Isolamento Térmico e Acústico

O grande diferencial das Janelas de PVC é sem dúvidas, o isolamento térmico. Isso porque a forma com que se compõem os polímeros, entre os quais se enquadra o PVC faz com que ele seja um material naturalmente isolante.

Essa característica interfere diretamente no conforto ambiental da casa, pois faz com que não se sinta as interferências das alterações climáticas severas do exterior. No hemisfério norte, onde a neve é frequente se sente mais claramente este benefício, mas, não podemos esquecer que somos um país tropical, e aqui quem ataca nosso clima é sol e o calor, e as Janelas de PVC são implacáveis em deixar esse calor de “fundir miolos” do lado de fora, afinal a garrafa térmica além de deixar o café quentinho também mantém o suco gelado...

E seguindo neste pensamento uma Janela de PVC, por manter o ambiente a uma temperatura agradável sem perder para o ambiente externo o frio que o ar condicionado gera faz com que o consumo com energia diminui, então podemos dizer que as Janelas de PVC são amigas da economia e ecologicamente sustentáveis, pois quando se gasta menos energia, se polui menos e consequentemente se protege o planeta para as gerações futuras.

 

Condutores e Isolantes

Todos os corpos são constituídos por átomos e estes são formados por partículas com pequenas dimensões que são os nêutrons (não possuem carga), os prótons (partículas de carga positiva) e os elétrons (partículas de carga negativa). Os nêutrons juntamente com os prótons ficam no interior do núcleo, e os elétrons ficam na eletrosfera. Para manter esses elétrons sempre em órbita na eletrosfera, existem forças internas que os seguram, não deixando que os mesmos escapem. No entanto, quanto maior a distância entre a órbita e o núcleo, mais fraca é a força que mantém o elétron preso ao átomo, pois, dessa forma, pode se mover com certa liberdade no interior do material, dando origem aos chamados elétrons livres.

O que determina se um material é condutor ou isolante é justamente a existência dos elétrons livres. São eles os responsáveis pela passagem e transporte da corrente elétrica através dos materiais. São chamados de condutores aqueles materiais onde há possibilidade de trânsito da corrente elétrica através dele como, por exemplo, o ferro. Este é um elemento químico que possui dois elétrons na última camada, os quais estão fracamente ligados ao núcleo. Dessa forma, o ferro se torna um ótimo condutor de eletricidade.

Com os materiais isolantes, também chamados de materiais dielétricos, ocorre o processo inverso. Nesses materiais, os elétrons estão fortemente ligados ao núcleo atômico, ou seja, eles não possuem elétrons livres ou a quantidade é tão pequena que pode ser desprezada. Dessa maneira, não permitem passagem de corrente elétrica. São bons exemplos de materiais isolantes: o vidro, a borracha, a cerâmica e o plástico.

O que determina se um material será bom ou mau condutor térmico são as ligações em sua estrutura atômica ou molecular. Assim, os metais são excelentes condutores de calor devido ao fato de possuírem os elétrons mais externos "fracamente" ligados, tornando-se livres para transportar energia por meio de colisões através do metal. Por outro lado temos que materiais como lã, madeira, vidro, papel e isopor são maus condutores de calor (isolantes térmicos), pois, os elétrons mais externos de seus átomos estão firmemente ligados.

Os líquidos e gases, em geral, são maus condutores de calor. O ar, por exemplo, é um ótimo isolante térmico. Por este motivo quando você põe sua mão em um forno quente, não se queima. Entretanto, ao tocar numa forma de metal dentro dele você se queimaria, pois, a forma metálica conduz o calor rapidamente.

A neve é outro exemplo de um bom isolante térmico. Isto acontece porque os flocos de neve são formados por cristais, que se acumulam formando camadas fofas aprisionando o ar e dessa forma dificultando a transmissão do calor da superfície da Terra para a atmosfera.

Enquanto a Calorimetria estuda quantitativamente a troca de calor entre corpos de diferentes temperaturas, a Transmissão de Calor estuda o fluxo de energia através dos corpos em função do tempo. Existem 3 maneiras de estudar essas transmissões. Condução, convecção e irradiação são diferentes processos de propagação do calor. A definição de calor é energia térmica em trânsito, ou seja, está em constante movimentação e transferência entre os corpos do universo. No entanto, para que ocorra transferência de calor entre dois corpos é necessário que ambos possuam diferentes temperaturas, pois dessa forma, o calor irá fluir sempre do corpo de maior temperatura para o corpo de menor temperatura.

