500 200 650 950 900 900 415 1300 1120 1120 2100 7850 8900 8900 600 530
480 502 920 4184 1213 1350 1334 920 920 920
920
920 840 1050 1050
920 920 2000 2000
W/m ºC MJ/m3 ºC
58.000 54.000 0.950 0.930 0.602 0.030 0.050 0.050 1.050 232.000 204.000 0.930 0.085 0.114 1.280 1.400 1.240 1.750 2.440 1.400 0.930 0.960 1.320 1.880 0.580 0.500 0.700 0.700 1.050 0.170 0.560 0.330 64.000 0.060 0.140 0.350 0.180 0.180 0.230 0.410 0.130 0.150 1.860 58.000 383.000 384.000 0.140 0.140
3.768 3.815 1.472 4.184 0.001 1.350 0.107 1.840 2.484 2.484
1.380
1.932 1.680 1.470 1.050
0.828 0.382 2.240 2.240
Cód.
1 6 5 6 1 1 1 2 5 6 1 1 1 1 5 1 2 2 2 7 2 2 2 2 1 3 1 6 5 1 5 5 1 2 2 2 5 1 5 1 2 2 2 5 6 1 1 3
459
Apénd ic e B: Dato s de materi ales.
Material
Densid. CalorE. Conduct. Ca acid. Fuente [Unidad]
Kg/m3
Corcho a lomerado UNE.5690 Corcho comprimido Corcho expandido +/-25kg Corcho expandido con resinas +/-50kg Cuero Encachado de iedras Enfoscado mortero cemento Enlucido de yeso Enlucido de yeso con perlita Enlucido yeso Escayola en tableros Escoria de carbón Espuma elatomérica Fábrica bloques hormigón celular al aire Fábrica bloques hormigón celular al aire Fábrica bloques hormigón celular al aire Fábrica bloques hormigón celular vapor Fábrica bloques hormigón celular vapor Fábrica bloques hormigón celular vapor Fábrica bloques huecos hormigón L Fábrica bloques huecos hormigón M Fábrica bloques huecos hormigón P Fábrica ladrillo cerámico macizo Fábrica ladrillo hueco Fábrica ladrillo perforado Fabrica ladrillo silico-calcáreo Falso techo aislante Fibra de vidrio Fibra de vidrio Fibra de vidrio I Fibra de vidrio II Fibra de vidrio III Fibra de vidrio IV Fibra de vidrio V Fibras minerales +/-40kg Fibrocemento fibrocemento (amianto) Fibrocemento L +/-200kg Fibrocemento P +/-200kg Fieltro Fieltro imprmeabilizante Forjado Bovedilla hormigón 16+4cm Forjado Bovedilla hormigón 20+4cm Forjado Bovedilla hormigón 25+4cm Fundición o acero Grava Grava de pómez de relleno Grava rodada o de machaqueo Gravilla de relleno
110 500 125 200 1000 2000 2000 800 570 800 960 1200 60 800 1000 1200 600 800 1000 1000 1200 1400 1800 1200 1600 1600 200 50 91 16 25 38 55 78 60 1400 1600 1600 2000 80 1000 1100 1040 965 7850 1700 600 1700 1650
J/kg ºC
1460 1000 1050 880 920
878
1460
1050 1250 1250
920
W/m ºC MJ/m3 ºC
0.039 0.100 0.043 0.048 0.160 1.400 1.400 0.300 0.180 0.300 0.160 0.190 0.340 0.440 0.560 0.700 0.350 0.410 0.470 0.440 0.490 0.560 0.870 0.490 0.760 0.790 0.045 0.035 0.036 0.044 0.037 0.034 0.033 0.033 0.040 0.720 0.360 0.640 0.930 0.040 0.200 1.480 1.540 1.560 58.000 1.210 0.320 0.810 0.930
0.292 2.000 2.100 0.704 0.736
1.580
0.292
1.470 2.000 2.500
1.564
Cód.
