O que é isolamento de parede de cavidade – Definição

O isolamento da parede da cavidade é um método de isolamento térmico usado para reduzir a perda de calor através de uma parede da cavidade, preenchendo o espaço aéreo com isolador térmico. Engenharia Térmica

Isolamento de cavidade de parede

O isolamento da parede da cavidade é um método de isolamento térmico usado para reduzir a perda de calor através de uma parede da cavidade, preenchendo o espaço aéreo com isolador térmico. Esses materiais (por exemplo, poliuretano ) funcionam simplesmente com um grande número de bolsas cheias de gás que impedem a convecção em grande escala . A alternância de bolsa de gás e material sólido faz com que o calor seja transferido através de muitas interfaces, causando uma rápida diminuição no coeficiente de transferência de calor.

Durante a construção de novos edifícios, as cavidades são frequentemente preenchidas com painéis de lã de vidro ou lã de rocha, colocados entre as duas folhas (laterais) da parede. A espuma de poliuretano (PUR) é um polímero termoestável de célula fechada. O isolamento de espuma de poliuretano está disponível nas fórmulas de células fechadas e de células abertas. A espuma de poliuretano pode ser usada como isolamento de paredes de cavidades ou como isolamento de telhado, isolamento de piso, isolamento de tubos, isolamento de instalações industriais. Painéis de isolamento feitos de PUR podem ser aplicados a todos os elementos do invólucro do edifício. Outro aspecto importante é que o PUR também pode ser injetado nas paredes existentes, usando as aberturas existentes e alguns furos extras.

Para edifícios existentes que não foram construídos com cavidades isoladas, um material fibroso, como isolamento de celulose ou lã de vidro, é soprado na cavidade através de orifícios adequados até preencher todo o espaço da parede. O isolamento de preenchimento solto consiste em pequenas partículas de fibra, espuma ou outros materiais. Os tipos mais comuns de materiais usados ​​para isolamento a granel incluem celulose , lã de vidro e lã de rocha .

Isolamento por sopro e preenchimento solto

Materiais soltos podem ser soprados em sótãos e cavidades de parede acabadas . Para edifícios existentes que não foram construídos com cavidades isoladas, um material fibroso, como isolamento de celulose ou lã de vidro, é soprado na cavidade através de orifícios adequados até preencher todo o espaço da parede. O isolamento de preenchimento solto consiste em pequenas partículas de fibra, espuma ou outros materiais. Os tipos mais comuns de materiais usados ​​para isolamento a granel incluem celulose, lã de vidro e lã de rocha.

  • O isolamento da celulose é feito de produtos de papel reciclado, principalmente jornais e tem um conteúdo muito alto de material reciclado.
  • A lã de vidro (originalmente também conhecida como fibra de vidro) é um material isolante feito de fibras de vidro dispostas usando um aglutinante em uma textura semelhante à lã.
  • A lã de pedra , também conhecida como lã de rocha, é baseada em minerais naturais presentes em grandes quantidades em toda a terra, por exemplo, rochas vulcânicas, tipicamente basalto ou dolomita.

Essas pequenas partículas feitas com esses materiais formam um material para isolamento que pode se adaptar a qualquer espaço sem perturbar estruturas ou acabamentos. Um dos métodos é o isolamento de celulose por spray úmido. Esse tipo de isolamento é semelhante ao isolamento de preenchimento a granel, mas é aplicado com uma pequena quantidade de água para ajudar a celulose a se ligar ao interior das cavidades das paredes abertas.

Exemplo de Isolamento – Isolamento de Celulose

O isolamento da celulose é feito de produtos de papel reciclado, principalmente jornais e tem um conteúdo muito alto de material reciclado. As fibras de celulose obtidas têm uma estrutura semelhante a lã (portanto lã de papel). Para tornar as fibras de celulose úmidas e retardantes de chamas, são adicionados ácido bórico ou sulfato de amônio. O isolamento de celulose é usado nas cavidades da parede e do telhado para isolar, à prova de correntes de ar e reduzir o ruído livre. O isolamento de celulose é usado em residências novas e existentes, geralmente como aterramento em instalações de sótão aberto e denso em cavidades de edifícios. A celulose e outros materiais de preenchimento solto podem ser levados para sótãos, cavidades de paredes acabadas e áreas de difícil acesso.

