Análisis de diferentes clases de vidrio, para la elaboración de una ayuda gráfica como soporte técnico, que considere sus características térmicas, físicas y ópticas

Trabajo de InvestigaciónTeniendo en cuenta los altos volúmenes de consumo de vidrio en la actualidad y la constante de este material dentro de las construcciones en Colombia y específicamente en Bogotá, se desarrollo una herramienta gráfica para ayudar y soportar técnicamente a la selección de un vidrio; esta herramienta se elaboro a partir de la caracterización del vidrio mediante simulación de 84 prototipos propuestos y analizados.Introducción 1. Descripción Del Problema 2. Objetivos 3. Marco de Referencia 4. Clasificación General 5. Análisis y Modelación de vidrios 6. Modelo Arquitectónico 7. Guía De Recomendaciones 8. Herramienta Grafica 9. Conclusiones Bibliografía AnexosMaestríaMagíster en Diseño Sostenibl

Controles de calidad y ambientales de los materiales durante la fase de abastecimiento de un proyecto de edificación

En estos tiempos se hace cada vez más necesario que los materiales de construcción empleados en un proyecto de edificación sean seleccionados de manera minuciosa y de una manera menos convencional, ya que, existe una preocupación por buscar soluciones eficientes para atender estándares de sustentabilidad y durabilidad de estos. Si bien existen estándares de calidad en la fabricación de los diversos materiales, no se consideran aspectos de sustentabilidad siendo necesario introducir un método complementario de especificaciones y control de calidad desde la fase de diseño, en donde son más factibles de ser controlados. Por ello, en la presente investigación se busca brindar una propuesta de criterios de calidad y sustentabilidad para diversos materiales, como tableros de roca, vidrios, tableros de fibra de madera y aglomerados, madera, aparatos de losa, pintura, papeles, metales, sistemas de iluminación y baldosas cerámicas. En ese sentido, se inicia con un estudio bibliográfico de los antecedentes del abastecimiento de materiales de construcción en los proyectos de construcción. Seguidamente se estudian los diversos enfoques de calidad y sostenibilidad, así como se identifica el trayecto de los indicadores, de las normativas y de las diversas certificaciones internacionales. Luego, se plantean agrupamientos de diversos materiales que se usan en los proyectos de edificación. Estos agrupamientos van acorde a las características en común que poseen dichos materiales, como son sus propiedades o la factibilidad de aplicarse los mismos criterios de calidad y sostenibilidad. Finalmente, los criterios para los controles de calidad y ambientales se presentan claramente detallados en los anexos, estos están divididos por etapas, ya sea la etapa de selección y compra o la etapa de recepción de estos en obra

Metodología para el diseño de materiales : una aproximación desde la técnica y la sensorialidad

En la actualidad existe una carencia de referentes teóricos y metodológicos que permitan al diseñador industrial experimentar en el diseño de nuevos materiales, ya que las existentes son asequibles en su mayoría a profesionales de las ciencias exactas y la ingeniería, limitando el acceso a ese conocimiento para las disciplinas creativas y artísticas tanto por el lenguaje como por la tecnología que se sugiere para sintetizar nuevos materiales. Se ha encontrado que en la actualidad no es posible acceder a una propuesta de procedimiento con el cual se pueda diseñar un nuevo material a partir de la potencialización de sus propiedades sensoriales. Las propuestas existentes se enfocan sobre todo a las propiedades técnicas y se alejan desde el lenguaje y desde los procedimientos de síntesis y fabricación de los materiales, de las disciplinas creativas como el diseño industrial o la arquitectura.xviii, 234 p.Contenido parcial: La ciencia de los materiales en el diseño -- El comportamiento de los materiales -- Los sentidos en la materialidad -- Etapas metodológicas para el diseño de materiales con propiedades sensoriales

Aplicación del vidrio en el diseño arquitectónico en una Escuela de artes visuales en Chimbote ? 2018