1 6 6 6 2 5 5 1 1 5 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5 3 1 1 1 1 1 1 6 5 3 6 6 3 3 1 1 1 1 5 2 1 2
460
Comportamiento térmico de cerramientos sol eados
Material
Densid. CalorE. Conduct. Ca acid. Fuente [Unidad]
Kg/m3
Gres Gres Guarnecido de yeso Hielo 0ºC Hormigón árido poroso L (750kg/m3) sin Hormigón árido poroso M (750kg/m3) Hormigón árido poroso P (750kg/m3) Hormigón armado Hormigón armado normal Hormigón celular con áridos sílice L Hormigón celular con áridos sílice M Hormigón celular con áridos sílice P Hormigón celular sin áridos Hormigón con áridos ligeros L Hormigón con áridos ligeros M Hormigón con áridos ligeros P Hormigón de fibra de madera Hormigón en masa Hormigón en masa arcilla expandida L Hormigón en masa arcilla expandida P Hormigón en masa áridos ligeros Hormigón en masa sin vibrar Hormigón en masa vibrado Hormigón ligero Ladrillo Ladrillo macizo Ladrillo Mahón hueco Ladrillo silico-calcáreo fino Ladrillo silico-calcáreo grueso Lámina bituminosa Lana Lana de amianto Lana mineral III Lana mineral I Lana mineral II Linóleo Linóleo de corcho Madera Madera conífera Madera frondosa Madera L (Abeto, okumé...) Madera M (Pino, abedul...) Madera P (roble, haya...) Mampostería granito Mármol Mármol Metacrilato Moqueta, alfombra Mortero de cal
2100 2400 800 917 1100 1300 1500 2400 2400 600 1000 1400 305 600 1000 1400 450 2400 500 1500 1600 2000 2400 1000 1700 1800 1200 1660 1990 1100 140 75 80 40 60 1200 535 600 600 800 400 525 675 2800 2500 2800
1000 1690
J/kg ºC
920 2035
1050 805
1050
805 1050 800 1330 920
1360
1210 1380 1255
920 795 795
W/m ºC MJ/m3 ºC
1.050 1.620 0.300 2.250 0.350 0.440 0.520 1.630 1.630 0.340 0.670 1.070 0.090 0.170 0.330 0.550 0.080 1.600 0.120 0.550 0.730 1.160 1.630 0.400 0.840 0.870 0.490 0.700 0.930 0.190 0.045 0.060 0.038 0.042 0.040 0.190 0.081 0.140 0.140 0.210 0.110 0.150 0.230 2.500 2.100 3.500 0.185 0.050 0.730
0.736 1.866
2.520 1.932
2.520
1.932 1.050 1.360 2.394 1.104
0.190
0.726 0.828 1.004
2.576 1.988 2.226
Cód.
2 2 5 2 6 6 6 5 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5 1 1 1 1 1 5 3 5 5 7 7 1 2 2 1 1 1 1 2 3 1 1 6 6 6 5 2 2 1 1 7
461
Apénd ic e B: Dato s de materi ales.
Material
Densid. CalorE. Conduct. Ca acid. Fuente [Unidad]
Mortero de cal o bastardo Mortero de cemento Mortero de cemento Pa el Perlita expandida Picón Pintura bituminosa Pizarra Pizarra Placas de escayola Plaquetas Plomo Poliestireno Poliestireno Poliestireno expandido I Poliestireno expandido II Poliestireno expandido III Poliestireno expandido IV Poliestireno expandido V Poliestireno extrusionado Polietileno reticulado Polisocianuro espuma Poliuretano espuma L +/-5kg Poliuretano espuma P Poliuretano expandido PVC Roca blanda L Roca blanda P Roca pesada (granito, basalto...) Roca semiblanda L Roca semiblanda P Roca semipesada (mármol, lava) Rocas compactas Rocas porosas Serrín de corcho expandido Serrín normal Serrín seco Tablero aglomerado de partículas Tablero fibra madera duro Tablero fibra madera ligero Tablero fibra madera ligero o aislante Tablero fibra madera normal Tablero fibra madera normal Tapial Terreno arenoso con humedad natural Terreno coherente humedad natural Tierra arcillosa Tierra arenosa Tierra vegetal
Kg/m3
1600 2000 2000 130 2100 1200 2700 2600 800 2000 11340 25 25 10 12 15 20 25 33 30 35 35 80 40 1350 1500 1800 2700 1800 2300 2300 2750 2100 50 200 200 650 925 300 250 625 500 1600 1700 1800 2000 1500 1800
J/kg ºC
1050
750 1460
1590 1000 1590
1210
1590
880
1215 1000 1340 1000 920
1460 920
W/m ºC MJ/m3 ºC
0.870 1.400 1.400 0.140 0.047 2.160 0.200 2.100 1.800 0.300 1.050 35.000 0.033 0.030 0.057 0.044 0.037 0.034 0.033 0.033 0.038 0.026 0.023 0.040 0.023 0.180 0.930 1.050 3.500 1.400 1.750 2.900 3.500 2.330 0.035 0.116 0.060 0.080 0.210 0.050 0.060 0.160 0.100 0.700 1.400 2.100 2.550 1.510 1.800
2.100
1.575 1.752
0.040 0.025 0.016
0.040
0.064
2.420
0.790 0.300 0.838 0.500 1.472
2.628 1.656
Cód.
1 5 1 1 1 4 5 6 3 1 1 6 5 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5 1 6 6 6 6 6 6 1 1 2 2 2 1 6 3 6 6 3 5 1 1 7 7 5
462
Comportamiento térmico de cerramientos sol eados
Material
Densid. CalorE. Conduct. Ca acid. Fuente [Unidad]
Urea-formol es uma Vermiculita aglomerada L +/- 50kg Vermiculita aglomerada M +/- 50kg Vermiculita aglomerada P +/- 50kg Vermiculita expandida Vidrio Vidrio Vidrio celular Vidrio celular (foamglass) Vidrio plano Yeso, enlucidos Yeso, prefabricados Zinc
Kg/m3
J/kg ºC
12 250 350 450 120 2700 2500 160 150 2500 1000 1200 7130
Fuentes: MOPU. NBE-CT-79 Recknagel/Sprenger Burberry, P. Ortega Saavedra, J. Zornoza, J. Briz, P. CIC Fichas constructivas
836
W/m ºC MJ/m3 ºC
0.035 0.100 0.140 0.185 0.035 1.160 1.020 0.044 0.053 0.950 0.460 0.700 110.000
2.090 0.000
Cód.
1 6 6 6 1 6 3 1 2 1 6 6 6 Código 1 2 3 4 5 6 7
Elaboración: Manuel Martín Monroy Dto. Construcción Arq. ULPGC
B.2 Propiedades superficiales Las propiedades físicas fundamentales de las superficies del cerramiento para estimar los flujos de calor con los ambientes exterior e interior son la rugosidad superficial para los procesos térmicos por convección, la absortancia para los procesos térmicos de absorción de radiación de onda corta y la emitancia para los procesos de intercambio de calor por irradiación de onda larga.
Rugosidad superficial Los valores del coeficiente de rugosidad han sido expuestos en el capítulo 4 para ser aplicados a la ecuación de la convección mixta propuesta, y su significado físico es equivalente a la razón entre el área equivalente de la superficie y el área aparente, considerando como valor de referencia la rugosidad de una superficie enfoscada con mortero. El área equivalente correspondería al área de la superficie con todas sus irregularidades desplegadas. Los valores propuestos del coeficiente de rugosidad son los siguientes:
463
Apénd ic e B: Dato s de materi ales. Valores del coeficiente de rugosidad R relativos a una superficie enfoscada:
Superficie Estuco o tirolesa Ladrillo o pintura rugosa Hormigón visto Enfoscado (valor referencia) Madera natural Guarnecido de yeso Vidrio o superficie pulida
R= 1.50 1.20 1.15 1.00 0.95 0.90 0.85
Absortancia y emitancia superficial Los coeficientes de absortancia a la radiación de onda corta (visible e infrarrojo cercano, característica de la radiación solar y la iluminación interior, y los coeficientes de emitancia a la radiación de onda larga (infrarrojo lejano), característica de la irradiación de cuerpos a temperatura ambiente, ya han sido expuestos en el capítulo 5 para ser aplicados a las ecuaciones propuestas, y sus valores característicos se sintetiza en la gráfica siguiente.
