Um bloco térmico é uma tira de espuma rígida colocada entre o painel externo de um edifício metálico e a terça ou terça de parede de aço atrás dele. Sua função é impedir que o painel fique diretamente sobre o aço frio, e esse ponto de contato importa mais do que a maioria das especificações sugere. Onde um painel de telhado é parafusado sobre uma terça nua, o aço conduz o calor diretamente através do isolamento ao redor, e o valor R efetivo da assembléia pode ficar bem abaixo do valor nominal impresso na fibra de vidro. Os códigos tratam o bloco como a solução: um bloco espaçador térmico de pelo menos R-3 é o mínimo comum segundo a IECC e a ASHRAE 90.1, enquanto os blocos que a maioria dos construtores realmente compra são de espuma de 1 polegada, com valor em torno de R-6 sem compressão. Os blocos térmicos são um detalhe dentro da tarefa maior de isolar telhados e paredes de edifícios metálicos, mas ficam exatamente no ponto por onde o calor escapa. Este artigo aborda o que o bloco faz, o valor R necessário e como ele se integra a um sistema de fibra de vidro; não descreve uma instalação completa de isolamento nem o projeto de barreira de vapor.
O que são os blocos térmicos e onde ficam
Um bloco térmico é uma tira longa e estreita de espuma rígida ou de célula fechada colocada sobre a mesa superior de uma terça, ou ao longo da face externa de uma terça de parede, antes de fixar o painel metálico. Nos telhados, as tiras acompanham cada terça; nas paredes, a mesma tira segue a linha da terça de parede. O bloco tem uma única função: separar a estrutura interna de aço da pele externa, de modo que as duas não fiquem mais em contato direto metal-painel. Os fornecedores também chamam o material de bloco espaçador térmico ou material de bloco espaçador térmico (TSBM), e ele é fornecido em rolos ou tiras pré-cortadas nas larguras de mesa usuais. Diferentemente de uma manta de isolamento, o bloco não preenche a cavidade; ele trata apenas a linha de contato, razão pela qual é sempre usado em conjunto com outra camada de isolamento, e nunca sozinho.
Por que o valor R cai na terça e onde a condensação começa
Telhados e paredes metálicos perdem boa parte de seu valor de isolamento nominal nas linhas de terça e de terça de parede, não na cavidade aberta. O aço conduz calor centenas de vezes mais rápido que a fibra de vidro, de modo que cada ponto em que um painel é fixado a uma terça nua se torna uma ponte térmica que contorna o isolamento. A diferença entre o número indicado no isolamento e o número que a assembléia entrega é a diferença entre valor nominal e valor R efetivo. Uma única camada de fibra de vidro R-19 estendida sobre as terças e comprimida no clip pode ter desempenho mais próximo de um R-12 instalado quando se contabilizam a ponte térmica e a compressão. Esse valor instalado acompanha os fatores U de assembléias de edifícios metálicos publicados na ASHRAE 90.1. Uma estimativa do setor atribui às perdas por ponte térmica em telhados e paredes metálicos mais de 50% nos piores arranjos, embora o número real dependa do tipo de painel, do espaçamento entre terças e do grau de compressão da manta.
É nessa mesma linha de aço frio que a condensação costuma aparecer primeiro. Quando a face interna de uma terça permanece próxima da temperatura externa, o ar interno úmido que a atinge pode condensar, gotejar e manchar o revestimento do isolamento. Um bloco térmico eleva a temperatura dessa linha de contato, o que recupera valor R efetivo e, em muitos climas, faz a superfície voltar a ficar acima do ponto de orvalho.
Valor R exigido: mínimo do código versus classificação do bloco
O bloco espaçador térmico exigido pelo código é menor que o bloco que a maioria dos construtores instala. Pela via de conformidade por valor R da IECC Section C402 e pelas tabelas de edifícios metálicos da ASHRAE 90.1, geralmente se exige um bloco espaçador térmico de pelo menos R-3 entre terças e painéis de telhado. Algumas assembléias, como telhados com costura levantada e cavidade preenchida, pedem um bloco de R-5, e edições anteriores do código referenciavam R-3.5. Nada disso se aplica se o projeto comprovar conformidade pelo fator U da assembléia como um todo, que é a via usual para edifícios metálicos projetados. Os blocos comerciais são vendidos acima do mínimo. Um bloco padrão de 1 polegada costuma ter classificação em torno de R-6 sem compressão, e os materiais de bloco espaçador são comercializados na faixa de aproximadamente R-4 a R-5.4, conforme a densidade e a espessura.