El presente trabajo de investigación tuvo como objetivo elaborar el diseño arquitectónico de una escuela de artes visuales aplicando el vidrio insulado espectralmente selectivo, brindando así un confort lumínico, visual y térmico a los espacios, en la cual beneficia al medio ambiente. El resultado obtenido de esta investigación fue eficiente, se analizó el contexto demostrando así que el proyecto es apto para la elaboración del diseño arquitectónico de una escuela de artes visuales aplicando el vidrio insulado espectralmente selectivo, donde se logró identificar al usuario especifico, determinando las características formales, espaciales y funcionales, de esta manera dar forma a la infraestructura y aprovechar al máximo la iluminación natural mostrando así los beneficios de usar las energías renovables.Tesi

El vidrio en la edificación: propiedades, aplicaciones y estudios de fracturas en casos reales

Esta tesis pretende realizar un estudio extenso del vidrio y su relación con el mundo de la edificación actual. En un primera parte del documento se estudiarán las propiedades del vidrio y sus características, siempre aplicadas al mundo de la edificación. La intención de este primer apartado pretende ser un pequeño resumen, claro y conciso del concepto de vidrio actual en el ámbito de la construcción, de sus prestaciones, las técnicas de fabricación y los tipos de vidrio que existen hoy en día a nivel comercial. Se estudiaran en profundidad los defectos más habituales en el vidrio aplicado a la edificación. Una vez realizado este primer estudio, la segunda parte del proyecto consiste en el análisis de casos prácticos reales, que nos pueden ser de ayuda a la hora de plantear nuevas cuestiones como técnicos. A su vez, la intención del estudio de estos casos, es que el resultado nos pueda servir para aprender de los errores e intentar preverlos para que no vuelvan a ocurrir. Se estudiará el caso de una rotura de un vidrio debido a un posible choque térmico, planteando otros posibles motivos por el que se ha roto, estudiando los tipos de fisuras y esbozando posibles hipótesis que nos ayuden a determinar el motivo real de la fractura. Por otro lado, analizaremos el concepto de Heat Soak Test (HST) en vidrios templados, viendo si realmente es efectivo o necesario la utilización de este y estudiando las consecuencias que puede tener el no realizarlo. Examinaremos también el “defecto” estético conocido como anisotropía o irisación; Primero de todo se planteará si este se puede considerar como defecto y se estudiaran posibles vías para solucionar este problema. En el penúltimo caso podremos ver la rotura de una puerta de un modo un tanto singular y analizaremos hasta qué punto una fractura de estas características puede poner en peligro la seguridad de los usuarios, partiendo de que este tipo de vidrio podría haber estado salvando una diferencia de altura. Por último, se estudiará el caso de los visores de piscina de vidrio. Veremos las restricciones que nos plantean las normativas, como estas se ajustan a la realidad y estudiaremos la viabilidad de realizar este tipo de elementos con otros materiales más seguros.The aim of this document is to accomplish an extend study about glass and its paper in the edification world. On the first part of this document we will be studying the properties of glass and its characteristics applied to the construction sector. The intention this first paragraph is to become a little summary, clear and concise about glass in the construction world; we will study its specifications, the fabrication techniques and the typologies of glass we can find on the market. Also we will study in depth the most common manufacturing defects on glass. Once we have this first study, the second part of the document consists of analysing some real practical cases, which can help us, building engineers, to raise new questions. In turn, the intention of this cases, is that the result can help us to learn about errors and try to prevent them. We will study a case of a glass breakage due to a possible thermal shock. We will raise some other causes of breakage, studying the typologies of fractures and outlining possible hypothesis that will help us determine the real cause of glass breakage. On the other hand, we will analyse the concept of Heat Soak Test (HST) on tempered glass, with this analysis we will see if it is effective or necessary to make this test is really. Also we will study the consequences we can have if we do not make the HST. We also will examine the esthetical “defect” known as anisotropy or iridescence; First of all we will raise if this phenomenon must be consider as a defect and we will study some possible ways to find a solution to this problem. On the penultimate case we can see a door breakage on a singular mode; we will see to what extent a fracture of these characteristics can endanger the safety of users, on the basis of this typology of glass could have been a protection of a height difference. Finally, we will study the case of swimming pool windows. We will see the restrictions that the applicable regulation says us, how this regulations correspond to the reality and we will study the viability about making this kind of elements with other materials

Desarrollo de una metodología dentro de la fase de ecodiseño en el proceso de fabricación e instalación de placas solares térmicas mediante modelos de análisis ambiental según la metodología ACV. Caso práctico.

