Thermal Performance Assessment of Walls Made of Three Types of Sustainable Concrete Blocks by Means of FEM and Validated through an Extensive Measurement Campaign

The thermal behavior of three different walls, made with and without by-products, is assessed by means of the Finite Element Method, aiming to evaluate its performance in terms of the sustainable construction of the blocks. Results were compared to those obtained from an experimental campaign, aiming at validation of the model. The by-products used for the blocks were “lime sludge” and “sawdust”, whose performance was compared against the traditional blocks made of concrete as a reference, aiming to demonstrate its sustainability, showing decreases of the thermal transmittance up to 10.5%. Additionally, following the same methodology, the thermal behavior of these above-mentioned blocks but now with added internal insulation made of “recycled cellulose” was assessed, showing higher decreases up to 25.5%, increasing sustainability by addressing an additional reduction in waste, so the right combination of using by-products and the insulating filler in their cavities has been revealed as a promising way of optimizing the walls, offering a relevant improvement in energy savings. Finally, when comparing the U-values of the blocks made of concrete without insulation versus those made of by-products, with insulation, improvements up to 33.3% were reached. The adaptation of the procedure through a moisture correction factor was also incorporated

Análisis de ciclo de vida en bloques de hormigón: comparación del impacto producido entre bloques tradicionales y con subproductos

Reusing by-products for the development of concrete blocks that are more sustainable and with better thermal properties, for the building sector is a necessity and a good alternative to develop in the construction sector. A life cycle analysis (LCA) was performed on the blocks with and without by-products, in order to quantify the environmental benefits that the incorporation of these by-products in the blocks would entail. The LCA was carried out in accordance with the provisions of EN-ISO 15804, which establishes the calculation rules for the analysis of construction products. This analysis was performed using the “Eco-it” software tool, with a scope from cradle to gate. Based on the results, it can be concluded that the partial replacement of fine aggregate by shavings and cement by lime sludge in the mix is an alternative way to obtain blocks that are more respectful with the environment and in turn with better thermal properties.Reutilizar subproductos para el desarrollo de bloques de hormigón que sean más sostenibles y con mejores propiedades térmicas, para el sector de la edificación es una necesidad y buena alternativa a desarrollar en el sector construcción. Se realizó un análisis del ciclo de vida (ACV) a los bloques con y sin subproductos, a fin de cuantificar los beneficios medioambientales que conllevaría la incorporación de estos subproductos en los bloques. El ACV se realizó de acuerdo con lo establecido en la norma EN-ISO 15804, que establece las reglas de cálculo para el análisis de productos de construcción. Este análisis se ha realizado mediante la herramienta de software “Eco-it”, con un alcance de la cuna a la puerta. Con base a los resultados se puede concluir que, la sustitución parcial del árido fino por las virutas y del cemento por los lodos de cal en la mezcla, es una vía alternativa para obtener bloques más respetuosos con el medio ambiente y a su vez con mejores propiedades térmicas

Optimización de la sostenibilidad energética en edificaciones residenciales: una aplicación al caso de la República Dominicana

