Thermal performance of structural brick typologies made of fired clay in the metropolitan area of Cúcuta
DOI:
https://doi.org/10.61799/2216-0388.2134Keywords:
Brick, buildings, clay, heat transfer, energy efficiencyAbstract
The selection of materials and construction systems impact the energy consumption of buildings. For this reason, the main objective is to determine the thermal performance of the structural brick typologies made of fired clay in the Metropolitan Area of Cúcuta. The methodology develops 3 phases: Identification of 3 structural brick typologies design, simulation of temperature distribution and heat fluxes in ANSYSrelac and finally, discussion on the connection between design and heat transfer analysis of the analyzed typologies. The results indicate that the design varies the temperature of the interior surface between 1.05°C and 1.15°C, while the values of the exterior surface vary between 3.63°C and 3.98°C. The thermal performance characterization of structural brick typologies is a commitment to the sustainability of buildings in order to provide estimated data to facilitate product selection processes.
Downloads
References
[1] A. P. Colmenares-Uribe, J. Sánchez-Molina y C. X. Díaz-Fuentes, “Caracterización térmica y técnica del ladrillo multiperforado a nivel de laboratorio,” Respuestas, vol. 25, no. S1, pp. 43–49, 2020. [En línea]. Disponible en: https://revistas.ufps.edu.co/index.php/respuestas/article/view/1899
[2] E. E. Espinel Blanco, E. Flórez Solano y R. A. García León, “Caracterización físico-química de un material arcilloso proveniente de la región nororiental de Colombia, para la fabricación de bloques H-10,” Respuestas, vol. 25, no. S2, pp. 20–28, 2020. doi: 10.22463/0122820X.2298.
[3] N. M. Vélez Ángel, “Evaluación de los parámetros energéticos de una vivienda económica y social en Colombia con coste óptimo,” Tesis de Maestría, Universitat Politècnica de Catalunya, España, 2020.
[4] Organización de las Naciones Unidas, “Objetivos de desarrollo sostenible. Objetivo 11: Lograr que las ciudades sean más inclusivas, seguras, resilientes y sostenibles,” 2015. [En línea]. Disponible en: https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/cities/
[5] Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio, “Resolución número 0549 de 2015: Parámetros y lineamientos de construcción sostenible y se adopta la guía para el ahorro de agua y energía en edificaciones,” Decreto 1077 de 2015, Colombia, 2015.
[6] Consejo Colombiano de Construcción Sostenible, Vivienda Sostenible, una herramienta de cambio cultural, inTEGRA, no. 4, oct. 2019.
[7] Consejo Colombiano de Construcción Sostenible, Edificaciones Neto Cero Carbono, inTEGRA, no. 6, mar. 2021.
[8] P. A. Malaver, “Beneficios de las certificaciones de sostenibilidad LEED, edificio Kubik Virrey I y II,” Universidad Militar Nueva Granada, Colombia, 2022.
[9] ICONTEC, Unidades de mampostería de arcilla cocida. Ladrillos y bloques cerámicos, NTC 4205, Colombia, 2018.
[10] INDUARCILLA, Catálogo de Productos en Gres del Área Metropolitana de San José de Cúcuta, Colombia, 2020.
[11] J. Sánchez-Molina, F. A. Corpas Iglesias y D. C. Álvarez Rozo, Aplicaciones de los nutrientes tecnológicos en la industria cerámica del área metropolitana de Cúcuta, Colombia, 2018.
[12] IDEAM, Atlas Interactivo de Colombia, Colombia, 2010.
[13] Y. A. Çengel y J. M. Cimbala, Mecánica de fluidos: Fundamentos y aplicaciones, 1.ª ed. México: McGraw-Hill, 2006.
[14] E. L. Salamanca-Medina y J. J. López Domínguez, “Ensayo de penetración dinámica súper pesada (DPSH): equivalencia para el ensayo de penetración estándar (SPT) en Colombia,” Ingeniería Investigación y Desarrollo, vol. 21, no. 2, pp. 47–56, 2022. doi: 10.19053/1900771X.v21.n2.2021.14269.
[15] J. Sánchez Molina, J. Sánchez Zúñiga y C. X. Díaz Fuente, “Desarrollo de un producto cerámico de construcción bajo los principios de la arquitectura bioclimática y sostenible,” Ciencia e Ingeniería Neogranadina, vol. 30, no. 2, 2020.
[16] J. Sánchez-Molina, C. X. Díaz-Fuentes y A. P. Colmenares-Uribe, “Utilization of agro-industrial waste to improve thermal behavior of products made of fired clay for traditional masonry,” Journal of Physics: Conference Series, vol. 1981, no. 1, 2021.
[17] J. P. A. Toro Ruíz, J. S. Quintero Pinzón y J. D. Del Río Gaitán, “Comparación del análisis y diseño estructural entre la microzonificación sísmica de Ibagué y el reglamento NSR-10,” Ingeniería Investigación y Desarrollo, vol. 20, no. 1, pp. 29–39, 2021. doi: 10.19053/1900771X.v20.n1.2020.13381.
[18] A. P. Colmenares-Uribe, J. Sánchez-Molina y C. X. Díaz, “Comparative thermal analysis of extruded ceramic products between multi perforated brick and modified bricks in cells distribution,” Journal of Physics: Conference Series, vol. 1386, no. 1, 2019.
[19] C. X. Díaz-Fuentes, A. P. Colmenares-Uribe y J. G. Peñaranda-Méndez, “Exploration of types of ventilated air chambers to improve thermal efficiency of bricks in fired clay,” Journal of Physics: Conference Series, vol. 1708, no. 1, 2020.
[20] M. S. Narváez-Ortega, J. V. Sánchez-Zúñiga, and J. G. Peñaranda-Méndez, “Cámaras de aire ventiladas en un producto cerámico tradicional para envolventes de mampostería con enfriamiento pasivo”, Mundo Fesc, vol. 10, no. 19, pp. 127–134, Jan. 2020, doi: 10.61799/2216-0388.540.
[21] M. S. . Narváez-Ortega, J. . Sánchez-Molina, and C. X. . Diaz-Fuentes, “Patrones constructivos de enfriamiento pasivo para mampostería cerámica de bajo costo”, Mundo Fesc, vol. 11, no. S6, pp. 79–92, Feb. 2021, doi: 10.61799/2216-0388.1107.
[22] C. X. Díaz-Fuentes, S. A. Ríos-Cruz, and S. A. Cano-Macias, “Análisis comparativo de las propiedades térmicas y mecánicas de bloques de paja y tierra compactada versus sistemas constructivos de mampostería tradicional”, Mundo Fesc, vol. 11, no. s4, pp. 96–109, Nov. 2021, doi: 10.61799/2216-0388.943.
[23] M. C. Olarte y J. C. Ruge, "Análisis de la relación entre la curva de retención de agua, distribución de tamaño de partículas y de poros en la caracterización de una arcilla porosa colapsable", Respuestas, vol. 25, n.º 1, pp. 33–43, ene. 2020.
[24] A. L. . Barbosa Lopez, A. . Guzmán Bohórquez, Y. P. Calderon Batista, y R. D. . Tatis Castro, "Deterioro y restauración del baluarte de Santiago murallas de Cartagena entre 2007-2019: un estudio fisicoquímico", Respuestas, vol. 25, n.º S1, pp. 6–18, ene. 2020.
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2026 Mundo FESC Journal

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

