ES2273933T3 - Placa termica para fachadas. - Google Patents

Abstract

Dispositivo para el revestimiento de fachadas de edificios, compuesto de - al menos una placa (11) de aislamiento que presenta en al menos un lado plano (11.1, 11.2) ranuras (14.1, ..., 14.n, 15.1, ..., 15.n, 18, 19), en las que están insertados conductos (81, 82, 83.1, ..., 83.n, 84, 85, 93.1, ..., 93.n), por los que circula un medio líquido (88) de intercambio térmico, y de - un recubrimiento (12, 13, 16, 17, 36) de cierre, - estando realizadas en un primer lado plano (11.1) de la placa (11) de aislamiento primeras ranuras (14.1, ..., 14.n, 18, 19), en las que están insertados primeros conductos (81, 82, 83.1, ..., 83.n, 84, 85), y estando realizadas en un segundo lado plano (11.2), opuesto al primero, segundas ranuras (15.1, ..., 15.n), - presentando el recubrimiento de cierre una primera capa armada (12, 13) de mortero, dispuesta sobre el primer lado plano (11.1) de la placa (11) de aislamiento, y - debiéndose unir entre sí, al menos parcialmente, los primeros y los segundos conductos (81, 82, 83.1, ..., 83.n, 84, 85, 93.1, ..., 93.n), caracterizado porque los segundos conductos (93.1, ..., 93.n, 84) están insertados en las segundas ranuras y porque el recubrimiento de cierre presenta una segunda capa armada (16, 17) de mortero, dispuesta sobre el segundo lado plano (11.2).

Description

Placa térmica para fachadas.

La invención se refiere a un dispositivo para el revestimiento de fachadas de edificios según el preámbulo de la reivindicación 1.

Un dispositivo del tipo mencionado al principio se conoce del documento DE3039107A1.

El documento DE3435613A1 muestra un dispositivo similar.

Sobre una mampostería de una pared exterior del edificio se coloca un revestimiento de fachada a partir de placas de aislamiento. En la superficie exterior de las placas de aislamiento están realizadas ranuras, en las que están insertados tubos, por los que circula un medio calefactor y que están colocados sobre las capas del enlucido. Entre las capas del enlucido y la placa de aislamiento se debe producir una acumulación de calor que se puede evacuar con fines de calefacción.

La desventaja radica en que el aislamiento térmico elimina por sí mismo este tipo de calentamiento. Los ensayos han dado como resultado que el aislamiento térmico respecto a paredes exteriores no aisladas no permite ningún ahorro eficiente de energía.

Del documento DE19726646C2 se conoce un elemento de calefacción y refrigeración para la inserción en paneles del techo. Éste presenta una placa de base, sobre la que está dispuesto un sistema de tubo. La placa de base tiene una configuración autoportante. El sistema de tubo es un sistema de tubos capilares que presenta tubos capilares, unidos con tubos colectores.

Del documento DE19720863C2 se conoce la previsión de este elemento de calefacción y refrigeración para techos, paredes y suelos. A tal efecto, sobre una placa de base se dispone una placa de cubierta con ranuras longitudinales paralelas. En las ranuras longitudinales están insertados tubos capilares de una trama de tubos de plástico. La placa de cubierta tiene ranuras transversales que sirven para la compensación longitudinal de los tubos capilares. La placa de base está realizada como placa de yeso,

\hbox{metal, plástico o madera. La placa de cubierta 
está hecha de un material aislante.}

La desventaja es que el conocido elemento de calefacción y refrigeración divide la placa de soporte y aislamiento y, por tanto, es demasiado pesado. Además, el elemento sólo está previsto para interiores.

Se persigue, por tanto, el objetivo de perfeccionar un dispositivo para el revestimiento de fachadas de edificios del tipo mencionado al principio de modo que el aislamiento térmico no elimine por sí mismo un calentamiento.

Este objetivo se consigue según la invención mediante las características de la parte caracterizadora de la reivindicación 1.