La energía solar es considerada una fuente de energía limpia, por su uso del recurso inagotable del sol; tal y como otras fuentes de energía renovable, no está exenta de la generación de impactos ambientales relacionados con su fabricación, extracción de materiales, uso, mantenimiento y fin de vida. Tomando este principio como base y enmarcado en el proyecto Renia, que persigue la creación de un software para la evaluación y comunicación ambiental de placas solares térmicas y fotovoltaicas, el presente proyecto aporta una metodología de ecodiseño que permite evaluar e identificar puntos débiles de placas solares térmicas y proponer escenarios de ecodiseño para realizar mejoras y recomendaciones tanto a fabricantes como instaladores de las mismas. Partiendo del análisis de la situación actual de la energía solar en España ‐en línea de crecimiento‐ y del entendimiento de los sistemas solares térmicos, sus principios y funcionamiento; de las herramientas metodológicas como el Análisis de Ciclo de Vida, de la normativa relacionada con los temas relevantes del proyecto, y de la realización de un estado del arte sobre otros estudios similares realizados para evaluar el impacto ambiental de sistemas solares térmicos, se diseña una metodología que en seis pasos permite definir, evaluar, proponer escenarios, compararlos y realizar recomendaciones de ecodiseño a cualquier investigador, empresa fabricante o instaladora. La aplicación de esta metodología a un caso de estudio especifico permite identificar cómo los esfuerzos, cambios de ecodiseño y posibles investigaciones en un sistema solar forzado que hace uso de un sistema auxiliar de gas natural para abastecer una casa unifamiliar de agua caliente sanitaria (ACS) deben estar enfocadas en el colector y el tanque, como componentes de mayor impacto. Se observa cómo el cambio de materiales puede afectar el rendimiento del sistema o disminuir su eficiencia. El uso es una etapa vital en el impacto que generan los sistemas solares, y debe ser tenida en cuenta por fabricantes, instaladores y usuarios, ya que determinan si el sistema se encuentra dentro de los límites para los que ha sido diseñado, y no se vea sobredimensionado o subdimensionado. Las futuras líneas de investigación deberán enfocarse en el uso, la instalación y en experimentos prácticos que consigan arrojar respuestas sobre nuevos materiales, que sean de mayor duración, cumplan las mismas funciones y otorguen a estos sistemas una vida útil más larga permitiendo una mayor amortización de su costo económico e impacto ambiental.Solar energy is considered a clean source of energy, mostly because it uses the inexhaustible energy of the sun; however, like other renewable energies, it is responsible for the generation of environmental impacts involved in its production, extraction of materials, use, maintenance and end‐of‐life. Based on this last statement and as part of the Renia project‐ that persuades the creation of a software for the environmental evaluation and communication of thermal and photovoltaic systems‐, this project aims to create an ecodesign methodology able to evaluate solar thermal systems and identify their weak points in order to propose different ecodesign scenarios. These results can be used to recommend improvements and changes to both producers and installers of this type of systems. The research begins with the current situation of solar energy in Spain ‐in a growing trajectoryand it is followed by the understanding of all the relevant concepts involved in this project: solar thermal systems performance and functioning, methodological tools as Life cycle assessment, international standards and norms, and the state of art of similar studies; finally an ecodesign methodology