A condução térmica

Tipo de propagação do calor que consiste na transferência de energia térmica entre as partículas que compõe o sistema. Por exemplo: coloca-se uma das extremidades de uma barra metálica na chama de fogo. Após alguns instantes, percebe-se que a outra extremidade também esquenta, mesmo estando fora da chama de fogo. Esse fato ocorre porque as partículas que formam o material receberam energia e, dessa forma, passaram a se agitar com maior intensidade. Essa agitação se transfere de partícula por partícula e se propaga em toda a barra até alcançar a outra extremidade.

Esse tipo de transferência ocorre com maior ou menor facilidade dependendo da constituição atômica do material, a qual faz com que ele seja classificado condutor ou isolante de calor. Nas substâncias condutoras esse processo de transferência acontece mais rápido como, por exemplo, nos metais. Já nas substâncias isolantes, como na borracha e na lã, esse processo é muito lento.

 

A convecção térmica

É o tipo de propagação do calor que ocorre nos fluidos em geral em decorrência da diferença de densidade entre as partes que formam o sistema. Por exemplo: na geladeira os alimentos são resfriados dessa forma. Como sabemos, o ar quente é menos denso que o ar frio e é por esse motivo que o congelador fica na parte de cima da geladeira. Dessa maneira, formam-se as correntes de convecção: o ar quente dos alimentos sobe para ser resfriado e o ar frio desce refrigerando os alimentos, mantendo-os sempre bem conservados. Essa também é a explicação do porquê o ar condicionador ser colocado na parte de cima de um ambiente.

 

A irradiação térmica

A condução e a convecção são formas de propagação de calor que para ocorrer é necessário que haja meio material, contudo, existe uma forma de propagação de calor que não necessita de um meio material (vácuo) para se propagar, esta é a irradiação térmica. Esse tipo de propagação do calor ocorre através dos raios infravermelhos que são chamadas ondas eletromagnéticas. É dessa forma que o Sol aquece a Terra todos os dias, como também é o meio que a garrafa térmica mantém, por longo tempo, o café quentinho em seu interior.

 

A Janela de PVC construída de forma correta faz com que os três processos de propagação de calor sejam reduzidos ao máximo. O material PVC é naturalmente isolante, o qual dificulta a propagação do calor por condução. Quando fabricadas em cor clara ou branca faciliatam com que os raios infravermelhos sejam refletidos, e em se utilizando uma tipologia que facilite a ciculação de ar no ambiente (este entrando pela parte superior como nas janelas oscilo-batente) usa a convecção ao seu favor. Construída dessa maneira, a Janela de PVC mantém sempre o conforto térmico do ambiente e economiza energia com sistemas de climatização.

Conforto Acústico

O isolamento acústico não pode ser tratado de forma caseira, já se foi o tempo onde se comprava caixas de ovos e as colava em paredes e tetos para abafar o som... desde a tragédia de Santa Maria, em janeiro de 2013, que vitimou fatalmente 242 pessoas, muito se tem falado sobre a importância do conhecimento sobre os materiais usados para isolamento acústico, e o mais importante sua relação com o ambiente. Saiba mais

Porém a cada dia, aumenta a nossa sensação de desconforto com barulho. Enfrentamos esse problema em casa, no trabalho, na rua, e é cada vez pior. Decorrendo então muitos dos problemas de saúde do homem moderno, sendo assim o isolamento acústico passa a ser uma opção. Isolamento acústico é o processo pelo qual se objetiva impedir a transmissão sonora de um ambiente para o outro, eliminando os ruídos prejudiciais à saúde. É a capacidade de um material em bloquear o som ou ruído de um ambiente para o outro, e para isso requer critérios bem definidos, que possa garantir a eficácia e segurança do isolamento.

A eficácia do isolamento acústico também pode ser obtida através da associação de materiais de diferentes naturezas, como uma porta de madeira com uma chapa de aço interna, ou mesmo a utilização de várias camadas do mesmo material. Isso dificulta a propagação das ondas sonoras, auxiliando na eficácia do isolamento acústico. O som se propaga através de ondas, de vibrações. Por conta disso, é necessário que se evite o contato direto destes materiais diferentes entre si, utilizando camadas de borracha, espuma, ou qualquer outro material que venha a diminuir as vibrações das ondas sonoras ao ultrapassar os outros materiais. É importante não deixar nenhum tipo de fresta entre os ambientes. Tal como os líquidos, o som tem a capacidade de passar por qualquer espaço que seja deixado aberto.