Las ventajas logradas con la invención radican especialmente en que las energías térmicas positivas o negativas obtenidas se conducen alrededor del aislamiento directamente a la mampostería de la pared. La mampostería puede tener en este caso una configuración diferente. La desviación de la energía permite calentar el edificio en invierno por toda su superficie desde el exterior y refrigerarlo en verano también por toda su superficie.

A tal efecto, toda la energía térmica obtenida se conduce directamente a la mampostería en invierno. La energía térmica permite calentar el edificio desde el exterior. Se logra un aislamiento adicional al impedirse las pérdidas de calor por transmisión hacia el exterior.

Esto produce ahorros muy eficientes de energía durante el período de calefacción en invierno. En el verano, por el contrario, las temperaturas de las paredes del edificio, situadas en la sombra, se pueden transmitir a todo el edificio, especialmente a las paredes irradiadas por el sol. Si el edificio tiene un dispositivo de aire acondicionado, este dispositivo de aire acondicionado reduce su funcionamiento de un modo eficiente en verano, permitiendo así ahorros esenciales de energía.

La primera capa exterior armada de mortero permite la colocación de un recubrimiento exterior. En este sentido resulta posible unir la segunda capa armada de hormigón con la mampostería del edificio. Esto se debe a que la placa de soporte y aislamiento coinciden.

La placa de aislamiento puede ser una placa de espuma rígida de plástico. La placa de espuma rígida de plástico es liviana y dispone de altas propiedades de aislamiento.

Como primeras y segundas ranuras se pueden usar canales capilares que discurren separados entre sí y en cuyos extremos opuestos están dispuestos canales colectores que discurren en sentido transversal. La espuma rígida de plástico, relativamente blanda, facilita la realización de los canales. La espuma rígida blanda de plástico permite, además, retener de forma fija y segura los conductos en los canales.

Los primeros y segundos conductos pueden ser conductos capilares que pueden estar unidos respectivamente por los extremos opuestos a través de un conducto colector. En este caso, los conductos colectores pueden estar unidos entre sí. Es posible, además, guiar los conductos colectores sobre conductos de barras colectoras y unirlos a través de válvulas dispuestas en los conductos de barras colectoras. Esto permite desviar las energías almacenadas a las superficies correspondientes, donde son necesarias. Es posible también usar las energías almacenadas para procesos de regulación de temperatura en el interior del edificio. Se pueden usar, además, las energías almacenadas para abastecer de agua caliente al edificio.

Las válvulas pueden ser controlables y es posible unirlas con una unidad de control. La unidad de control puede controlar las distintas válvulas conforme a un esquema del programa de modo que éstas produzcan los efectos deseados en el interior del edificio.

El recubrimiento exterior puede tener una configuración diferente. El recubrimiento exterior puede ser un enlucido exterior, un recubrimiento de ladrillo cocido, un recubrimiento de pizarra o similar. El recubrimiento exterior se regula, por lo general, mediante normativas urbanísticas en la respectiva zona de ubicación del edificio. El recubrimiento exterior puede estar hecho también de tablas o similares.

Un ejemplo de realización de la invención está representado en el dibujo y se explica detalladamente a continuación.

Muestran:

Fig. 1 un edificio con placas térmicas de construcción en una representación esquemática en perspectiva,

Fig. 2 una placa térmica de construcción, según la figura 1, en una representación esquemática en perspectiva,

Fig. 3 un corte a través de una placa térmica de construcción, según la figura 2, a lo largo de la línea III-III,

Fig. 4 un corte a través de una placa térmica de construcción, según la figura 2, a lo largo de la línea IV-IV,

Fig. 5 una edificación irradiada por el sol, según la figura 1, con una unidad asignada de control,

Fig. 6 un corte parcial a través de una pared de un edificio, según las figuras 1 a 5,

Fig. 7 placas térmicas de construcción interconectadas que forman un esquema de bloque y

Fig. 8 un desarrollo de la temperatura media anual de la estación de Hohenpeissenberg de 1781 a 1990.

La figura 1 muestra un edificio 3 que está compuesto de paredes 32, 33 de edificio y en el que están situados elementos 34, 35 de ventana. El edificio 3 está cerrado con un elemento 31 de techo.

