Los edificios Consumen alredor del 40% de la énergique Final de la Unión Europea (Ue). Energía que se utiliza para cubrir las necedades de frío, calor e iluminación. Rebajar el Consumo es IMPORTANDE PARA REDUCIR LA ENDÉCICIA Energética y las Eniiones de Gases de Efecto Invernadero. De ahí que todos los edificios de nueva construcción deban ser de consomro de energía casi nulo y que se busquen fórmulas para construir Suelos, paedes y Techos más eficientes y sostenibles con el objetivo de Le secteur de Descarbonizar El de la construcción.
En Numerosas Ocasiones, Los Investigadores encuentran soluciones basadas en la naturalza (SBN). Así ha Ocurrido de Nuevo: Investigadores de la Universidad de Drexel (Estados Unidos) Han Desarrollado Un Sistema innovador para la Regulación Térmica Pasiva de Edificios, Inspirado en la Estructura vasculaire de las orejas de elefantes y liebres.
Este Enfoque, Detellado en el 'Journal of Building Engineering', Integra Redes de Microcanales en Materiales de Cemento Rellenos de Parafina, Lo que Podría Reducir IMMORDATIVAMELE El Consumo Energético Asociado a la Climatización de construccines.
Aproximadamete la mitad de la energía que se consomment en los edificios se Destina a sistemas de Calefacción y réfrigéración. Aunque El Aislamiento Térmico ha evolucionado, Paredes, Techos y Suelos Siguen Siendo Puntos Críticos de Pérdida Energética, Responables de Aproximadamete El 63% de Las Fugas Térmicas enstructuras.
El Problema del Aislamiento
« Arquitectónicinete, es agradable tener Muchas Ventanas en un edificio, Pero esto también provoca menores propydeade de aislamimito », explica rythme Osan, Coautor de la Investigación. Ante Esta Realidad, El equipo liderado por yaghoob amir farnam, buscó una Solución Inspirada en la Termorregulación Biológica.
El Método Basado en las Orejas de Elefantes y Liebres. / Universidad de Drexel
El Sistema se basa en dos Princiria observrados en organissos vivos. La vascularisación arquitecturadacon canales que imitan redes sangangieas para transportte Térmico, y la Termorregulación por Cambio de fasesimilaire a la sudoración humana, donde la evaporación disipa calor
« Obsercen Cómo Nuestro Sistema circulatoro Regula la Temperatura. Cuando Hace Calor, La Sangre Sube a la Superficie; Podríamos EnrojeCernos un Poco y Empezar a Sudar Por Las Glándulas, Lo Que nos enfría mediande un procesto de Cambio DeDeNtalla Farnam.
Para réplicaire Este Fenómeno, El Equipo Utilizó parafina PCM-18, MATRIAT DE CAMBIO DE FASE (PCM) Con Temperatura de Fusión en 18 ° C, Que Absorbe o Libera Calor Al Cambiar Entre estados Sólido y líquido.
Médiate una Técnica denominada 'Andamiaje Polimérico sacrificiel'Los Investigadores Crearon Patrones de Canales Dentro de Matrices de Cemento. Filamentos solubles SE INSERTARON EN MOLES ANTES DEL VACIADO DEL HORGIGón.
Además, tras el fraguado, los filamentos se disolvieron con una solución química, dejando redes hueas, y estas redes se rellenaron con parafina líquida, sellándose para evitar fugas.
Cinco arquitecturas vasculares
Se Evaluaron Cinco Arquitecturas Vasculares: Canales únicos (paralelos y perpendicularres a la carga), triples, diagonales y una malla en diamante. Esta última, con et volumen de Vacío del 3,27%, Demostró ser la más eficientise.
La inclusión de canales réduit inévitable la résitena a la tracción del hormigón. Sin Embargo, El Estudio Reveló Estratias Para Mitigar Este Efecto. La orientación diagonale de diamante Desvía las grietas Bajo Tensión, Aumentando la Ductilidad.
Los Edificios Consumen Alredor del 40% de la Energía final de la Unión Europea. / Pixabay
Los canales menores un 4,75 milímetrosinférés Al Tamaño Máximo del Árido, Evitan Pérdidas significativas de résitena. Y el Refuerzo Con Áridos Finos Mejora La Zona de Fractura.
La Arquitectura en Diamante, Pese a Su Alto Volumen de Vacíos (13,97%), Mostró Unaa Elevada Resistencia A Tracción, Superando Configuraciones Con Menos Canales Pero Orientación Desfoforable (Por Ejemplo, Canales TripS perpendiculaire).
Bajo Ciclos ControlAdos de Calentamiento / Enfriamiento (1,5 ° C / H), se midió la respuesta Térmica Con Termografía infrarrojaSe comprobó que durante el enfriamiento, la solidificación de la parafina libéra calor, elevando la température superficiel 1,25 ° C por hora respecto al ambiente.
Por el Contrario, en fase de calentamiento, la fusión absorbió energía, enfriando la superficie 1 ° C Por Hora. Finmente, La Malla en Diamante Registó El Mayor índice Térmico, Atribuido A Su Mayor Superficie de Intercambio.
Método Sencillo y louable
« Descubrimos, Aunque Quizás no Sea sorprenancere, que una una maire superficie vasculaire équivale a un mejor rendimiento Térmico. Esta observación es similaire a la fisiología de las orejas de los Elefantes y las liebresque contitienen extendas Áreas de Vasculaatura para ayudar un caporal régulier de Temperatura « , Señala Robin Deb, Coautor del Estudio.
El Sistema, Denominado Vasci (Matériaux Cementicios autoresponsivos vasculares), de lacecajas à l'escalade. Por un lado, su adaptabilidad climáticaPUES al Reemplazar la parafina pcm-18 con pcms de maire Punto de Fusión (por ejemplo, 26-30 ° C), podría funcionar en climas cálidos.
Por Otro Lado, LA Fabricación Con Impresión 3dque Permite Crear Andamios complejos sin dañar la matriz de Cemento. Y, por último, el Bajo Costoya que la parafina es abondante y la Técnica evita sistemas activos de bombeo.
Los Investigadores Buscan Soluciones Para construir Suelos, Parededes y Techos más eficientes y sostenibles. / Pixabay
« Si bien este estudio Pretendía Demostrar una Prueba de concepo, Estos Resultimedos Son PromeMedores y Podemos aprovecharlos », Afirma Farnam. « Esto DeMuestra Tanto la Eficacia de Este Método para régulièrement la température superficielle en matériaux Elaborados Con Cemento Como Sencillo y louable para su prodmición « , añade.
El equico ampliará ahora la enquête enquêté hacia pruebas en panels a Escala real bajo condiions ambientales extrémas, al Estudio de Durabilidad a Largo Plazo y Ciclos répétidos de pcm ya la intégación con sistemas de construcción modular.
« Creemos que nustros matériaux vasculares podrían deempeñar una función similaire en un edificio, ayudando une compensation los cambios de température ya reducir la demandea energétique de los sistemas de climatización Para Mantener El Confort Térmico « Concluye Deb.
