Este artigo foi originalmente publicado na edição nº 160 da Edifícios e Energia (Julho/Agosto 2025).
Os autores: José Dinis Silvestre, Inês Flores-Colen, Cristina Matos Silva, Giovanna Schäfer Bartels, (CERIS, Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa)
TIPOS DE MATERIAIS DE ISOLAMENTO TÉRMICO EXISTENTES NO MERCADO
Os produtos para “isolamento térmico” incluem diferentes tipologias de materiais destinados à redução das transferências de calor entre edifícios e outros trabalhos de construção e o espaço exterior, ou entre espaços destas construções, sendo mais utilizados os isolantes prefabricados, entregues em obra prontos a aplicar (Figura 1 e Figura 2) (Silvestre et al., 2016).
Figura 1: Produtos de isolamento térmico prefabricados: ICB, WF, LWA e MW
Figura 2: Produtos de isolamento térmico prefabricados: XPS, EPS, PUR/PIR e CG
Os isolantes térmicos são classificados quanto à sua microestrutura, quanto à sua constituição química e quanto à sua forma. Na maioria dos casos, podem ser classificados no que respeita à sua tipologia da seguinte forma:
• Podem ter uma microestrutura fibrosa (ex.: lãs) ou celular (ex.: espumas, produtos expandidos e celulares, incluindo os grânulos leves);
• Podem ser produzidos a partir de matérias-primas minerais ou de polímeros sintéticos, ou fabricados com base em matérias-primas de origem vegetal ou animal (Figura 3);
• Podem ser encontrados no mercado na forma de placas rígidas ou flexíveis, de rolos, de espumas a aplicar em obra por projeção ou injeção, ou de grânulos leves a granel.
Figura 3 – Classificação dos produtos de isolamento térmico quanto à natureza das suas matérias-primas
A nível europeu, 60% do mercado pertence aos materiais inorgânicos (ex.: lã mineral), seguindo-se os sintéticos com 30% (ex.: poliestireno expandido moldado, ou EPS – expanded polystyrene) e os materiais de origem natural com 10% (ex.: aglomerado de cortiça expandida, ou ICB – insulation cork board) – Figura 4.
Figura 4 – Classificação dos produtos de isolamento térmico quanto à sua microestrutura
De acordo com as normas europeias harmonizadas no âmbito da Marcação CE dos Produtos da Construção, os produtos para isolamento térmico podem ser constituídos pelos seguintes materiais (designação em inglês e normas europeias harmonizadas aplicáveis apresentadas entre parêntesis):
• Aglomerado de cortiça expandida (insulation cork board – ICB; EN 13170);
• Espuma de elastómero flexível (flexible elastomeric foam – FEF; EN 14304);
• Espuma de polietileno (polyethylene foam – PEF; EN 14313);
• Espuma de poli-isocianurato (polyisocyanurate foam – PIR; EN 14308);
• Espuma fenólica (phenolic foam – PF; EN 13166 e EN 14314);
• Espuma rígida de poliuretano (rigid polyurethane foam – PUR; EN 13165 e EN 14308);
• Fibras de madeira (wood fibres – WF; EN 13171);
• Grânulos leves de argila expandida (expanded clay lightweight aggregate – LWA; EN 14063-1);
• Grânulos leves de vermiculite expandida (exfoliated vermiculite – EV; EN 14317-1 e EN 15600-1);
• Lã de madeira (wood wool – WW; EN 13168);
• Lã mineral (mineral wool – MW; EN 13162, EN 14064-1 e EN 14303);
• Perlite expandida (expanded perlite – EPB; EN 13169, 14316-1 e 15599-1);
• Poliestireno expandido moldado (expanded polystyrene – EPS; EN 13163, EN 14309 e EN 14933);
• Poliestireno expandido extrudido (extruded polystyrene – XPS; EN 13164, EN 14307 e EN 14934);
• Silicato de cálcio (SC; calcium silicate – CS; EN 14306);
• Vidro celular (cellular glass – CG; EN 13167 e EN 14305).
Estas normas europeias harmonizadas definem os requisitos relativos às propriedades dos materiais de isolamento que possibilitam a sua marcação CE. A marcação CE apenas é possível, e requerida, para produtos cobertos por uma Norma europeia harmonizada, ou para o qual foi emitida uma Avaliação Técnica Europeia.
Além dos isolantes prefabricados, existem isolantes que são aplicados em obra por projeção (ex.: argamassas com agregados leves – Figura 5 e Figura 6) e /ou por injeção, estes últimos em espaços de ar no interior de elementos construtivos – Figura 7.
Figura 5: Exemplos de argamassas com agregados leves
Figura 6: Exemplos de aplicação de PUR projetado
Figura 7: Exemplos de isolantes aplicados por injeção
Podem ainda ser encontrados no mercado materiais isolantes em placas, mantas ou grânulos que resultam da reciclagem de produtos de consumo (ex.: papel ou ganga reciclada) ou da aglomeração de produtos naturais como o kenaf (Hibiscus cannabinus) – Figura 8.
Figura 8: Exemplos de isolantes produzidos a partir da reciclagem de produtos de consumo ou da aglomeração de produtos naturais
PRINCIPAIS CARATERÍSTICAS DOS ISOLANTES TÉRMICOS
Os produtos de isolamento térmico são materiais com uma condutibilidade térmica inferior a 0,065 [W/(m.ºC)] e uma resistência térmica superior a 0,30 [(m2.ºC)/W], de acordo com a regulamentação nacional aplicável ao comportamento térmico de edifícios. No entanto, outros materiais que não possuem estas caraterísticas (ex.: grânulos leves a granel – Figura 9, ou betões leves) podem também assegurar e /ou contribuir para o isolamento térmico de edifícios e de outros trabalhos de construção e ser, por isso, incluídos nesta categoria de produto. Para informação mais detalhada, consultar a publicação LNEC: “ITE50 – Coeficientes de transmissão térmica de elementos da envolvente dos edifícios” (Santos e Matias, 2006).