has been designed, establishing six steps that allow researchers, producers and installers, to define, evaluate, propose scenarios and compare them, to end up with ecodesign recommendations. The use of this methodology in a case study shows that the major efforts, ecodesign changes and future research of a forced circulation solar collector that uses an auxiliary system of natural gas to provide hot water to a family house, should be focused in the flate plate collector and the water tank. Both of these elements have the biggest impact in the system. Based on the case study it can also be concluded that the change of materials can reduce the efficiency of the solar system. The use is one of the most important life stages in this type of systems, and it should be taken into consideration by producers, installers and users, because all of them determine if the system is used according to the limits that it was design for, avoiding them to be oversized or undersized. Future research must be focused in life stages like use and installation, and in practical studies that could give an answer about new and more resistant materials, that guarantee the optimal functioning and a long life of solar thermal systems, reaching lower payback times (economic and environmental)L’energia solar és considerada una font d’energia neta, per la seva utilització del recurs inesgotable del sol; al igual que altres fonts d’energia renovable, presenta impactes ambientals relacionats amb la seva fabricació, extracció de materials, ús, manteniment i fi de vida. Amb aquest principi com a base, i emmarcat dins del projecte Renia, que persegueix la creació d’un software per a l’avaluació i comunicació ambiental de plaques solars tèrmiques i fotovoltaiques, el present projecte aporta una metodologia d’ecodisseny que permet avaluar i identificar punts febles de plaques solars tèrmiques i proposar escenaris d’ecodisseny per a realitzar millores i recomanacions tant als fabricants com als instal∙ladors de les plaques. Partint de l’anàlisi de la situació actual de l’energia solar en Espanya ‐en creixement‐ i de la comprensió dels sistemes solars tèrmics, els seus principis i funcionament; de metodologies com l’Anàlisi del Cicle de Vida, de la normativa relacionada amb els temes rellevants del projecte, i de la realització d’un estat de l’art sobre altres estudis similars realitzats per a avaluar l’impacte ambiental de sistemes solars tèrmics, es dissenya una metodologia que en sis passos permet definir, avaluar, proposar escenaris, comparar‐los i realitzar recomanacions d’ecodisseny a qualsevol investigador, empresa fabricant o instal∙ladora. L’aplicació d’aquesta metodologia a un cas d’estudi específic permet identificar cóm els esforços, canvis d’ecodisseny i possibles investigacions en un sistema solar forçat que fa ús d’un sistema auxiliar de gas natural per a subministrar a una casa unifamiliar aigua calenta sanitària (ACS) deuen estar enfocats en el col∙lector i en el dipòsit, com a components de major impacte. S’observa cóm el canvi de materials pot afectar al rendiment del sistema o disminuir la seva eficiència. L’ús és una etapa vital en l’impacte que generen els sistemes solars; i fabricants, instal∙ladors i usuaris han de tenir‐ho en consideració, donat que determinen si el sistema es troba dins dels límits per als què ha sigut dissenyat, i no es vegi sobredimensionat o subdimensionat. Les futures línies d’investigació hauran de centrar‐se en l’ús, la instal∙lació i experimentació pràctica al voltant de nous materials, que siguin de major duració, compleixin les mateixes funcions i atorguin a aquests sistemes una vida útil més llarga, possibilitant una major amortització del seu cost econòmic i impacte ambienta

