PT1815077E

PT1815077E - Painel isolante térmico

Info

Publication number: PT1815077E
Application number: PT05807392T
Authority: PT
Inventors: Harald Zimpfer; Andreas Seemann; Kurt Muender; Michael Tump
Original assignee: Knauf Daemmstoffe Gmbh
Priority date: 2004-11-22
Filing date: 2005-11-21
Publication date: 2011-03-16
Also published as: EP1815077B1; ATE495321T1; DE502005010860D1; EP2284324A1; SI1815077T1; DK1815077T3; HRP20110154T1; PL1815077T3; WO2006056387A1; DE202005022093U1; EP1815077A1; ES2358337T3

Description

ΡΕ1815077 1 DESCRIÇÃO "PAINEL ISOLANTE TÉRMICO" A presente invenção refere-se a um painel isolante térmico, em especial para o isolamento de fachadas exteriores, telhados, paredes e tetos de edifícios, constituído por duas partes, sendo que uma parte do painel isolante proporciona o efeito isolante principal, enquanto que a outra parte do painel isolante cumpre uma função adicional de protecção.

Os materiais isolantes à base de poliestireno expansível (EPS) são conhecidos há muito e deram provas devido à sua estabilidade dimensional ao aquecimento e ao seu coeficiente de condutividade térmica comparativamente pequeno para diferentes aplicações tal como o isolamento térmico de edifícios. Geralmente os materiais isolantes em forma de placas rectangulares são aplicados de acordo com as condições locais e finalidade de utilização no lado externo ou interno da parede do edifício a ser isolado e de seguida revestidos com gesso. 0 isolante térmico de poliestireno expandido é, devido à sua construção, constituído por várias células de poliestireno, nas quais se encontra distribuído ar que apresenta um coeficiente de condutividade térmica baixo, 2 ΡΕ1815077 sendo que esse ar, ao contrário das espumas, permanece nas células, de modo que o efeito de isolamento permanece constante ao longo do tempo. É do conhecimento que o coeficiente de condutividade térmica da espuma de poliestireno depende principalmente da densidade da espuma rígida acabada de poliestireno, sendo que, com o aumento da densidade, o coeficiente de condutividade térmica diminui ou aumenta o isolamento térmico. Contudo, o coeficiente de condutividade térmica da espuma de poliestireno de 30 e 50 kg/m3 apresenta um mínimo, de modo que um aumento maior da densidade não conduz a uma diminuição adicional mas sim a um aumento do coeficiente da condutividade térmica.

Uma redução da permeabilidade à radiação e deste modo um melhoramento do isolamento térmico só pôde ser alcançado durante muito tempo através de um aumento da densidade. Para reduzir os valores do coeficiente de condutividade térmica da espuma rígida de poliestireno expandido, para uma densidade espacial determinada, já foi proposto adicionar aos materiais substâncias atérmicas, ou seja ligações absorventes térmicas, em especial absorventes de radiação de infravermelhos. Deste modo são conhecidos da EP 0 620 246 Bl produtos prensados feitos de espuma de partículas de poliestireno expandido, com uma densidade menor do que 20 kg/m3, que contêm 0,5 a 5 % do peso de um material atérmico, de preferência de um óxido metálico, óxido não metálico, negro de fumo e/ou pó de alumínio. Para produzir estes produtos prensados é adicionado como aditivo material atérmico granulado de poliestireno não expandido 3 ΡΕ1815077 ou o material atérmico é aplicado sobre as partículas de espuma de poliestireno pré-expandido, antes de estas serem transformadas em produtos prensados. Outros processos para produzir tais materiais encontram-se descritos na EP 1 142 942 A2 e na EP 1 159 338 Bl. Através dos aditivos atérmicos, quer dizer reflectores de infravermelhos, a cor do granulado correspondente e deste modo também das pérolas expandidas é cinzenta. A espuma rigida de poliestireno cinzenta apresenta uma condutividade térmica muito mais baixa do que a espuma de poliestireno branca com a mesma densidade, de modo que pode ser alcançado numa espuma rigida de poliestireno cinzenta com menor uso de matérias-primas o mesmo efeito de isolamento que na espuma rigida de poliestireno branca.

