Para isolamento externo e interno de paredes de edifícios residenciais, são utilizados 2 tipos de materiais de isolamento térmico - polímero (espuma, espuma de poliestireno extrudido) e fibra porosa (lã mineral, fibra de basalto, lã de vidro). Nossa tarefa é determinar o melhor para isolar uma casa de vários materiais de construção - tijolo, madeira, concreto. Considere os aquecedores populares para paredes externas, pisos e telhados, compare suas propriedades de isolamento e durabilidade.
Quais características são importantes na escolha do isolamento térmico
A escolha do isolamento para o acabamento das fachadas de uma casa ou apartamento particular depende de três características principais:
- Condutividade térmica real do isolamento. É designado pela letra grega λ (lambda), medida em unidades de W / (m • ° С). Quanto menor o coeficiente λ, melhores as propriedades de isolamento térmico do material.
- A capacidade de um aquecedor de passar vapor de água é permeabilidade ao vapor. É indicado pela letra μ, a unidade de medida é mg / (m • h • Pa). Quanto mais alto esse indicador, mais vapor penetra na espessura do isolamento.
- A densidade do material é ρ, kg / m³. A condutividade térmica e a resistência do isolamento dependem disso. Por exemplo, fibras de basalto mais densas nas lajes são usadas para isolamento de paredes externas e lã mineral é usada para coberturas.
Um ponto importante. A condutividade térmica dos materiais de construção no estado seco é significativamente menor do que em condições reais. É ela quem os vendedores gostam de indicar para atrair compradores. O coeficiente correto λ de vários aquecedores sob condições operacionais é indicado na tabela do apêndice “T” do SNiP 23-02-2003 “Proteção térmica de edifícios” (também conhecida como SP 50.13330.2012).
Conhecendo o indicador real de isolamento térmico λ, é fácil calcular a espessura da camada pela fórmula:
- R - resistência térmica regulatória do isolamento térmico, m² • ° C / W;
- δ é a espessura do material de isolamento, m
O valor de R é regulado por códigos de construção. Por exemplo, as paredes de uma casa de campo nos subúrbios devem ter uma resistência à transferência de calor de R = 3,15 m² • ° C / W. Se o chalé for isolado do lado de fora com lã de pedra com condutividade térmica λ = 0,06 W / (m • ° C), a espessura do revestimento será de 3,15 x 0,06 = 0,189 m ou 190 mm.
Mas, para entender que tipo de isolamento é melhor isolar a casa, você ainda precisa lidar com a permeabilidade ao vapor de vários isoladores; a tecnologia do trabalho depende disso. Existem outras nuances, por exemplo, "Penoplex" não deixa passar pares, portanto, é incompatível com paredes de madeira. Antes de escolher o isolamento térmico, sugerimos estudar a questão ...
Sobre permeabilidade ao vapor e ponto de orvalho
Há muitas informações conflitantes sobre esse tópico na Internet. Há discussões acaloradas nos fóruns de construção sobre o terrível ponto de orvalho, por causa do qual a água aparece e congela dentro das paredes, os cogumelos crescem e as bactérias se multiplicam. Vamos tentar esclarecer a situação.
No inverno, a umidade dentro dos alojamentos é maior que no exterior. Isso significa que o ar está mais saturado com vapor de água, respectivamente, sua pressão parcial é maior. O que acontece na fronteira de 2 zonas com pressões diferentes, separadas pela parede da nossa casa:
- Os vapores da zona com alta pressão parcial (salas) tendem a fluir para a segunda zona com baixa pressão (rua), porque a partição está com vazamento.
- À medida que a espessura da parede passa de dentro para fora, a temperatura diminui. O ar de resfriamento não é mais capaz de reter uma grande quantidade de vapor, em algum momento a condensação começa. O próprio ponto de orvalho surge - a temperatura na qual a saturação ocorre, o excesso de vapores se transforma em estado líquido e precipita.
- A zona de condensação e o ponto de orvalho estão em constante movimento, dependendo da diferença de temperatura externa / interna, do conteúdo de vapor no ar da sala.
