La preocupación de los últimos años sobre la reducción del consumo de energía en los edificios denota una preocupación no tan solo en los países más desarrollados, sino que, países como Chile están impulsando iniciativas que definitivamente marcan un cambio de escenario en la concepción de la edificación. El crecimiento económico, la globalización de la economía y los avances en los sistemas de comunicación, han influido enormemente en el desarrollo de los mercados que, están cada vez más competitivos y exigentes en materia de calidad, fenómeno que es fácilmente apreciable en el mercado chileno de la construcción. La mayor demanda social por calidad, observada en nuestro medio nacional, ha tenido un impacto relevante en el sector de la construcción, que se ha visto obligado a incorporar conceptos tanto, de productividad para desenvolverse en un medio de creciente competitividad como, de calidad para lograr la satisfacción de un cliente cada vez más exigente. Esta creciente preocupación por la eficiencia energética de los edificios y las mayores aspiraciones de confort ambiental por parte de los usuarios, ha permitido que Chile avance finalmente hacia un escenario mucho más reglamentado para la industria, con disposiciones que pretenden asegurar la calidad, seguridad y eficiencia energética de la construcción. Destacan dentro de este contexto: la promulgación de la Ley de Calidad en la Construcción en Chile y, la Reglamentación Térmica vigente desde marzo del año 2000, que fija, en la primera etapa, los estándares de calidad mínimos para los complejos de techumbre para las distintas zonas climáticas del país y; la segunda etapa de la Reglamentación Térmica, que regula las exigencias de aislación térmica de muros, ventanas y pisos, vigente a partir de enero del año 2007. Todas estas nuevas disposiciones legales y reglamentarias han generado un fuerte impacto en la industria de la construcción. La deficiente aislación térmica del parque de soluciones locales para muros de cerramiento perimetral, ha significado que gran parte de las soluciones constructivas tradicionales, queden fuera de las nuevas exigencias reglamentarias definidas para las distintas zonas climáticas del país. Los valores fijados para las tres zonas más densamente pobladas del país son de U: 1.8 (W/m²K) para la zona Nº3 (Santiago y otras ciudades vecinas); U: 1.7 (W/m²K) para la zona Nº4 (Concepción y otras) y U: 1.6 (W/m²K) para la zona Nº5 (Temuco y otras). Considerando, dentro de este contexto, que los materiales predominantes para toda la edificación en Chile, tienen un “performance” térmico muy insuficiente, donde sus valores “U” fluctúan entre 1.91 y 2.48 (W/m²K) para las albañilerías de ladrillos cerámicos y, valores “U” entre 2.87 y 3.20 (W/m²K) para hormigones armados, valores establecidos según evaluaciones experimentales realizadas tanto por la Universidad del Bío-Bío como por el IDIEM de la Universidad de Chile. Se puede determinar entonces que, los estándares de calidad térmica de muros, de este tipo en el país, son insuficientes y, que la construcción de albañilería de ladrillos cerámicos, no se encuentra tecnológicamente preparada para enfrentar las exigencias de la nueva Reglamentación Térmica. Esta situación se hace insostenible, particularmente para la industria del ladrillo, que arriesga seriamente perder la competitividad en el mercado de la edificación nacional, problema que obliga a introducir cambios tecnológicos y modificaciones a los actuales productos de ladrillos nacionales. El trabajo de investigación, de la presente tesis doctoral, pretende el mejoramiento térmico de la albañilería de ladrillos cerámicos, esto es, desarrollar e introducir innovaciones tecnológicas en las soluciones de muros de albañilería y principalmente en los diseños morfológicos de las unidades de ladrillos. El trabajo plantea inicialmente, realizar un completo análisis prospectivo – experimental, que permita evaluar la aislación térmica del parque de soluciones constructivas, a través de una serie de ensayos, térmicos, estructurales e hídricos a escala natural, con el fin de obtener resultados que permitan estudiar y precisar las potencialidades de mejoramiento térmico y definir, en consecuencia, las estrategias de diseño morfológico y las líneas de trabajo para lograr soluciones termoresistentes. La presente tesis doctoral, forma parte importante de un trabajo realizado en Chile, pactado entre la Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica, CONICYT y las Universidades del Bío-Bío y Católica de Chile, denominado “Desarrollo experimental de especificaciones técnicas para el mejoramiento higrotérmico de muros de albañilería de ladrillo y hormigón (D01I1161)”, presentado en su ocasión al noveno concurso nacional de proyectos de investigación y desarrollo FONDEF, lo que permitió contar con los recursos, técnicos y económicos, necesarios para el desarrollo del trabajo experimental y, contar también, con el apoyo de algunas industrias del ladrillo que, permitieron, a su vez, contar con la fabricación de los prototipos necesarios para las pruebas experimentales a escala real.