Mas se a instalação de janelas em um ambiente traz como benefícos a possibilidade de aproveitar a luz natural e poder fazer uso da troca de ar com o ambiente externo, transformar a casa em um "bunker" não se torna uma opção. O que se busca são noites de sono tranquilas e ambientes de trabalho livres dos ruídos da rua que tanto atrapalham a concentração, mas sem perder a estética e os demais benefícios de uma Janela. Antes de escolher estes detalhes é importante sempre entender como o som as vezes tão agradável em músicas, ou no cantar dos pássaros pode se tranformar num transtorno tão acentuado. Pois, de longe a maior queixa de desconforto para com o barulho é advinda da área externa dos ambientes, e muitas vezes as janelas tradicionais não atuam como barreira protetora, deixando o barulho passar quase que totalmente o barulho e por vezes inclusive com trepidando e gerando barulho próprio.

O SOM

O som é uma onda mecânica (tipo de onda que precisa de um meio de propagação), tridimensional (propaga-se em todas as direções) e longitudinal (o tipo de vibração que gera é paralela à sua propagação). A imagem abaixo representa o esquema de uma onda sonora, mostrando-nos uma fonte sonora apontada para a direita, bem como as regiões de compressão e rarefação das moléculas de ar, o que caracteriza as ondas sonoras como longitudinais.

As ondas sonoras podem sofrer os fenômenos ondulatórios da reflexão, refração, difração e interferência.

Um exemplo de reflexão é o eco, que se caracteriza pela distinção entre o som produzido por uma fonte e o som refletido por um obstáculo. Como exemplo de refração dessas ondas, podemos citar a ocorrência de algo parecido com as miragens. Em dias quentes, em virtude da mudança no índice de refração do ar próximo a superfícies muito quentes, o som sofre desvios – esse fenômeno é dificilmente percebido. A difração, por sua vez, ocorre quando as ondas sonoras contornam obstáculos. Quando a porta de um ambiente está entreaberta, por exemplo, podemos ouvir o som produzido lá dentro. Finalmente, a interferência é um fenômeno decorrente do encontro de ondas sonoras produzidas por mais de uma fonte. Nesse contato, uma onda pode destruir a outra, a chamada interferência destrutiva, e gerar, mesmo em um ambiente barulhento, regiões de silêncio.

Existem propriedades relacionadas com a nossa capacidade de percepção do som que são denominadas de propriedades fisiológicas do som. O ouvido humano não consegue captar todas as frequências a que está exposto, mas existe um intervalo de frequências audível para os seres humanos, que varia aproximadamente de, no mínimo, 20 Hz a, no máximo, 20.000 Hz. Sons abaixo do mínimo percebido pelo sistema de audição humano são denominados de infrassons. Já os sons acima do máximo de captação são chamados de ultrassons.

Existem aplicações tecnológicas para os sons que não somos capazes de ouvir. Uma delas é o diagnóstico por imagens feito a partir de ultrassons, os chamados exames de ultrassonografia. Nesse tipo de exame, ondas de alta frequência são direcionadas para órgãos ou fetos a serem analisados e, a partir da reflexão dessas ondas, um computador gera imagens. Os sonares, utilizados por submarinos, têm funcionamento semelhante ao do aparelho de ultrassom e mostram a distância e as dimensões de obstáculos à frente do submarino.

Outra propriedade física do som é a sua velocidade de propagação, que depende das características do meio no qual ocorre a propagação.

Por fim, a intensidade pode ser citada como uma importante propriedade do som. Qualquer movimento ondulatório transporta energia, portanto, se uma onda sonora atravessar uma determinada área em certo intervalo de tempo, a energia carregada por ela também atingirá essa área. A energia transportada pelo som é que faz o corpo tremer, por exemplo, diante do som produzido em um show musical. Assim sendo, a intensidade sonora é a determinação dessa quantidade de energia que atravessa uma área em determinado intervalo de tempo.

Isolamento Acústico

Quando falamos em isolamento acústico, estamos destacando a capacidade de o material criar uma barreira, impedindo que o ruído (onda sonora) passe de um ambiente para outro.

Outra solução para o problema é a absorção acústica que é o fenômeno que minimiza a reflexão das ondas sonoras num mesmo ambiente. Com isso, diminui os “níveis de pressão sonora” do recinto, a “reverberação’ que é uma variação do eco.

Existem situações específicas quando a necessidade por privacidade para se exercer algumas das mais diferenciadas atividades profissionais impõem que os ambientes de trabalho sejam separados entre si acusticamente.
Podemos classificar os materiais utilizados para o Isolamento Sonoro como MATERIAIS CONVENCIONAIS e MATERIAIS NÃO CONVENCIONAIS

Os materiais convencionais são aqueles habitualmente utilizados na construção civil: blocos cerâmicos, madeira, bloco de concreto/concreto celular, bloco de silico calcário, etc.

