ES2206801T3 - Pared termorregulable y procedimiento de fabricacion de la pared. - Google Patents
Pared termorregulable y procedimiento de fabricacion de la pared.Info
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Abstract
SE DA A CONOCER UNA PARED (10) DE EDIFICIO TEMPERABLE, QUE ESTA PROVISTA EN SU INTERIOR CON UNA MULTIPLICIDAD DE CONDUCCIONES (14) TUBULARES, EN LAS QUE ES ALIMENTABLE UN MEDIO DE CALENTAMIENTO LIQUIDO. LA PARED (10) DE EDIFICIO TEMPERABLE DE ACUERDO CON LA INVENCION SE CARACTERIZA DE TAL MODO, QUE LA PARED (10) DEL EDIFICIO ESTA EJECUTADA DE FORMA MACIZA, Y SE COMPONE DE UN HORMIGON LIGERO CON MATERIALES FORMANDO POROS, Y DE MODO QUE LA PARED DEL EDIFICIO SIRVE COMO CONVECTOR. LA PARED DEL EDIFICIO MUESTRA UN ESPESOR DE AL MENOS 150 MM Y LAS CONDUCCIONES (145) TUBULARES SE DISPONEN A UNA DISTANCIA DE 50 - 75 MM CON RESPECTO A UNA CARA EXTERIOR DE LA PARED DEL EDIFICIO.
Description
Pared termorregulable y procedimiento de
fabricación de la pared.
La presente invención se refiere a una pared de
edificio de temperatura regulable provista en su interior de varios
conductos en los que se pueden introducir agentes calefactores
líquidos.
Las paredes de edificios, en especial las paredes
exteriores de edificios, han de satisfacer diversas exigencias. Por
una parte deben ofrecer una buena permeabilidad al vapor, para que
en el interior del edificio no se pueda formar agua condensada, por
otra parte han de poder mantener la temperatura reinante en el
interior del edificio lo más agradable posible, y hacerlo durante el
mayor tiempo posible, y proteger el interior del edificio de la
temperatura exterior. El gasto en energía necesario para la
calefacción o refrigeración de los espacios interiores se ha de
mantener lo más reducido posible, teniendo que ser las pérdidas de
energía asimismo lo más pequeñas posible.
Una pared de edificio de temperatura regulable
conocida del tipo mencionado al comienzo comprende un acumulador
térmico interior de pared y una placa de protección climática,
fabricándose el acumulador térmico interior de pared y la placa de
protección climática en una sola operación. Entre el acumulador
térmico interior de pared y la placa de protección climática se
encuentra situada una capa aislante. El núcleo del acumulador
térmico interior de pared y el núcleo de la placa de protección
climática están hechos en cada caso de hormigón normal, hallándose
dispuestos en dichos núcleos conductos para la introducción de
agentes refrigerantes o calefactores. Para fabricar las paredes
conocidas de este tipo es necesario construirlas de forma vertical,
y hacerlo con un encofrado exterior de listones de madera. Este
encofrado ya no se puede eliminar después de la construcción de la
pared, que tiene lugar directamente in situ al pie de la
obra. Ciertamente se podría pensar en la posibilidad de fabricar
también las paredes de este tipo como elementos de hormigón armado,
de los que se podrían eliminar a continuación los tablones de
revestimiento, pero los gastos de fabricación de una pared de ese
tipo serían demasiado elevados.
En los conductos de las paredes conocidas de este
tipo se introduce un agente calefactor que obtiene su calor de la
geotermia, de colectores de radiación solar o de aguas
superficiales, por ejemplo de agua corriente.
La placa de protección climática exterior de las
paredes conocidas de este tipo sirve para el calentamiento previo o
para conseguir un efecto amortiguador entre la temperatura exterior
y el acumulador térmico interior de pared. En este caso se utiliza
el edificio como acumulador térmico a gran escala. Debido a las
propiedades materiales del hormigón normal, las paredes de edificios
de este tipo presentan una buena capacidad de acumulación térmica,
pero malas propiedades calefactoras, ya que el hormigón normal cede
sólo relativamente poco calor, o sea, ya que el hormigón normal
tiene un comportamiento reactivo demasiado lento en lo que respecta
a la cesión de calor al entorno.
Otro inconveniente del hormigón normal es su
reducida permeabilidad a la difusión del vapor, de manera que se ha
de prever una ventilación adicional en las paredes de hormigón
normal para garantizar la difusión de vapor de agua.
