Asociación para la Investigación y Desarrollo Industrial de los Recursos Naturales

CENTRO TECNOLÓGICO C/ Río Cabriel s/n. 45007 Toledo. Tel: (34) 925 241 162. Fax: 325 230 403

e-mail: ctac@aitemin.es www. aitemin.es/toledo

ENSAYO COMPARATIVO DE COMPORTAMIENTO TÉRMICO DE CUBIERTAS CON TEJAS “TEDUR 5”

Nº INFORME: CT-04-002

Nº DE PÁGINAS: 5 Y ANEXOS

PETICIONARIO: CERÁMICA SAN JAVIER

FECHA DE EJECUCIÓN ENSAYOS: Del 9 de junio al 8 de julio de 2004

* Este informe no debe ser reproducido parcialmente sin aprobación escrita de

AITEMIN-Centro Tecnológico.

Ensayos comportamiento teja TEDUR 5 2/5

ÍNDICE

1 OBJETO DE LOS ENSAYOS........................................................................................... 3

2 TRABAJOS REALIZADOS ............................................................................................. 3

2.1 CONSTRUCCIÓN DE MÓDULOS DE EXPERIMENTACIÓN ................................................ 3

2.2 MONITORIZACIÓN DE MÓDULOS .................................................................................. 3

2.3 REGISTRO DE TEMPERATURAS ..................................................................................... 4

2.4 ANÁLISIS DE RESULTADOS Y CONCLUSIONES .............................................................. 4

ANEXO I: GRÁFICOS DE TEMPERATURA

ANEXO II: DOCUMENTACIÓN GRÁFICA

Ensayos comportamiento teja TEDUR 5 3/5

1 OBJETO DE LOS ENSAYOS

Con la realización de los ensayos se pretende conocer, y comparar, el comportamiento térmico de una cubierta construida con teja TEDUR 5 frente a otra cubierta convencional de teja cerámica, en condiciones reales de temperatura y soleamiento.

El fin último de la realización de los ensayos es, a petición del cliente, contrastar el mejor comportamiento, frente a altas temperaturas, de las cubiertas con teja TEDUR 5 respecto de las cubiertas convencionales.

2 TRABAJOS REALIZADOS

2.1 Construcción de módulos de experimentación Para la realización de los ensayos se han construido, en las instalaciones del Laboratorio de Materiales de Construcción en Toledo, dos módulos o casetas de experimentación.

Los módulos, de planta cuadrada de 2 x 2 m, se realizan de forma convencional, con muros de bloque cerámico de arcilla aligerada recibido con mortero de cemento. En la fachada Este de cada módulo se coloca una puerta de acceso al interior.

La cubierta de los módulos se realiza a un solo agua, con la pendiente orientada al sur. En uno de los módulos se utiliza como elemento de cobertura teja cerámica mixta, mientras que en el otro módulo se utiliza teja TEDUR 5.

Los módulos de construyen de tal forma que se intente reproducir, en la medida de lo posible, el espacio habitable bajocubierta de una vivienda. Es importante destacar en este sentido que, salvo el elemento de cobertura, los dos módulos son idénticos en cuanto a construcción, dimensiones, orientación, etc, de tal forma que las diferencias de temperatura que se registren en las dos casetas se deban únicamente al elemento de cobertura.

2.2 Monitorización de módulos Para poder realizar un seguimiento y registro de datos en continuo del comportamiento térmico de los módulos se ha procedido a la monitorización de los mismos.

La monitorización ha consistido en la colocación, en diferentes puntos de los módulos, de sensores de temperatura (termopares calibrados tipo T y tipo J), conectados a tres tarjetas de entrada ADAM 5018 configuradas para lectura de termopares, conectadas a su vez a un módulo de registro ADAM 5000, desde donde los datos de temperatura recogidos por los termopares son enviados automáticamente a un ordenador de registro y almacenamiento, gestionado por un software desarrollado por AITEMIN específicamente para la realización de este tipo de ensayos.

Los sensores de temperatura han sido colocados, en cada uno de los dos módulos, en los siguientes puntos:

Ensayos comportamiento teja TEDUR 5 4/5

- En la cara superior de una de las tejas (situada en el centro de la cubierta), para conocer la temperatura superficial que alcanza, a cada momento, la cubierta.

- En la cara inferior de la misma teja en la que se coloca el termopar en la cara superior antes descrito, para conocer la diferencia de temperatura entre los dos módulos que se alcanza en este punto.

- En el interior del módulo, en la zona central, para conocer la temperatura ambiente, a cada instante, de los módulos de experimentación.

- En el interior del muro de la fachada Este, con objeto de conocer la temperatura de los mismos y verificar, de este modo, que la diferencia de temperaturas ambiente que se pueda alcanzar entre los dos módulos se debe exclusivamente al elemento de cobertura.

Se instala también un sensor de temperaturas en el exterior de las casetas, para conocer la temperatura exterior durante la ejecución de los ensayos.

2.3 Registro de temperaturas Una vez monitorizados los módulos de experimentación, y realizada la puesta a punto del sistema, se inicia la toma de datos de temperaturas. El período de registro de esta primera etapa de recogida de datos comprende desde el 9 de junio hasta el 8 de julio de 2004.

