Descripción y contextualización de la asignatura

El curso se centra en mostrar a los alumnos cómo se diseña una envolvente de alto rendimiento en función de las condiciones climáticas locales, la orientación del edificio y el uso que se hace del mismo. El curso comienza con los mecanismos de transferencia de calor, aire y humedad que se producen dentro de la envolvente del edificio. A continuación, se selecciona la mejor combinación de resistencia térmica e inercia térmica para la construcción de paramentos. También se estudia la selección de ventanas con respecto a su transmitancia térmica, ganancia solar térmica y cómo optimizar el sombreado solar o los sistemas de reflexión. Para finalizar el curso, se presentan y explican diferentes soluciones de envolvente solar activo y pasivo para edificios, como techos y paredes verdes, sistemas de fotovoltaica integrada en edificios, fachadas ventiladas, etc...

Resultados del aprendizaje de la asignatura

LO1. Identificar los mecanismos de transferencia de calor que se producen en los edificios.

LO2. Analizar y predecir las pérdidas de calor y las ganancias de calor en los edificios.

LO3. Analizar y predecir el comportamiento de humedad de los edificios.

LO4. Conocimientos y habilidades para identificar la relación entre la configuración del sistema de poros de los materiales de construcción y sus propiedades higroscópicas.

LO5. Conocimientos y habilidades para reconocer y evaluar las propiedades de almacenamiento y transporte de humedad y las técnicas de prueba necesarias para una caracterización completa de los materiales de construcción.

LO6. Conocimientos de software de simulación de transporte de humedad.

LO7. Conocimientos y habilidades para identificar los mecanismos de transferencia de aire.

LO8. Medición de transferencia de aire y habilidades de cálculo.

LO9. Conocimientos y habilidades para seleccionar materiales apropiados y componentes de construcción bajo criterios de alta eficiencia energética.

Convocatoria ordinaria: orientaciones y renuncia

In case the student fails to take the exam, it will be considered as a waiver of the call and will be classified as NOT TAKEN.

Convocatoria extraordinaria: orientaciones y renuncia

In the extraordinary call, the evaluation will be carried out in exactly the same way as in the ordinary call.

Temario

Heat transfer

- Introduction.

- Steady heat transfer.

- Transient heat transfer. Time-domain methods: Response factors. Wall conduction transfer coefficients. State space.

- Transient heat transfer.Frequency-domain methods: Admittance method.

- Numerical methods: Finite difference. Finite volume. Finite element.



Mass transfer

- Moisture in buildings

- Porous media characterization

- Moisture storage properties

- Moisture transport properties

- Transient moisture transfer.

- Moisture transfer through building envelopes simulations tools

- Moisture Buffering.





Air transfer

- Air pressure differences: Wind pressure. Stack pressure. Mechanical air infiltration.

- Air leakages characteristics in buildings: Flow through openings (Large openings and small openings).

- Air infiltration measurement and modelling: Blower-door test. Tracer gas methods. Infiltration models.



High energy performance building envelopes

- Design criteria.

- High thermal performance materials

- Passive building envelope solutions.

- Active building envelope solutions.

Heat transfer

- Introduction.

- Steady heat transfer.

- Transient heat transfer. Time-domain methods: Response factors. Wall conduction transfer coefficients. State space.

- Transient heat transfer.Frequency-domain methods: Admittance method.

- Numerical methods: Finite difference. Finite volume. Finite element.



Mass transfer

- Moisture in buildings

- Porous media characterization

- Moisture storage properties

- Moisture transport properties

- Transient moisture transfer.

- Moisture transfer through building envelopes simulations tools

- Moisture Buffering.





Air transfer

- Air pressure differences: Wind pressure. Stack pressure. Mechanical air infiltration.

- Air leakages characteristics in buildings: Flow through openings (Large openings and small openings).

- Air infiltration measurement and modelling: Blower-door test. Tracer gas methods. Infiltration models.



High energy performance building envelopes

- Design criteria.

- High thermal performance materials

- Passive building envelope solutions.

- Active building envelope solutions.

Bibliografía

Materiales de uso obligatorio

Course bibliography (core readings):







- Hens, H. (2007). Building Physics-Heat, Air and Moisture. Fundamentals and Engineering Methods with Examples and Exercises. Ernst & Son.







- Bomberg M., (1974) Moisture flow through building materials, Report 52,Division of building technology, Lund institute of technology

Bibliografía básica

- Hens, H. (2007). Building Physics-Heat, Air and Moisture. Fundamentals and Engineering Methods with Examples and Exercises. Ernst & Son.



- Bomberg M., (1974) Moisture flow through building materials, Report 52,Division of building technology, Lund institute of technology

Bibliografía de profundización

Additional recommended bibliography:







- ASHRAE (2017). ASHRAE Fundamentals.







- Morris G. Davies (2004) Building Heat Transfer. John Wiley & Sons, Ltd.







- Carmeliet, J., Roels, S. (2002) Determination of the moisture capacity of porous of porous building materials, Journal of Thermal Envelope and Building Science, vol. 25, 209-237.











- Carmeliet, J., Roels, S. (2001) Determination of the Isothermal Moisture Transport Properties of Porous building Materials. Journal of Thermal Envelope and Building Science, nr 24: 183-210.







- Carmeliet, J., Descamps, F., Houvenaghel, G (1999) A multiscale network model for simulating moisture transfer properties, Transport in Porous Media, 35, 67-88.







- Brocken, H. (1998). Moisture Transport in Brick Masonry: The Grey Area between Bricks. Ph.D. Thesis, Eindhoven University of Technology, Holanda.

Revistas

- Energy & Buildings. ELSEVIER



- Journal of Heat and Mass Transfer. ELSEVIER



- Building and Environment. ELSEVIER



- Journal of Building Physics and Thermal Envelopes. SAGE