- Quando as paredes da casa estão adequadamente isoladas, apenas uma pequena parte da umidade se condensa, esse é um processo normal. O ponto de orvalho cai na camada de isolamento térmico, o condensado é corroído com sucesso devido à permeabilidade ao vapor do material.
- Se uma barreira impenetrável aparecer no caminho de evaporação (por exemplo, um filme plástico), que coincide com a zona de condensação, a umidade cai no limite de 2 materiais. Ela não tem onde resistir, a parede está úmida. Um efeito semelhante é observado na ausência de ventilação - o ar saturado com vapor condensa em uma parede fria sem barreiras isolantes.
Nota. É esse processo que ocorre na junção de uma parede de madeira de madeira ou troncos com espuma de poliestireno extrudido. O primeiro passa bem a umidade, o segundo é absolutamente impermeável ao vapor. A árvore está saturada de água e começa a escurecer, apodrecer. A saída é deixar um espaço de ar ventilado entre 2 materiais diferentes.
Conclusão preliminar: para os tetos, pisos e paredes externas da casa, você pode escolher qualquer isolamento, o mais importante é observar a tecnologia do isolamento. Lembre-se, o ponto de orvalho sempre ocorre nas paredes, o problema é a quantidade de condensado e a maneira como ele é expelido. A exceção é o isolamento externo completo com espuma de poliestireno extrudado, dentro da qual a condensação não é possível.
Daí 3 recomendações:
- Isoladores que são pouco permeáveis à umidade são melhor utilizados externamente e não presos de ponta a ponta à madeira.
- Use polímeros para isolamento térmico interno, mas forneça ventilação eficaz nas salas para remover o ar úmido.
- Os materiais com poros abertos (lã mineral) precisam ser ventilados com ar da rua, o que remove o excesso de vapor e a condensação da espessura do isolamento.
Observe que a ventilação das instalações é necessária em qualquer caso. Um bom capô vai lhe poupar problemas com cantos molhados e janelas "chorando".
4 variedades de isolamento
Assim, para o isolamento térmico de edifícios particulares e com vários apartamentos, são utilizados 4 grupos de materiais:
- fibroso com poros ao ar livre - lã mineral e basalto (pedra), lã de vidro;
- polímero - espuma de poliestireno comum (também conhecida como espuma de poliestireno), espuma de poliestireno extrudido, produtos feitos de polietileno espumado;
- enchimento - argila expandida, vermiculita, uma mistura de argila com serragem e assim por diante;
- líquido - penoizol, espuma de poliuretano, ecowool.
Comente. Listamos os tipos mais populares de isolamento térmico usados na construção de residências particulares. Vidro de espuma, concreto de madeira, entulho de perlita e outros materiais são muito menos comuns.
Recentemente, houve muitos materiais de construção combinados que consistem em várias camadas. Por exemplo, painéis térmicos de fachada, que estão cada vez mais revestindo as paredes de edifícios de vários andares. Outro exemplo são os chamados blocos quentes ou painéis SIP com uma camada isolante no interior. Mas para a produção desses produtos, os aquecedores básicos acima ainda são usados. Considere cada tipo de isolamento separadamente.
Prós e contras de materiais de fibra
Por nome, é fácil adivinhar que esses aquecedores consistem em fibras ligadas a resinas sintéticas de fenol-formaldeído. Os produtos fibrosos passam bem pelo vapor porque têm poros abertos. Listamos os tipos e características desses isoladores:
- lã mineral com condutividade térmica de 0,055-0,06 W / (m • ° C), permeabilidade ao vapor - de 0,37 a 0,69 mg / (m • h • Pa), dependendo da densidade e da forma de liberação (placa, rolo);
- algodão de basalto, λ = 0,05-0,053 W / (m • ° С), μ = 0,5-0,53 mg / (m • h • Pa);
- lã de vidro, λ = 0,043-0,061 W / (m • ° С), μ = 0,41-0,6 mg / (m • h • Pa).
Gorjeta. Por si só, o número de condutividade térmica e permeabilidade ao vapor será pouco para o proprietário médio.Mas se você os comparar com o desempenho de outros aquecedores, poderá tirar conclusões inequívocas.