Las paredes 32, 33 del edificio están provistas hacia el exterior de un recubrimiento exterior, configurado como enlucido exterior 36. Las paredes laterales 32 del edificio y las paredes frontales 33 del edificio están recubiertas con placas térmicas 1 de construcción por debajo del enlucido exterior.

Las figuras 1 a 4 muestran una placa térmica 1 de construcción.

La placa térmica 1 de construcción presenta como núcleo una placa 11 de espuma rígida de plástico. En los lados planos opuestos 11.1, 11.2 están realizados canales capilares 14.1,…, 14.n ó 15.1,…, 15.n, separados entre sí. Por los extremos de los canales capilares discurren en paralelo, uno frente a otro, canales 18, 19 de conductos capilares.

Tanto los canales capilares como los canales de conductos capilares pueden tener una configuración rectangular o triangular en la sección transversal. La espuma rígida de plástico, relativamente blanda, permite realizar con facilidad los canales 14.1,…, 14.n, 15.1,…, 15.N ó 18 y 19 en los lados planos 11.1, 11.2.

En los canales capilares 14.1,…, 14.n están insertados conductos capilares 83.1,…, 83.n. Los conductos capilares 83.1,…, 83.n están unidos entre sí por sus extremos opuestos respectivamente mediante un conducto colector 81, 82.

En el lado plano opuesto 11.2 están colocados conductos capilares 93.1,…, 93.n, cuyos extremos están unidos, asimismo, mediante conductos colectores.

Cuando los conductos capilares y los conductos de conexión están insertados en los canales capilares 14.1,…, 14.n, 15.1,…, 15.n y los conductos colectores, en los canales de conductos colectores, se aplica sobre el lado plano 11.1 una capa muy fluida 13 de mortero (véase especialmente la figura 4). En la capa muy fluida 13 de mortero se inserta una capa de armadura, configurada como tejido 12 de fibra de vidrio. A continuación, se elimina el mortero sobrante, de modo que el tejido de fibra de vidrio queda empotrado en la superficie de la capa de mortero. La placa, recubierta de este modo, se introduce en un horno de secado y la capa se endurece para formar una capa armada de mortero.

A continuación, la capa, recubierta por un lado, se vira y el lado plano opuesto 11.2 se provee de una capa 17 de mortero, en la que se empotra un tejido 16 de fibra de vidrio. En este caso se elimina también el mortero sobrante y la placa se introduce en un horno de secado, por lo que se forma una capa endurecida de mortero, en la que está empotrado el tejido 16 de fibra de vidrio.

Resulta especialmente ventajoso que para la fabricación de la placa térmica de construcción se puede aplicar el procedimiento de recubrimiento como el que se conoce del documento DE4234269C1. Otra ventaja radica en la posibilidad de usar los mismos dispositivos de recubrimiento y materiales, de modo que no se necesitan inversiones adicionales.

La placa térmica de construcción fabricada se asemeja respecto a sus propiedades de resistencia a la placa de construcción que está fabricada según el documento DE4234269C1 y que dispone de propiedades de aislamiento térmico y de propiedades muy estables de soporte. Se logra así que en el caso de la placa térmica 1 de construcción coincidan las propiedades de soporte y aislamiento, de modo que la placa térmica de construcción tiene propiedades de aislamiento muy eficientes en caso de dimensiones muy pequeñas del espesor y ofrece posibilidades eficientes para el ahorro de energía.

La figura 6 muestra que sobre una mampostería 39 del edificio 3 se puede colocar directamente la placa térmica 1 de construcción. Mediante dispositivos de pegado o fijación por espigas u otros elementos constructivos auxiliares es posible sujetar las placas térmicas de construcción en la mampostería 39. En el lado, opuesto a la mampostería, de la placa térmica 1 de construcción se aplica el enlucido exterior mencionado. La superficie rugosa del recubrimiento exterior de la placa térmica de construcción le proporciona al enlucido exterior una base eficiente de adherencia.

Las figuras 5 y 7 muestran cómo se pueden interconectar los distintos sistemas capilares sobre el lado delantero y trasero de las placas térmicas 1 de construcción, dispuestas sobre la mampostería 39 de las paredes laterales 32 del edificio debajo de paredes frontales 33 del edificio. A saber, los conductos 84, 85 de conexión, unidos con los conductos colectores 81, 82, están unidos con válvulas controlables 96.1,…, 96.n. Las válvulas están dispuestas en conductos 94, 95 de barras colectoras y unidas mediante conductos 51, 52 de control con una unidad 5 de control.

La fabricación y el funcionamiento de una placa de fachada con placas térmicas de construcción, como la que se deriva del ejemplo de realización representado, se han explicado mediante las figuras 1 a 8.

La figura 8 muestra el desarrollo de la temperatura media anual en la estación de Hohenpeissenberg de 1881 a 1990. La tabla muestra que la temperatura media anual ya tuvo un primer punto máximo en el cambio del siglo XVIII al XIX. En este caso ya se midieron temperaturas medias anuales de 6,6ºC. La temperatura media anual descendió después de un modo continuo y alcanzó su valor mínimo absoluto aproximadamente en el año 1880. A continuación, ésta comenzó a aumentar de nuevo de forma continua y alcanzó en 1990 aproximadamente un valor de 6,4ºC. Este desarrollo continúa hasta la actualidad, alcanzándose pronto el valor de 1781.

Independientemente del debate en curso sobre el clima, resulta válido aprovechar el lado positivo del aumento de la temperatura media anual para el calentamiento de edificios.

Por este motivo, la mampostería 39 del edificio 3 se cubre con placas térmicas 1 de construcción antes del enlucido exterior definitivo por el lado exterior. La capa armada de mortero a ambos lados de las placas térmicas de construcción facilita esencialmente su colocación.

Cuando las placas térmicas de construcción están colocadas, éstas se conectan entre sí a continuación para formar el sistema de bloque, como el mostrado en la figura 7. A continuación se aplica el enlucido exterior 36 y el edificio tiene una imagen uniforme.

En la figura 7 está representado el edificio 3 durante el día. En este caso, los rayos solares 71, …, 71.n del sol 7 inciden en la pared lateral 32 del edificio, dirigida hacia el lado 37 del sol. La pared frontal 33 del edificio está situada, por el contrario, en el lado 38 de la sombra.

Los rayos solares 71.1,…, 71.n calientan un elemento 88 de intercambio térmico, que puede ser un agua preparada especialmente, en los conductos capilares 83.1,…, 83.n del lado plano 11.1, dirigido hacia fuera, de la placa térmica 1 de construcción. Como los conductos capilares se encuentran directamente debajo del recubrimiento de la placa y del enlucido, estos se calientan con mayor rapidez. El pequeño diámetro de los conductos capilares garantiza que el medio de intercambio térmico absorba inmediatamente la energía de los rayos solares y se caliente.

La unidad 5 de control garantiza que la energía térmica obtenida se desvíe por todos lados hacia el lado contrario de las otras placas térmicas de construcción que descansan sobre la mampostería 39 del edificio 3. Se logra así calentar por todos lados la edificación 3 en invierno de forma adicional a la calefacción interior. Si se necesita mantener frías determinadas habitaciones del edificio, éstas se desconectan del sistema general de calentamiento exterior.

Se calcula que el sol 7 transmite cada segundo 0,32 kcal al incidir los rayos en perpendicular en un metro cuadrado. En caso de un valor de pérdida promedio de 0,5 serían aún 0,16 kcal por segundo y metro cuadrado. En caso de una radiación solar de 2,78 horas se obtendrían, por tanto, 1.600 kcal/m^{2'} que equivalen aproximadamente a 1,85 kw hora/m^{2}. El calentamiento exterior del edificio 3 permite ahorrar de un modo eficiente la energía calefactora. Mediante las placas térmicas de construcción se logra que la radiación térmica del sol se integre en el circuito calefactor del edificio.

En el verano se puede usar la energía obtenida para calentar el agua de servicio.

