aula isolantes v2012 0

7/25/2019 Aula Isolantes v2012 0

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07/12/2012

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[ ] Prof. Fernando Simon Westphal, Eng. Civil, Dr. Eng.

Prof. Deivis Luis Marinoski, Eng. Civil, Dr. Eng.

Prof. Roberto Lamberts, Eng. Civil, PhD.

www.labeee.ufsc.br

Atualizada em 07/12/2012

2/62 Desempenho de Materiais

Resistncia e deformao

Estabilidade dimensional e juntas

Excluso de gua e vaporResistncia ao fogo

Durabilidade

Propriedades Trmicas

Propriedades Acsticas


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3/62 Propriedades Trmicas de Materiais

Absortividade

Refletividade

Transmissividade

Emissividade

Condutividade Trmica

Calor Especfico

4/62 Transferncia de Calor


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Absortividade em ondas curtas: Razo entre a taxa de radiaosolar absorvida por uma superfcie e a taxa de radiao solarincidente sobre esta mesma superfcie.

Smbolo:

Funo da cor:

branco= 0,2

preto= 0,9

Refletividade em ondas curtas: Razo entre a taxa de radiaosolar refletida por uma superfcie e a taxa de radiao solarincidente sobre esta mesma superfcie.

Smbolo:

Definies

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Temperatura x acabamento superficial da telha


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Temperaturax acabamento superficial da telha

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ReportagensAssunto: Panorama Nacional

18.05.11 | Telhados brancos: uma soluo contraaquecimento e consumo de energia

Cidade de So Paulo e o estado do Rio de Janeiro analisamaprovao de legislao sobre uso de telhados brancos nashabitaes. Alternativa defendida para reduzir emisses degases de efeito estufa e diminuir consumo de eletricidade

http://www.procelinfo.com.br/data/Pages/LUMIS8D1AC2E8ITEMIDDA0E3E3BC94C40A5947EE2F8AC90A6A0PTBRIE.htm

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Transmissividade em ondas curtas: Razo entre a taxa de radiaosolar que atravessa uma superfcie e a taxa de radiao solarincidente sobre esta mesma superfcie.

smbolo:

vidro comun 3mm = 0,85

Emissividade: Razo entre a taxa de radiao emitida por umasuperfcie e a taxa de radiao emitida por um corpo negro, mesma temperatura.

smbolo:

maioria dos materiais de construo= 0,90

alumnio polido = 0,05 a 0,10

Definies


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11/62 Definies

Condutividade Trmica: Propriedade do material que caracteriza ofluxo de calor transferido por unidade de espessura e por unidadede gradiente de temperatura. Smbolo: Unidade: W/m.oC Alguns exemplos:

Material Condutividade (W/m.C)Ar 0,027

gua 0,060

Concreto normal 1,750

Poliuretano extrudado 0,030

12/62 Condutividade x Densidade

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

2

0 500 1000 1500 2000 2500 3000

densidade (kg/m)

condutividade(W/m-K)

isolantesmadeiras

concretosgesso

materiais cermicos

vidro


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13/62 Condutividade x Umidade

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

0 20 40 60 80 100

saturao (%)

C

ondutividadeTrmica(W/m-K)

argamassa

concreto

celular aerado

tijolo macio

14/62

0

0.5

1

1.5

2

2.5

0 1000 2000 3000 4000

densidade (kg/m)

calorespecfico(kJ/kg.K

)

pedrascermica vidro

concretos

madeiras

isolantes trmicos

Calor Especfico: Quantidade de calor necessria para elevar em umgrau a temperatura de um componente, por unidade de massa Smbolo: c Unidade: kJ/kg.K Alguns exemplos:

Definies

Material Calor especfico(kJ/kg.K)

Ar 1,00

gua 4,19

Poliuretano extrudado 1,67


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15/62Isolantes Trmicos Convencionais

Isolantes fibrosos ( = 0,045 W/m oC) L de rocha ou l mineral L de vidro

Poliestireno ( = 0,035 a 0,040 W/m oC) Expandido (granulado aglutinado por fuso) Extrudado (clulas fechadas)

Espuma de Poliuretano ( = 0,030 W/m oC)

Concreto celular com 400 kg/m3 ( = 0,17 W/m oC) Agregados leves

Vermiculita (derivada da mica) Argila expandida - concreto com 500 kg/m3 ( = 0.20 W/m oC)

Cinza sinterizada

Escria sinterizada - concreto com 1000 kg/m3 ( = 0.35 W/m oC)

16/62 Isolantes Trmicos Convencionais

L de vidro ( = 0,045 W/m oC)

Placa de forro revestida na face aparente

Aplicaes:Lojas e Escritrios


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Feltros flexveis Aplicaes:

-Fabricao de telhas duplas isolantes

-Isolao de equipamentos


Aplicaes: Paredes DryWall


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Feltros flexveisensacados

Isolamento para sistemas dedistribuio de ar

Revestimento para dutosmetlicos

Isolao trmica,sendo simplesmentedepositado sobreforro falso



Painis termo-acsticos Aplicaes:

- Na Indstria: Isolao trmica decaldeiras, fornos, estufas, tanques dearmazenagem.