Figura 9 – Exemplos de isolantes térmicos comercializados a granel
Podem ainda citar-se os isolantes que funcionam por reflexão, e que reduzem a transferência de calor por radiação, sendo por isso mais efetivos em climas quentes onde predominem as necessidades de arrefecimento (Al-Homoud, 2005). Para os isolantes térmicos usados correntemente em Portugal (EPS, ICB, MW, PUR e XPS), é importante distinguir as suas caraterísticas principais, como a massa volúmica (Figura 10) e a condutibilidade térmica (λD – Figura 11), que podem condicionar as aplicações a que cada um mais se adequa.
Figura 10: Massa volúmica de placas para aplicação em paredes (em kg/m3)
Figura 11: Condutibilidade térmica de placas para aplicação em paredes (W/(m.K))
Mas, na escolha do isolante térmico a utilizar em cada zona do edifício, existem outras caraterísticas que devem ser consideradas, como a reação ao fogo (que, de acordo com a Euroclasse, pode variar entre A1 e F, da mais para a menos resistente – Figura 12) e a resistência à compressão (deformação de 10%, podendo variar entre 300 kPa para o XPS e 36 kPa para a lã de rocha – Figura 13).
Figura 12: Reação ao fogo de placas para aplicação em paredes
Figura 13: Resistência à compressão (deformação de 10%) de placas para aplicação em paredes (kPa)
Outras caraterísticas dos isolantes a ter em consideração são o coeficiente de dilatação térmica linear (α – Figura 14) e a resistência à difusão de vapor de água (μ – Figura 15). A dilatação térmica é importante para aplicações em que o isolante é fixo ao suporte e exposto a gradientes térmicos significativos (ex.: em sistema de isolamento térmico pelo exterior). Por outro lado, convém ter em conta a permeabilidade ao vapor de água do material isolante aplicado em paredes de edifícios antigos.
Figura 14 – Coeficiente de dilatação térmica linear de placas para aplicação em paredes (1×10-5/ºC)
Figura 15 – Resistência à difusão de vapor de água de placas para aplicação em paredes
CONCLUSÃO
Os materiais apresentados neste texto são os mais comuns em Portugal, mas, além destes, existe uma grande variedade de outros isolantes térmicos. É o tipo e a espessura do isolante que define a resistência térmica adicional fornecida pela parede ou cobertura à construção.
Em resumo, os materiais de isolamento térmico:
• Têm natureza, estrutura, formas de apresentação e caraterísticas técnicas diferentes;
• Têm de ter marcação CE para poderem ser comercializados no Espaço Económico Europeu;
• Devem ser escolhidos em função da aplicação.
Bibliografia
AISOL (2016). Placas de aglomerado de cortiça expandida (ICB) (www.amorimisolamentos.com/).
Al-Homoud, M. (2005) Performance characteristics and practical applications of common building thermal insulation materials. Building and Environment 40, 353–366.
BASF (2016). Placas de poliestireno extrudido (XPS) (www.plasticsportal.net/wa/plasticsEU~en_GB/portal/show/content/literature/styrodur).
Freitas, V. P. e Pinto, P. (1998). Permeabilidade ao Vapor de Materiais de Construção – Condensações Internas. Nota de Informação Técnica – NIT 002 – LFC, FEUP, Porto.
Freitas, V. P. e Miranda, A. (2014). Patologias de sistemas de isolamento térmico pelo exterior do tipo ETICS. Relatório — LFC-IC-282A-2014, FEUP, Porto: APFAC – Associação Portuguesa dos Fabricantes de Argamassas e ETICS (www.apfac.pt/patologias/LFC-IC-282A-2014.pdf).
IBERFIBRAN (2014). Placas de poliestireno extrudido (XPS) (www.fibran.com.pt).
MasterBlock (2015). Placas de poliuretano/poliisocianurato (PUR/PIR) (www.masterblock.pt).
Santos, C. e Matias, L. (2006). Coeficientes de transmissão térmica de elementos da envolvente dos edifícios, Informação Técnica de Edifícios, N.º 50. Lisboa: Laboratório Nacional de Engenharia Civil.
Silvestre, J.D.; Flores-Colen, I.; Silva, C. M. (2016): “Manual: Instalador de isolantes térmicos na construção – iniciação”, Editado pelo Laboratório Nacional de Energia e Geologia, 208 p. Projeto Europeu “Build UP Skills-FORESEE – Training for renewables and energy efficiency in building sector” – IEE/13/BWI 702/SI2.680177.
SOFALCA (2016). Placas de aglomerado de cortiça expandida (ICB) (sofalca.pt/).
Agradecimentos
Agradece-se à ADENE (Agência para a Energia), à APFAC (Associação Portuguesa dos Fabricantes de Argamassas e ETICS) e aos fabricantes de materiais ou componentes para a construção (ACEPE, Amorim Isolamentos, Argex, Artebel, CIN, Diera, Dow, FassaLusa, Fibrosom, Foamglass, Grazimac, Gyptec, Iberfibran, LusoMapei, Onduline, Plastimar, Preceram, RockWool, Saint-Gobain Isover, Saint-Gobain Weber, Secil-Argamassas, Sika, Sival, Termolan) a disponibilização de documentação de apoio à elaboração deste artigo.
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