PROPRIEDADES TRMICAS DA MADEIRA Profa Ghislaine Miranda Bonduelle

PROPRIEDADES TÉRMICAS DA MADEIRA Profa. Ghislaine Miranda Bonduelle

Introdução As propriedades térmicas da madeira podem ser observadas quando se fornece ou se remove Energia (calor) ao material.

TRANSFERÊNCIA DE CALOR Condução

TRANSFERÊNCIA DE CALOR Convecção Radiação

CONVECÇÃO Dentro de ambientes fechados a transferência de calor ocorre por convecção. AR FRIO AR QUENTE Como o ar quente tem densidade menor ele sobe , já o ar frio tem propriedade inversa. Em ambientes com isolamento térmico, a troca de calor com o ambiente externo é praticamente nula.

CONDUÇÃO O fluxo de calor por condução ocorre via as colisões entre átomos e moléculas de uma substância e a subseqüente transferência de energia cinética. Em elementos sólidos , como é o caso da madeira, a passagem de calor ocorre por condução. Transferência de calor por condução

Propriedades Térmicas da Madeira CONHECIMENTO DAS PROPRIEDADES melhor utilização da madeira em fins industriais e construtivos

Propriedades Térmicas Da Madeira Dentro das propriedades térmicas da madeira, as mais importantes são: Calor específico. Condutividade térmica. Transmissão ou Difusão térmica. Coeficiente de expansão térmica (dilatação). Capacidade de isolamento térmico.

Calor específico: Calor específico é a quantidade de energia (calor), em Kcal ou KJ necessária para que haja aumento de 1°C de temperatura em 1 kg de matéria. O calor específico da madeira é independente da espécie da madeira e da densidade, mas varia com a umidade da madeira.

Calor específico Esta propriedade se utiliza muito na vida cotidiana aliada a propriedade de condutividade térmica. Os cabos de utensílios de cozinha e aparelhos de aquecimento são feitos de madeira não apenas por serem maus condutores de calor, mas porque se aquecem muito menos que se fossem de metal

Calor específico: A madeira tem um calor específico muito elevado

Condutividade Térmica: É a velocidade com que o calor se transporta pelo material. Coeficiente de Condutividade Térmica (K), é o valor atribuído a um dado material que expressa sua capacidade de conduzir calor. = o número K de quilocalorias que atravessam 1 m 2 de parede desse material durante uma hora, por metro de espessura

Condutividade Térmica: CONDUTIVIDADE TÉRMICA = ISOLANTE RUIM BOM CONDUTIVIDADE TÉRMICA = ISOLANTE

Condutividade Térmica A madeira e outros materiais são pobres condutores de calor devido a falta de elétrons livres. Madeiras e materiais a base de madeira são usados em grande escala como isolantes de calor am construções de edifícios , carros refrigeradores, barris de cerveja.

Condutividade Térmica: A madeira é um mau condutor térmico em conseqüência de sua estrutura celular pequenas massas de ar aprisionadas

Condutividade Térmica: A propagação do calor na madeira é maior no sentido paralelo às fibras e menor no sentido perpendicular.

CONDUTIVIDADE TÉRMICA MADEIRA Fonte de energia renovável Na combustão da madeira, as camadas superficiais proporcionam uma superfície de carbonização protetora que isola a restante seção da madeira do oxigênio, diminuindo a propagação do fogo.

CONDUTIVIDADE TÉRMICA

CONDUTIVIDADE TÉRMICA Estruturas de madeira são mais seguras em caso de incêndio. . .

RELAÇÕES OBSERVADAS a) Quanto maior for a massa específica (menor quantidade de ar por unidade de volume), maior será a sua condutividade térmica; b) Quanto maior for o teor de umidade, maior será a condutividade térmica (condutividade térmica da água = 0, 5); c) Quanto maior for o teor de extrativos, maior será a condutividade térmica da madeira; d) Quanto maior for o aumento da temperatura, a partir da temperatura em que se determina um coeficiente de condutividade térmica de referência, maior será a condutividade térmica da madeira.

CONDUTIVIDADE TÉRMICA CARVÃO VEGETAL O carvão vegetal é produzido a partir da lenha pelo processo de carbonização ou pirólise.

Alumínio 4, 9 x 10 -2 Cobre 9, 2 x 10 -2 Aço 1, 1 x 10 -2 Ar 5, 7 x 10 -6 Gelo 4 x 10 -4 Madeira 2 x 10 -5 Vidro 2 x 10 -4 Amianto 2 x 10 -5 Condutividades térmicas: (kcal/s)/ (o. C m)

Transmissão ou Difusão Térmica: Transmissão ou Difusão térmica é a velocidade com que o material absorve calor do meio que o cerca. a difusão térmica da madeira é muito mais baixa do que de outro material como o metal ou o tijolo Sensação térmica agradável

Expansão Térmica (dilatação) É a medida da mudança dimensional da madeira causada por diferenças de temperatura. Aquece Expande Esfria Contrai

Expansão Térmica (dilatação) As mudanças térmicas geralmente não são levadas em consideração, pois a madeira é usada entre pequenas variações de temperatura. As mudanças dimensionais geralmente estão mais ligadas com a variação de umidade.

