Materiais isolantes térmicos
Contenido
Existen muchos tipos de aislante térmico, alguno de los cuales se ha abandonado a lo largo de la historia. son materiales usados que se caracterizan por su alta resistencia térmica.
Alumínio
Embora o alumínio seja um metal com alta condutividade térmica (λ= 204 W/m·°C), ele pode ser usado como isolante sob certas condições. Os isoladores de alumínio consistem em diversas camadas finas unidas por outras folhas dobradas, formando algo semelhante a um papelão aligeirado. As perdas térmicas podem ser por mudança de estado (evaporação), por contato (ou convecção) ou por radiação (que cresce com a quarta potência da diferença de temperatura), conseguindo o alumínio refletir, e assim reduzir, em 97% as perdas por radiação térmica (tanto para resfriar, protegendo do sol, quanto do frio, para conservar o calor interno), sendo esta propriedade independente da espessura da camada de alumínio. Além disso, o alumínio oferece outra vantagem, sendo totalmente estanque/impermeável, e impedindo a passagem de água e ar, bloqueando assim as perdas por evaporação. A dobragem das folhas é responsável por limitar a convecção.
Cortiça
É o material mais antigo utilizado para isolamento. Provém da casca do sobreiro. Normalmente é utilizado na forma de aglomerados, formando painéis. Normalmente, estes painéis são feitos de cortiça triturada e fervidos a altas temperaturas. Em geral, não é necessário adicionar nenhum ligante para compactar os painéis.
Seu teor de água é inferior a 8% e é composto por 45% de suberina. Estas duas condições tornam-no um produto imputrescível, que não necessita de tratamento para protegê-lo de fungos ou microorganismos, ao contrário da madeira.
Outra vantagem em relação a outros materiais isolantes é a elevada inércia térmica que apresenta. Esta característica o torna um material ideal para sistemas de isolamento térmico externo.
53% da produção mundial de cortiça provém de Portugal e 32% de Espanha.
Utilize opções de acordo com DIN 4108-10..
• - Densidade: 110 kg/m³ normal, 100-160 (em chapa), 65-150 (em árvore).
• - Coeficiente de condutividade térmica: 0,039 W/(m·K) (conforme EN 13170 - 0,04 a 0,055).
• - μ (resistividade à passagem de vapor d'água) - 30 a 75 (da árvore), 92 MN·s/g·m (em placa aglomerada).
• - c (calor específico) de 1600 a 1800.
Algodão
Isto é papel de uma manta de algodão.
• - Densidade: 25-40 kg/m³ (lã soprada), 20-60 kg/m³ (manta de lã).
• - Coeficiente de condutividade térmica: 0,04 W/(m·K).
• - μ - 1 a 2 MN·s/g·m.
• - c (calor específico) aproximadamente 840 J/(kg·K).
Arlita
Arlite é um agregado cerâmico muito leve devido à sua porosidade.
• - Densidade: 300-800 kg/m³ (densidade aparente).
• - Coeficiente de condutividade térmica: 0,08 W/(m·K).
• - μ = 0 MN·s/g·m.
• - c (calor específico) aproximadamente 1100 J/(kg·K).
Vermiculita
Vermiculita é um mineral formado por silicatos de ferro ou magnésio, do grupo das micas; Durante sua fabricação sua temperatura aumenta rapidamente, expandindo até 30 vezes seu tamanho, por meio de um processo denominado “esfoliação”.
• - Densidade: Varia entre 60 e 140 kg/m³, dependendo das granulometrias.
• - Coeficiente de condutividade térmica: 0,053 kcal/h/m °C.
• - Isolamento acústico: quando as ondas sonoras atingem as lamelas multidirecionais da vermiculita expandida, elas são refletidas em diversas direções e absorvidas pela estrutura microscópica das bolhas de ar do mineral. Por estas razões, a vermiculita é um excelente isolante acústico para uma ampla faixa de frequências.
• - Resistência ao fogo: o ponto de fusão da vermiculita é 1.370 °C e a temperatura de amolecimento é 1.250 °C. É um mineral incombustível e quimicamente muito estável a altas temperaturas, o que o torna um material ideal para proteção contra fogo, por isso é utilizado principalmente como isolante em fornos e caldeiras de alta temperatura em forma de folha de diferentes espessuras (aglomerada com resinas).
• - Inalterabilidade: a vermiculita é insensível aos agentes atmosféricos e à passagem do tempo. É estável, quimicamente neutro (pH = 7,2) e inerte, não é higroscópico e não produz nenhuma ação sobre o ferro ou o aço.
cascas de trigo
• - Densidade: 90 kg/m³ (prensado).