| Assembléia ou via de conformidade | Requisito típico de bloco espaçador térmico | Nota |
|---|---|---|
| Fixação aparente ou costura levantada, via de valor R | Mínimo de R-3 | Conforme IECC C402 / tabelas de edifício metálico da ASHRAE 90.1 |
| Telhado com costura levantada e cavidade preenchida | R-5 | Bloco de isolamento maior compensa o sistema de cavidade mais profunda |
| Via do fator U do conjunto | Sem valor R fixo para o bloco de isolamento | Bloco de isolamento dimensionado para que todo o telhado ou parede atinja seu fator U |
| Bloco de isolamento de compra comum | Cerca de R-6, 1 polegada, não comprimido | Avaliação do produto, acima do mínimo do código |
Leia esses valores como requisitos iniciais, não como garantias. O número determinante é o fator U exigido pela sua zona climática e pela edição do código, e um projetista confirma o bloco de isolamento em relação a essa meta.
Integrar blocos térmicos a um sistema de fibra de vidro
Os blocos térmicos complementam um sistema de isolamento de fibra de vidro; não o substituem. Em uma instalação sobre terças com cintagem — o método usual em edifícios metálicos — a fibra de vidro com revestimento, frequentemente a manta NAIMA 202-96, é estendida sobre as terças. O bloco de isolamento então fica sobre a mesa superior da terça para afastar o painel do aço. A abordagem varia conforme o sistema: sistemas de camada única usam uma manta mais os blocos de isolamento; sistemas de camada dupla acrescentam uma segunda manta entre ou sob as terças, e ambos dependem do bloco de isolamento para proteger a linha de contato. Telhados com costura levantada e com fixação aparente usam blocos térmicos, embora o detalhe do clip seja diferente. O clip da costura levantada ainda toca a terça, então o bloco de isolamento continua importante sob a linha do clip mesmo quando o painel fica afastado. Sistemas com forro interno e conjuntos de cavidade preenchida alcançam valores R efetivos mais altos ao reprojetar toda a seção transversal. Isso muda onde o bloco de isolamento é necessário e vincula a escolha à estrutura secundária do edifício e a outros componentes de edifícios metálicos, em vez de ser um acréscimo feito em obra.
Especificar blocos térmicos antes de fazer o pedido
Especificar os blocos térmicos junto com o edifício é mais barato do que instalá-los depois. O produto padrão é uma tira de 1 polegada; a NAIMA recomenda poliestireno extrudado (XPS) ou espuma de poliisocianurato nessa espessura, e blocos de poliestireno expandido (EPS) ocupam a mesma função. Três detalhes definem a especificação. A largura do bloco de isolamento deve corresponder à mesa da terça ou da terça de parede para que o painel assente plano. O afastamento adicional exige fixadores um pouco mais longos, pois cada parafuso agora atravessa a espuma antes de atingir o aço. E o bloco de isolamento deixa o próprio fixador como a única ponte térmica restante, o que é aceitável e é como os códigos definem o isolamento contínuo. Os fabricantes relatam retorno energético de 12 a 18 meses e cerca do dobro do desempenho efetivo em alguns edifícios. Esses números vêm de ensaios de produto em condições definidas, portanto devem ser lidos mais como alegações do fornecedor do que como retorno fixo.
Como o bloco de isolamento fica sobre a terça, o momento mais adequado para definir esse detalhe é durante a fabricação da estrutura secundária. Como fabricante de estruturas de aço que produz terças em seção C e Z e sistemas completos de edifícios, a Qingdao KAFA Fabrication pode definir a mesa da terça, a manta, o bloco de isolamento e a especificação de fixadores como um único pacote, de modo que a linha de contato seja detalhada antes do pedido dos painéis. Os proprietários que querem o bloco de isolamento incluído na especificação da estrutura, em vez de acrescentado em obra, podem solicitar um orçamento com o sistema de isolamento incluído.