Diagrama de la propied ades radiantes de material es corrientes de construcció n [Bardou
464
Comportamiento térmico de cerramientos sol eados
B.3 Relaciónes entre densidad y conductividad A continuación se muestran los valores de la conductividad de familias de materiales constructivos similares, por orden de densidad, con la ley que relaciona ambas propiedades físicas. Estos datos han sido extraídos de la norma NBE-CT-79 y elaborados por el autor: 4.00 C º m / W d a d i v i t c 3.00 u d n o C
y = 9E-07x2 - 0.0013x + 0.5947 R 2 = 0.8874
2.00
1.00
0.00 1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
Materiales pétreos
Densidad
2400
2600
2800
Densidad kg/m3
Conductividad Material: Áridos y rocas
kg/m3
W/m ºK
1200 1300 1500 1700 2100 2100 2750
0.19 0.41 0.58 0.81 0.93 2.33 3.50
Fuente: NBE-CT-79
Escoria de carbón Cascote de ladrillo Arena seca Grava rodada Arcilla Rocas porosas Rocas compactas
465
Apénd ic e B: Dato s de materi ales.
2.00 C º m / W d a d i v i t c 1.50 u d n o C
2
y = 3E-07x + 3E-05x + 0.0532 2
R = 0.954
1.00
0.50
0.00 250
500
750
1000
1250
1500
1750
2000
Pastas y hormigones
Densidad
2250
2500
Densidad kg/m3
Conductividad Material: Pastas y hormigones
kg/m3
W/m ºK
305 450 500 570 600 800 1000 1500 1600 1600 2000 2000 2100 2400 2400
0.09 0.08 0.12 0.18 0.17 0.30 0.33 0.55 0.73 0.87 1.16 1.40 0.93 1.63 1.63
Fuente: NBE-CT-79
Hormigón celular sin áridos Hormigón de fibra de madera Hormigón en masa arcilla expandida L Enlucido de yeso con perlita Hormigón con áridos ligeros L Enlucido de yeso Hormigón con áridos ligeros M Hormigón en masa arcilla expandida P Hormigón en masa áridos ligeros Mortero de cal o bastardo Hormigón en masa sin vibrar Mortero de cemento Arcilla Hormigón en masa vibrado Hormigón armado normal
466
Comportamiento térmico de cerramientos sol eados
C 1 º m / W d a d i v i t c u d n 0.75 o C
2
y = 3E-07x - 0.0004x + 0.4652 2
R = 0.9688
0.5
0.25 400
600
800
Fábricas de bloques y ladrillos
1000
1200
1400
1600
1800
2000
Densidad kg/m3
Densidad Apar. Conductividad Material: Fábricas de bloques y ladrillos kg/m3
W/m ºK
600 800 1000 1000 1200 1200 1400 1600 1600 1800
0.35 0.41 0.44 0.47 0.49 0.49 0.56 0.76 0.79 0.87
Fuente: NBE-CT-79
Fábrica bloques hormigón celular vapor L Fábrica bloques hormigón celular vapor M Fábrica bloques huecos hormigón L Fábrica bloques hormigón celular vapor P Fábrica bloques huecos hormigón M Fábrica ladrillo hueco Fábrica bloques huecos hormigón P Fábrica ladrillo perforado Fabrica ladrillo silico-calcáreo Fábrica ladrillo cerámico macizo