• - Coeficiente de condutividade térmica: 0,06 W/(m·K).
• - μ - 1 a 2 MN·s/g·m.
• - c (calor específico) aproximadamente - J/(kg·K).
Linho
• - Densidade: 40-50 kg/m³ (matéria-prima), 20-40 kg/m³ (manta).
• - Coeficiente de condutividade térmica: 0,04-0,05 W/(m·K).
• - μ - 1 a 2 MN·s/g·m.
• - c (calor específico) aproximadamente 1500 J/(kg·K).
Pelotas de cereais
Feito de cereais (em alemão - Getreidegranulat).
• - Densidade: 105-115 kg/m³ (densidade aparente).
• - Coeficiente de condutividade térmica: 0,05 W/(m·K).
• - μ - 1 MN·s/g·m.
• - c (calor específico) aproximadamente - J/(kg·K).
Cânhamo
• - Densidade: 150 kg/m³ (riscos), 20-40 kg/m³ (manta).
• - Coeficiente de condutividade térmica: 0,04-0,08 W/(m·K).
• - μ - 1 a 2 MN·s/g·m.
• - c (calor específico) aproximadamente 1500 J/(kg·K).
lascas de madeira
• - Densidade: 70 kg/m³ (densidade aparente).
• - Coeficiente de condutividade térmica: 0,045 W/(m·K).
• - μ - 2 MN·s/g·m.
• - c (calor específico) aproximadamente - J/(kg·K).
Celulose
É um jornal reciclado moído, ao qual foram adicionados sais de bórax para lhe conferir propriedades à prova de fogo, inseticidas e antifúngicas.
É soprado nas câmaras ou projetado molhado. É um poderoso isolante de verão e inverno e também possui propriedades de isolamento acústico. A sua maior vantagem é que se comporta como a madeira, equilibrando os picos de temperatura ao mesmo tempo que possui uma grande capacidade de armazenamento térmico, comporta-se de forma anticíclica durante 12 horas, mantendo assim a frescura matinal no verão durante as tardes. No inverno protege do frio de forma semelhante à madeira.
• - Densidade: 30-60 kg/m³ (ou segundo outras fontes, de 25 a 90 kg/m³).
• - Coeficiente de condutividade térmica: 0,039 W/(m·K).
• - μ - 1 a 2 MN·s/g·m.
• - c (calor específico) aproximadamente 1900 J/(kg·K).
fibra de madeira
De acordo com EN 13171. Utilize opções de acordo com DIN 4108-10.
• - Densidade: 30-60 kg/m³ (soprado), 130-250 kg/m³ (manta).
• - Coeficiente de condutividade térmica: 0,04-0,06 W/(m·K).
• - μ - 5 a 10 MN·s/g·m.
• - c (calor específico) aproximadamente 1600-2100 J/(kg·K).
lã de madeira
De acordo com EN 13168, opções de utilização de acordo com DIN 4108-10.
• - Densidade: 350-600 kg/m³ (normal), 60-300 kg/m³ (múltiplas camadas).
• - Coeficiente de condutividade térmica: 0,09-0,1 W/(m·K).
• - μ - 2 a 5 MN·s/g·m.
• - c (calor específico) aproximadamente 2100 J/(kg·K).
Cocos
• - Densidade: 70-110 kg/m³.
• - Coeficiente de condutividade térmica: 0,045-0,05 W/(m·K).
• - μ - 1 a 2 MN·s/g·m.
• - c (calor específico) aproximadamente 1500 J/(kg·K).
Cabelo branco
(Atualmente não existem produtos à base de cana aprovados para uso na Alemanha).
• - Densidade: 190-220 kg/m³ (arranhões), 20-40 kg/m³ (manta).
• - Coeficiente de condutividade térmica: 0,045-0,065 W/(m·K).
• - μ - 2 MN·s/g·m.
• - c (calor específico) aproximadamente 1300 J/(kg·K).
algas
Utilizado em telhados e paredes.
• - Densidade: 70-80 kg/m³.
• - Coeficiente de condutividade térmica: 0,045 W/(m·K).
• - mu -.
• - c (calor específico) aproximadamente 2000 J/(kg·K).
Canudo
• - Densidade: 80 a 600 kg/m³.
• - Coeficiente de condutividade térmica: 0,045-0,13 W/(m·K).