Los datos recogidos por cada uno de los sensores instalados, se registran y almacenan en el programa de registro durante las 24 horas del día. La toma de medidas se efectúa a razón de un registro por cada uno de los termopares cada 15 minutos.

2.4 Análisis de resultados y conclusiones Finalizada esta primera fase de recogida de datos, se procede al análisis de los mismos, con el fin de establecer cual ha sido el comportamiento térmico y evolución de los módulos durante el período de toma de datos.

Una vez analizados los datos registrados y registrados durante esta primera etapa las conclusiones más importantes que se pueden extraer de los mismos son las siguientes:

- Las temperaturas que se registran en la superficie externa de la teja (sobreteja) es prácticamente idéntica para los dos tipos de teja en estudio, existiendo únicamente pequeñas diferencias puntuales de décimas de ºC no significativas en los resultados globales obtenidos. (Gráficos 1 y 2)

- Del análisis de las temperaturas que se registran en cara inferior de las tejas (bajoteja) se puede observar como, mientras en la cubierta con teja convencional (mixta bajoteja) se alcanzan temperaturas de hasta 58 ºC en la cubierta ejecutada con teja TEDUR 5 no se superan los 45 ºC. Se puede

Ensayos comportamiento teja TEDUR 5 5/5

observar también que la diferencia de temperaturas entre las dos cubiertas, en la cara inferior de la teja, en las horas de asoleamiento, se encuentra en un rango de 10 a 16 ºC, siendo mayor esta diferencia cuanto mayor es la temperatura exterior que se alcanza. (Gráficos 3 y 4)

- Del mismo modo, las temperaturas que se registran en el interior de los muros (muro) de la fachada Este de los dos módulos siguen la misma evolución a lo largo del día, existiendo únicamente, como en el caso anterior pequeñas diferencias puntuales de décimas de ºC, debido a diversas variables no controlables y a la vez despreciables en los resultados globales de los ensayos. (Gráficos 5 y 6).

- El estudio y análisis de las temperaturas ambiente (interior) que se obtienen en el interior de los dos módulos de experimentación (Gráficos 5 y 6) desprende que, en las horas en las que se alcanzan temperaturas más altas, la temperatura ambiente que se obtiene en el módulo de teja TEDUR es del orden de 3 a 4 ºC inferior que la que se obtiene en el módulo con cubierta convencional. Igualmente se observa que en las horas nocturnas la temperatura ambiente del interior del módulo con teja TEDUR es de 1 a 1,5 ºC superior al del módulo con cubierta convencional.

- El hecho de que la temperatura interior del módulo con cubierta TEDUR alcanzada por el día sea sensiblemente inferior a la alcanzada con el módulo de cubierta convencional, y durante la noche algo superior, hace que el gradiente de temperaturas día-noche en el módulo con cubierta TEDUR sea mucho menos acusado, lo que puede permitir mantener unas condiciones de sensación de bienestar térmico en el interior de una vivienda durante un espacio de tiempo más prolongado.

- Finalmente, y a partir de los resultados obtenidos, observando que la única diferencia constructiva existente entre los dos módulos monitorizados y analizados es la teja utilizada, y una vez comprobada que la temperatura que se registra en los muros de los dos módulos es prácticamente idéntica a lo largo del día, se puede concluir que las diferencias de temperatura que se alcanzan en el interior de los dos módulos en estudio se deben, única y exclusivamente, a la teja utilizada como elemento de cobertura.

Toledo, 22 de julio de 2004

El Responsable Técnico

Fdo. D. Roberto Díaz Rubio

El Jefe Área de Cerámica

Fdo. D. Jorge Velasco Vélez

ANEXO I

ANEXO I

GRÁFICOS DE TEMPERATURA

(Total 6 hojas)

ANEXO I

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

TEDUR Sobreteja Mixta sobreteja T exterior

Gráfico 1 Temperaturas sobre teja (9 al 23 junio)

ANEXO I

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

TEDUR Sobreteja Mixta sobreteja T exterior

Gráfico 2 Temperaturas sobre teja (28 de junio a 8 julio)

ANEXO I

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

TEDUR bajoteja Mixta bajoteja T exterior

Gráfico 3 Temperaturas bajo teja (9 al 23 junio)

ANEXO I

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

TEDUR bajoteja Mixta bajoteja T exterior

Gráfico 4 Temperaturas bajo teja (28 de junio al 12 de julio)

ANEXO I

20,00

22,00

24,00

26,00

28,00

30,00

32,00

34,00

36,00

TEDUR interior Mixta interior TEDUR muro Mixta muro

Gráfico 5 Temperaturas ambiente e interior de muro (9 al 23 junio)

ANEXO I

20,00

22,00

24,00

26,00

28,00

30,00

32,00

34,00

36,00

38,00

40,00

TEDUR interior Mixta interior TEDUR muro Mixta muro

Gráfico 6 Temperaturas ambiente e interior de muro (28 de junio a 8 de julio)

ANEXO II

ANEXO II

DOCUMENTACIÓN GRÁFICA

(Total 2 hojas)

ANEXO II

Fotografía 1 Módulos de experimentación

Fotografía 2 Tejas cerámicas con las que se ha realizado el ensayo

ANEXO II

Fotografía 3 Módulo de registro de temperaturas

Fotografía 4 Pantalla de software de registro, seguimiento y control de ensayo