“Acondicionamiento térmico en viviendas de adobe Ubicados a más de 3800 m.s.n.m. en la Región Puno”

La presente tesis de investigación: “Acondicionamiento Térmico de Viviendas de Adobe Ubicados a más de 3800 m.s.n.m. en la Región Puno”, tiene como objetivo principal la construcción de una vivienda de adobe acondicionada con materiales térmicos, y mejorar el confort térmico para la habitabilidad del poblador. La metodología que se aplica es el siguiente: en la primera etapa consiste en la evaluación de las viviendas rurales que están ubicadas a más de 3800 m.s.n.m. en la región Puno, las zonas de estudio comprendieron los siguientes distritos como son: Juli, Ajoyani y Vilquechico, específicamente el diagnostico situacional se realizó en 03 comunidades como son: Palermo Rio Salado, Alto de la Alianza y San Salvador de Llachacata Ayllo Uthata. Del diagnóstico realizado se conocieron las situaciones actuales de las viviendas rurales: como el uso de materiales empleados en la construcción, clima y los métodos que se manejan en la construcción de las viviendas rurales. Para el diagnóstico se seleccionó una vivienda rural en la comunidad de Palermo Rio Salado en el Distrito de Juli, se realizó la descripción de las características de la vivienda seleccionada, posterior al análisis se realizó el diagnostico térmico de la vivienda seleccionada registrando temperatura promedio de 4.9920 °C. como segunda etapa se busca desarrollar un nuevo aislante térmico de origen vegetal a partir de la Totora planta acuática que crece en el lago Titicaca, se ensayaron en muestras de K´esana de Totora para determinar la conductividad térmica en sus tres muestras, la primera de dimensiones de 53.5cm x 32cm de espesor de 3.0cm, en la segunda muestra de dimensiones 54cm x 31cm de espesor 3.5cm y en la tercera muestra de dimensiones de 51cm x 35cm de espesor 4.0cm sometiéndolas a pruebas de laboratorio, se analizaron los resultados de conductividad térmica de la K’esana de Totora en su valor promedio de 0.0101 W/m k, lo que significa que es un buen aislante térmico. Y en la tercera etapa de la investigación se hizo la construcción del diseño de la vivienda de adobe acondicionada térmicamente con materiales térmicos de nuestra zona, incorporando la K´esana en los muros y el cielo raso con revestimiento de yeso, en el piso se incorporó los siguientes elementos como: el plástico para evitar la capilaridad, el empedrado con piedra y una cámara de aserrín de madera y su correspondiente entablado con tablones de madera y en los vanos se colocaron puerta y ventana de madera, por ultimo para captar la fuente de energía solar pasiva se incorporó claraboyas una en cada agua de la estructura del techo, incorporando estos materiales térmicos la habitación llega a una temperatura promedio de 16.0838 °C, para la orientación de la vivienda se utilizó el Software Ecotect Analysis v.2011.Tesi

Energías renovables aplicadas a las instalaciones de ACS y eléctrica en un refugio de montaña en Bielsa

La realización de este proyecto tiene como objetivo cubrir las necesidades, tanto de agua caliente sanitaria como eléctricas, de un refugio de montaña en la región de Bielsa (Huesca). La instalación de colectores solares permite calentar el agua para el consumo mientras que la iluminación del recinto así como la energía necesaria para poner en marcha diferentes aparatos electrónicos será aportada por paneles fotovoltaicos y aerogeneradores respectivamente. Se considera incorporar al conjunto un grupo electrógeno en caso de fallo de algún elemento de la instalación que conlleve la necesidad de paro de ésta por un tiempo no muy elevado. Realizar la instalación requiere un aporte económico inicial importante, aunque cabe destacar que esta inversión se verá recuperada en el plazo de no muchos años. Además, dado la creciente preocupación por el medio ambiente, estas instalaciones fomentan una forma de consumo limpia y eco eficiente, ya que las emisiones de dióxido de carbono a la atmósfera son nulas

Modelo para el diseño y pruebas de empaques para uchuva en las empresas exportadoras de Bogotá y Cundinamarca

El objetivo de la investigacion es la formulacion de un modelo de diseño y prueba de empaques para uchuva que le brinde competitividad a la cadena productiva desde la fase de comercialización. Para establecer el modelo, se examina el funcionamiento de la cadena, el empaque actual de la uchuva, las normas exigidas en los mercados de Europa y Estados Unidos, los aspectos más relevantes de la vigilancia tecnológica y comercial a los empaques en frutas frescas, los principales criterios de diseño de envases y embalajes y las pruebas a los materiales y a los envases y embalajes terminados. / Abstract. The aim of the research is the formulation of a model for the design and testing of uchuva packaging that gives the production chain competitiveness in the commercialization phase. To establish the model, examines the functioning of the chain, the current package of uchuva (Physalis Peruviana), the required standards in the markets of Europe and the United States, the most important aspects of technology and commercial surveillance of packaging in fresh fruits, main design criteria for packaging and testing of materials and finished packaging.Maestrí

Estudio de centrales de energía termosolar y comparación con las instalaciones tradicionales de generación de energía eléctrica en Chile

