Proceedings of the 8th International Conference on Civil Engineering

This open access book is a collection of accepted papers from the 8th International Conference on Civil Engineering (ICCE2021). Researchers and engineers have discussed and presented around three major topics, i.e., construction and structural mechanics, building materials, and transportation and traffic. The content provide new ideas and practical experiences for both scientists and professionals

Proceedings of the 8th International Conference on Civil Engineering

This open access book is a collection of accepted papers from the 8th International Conference on Civil Engineering (ICCE2021). Researchers and engineers have discussed and presented around three major topics, i.e., construction and structural mechanics, building materials, and transportation and traffic. The content provide new ideas and practical experiences for both scientists and professionals

5 European & African Conference on Wind Engineering

The 5th European-African Conference of Wind Engineering is hosted in Florence, Tuscany, the city and the region where, in the early 15th century, pioneers moved the first steps, laying down the foundation stones of Mechanics and Applied Sciences (including fluid mechanics). These origins are well reflected by the astonishing visionary and revolutionary studies of Leonardo Da Vinci, whose kaleidoscopic genius intended the human being to become able to fly even 500 years ago… This is why the Organising Committee has decided to pay tribute to such a Genius by choosing Leonardo's "flying sphere" as the brand of 5th EACWE

A History of Materials and Technologies Development

The purpose of the book is to provide the students with the text that presents an introductory knowledge about the development of materials and technologies and includes the most commonly available information on human development. The idea of the publication has been generated referring to the materials taken from the organic and non-organic evolution of nature. The suggested texts might be found a purposeful tool for the University students proceeding with studying engineering due to the fact that all subjects in this particular field more or less have to cover the history and development of the studied object. It is expected that studying different materials and technologies will help the students with a better understanding of driving forces, positive and negative consequences of technological development, etc

Volume 3 – Conference

We are pleased to present the conference proceedings for the 12th edition of the International Fluid Power Conference (IFK). The IFK is one of the world’s most significant scientific conferences on fluid power control technology and systems. It offers a common platform for the presentation and discussion of trends and innovations to manufacturers, users and scientists. The Chair of Fluid-Mechatronic Systems at the TU Dresden is organizing and hosting the IFK for the sixth time. Supporting hosts are the Fluid Power Association of the German Engineering Federation (VDMA), Dresdner Verein zur Förderung der Fluidtechnik e. V. (DVF) and GWT-TUD GmbH. The organization and the conference location alternates every two years between the Chair of Fluid-Mechatronic Systems in Dresden and the Institute for Fluid Power Drives and Systems in Aachen. The symposium on the first day is dedicated to presentations focused on methodology and fundamental research. The two following conference days offer a wide variety of application and technology orientated papers about the latest state of the art in fluid power. It is this combination that makes the IFK a unique and excellent forum for the exchange of academic research and industrial application experience. A simultaneously ongoing exhibition offers the possibility to get product information and to have individual talks with manufacturers. The theme of the 12th IFK is “Fluid Power – Future Technology”, covering topics that enable the development of 5G-ready, cost-efficient and demand-driven structures, as well as individual decentralized drives. Another topic is the real-time data exchange that allows the application of numerous predictive maintenance strategies, which will significantly increase the availability of fluid power systems and their elements and ensure their improved lifetime performance. We create an atmosphere for casual exchange by offering a vast frame and cultural program. This includes a get-together, a conference banquet, laboratory festivities and some physical activities such as jogging in Dresden’s old town.:Group 8: Pneumatics Group 9 | 11: Mobile applications Group 10: Special domains Group 12: Novel system architectures Group 13 | 15: Actuators & sensors Group 14: Safety & reliabilit

Against the Tide. A Critical Review by Scientists of How Physics and Astronomy Get Done

Nobody should have a monopoly of the truth in this universe. The censorship and suppression of challenging ideas against the tide of mainstream research, the blacklisting of scientists, for instance, is neither the best way to do and filter science, nor to promote progress in the human knowledge. The removal of good and novel ideas from the scientific stage is very detrimental to the pursuit of the truth. There are instances in which a mere unqualified belief can occasionally be converted into a generally accepted scientific theory through the screening action of refereed literature and meetings planned by the scientific organizing committees and through the distribution of funds controlled by "club opinions". It leads to unitary paradigms and unitary thinking not necessarily associated to the unique truth. This is the topic of this book: to critically analyze the problems of the official (and sometimes illicit) mechanisms under which current science (physics and astronomy in particular) is being administered and filtered today, along with the onerous consequences these mechanisms have on all of us.\ud \ud The authors, all of them professional researchers, reveal a pessimistic view of the miseries of the actual system, while a glimmer of hope remains in the "leitmotiv" claim towards the freedom in doing research and attaining an acceptable level of ethics in science