Todavia uma desvantagem do material cinzento é que os painéis isolantes cinzentos de poliestireno expansível utilizados actualmente no mercado, a seguir denominados resumidamente painéis isolantes EPS, apresentam com a radiação solar grandes mudanças na expansão linear. A razão para isso encontra-se no aquecimento da superfície cinzenta para cerca de 50°C a 65°C, dependendo da matéria-prima. Este efeito de aquecimento provoca um arqueamento dos painéis isolantes, o que pode levar o painel a soltar-se da base ou a um arqueamento da superfície da fachada. 0 efeito de aquecimento tem lugar tanto no verão quando o sol se encontra alto como também no inverno quando o sol se encontra baixo. Por esta razão as fachadas a serem isoladas durante a aplicação dos painéis isolantes EPS cinzentos até 4 ΡΕ1815077 após o acabamento são envolvidas com andaimes e redes em toda a superfície para ficarem na sombra.

Na DE 82 26 114 U já foi proposto um painel isolante térmico combinado no qual a camada de protecção externa é constituída por um material de fibra anorgânico, para proteger o próprio painel isolante, entre outros, contra radiação do calor. Um tal painel isolante não é contudo apropriado para servir como parte de um sistema composto para isolamento térmico (WDVS) para o isolamento de fachadas de edifícios ou semelhante.

Embora os painéis isolantes EPS cinzentos possibilitem um bom isolamento térmico, eles são contudo pouco apropriados para outras funções de protecção, tal como por exemplo protecção sonora. 0 objectivo da presente invenção é por isso o de proporcionar um painel isolante do género referido no início com o qual se obtém tanto um elevado rendimento de isolamento térmico como também as vantagens dos painéis isolantes brancos ou outros painéis isolantes especiais, assim como um processo para a sua produção.

Através da ligação de um painel isolante EPS interno cinzento de um menor coeficiente de condutividade térmica com um painel isolante EPS externo branco fino, deixam-se unir as boas propriedades de isolamento térmico com o comportamento vantajoso da temperatura da superfície 5 ΡΕ1815077 de um painel isolante EPS branco. Devido ao lado externo branco, o painel isolante térmico de acordo com a invenção permanece, também a elevadas temperaturas e com radiação solar directa, estável na forma e poderá ser trabalhado sem problemas. Não têm lugar um enrolamento ou retracção posteriores. Além disso não é mais necessária a colocação dispendiosa dos andaimes e colocação na sombra.

Enquanto que o painel isolante EPS cinzento contém aditivos atérmicos, que são absorsores de infravermelhos, o painel isolante EPS branco encontra-se praticamente isento de material atérmico, sendo que, praticamente livre em termos da presente invenção, significa um teor de até 0,5% do peso. São contudo obtidos resultados particularmente bons quando o painel isolante EPS branco apresenta menos do que 0,2% do peso e especialmente preferido não conter qualquer material atérmico. O material atérmico do painel isolante térmico EPS cinzento é convenientemente escolhido do grupo grafite, negro de fumo, pó metálico, por exemplo pó de alumínio, óxidos metálicos, por exemplo óxido de ferro (III) ou óxido de alumínio, óxidos não metálicos, por exemplo dióxido de silício, e combinações constituídas pelos mesmos. A incorporação do material atérmico no poliestireno pode ter lugar de qualquer modo conhecido pelo técnico, por exemplo num processo descrito nas EP 620 246 Bl, EP 1 142 942 A2 ou EP 1 159 338 Bl que são incorporadas aqui como referência e 6 ΡΕ1815077 como parte da descrição.

De acordo com uma forma de realização preferida da invenção, o painel isolante interno EPS cinzento do painel isolante térmico combinado encontra-se atribuído a um grupo de condutibilidade térmica (WLG) entre 025 e 035, enquanto que o painel isolante externo branco se encontra atribuído a um grupo de condutividade térmica (WLG) entre 030 e 050, em particular um WLG 040.

Para se obter um melhor isolamento térmico, o painel térmico interno EPS cinzento apresenta, de preferência, uma espessura maior do que 20 mm, em especial uma espessura entre 50 mm e 200 mm. Dado que se obtém uma boa estabilidade dimensional do material de isolamento também com radiação solar directa intensiva já com uma camada com uma espessura menor do que 1 mm de espuma rigida cinzenta de poliestireno, e para manter a espessura total do painel isolante térmico de acordo com a invenção o mais pequeno possível, o painel isolante EPS externo branco apresenta uma espessura de 1 mm a 20 mm, de preferência uma espessura de 5 mm. O painel isolante térmico de acordo com a invenção deixa-se atribuir a um grupo de condutividade térmica (WLG) entre 030 e 040, em especial o WLG 035.