El presente estudio fue realizado para analizar las centrales termosolares y comparar éstas con las plantas tradicionales de generación de electricidad en Chile. Para abordar el contenido del trabajo en un principio se estudiaron las instalaciones tradicionales en Chile donde fue posible detectar una gran participación por parte de las centrales térmicas (12.390,17 MW instalados) e hidráulicas (6.555,51 MW instalados). Esto generó un importante antecedente para proceder a estudiar las centrales termosolares ya que en el país se cuenta con un potencial de más de 1.843.698 MW de potencia en energías renovables predominando el potencial solar en la zona norte del país, lo que claramente es más que suficiente para limitar la dependencia de los métodos clásicos de generación (es decir las centrales térmicas y las hidráulicas). Relacionado a lo anterior, el análisis de las centrales termosolares de concentración (CSP) se realizó en base a sus tecnologías disponibles donde netamente se segmentó el estudio para plantas de: a) Receptor Central de Torre y b) Colectores Cilíndricos Parabólicos. Relacionado a ello para estudiar éstas tecnologías se evaluaron las inversiones con 10 y 15 horas de almacenamiento térmico (A.T.) para 10, 50 y 100 MWe y el estudio económico para 50 y 100 MWe con 10 horas de A.T. y 100 MWe con 15 horas de A.T. en condiciones reales en el país apoyado del software “System Advisor Model” (SAM) en ambos casos. Así mismo se seleccionó una zona de emplazamiento en norte del país cerca de la comuna de María Elena, II región de Antofagasta. Ante los resultados obtenidos mediante el análisis de inversión y luego económico (sólo para 50 y 100 MWe con 10 horas de A.T. y 100 MWe con 15 horas de A.T.) donde se determinaron indicadores como el VAN con valores negativos entre -141 MM$y -547 MM$ para las dos tecnologías, y el TIR con valores de 1,73% y -1,59% para las dos tecnologías (Véase la Tabla 6.26 de la memoria), se concluye que las centrales termosolares de concentración con las dos tecnologías consideradas (Receptor Central de Torre y CCP) no son rentables para Chile en aspectos reales, es decir, con los precios actuales de venta de energía eléctrica, impuestos, costos (inversión y operación y mantenimiento), etc. Al efectuar una primera sensibilidad de los parámetros con una reducción de costos según lo que indica la Agencia Internacional de las Energías Renovables en un informe del año 2012 mejoraron las cifras de VAN, pero aún se mantuvieron negativas, en cambio para la TIR las cifras se ubicaron entre 4,51% y 2,25% favoreciendo a las centrales de Torre. Finalmente, otra vez se analizaron los indicadores considerando un aumento de precio en la venta de energía eléctrica, donde los valores de VAN y TIR nuevamente mejoraron sus cifras obteniéndose ahora valores positivos del VAN, y para este análisis se vieron favorecidas las plantas de Torre más aún. En el estudio de impacto ambiental se logró determinar que las termosolares consumen gran cantidad de agua en su producción, pero se puede reducir a un 90% empleando sistemas de enfriamiento por aire. Sobre lo mismo, estas instalaciones presentan un bajo índice de emisiones de CO2 en comparación con una central térmica a carbón donde contaminan 70 veces menos que éstas en un año según lo expuesto en el Capítulo 9 de la memoria. Finalmente, se concluye que las instalaciones termosolares de concentración en sus tecnologías de: a) Receptor Central de Torre y b) Colectores Cilíndricos Parabólicos no son rentables para Chile con las condiciones actuales de venta de la energía eléctrica. Aun así, los resultados favorecieron a las plantas de Torre para mayores potencias y horas de almacenamiento térmicos en comparación con las de Colectores Cilíndrico Parabólicos siendo éstas mejores para menores magnitudes en ambos factores. Ante eso se espera que mejoren las condiciones para implementar estas tecnologías con mayor demanda ya que actualmente existen proyectos en construcción por algunas empresas extranjeras, lo que alienta a estudiar esta práctica con más detalle debido a sus enormes beneficios, autonomía de funcionamiento con otros métodos de hibridación y el recurso solar disponible en norte del país (Radiación solar normal directa de: 7,65 kWh/m2 /día)