Abstract
A general analysis of the stack effect problem applied to opaque ventilated facades is made in this paper. From an energetic point of view, the design and optimization of ventilated facades, require a deep understanding of the thermal and fluid dynamic phenomena that take place in the air gap, and, due to the complexity of these phenomena, the optimal design is a challenge to architects and engineers. As a main result, useful correlations for calculating the induced mass flow into the ventilated cavity are proposed depending on the geometry and the temperature difference. The set of application of the correlation covers the usual range of interest in opaque ventilated facades. It is also made a sensitive analysis of the induced flow with the indicated parameters.
Highlights
A general analysis of the stack effect problem applied to opaque ventilated facades is made in this paper
El perfil de velocidades en el interior de la fachada ventilada alcanza máximos relativos en las proximidades de las paredes y un mínimo relativo en el eje central del canal
En el caso particular de fachadas ventiladas de 3 m de altura, un aumento de la diferencia de temperaturas implica un aumento del caudal inducido en todo el rango de diferencia de temperaturas estudiado (hasta 40 °C)
Summary
La fachada ventilada es una solución constructiva en auge. Además de las ventajas de su comportamiento térmico y acústico en comparación con un cerramiento convencional de una única hoja, las fachadas ventiladas presentan otra serie de virtudes como por ejemplo sus buenas prestaciones frente a problemas de humedad o su elevada calidad estética con gran diversidad de tipos de materiales y acabados, por citar algunas de ellas. Debido a la diferencia de temperaturas entre las superficies interiores del canal Th y el aire exterior To, bajo la acción de la gravedad g, se establece un flujo másico inducido qm por convección natural. Los parámetros que determinan el caudal másico qm que se induce por convección natural son el ancho b y el alto L de la cámara y la diferencia de temperaturas ΔT entre el aire exterior y las superficies interiores de las paredes de la cámara. Basado en los resultados de la tesis doctoral (6), se realiza un análisis general del problema del efecto chimenea aplicado a las fachadas ventiladas opacas y como resultado principal, se proponen unas correlaciones útiles para el cálculo del flujo másico inducido en la cavidad ventilada en función de la geometría y de la diferencia de temperaturas. Asimismo se analiza la influencia que tienen sobre este caudal inducido variaciones de la geometría del elemento y de la diferencia de temperaturas entre el aire exterior y las superficies interiores de la cavidad ventilada
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