• - mu - 1 a 10 (pressionado de 35 a 40).
• - c (calor específico) aproximadamente - J/(kg·K).
Grama
• - Densidade: 25 a 65 kg/m³.
• - Coeficiente de condutividade térmica: 0,04 W/(m·K).
• - mu - 1 a 2.
• - c (calor específico) aproximadamente 2100 J/(kg·K).
lã de rocha
A lã de rocha é um material isolante térmico, incombustível e à prova de apodrecimento. Este material difere de outros isolantes por ser um material resistente ao fogo, com ponto de fusão superior a 1200 °C.
As principais aplicações são o isolamento de coberturas "Telhado (construção)"), tanto inclinadas como planas (telhado europeu convencional, com lâmina impermeabilizante autoprotegida), fachadas ventiladas, fachadas monocamada, fachadas interiores, divisórias interiores, pavimentos acústicos e isolamento de pavimentos. Quando se tem um telhado de telha macho e fêmea, utiliza-se um feltro não revestido ou outro com papel kraft de um lado, o que facilita a instalação. Além disso, é utilizado para proteção passiva de estruturas, instalações e penetrações.
A lã de rocha é comercializada em painéis rígidos ou semirrígidos, feltros, mantas reforçadas e conchas. É também um excelente material para isolamento acústico em construções leves, para pisos, tetos e paredes interiores.
• - Densidade: 30-160 kg/m³. Segundo EN 13162, em fibra de 20 a 150, em pedra de 25 a 220.
• - Coeficiente de condutividade térmica: 0,034 a 0,041 W/(m·K). De acordo com EN 13162, 0,035 a 0,05.
• - μ = 9 MN·s/g·m.
• - c (calor específico) aproximadamente 840 J/(kg·K).
Estas são fibras de lã de rocha entrelaçadas. É adequado para isolar elementos construtivos horizontais, desde que colocado por cima. Na vertical, necessita de fixação ou grampos para evitar que acabe endurecendo na parte inferior do elemento e na parte inferior de um elemento horizontal que esteja pendurado. Eles geralmente vêm protegidos por papel Kraft, papel alcatroado ou malha de metal leve.
São painéis aglomerados com alguma resina epóxi, o que confere uma certa rigidez ao isolamento. É utilizado para elementos construtivos verticais e horizontais na parte inferior, em troca de possuir um coeficiente de condutividade ligeiramente inferior ao da manta.
São tubos pré-moldados com diferentes diâmetros e espessuras. Como todo bom isolante térmico, a seção deve ser escolhida de forma que fique perfeitamente ajustada à superfície externa da condução que está sendo isolada. Como toda lã mineral, não é combustível. A lã de rocha resiste a temperaturas até 1000 °C.
lã de vidro
Quando você tem um telhado de telha macho e fêmea e deseja isolá-lo com lã de vidro, deve-se utilizar um produto para esse fim, que é uma lã de vidro em painéis de maior densidade, hidrorrepelente e higroscópico. Quando se tem uma cobertura em chapa metálica, a linha de produtos que deve ser utilizada é o revestimento com chapa de alumínio reforçada em uma das faces para atuar como resistência mecânica, como barreira de vapor e como material refletivo. Como no caso anterior, é comercializado na forma de manta, painéis aglomerados e capas isolantes de tubos.
• - Coeficiente de condutividade térmica da lã de vidro: 0,032 W/(m·K) a 0,044 W/(m·K).
lã de ovelha natural
É a versão natural e ecológica do isolamento lanoso. Ao contrário da lã de rocha ou da lã de vidro, a lã de ovelha é obtida naturalmente e não requer cozimento em alta temperatura. É muito resistente e um poderoso regulador de humidade, facto que contribui enormemente para o conforto interior dos edifícios. Quase não é utilizado na construção em comparação com a lã de vidro ou de rocha.
Assim como nos casos anteriores, é comercializado na forma de manta, painéis aglomerados e flocos.
• - Densidade: 20-80 kg/m³.[1].
• - Coeficiente de condutividade térmica: 0,043 lã de vidro tipo I W/(m·K)[2].
• - μ de 1 a 2.
• - c (calor específico) aproximadamente 1000 J/(kg·K).
vidro expandido
Além de ser um isolante, é uma barreira de vapor muito eficaz, o que não é normal nos isolantes térmicos e o torna muito adequado para isolar pontes térmicas na construção, como pilares em paredes de fachadas. É feito de vidro, geralmente reciclado e sem problemas de tratamento de cor, pois não importa a cor do produto, ele é espumado a quente, deixando células com gás encerrado, que funcionam como isolantes. A sua rigidez torna-o mais adequado que outros isoladores para o revestimento com gesso. É pouco utilizado na construção. Também é conhecido como Cellular Glass e ainda hoje é fabricado, 2013, na Espanha com este último nome.
