BROCHURA TYVEK® RESIDENCIAL
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BROCHURA TYVEK® RESIDENCIAL
MANUAL TÉCNICO TYVEK® SEGMENTO RESIDENCIAL DuPont Tyvek® 3480 INDEX 1 SOBRE A DUPONT 4 1.1 Essa é a nossa ciência. Essa é a DuPont. 4 1.2 Segurança industrial e meio ambiente 5 1.3 Reposicionamento 5 2 TYVEK® - MARCA DUPONT 7 3 TELHADOS RESIDENCIAIS NO BRASIL 8 4 SUBCOBERTURAS – VISÃO GERAL E HISTÓRICO 9 5 A SUBCOBERTURA TYVEK® 10 5.1 Características do Produto 10 5.2 Boletim Técnico – Especificação – Tyvek® 3480 11 INSTALAÇÃO DA SUBCOBERTURA TYVEK® 11 6 6.1 Relatório Técnico Nº 39.784 11 6.2 Instalação da Subcobertura 12 6.3 Considerações importantes sobre a instalação 15 7 BENEFÍCIO ANTI-GOTEIRAS 15 7.1 Introdução 15 7.2 Proteção anti-goteiras do Tyvek® 16 7.3 Inclinações Indicadas 17 7.4 Conceitos Fundamentais 7.4.1 Impermeabilidade – A tensão superficial 7.4.2 Impermeabilidade – A polaridade polietileno/água 7.4.3 Respirabilidade Poros/Ar 7.4.4 Explicação: como funciona a bombinha 7.4.5 Explicação: como funciona o Tyvek® no telhado DUPONT CONFIDENCIAL 18 18 19 19 20 21 2 8 BENEFÍCIO TÉRMICO 23 8.1 Introdução 23 8.2 Proteção térmica do Tyvek® 23 8.3 Relato do ensaio IPT 26 8.4 Ondas - Som, Luz e Infravermelho 26 8.5 Emissividade 27 8.6 Refletividade/Reflexão: O espelho 28 8.7 Baixa emissividade do calor radiante (infravermelho) 29 8.8 Explicação: Cores 30 8.9 Explicação: O que o branco traz de benefício térmico 30 9 OUTROS BENEFÍCIOS 31 10 DIFERENCIAIS DO TYVEK® 32 10.1 Resistência Mecânica 32 10.2 Resistência Química 32 10.3 Único térmico que é realmente anti-goteiras 33 10.4 Explicação: Aluminização à Vácuo e Coating 33 10.5 Inflamabilidade 34 11 PERGUNTAS FREQÜENTES DUPONT CONFIDENCIAL 35 3 1 SOBRE A DUPONT Falar de ciência não é falar de um assunto distante, reservado a laboratórios de acesso restrito. A ciência está integrada à vida diária das pessoas, mesmo que muitas vezes sua presença seja imperceptível. Porque o resultado de um bom projeto de ciência é rapidamente absorvido pelas pessoas e passa a ser tão essencial que a sensação é de que sempre existiu. Mas para perceber a ciência basta acender a luz. Assim como a invenção da lâmpada elétrica transformou profundamente a vida de toda a sociedade, a ciência continua iluminando novos caminhos e desenhando o futuro. A ciência é pura criatividade e um exercício incansável de tornar possível idéias desafiantes. Porque descobrir é um verbo pulsante e inquieto, que alimenta o desejo contínuo do homem por evolução. E evolução significa um futuro sempre melhor. 1.1 Essa é a nossa ciência. Essa é a DuPont. A história da DuPont começa em 1802, com a inauguração da fábrica de pólvora de E.I. du Pont, próxima à cidade de Wilmington, no estado de Delaware, Estados Unidos. Desde então, a empresa vem se destacando com uma série de descobertas, consideradas grandes saltos para a melhoria da vida das pessoas ao redor do planeta. Durante seus 200 anos, a DuPont vem se diferenciando pela identificação das mais diferentes necessidades dos consumidores, pesquisando, desenvolvendo, fabricando e comercializando produtos e serviços classificados como Os milagres da ciência. Atualmente, a empresa atua em 70 países e conta com 79 mil funcionários em todo o mundo, sendo 4.300 na América do Sul. Suas instalações estão localizadas na Argentina, Brasil, Chile, Colômbia e Venezuela, onde a companhia ainda possui 19 unidades produtivas e 5 joint ventures. DUPONT CONFIDENCIAL 4 1.2 Segurança industrial e meio ambiente A DuPont também comercializa e coloca à disposição de outras companhias os processos que lhe conferem posição de destaque em todo o mundo na área de segurança industrial. A atenção dispensada pela companhia a essa questão, aliás, vem desde a sua fundação: para convencer seus funcionários de que a produção de pólvora era um processo seguro, o fundador E. I. du Pont construiu sua residência ao lado da fábrica, sinalizando a todos a confiança que depositava em seu negócio. A DuPont também é reconhecida mundialmente por seus programas de qualidade de vida, que abrangem aspectos de saúde ocupacional, segurança e preservação ambiental. Para incentivar ações nesse sentido, são premiados, anualmente, trabalhos desenvolvidos por funcionários que resultem em benefício aos negócios e à corporação como um todo. 1.3 Reposicionamento Em 1999 a DuPont realizou um profundo reposicionamento de sua imagem e de seus negócios que culminou, em julho de 2002, com as comemorações dos seus 200 anos de existência. Conhecida muito mais por sua atuação na área química, a companhia adotou um novo slogan - The miracles of science* (Os milagres da ciência) - para enfatizar a diversidade de produtos e áreas em que atua, mostrando as contribuições que já deu à ciência e quais são as suas promessas para este novo século. A empresa tem atuado com mais força na área de biotecnologia e, dessa forma, defende a total informação da sociedade e a ampliação dos debates que envolvem esta nova tecnologia, para que as pessoas possam escolher livremente que tipo de produto pretendem comprar e consumir. DUPONT CONFIDENCIAL 5 Com o objetivo de expandir sua atuação na América do Sul, a DuPont adquiriu, em 1999, o restante das ações da Agar-Cross, uma joint-venture que mantinha com a Sociedad Comercial del Plata, passando a ser a única proprietária da tradicional empresa de produtos agrícolas da Argentina. Na área de sementes geneticamente modificadas, a intenção da companhia é atuar principalmente na produção de grãos. Nesse sentido, comprou as ações da norte-americana Pioneer Hi-Bred International, Inc., líder mundial no fornecimento de sementes e no desenvolvimento de tecnologia genética vegetal. Com a aquisição da Pioneer, a DuPont tem condições necessárias para descobrir, desenvolver e comercializar uma nova geração de produtos, nas áreas de agricultura, nutrição, materiais biodegradáveis entre outros. É uma combinação de talento e recursos, tanto da DuPont quanto da