Já os materiais não convencionais são aqueles que foram projetados, estudados e desenvolvidos para atuarem como isolantes acústicos em ambientes diversos. Normalmente estes materiais também atuam como isolantes térmicos. Podem ser citados como exemplos de materiais não convencionais a Lã de vidro, espumas elastoméricas, Lã de rocha, fibra de coco (material ecologicamente correto).

Materiais Isolantes

  • Impedem a transferência do sons entre ambientes distintos.

  • São densos e pesados, como tijolo maciços, gesso, chumbo, madeira, pedras lisas. Alguns vidros com mais de 6mm de espessura podem ser inseridos nessa categoria.

Materiais Refletores

  • Podem ser isolantes, mas também contribuem para a reverberação.

  • São materiais com aspecto liso, como pisos de cerâmica, massa corrida, algumas madeiras.

Materiais Difusores

  • Refletem o som de forma difusa, espalhada.

  • Apresentam-se em formato irregular como pedras ou lambris de madeira.

Materiais Absorventes

  • Desgastam a onda sonora, retirando parte de sua energia de propagação e transformando-a em calor.São materiais leves, de baixa densidade, fibrosos ou de poros bem abertos.

  • Lã ou fibra de vidro revestido, manta de poliuretano, carpetes espessos.

 

Janelas Acústicas


As janelas são a parte mais frágil da estrutura construtiva, isto é, o som tende a passar por elas com mais facilidade do que pelas paredes ou telhados. Então investir em Janelas de PVC de acústicas passa ser uma necessidade cada vez mais presente nos dias de hoje, e com alguns detalhes simples na escolha destas janelas é possível maximizar os benefícios acústicos com suas Janelas. Para escolher as Janelas Acústica não abra mão de entender a fundo os seguintes itens.

 

Tipologia, o som busca espaços livres (com ar) para poder invadir os ambientes, desta maneira, as Janelas de Correr, perdem desempenho, pois como são necessárias folgas para que as folhas deslizem nos trilhos, o som passa mais facilmente. Prefira sistemas de giro, com borrachas de vedação entre a folha e o marco. Já existem sistemas de giro com até 4 linhas de borrachas (também chamadas juntas) para intensificar o isolamento.
 

Vidro, muito se ouve falar em vidro acústico, mas na verdade é uma expressão não muito real, a escolha do vidro deve ser pautada em alguns detalhes, são eles: espessura, sempre igual ou maior que 8mm, assim existirá uma massa suficiente a romper o impacto das ondas sonoras; laminação (película entre vidros) aqui se pode utilizar um PVB acústico que maximiza o desempenho acústico, mas fique atento a frequência que este produto foi ensaiado e se ela atende sua necessidade; vidro duplo (insulado com câmara de ar) na verdade se imagina e até se encontra em algumas publicidades que o vidro duplo tem uma “câmara de vácuo”, Não é Verdade, a câmara interna é de ar, em alguns raros casos de gazes nobres, mas vácuo nunca, aliás imagina a pressão para se fazer vácuo entre duas placas de vidro, encerrado esse mito considere um colchão de ar entre os dois vidros, ele não faz muita diferença no isolamento, mas se os vidros forem escolhidos com espessuras diferentes por exemplo 8mm e 10mm o ganho em isolamento acústico é muito bom.
 

Largura do perfil, normalmente os perfis, além do nome da linha comercial, são classificados por números (38, 40, 58, 60, 80...) esse número é a largura do marco (parte em contato com o vão) em milímetros, de modo geral quanto maior o perfil, melhor o isolamento acústico, pois maior a massa de PVC (material isolante) chegando a casos onde um perfil para janela de correr de 80mm é melhor que um perfil de giro de 38mm; Se a necessidade principal a ser a satisfeita for acústica, prefira linhas de perfis robustos e com paredes espessas. 
 

Instalação da Janela de PVC no vão deve ocorrer de maneira e evitar frestas, isto é, deve ser considerada a mínima folga entre o marco e o vão. Esta folga deve ser preenchida com espuma PU (poliuretano) de boa qualidade, em toda a extensão do vão e não apenas em alguns pontos. Também se sugere que esta instalação receba revisão a cada 36 meses, para verificar se ainda se encontra em condições de isolamento, ou se já sofreu alguma deterioração química.