DEVELOPMENT OF CERAMIC PRODUCT FOR CONSTRUCTION UNDER BIOCLIMATIC AND SUSTAINABLE ARCHITECTURE PRINCIPLES

Keywords: Clay, product design, sustainability, thermal isolation, ventilated air chamber

Abstract

The role of facades is fundamental to determine the energy performance of the building. Since, according to the constructive elements properties, the energy transfer towards the interior can be strategically controlled to avoid increases in energy demand by artificial energy conditioning systems. The development of insulating products can solve this problem largely. In the case of Norte de Santander, there is a consolidated clay industry based on the raw material quality. This paper designs and validates the thermal behavior of two proposals of ventilated brick, called ECO Design. The thermal validation was fulfilled in the ANSYS R16 software to simulate the transfer and heat flows according to shape and material. The best performance was developed by extruded process to determine the mechanical properties at laboratory scale in different mixtures with technological nutrient additives. The results show that the ventilated air chamber can reduce up to 7.5 °C in the temperature of the inner surface. Nevertheless, the strength of these new products is considerably reduced compared to traditional multi-perforated brick.

Author Biographies

Jorge Sánchez Molina, Universidad Francisco de Paula Santander

Doctorado en Avances en Ingeniería de los Materiales y Energías, Universidad de Jaén. Director del Centro de Investigación en Materiales Cerámicos CIMAC. Director del Grupo de Investigación en Tecnología Cerámica GITEC. Cúcuta, Colombia

Jessica Sánchez Zúñiga , Universidad Francisco de Paula Santander

Máster en Ingeniería de los Materiales y construcción sostenible. Joven Investigador de la Universidad Francisco de Paula Santander. Cúcuta, Colombia

Carmen Xiomara Díaz Fuentes, Universidad Francisco de Paula Santander

Magister Ciencia y Tecnología de Materiales, Universidad Francisco de Paula Santander. Directora del plan de estudios de Arquitectura. Directora del Grupo de Investigación de Arquitectura y Materiales Alternativos, Universidad Francisco de Paula Santander. Cúcuta, Colombia.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

Jorge Sánchez Molina, Universidad Francisco de Paula Santander

Doctorado en Avances en Ingeniería de los Materiales y Energías, Universidad de Jaén. Director del Centro de Investigación en Materiales Cerámicos CIMAC. Director del Grupo de Investigación en Tecnología Cerámica GITEC. Cúcuta, Colombia

Jessica Sánchez Zúñiga , Universidad Francisco de Paula Santander

Máster en Ingeniería de los Materiales y construcción sostenible. Joven Investigador de la Universidad Francisco de Paula Santander. Cúcuta, Colombia

Carmen Xiomara Díaz Fuentes, Universidad Francisco de Paula Santander

Magister Ciencia y Tecnología de Materiales, Universidad Francisco de Paula Santander. Directora del plan de estudios de Arquitectura. Directora del Grupo de Investigación de Arquitectura y Materiales Alternativos, Universidad Francisco de Paula Santander. Cúcuta, Colombia.

References

K. Johnsen and F. Winther, "Dynamic facades, the smart way of meeting the energy requirements," Energy Procedia, vol. 78, pp. 1568-1573, Nov. 2015, doi: 10.1016/j.eg y pro.2015.11.210

https://doi.org/10.1016/j.egypro.2015.11.210

G. Peña-Rodríguez, J. Sánchez-Molina, and R. Monroy, "Efecto de la Concentración de Poliestireno Ex- pandido en la Conductividad Térmica Efectiva de Bloques de Termoarcilla," Rev. Colom. Fis., vol. 40, no. 2, pp. 285-288, 2008.

E. Garcia and M. Suarez, Las arcillas: Propiedades y usos. Madrid: Universidad Complutense , and Universidad de Salamanca, 2004.

J. Sanchez-Molina, A. Sarabia-Guarin, and D. Alvarez-Rozo, "Evaluación de materias primas utilizadas en la fabricación de baldosas de gres en el sector cerámico de Norte de Santander (Colombia)," Respuestas, vol. 21, no. 2, pp. 48-56, 2016, doi: 10.22463/0122820x.776

https://doi.org/10.22463/0122820X.776

M. Niño, "Bloque Termodisipador, bt," Colombia Pa- tent 30561, 2015.

A. P. Colmenares-Uribe, J. Sanchez-Molina, and C. Diaz-Fuentes, "Comparative thermal analysis of ex- truded ceramic products between the multi-perforated brick vs. Modified bricks in cells distribution," J. Phys. Conf. Ser. (jpcs), vol. 1386, no. 1, pp. 1-8, 2019. doi: 10.1088/1742-6596/1386/1/012130

https://doi.org/10.1088/1742-6596/1386/1/012130

A. P. Colmenares-Uribe, J. Sanchez-Molina, and C. Diaz-Fuentes , "Análisis de valores de incidencia solar de superficies configuradas con producto arquitectónico cerámico," in XV Congr. Int. Arquit. Tierra Tradic. Innov., San José de Cúcuta, 2018.

A. P. Colmenares-Uribe, J. Sanchez-Molina, and C. Diaz-Fuentes, "Caracterización térmica y técnica del ladrillo multiperforado a nivel de laboratorio," Respuestas, vol. 5, no. S1, pp. 43-49, 2020.

Ideam, Atlas Interactivo de Colombia, 2010. [Online]. Available: http://atlas.ideam.gov.co/.

J. Sanchez-Molina, F Corpas, and D. Alvarez-Rozo Aplicaciones de los nutrientes tecnológicos en la industria cerámica del área metropolitana de Cúcuta (San José de Cúcuta: Ecoe Ediciones Ltda. Universidad Francisco de Paula Santander, 2018.

Centro de Investigación en Salud Integral y Bienes- tar Socio-económico (Cisbe) "Thermal properties of building structures Guide A: Environmental design". (Colombia: Centro de Investigación en Salud Integral y Bienestar Socio-económico), 2007.

Métodos de ensayo de piezas para fábrica de albañilería, une-en 772-11:2011, une Normalización Española, 2011.

Métodos de ensayo de piezas para fábricas de albañilería, une-en 772-21:2011, une Normalización Española, 2011.

Standard Test Methods for Determination of Water Absorption and Associated Properties by Vacuum Me- thod for Pressed Ceramic Tiles and Glass Tiles and Boil Method for Extruded Ceramic Tiles and Non-tile Fired Ceramic Whiteware Products, astm C373, astm International, 2018.

Métodos para muestreo y ensayos de unidades de mampostería y otros productos de arcilla, Norma Técnica Colombiana ntc 4017, Icontec, 2018.

Ingenieria civil y arquitectura. Unidades de mamposteria de arcilla cocida. Ladrillos y bloques cerámicos, Norma Técnica Colombiana ntc 4205, Icontec, 2017.

How to Cite
Sánchez Molina, J., Sánchez Zúñiga , J. ., & Díaz Fuentes, C. X. . (2020). DEVELOPMENT OF CERAMIC PRODUCT FOR CONSTRUCTION UNDER BIOCLIMATIC AND SUSTAINABLE ARCHITECTURE PRINCIPLES. Ciencia E Ingenieria Neogranadina, 30(2), 129–140. https://doi.org/10.18359/rcin.4400
Published
2020-12-09
Section
ARTICLES

Altmetric

QR Code

Some similar items: