Qual é o coeficiente de condutividade térmica? Por que isso é tão importante?

Quanto calor escapará pelas paredes e quanto calor escapará pelo telhado ou pelas janelas? Não precisamos nos basear em estimativas aqui. Para calcular com precisão as perdas de calor para cada componente e material da envolvente do edifício, podemos utilizar o coeficiente de condutividade térmica (o chamado factor U). Como calculá-lo e por que é tão importante? Leia este artigo e descubra!

Publicados: 5-09-2023

Qual é o coeficiente de condutividade térmica?

O fator U é especificado, por exemplo, por fabricantes de marcenaria de portas e janelas e também calculado no projeto de novos edifícios. O que esse termo significa? A definição mais simples do coeficiente de condutividade térmica é a seguinte: é a quantidade de energia (expressa em watts) que penetra através de 1 m 2 da superfície de um componente da envolvente do edifício quando a diferença de temperatura entre ambos os lados é de 1 Kelvin (K ). Os componentes da envolvente do edifício referidos na definição são elementos do edifício que estão em contacto com o ar exterior: paredes, telhado, janelas e portas. O termo “condutividade térmica” pode parecer bastante abstrato. Na verdade, o fator U fornece informações confiáveis ​​e universais sobre se um determinado componente do envelope garantirá um isolamento térmico adequado.

Como calcular o fator U? Conheça a fórmula da condutividade térmica

Os fabricantes de portas e janelas são obrigados a declarar o coeficiente de condutividade térmica dos seus produtos. Mas e quanto a outros componentes do envelope, como paredes ou telhado, que podem ser construídos com vários tipos de materiais e, além disso, diferem em espessura? Você mesmo pode calcular o valor da condutividade térmica. Você precisará apenas de um parâmetro chave: o índice λ (lambda) para o tipo específico de material de construção. Essas informações sempre podem ser encontradas na documentação disponibilizada pelo fabricante. Além desse valor, para calcular o coeficiente de condutividade térmica é necessário conhecer também a espessura do material. Isso permitirá que você calcule a resistência térmica (R). Isto é feito de acordo com a seguinte fórmula: R = d/λ, onde d é a espessura expressa em metros e λ é o coeficiente de condutividade térmica expresso em W/K (watt/kelvin). Como a resistência térmica está relacionada ao coeficiente de condutividade térmica? Este último é o inverso do primeiro. Basta então fazer um cálculo simples: dividir 1 pelo valor da resistência térmica segundo a fórmula U = 1/R. O resultado dessa equação será o fator U.

Quais são os valores de condutividade térmica necessários para os componentes da envolvente do edifício?

Tais cálculos são muito úteis na prática. Acima de tudo, permitem comparar os parâmetros construtivos com as normas estabelecidas nas condições técnicas a cumprir pelos edifícios e a sua localização. Devemos saber que esses valores (aplicáveis ​​a imóveis novos) são cada vez mais restritivos. Desde 2021, o fator U deve ser :

  • para paredes externas: não mais que 0,2 W/m 2 K;
  • para janelas e portas de varanda: não mais que 0,9 W/m 2 K,
  • para janelas de sótão: não mais que 1,1 W/m 2

Devemos ter em conta que os valores de condutividade térmica exigidos continuarão a mudar no futuro. Eles serão reduzidos gradualmente.

Por que o cálculo do fator U é tão importante?

Devemos conhecer o valor da condutividade térmica dos elementos individuais do edifício, não apenas para garantir que o nosso projeto cumpre os regulamentos. Há mais uma razão pela qual devemos procurar reduzir a perda de calor e proporcionar um bom isolamento. Se reduzirmos o valor U, o edifício poderá tornar-se mais eficiente em termos energéticos e, portanto, mais ecológico e de manutenção mais barata. Um telhado ou paredes adequadamente espessas, feitas de materiais com bons parâmetros, protegerão a sua casa do frio e evitarão que o ar quente saia para o exterior. Isto implica menos energia térmica necessária para garantir o conforto térmico, uma vez que o seu equipamento de aquecimento pode funcionar com um nível de potência mais baixo e consumir menos eletricidade, gás ou outras utilidades.

O que podemos fazer para melhorar a condutividade térmica do edifício?

Os parâmetros relacionados com a condutividade térmica podem sempre ser melhorados, mesmo que o edifício seja antigo e muito danificado. Isto não implica necessariamente uma remodelação séria ou interferência na sua estrutura. A forma mais simples de reduzir rapidamente a condutividade térmica é vedar as pontes térmicas, ou seja, as áreas através das quais o ar quente escapa para fora do edifício. Como fazer isso? O isolamento em spray com espuma PUR proporcionará excelentes efeitos. O poliuretano penetra facilmente até mesmo nas lacunas mais pequenas e de difícil acesso, além de ser resistente à umidade, mofo ou fungos. A espuma PUR pode ser usada como isolamento térmico de telhados, tetos , fundações ou paredes externas em edifícios novos, bem como para isolar adicionalmente ou reformar termicamente propriedades antigas. Para melhorar o coeficiente de condutividade térmica em áreas maiores, deve-se utilizar painéis de isolamento térmico PIR , feitos de poliisocianurato. Eles podem ser rapidamente cortados no tamanho certo e instalados em uma parede, teto, telhado ou chão. As espumas PIR apresentam um alto índice de isolamento térmico . Nesse aspecto, eles superam outros materiais populares usados ​​para isolamento de edifícios: isopor ou lã mineral . Eles também são mais finos; a camada não precisa ser tão espessa para proporcionar um isolamento eficiente de paredes e outros elementos. Com a sua resistência ao fogo e aos danos mecânicos, os painéis isolantes PIR podem ser utilizados não só em edifícios residenciais, mas também em ambientes mais desafiantes, como salas de produção ou armazéns. Devemos lembrar que um isolamento bem feito reduz a quantidade de calor que escapa para o exterior, o que pode traduzir-se em poupança. Por isso devemos investir em materiais de alta qualidade que garantam propriedades adequadas, longa vida útil e segurança. O Grupo PCC é um dos mais conhecidos fornecedores de painéis PIR, espumas PUR e outros materiais de construção ou de isolamento térmico . Confira nossa oferta de produtos químicos para construção que está disponível no Portal de Produtos!

Fontes:
  1. https://www.sciencedirect.com/topics/chemical-engineering/heat-transfer-coefficient
  2. https://unacademy.com/content/kerala-psc/study-material/fermentation-technology/overall-heat-transfer-coefficient/
  3. https://www.muratorplus.pl/technika/izolacje/wspolczynnik-przenikania-ciepla-od-czego-zalezy-wspolczynnik-u-przegrod-budowlanych-aa-iTn4-bLg6-hCpS.html

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