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21/62 Painis rgidos e semi-rgidos de l de vidro

Aplicaes em paredes duplas

22/62 Aplicao de l de vidro em coberturas

Aplicaes em coberturas: Isolao trmica


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23/62 Aplicao de l de vidro em tubulaes

Isolante trmico cilndrico, bi-partido de l de vidro

Aplicaes: Tubulaes que operam em baixas e altas temperaturas.


L de rocha ( = 0,045 W/moC) Principais caractersticas:

Incombustvel Resistncia ao fogo Absoro Acstica Isolamento trmico

Propriedades: Boa resilincia Resistncia a vibraes No-higroscpico Imputrescvel Quimicamente neutro

Painis flexveis,rgidos e semi-rgidos

Mantas flexveis

Tubos de l derocha com altadensidade

Painis rgidosrevestidos comum filme de PVC


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25/62 Aplicaes da L de rocha

Painis rgidos de altadensidade

Indicados para proteo aofogo em estruturasmetlicas

Flocos amorfos

Aplicao em sistemasou equipamentos comdifcil acesso

Segmentos rgidos em l de rocha, suportados porum laminado de papel kraft

Utilizado para isolamento de superfciescilndricas

Feltros leves e flexveis

Indicado para isolamentostermo-acsticos em

superfcies irregulares,planas ou cilndricas.


Poliestireno ( = 0,035 a 0,040 W/m oC)


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Espuma de Poliuretano ( = 0,030 W/m oC)

28/62 Espuma de poliuretano

Telhas e painis isotrmicos compostos por chapas metlicascom ncleo em espuma de poliuretano expandido

Aplicaes: coberturas, paredes internas e externas,divisrias, forros


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29/62 Ex:


Vermiculita

Vermiculita em gros

Utilizada na isolaotrmica e acstica,como componente deargamassas e deconcretos leves para aconstruo

Placas isolantes extremamente levesUtilizada para miolos de portas, divisrias, revestimento deestufas, caldeiras, fornos, etc

Argamassa plstica com baixaviscosidade para assentamento de

tijolos e placas termo isolantes


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Concreto celular

Menor peso Isolante acstico


Argila expandida

leveza resistncia inrcia qumica estabilidade dimensional resistncia ao fogo

isolante acstico


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33/62 Isolantes Reflexivos

Alumnio polido. Quando usado sob atelha em telhados com forro horizontal, aresistncia da cmara de ar podeequivaler a 2,75 cm de l de vidro

Caractersticas:Emissividade = 0,05 a 0,10Impermevel

34/62 Propriedades Trmicas de Componentes

Resistncia trmica

Transmitncia trmica

Capacidade trmica

Fator Solar de janelas


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35/62 Resistncia Trmica

RL

====

[m.K/W]

36/62 Resistncia Trmica

Exemplos de componentes com resistncia trmica iguala 0,22 m.K/W (1 cm de l de vidro)

Material Espessura (cm)

Painel de l de vidro 1,0Concreto celular 3,8

Madeira 5,1

Tijolo 20,0

Concreto comum 39,0


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37/62 Resistncia Trmica de Cmaras de Ar

Resistncia trmica Rar (m2.K/W)

Natureza da Espessura e da Direo do fluxo de calor

superfcie da cmara de ar Horizontal Ascendente Descendente

cmara de ar mm

Superfcie norefletora

(caso geral )

> 0.8

10e20

20 < e50e > 50

0.140.160.17

0.130.140.14

0.150.180.21

Superfcie refletora

< 0.210e20

20 < e50e > 50

0.290.370.34

0.230.250.27

0.290.430.61

38/62 Transmitncia Trmica

Transmitncia Trmica

Fluxo de calor que

transmitido atravs de

um componente por

unidade de rea e por

unidade de diferena de

temperatura.

Smbolo: U

Unidade: W/ m2 . K


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39/62 Capacidade Trmica

Capacidade Trmica - Quantidade de calor necessria para elevar em umaunidade a temperatura de um componente, por unidade de rea. Smbolo: CT - Unidade: kJ / m.K

40/62 Transmitncia Trmica

Parede Descrio U

[W/m2.oC]

CT

[kJ/m2.C]

Parede de tijolos de

6 furos circulares

rebocada em ambas

as faces (15 cm)

2,28 168

Parede de tijolos

macios rebocadaem ambas as faces

(15 cm) 3,13 255

kJ/m.Km.K/W


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41/62 FATOR SOLAR DE JANELAS

FS = + Ni

42/62

Noes de Isolamento eabsoro Acstica


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43/62 Noes bsicas

Som a energia transmitida por ondas de presso no ar

ou outro meio, sendo a causa da sensao auditiva.

