PROPRIEDADES
TÉRMICAS DA
MADEIRA
Profa. Ghislaine Miranda Bonduelle
Introdução
As propriedades térmicas da madeira
podem ser observadas quando se
fornece ou se remove Energia (calor)
ao material.
TRANSFERÊNCIA DE CALOR
Condução
TRANSFERÊNCIA DE CALOR
Convecção
Radiação
CONVECÇÃO
Dentro de ambientes
fechados a transferência de
calor ocorre por convecção.
AR FRIO
AR QUENTE
Como o ar quente
tem densidade menor
ele sobe , já o ar frio
tem propriedade
inversa.
Em ambientes com isolamento
térmico, a troca de calor com o
ambiente externo é praticamente
nula.
CONDUÇÃO
O fluxo de calor por condução ocorre via as colisões
entre átomos e moléculas de uma substância e
a subseqüente transferência de energia cinética.
Em elementos
sólidos , como é o
caso da madeira, a
passagem de calor
ocorre por
condução.
Transferência de calor por condução
Propriedades Térmicas da
Madeira
CONHECIMENTO DAS
PROPRIEDADES
melhor utilização da madeira em fins
industriais e construtivos
Propriedades Térmicas Da
Madeira
Dentro das propriedades térmicas da madeira, as
mais importantes são:
Calor específico.
Condutividade térmica.
Transmissão ou Difusão térmica.
Coeficiente de expansão térmica (dilatação).
Capacidade de isolamento térmico.
Calor específico:
Calor específico é a quantidade de energia
(calor), em Kcal ou KJ necessária para que haja
aumento de 1°C de temperatura em 1kg de
matéria.
O calor específico da madeira é independente da
espécie da madeira e da densidade, mas varia
com a umidade da madeira.
Calor específico
Esta propriedade se utiliza
muito na vida cotidiana
aliada a propriedade de
condutividade térmica.Os
cabos de utensílios de
cozinha e aparelhos de
aquecimento são feitos de
madeira não apenas por
serem maus condutores de
calor,mas porque se
aquecem muito menos que
se fossem de metal
Calor específico:
A madeira tem um calor
específico muito elevado
Condutividade Térmica:
É a velocidade com que o calor se
transporta pelo material.
Coeficiente de Condutividade Térmica (K), é o
valor atribuído a um dado material que expressa
sua capacidade de conduzir calor.
=
o número K de quilocalorias que atravessam 1m2
de parede desse material durante uma hora, por
metro de espessura
Condutividade Térmica:
CONDUTIVIDADE TÉRMICA =
CONDUTIVIDADE TÉRMICA =
ISOLANTE
RUIM
BOM
ISOLANTE
Condutividade Térmica
A madeira e outros materiais são pobres
condutores de calor devido a falta de elétrons
livres.
Madeiras e materiais a base de madeira são
usados em grande escala como isolantes de
calor am construções de edifícios ,carros
refrigeradores,barris de cerveja.
Condutividade Térmica:
A madeira é um
mau condutor
térmico em
conseqüência de
sua estrutura
celular
pequenas
massas de ar
aprisionadas
Condutividade Térmica:
A propagação do
calor na madeira
é maior no
sentido paralelo
às fibras e menor
no sentido
perpendicular.
CONDUTIVIDADE TÉRMICA
MADEIRA  Fonte de energia renovável
Na combustão da madeira, as camadas
superficiais proporcionam uma superfície de
carbonização protetora que isola a restante
seção da madeira do oxigênio, diminuindo a
propagação do fogo.
CONDUTIVIDADE TÉRMICA
CONDUTIVIDADE TÉRMICA
Estruturas de madeira são mais
seguras em caso de incêndio...
RELAÇÕES OBSERVADAS
a) Quanto maior for a massa específica (menor
quantidade de ar por unidade de volume), maior será a
sua condutividade térmica;
b) Quanto maior for o teor de umidade, maior será a
condutividade térmica (condutividade térmica da água =
0,5);
c) Quanto maior for o teor de extrativos, maior será a
condutividade térmica da madeira;
d) Quanto maior for o aumento da temperatura, a partir
da temperatura em que se determina um coeficiente de
condutividade térmica de referência, maior será a
condutividade térmica da madeira.
CONDUTIVIDADE TÉRMICA
CARVÃO VEGETAL
O carvão vegetal é produzido a partir
da lenha pelo processo de
carbonização ou pirólise.
Alumínio
4,9 x 10-2
Cobre
9,2 x 10-2
Aço
1,1 x 10-2
Ar
5,7x 10-6
Gelo
4 x 10-4
Madeira
2 x 10-5
Vidro
2x 10-4
Amianto
2 x 10-5
Condutividades térmicas: (kcal/s)/ (oC m)
Transmissão ou Difusão Térmica:
Transmissão ou Difusão térmica é a
velocidade com que o material absorve
calor do meio que o cerca.
a difusão térmica da madeira é muito
mais baixa do que de outro material
como o metal ou o tijolo
 Sensação térmica agradável
Expansão Térmica
(dilatação)
É a medida da mudança dimensional da
madeira causada por diferenças de
temperatura.