Os valores típicos de condutividade térmica  para o  isolamento de celulose  estão entre  0,022 e 0.035W / m ∙ K .

Exemplo – Perda de calor através de uma parede

perda de calor através da parede - exemplo - cálculoUma das principais fontes de perda de calor de uma casa é através das paredes. Calcule a taxa de fluxo de calor através de uma parede com 3 mx 10 m de área (A = 30 m 2 ). A parede tem 15 cm de espessura (L 1 ) e é feita de tijolos com condutividade térmica de k 1 = 1,0 W / mK (isolador térmico ruim). Suponha que as temperaturas interna e externa sejam 22 ° C e -8 ° C, e os coeficientes de transferência de calor por convecção nos lados interno e externo sejam h 1 = 10 W / m 2 K e h 2 = 30 W / m 2K, respectivamente. Observe que esses coeficientes de convecção dependem muito das condições ambientais e interiores (vento, umidade etc.).

  1. Calcule o fluxo de calor ( perda de calor ) através desta parede não isolada.
  2. Agora assuma o isolamento térmico no lado externo desta parede. Use um  isolamento de lã de vidro com 10 cm de espessura (L 2 ) com a condutividade térmica de k 2 = 0,023 W / mK e calcule o fluxo de calor ( perda de calor ) através dessa parede composta.

Solução:

Como foi escrito, muitos dos processos de transferência de calor envolvem sistemas compostos e até envolvem uma combinação de condução e convecção . Com estes sistemas compostos, muitas vezes é conveniente trabalhar com um coeficiente de transferência total de calor , conhecido como um factor-L . O fator U é definido por uma expressão análoga à lei do resfriamento de Newton :

fator u - coeficiente geral de transferência de calor

coeficiente geral de transferência de calor está relacionado à resistência térmica total e depende da geometria do problema.

  1. parede nua

Assumindo a transferência de calor unidimensional através da parede plana e desconsiderando a radiação, o coeficiente geral de transferência de calor pode ser calculado como:

coeficiente geral de transferência de calor - cálculo da perda de calor

coeficiente geral de transferência de calor é então:

U = 1 / (1/10 + 0,15 / 1 + 1/30) = 3,53 W / m 2 K

O fluxo de calor pode ser calculado simplesmente como:

q = 3,53 [W / m 2 K] x 30 [K] = 105,9 W / m 2

A perda total de calor através desta parede será:

perda = q. A = 105,9 [W / m 2 ] x 30 [m 2 ] = 3177W

  1. parede compósita com isolamento térmico

Assumindo a transferência de calor unidimensional através da parede composta plana, sem resistência ao contato térmico e sem considerar a radiação, o coeficiente geral de transferência de calor pode ser calculado como:

coeficiente geral de transferência de calor - cálculo de isolamento térmico

isolamento de lã de vidrocoeficiente geral de transferência de calor é então:

U = 1 / (1/10 + 0,15 / 1 + 0,1 / 0,023 + 1/30) = 0,216 W / m 2 K

O fluxo de calor pode ser calculado simplesmente como:

q = 0,216 [W / m 2 K] x 30 [K] = 6,48 W / m 2

A perda total de calor através desta parede será:

perda = q. A = 6,48 [W / m 2 ] x 30 [m 2 ] = 194 W

Como pode ser visto, uma adição de isolador térmico causa uma diminuição significativa nas perdas de calor. Deve ser adicionado, uma adição da próxima camada de isolador térmico não causa economias tão altas. Isso pode ser visto melhor no método de resistência térmica, que pode ser usado para calcular a transferência de calor através de paredes compostas . A taxa de transferência constante de calor entre duas superfícies é igual à diferença de temperatura dividida pela resistência térmica total entre essas duas superfícies.

resistência térmica - equação

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