Pioneer, beneficiando toda a cadeia produtiva. Dando continuidade a sua estratégia global de crescimento sustentável, em 2002 a DuPont anunciou a reestruturação global de seus negócios, com a criação da subsidiária DuPont Textiles & Interiors e cinco plataformas de crescimento: DuPont Tecnologias - Eletrônica e Comunicação; DuPont Materiais de Performance; DuPont Tecnologias - Cor e Revestimento; DuPont Segurança e Proteção; DuPont Agricultura e Nutrição. No segmento de nutrição e saúde, a DuPont vai trabalhar no desenvolvimento de produtos que sejam capazes de ajudar na prevenção de doenças como as do coração e alguns tipos de câncer através da alimentação. São os nutracêuticos, cujo exemplo mais próximo são os produtos que contam com adição de proteína de soja isolada, substância que já recebeu o aval do órgão norte-americano FDA (Food and Drug Administration), como importante aliada na prevenção de doenças cardíacas. Uma das joint-ventures da DuPont, a Solae Company, está entre as principais produtoras de ingredientes alimentícios especializados, o que inclui proteína de soja e lecitinas, para a indústria de alimentos e nutrição animal. Atende produtores de alimentos, revendedores e DUPONT CONFIDENCIAL 6 consumidores dos EUA, Canadá, Europa, Oriente Médio, América Latina e região da Ásia/Pacífico, num total de 80 países. O desenvolvimento de bio-materiais representa um dos grandes desafios deste século. A DuPont quer desenvolver processos e materiais que representem alternativas biológicas para produtos hoje fabricados através da química, onde já obteve os primeiros resultados. Através de um processo ainda experimental denominado 3GT, criou uma fibra de poliéster produzida a partir do amido de milho. Essa é a missão da DuPont para este século. A companhia está aliando informação científica e biotecnologia, para continuar levando os benefícios da ciência para a população ao redor do mundo, de maneira econômica e ambientalmente sustentável. 2 TYVEK® - MARCA DUPONT Tyvek® é uma marca mundial da DuPont e caracteriza-se por um nãotecido composto de 100% de fibras de polietileno de alta densidade que não possuem corantes nem resinas em sua composição. O não-tecido, cuja tecnologia é exclusividade da DuPont, apresenta alta resistência aos rasgos, furos, rupturas e perfurações. A leveza do produto, muito superior a dos filmes e membranas utilizados em aplicações similares por causa da estrutura fibrosa, torna-o muito mais fácil de usar. Além de ser química e biologicamente estável, Tyvek® também é atóxico. Tyvek® apresenta inúmeras aplicações em diversos segmentos que demandam um produto de alto desempenho e confiabilidade. Na construção civil, Tyvek® é utilizado como subcobertura para telhados residenciais e industriais e como revestimento de paredes externas de projetos em steel-frame e wood-frame. Outros usos de Tyvek® são as indústrias gráficas, como substituto superior ao papel e filmes, na área médica-hospitalar, como agente de DUPONT CONFIDENCIAL 7 proteção de materiais e instrumentos, na área de vestimentas industriais especiais, como macacões de segurança, etc. 3 TELHADOS RESIDENCIAIS NO BRASIL Entre os elementos estruturais, a telha é um dos ítens mais importantes da obra. Afinal, é esta peça que além de determinar o conforto e durabilidade do projeto, também compõe o estilo arquitetônico do imóvel. Entretanto, de nada adiantará uma cobertura com águas plasticamente atraentes se o responsável pelo projeto não considerou os aspectos climáticos da região. Recorrendo a um exemplo histórico, na época do Brasil Império, em áreas de muita chuva adotavam-se os telhados em estilo colonial. O modelo é ideal porque os beirais formam um ângulo obtuso com a estrutura principal, proporcionando maior velocidade à água da chuva e conduzindo-a para longe das paredes laterais, o que evita a infiltração. Atualmente, o mercado oferece opções para todos os gostos e necessidades de aplicação. No caso das telhas de barro, os arquitetos obtêm coberturas do tipo marselha ou francesa, colonial, romana, portuguesa italiana, paulista, paulistinha ou plan. As peças de fibrocimento dão origem a superfícies em placas onduladas, calhetas ou canalete. Existem também coberturas de alumínio, cobre, madeira, fibra vegetal, PVC, policarbonato, vidro e concreto. As coberturas com telhas cerâmicas são tradicionais na paisagem brasileira. Tendo sido incorporadas à cultura nacional, revelam as formas de viver de cada região. Quanto as telhas de amianto, no Brasil o produto não foi proibido, ao contrário de alguns países europeus, onde o veto é radical. A tendência, no entanto, é que este tipo de telha seja extinto também por aqui. Inclusive já existe no mercado modelos de fibrocimento sem amianto. DUPONT CONFIDENCIAL 8 4 SUBCOBERTURAS – VISÃO GERAL E HISTÓRICO Mantas para subcoberturas são componentes colocados entre a estrutura de suporte e as telhas, com o objetivo de melhorar a estanqueidade através da retenção de eventuais vazamentos que possam ocorrer pelas telhas, contribuindo desta maneira, para uma maior eficiência e durabilidade do telhado. Algumas destas mantas podem ser especificadas para apresentarem ambas ou apenas uma face de alumínio, com o objetivo de aumentar o conforto térmico, através da reflexão ou não emissão das radiações térmicas provenientes do aquecimento das telhas. Resumidamente, podemos dizer que são componentes que buscam uma melhor eficiência e durabilidade do telhado. Eficiência porque podem atuar como isolantes térmicos, melhorando o conforto para os usuários, e durabilidade porque protegem a estrutura do telhado e as partes internas da edificação, pois evitam as indesejáveis goteiras. Estes componentes vieram para ficar, e hoje em dia cada vez mais profissionais conscientes especificam subcoberturas, seja na construção de telhados novos, ou apenas na reforma de telhados antigos. No entanto, estes componentes devem ser entendidos como peças complementares para o telhado, que