Decidir sobre blocos térmicos para sua obra
A decisão sobre os blocos térmicos depende do conjunto, não do bloco de isolamento isoladamente. Confirme primeiro se o projeto é considerado conforme pela via do valor R ou pela via do fator U do conjunto. Essa escolha define se você precisa de um bloco de isolamento de R-3 ou R-5 fixo ou simplesmente de um bloco de isolamento dimensionado para atingir o fator U do telhado e da parede. A partir daí, combine o bloco de isolamento com o sistema que você está construindo — costura levantada ou fixação aparente, camada única ou dupla — e verifique se o comprimento do fixador e a largura da mesa foram ajustados para o afastamento adicional. Um bloco de isolamento de 1 polegada e R-6 sobre cada terça e terça de parede é o padrão comum e defensável; os casos que merecem uma segunda análise são telhados com costura levantada e cavidade preenchida e qualquer zona climática em que a meta de fator U seja rigorosa. Detalhe a linha de contato antes do envio dos painéis, e o restante do isolamento poderá finalmente ter o desempenho que seu rótulo promete.
Perguntas Frequentes
Os blocos térmicos realmente alteram o valor R de um edifício?
Os blocos térmicos recuperam o valor R efetivo que um conjunto metálico perde nas linhas de terça e terça de parede. A cavidade pode ter valor R de 19, mas os pontos de contato sem proteção conduzem calor ao redor dela, e um bloco de isolamento nessas linhas permite que o conjunto se aproxime do fator U que seu nível de isolamento implica. O tamanho do ganho depende do tipo de painel, do espaçamento entre as terças e de quanto a manta está comprimida.
Qual bloco de isolamento com valor R eu preciso?
Um bloco espaçador térmico de pelo menos R-3 é o mínimo comum de código sob IECC C402 e ASHRAE 90.1, com R-5 exigido para alguns telhados com costura levantada e cavidade preenchida. Se o edifício for considerado conforme pelo fator U do conjunto, não há um número fixo para o bloco de isolamento, e ele é dimensionado para que todo o telhado ou parede atenda ao seu fator U. A maioria dos blocos de isolamento comprados tem 1 polegada e valor R próximo de R-6, bem acima do mínimo.
Um bloco de isolamento de 1 polegada é suficiente?
Um bloco de isolamento de 1 polegada é o produto padrão e tem valor R de cerca de R-6 não comprimido, o que supera o mínimo de código de R-3 para a maioria dos conjuntos. Se ele é suficiente para um determinado projeto depende do fator U exigido pela zona climática e pela edição do código, então um projetista deve confirmar o bloco de isolamento de 1 polegada em relação a essa meta antes de finalizá-lo.
Os blocos térmicos são iguais à fita de ruptura térmica?
Os blocos térmicos e a fita de ruptura térmica tratam do mesmo problema de ponte térmica de formas diferentes. Um bloco é uma tira espaçadora de espuma espessa o suficiente para afastar o painel do aço e abrir um pequeno vão, enquanto a fita é uma tira mais fina de célula fechada aplicada na face da terça. Os blocos são a escolha usual quando a especificação exige um valor R mensurável para o espaçador na linha de contato.
Telhados com costura levantada precisam de blocos térmicos?
Telhados com costura levantada usam blocos térmicos assim como telhados com fixação aparente. O clip da costura levantada ainda toca a terça e conduz calor, então um bloco sob a linha do clip impede que esse caminho curto-circuite o isolamento. O detalhe muda com o clip, mas a necessidade não.
Os blocos térmicos impedem a condensação?
Os blocos térmicos reduzem o risco de condensação ao aquecer a linha de contato da terça, mas não são uma solução isolada de umidade. Manter a superfície interna acima do ponto de orvalho em muitos climas impede que o aço frio se torne uma faixa de condensação, enquanto um retardador de vapor e um revestimento adequado ainda cuidam do restante do controle de umidade.
Leitura Adicional
- MBMA Energy & Sustainability resources — Metal Building Manufacturers Association. O MBMA Energy Design Guide aborda a conformidade com códigos de energia e o uso de blocos espaçadores térmicos em assembléias de telhado e parede de edifícios metálicos.
- ANSI/ASHRAE/IES Standard 90.1 — ASHRAE. Define os fatores U de assembléias de edifícios metálicos e os requisitos de blocos espaçadores térmicos citados acima.
- International Energy Conservation Code (IECC) — International Code Council. A Seção C402 define a via de conformidade por valor R e o mínimo de bloco espaçador térmico.
