Comparative study of the optical properties effect of the facade exterior coating on the building energy demand

Abstract

[EN]: With the aim of improving the building energy efficiency, different technologies have been developed that optimize the use of solar energy in building envelope and avoid warming of urban areas. Chromogenic devices based on materials whose optical properties can be reversibly modified by an external stimulus have become relevant among these technologies. The façade coating can have different types of texture or color that determine specific optical properties, including absorptance, which defines the amount of solar radiation absorbed by the material with respect to the incident radiation. In the present work , the influence of the optical properties of two types of exterior façade coatings on the building energy demand is analysed: a belitic cement synthesized in the laboratory through a low energy and low CO2 emissions process and a brick representative of a typical building masonry, presenting the former a more polished surface and lighter color than the latter. This study has focused on determining the parameters that optimize the use of the optical properties of the studied coatings in the building energy efficiency. The results show that the N-S orientation and the uninsulated wall suppose greater impacts on the energy demand by the coating change. In turn, the effect of coating change is remarkable in the climates studied, but it is in the temperate A3 climate where lower demands are achieved, approaching those established for passive buildings. These parameters will be used for future studies with a new thermochromic mortar coating developed from belitic cement, analyzing its influence on the building energy demand.

[ES]: Con el objetivo de mejorar la eficiencia energética de la edificación se han desarrollado tecnologías que optimizan el aprovechamiento de la energía solar en los sistemas constructivos evitando a su vez calentamiento de las zonas urbanas. Entre estas tecnologías han cobrado relevancia los dispositivos cromogénicos basados en materiales cuyas propiedades ópticas pueden modificarse de manera reversible mediante algún estímulo externo. El revestimiento en fachada puede presentar diferentes tipos de textura o color, que determinan unas propiedades ópticas específicas, entre ellas la absortancia, que determina la cantidad de radiación solar absorbida por el material respecto a la radiación incidente. En el trabajo que se presenta se analiza la influencia de las propiedades ópticas de dos tipos de revestimiento exterior en fachada sobre la demanda energética del edificio un cemento belítico sintetizado en laboratorio mediante un proceso de baja energía y bajas emisiones de CO2 y un ladrillo representativo de una fábrica caravista, presentando el primero un acabado más pulido y color más claro que el segundo. Este estudio se ha centrado en determinar los parámetros que optimizan el aprovechamiento de las propiedades ópticas de los revestimientos estudiados en la eficiencia energética del edificio. Los resultados obtenidos muestran que la orientación N-S y el muro sin aislamiento suponen mayores impactos en la demanda energética por el cambio de revestimiento. A su vez, el efecto del cambio de revestimiento es notable en los climas estudiados, pero es en el clima templado A3 donde se llega a alcanzar demandas más bajas, acercándose a las establecidas para los edificios pasivos. Estos parámetros servirán para próximos estudios con un nuevo revestimiento de mortero termocrómico desarrollado a partir de cemento belítico, analizando su influencia sobre la demanda energética del edificio.