Otra ventaja muy esencial radica, además, en que las temperaturas del medio 88 de intercambio térmico, situado en el lado 38 de la sombra, se pueden usar por todos lados de las paredes del edificio 3. De este modo se logra una refrigeración muy eficiente de las paredes. Se reduce así el funcionamiento de un dispositivo de aire acondicionado en el interior del edificio 3 y se ahorra energía para el accionamiento del dispositivo de aire acondicionado.

En la placa térmica de construcción, concebida para el exterior y en cuyo núcleo de XPS, EPS, lana de vidrio o fibra mineral con un espesor de 2 a 16 cm están fresadas ranuras a ambos lados, se pueden insertar de un modo fácil y permanente las redes de tubos capilares. El mortero de recubrimiento usado garantiza que los conductos capilares se empotren en el mortero, lográndose así a la vez un elemento estable y fácil de manipular. El mortero de recubrimiento garantiza, además, una buena conducción de calor a los conductos capilares.

Por esta vía se extrae con facilidad del medio ambiente el calor existente mediante el uso de las placas térmicas de construcción. Se ahorra energía y se evita eficientemente una producción de CO_{2}, resultante de la combustión adicional, y se contrarresta, por tanto, un calentamiento de la atmósfera.

Claims (11)

1. Dispositivo para el revestimiento de fachadas de edificios, compuesto de

-

al menos una placa (11) de aislamiento que presenta en al menos un lado plano (11.1, 11.2) ranuras (14.1,…, 14.n, 15.1,…, 15.n, 18, 19), en las que están insertados conductos (81, 82, 83.1,…, 83.n, 84, 85, 93.1,…, 93.n), por los que circula un medio líquido (88) de intercambio térmico, y de

-

un recubrimiento (12, 13, 16, 17, 36) de cierre,

-

estando realizadas en un primer lado plano (11.1) de la placa (11) de aislamiento primeras ranuras (14.1,…, 14.n, 18, 19), en las que están insertados primeros conductos (81, 82, 83.1,…, 83.n, 84, 85), y estando realizadas en un segundo lado plano (11.2), opuesto al primero, segundas ranuras (15.1,…, 15.n),

-

presentando el recubrimiento de cierre una primera capa armada (12, 13) de mortero, dispuesta sobre el primer lado plano (11.1) de la placa (11) de aislamiento, y

-

debiéndose unir entre sí, al menos parcialmente, los primeros y los segundos conductos (81, 82, 83.1,…, 83.n, 84, 85, 93.1,…, 93.n),

caracterizado porque los segundos conductos (93.1,…, 93.n, 84) están insertados en las segundas ranuras y porque el recubrimiento de cierre presenta una segunda capa armada (16, 17) de mortero, dispuesta sobre el segundo lado plano (11.2).

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque sobre la primera capa armada (12, 13) de mortero puede estar dispuesto un recubrimiento exterior (36) y sobre una mampostería (39) del edificio (3), la segunda capa armada (16, 17) de mortero.

3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la placa (11) de aislamiento tiene un espesor de 2 a 16 cm.

4. Dispositivo según la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizado porque la placa de aislamiento es una placa (11) de espuma rígida de plástico.

5. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las primeras y las segundas ranuras son canales capilares (14.1,…, 14.n, 15.1,… 15.n) que discurren en sentido longitudinal separados entre sí y en cuyos extremos opuestos está situado en cada caso un canal colector (18, 19) que discurre en dirección transversal.

6. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los primeros y segundos conductos son conductos capilares (83.1,…, 83.n, 93.1,…, 93.n) que están unidos por sus extremos opuestos respectivamente mediante un conducto colector (81, 82).

7. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los conductos colectores (83, 84) se han de unir entre sí.

8. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los conductos colectores (83, 84) se han de unir mediante conductos (94, 95) de barras colectoras a través de válvulas (96.1,…, 96.n), dispuestas en estos.

9. Dispositivo según la reivindicación 7, caracterizado porque las válvulas (96.1,…, 96.n) se pueden controlar y están unidas con una unidad (5) de control.

10. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los conductos controlables (94, 95) de barras colectoras están unidos con una instalación de suministro de calefacción del edificio.

11. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el recubrimiento exterior es un enlucido exterior (36), un recubrimiento de ladrillo cocido o un recubrimiento de pizarra.