Son también inconvenientes de las paredes de
edificios de este tipo el hecho de que sólo se puedan construir
in situ y no se puedan prefabricar, el de que los gastos de
fabricación de una pared de este tipo sean muy elevados, y el de que
después del acabado los tablones de revestimiento deban permanecer
sobre la pared, lo que no siempre es deseable. Además de eso, las
paredes de este tipo son muy pesadas, lo que en ciertas
circunstancias puede ser causa de problemas estáticos. Además, y en
lo que se refiere a las propiedades de aislamiento, la eficiencia de
las paredes de este tipo no es satisfactoria.
Por la patente
DE-3209520-A1 se conoce un elemento
constructivo de hormigón con conductos de calefacción integrados que
está hecho de un hormigón monogranular conforme a la norma DIN 4219,
en que el hormigón monogranular contiene áridos en forma de
partículas de plástico celular espumado en las que se halla
dispuesto un serpentín de tubería. En el caso de este elemento de
hormigón se trata de una placa hueca conformada a modo de pieza
prefabricada, que ha de ser especialmente bien protegida, por medio
de la construcción que allí se describe, contra los agrietamientos
debidos al calor.
Otro inconveniente de las paredes de edificios de
temperatura regulable conocidas hasta ahora se puede ver en el hecho
de que requieren una temperatura de precalentamiento relativamente
elevada y duradera hasta que irradian al exterior la temperatura
deseada. La solución de este problema se ha visto hasta ahora en la
colocación de los conductos del agente calefactor lo más cerca
posible de la cara interior de la pared exterior del edificio, esto
es, los conductos se encuentran entonces a sólo unos 20 mm por
debajo de la superficie de la pared del edificio. Debido a ello, sin
embargo, se pueden producir fácilmente daños en los conductos por la
aplicación exterior de violencia, por ejemplo cuando se clava un
clavo en la pared del edificio.
Es objetivo de la presente invención crear una
pared de edificio del tipo mencionado al comienzo que se pueda
construir y prefabricar de manera sencilla y económica, que sea
apropiada para la creación de un clima interior favorable, y cuyos
conductos no sean sensibles a influencias externas.
Este objetivo se consigue con una pared de
edificio de temperatura regulable que presente las características
de la reivindicación 1.
Conforme a la invención, la pared de edificio se
construye de forma compacta y está hecha de un hormigón ligero de
aglomerado poroso. La pared de edificio según la invención sirve
además como convector, teniendo la pared de edificio un grosor de
como mínimo 150 mm, y hallándose dispuestos los conductos en la
pared de edificio a una distancia de entre 50 y 75 mm de una de sus
caras exteriores.
De una manera sorprendentemente sencilla se ha
demostrado que se puede crear un clima interior muy favorable si se
fabrica una pared de edificio de un hormigón ligero de aglomerado
poroso conforme a la norma DIN 4232. Los hormigones ligeros de este
tipo han sido tratados hasta ahora con prejuicios en el caso de la
fabricación de paredes de edificios, y en particular se ha
considerado como un inconveniente su moderada solidez. El
inconveniente está en el hecho de que el hormigón ligero, debido a
sus grandes poros, su poca masa y su reducida densidad, es sólo un
mal acumulador térmico.
Estas propiedades del hormigón ligero, sin
embargo, se pueden aprovechar muy bien en la medida que presenta muy
buenas propiedades de irradiación. Si, por ejemplo, para calentar un
edificio se hace pasar un agente calefactor calentado por los
conductos de la pared de edificio conforme a la invención, se
irradia el calor de manera activa en el espacio interior, de manera
que la pared de edificio funciona en su conjunto como un convector.
Por este medio se puede crear un muy buen clima interior, de manera
ventajosa en combinación con una calefacción de suelo.
La modesta solidez del hormigón ligero de
aglomerado poroso puede también ser considerada como una ventaja de
la pared de edificio de temperatura regulable conforme a la
invención en la medida que aquí, al contrario de lo que ocurre con
una pared de edificio de hormigón monogranular conocida por la
patente DE-3209520-A1, no son
necesarias medidas adicionales para evitar agrietamientos o
hendiduras.