256 p.El desarrollo de los países está generando una serie de problemas a nivel mundial que están provocando cambios en el clima, que en la mayoría de los casos afectan en gran medida a las familias con menores recursos. De igual forma, la sobrepoblación mundial y el crecimiento de los entornos urbanos, ha generado el desarrollo de las ciudades que han crecido tanto en extensión(esto para las casas de una planta), como en altura (para los edificios de varias plantas), donde eneste último caso el objetivo primordial es aprovechar al máximo el espacio y los recursos disponibles. Por otro lado, la población mundial reclama en su medida unos niveles de confort mínimo en las edificaciones. Ello está incrementando el consumo energético mundial y a su vez produciendo fenómenos adversos asociados al cambio climático.En países de clima cálido y húmedo, como es el caso de la República Dominicana, donde losefectos de sobrecalentamiento interior y de sobre-humectación afectan directamente el confort de las viviendas, además de estar ubicada en zonas altamente sísmicas, y con una permanente incidencia de huracanes, tormentas tropicales, caracterizadas por fuertes vientos y lluvias torrenciales, se requiere que las edificaciones posean estructuras constructivas resistentes a dichos fenómenos atmosféricos.Lograr que estas edificaciones también cumplan con los estándares de confort interior establecidos por las normativas internacionales, sin el uso exclusivo de sistemas mecánicos de climatización, es uno de los propósitos principales a alcanzar en el desarrollo de esta investigación, ya que la mayoría de la población de este país, no posee los recursos económicos para poder utilizar dichos sistemas de climatización.El objetivo final de esta investigación, se centra en el análisis de las condiciones de confort en las viviendas de la República Dominicana. Más concretamente, se han analizado las edificaciones residenciales de los dos grupos predominantes del parque inmobiliario del país, que en la actualidad, se encuentran en continuo crecimiento (Caso 1: Vivienda unifamiliar de una planta y Caso 2: Edificación Multiplantas de 4 niveles).La metodología seguida ha analizado dos edificios de referencia, con su sistema constructivo tradicional, buscando la mejor orientación del edificio, el uso de diferentes alternativas de elementos de sombreamiento, y la mejora de la envolvente del edificio, mediante el uso de materiales notradicionales en la construcción del país, en la búsqueda de las técnicas que mejoren el confort interior con consumos de energía casi nulos.Para analizar las diferentes alternativas planteadas, se ha medido el confort térmico en el interior del edificio, según la ASHRAE 55. Se ha planteado un conjunto de 57 configuraciones distintas entre sí,que se han analizado con el software de simulación energética de edificios Design Builder,contemplado únicamente medidas pasivas (esto es que no consuman energía), para poder favorecer su aplicación incluso en familias con bajos recursos económicos. El trabajo muestra lasalternativas analizadas, los resultados obtenidos en las simulaciones realizadas, con significativasmejoras en el confort y un análisis de la repercusión económica de los cambios realizados en elprecio final de la viviend

Optimización de la sostenibilidad energética en edificaciones residenciales: una aplicación al caso de la República Dominicana

256 p.El desarrollo de los países está generando una serie de problemas a nivel mundial que están provocando cambios en el clima, que en la mayoría de los casos afectan en gran medida a las familias con menores recursos. De igual forma, la sobrepoblación mundial y el crecimiento de los entornos urbanos, ha generado el desarrollo de las ciudades que han crecido tanto en extensión(esto para las casas de una planta), como en altura (para los edificios de varias plantas), donde eneste último caso el objetivo primordial es aprovechar al máximo el espacio y los recursos disponibles. Por otro lado, la población mundial reclama en su medida unos niveles de confort mínimo en las edificaciones. Ello está incrementando el consumo energético mundial y a su vez produciendo fenómenos adversos asociados al cambio climático.En países de clima cálido y húmedo, como es el caso de la República Dominicana, donde losefectos de sobrecalentamiento interior y de sobre-humectación afectan directamente el confort de las viviendas, además de estar ubicada en zonas altamente sísmicas, y con una permanente incidencia de huracanes, tormentas tropicales, caracterizadas por fuertes vientos y lluvias torrenciales, se requiere que las edificaciones posean estructuras constructivas resistentes a dichos fenómenos atmosféricos.Lograr que estas edificaciones también cumplan con los estándares de confort interior establecidos por las normativas internacionales, sin el uso exclusivo de sistemas mecánicos de climatización, es uno de los propósitos principales a alcanzar en el desarrollo de esta investigación, ya que la mayoría de la población de este país, no posee los recursos económicos para poder utilizar dichos sistemas de climatización.El objetivo final de esta investigación, se centra en el análisis de las condiciones de confort en las viviendas de la República Dominicana. Más concretamente, se han analizado las edificaciones residenciales de los dos grupos predominantes del parque inmobiliario del país, que en la actualidad, se encuentran en continuo crecimiento (Caso 1: Vivienda unifamiliar de una planta y Caso 2: Edificación Multiplantas de 4 niveles).La metodología seguida ha analizado dos edificios de referencia, con su sistema constructivo tradicional, buscando la mejor orientación del edificio, el uso de diferentes alternativas de elementos de sombreamiento, y la mejora de la envolvente del edificio, mediante el uso de materiales notradicionales en la construcción del país, en la búsqueda de las técnicas que mejoren el confort interior con consumos de energía casi nulos.Para analizar las diferentes alternativas planteadas, se ha medido el confort térmico en el interior del edificio, según la ASHRAE 55. Se ha planteado un conjunto de 57 configuraciones distintas entre sí,que se han analizado con el software de simulación energética de edificios Design Builder,contemplado únicamente medidas pasivas (esto es que no consuman energía), para poder favorecer su aplicación incluso en familias con bajos recursos económicos. El trabajo muestra lasalternativas analizadas, los resultados obtenidos en las simulaciones realizadas, con significativasmejoras en el confort y un análisis de la repercusión económica de los cambios realizados en elprecio final de la viviend