La présente étude concerne l'étude d'optimisation thermique d'une machine électrique. Un modèle nodal est utilisé pour la simulation du champ de température. Ce modèle résout l'équation de la chaleur en trois dimensions, en coordonnées cylindriques et en régime transitoire ou permanent. On prend en compte les deux mécanismes de transport les plus importants : La conduction et la convection. L'évaluation de ce modèle est effectuée par l'intermédiaire de 13 valeurs de débits de référence. C'est en faisant varier ces variables qu'on évalue la performance du refroidissement dans la machine. Avant de partir sur l'étude d'optimisation de cettegéométrie, on a lancé une étude d'optimisation d'un cas plus simple afin de mieux comprendre les différents outils d'optimisation disponibles. L'expérience acquise avec les cas simples est utilisée dans l'optimisation thermique de la machine. La machine est thermiquement évaluée sur la combinaison de deux critères : la température maximale et la température moyenne. Des contraintes ont été additionnées afin d'obtenir des résultats physiquement acceptables. Le problème est résolu à l'aide des méthodes de gradient (Active-set et Point-Intérieur) et des Algorithmes Génétiques.

La présente étude concerne l’étude d’optimisation thermique d’une machine électrique. Un modèle nodal est utilisé pour la simulation du champ de température. Ce modèle résout l’équation de la chaleur en trois dimensions, en coordonnées cylindriques et en régime transitoire ou permanent. On prend en compte les deux mécanismes de transport les plus importants : La conduction et la convection. L’évaluation de ce modèle est effectuée par l’intermédiaire de 13 valeurs de débits de référence. C’est en faisant varier ces variables qu’on évalue la performance du refroidissement dans la machine. Avant de partir sur l’étude d’optimisation de cettegéométrie, on a lancé une étude d’optimisation d’un cas plus simple afin de mieux comprendre les différents outils d’optimisation disponibles. L’expérience acquise avec les cas simples est utilisée dans l’optimisation thermique de la machine. La machine est thermiquement évaluée sur la combinaison de deux critères : la température maximale et la température moyenne. Des contraintes ont été additionnées afin d’obtenir des résultats physiquement acceptables. Le problème est résolu à l’aide des méthodes de gradient (Active-set et Point-Intérieur) et des Algorithmes Génétiques. / This work relates the thermal optimization of an electrical machine. The lumped method is used to simulate the temperature field. This model solves the heat equation in three dimensions, in cylindrical coordinates and in transient or steady state. We consider two transport mechanisms: conduction and convection. The evaluation of this model is performed by means of 13 design variables that correspond to the main flow rates of the equipment. We analyse the machine cooling performance by varying these 13 flow rates. Before starting the study of such a complicated geometry, we picked a simpler case in order to better understand the variety of the available optimization tools. The experience obtained in the simpler case is applyed in the resolution of the thermal optimization problem of the electrical machine. This machine is evaluated from the thermal point of view by combining two criteria : the maximum and the mean temperature. Constraints are used to keep the problem consistent. We solved the problem using the gradient based methods (Active-set and Interior-Point) and the Genetic Algorithms.