ASHRAE - American Society of Heating@ Refrigerating and Air-Conditioning Engineers@ Inc.
Alcance
INTRODUCCIÓN A medida que aumenta la potencia informática y avanzan los modelos numéricos para la transferencia de calor @ aire y humedad (HAM) en todo el edificio, sigue existiendo una necesidad general de más datos experimentales que cuantifiquen el transporte de HAM en materiales de construcción porosos. Por ejemplo, los datos de referencia recientes para validar modelos de simulación HAM 1-D producidos en un gran proyecto internacional (Hagentoft et al. 2004) se basan únicamente en datos numéricos y analíticos porque los datos 1-D bien documentados y precisos son escasos. Una parte importante de la investigación en el Anexo 41 de IEA/ECBCS ha sido sobre la transferencia de calor y humedad entre el aire interior y los materiales higroscópicos durante cambios transitorios en la humedad interior porque la investigación ha demostrado que la amortiguación de la humedad puede mejorar la calidad del aire y el consumo de energía en los edificios ( Rode et al.@ 2004@ Holm et al@ 2004@ Simonson et al.@ 2002@ 2004a@ 2004b y Osanyintola y Simonson@ 2004). Para validar modelos que simulen la amortiguación de la humedad de materiales higroscópicos, se necesitan nuevos datos experimentales que cuantifiquen con precisión la transferencia de calor y humedad entre el aire húmedo y los materiales higroscópicos durante cambios transitorios en la humedad del aire. Los datos experimentales están disponibles en la literatura@, pero la mayoría de los datos no son adecuados para comparar modelos numéricos detallados porque los experimentos de laboratorio cuidadosamente planificados son los más adecuados para la validación del modelo (Holm et al.@ 2004@ Simonson et al.@ 2004b@ Tariku and Kumaran@ 2006@ Svennberg et al.@ 2007@ Kalamees y Vinha@ 2006@ Jenssen et al.@ 2002@ Hens@ 2004@ Qin et al@ 2005 y Talukdar et al.@ 2007a y b). Además, muchos de los experimentos en la literatura se llevan a cabo en materiales no higroscópicos donde la mayor parte de la acumulación de humedad se debe a la condensación y la formación de escarcha cerca de una superficie fría. Además, en muchos casos los transitorios térmicos dominan el problema. Para comparar los modelos que pretenden considerar la amortiguación de la humedad de materiales higroscópicos en contacto con el aire interior, se necesitan datos experimentales donde la humedad del aire cambia de manera transitoria, como se presenta en este documento. El objetivo de este artículo es comparar datos experimentales y numéricos para el transporte de calor y humedad 1-D en un lecho de placas de yeso@ que se llevó a cabo como parte de la Subtarea 2 del Anexo 41 de IEA/ECBCS (Roels@ 2008). La comparación de los datos numéricos y experimentales tiene el doble propósito de validar los modelos numéricos y confirmar los datos experimentales. Sin embargo, como investigaciones anteriores (por ejemplo, BCR 1992@ Time y Uvslokk 2003@ Roels et al. 2004) demostraron que, aparte de la falta de buenos modelos de referencia@, también sigue siendo difícil lograr uniformidad en la medición de las propiedades de los materiales; por lo tanto@ se decidió realizar primero una comparación interlaboratorios de la medición de las propiedades higiénicas de materiales porosos mediante una prueba round robin. No se han medido todas las propiedades de los materiales, pero el round robin se centró en aquellas propiedades relevantes para la amortiguación de la humedad en interiores: las propiedades de transmisión de vapor de agua y la isoterma de sorción. En total, catorce laboratorios participaron en la prueba de todos contra todos. Primero se presentan los resultados de la prueba de todos contra todos. Luego se explica la instalación experimental y se presentan los diferentes casos de prueba y modelos numéricos aplicados. Finalmente@ se realiza una comparación entre los resultados experimentales y numéricos. El gran número de participantes en las pruebas de todos contra todos permitió también un estudio de sensibilidad de las simulaciones numéricas@ en las que se investigó la influencia de la incertidumbre en las propiedades de los materiales y las condiciones límite.