Optimización de la sostenibilidad energética en edificaciones residenciales: una aplicación al caso de la República Dominicana

256 p.El desarrollo de los países está generando una serie de problemas a nivel mundial que están provocando cambios en el clima, que en la mayoría de los casos afectan en gran medida a las familias con menores recursos. De igual forma, la sobrepoblación mundial y el crecimiento de los entornos urbanos, ha generado el desarrollo de las ciudades que han crecido tanto en extensión(esto para las casas de una planta), como en altura (para los edificios de varias plantas), donde eneste último caso el objetivo primordial es aprovechar al máximo el espacio y los recursos disponibles. Por otro lado, la población mundial reclama en su medida unos niveles de confort mínimo en las edificaciones. Ello está incrementando el consumo energético mundial y a su vez produciendo fenómenos adversos asociados al cambio climático.En países de clima cálido y húmedo, como es el caso de la República Dominicana, donde losefectos de sobrecalentamiento interior y de sobre-humectación afectan directamente el confort de las viviendas, además de estar ubicada en zonas altamente sísmicas, y con una permanente incidencia de huracanes, tormentas tropicales, caracterizadas por fuertes vientos y lluvias torrenciales, se requiere que las edificaciones posean estructuras constructivas resistentes a dichos fenómenos atmosféricos.Lograr que estas edificaciones también cumplan con los estándares de confort interior establecidos por las normativas internacionales, sin el uso exclusivo de sistemas mecánicos de climatización, es uno de los propósitos principales a alcanzar en el desarrollo de esta investigación, ya que la mayoría de la población de este país, no posee los recursos económicos para poder utilizar dichos sistemas de climatización.El objetivo final de esta investigación, se centra en el análisis de las condiciones de confort en las viviendas de la República Dominicana. Más concretamente, se han analizado las edificaciones residenciales de los dos grupos predominantes del parque inmobiliario del país, que en la actualidad, se encuentran en continuo crecimiento (Caso 1: Vivienda unifamiliar de una planta y Caso 2: Edificación Multiplantas de 4 niveles).La metodología seguida ha analizado dos edificios de referencia, con su sistema constructivo tradicional, buscando la mejor orientación del edificio, el uso de diferentes alternativas de elementos de sombreamiento, y la mejora de la envolvente del edificio, mediante el uso de materiales notradicionales en la construcción del país, en la búsqueda de las técnicas que mejoren el confort interior con consumos de energía casi nulos.Para analizar las diferentes alternativas planteadas, se ha medido el confort térmico en el interior del edificio, según la ASHRAE 55. Se ha planteado un conjunto de 57 configuraciones distintas entre sí,que se han analizado con el software de simulación energética de edificios Design Builder,contemplado únicamente medidas pasivas (esto es que no consuman energía), para poder favorecer su aplicación incluso en familias con bajos recursos económicos. El trabajo muestra lasalternativas analizadas, los resultados obtenidos en las simulaciones realizadas, con significativasmejoras en el confort y un análisis de la repercusión económica de los cambios realizados en elprecio final de la viviend

Real-Time Environmental Monitoring Platform for Wellness and Preventive Care in a Smart and Sustainable City with an Urban Landscape Perspective: The Case of Developing Countries

Smart and sustainable communities seek to ensure comfortable and sustainable quality of life for community residents, the environment and the landscape. Pollution is a key factor affecting quality of life within a community. This research provides a detailed insight into a successfully developed and deployed framework for an environmental monitoring platform for an urban study to monitor, in real time, the air quality and noise level of two cities of the Dominican Republic—Santo Domingo and Santiago de Los Caballeros. This urban platform is based on a technology range, allowing for the integration of multiple environmental variables related to landscape and providing open data access to urban study and the community. Two case studies are presented: The first highlights how the platform can be used to understand the impact a natural event, for example, how dust landscapes (such as the Sahara) impact a community and the actions that can be taken for wellness and preventive care. The second case focuses on understanding how policies taken to prevent the spread of COVID-19 affect the air quality and noise level of the landscape and community. In the second case, the platform can be used to expand the view of decision makers in the urban landscape and communities that are affected