Al contrario que las calefacciones de suelo
tradicionales, que en su mayoría están colocadas en un solado de
hormigón normal, la pared de edificio conforme a la invención
requiere, debido al rápido calentamiento del hormigón ligero,
solamente un breve período previo de calentamiento, o hace posible
un enfriamiento más rápido. Debido a las reducidas masa y densidad
en comparación con el hormigón normal, el hormigón ligero de
aglomerado poroso posee una reducida inercia de masa, el resultado
de lo cual es un buen comportamiento en la regulación de la
temperatura. El hormigón normal ofrece una densidad de
aproximadamente entre 2,0 y 2,5 t/m^{3}; el hormigón ligero de
aglomerado poroso, sin embargo, una densidad de aproximadamente
entre 0,5 y 1,6 t/m^{3}.
Si, por ejemplo, todas las paredes de un edificio
consisten en paredes de edificio conforme a la invención, se crea un
sistema de calefacción cerrado por todos los lados, el cual crea un
clima en espacio interior que se percibe como agradable, y ello en
un tiempo muy breve con sólo una reducida temperatura de
precalentamiento. Por ejemplo, solamente es necesario calentar las
paredes del edificio a 22ºC para calentar a 20ºC el espacio
encerrado por esas paredes, proporcionando el clima de espacio
interior, percibido como agradable, a las personas que se encuentran
en el interior del edificio la sensación de que reinase una
temperatura de 23ºC. Se habla en este caso de una "temperatura
percibida", así pues del factor de la humedad del aire y la
temperatura.
Por este medio se obtiene otra ventaja, a saber,
la reducción de la temperatura de calentamiento previo y, en
consecuencia, una disminución de los gastos en energía. Por ejemplo,
la pared de edificio conforme a la invención puede hacerse funcionar
con un consumo energético permanente de 8 kW, mientras que en el
caso de los sistemas de calefacción tradicionales es necesario como
mínimo un consumo energético temporal de 21 kW. En conjunto se
consigue un balance energético más favorable en el caso del
funcionamiento de sistemas de calefacción por medio de paredes de
edificio conforme a la invención.
Además, por medio de la simultánea irradiación de
calor del suelo y varias paredes de edificio conforme a la invención
se evitan las turbulencias de aire provocadas por la calefacción,
habituales en otros casos, con lo que no se presenta el
inconveniente de la aparición de corrientes.
En una forma de construcción ventajosa de la
invención, el hormigón ligero presenta como aditivo arcilla
expansiva, escoria de alto horno, escoria o lava. Según las
propiedades de la pared de edificio a construir a las que se dé
mayor importancia, se escogerá para el hormigón ligero el aditivo
apropiado. Aquí la arcilla expansiva ha demostrado ser especialmente
apropiada, puesto que la arcilla expansiva garantiza una elevada
difusión del vapor y ofrece una buena capacidad de absorción y
cesión de calor. Por ello no es necesaria una ventilación adicional
del edificio.
Si en lugar de un agente calefactor calentado se
utiliza uno refrigerado, los espacios interiores se pueden también
refrigerar de manera activa, lo que resulta especialmente deseable
en construcciones industriales.
En otra forma de construcción de la invención, la
pared de edificio está provista por su cara exterior de un
aislamiento térmico adicional. Esto puede resultar en especial
deseable cuando la pared de edificio conforme a la invención hace de
pared exterior del edificio. Por este medio se pueden minimizar más
los gastos en energía.
El aislamiento está formado preferentemente por
una placa aislante sobre cuya cara exterior se hallan dispuestos
varios conductos en los que se pueden introducir agentes
calefactores, hallándose colocada sobre los conductos una placa de
recubrimiento.
En esta forma de construcción, el aislamiento
hace de placa protectora adicional contra el frío para poder reducir
más los gastos en energía. En este caso el aislamiento actúa como
amortiguador entre la temperatura exterior y la temperatura del
espacio interior.
De manera ventajosa la placa aislante está
formada por un material aislante mineral, por ejemplo por lana
mineral o por poliestireno, y la placa de recubrimiento está hecha
de poliestireno o es una placa de revestimiento para fachadas de las
habituales en el mercado, por ejemplo de madera, correhuelas o
clinker, o de mampostería.
En un perfeccionamiento de la invención se
propone un procedimiento para la fabricación de una pared de
edificio conforme a la invención en el que en una primera etapa se
vierte y se compacta en un molde horizontal una primera capa de un
hormigón ligero de aglomerado poroso, presentando esa primera capa
un grosor de entre 60 y 75 mm, en una segunda etapa se coloca sobre
la primera capa un enrejado de armadura de transporte, en una
tercera etapa se colocan los conductos sobre el enrejado de armadura
de transporte, y en una cuarta etapa se aplica y se compacta una
segunda capa de un hormigón ligero de aglomerado poroso sobre los
conductos, el enrejado de armadura de transporte y la primera capa,
presentando esa segunda capa un grosor de entre 60 y 250 mm.