É perceptível que as características operacionais da lã mineral, de pedra e de vidro são aproximadamente as mesmas, mas as propriedades são ligeiramente diferentes. Todos os 3 materiais são incombustíveis, mas podem suportar temperaturas diferentes: a lã mineral começa a se deteriorar a 350 ° C, a fibra de basalto - a 600 ... 700 ° C e a lã de fibra de vidro derrete a 250 ... 300 graus.
O isolamento térmico está disponível em três formas - rolos, placas e tapetes (os últimos são usados para aquecer os dutos do processo, não as paredes das casas). A densidade do isolamento da bobina é de 35 ... 60 kg / m³, placa - 60 ... 200 kg / m³. As vantagens dos materiais de fibra porosa:
- a incombustibilidade é a principal vantagem desse isolamento térmico; a estrutura ondulada de algodão basalto é a líder entre todos os materiais de isolamento térmico;
- devido à alta permeabilidade ao vapor, os isoladores de fibra são “amigos” de todas as paredes - tijolo, madeira, concreto armado, são constantemente usados em casas de madeira;
- lajes com densidade de 80 ... 110 kg / m³ absorvem bem o som, podem atuar como isolantes acústicos;
- roedores não comem lã de vidro e lã mineral na versão laje (os ratos podem fazer buracos em algodão macio de baixa densidade).
Em termos de preço e condutividade térmica, o isolamento de lã mineral ocupa uma posição intermediária entre polímeros e materiais a granel. Ao isolar as paredes de um edifício, apenas as placas são usadas do lado de fora, os rolos são projetados para isolamento térmico de sótãos e telhados. É impossível embainhar as paredes e o chão das salas de estar por dentro - o algodão emite poeira prejudicial e a resina ligante - carcinógenos.
As desvantagens restantes do isolamento de fibra:
- os poros abertos de qualquer algodão devem ser protegidos da entrada de excesso de umidade; caso contrário, serão saturados com água e perderão todas as suas propriedades isolantes;
- ao mesmo tempo, é necessário prever a remoção de umidade da lã mineral formada como resultado da condensação;
- baixa resistência;
- ao longo dos anos, o isolamento da parede cai e desliza lentamente se não estiver fixo;
- a lã de vidro não queima, mas derrete em qualquer incêndio, além de emitir as menores partículas de vidro;
- as placas de lã mineral são mais pesadas que as de polímero, isso se tornará visível se compararmos a densidade dos materiais.
As 2 primeiras desvantagens são eliminadas devido à tecnologia de isolamento de fachada. A lã é sempre protegida da precipitação ou da umidade por impermeabilização especial - uma membrana de difusão (que liberta o vapor) ou uma camada de adesivo de construção + gesso, quando a instalação é realizada de maneira “úmida”.
Propriedades dos polímeros espumados
Esses aquecedores são feitos de poliestireno e polietileno, expandidos para uma tecnologia especial. Para isolamento térmico de tetos, paredes e pisos, são utilizados 3 tipos de polímeros:
- espuma de poliestireno (caso contrário - espuma de poliestireno), condutividade térmica - de 0,041 a 0,045 W / (m • ° С), permeabilidade ao vapor - 0,05 mg / (m • h • Pa);
- extrusão de poliestireno expandido (muitas vezes chamado de "Penoplex" pelo nome da empresa), λ = 0,037-0,039 W / (m • ° С), μ = 0,02 mg / (m • h • Pa);
- espuma de polietileno, também conhecida como Penofol, λ = 0,042-0,044 W / (m • ° С), μ = 0,02 mg / (m • h • Pa).
Referência. Polyfoam e poliestireno extrudado estão disponíveis na forma de placas, polietileno espumado em rolos.
Como você pode ver, os polímeros retêm o calor muito melhor do que a lã mineral. Não é difícil comparar: a resistência térmica R de uma espuma de 10 cm de espessura será de 0,1 / 0,045 = 2,22 m² • ° C / W, de uma camada semelhante de algodão - 0,1 / 0,06 = 1,67 m² • ° C / W, a diferença é notável.