Se o painel isolante EPS cinzento tiver que servir como "painel isolante acústico", ou seja, isolar não 7 ΡΕ1815077 só térmica mas também acusticamente as paredes e coberturas de edifícios, então a parte interna do painel isolante acústico é um painel de espuma rígida de material sintético constituído por um poliestireno expandido {EPS) cinzento com uma adição de substâncias atérmicas, em especial absorventes ou reflectoras de infravermelhos, sendo a parte externa do painel isolante acústico um painel isolante acústico, igualmente de uma espuma rígida de material sintético, que se encontra realizado de acordo com a invenção, para se obter uma protecção sonora adicional. Isto tem lugar de modo conveniente porque o painel isolante, que possibilita uma protecção sonora adicional, apresenta uma estrutura de superfície que absorve o som.

Basicamente, os dois painéis de espuma rígida de material sintético do painel isolante, deixam-se unir um ao outro de modo conhecido pelo técnico independentemente se se trata do painel isolante térmico de acordo com a invenção ou de um painel isolante sonoro que não se encontra no âmbito da presente invenção. Isto pode ter lugar, por exemplo, por meio de cola, sendo que são preferidas colas sem solventes, para eliminar o perigo de um soltar parcial das superfícies das duas camadas de poliestireno devido aos solventes. No entanto, tem-se revelado particularmente vantajoso se os painéis de espuma rígida de material sintético interiores e exteriores se encontrarem termicamente ligados um ao outro.

Um processo para a ligação de dois painéis de ΡΕ1815077 espuma rígida de material sintético, em especial painéis isolantes de espuma rígida de poliestireno, formando um painel isolante combinado, em especial um painel isolante térmico ou um painel isolante acústico que se encontram fora do âmbito da invenção, prevê que os painéis de espuma a serem ligados sejam primeiro dispostos encostados um ao outro e depois sejam espetados pregos metálicos aquecidos espalhados uniformemente sobre a superfície dos painéis de espuma em vários locais atravessando os dois painéis de espuma até ao outro painel de espuma e que os pregos metálicos sejam novamente retirados dos dois painéis de espuma após a soldagem térmica das superfícies de contacto entre os painéis de espuma encostados um ao outro. São obtidos resultados particularmente bons com este processo, quando os dois painéis de espuma a serem ligados um ao outro são constituídos por poliestireno expandido {EPS).

Para se obter uma ligação suficientemente firme das duas camadas de material sintético é proposto numa forma de realização adicional da invenção espetar os pregos quentes pelo menos 1 mm, de preferência todavia 5 mm no outro painel receptor de espuma rígida de material sintético. A profundidade de imersão dos pregos quentes no outro painel de espuma, a temperatura dos pregos quentes assim como o seu tempo de permanência no outro painel de espuma antes da retirada dos pregos dependem dos materiais de material sintético utilizados e da resistência desejada 9 ΡΕ1815077 da ligação e podem ser determinados facilmente no âmbito de ensaios rotineiros.

Devido à fusão de várias superfícies de contacto entre os dois painéis de espuma numa integração através dos pregos dispostos numa série de pontos em grelha, os dois painéis de espuma são, de acordo com a invenção, ligados termicamente um ao outro. A invenção será descrita pormenorizadamente a seguir num exemplo de forma de realização na forma de um painel isolante térmico e tomando como referência o desenho. As características adicionais de acordo com a invenção assim como as formas de realização vantajosas do painel isolante de acordo com a invenção encontram-se descritas nas reivindicações secundárias. A única figura apresenta esquematicamente o passo do processo da ligação térmica de dois painéis isolantes de poliestireno expansível {EPS).