Constituye una ventaja de este procedimiento para
la fabricación de una pared de edificio conforme a la invención el
hecho de que de esta manera pueda ser prefabricada. Aquí las paredes
de edifico se preparan en posición horizontal, lo que no ocurría en
las paredes de edificio de este tipo conocidas hasta ahora. Éstas se
tenían que preparar, como se ha mencionado al principio, in
situ al pie de la obra. Si las paredes de edificio conforme a la
invención se prefabrican en serie, basta con transportar al lugar de
la obra las paredes de edificio prefabricadas, las cuales pueden
estar provistas ya de los huecos para las ventanas y las puertas, y
allí unirlas entre sí.
Aquí se puede prever, según un perfeccionamiento
ventajoso del procedimiento, que juntamente con los conductos se
coloquen conducciones eléctricas, cables y similares sobre el
enrejado de armadura de transporte, que se conoce y se puede
adquirir bajo la denominación Q 131. En este caso los conductos, que
pueden estar hechos de plástico, y las conducciones eléctricas,
cables, tubos envolventes, tubos de suministro de gas y tubos
distribuidores, pueden estar unidos al enrejado de armadura de
transporte por medio de ligaduras de cable o estar anudados al
mismo.
Otras ventajas y formas de construcción de la
invención se derivan de la descripción que aparece a continuación,
de las ilustraciones y de las reivindicaciones. En las ilustraciones
se muestran:
en la fig. 1, un primer ejemplo de realización de
la pared de edificio conforme a la invención en corte
transversal,
en la fig. 2, un segundo ejemplo de realización
de la pared de edificio conforme a la invención en corte
transversal, y
en la fig. 3, un tercer ejemplo de realización de
la pared de edificio conforme a la invención en corte
transversal.
En la fig. 1 se encuentra representado un primer
ejemplo de realización de una pared de edificio 10 de temperatura
regulable conforme a la invención. La forma de la pared de edificio
10 depende del edificio que se ha de construir, y se puede elegir
libremente. El grosor de la pared de edificio 10 es en este ejemplo
de realización de entre 15 y 30 cm. En el interior 12 de la pared de
edificio 10 se hallan dispuestos varios conductos 14. Éstos se
hallan unidos entre sí para formar un serpentín de tubería, en el
que se introducen agentes calefactores. El número de conductos 14 y
la forma del serpentín de tubería se pueden elegir libremente.
La pared de edificio 10 conforme a la invención
se fabrica de manera que un molde colocado en posición horizontal se
rellena con una primera capa de un hormigón ligero de aglomerado
poroso húmedo y se compacta, colocándose en el molde, sobre el
hormigón ligero fluido o semisólido y una vez que el molde está
lleno hasta aproximadamente la mitad de ese hormigón ligero, un
enrejado de armadura de transporte conocido por sí mismo, que no se
representa en detalle. Sobre éste se pone entonces el serpentín de
tubería 14, y se anuda al enrejado de armadura de transporte por
medio de ligaduras de cables. En caso de necesidad se pueden colocar
también conducciones eléctricas, cables y tubos envolventes sobre el
enrejado de armadura de transporte, y anudar a éste. A continuación
se aplica sobre los conductos 14, el enrejado de armadura de
transporte y encima de la primera capa, una segunda capa de un
hormigón ligero de aglomerado poroso, y se compacta.
En la fig. 2 se encuentra representada en corte
transversal una segunda forma de realización de la pared de edificio
10 de temperatura regulable conforme a la invención. Sobre una cara
exterior 16 de la pared de edificio 10 se coloca un aislamiento 18.
Este aislamiento 18 consiste, según el ejemplo de realización de la
pared de edificio 10 conforme a la fig. 2, en un bloque 20 de un
material aislante mineral, por ejemplo lana mineral, que sirve de
placa aislante. La cara exterior 22 del bloque 20 está provista de
escotaduras 24, en las que se encuentran insertados conductos 26. En
estos conductos 26 se pueden introducir agentes calefactores.
Delante de la cara exterior 22 del bloque 20 hay colocada
mampostería 28, por ejemplo clinker. Entre la mampostería 28 y la
cara exterior 22 del bloque 20 se mantiene sin llenar un espacio de
aire 30. Este espacio de aire 30 sirve para impedir la condensación
de agua entre el bloque 20 y la mampostería 28.
El aislamiento 18 sirve en el ejemplo de
realización conforme a la fig. 2 para impedir la cesión de calor al
exterior.
En la fig. 3 se encuentra representado en corte
transversal un tercer ejemplo de realización de la pared de edificio
10 conforme a la invención. De la misma manera que el ejemplo de
realización de la fig. 2, éste presenta un aislamiento 18. Al
contrario del ejemplo de realización conforme a la fig. 2, el
aislamiento 18 del ejemplo de realización conforme a la fig. 3 está
formado por una placa aislante 32 de poliestireno y una placa de
soporte 34, también de poliestireno, la cual presenta escotaduras 36
para conductos 26. Sobre la placa de soporte 34 y sobre los tubos 26
se halla colocada a nivel una placa de recubrimiento 38. Esta placa
de recubrimiento 38 se puede revocar una vez acabado el
edificio.
El aislamiento 18 conforme a la fig. 3 está unido
con la pared de edificio 10 por medio de clavijas de platillo.
Claims (13)
1. Pared de edificio de temperatura regulable, la
cual está provista en su interior de varios conductos en los que se
pueden introducir agentes calefactores líquidos,
caracterizada por el hecho de que la pared de edificio (10)
está construida de manera sólida y comprende un hormigón ligero de
aglomerado poroso, y por el hecho de que la pared de edificio (10)
está construida a modo de convector, presentando la pared de
edificio (10) un grosor de como mínimo 150 mm, y en la que los
conductos (14) tienen una separación desde el exterior (16) de la
pared de edificio (10) entre 50 y 75 mm, y por el hecho de que la
pared de edificio está prefabricada y forma un elemento acabado.
2. Pared de edificio de temperatura regulable
según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que
el hormigón ligero contiene arcilla expansiva como aditivo.
3. Pared de edificio de temperatura regulable
según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que
el hormigón ligero contiene escoria de alto horno como aditivo.
4. Pared de edificio de temperatura regulable
según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que
el hormigón ligero contiene escoria como aditivo.
5. Pared de edificio de temperatura regulable
según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que
el hormigón ligero contiene lava como aditivo.
6. Pared de edificio de temperatura regulable
según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada por el
hecho de que la pared de edificio (10) está provista en su exterior
(16) de un aislamiento térmico (18).
7. Pared de edificio de temperatura regulable
según la reivindicación 6, caracterizada por el hecho de que
el aislamiento (18) comprende una placa aislante (20; 32), sobre
cuya cara exterior (22) se hallan situados varios conductos (26) en
los que se pueden introducir agentes calefactores, hallándose
colocada sobre los conductos (26) una placa de recubrimiento (28;
38).
8. Pared de edificio de temperatura regulable
según la reivindicación 7, caracterizada por el hecho de que
la placa aislante (20) está hecha de un material aislante
mineral.
9. Pared de edificio de temperatura regulable
según la reivindicación 7, caracterizada por el hecho de que
la placa aislante (32) está hecha de poliestireno.
10. Pared de edificio de temperatura regulable
según la reivindicación 7, caracterizada por el hecho de que
la placa de recubrimiento (38) está hecha de poliestireno.
11. Pared de edificio de temperatura regulable
según la reivindicación 7, caracterizada por el hecho de que
la placa de recubrimiento (28) está hecha de mampostería.
12. Procedimiento para la fabricación de una
pared de edificio de temperatura regulable (10) según una de las
reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por el hecho de que en
una primera etapa se vierte y se compacta en un molde horizontal una
primera capa de un hormigón ligero de aglomerado poroso, presentando
esa primera capa un grosor de entre 60 y 75 mm, por el hecho de que
en una segunda etapa se coloca sobre la primera capa un enrejado de
armadura de transporte, por el hecho de que en una tercera etapa se
colocan los conductos (14) sobre el enrejado de armadura de
transporte, y por el hecho de que en una cuarta etapa se aplica y se
compacta una segunda capa de un hormigón ligero de aglomerado poroso
sobre los conductos (14), el enrejado de armadura de transporte y la
primera capa, presentando la segunda capa un grosor de entre 60 y
250 mm.
13. Procedimiento según la reivindicación 12,
caracterizado por el hecho de que, juntamente con los
conductos (14), sobre el enrejado de armadura de transporte se
colocan conducciones eléctricas, cables y similares.
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