juntamente com um bom projeto e execução, aumentam a eficiência do conjunto. DUPONT CONFIDENCIAL 9 5 A SUBCOBERTURA TYVEK® 5.1 Características do Produto Dimensões Físicas Rolos de 1000mm de largura por 30 metros de comprimento. Alguns rolos podem apresentar, em situações muito específicas, comprimentos diferentes e/ou larguras diferentes. Cor O Tyvek® 3480 apresenta uma face branca e outra aluminizada Acabamentos O Tyvek® 3480 recebe acabamento em alumínio e coating acrílico em uma das faces, sendo que a outra permanece intacta, ou seja, em nãotecido de polietileno de alta densidade. DUPONT CONFIDENCIAL 10 5.2 Boletim Técnico – Especificação – Tyvek® 3480 Propriedades Gramatura Espessura Tensão de Alongamento (MD) Tensão de Alongamento (CD) Tensão de Ruptura (MD/CD) Mullenburst Emissividade à Temperatura ambiente Passagem de Vapor (MVTR) Resistência à Pressão Hidrostática Unidade Método g/m2 (DIN EN ISO 536) (DIN EN 20534) μm Valor Nomina l 83.5 Valores Limites Min Max 77 89 14 275 0 Valor Típico 210 N/2.54cm EN ISO1924-2 125 N/2.54cm EN ISO1924-2 110 N G.D. 5.4.1 65 kPa ISO 2758 % JIS 1423/83 g/m²/24h ASTM E398-83 mca DIN EN 20811 750 24 950 2.15 6 INSTALAÇÃO DA SUBCOBERTURA TYVEK® 6.1 Relatório Técnico Nº 39.784 Natureza do Trabalho: Relatório de acompanhamento de instalação de membrana plástica de fibras não-tecidas em cobertura de estrutura de madeira e telhado cerâmico. DUPONT CONFIDENCIAL 11 6.2 Instalação da Subcobertura Básico Os procedimentos gerais para instalação do produto são ilustrados na sequência a seguir (figura 2 a figura 6) Inicialmente, deve ser fixado um sarrafo de 2,5 x 5,0 cm nas extremidades, no beiral inferior da cobertura, para posterior colocação de calha para águas pluviais (Figura 2) Figura 2 Estrutura da cobertura (terças e caibros) com sarrafo fixado nas extremidades dos caibros. A instalação da membrana é feita em faixas horizontais, deixando-as planas e sem sobras nos beirais laterais. É necessário prever uma sobra que permita uma sobreposição mínima de 3cm da membrana no interior da calha no beiral inferior da cobertura (Figura 3). Figura 3 Fixação das faixas horizontais DUPONT CONFIDENCIAL 12 A colocação das faixas começa no beiral inferior e vai sucessivamente até a cumeeira da cobertura. As faixas devem ser fixadas em todos os caibros, em três pontos (extremidades e metade da largura da faixa). A sobreposição entre as faixas horizontais deve ser de no mínimo 10-15 cm. Sobre as emendas, aplica-se fita acrílica adesiva em toda a extensão (Figura 4). Figura 4 – Emendas entre faixas horizontais Após a colocação das faixas por toda a cobertura, fixam-se contra-caibros (ripas de madeira de 1,5 x 1,5 cm) sobre os caibros, conforme Figura 5. Os contra-caibros devem ser fixados com um pequeno recuo (aproximadamente 2 cm) para colocação da calha. DUPONT CONFIDENCIAL 13 Figura 5 – Colocação dos contra-caibros A execução da cobertura pode então ser finalizada com a fixação das ripas sobre os contra-caibros e a colocação das telhas cerâmicas. No beiral inferior, instala-se a calha sobre o sarrafo colocado, aproveitando-se para fixar a sobra da membrana (aproximadamente 3 cm) no interior da calha (Figura 6). A fixação da calha e da membrana no sarrafo deve ser feita aproximadamente a cada 25 cm. Figura 6 – Figura da calha e da sobra da membrana no interior da calha DUPONT CONFIDENCIAL 14 6.3 Considerações importantes sobre a instalação Básico O Tyvek® deve ficar distante no mínimo 2cm de qualquer superfície abaixo dele, sendo o ideal uma distância de pelo menos 4 cm. Isto é necessário para que a resistência térmica alcançada com o uso de um metal com baixa emissividade, no caso o alumínio, seja a máxima possível. Em casos onde a face aluminizada está em contato direto com forro ou laje, a eficiência térmica da barreira radiante é praticamente nula. A face aluminizada deve estar voltada para baixo em qualquer situação para obter-se o benefício térmico da barreira radiante. O contra-caibro deve possuir uma espessura mínima para que a água possa escoar por entre a telha e o Tyvek®. Essa espessura deve estar em torno de 1,5cm. A fita sempre deve ser utilizada, pois, serve para aumentar a resistência de Tyvek® contra infiltrações e principalmente porque sua falta pode fazer com que as bordas da subcobertura gere ruídos incômodos com a entrada de vento pelo telhado. 7 BENEFÍCIO ANTI-GOTEIRAS 7.1 Introdução O telhado é a parte de uma edificação que está sujeito às maiores incidências provenientes das intempéries, ou seja, sol, chuva e vento. Além disso, existem muitas causas de falha de telhas causadas por fatores humanos como pedras atiradas no telhado, manutenção de antenas no telhado, etc. Pensando nisso, e tendo em mente que as telhas por si só não são totalmente eficientes no combate daqueles fatores climáticos, surgiram no mercado as chamadas subcoberturas. DUPONT CONFIDENCIAL 15 7.2 Proteção anti-goteiras do Tyvek® Básico Princípios: Impermeabilidade e Respirabilidade O Tyvek® é uma subcobertura desenhada para atender plenamente os requisitos de proteção anti-goteiras, isso porque Tyvek®, além de ser impermeável à água de infiltração (ver relato do laudo) é também uma membrana capaz de ajudar a secagem da estrutura do telhado, madeiramento e telha, caso ocorra alguma infiltração. Para conseguir esta proteção estão envolvidas as características de impermeabilidade e respirabilidade do Tyvek®. Por impermeabilidade entende-se a capacidade do material de reter a água líquida por até 2.10 metros de coluna de água de pressão e por respirabilidade, a capacidade de trocar até 1250 gramas de vapor por metro quadrado em um dia. Impermeabilizar não é uma tarefa simples. Embora a maioria dos materiais sólidos podem funcionar como barreira para água líquida, o tempo de exposição, a alteração dimensional e a degradação que o produto sofre em contato com a água são fatores imprescindíveis de serem levados em conta na hora de definir um impermeabilizante. Por outro lado, a característica exclusiva de Tyvek®, a respirabilidade, torna a impermeabilização uma tarefa segura de ser feita num telhado, diferentemente dos casos onde a subcobertura que não respira traz o abafamento e o acúmulo de umidade entre a impermeabilização e a telha como efeito indireto que pode comprometer toda a estrutura da cobertura, inclusive a madeira e a telha. DUPONT CONFIDENCIAL 16 7.3 Inclinações Indicadas Básico A inclinação é uma das exigências a serem obedecidas na hora da execução da cobertura. O ângulo varia de acordo com a telha empregada e seu cálculo é minucioco. De nada adiantará especificar uma telha certificada se a colocação for inadequada. Mesmo respeitando-se a inclinação correta, o uso da subcobertura é imprescindível como elemento contra infiltrações de água e também para o desempenho térmico da cobertura. Algumas recomendações de caimento generalizam para as telhas tipo francesa um caimento mínimo de 35% à 40%, pois são telhas mais vulneráveis a vazamentos e infiltrações de água. Já a telha de concreto exigiria uma inclinação mínima de 30% até 7 metros, acima disso é necessário acrescentar 1% por metro adicional. Outra recomendação mais detalhada estabelece o seguinte: Tabela – Inclinações Recomendadas de telhados residenciais Telha de barro plana (francesa) Barro canal (colonial) Cimento amianto Plástica ondulada Zinco ondulada Vidro Laje Fonte: Revista Mais Arquitetura – nº53 DUPONT CONFIDENCIAL 35% 25% 10% 15% 15% 25 a 35% 1% 17 7.4 Conceitos Fundamentais 7.4.1 Impermeabilidade – A tensão superficial Avançado Definição 1: A tensão superficial é a força por unidade de comprimento exercida por uma fase noutra numa interface. Definição 2: Propriedade de um líquido que o faz comportar-se como se sua superfície estivesse revestida por uma pele elástica. Para entender o que é tensão superficial, vamos recorrer a exemplos práticos, presentes no nosso dia-a-dia. Um bom exemplo prático de tensão superficial de líquidos são as gotas. Com um conta-gotas podemos perceber que as gotas de água, por exemplo, são maiores do que as gotas de uma solução com detergente. Isso ocorre porque a tensão superficial da água é maior do que a da solução com detergente (água + detergente). O fato do mercúrio se “juntar” quando empurramos duas porções do líquido espalhado também é um fenômeno intimamente ligado à tensão superficial deste líquido. Por fim, experimente colocar um alfinete cuidadosamente sobre a superfície de um copo cheio de água e verá que o mesmo não afunda mesmo sendo mais denso do que a água. A força que o mantém na superfície, neste caso, não é o empuxo, aquela que faz o navio flutuar, e sim a tensão superficial da água, ou a “membrana” que a água forma em sua superfície. DUPONT CONFIDENCIAL 18 7.4.2 Impermeabilidade – A polaridade polietileno/água Avançado Para entender este conceito de repelência vamos fazer algumas associações com exemplos conhecidos: Quando se tenta juntar dois pólos de um ímã eles se atraem ou se repelem. A pilha têm dois pólos: positivo e negativo. Sabemos dessa diferença, pois, quando invertemos a pilha de um rádio, ele não funciona. Estes dois fenômenos são caracterizados por serem de natureza física e ligados a estrutura da matéria. Da mesma forma, existe um conceito físico, também ligado a estrutura da matéria, que caracteriza líquidos e sólidos em: polar ou apolar. Por exemplo, o petróleo é uma mistura apolar, assim como a gasolina, a querosene, o óleo de cozinha, a glicerina. Já a água é polar, assim como o álcool. Como regra geral, substâncias apolares não se misturam com polares. O polietileno, matéria-prima do Tyvek®, é um polímero (matéria) extraído do petróleo, portanto é um material apolar. Por esta razão, quando jogamos água sobre o polietileno temos a impressão de que esta não o molha, no sentido de “não se espalha pela superfície”. De fato, o que ocorre é que o polietileno, mesmo sendo sólido, ainda é um material que repele a água. 7.4.3 Respirabilidade Poros/Ar Avançado Até aqui falamos de dois conceitos isolados: tensão superficial e imiscibilidade entre água e óleo (repelência). Na verdade, estes dois conceitos juntos explicam a impermeabilidade do Tyvek® à água líquida. Os poros do tyvek®, formados pelo emaranhado de fibras de polietileno são tão pequenos que a água não consegue penetrá-los, pois forma-se uma “membrana” imaginária em sua superfície devido a tensão superficial da água. Esta “membrana” é reforçada por causa da repelência da água ao polietileno, o que DUPONT CONFIDENCIAL 19 aumenta a tensão superficial. O resultado é que podemos fazer uma pressão de 2 metros de coluna de água (como encher uma piscina de 2 metros de profundidade) sobre o Tyvek® e ainda assim não conseguiremos quebrar a “membrana” de resistência à penetração nos poros do Tyvek®. Por outro lado, nada disso ocorre quando falamos de vapores e gases. Este estado da matéria, diferentemente dos líquidos e sólidos, não sofre influência da tensão superficial nem da polaridade da matéria. O resultado é que o vapor d’água e o ar passam livremente pela estrutura porosa do Tyvek®. 7.4.4 Explicação: como funciona a bombinha Básico A bombinha, dispositivo insuflador de ar do Tyvek®, serve para ilustrar o comportamento do Tyvek® de impermeabilidade a água e livre trânsito do ar e do vapor de água. Portanto, não se pretende mostrar como é o funcionamento do produto no telhado, uma vez que não existe diferencial de pressão como existe quando apertamos a bombinha. O princípio de funcionamento da bombinha consiste em criar uma diferença de pressão de ar entre duas câmaras separadas pelo Tyvek®. Com isso, forçamos a passagem do ar da câmara de maior pressão para a câmara de menor pressão. DUPONT CONFIDENCIAL 20 7.4.5 Explicação: como funciona o Tyvek® no telhado Básico Num telhado real, caso ocorra infiltração de água, a situação é diferente da que acontece na bombinha, embora a bombinha mostre muito bem a impermeabilidade do Tyvek® à água líquida, a respirabilidade ocorre de outra forma. Para entendermos o funcionamento vamos primeiro imaginar o problema: quando chove e ocorre infiltração num telhado com subcobertura a água é conduzida para a calha, mas durante todo o percurso acaba molhando o madeiramento, podendo inclusive formar pequenos acúmulos. A madeira precisará secar logo após a chuva e fará isso com a ajuda do aquecimento do telhado, mas a velocidade com que a umidade é retirada desse ambiente, entre a telha e a subcobertura é fundamental para garantir uma rápida secagem. Esse é o principal motivo da DuPont, fabricante de inúmero tipo de filmes, optar pelo único produto que é capaz de liberar esse vapor formado, da forma mais rápida e eficiente possível, pois o Tyvek® é capaz de trocar a umidade em toda a sua extensão e em qualquer direção. O problema de infiltração pode ocorrer mais de uma vez sem ser percebido, pode inclusive nunca ser detectado, pois a subcobertura esconde a falha de quem olha por baixo. Por isso, o risco de apodrecimento da madeira e comprometimento da telha conforme o caso deve ser considerado na hora da escolha da subcobertura. Telhas Infiltração de chuva 1) Durante a ocorrência de chuva, podem ocorrer infiltrações no telhado que acabam sendo conduzidas até a calha pela subcobertura. Tyvek® Contra-caibros e ripas DUPONT CONFIDENCIAL 21 Aquecimento das telhas 2) Com o fim da chuva e o reaquecimento do telhado pela ação do sol, toda a estrutura úmida acima da subcobertura, como contra-caibros e ripas, irá secar mais rapidamente por causa da permeabilidade de Tyvek® à Umidade dissipada umidade. Exemplos que ajudam a entender como isso ocorre: A bombinha não serve para mostrar como o Tyvek® funciona no telhado, pois não há diferença de pressão considerável entre os dois lados do produto instalado. Correto, mas ela serve para mostrar que o Tyvek® permite a passagem do ar. Então para entender o que ocorre na prática basta imaginarmos algumas situações típicas como: uma comida cheirosa em cima do fogão na cozinha é capaz de fazer-se sentir em todos os comodos de uma casa. Um perfume forte faz-se presente em toda parte de um lugar fechado. Não há diferença de pressão nesses casos, o que leva os vapores de um lugar para outro é a diferença de concentração, o mesmo que ocorre com o Tyvek®. Caso ocorrer alta concentração de umidade de um lado do Tyvek®, devido a infiltração de água e a madeira molhada, é equilibrada com a passagem desta para o outro lado, graças a capacidade do material da subcobertura em permitir sua passagem. DUPONT CONFIDENCIAL 22 8 BENEFÍCIO TÉRMICO 8.1 Introdução O conhecimento das diversas alternativas para isolação térmica dos elementos de edificação servem de subsídios para a elaboração de projetos visando a economia de energia ou, em grande parte do território nacional, para encontrar soluções construtivas que propiciem condições satisfatórioas de conforto térmico aos usuários sem utilizar equipamentos de condicionamento ambiental. Dentre os diversos produtos atualmente disponíveis no mercado nacional, encontram-se as barreiras radiantes, que começaram a ser utilizadas no Brasil em 1995. Embora o uso destes produtos tenha crescido significativamente nos últimos anos, não existe ainda normalização nacional que trate do assunto. Esta carência de especificações técnicas, fez surgir no mercado produtos que não apresentam características adequadas para funcionar como isolante térmico, trazendo prejuízos ao consumidor. Além disto, tem-se verificado que a aplicação deste tipo de isolante é feita muitas vezes de maneira inapropriada, observando-se práticas em que a superfície de baixa emissividade é posicionada voltada para o telhado tendo em vista tirar proveito da sua alta refletância ao infravermelho. Esta condição favorece o acúmulo de detritos sobre a superfície refletora, modificando as suas propriedades radiantes e consequentemente o seu desempenho térmico. 8.2 Proteção térmica do Tyvek® Básico Princípios: calor e baixa emissividade Em termos práticos, calor é aquilo que sentimos ou os termômetros registram quando a temperatura está alta. Esta definição, embora verdadeira do DUPONT CONFIDENCIAL 23 ponto de vista de um leigo, é muito simplista quando falamos em isolantes térmicos e quando precisamos argumentar sobre esse fenômeno. Para entendermos o que o Tyvek® realmente faz, portanto, precisamos ter uma definição melhor do que é calor. Definição1: Calor é a energia térmica em trânsito de um corpo com maior temperatura para um corpo com menor temperatura. Definição2: Energia é a capacidade de transformar alguma coisa, isto é, é a capacidade de mudar o estado das coisas. Definição3: Todo corpo acima de -273ºC possui um tipo de energia, a energia térmica, associada a vibração e rotação de suas moléculas. A temperatura é a forma de medir a quantidade desta energia que um corpo possui. O Calor tem três maneiras de se propagar: 1-Condução 2-Convecção DUPONT CONFIDENCIAL 24 3-Irradiação Exemplo de quando o calor se transporta via condução é o contato entre superfícies de temperaturas diferentes, por exemplo, encostar a mão numa panela quente. A convecção ocorre apenas em fluidos (gases e líquidos), por exemplo, quando mexemos o café para esfriá-lo, ou quando ligamos o ventilador, estamos transferindo calor de ou para um corpo via convecção. Convecção é resumidamente a mistura de fluidos com diferentes temperaturas. A irradiação ocorre devido ao fenômeno da emissividade, ou seja, a capacidade que toda matéria têm de emitir calor via ondas eletromagnéticas, mesmo que não haja contato nem mistura de fluidos. De modo geral, a convecção é a forma mais rápida de transferir calor a baixas temperaturas. Em altas temperaturas e em espaços confinados, sem movimentação de fluidos a irradiação torna-se importante. A condução é um fenômeno importante quando falamos de sólidos opacos. O princípio de funcionamento do Tyvek® é não emitir o calor propagado via irradiação, assim, quando este está