Dois painéis isolantes EPS 1 e 2 encostados um ao outro à base de espuma de poliestireno, dos quais somente o painel isolante EPS cinzento 1 contém um material atérmico, por exemplo alumínio numa quantidade de 2% do peso, são termicamente ligados um ao outro, em que através do outro painel isolante EPS branco 2 vários pregos metálicos 3 aquecidos dispostos em forma de grelha de pontos são espetados até ao painel isolante EPS cinzento 1, sendo ali 10 ΡΕ1815077 deixados por um período predefinido e de seguida novamente retirados. Os pregos 3 encontram-se proporcionados sobre um painel de suporte e de aquecimento 4 representado somente esquematicamente, através do qual são aquecidos para a temperatura necessária. No lado inferior do painel de suporte 4 encontra-se previsto um isolamento, em especial na forma de um painel isolante 5 de um material não condutor térmico para impedir que após o pressionamento para baixo do painel de suporte 4 passe calor do painel de suporte 4, enviado para a superfície do painel de suporte 4, para o painel isolante EPS 2 branco, do painel de isolamento térmico 6, danificando deste modo este. O calor é transmitido deste modo somente através dos pregos.

Através da ligação térmica é garantida uma ligação sólida entre os dois painéis de espuma rígida de material sintético 1 e 2.

Lisboa, 9 de Março de 2011

Claims

ΡΕ1815077 1 REIVINDICAÇÕES 1. Painel isolante, em especial para o isolamento de fachadas, telhados, paredes e tetos de edifícios, constituído por duas partes (1, 2), em que uma parte do painel isolante térmico proporciona o efeito isolante principal, enquanto que a outra parte do painel isolante térmico tem uma função de protecção adicional, em que a uma parte do painel isolante térmico que proporciona o efeito isolante principal é a parte interna (1) do painel isolante térmico (6) virada para a superfície a ser isolada, enquanto que a outra parte do painel isolante que corresponde à função de protecção adicional é a parte virada para fora do painel isolante térmico (6), em que a parte interna do painel isolante térmico é um painel isolante (1) feito de poliestireno expandido cinzento com uma adição de substâncias atérmicas, em particular absorventes ou reflectores de infravermelhos, e a parte externa do painel isolante térmico é um painel isolante mais fino (2) feito de um poliestireno expandido branco, o qual se encontra sensivelmente livre de constituintes atérmicos, isto é que apresenta um teor de até 0,5% do peso do mesmo, e apresenta uma capacidade isolante inferior do que o painel isolante interno (1) cinzento.
2. Painel isolante de acordo com a reivindicação 1, em que o material atérmico do painel isolante térmico interno (1) é escolhido do qrupo grafite, 2 ΡΕ1815077 negro de fumo, pó metálico, por exemplo pó de alumínio, óxidos metálicos, por exemplo óxido de ferro (III) ou óxido de alumínio, óxidos não metálicos, por exemplo dióxido de silício, e combinações dos mesmos.
3. Painel isolante de acordo com as reivindicações 1 ou 2, em que o painel isolante interno que forma o painel isolante térmico (6) e o painel isolante externo (1, 2) se encontram ligados termicamente um ao outro.
4. Painel isolante de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 3, em que o painel isolante interno (1) cinzento se encontra atribuído a um grupo de condutibilidade térmica entre 025 a 035.
5. Painel isolante de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 3, e em que o painel isolante externo (2) branco se encontra atribuído a um grupo de condutibilidade térmica entre 030 a 050 em especial a um grupo de condutibilidade térmica de 040.
6. Painel isolante térmico de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 5, em que o painel isolante interno (1) cinzento apresenta uma espessura maior do que 20 mm, em especial uma espessura entre 50 mm e 200 mm.
7. Painel isolante térmico de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 6, em que o painel isolante 3 ΡΕ1815077 externo (2) branco apresenta uma espessura de 1 mm a 20 mm, em especial uma espessura de 5 mm.
8. Painel isolante térmico de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 7, em que o painel isolante interno combinado se encontra atribuído a um grupo de condutibilidade térmica entre 030 a 040 em particular ao grupo de condutibilidade térmica 035. Lisboa, 9 de Março de 2011 ΡΕ1815077 1/1

1 ΡΕ1815077 REFERÊNCIAS CITADAS NA DESCRIÇÃO Esta lista de referências citadas pelo requerente é apenas para conveniência do leitor. A mesma não faz parte do documento da patente Europeia. Ainda que tenha sido tomado o devido cuidado ao compilar as referências, podem não estar excluídos erros ou omissões e o IEP declina quaisquer responsabilidades a esse respeito. Documentos de patentes citadas na Descrição . EP 0620246 Bl DE 8226114 U . EP 1142942 A2 EP 1201838 A . EP 1159338 Bl