• - Densidade: 20 kg/m³.
• - Coeficiente de condutividade térmica: 0,045 W/(m·K).
Poliestireno expandido (EPS)
O material de espuma de poliestireno é um isolante derivado do petróleo e do gás natural, do qual o polímero plástico estireno é obtido na forma de grânulos. Para construir um bloco, uma certa quantidade do material que está relacionada à sua densidade final é incorporada em um recipiente metálico e é injetado vapor d'água que expande os grânulos até a formação do bloco. Este é cortado em placas com a espessura desejada para comercialização por meio de um fio de metal quente.
Devido à sua combustibilidade, são incorporados retardadores de chama e é denominado Dificilmente Inflamável.
• - Possui bom comportamento térmico em densidades que variam de 12 kg/m³ a 30 kg/m³.
• - Possui coeficiente de condutividade de 0,034 a 0,045 W/(m·K), que depende da densidade (como regra geral, quanto maior a densidade, menor o coeficiente de condutividade).
• - μ de 140 a 250 MN·s/g·m dependendo da densidade.
• - É facilmente atacado pela radiação ultravioleta, por isso deve ser protegido da luz solar.
• - Possui alta resistência à absorção de água.
• - Não forma chama, pois ao queimar sublima.
espuma de celulose
O material de espuma de celulose possui um poder de isolamento térmico aceitável e é um bom absorvedor acústico. É ideal para aplicação no fundo de galpões por ser um material ignífugo totalmente branco e pela rapidez de colocação. Derrete em temperaturas acima de 45 °C. É pouco utilizado na construção.
• - Coeficiente de condutividade térmica: 0,065 a 0,056 W/(m·K).
espuma de polietileno
A espuma de polietileno caracteriza-se por ser econômica, hidrorrepelente e fácil de instalar. Quanto ao seu desempenho térmico, pode-se dizer que é de caráter mediano. Seu acabamento é branco ou alumínio.
• - Coeficiente de condutividade térmica: 0,036 a 0,046 W/(m·K).
Filme de favo de mel de polietileno
Da mesma forma que a espuma de polietileno, o plástico-bolha coberto com papel alumínio é usado simplesmente como isolante térmico. As vantagens que apresenta sobre outros isoladores são: espessura muito baixa (3-5 mm), instalação simples, custo muito baixo; Também é não inflamável e reciclável. Este filme é utilizado na construção e mais comumente em equipamentos de ar condicionado.
espuma de poliuretano
A espuma de poliuretano é conhecida por ser um material isolante de muito bom desempenho. Possui múltiplas aplicações como isolante térmico tanto na construção como no setor industrial. Destaca-se em toda a cadeia de frio pela sua elevada eficiência energética.
• - Coeficiente de condutividade térmica: 0,023 W/(m·K).
• - μ de 96 a 180 MN·s/g·m dependendo da densidade.
Espuma elastomérica
É um isolante com excelente desempenho em baixas e médias temperaturas e de fácil instalação, reduzindo ao mínimo os custos de mão de obra. Possui barreira de vapor em sua estrutura e comportamento totalmente ignífugo.
• - Coeficiente de condutividade: 0,035 W/(m·K).
• - Temperatura ideal de trabalho: -40 a 115 °C.
É facilmente atacado pela radiação ultravioleta, por isso deve ser protegido da luz solar.
Aerogel
Como isolante térmico, o aerogel vem em mantas flexíveis (faixa de serviço: -40°C a 650°C ou -270°C a 90°C). Só vem em espessuras de 5 mm e 10 mm. Possui ótimas propriedades mecânicas pelo desempenho que oferece, é hidrofóbico (repele a umidade), é permeável (permite a passagem de ar/vapor), evita a corrosão sob o isolamento, é ignífugo (não pega fogo) e é extremamente resistente a tratamentos agressivos (pisotes, golpes, etc.). Sua instalação é intuitiva e simples, o material pode ser cortado com tesoura ou cortador, reduzindo tempo e custos excessivos de mão de obra.
• - Densidade: 0,020 g/cm³ (Aerogel Monolítico), de 0,13 g/cm³ a 0,18 g/cm³ (Aerogel em manta flexível).