Energy modelling and U-value calculation of Scottish house elements: assessment of thermal performance improvements

El cambio climático es un tremendo desafío a largo plazo al que se enfrenta el mundo. ‎Según la Agencia Internacional de Energía, las viviendas representan alrededor del 40% del ‎consumo mundial de energía, y las predicciones actuales muestran que si no se toman ‎medidas definitivas, la tendencia continuará. Según Baetens, las emisiones de gases de ‎efecto invernadero de las viviendas en los países desarrollados son responsables de alrededor ‎del 35% de las emisiones. Se están realizando muchos esfuerzos en todo el mundo para reducir ‎el consumo de energía en las viviendas, ayudando a mitigar de este modo el calentamiento ‎global. Mediante la mejora de la eficiencia energética en los edificios, es posible reducir el ‎consumo total de energía de la UE en un 6-7%, y las emisiones de CO2 en un 6%. En la ‎actualidad, las medidas más destacadas se centran en un mayor uso de las tecnologías ‎renovables. ‎El Reino Unido alcanzó las 559 millones de toneladas de emisiones anuales de CO2, de las que ‎el 28% están directamente relacionadas con la energía utilizada en las casas. El gobierno ‎escocés estima que aproximadamente un tercio de la energía podría ahorrarse mediante la ‎implementación de medidas sencillas de ahorro de energía. De este modo, Escocia es uno de ‎los países con unos objetivos de reducción de carbono más ambiciosos del mundo, que incluyen ‎la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero en un 42% para 2020 y en un 80% ‎para 2050, con respecto a los niveles de 1990. Las casas tradicionales representan una cuarta ‎parte de las viviendas existentes en el Reino Unido. Para garantizar que cualquier reforma ‎propuesta sea beneficiosa y efectiva se requiere una cuidadosa planificación y atención, de ‎modo que se pueda preservar el carácter histórico de los edificios. Es esencial comprender el ‎tipo de estructura, los elementos utilizados y los posibles efectos de cualquier modificación ‎propuesta en estas casas. Hay más de 600 zonas de conservación y 46.000 casas listadas de ‎interés arquitectónico o histórico en Escocia. La nación en su conjunto reconoce que es esencial ‎que se preste la debida atención a preservar el carácter de estos edificios y áreas tradicionales. ‎Además, en línea con los objetivos nacionales e internacionales sobre la reducción de CO2, es ‎esencial que las renovaciones de edificios antiguos aprovechen al máximo las prácticas ‎existentes y emergentes para aumentar la eficiencia energética. Además es fundamental no ‎hacerlo de una manera que comprometa la integridad de las casas, el confort, ni la salud de los ‎ocupantes. ‎A menudo, las construcciones históricas ofrecen beneficios naturales para el bienestar de los ‎usuarios. Muchas de ellas fueron planeadas cuidadosamente con grandes espacios naturales, ‎altos niveles de luz y otros aspectos que conducen al bienestar. En este sentido, es necesario ‎encontrar un balance entre la disminución de las emisiones de carbono y el mantenimiento de ‎las condiciones de bienestar en las viviendas. Por tanto, el desafío es renovar las casas antiguas ‎a un estándar de eficiencia energética que promueva y mantenga sus beneficios para la salud. ‎La renovación de las viviendas tradicionales hacia viviendas de bajo consumo de energía podría ‎tener consecuencias adversas e involuntarias que implicarían una disminución de la ‎iluminación natural y la calidad del aire interior, junto con otros riesgos, como elsobrecalentamiento de los espacios habitables. Una combinación de técnicas de ventilación ‎natural y uso de calefacción radiante crearía un ambiente más sostenible y saludable. Otra ‎solución para mejorar la calidad del aire sería evitar determinados productos y materiales que ‎retengan la humedad y emitan sustancias químicas peligrosas. La mayor parte de la literatura ‎señala que una parte significativa del consumo de energía en las viviendas depende de las ‎pérdidas de energía a través de los componentes de la vivienda, como consecuencia del ‎deficiente comportamiento térmico de los componentes actuales, especialmente de las ventanas . ‎Hay una falta de información sobre temas relacionados con la salud y la calidad del aire interior ‎de las viviendas. Las desventajas de las técnicas constructivas que se aplican comúnmente para ‎mejorar la eficiencia energética en viviendas no se han evaluado adecuadamente. No obstante, ‎unos pocos estudios muestran que la renovación de una vivienda puede tener resultados ‎adversos que impliquen una disminución de la iluminación, el sobrecalentamiento y el ‎deterioro de la calidad del aire interior. Con respecto al balance energético de las casas, las ‎pérdidas por transmisión de calor a través de los muros opacos son uno de los términos más ‎importantes del balance. La estimación de la eficiencia térmica de los elementos opacos ‎conlleva diversas dificultades, entre las que destacan la falta de datos apropiados para simular ‎el comportamiento energético del edificio con software de tipo dinámico o estático. Además, ‎es esencial el planteamiento de mejoras en las nuevas herramientas de simulación de energía ‎usadas en viviendas tradicionales, agregando bases de datos específicas que incorporen ‎propiedades termofísicas de los elementos de la casa e información más apropiada relacionada ‎con las técnicas de construcción tradicionales. ‎La integración de las energías renovables y el ahorro de la energía en las viviendas permiten ‎avanzar por una senda que extiende la duración de los combustibles fósiles, a la vez que ‎contribuye a descontaminar el medio ambiente. El reconocimiento de las características ‎particulares de las viviendas tradicionales y la determinación de la mejor manera de satisfacer ‎sus necesidades es un paso fundamental hacia una mejor y más sostenible gestión de los ‎recursos existentes. Por lo tanto, es esencial tener en cuenta las características específicas de ‎estas viviendas y equilibrar todos los problemas asociados para mejorar tanto su calidad ‎ambiental interior como su eficiencia energética. ‎Los cálculos de la transmitancia térmica (U) son la base para la evaluación energética de las ‎viviendas, siendo una de las bases fundamentales de la legislación y la política energética del ‎sector residencial. La tesis analiza la relación existente entre la antigüedad de la casa, los ‎valores de U de sus componentes y su eficiencia energética. No hay ningún artículo científico ‎que cuantifique la relación exacta que existe entre la edad de la vivienda y los valores de U de ‎sus componentes, calculados mediante software específico. En consecuencia, este estudio ‎pretende evaluar esta relación, ya que este es uno de los factores importantes del ‎comportamiento térmico que guía las evaluaciones de eficiencia energética y la ‎implementación de medidas de eficiencia energética. El estudio no se limita solo a la ‎evaluación de los valores de U, sino que contribuye a un estudio más amplio de evaluación de ‎la sostenibilidad relacionando el efecto del aislamiento en la envolvente térmica, la eficiencia ‎energética y la calificación del impacto ambiental. Los resultados de este estudio proceden de ‎un total de cien casas tradicionales escocesas utilizadas como casos de estudio y ubicadas en ‎climas que presentan mínimas variaciones en sus condiciones, por lo que son más valiosos y ‎fiables. Aunque la solución seleccionada para la renovación de las viviendas hacia el estándar ‎de energía casi nula depende de las características de la vivienda y la zona climática, se observa ‎una relación directa entre los valores de U de los elementos, la antigüedad de una propiedad y ‎su eficiencia energética. Conforme más antiguas son las casas, se observa una menor ‎mejora/cambio en los valores de U. En este sentido, los valores de U de los elementos de las ‎viviendas construidas después de 1985 descienden con una pendiente mayor. El máximo ‎potencial de eficiencia energética se observa en las casas construidas entre 1540 y 1814. Al ‎analizar la calificación de impacto ambiental de las viviendas se observan resultados similares. ‎Por lo tanto, las casas tradicionales deberían ser prioritarias en los procesos de rehabilitación ‎energética. ‎Además de las viviendas tradicionales existentes, en la tesis también se estudian los estándares ‎de eficiencia energética para las viviendas nuevas. Cabe señalar que todas las nuevas viviendas ‎construidas a partir de finales de 2020 en los estados miembros de la Unión Europea deben ser ‎de energía casi cero. La tesis analiza los valores de U y los materiales utilizados en una vivienda ‎nueva típica ubicada en dos países europeos (Reino Unido y España) con diferentes ‎regulaciones y clima. También se estudia la influencia de los diferentes tipos de materiales y ‎valores de U en la eficiencia energética de las nuevas viviendas de acuerdo con los estándares. ‎Las mediciones in situ permiten evaluar mejor el comportamiento térmico de los muros ‎tradicionales. Sin embargo, en la actualidad, no hay suficientes datos experimentales ‎relacionados con las soluciones constructivas tradicionales. La tesis presenta los resultados de ‎medidas experimentales del valor de U en un conjunto de doce casas tradicionales escocesas y ‎evalúa la idoneidad de usar software de simulación energética para estimar los valores de U en ‎la construcción tradicional. Excepto en un caso de estudio, los