Listamos todas as vantagens dos materiais:
- o isolamento de espuma é a opção mais barata para aquecer as paredes externas da casa (excluindo apenas argila);
- leve, a densidade de poliestireno expandido é de 15 ... 35 kg / m³, “Penoplex” - 20 ... 40 kg / m³, espuma de polietileno - 30 ... 50 kg / m³;
- os polímeros são duráveis, a vida útil é de pelo menos 50 anos, desde que não sejam expostos à luz solar direta;
- eles não têm medo da água, pois absorvem um pouco a umidade;
- emitir substâncias nocivas em pequenas quantidades, principalmente quando aquecidas;
- polietileno laminado - um isolador durável e flexível, geralmente equipado com uma película que reflete o calor infravermelho;
- O polyfoam e o “extrusor” com uma densidade acima de 25 kg / m³ são bastante duráveis, quebram com dificuldade.
Umidade estanqueidade de aquecedores poliméricos - um pedaço de pau cerca de 2 extremidades. Com placas de poliestireno, você pode isolar com segurança as bases, porões e paredes do porão do lado de fora. Por outro lado, é impossível embainhar as estruturas de madeira com Penoplex, pois existe o risco de deterioração da madeira. Os materiais podem ser usados em ambientes fechados, mas é imperativo fornecer ventilação que retire os vapores.
Agora vamos falar sobre as deficiências:
- Os polímeros têm medo da alta temperatura e o poliestireno é simplesmente combustível. O poliestireno extrudido auto-extinguível derrete quando aquecido a 220 ° C.
- Os produtos de poliestireno são destruídos instantaneamente pela exposição direta à acetona, solvente ou gasolina. Um exemplo de fabricação de um selante de espuma líquida é descrito em um de nossos artigos.
- Os ratos roem de bom grado o isolamento de espuma, organizam ninhos nele. Os roedores “Penoplex” “amam” menos, praticamente não tocam no polietileno.
- O polietileno de espuma fina não é adequado para o isolamento completo de envelopes de construção.
Desvantagens do isolamento a granel
Esses materiais raramente são usados para isolamento de paredes. Anteriormente, eles eram derramados no vazio entre a estrutura de suporte e o revestimento de tijolos, agora o espaço de ar é preenchido com espuma de poliuretano ou é inserida espuma durante a construção.
Para isolamento de pisos e pisos no sótão, são utilizados 3 tipos de materiais a granel:
- Argila expandida com uma densidade de 200 ... 800 kg / m³ com condutividade térmica 0,11 ... 0,21 W / (m • ° C), permeabilidade à umidade - 0,21 ... 0,26 mg / (m • h • Pa).
- Pedra britada de vermiculita 250 kg / m³, λ = 0,13 W / (m • ° С), μ = 0,26 mg / (m • h • Pa).
- Uma mistura de argila com serragem ou juncos.
Nota. As características operacionais da mistura de argila não são indicadas no SNiP; portanto, não as listamos. Não faz sentido indicar informações não verificadas da Internet.
Existem apenas três vantagens nos aquecedores de enchimento - respeito pelo meio ambiente, incombustibilidade e durabilidade. Os contras são assim:
- a condutividade térmica é muito alta;
- peso pesado;
- a camada derramada é facilmente soprada pelo vento (exceto argila);
- custo decente (quando se trata de comprar materiais).
O último parágrafo é confirmado por um cálculo simples. Descobrimos acima que a resistência à transferência de calor de uma camada de espuma de 100 mm é R = 2,22 m² • ° C / W. Para obter o mesmo resultado usando argila expandida, é necessário preencher uma camada com uma altura de 2,22 x 0,11 = 0,24 m = 240 mm (usamos a fórmula fornecida acima).
Observe que obtivemos a melhor condutividade térmica para cascalho de argila expandida com uma densidade de 200 kg / m³. Imagine quanto custa comprar e trazer três vezes mais isolamento pesado em comparação ao polímero. Mais trabalho de aterro.
Em seguida, queremos apresentar uma boa revisão comparativa de vários materiais no vídeo. Uma observação: o falante é falso, às vezes fornece dados incorretos, tentando apresentar os polímeros sob uma luz pior.