Aquece
Expande
Esfria
Contrai
Expansão Térmica
(dilatação)
As mudanças térmicas
geralmente não são
levadas em
consideração, pois a
madeira é usada entre
pequenas variações
de temperatura.
As mudanças dimensionais geralmente estão
mais ligadas com a variação de umidade.
Expansão Térmica
(dilatação)
A relação entre expansão e temperatura é
quase linear em todas as direções de
crescimento.Também a relação de
expansão e densidade é linear, mas a
influência da densidade é menor na
direção axial.
Isolamento Térmico:
É a capacidade do material impedir a
passagem do calor através dele.
MADEIRA
BOM ISOLANTE TÉRMICO
Usada em forros, pisos de imóveis,
habitações, utensílios...
Isolamento Térmico
Pode-se dizer que é a capacidade do material em manter
o ambiente em que este está aplicado com uma
temperatura quase constante.
Ocorre, geralmente, que em materiais
isolantes e de construção o coeficiente de
condutibilidade calorífica interna cresce de
acordo com o peso especifico aparente, devido
ao fato de que em corpos secos e porosos
venha–se a ter um valor médio entre a
amplitude condutora e os componentes sólidos
e do ar contido nos poros.
Material
W/ m² ºC
Observações
Alumínio
200
A madeira é 1650
vezes melhor isolante
Aço
60
A madeira é 500
vezes melhor isolante
Betão
1,5
A madeira é 12 vezes
melhor isolante
Vidro
1,15
A madeira é 10 vezes
melhor isolante
Madeiras Resinosas
0,12
Materiais Isolantes
0,04
A madeira é 3 vezes
pior isolante, mas
evita as “pontes
térmicas “
Isolamento Térmico:
CHAPAS ISOLANTES
As Chapas Isolantes são
painéis de fibras de madeira
entrelaçadas por um processo
especial que conferem ao
produto final excelentes
propriedades termoacústicas.
Isolamento Térmico:
As chapas isolantes são leves,
inodoras, de fácil instalação e não
emitem gases tóxicos ao queimar.
Isofan ventilatto
Isofan
Airfan OSB
Airfan
CARATTERISTICHE TECNICHE PANNELLI TIPO ECOFAN
Tipo di
pannello
Spessor
e mm
Larghez
za cm
Lunghez
za cm
Peso
Kg/mq
Coefficiente di
trasmittanza
termica "k" W/mq
k
ECOFAN
63
13+40+1
0=63
56
244
21
0,42
ECOFAN
73
13+50+1
0=73
56
244
23
0,40
ECOFAN
83
13+60+1
0=83
56
244
25
0,38
CARATTERISTICHE TECNICHE DELL'ISOLANTE
Unità di misura
Valore
Massa Volumétrica
Kg/mc
33-35
Conduttività termica a 10 C°
W/m°k
0,027
u
100-200
Kg/cmq
3,0
Classe
1
Resistenza alla diffusione del vapore acqueo
Resistenza alla compressione
Comportamento al fuoco
Isolamento Térmico:
O uso da madeira em
regiões frias está
associado à retenção
de calor no ambiente.
E em regiões de clima
quente, o seu uso visa
uma menor absorção
de calor para o interior
das construções.
Casas de Madeira
Modelo de casa canadiana
Pontes Térmicas
Uma ponte térmica é toda e
qualquer zona da envolvente
dos edifícios em que a
resistência térmica é
significativamente alterada em
relação à zona corrente,
devido à existência de
materiais de diferente
condutibilidade térmica e(ou)
a uma modificação na
geometria da envolvente.
Implicações no aparecimento
de Pontes Térmicas
Acréscimo de perda térmica para o exterior;
Diminuição da temperatura superficial interior,relativamente à
zona corrente: agravamento do risco de condensações superficiais e
de desenvolvimento de bolores ocasionando a degradação de
revestimentos;
Heterogeneidade de temperaturas superficiais interiores :
aparecimento de manchas, alteração diferenciada de tintas e
revestimentos, eventual fissuração.
Patologias decorrentes de correções inadequadas:
instabilidade, fissuras, etc.
Patologias
Fissuras posterior ao suporte de
revestimento
Condensações
Correções de Pontes Térmicas
A correção do tipo de “painéis de aparas de madeira” é mais eficaz que a
correção simples, mas de uma maneira geral não é suficiente para a ligação
entre dois elementos exteriores. Podendo ser usado também como
complemento de outras correções;
O sistema de isolamento térmico pelo exterior é aquele que conduz a
resultados mais satisfatórios desde que seja possível manter a sua
continuidade;
Correções de Pontes Térmicas
A resolução de problemas como o das
condensações não passa, apenas, pela
correção das pontes térmicas. A solução para
este tipo de patologia encontrar-se-á,
necessariamente, na definição adequada de
todas as variáveis em jogo: isolamento
térmico, aquecimento, ventilação, utilização
racional dos espaços (em termos de
produção de vapor) e inércia higroscópica
dos revestimentos interiores.