confinado num telhado como subcobertura, com a face aluminizada voltada para baixo, é capaz de praticamente impedir a forma mais importante de propagação do calor nesta situação, ou seja, impede a irradiação. DUPONT CONFIDENCIAL 25 Outras subcoberturas trabalham com o apelo de refletir o calor irradiado. Este conceito é errado, pois com o tempo, a superfície metálica refletora acaba sujando por estar voltada para cima e com isso acaba o efeito isolante. Refletir o calor não é ruim, ao contrário, o Tyvek® faz isso quando estamos no inverno e a temperatura interna da casa é maior do que a do telhado. Nesta situação, o calor irradiado pelo interior da casa ou pela laje é refletido pelo Tyvek®. Não é errado pensar em reflexão do calor, como o espelho reflete a luz, o problema é que o mercado, às vezes, vende a idéia de que esse fenômeno ocorre com o metal voltado para cima, o que é comprovadamente um engano, pois em pouco tempo o material perde esta capacidade devido ao acúmulo de poeira que, mesmo sendo uma fina camada, impede a reflexão. 8.3 Relato do ensaio IPT Básico O ensaio de emissividade à temperatura ambiente, feito no IPT tem por objetivo estabelecer qual é a emissividade do material em relação ao máximo alcançado por uma superfície negra. O resultado, para o Tyvek® é e = 0,2, ou seja, o Tyvek® emite apenas 20% aproximadamente do calor radiante que seria emitido pela maioria dos materiais. 8.4 Ondas - Som, Luz e Infravermelho Avançado O que são esses fenômenos? São ondas, ou seja, ondas sonoras, ondas de luz e ondas de infravermelho. Onda é como tecnicamente chamamos o transporte de energia sem o transporte de matéria. Existem 2 tipos de ondas: as mecânicas e as eletromagnéticas. O som transporta energia através das ondas sonoras, mesmo com o ar parado. O mar transporta energia através das ondas marítimas, mesmo que a água esteja parada (marola). Estes dois exemplos são de ondas chamadas mecânicas. A luz, o infravermelho, o ultra-violeta, as DUPONT CONFIDENCIAL 26 microondas, as ondas de rádio e TV, o raio x são exemplos de outro tipo de onda, as ondas eletromagnéticas. A diferença desta última é que ela se propaga mesmo onde não existe matéria, por exemplo: a luz do sol chega à terra através do espaço onde não há matéria, já o som precisa de matéria para se propagar – assim, a trilogia de “guerra nas estrelas” não deveria ter som. Quando falamos de isolantes térmicos refletivos ou barreiras radiantes estamos tratando de um assunto muito ligado as ondas eletromagnéticas, especificamente, das chamadas ondas de infravermelho. 8.5 Emissividade Avançado Toda matéria cuja temperatura está acima de –273ºC emite ondas eletromagnéticas. Em torno dos 25ºC os corpos emitem ondas eletromagnéticas do tipo infravermelho, também chamadas de CALOR RADIANTE. Se o corpo estiver muito quente (ex. 500ºC) ele emite, também, ondas eletromagnéticas do tipo da DUPONT CONFIDENCIAL 27 luz. A +/- 4000ºC, a superfície do sol emite ondas eletromagéticas dos tipos infravermelho(50%), luz(45%) e ultra-violeta(5%). O poder emissivo de qualquer superfície, para cada temperatura, é limitado por um valor máximo que é aquele emitido por um corpo negro. A emissividade é uma medida do percentual que uma superfície qualquer está em relação ao poder emissivo de um corpo negro na mesma temperatura. 8.6 Refletividade/Reflexão: O espelho Avançado A refletividade de ondas eletromagnéticas pode ocorrer na interface (superfície) entre duas fases (matérias diferentes). Um exemplo simples e prático T = 25ºC é o espelho: a luz, um tipo de onda eletromagnética, é refletida pelo espelho. Assim como a luz, todas as ondas eletromagnéticas são refletidas por um espelho, pois é característica de todo metal, alumínio, cobre, etc, refletir ondas eletromagnéticas. O espelho é uma superfície polida de um metal que pode estar DUPONT CONFIDENCIAL 28 ou não protegida com uma camada de material transparente para não perder o brilho, ou seja, não oxidar. O infravermelho também é, em parte, refletido pelo espelho, exatamente como a luz. A única diferença é que nós não o enxergamos. 8.7 Baixa emissividade do calor radiante (infravermelho) Básico É muito importante saber que dependendo do tipo de material da superfície de um corpo, a intensidade da emissividade é maior ou menor, isto é, a quantidade de energia emitida é maior ou menor. Por exemplo, à 25ºC um corpo está emitindo onda eletromagnética do tipo infravermelha (também chamada de calor radiante), mas a quantidade que ele emite é muito menor se ele tiver a superfície metálica. Fazendo uma analogia com um aparelho de rádio, o infravermelho seria a estação sintonizada e a quantidade emitida seria o volume. 100% < 15% DUPONT CONFIDENCIAL 29 8.8 Explicação: Cores Avançado Em determinadas faixas de frequência, (entre 4,3 e 7,5 1014 Hz), as ondas eletromagnéticas se tornam visíveis para nosso olho, ou seja, sensibilizam as células do nosso sistema visual e enxergamos. Para cada frequência corresponde uma cor diferente, indo do vermelho ao violeta. A luz solar é composta por todas as cores, ou seja, o sol emite radiações em todas as frequências visíveis. Essas radiações são então refletidas pelos objetos na terra, e é aí que surgem as diferentes cores das coisas. Quando vemos um objeto de cor branca, significa que ele reflete todas as frequências de ondas emitidas pelo sol, ou seja, todas as cores, e o resultado é a cor branca. Por outro lado, objetos coloridos, só refletem algumas frequências (cores), absorvendo as restantes. Por exemplo um objeto amarelo absorve todas as cores da luz solar, menos o amarelo que é refletido. Objetos pretos absorvem todas as cores, não emitindo nenhuma radiação visível(cor). 8.9 Explicação: O que o branco traz de benefício térmico Avançado A luz do sol é composta basicamente de 50% de luz, 45% de infravermelho e 5% de ultra-violeta. Quando utilizamos o branco num telhado, por exemplo, refletimos praticamente toda a parcela visível da energia solar, ou seja 50% desta energia. Sabemos disso quando escolhemos roupas claras em DUPONT CONFIDENCIAL 30 dias quentes, pois absorvem menos a luz ao invés do preto que absorve praticamente tudo. É necessário fazer algumas ressalvas: primeiro, o branco só reflete as ondas visíveis, absorvendo o infravermelho. Portanto, o branco não serve para refletir a radiação emitida pela telha, por exemplo; segundo, o branco pode sujar, e se isso acontece ele toma a cor da sujeira, portanto deixa de ser branco. Isto acontece muitas vezes com telhados brancos que ficam sujos grande parte do ano sem as chuvas. 9 OUTROS BENEFÍCIOS Básico Muitas vezes, num projeto arquitetônico, deseja-se tornar o sótão um lugar habitável ou, ao menos, um depósitos de objetos e utilidades sazionais. Às vezes, com o uso de forros e elementos de acabamento, cria-se cômodos inteiros logo abaixo do telhado. Existem também os casos onde, por questões de economia, por exemplo numa casa de campo ou numa varanda opta-se pela não colocação de laje. Nesses casos, o uso do Tyvek® significa um ganho de benefícios em termos de limpeza, com a diminuição da entrada de poeira pelo telhado e em termos de conforto, com a barreira de vento. DUPONT CONFIDENCIAL 31 10 DIFERENCIAIS DO TYVEK® 10.1 Resistência Mecânica Avançado O Tyvek® resiste a forças de tração de 4.5kN/m sem se romper. Por exemplo, se fixarmos as duas extremidades de Tyvek® com um metro de extensão cada fixação podemos colocar um peso de 900Kg distribuídos uniformemente sobre o produto sem rompê-lo. Veja a ilustração: 10.2 Resistência Química Básico O Tyvek® resiste a diversos produtos químicos, orgânicos e inorgânicos por apresentar uma cadeia carbônica linear – Polietileno de alta densidade – capaz de manter-se inerte mesmo com agentes fortemente reativos. DUPONT CONFIDENCIAL 32 10.3 Único térmico que é realmente anti-goteiras Básico Tyvek® é a única subcobertura aluminizada no mercado que, além do benefício térmico, é capaz de permitir a passagem da umidade na forma de vapor por entre sua estrutura, proporcionando maior abertura para o ambiente para a secagem do madeiramento e das telhas no caso de infiltração de água de chuva acumulada entre a subcobertura e o telhado. Esta é a característica mais relevante do produto. Em termos práticos, quer dizer o seguinte: se a água infiltrar, troque apenas uma telha e não o telhado inteiro. Veja a explicação acima, no tópico “como funciona o Tyvek® no telhado”. 10.4 Explicação: Aluminização à Vácuo e Coating Avançado O Tyvek® aluminizado é uma barreira radiante por apresentar uma superfície de baixa emissividade. Apesar de conter o metal alumínio na estrutura, o material ainda permite a troca de umidade, na forma de vapor d’água, entre sua estrutura. Este fato é conseguido graças ao processo de aluminização empregado e ao uso do substrato nãotecido de polietileno. O processo consiste basicamente em ferver o alumínio a baixa pressão, numa câmara de aluminização e fazer com que o nãotecido passe em baixa temperatura sobre o vapor de alumínio recebendo o metal, por impregnação, em toda sua superfície, e deixando os poros livres. Depois desse processo o material recebe uma camada de um coating acrílico protetor para o alumínio, garantindo a performance do metal durante muitos anos. DUPONT CONFIDENCIAL 33 10.5 Inflamabilidade Básico Tyvek® é um material combustível, com baixo poder calorífico por metro quadrado, que é consumido quando exposto a fonte de geração de calor. Nos EUA é testado segundo a norma ASTM E-84 e na Europa segundo a DIN 4102. No brasil, a legislação prevê o controle de materiais de revestimento e acabamento apenas para edificações acima 12 metros de altura ou maiores que 750m² de área construída. O controle de materiais de revestimento e acabamento no Brasil é feito pelo corpo-de-bombeiros, através de uma instrução técnica, IT-10, que trata de coberturas maiores de 750m² e/o acima de 12 m de altura. Tyvek® é aprovado por esta instrução (IT-10), tanto no quesito de propagação de chama, quanto no quesito emissão de fumaça. DUPONT CONFIDENCIAL 34 11 PERGUNTAS FREQÜENTES Básico O Tyvek® é um isolante térmico? Sim. Tecnicamente podemos chamar as barreiras radiantes de isolantes térmicos pois elas reduzem significativamente o fluxo de calor. A subcobertura deve “respirar”, ou, tecnicamente: ser permeável ao vapor de água? A DuPont, como fabricande de inúmeros tipos de filmes que serviriam como elemento impermeável à água em telhados, escolheu o nãotecido Tyvek® para esta função por entender que este material é o único capaz de permitir a secagem da estrutura do telhado acima da subcobertura (ou seja, contracaibros, ripas e a própria telha) de forma adequada, em caso de infiltração de água. O fato de ocorrer uma falha no telhado decorrente de quebra de telha ou deslocamentos desta é bastante comum com o tipo de construção utilizado no Brasil, o que pode tornar-se um problema quando chove, gerando as goteiras. Este problema, se não for adequadamente tratado pode tornar-se ainda pior, comprometendo toda a estrutura do telhado. Isto pode ocorrer quando utilizamos materiais ditos “barreiras de vapor”, como os filmes e as folhas de alumínio que, na prática, podem esconder durante anos, problemas de infiltração de água, abafando toda a estrutura molhada e às vezes quente por causa do calor gerado pelas telhas. O resultado é a proliferação de fungos e bolores, a degradação da madeira e o comprometimento de todo o telhado. Posso instalar Tyvek® sem usar contra-caibros? Não. O uso de contra-caibro é essencial quando deseja-se obter o benefício de anti-goteiras, por facilitar o escoamento da água para a calha. Além DUPONT CONFIDENCIAL 35 disso, o distanciamento do Tyvek® das telhas forma um colchão de ar que aumenta a resistência térmica da cobertura. A espessura dos contra-caibros deve estar em torno de 1,5cm. Qual o lado correto para instalação do Tyvek®? Com a face aluminizada voltada para o ático, ou seja, para baixo. Instalar ao contrário faz com que a face metalizada suje em pouco tempo, praticamente eliminando o efeito térmico da subcobertura. Posso instalar o Tyvek® sem utilizar a fita? Não. A DuPont recomenda o uso da fita porque ela ajuda a garantir o benefício anti-goteiras em caso de infiltrações de água. Outro motivo é que sem o uso da fita, as emendas da subcobertura podem vibrar com a passagem de vento entre elas, podendo gerar ruídos incômodos. Existe outra fita no mercado que a DuPont recomenda? Não. A DuPont recomenda apenas o uso da fita Tyvek® Tape porque esta foi especialmente desenhada, em termos de adesivagem e resistência, para o uso a qual se destina. Qual a percentagem de redução de temperatura num ambiente com o Tyvek®? O acompanhamento prático, dos relatos de quem instala uma barreira radiante, nos levam a sugerir que a redução de temperatura seja da ordem de 1 a 3 ºC no interior do ambiente. Quais são os fatores que influem na temperatura de um ambiente? Esta resposta não é fácil. O que podemos dizer é que, se você se preocupou com a cor do ambiente, a quantidade de iluminação, com o efeito de DUPONT CONFIDENCIAL 36 ventilação de portas e janelas, com o sombreamento externo, deve preocupar-se também com a cobertura e com o calor que pode ser gerado por esta, afinal, todas as formas de ganho térmico devem ser consideradas num projeto arquitetônico bem elaborado. A dificuldade de fixação de percentuais existe em primeiro lugar porque depende de outros fatores físicos além da subcobertura, como: os elementos contrutivos das paredes, do piso, da existência ou não de laje, forro, quantidade de janelas e portas, entradas de ar em geral, além de existência de sombras causadas por construções próximas ou mesmo árvores, quantidade de luz solar incidente, tipo de telha: ondulada ou plana. São inúmeras as variáveis físicas que influenciam a performance térmica de uma edificação. Em segundo lugar, o uso do ambiente é determinante para avaliar a performance térmica, podendo-se considerar: existência de equipamentos eletrônicos (computadores, TVs, rádios) que geram calor, quantidade de iluminação incidente solar e artificial, quantidade de pessoas, fogões, geladeiras, todos esses elementos são geradores internos que podem contribuir muito para o nível de temperatura atingido no local. Quanto mais brilhante, melhor? Não. O brilho pode não estar relacionado com a capacidade de baixa emissividade ou refletividade que é o que realmente reduz o fluxo de calor. O melhor exemplo são os espelhos, que apesar de refletirem a luz, não refletem o infravermelho, também chamado calor radiante. Posso instalar o Tyvek® por baixo das telhas? A DuPont não recomenda este tipo de aplicação por não garantir a estanqueidade do produto. Funcionará com relação a eficiência térmica, se forem mantidas as distâncias entre telha e entre forro ou laje, mas ainda neste caso, a DuPont recomenda que um profissional faça um projeto e seja responsável pela aplicação e performance do produto. DUPONT CONFIDENCIAL 37 Posso instalar o Tyvek® sobre a laje, com o alumínio virado para cima para refletir o calor? Não. A face aluminizada deve estar sempre voltada para baixo para evitar o acúmulo de poeira e conseqüentemente a perda total de eficiência térmica. Além disso, a estanqueidade do sistema está condicionada a maneira correta de instalação recomendada pela DuPont. Que tipos de subcoberturas existem no mercado? Foils, que são folhas de alumínio normalmente presas a um substrato tipo ráfia ou trama de fibra de fidro, de polipropileno ou papel Kraft; filmes plásticos metalizados; espumas plásticas de poliestireno, de polietileno ou de polipropileno com uma, duas ou nenhuma face metalizada. Em geral, a performance térmica desses produtos variam entre 70% e 90% de redução do fluxo de calor, sendo que todos eles, exceto o Tyvek®, são barreiras de vapor e portanto não permitem a troca de umidade por entre sua estrutura. No inverno, a casa fica mais fria com o Tyvek®? Não. Ocorre que com a redução do fluxo térmico pela cobertura, o ambiente irá manter por mais tempo o calor gerado internamente. Portanto, no inverno o Tyvek® ajuda a manter uma temperatura mais elevado no interior da edificação. Existe alguma norma a respeito de subcoberturas no Brasil? Não. Exitem projetos de norma ainda em discussão, por comitês independentes, como é o caso do COBRACON e da ABAL. Por que o Tyvek® não é aluminizado dos dois lados? Porque, segundo estudos, sabe-se que a face metalizada que fica voltada para cima, em telhados residenciais brasileiros suja-se rapidamente em decorrência do acúmulo de poeira, perdendo praticamente toda sua eficiência. DUPONT CONFIDENCIAL 38 Além disso, no caso de infiltrações de água, a face de polietileno de alta densidade do Tyvek® é inerte à oxidação. Posso instalar o Tyvek® diretamente sobre um forro de madeira? Não. Pelo fato da barreira radiante não funcionar em contato com outros elementos. Neste caso, a falta de isolamento entre o telhado e o forro pode provocar inclusive o empenamento deste, caso sua estrutura ainda estiver úmida do corte, por causa das diferenças de velocidade de secagem entre o lado quente, voltado para a telha, e o lado frio, voltado para o ambiente interno. O Tyvek® não tem mais o logotipo oval da DuPont impresso na face branca? Sim. Desde outubro de 2005 a DuPont não fabrica mais o Tyvek® com a sua logomarca estampada. Posso usar o Tyvek® para substituir as telhas? Não. O Tyvek® possui 6 meses de resistência a ação direta dos raios UV. Como é a performance térmica do Tyvek® em relação aos concorrentes? Na prática, todas as subcoberturas apresentam desempenho térmico equivalente. A respirabilidade do Tyvek® depende do lado que o vapor passa? Não. Sob circunstâncias normais de uso, a respirabilidade ocorre de forma bilateral, ou seja, os dois lados possuem a mesma capacidade de permitir a passagem de vapor de água. DUPONT CONFIDENCIAL 39
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