Expansão Térmica (dilatação) A relação entre expansão e temperatura é quase linear em todas as direções de crescimento. Também a relação de expansão e densidade é linear, mas a influência da densidade é menor na direção axial.

Isolamento Térmico: É a capacidade do material impedir a passagem do calor através dele. MADEIRA BOM ISOLANTE TÉRMICO Usada em forros, pisos de imóveis, habitações, utensílios. . .

Isolamento Térmico Pode-se dizer que é a capacidade do material em manter o ambiente em que está aplicado com uma temperatura quase constante.

Ocorre, geralmente, que em materiais isolantes e de construção o coeficiente de condutibilidade calorífica interna cresce de acordo com o peso especifico aparente, devido ao fato de que em corpos secos e porosos venha–se a ter um valor médio entre a amplitude condutora e os componentes sólidos e do ar contido nos poros.

Material W/ m² ºC Observações Alumínio 200 A madeira é 1650 vezes melhor isolante Aço 60 A madeira é 500 vezes melhor isolante Betão 1, 5 A madeira é 12 vezes melhor isolante Vidro 1, 15 A madeira é 10 vezes melhor isolante Madeiras Resinosas 0, 12 Materiais Isolantes 0, 04 A madeira é 3 vezes pior isolante, mas evita as “pontes térmicas “

Isolamento Térmico: CHAPAS ISOLANTES As Chapas Isolantes são painéis de fibras de madeira entrelaçadas por um processo especial que conferem ao produto final excelentes propriedades termoacústicas.

Isolamento Térmico: As chapas isolantes são leves, inodoras, de fácil instalação e não emitem gases tóxicos ao queimar.

Isofan ventilatto Isofan Airfan OSB Airfan

CARATTERISTICHE TECNICHE PANNELLI TIPO ECOFAN Tipo di pannello Spessor e mm Larghez za cm Lunghez za cm Peso Kg/mq Coefficiente di trasmittanza termica "k" W/mq k ECOFAN 63 13+40+1 0=63 56 244 21 0, 42 ECOFAN 73 13+50+1 0=73 56 244 23 0, 40 ECOFAN 83 13+60+1 0=83 56 244 25 0, 38 CARATTERISTICHE TECNICHE DELL'ISOLANTE Unità di misura Valore Massa Volumétrica Kg/mc 33 -35 Conduttività termica a 10 C° W/m°k 0, 027 u 100 -200 Kg/cmq 3, 0 Classe 1 Resistenza alla diffusione del vapore acqueo Resistenza alla compressione Comportamento al fuoco

Isolamento Térmico: O uso da madeira em regiões frias está associado à retenção de calor no ambiente. E em regiões de clima quente, o seu uso visa uma menor absorção de calor para o interior das construções.

Casas de Madeira Modelo de casa canadiana

Pontes Térmicas Uma ponte térmica é toda e qualquer zona da envolvente dos edifícios em que a resistência térmica é significativamente alterada em relação à zona corrente, devido à existência de materiais de diferente condutibilidade térmica e(ou) a uma modificação na geometria da envolvente.

Implicações no aparecimento de Pontes Térmicas Acréscimo de perda térmica para o exterior; Diminuição da temperatura superficial interior, relativamente à zona corrente: agravamento do risco de condensações superficiais e de desenvolvimento de bolores ocasionando a degradação de revestimentos; Heterogeneidade de temperaturas superficiais interiores : aparecimento de manchas, alteração diferenciada de tintas e revestimentos, eventual fissuração. Patologias decorrentes de correções inadequadas: instabilidade, fissuras, etc.

Patologias Fissuras posterior ao suporte de revestimento

Condensações

Correções de Pontes Térmicas A correção do tipo de “painéis de aparas de madeira” é mais eficaz que a correção simples, mas de uma maneira geral não é suficiente para a ligação entre dois elementos exteriores. Podendo ser usado também como complemento de outras correções; O sistema de isolamento térmico pelo exterior é aquele que conduz a resultados mais satisfatórios desde que seja possível manter a sua continuidade;

Correções de Pontes Térmicas A resolução de problemas como o das condensações não passa, apenas, pela correção das pontes térmicas. A solução para este tipo de patologia encontrar-se-á, necessariamente, na definição adequada de todas as variáveis em jogo: isolamento térmico, aquecimento, ventilação, utilização racional dos espaços (em termos de produção de vapor) e inércia higroscópica dos revestimentos interiores.