resultados de las mediciones ‎realizadas en estas viviendas son generalmente más bajos que la transmitancia térmica ‎calculada mediante software. Los cálculos del valor de U en paredes construidas de ladrillo, ‎que presentan composiciones mejor definidas están más cerca de los resultados de las ‎mediciones in situ. Esta coincidencia se aprecia especialmente en soluciones que incorporan ‎una capa de aislamiento térmico, ya que los elementos aislantes parecen tener propiedades ‎térmicas similares a las declaradas por los fabricantes. ‎En los últimos años, los edificios han sido diseñados para estar mejor aislados y más ‎herméticamente sellados con objeto de mejorar su eficiencia energética. En términos ‎energéticos resulta útil, ya que permite tener una suficiente ventilación, reduciendo las pérdidas ‎de energía. Sin embargo, existe la preocupación de que los cambios realizados en la envolvente ‎del edificio para mejorar la eficiencia energética puedan conducir a una acumulación de ‎contaminantes y unos niveles de humedad excesivos en determinadas circunstancias. La tesis ‎presenta un completo estado del arte de diferentes aspectos que afectan a la calidad ambiental ‎interior y a la salud de los usuarios en los edificios, como las obras de rehabilitación, la calidad ‎del aire interior, los servicios de la casa, etc. La tesis ilustra cómo es posible implementar ‎prácticas sostenibles en la renovación de las viviendas tradicionales. Se presenta un enfoque ‎holístico e interdisciplinar basado en una apreciación y comprensión de las características ‎intrínsecas particulares de muchas viviendas antiguas, que es un reflejo de la manera en que se ‎han desarrollado a lo largo del tiempo; analizando los materiales y métodos de construcción ‎utilizados; las diferencias entre el comportamiento real y previsto; y el reconocimiento y ‎protección formal que ofrece la legislación. ‎Las ventanas, especialmente las tradicionales, se consideran el primer elemento constructivo ‎que debe ser reemplazado con el fin de reducir las pérdidas de calor en las viviendas. Debido ‎a su potencial de ahorro de energía, es imperativo elegir las ventanas más apropiadas, ya que ‎tienen una gran influencia durante el periodo de uso de la vivienda, con una vida útil de entre ‎‎20 y 50 años, o más. Diseñar ventanas adecuadamente, no solo mejora el ambiente térmico ‎interior, sino que también permite proporcionar ventilación natural e iluminación natural. Hay ‎varias razones para estudiar la eficiencia energética de las ventanas; por ejemplo, las pérdidas ‎y ganancias de calor a través de las ventanas representan alrededor del 30% de la energía ‎utilizada para la calefacción y refrigeración. Además, las ventanas influyen en las emisiones, ‎el confort térmico y las facturas de calefacción/refrigeración. Esta tesis analiza el estado del ‎arte de varios parámetros relacionados con la eficiencia energética de las ventanas, como los ‎tipos de ventanas, las opciones de reparación o reemplazo, la calidad del vidrio, los tipos de ‎marcos, la pintura de las ventanas, etc. Además se estudian concisamente otros factores como ‎la transferencia de calor, la infiltración, el riesgo de condensación, el aislamiento frente al ruido ‎y la protección ultravioleta. También se analizan brevemente las tecnologías de ventanas ‎futuras, como por ejemplo, las ventanas de cero-energía, las ventanas integradas, el ‎acristalamiento dinámico, los materiales de cambio de fase (PCM, por sus siglas en inglés), las ‎ventanas con células solares semitransparentes y las ventanas altamente aislantes, como el ‎acristalamiento al vacío. ‎Finalmente, la tesis evalúa la influencia de las ventanas en la eficiencia energética de toda la ‎casa, considerando el mismo conjunto de doce casas tradicionales escocesas mencionadas ‎anteriormente. A partir de este análisis, se puede concluir que es prioritario reemplazar las ‎ventanas de acristalamiento simple debido a su deficiente condición térmica, las emisiones de ‎carbono dominantes asociadas y su mayor potencial de ahorro de energía en caso de ser ‎reemplazadas. En el caso del doble acristalamiento, se sugiere su reparación debido a la mayor ‎cantidad de carbono incorporado y al mayor coste económico asociado a su reemplazo. Al ‎comparar la iluminación diurna de estas casas tradicionales con los requisitos establecidos para ‎nuevas construcciones en el estándar LEED (Leadership in Energy and Environmental Design), ‎se observa que la iluminación diurna en todos los casos de estudios está en mal estado. Una ‎posible solución podría ser usar un vidrio transparente no oscuro, ya que el color del vidrio no ‎influye en el valor de U, pero es un factor importante para la iluminación diurna. ‎<br /