Rudo um fenmeno acstico que produz uma sensao

audvel desagradvel, sendo a causa de doenas nervosas

e psicoses

SOM RUDO

44/62 Noes bsicas

Propriedades importantes:

Intensidade (I): presso provocada em uma determinada

superfcie

Freqncia (f) : o nmero de vibraes por segundo(Hertz)

Comprimento de onda (): parmetro de grandeza

(= velocidade/frequncia)


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45/62 Nvel de presso sonora (NPS)

O ouvido humano responde a uma larga faixa de intensidade acstica(20 a 20000 Hz)

Mas no sensvel a valores absolutos de presso sonora(no escutamos em dobro quando se tem duas fontes sonoras)

Porm, o ouvido sensvel ao logaritmo da presso sonora

Limiar de audibilidade presso abaixo da qual o ouvido no acusa arecepo de um som (0,00002 N/m = 2mgf/cm)

Equao NPS - logaritmo da relao entre a presso do som deinteresse e o limiar de audibilidade

Unidade do NPS o Decibel (dB)

1 dB a menor variao que o ouvido humano pode perceber

Po

PNPS log20=

46/62 Nvel de presso sonora (NPS)

Alguns exemplos:

Nveis de conforto recomendados pela NBR 10152

0 dB limiar de audibilidade 60 dB conversao normal

15 dB susurro 80 dB incio da faixa insalubre

20 dB tic-tac do relgio 100 dB Sensao de dor

50 dB rua tranqila 140 dB mximo suportado pelo ouvido humano

Quarto de dormir 25 a 30 dB

Sala de aula 42 dB

Enfermaria 40 dB

reas industriais 85 dB


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47/62 Isolamento e absoro acstica

EXISTE UMA DIFERENA?

48/62 Isolamento e absoro acstica

Isolamento acstico

Capacidade de certos materiais de impedir que a onda sonorapasse de um recinto para outro

Normalmente so utilizados materiais pesados. Ex: concreto,chumbo, vidro

Absoro acstica

Trata do fenmeno que minimiza a reflexo das ondas sonorasnum mesmo ambiente

Alm de diminuir os nveis de presso sonora no ambiente,melhora-se a inteligibilidade

Normalmente so utilizados materiais leves, fibrosos ou deporos abertos. Ex: espumas de polister de clulas abertas,fibras cermicas e de vidro, tecidos, carpetes


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49/62 Tratamento acstico

Isolamento de rudos areos:

Paredes: lei de massa dobrando-se a massa (kg/m), a perda portransmisso de aproximadamente 5 dB.

Parede de alvenaria isola 45 dB

Parede de alvenaria dupla isola 50 dB

Janelas:

Usar vidros duplos de espessuras diferentes + cmara de ar 8 a 13 cm

Vedar frestas

Portas:

Rechear com material acstico absorvente ou isolante

Usar dobradias especiais, embutidas.

Nos batentes: feltro ou borracha de neoprene.

Ex: Uma porta comum isola 18 dB.

A porta tratada pode isolar at 40 dB.

50/62 Tratamento acstico

Isolamento de rudos de impacto:

Piso de borracha

Tapete e forro

Lajes flutuantes

Absoro Mecanismo resistivo

Materiais absorventes (l de vidro, l de rocha, espumas)

Mecanismo reativo

Placas vibrantes

Mecanismo ativo

Cancelamento de rudo por outro campo gerador


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51/62 Materiais

EXEMPLO DE REVESTIMENTOTERMO-ACSTICO PARA PAREDE.

Painel rgido de l de vidro (25mm)colado a uma placa de gessoacartonado (10mm)

Aplicao: Residencial, industrial ecomercial

Dimenses:1,20 x 2,60 m

Resistnciatrmica:0,78 m.C/W

52/62

INSTALAO

1 2

3

Aplicao


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53/62

COMPARATIVO:

Materiais

54/62

Paredes drywall

Aplicao


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55/62

Componentes mistos

Materiais

56/62 Aplicao


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57/62 Aplicao

Uso placas acsticas de alto desempenho Espuma flexvel depoliuretano e polister:

Aplicao: Estdios, escritrios, reas industriais, salas decomputadores, auditrios

Instalao: Colado diretamente em alvenaria, gesso, madeira,metal e vidro

58/62

Isolamento acstico para pisos e tubulaes

Produto: (Espuma de Polietileno)

Aplicao


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59/62 Aplicao

Piso flutuante

Detalhe construtivo:

RebocoRodap

Parede

Assoalho

Contrapiso

Isolante

Argamassa de regularizao

Laje estrutural

60/62 Materiais

Fonte: http://www.schutzesquadrias.com.br

ESTIMATIVA:


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61/62 Aplicao

Vidro duplo ou triplo

Proporcionam isolamentoTrmico e Acstico

Indicadospara Rudo > 40 dB

62/62 OBRIGADO!

APRESTENTAO e MATERIAL COMPLEMENTARDISPONIVEL EM:

http://www.labeee.ufsc.brLink: Ensino> ECV 5161 - Desempenho Trmico de Edificaes

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