Sobre isolamento térmico líquido
Uma característica desses materiais é o método de aplicação da máquina. Ou seja, o isolamento líquido é pulverizado na parede ou no telhado usando equipamento especializado. Existem 3 tipos desse isolamento:
- A espuma de poliuretano é aplicada na forma de espuma, que se expande várias vezes no ar, preenchendo o espaço alocado.
- O Ecowool é pulverizado de maneira semelhante, mas não se expande, pois é feito de celulose.
- Espuma líquida - "Penoizol" - é usada para encher cavidades de ar.
Referência. A condutividade térmica do isolamento térmico de poliuretano é de 0,04 a 0,041 W / (m • ° С), a capacidade de passar vapor é de 0,05 mg / (m • h • Pa).As características da ecowool estão próximas dos parâmetros da lã mineral e a Penoizola é semelhante à espuma comum.
Os polímeros líquidos são isolantes muito duráveis e eficazes; além disso, são perfeitamente “amigos” da madeira, pois permitem a passagem da umidade (embora em pequenas quantidades). O Ecowool não emite substâncias nocivas, portanto é utilizado em ambientes fechados.
A principal desvantagem do isolamento é o alto preço devido ao método de aplicação da máquina. É verdade que o aquecimento é feito rapidamente, literalmente em 1 dia. Outros 2-3 turnos de trabalho serão gastos na preparação da superfície - montagem do primer e da estrutura. No exterior, a camada isolante é protegida por um filme de impermeabilização e, em seguida, pode ser revestida com um acabamento barato, por exemplo, revestimento ou revestimento.
Que tipo de isolamento é melhor para isolar a casa
Ao escolher um material de isolamento térmico, o proprietário primeiro presta atenção no preço e no custo do trabalho de instalação. De acordo com esses dois critérios, o poliestireno vence definitivamente - é barato, retém bem o calor, é relativamente fácil de fixar na parede e não tem medo de penetração de umidade.
Para a aplicação dos materiais restantes, damos as seguintes recomendações:
- Do ponto de vista da segurança contra incêndio e proteção contra roedores, o melhor isolamento é a fibra de basalto. Adequado para qualquer parede, mas precisa de proteção contra umidade e ventilação. A lã de pedra é mais cara que o poliestireno, é mais difícil de instalar.
- Uma boa maneira de reduzir o custo do processo de aquecimento é usar painéis de espuma de poliestireno com um acabamento final para tijolo, pedra natural ou outros materiais de revestimento à escolha.
- O melhor efeito de isolamento térmico fornecerá espuma de poliestireno extrudido e poliuretano pulverizado. O aquecimento vai custar muito, mas a camada ficará mais fina. Os ratos roem esses materiais com relutância, ao contrário do poliestireno.
- É melhor não arriscar e não isolar as casas de madeira com Penoplex, principalmente por dentro. Sob certas condições, a madeira pode apodrecer na junção com o isolamento. Use aquecedores fibrosos, espuma de poliuretano, ecowool, em casos extremos - poliestireno.
- As fachadas de tijolo e concreto podem ser isoladas com qualquer material adequado ao preço. A fundação e a base são isoladas com polímeros que não absorvem a umidade.
- A melhor opção para paredes porosas feitas de concreto aerado ou blocos de espuma é lã mineral. O isolamento térmico polimérico também é adequado, mas a espessura da camada deve ser calculada corretamente para que a zona de condensação de vapor esteja sempre na espessura do isolamento. Um exemplo de decoração de uma casa de campo com concreto aerado, veja o vídeo abaixo.
- A lã de vidro é usada para isolamento de telhados e sótãos frios. Se estamos falando do sótão, o algodão inserido entre as vigas é cuidadosamente costurado por dentro com uma película de barreira de vapor.
- Use polietileno espumado como isolamento térmico adicional ou barreira contra vapor.
Finalmente, algumas palavras sobre como é melhor isolar a parede de um prédio de apartamentos. Normalmente, espuma ou termopanéis com revestimento acabado são usados para esse fim. Mas se na reunião dos co-proprietários da casa você decidiu costurar a parede inteira, é inaceitável usar materiais poliméricos, apenas lajes de basalto. Na rede, é possível encontrar casos bastante reais quando, devido à espuma, a fachada do prédio foi queimada de cima para baixo.