Sistemas de Isolamento Térmico de Telhados com Foil de Alumínio.

Isolamento Térmico para Telhados com Foil de Alumínio (barreira Radiante)

Um alternativa leve, barata e de fácil instalação.

O que é Isolamento Térmico com foil de alumínio?

Barreira Radiante em Alumínio Dupla Face

A barreira radiante é composta por um foil de alumínio dupla face, com alma de PEAD (Polietileno de Alta Densidade), e tem como função isolar termicamente o ambiente. Atua refletindo o calor, mantendo-o entre a cobertura e o foil, e impedindo que a radiação térmica atinja os ambientes internos.

O calor se propaga por condução, convecção e radiação. Por condução, o calor se move de um ponto quente para um ponto frio dentro de um mesmo material — como o cabo de uma colher em um café quente. A convecção ocorre quando gases ou líquidos aquecem, tornam-se menos densos e sobem. Já o calor radiante se propaga em linha reta e aquece objetos sólidos que absorvem essa energia.

Materiais isolantes tradicionais reduzem principalmente o calor por condução e convecção. Já as barreiras radiantes — como o foil de alumínio — atuam minimizando a transferência por radiação. Para isso, é fundamental que a superfície reflexiva esteja voltada para um espaço de ar. A eficácia do sistema pode ser comprometida pelo acúmulo de poeira na face refletiva, o que exige instalação adequada para evitar esse acúmulo.

Quando o sol aquece o telhado, ele transmite energia térmica por radiação. Essa energia atravessa os materiais da cobertura por condução e, em seguida, é irradiada para o interior da edificação. O uso de foil de alumínio ajuda a bloquear essa transferência de calor, reduzindo significativamente o aquecimento das superfícies internas.

A barreira radiante é mais eficiente quando instalada perpendicularmente à fonte de radiação. Quanto maior a diferença de temperatura entre os dois lados do material, maior será o desempenho do sistema.

Esse tipo de isolamento térmico é especialmente vantajoso em climas quentes, principalmente quando há dutos de ar condicionado instalados próximos ao telhado. Estudos indicam uma redução de 5% a 10% nos custos com climatização nesses casos. Além disso, a eficiência térmica pode permitir o uso de sistemas de ar condicionado menores. Já em climas frios, pode ser mais eficaz o aumento da espessura do isolamento térmico convencional.

Como é realizada a instalação da subcobertura de foil de alumínio dupla face?

Existem duas formas principais de instalar o isolamento térmico com foil de alumínio em ambientes industriais. A primeira consiste em utilizar as próprias terças e treliças da estrutura metálica do galpão como suporte para a subcobertura. Esta é considerada a melhor opção, pois mantém o foil próximo à telha, reduzindo o espaço para a formação de bolsões de ar. A exaustão do ar aquecido ocorre, nesse caso, através dos lanternins.

A segunda forma de instalação envolve a criação de uma estrutura com arames posicionados longitudinalmente à instalação do foil, permitindo que o material fique suspenso sobre essa estrutura.

O Grupo Albedo recomenda este sistema em situações nas quais o telhado não oferece segurança adequada para a aplicação da pintura térmica, como complemento ao sistema de pintura ou em locais que exigem controle da entrada de poeira e sujeira provenientes do telhado. Nesse caso, o foil de alumínio também funciona como um forro protetor.

Vantagens e Desvantagens da Instalação de Foil de Alumínio:

Vantagens
Desvantagens
Rápida instalação em áreas sem interferências
Instalação prejudicada ou mesmo impossível de ser realizada, em áreas com muitas interferências como: fios, luminárias, tubulações, suportes, etc.
Impermeável. Pode ser instalado em dias chuvosos.
Dificulta a localização e reparo de goteiras.
Funciona como um forro e protege contra poeira, insetos e roedores
Perde eficiência com o acúmulo de material particulado sobre o foil de alumínio, diminuindo sua capacidade refletiva. Sua limpeza é praticamente impossível.

Onde Instalar o Foil de Alumínio e em Quais Situações?

A instalação do Foil de Alumínio é frequentemente realizada em galpões com telhas de fibrocimento ou amianto em formato de arco. Nesses casos, a aplicação da pintura térmica é dificultada pelo risco de acidentes de trabalho, tornando o foil uma alternativa eficiente de isolamento térmico.

Em ambientes climatizados, o Foil de Alumínio é utilizado para reduzir a cubagem da área em relação ao teto. Isso melhora a eficiência do sistema de climatização, gerando economia de energia elétrica e redução na quantidade de equipamentos necessários.

Exemplos de redução de cubagem:

  • Estocagem de produtos farmacêuticos: nesses casos, a temperatura deve ser mantida abaixo de 28 °C. O Foil de Alumínio é instalado para realizar o rebaixo do teto, diminuindo o esforço térmico do sistema de climatização.
  • Estocagem de sementes: acondicionadas em bags, as sementes exigem controle estável de temperatura e umidade. O rebaixamento do teto com foil contribui para manter essas condições ideais.

O Foil de Alumínio é normalmente utilizado como complemento à pintura térmica nesses dois casos, aumentando a eficiência dos sistemas de climatização e reduzindo significativamente o consumo de energia elétrica.

Um pouco sobre a história do foil de alumínio

O uso de barreiras radiantes em residências e edifícios como forma de reduzir o consumo com climatização e aumentar o conforto térmico não é um conceito novo.

Na verdade, a aplicação de tecnologias de barreira radiante e isolamento com folhas refletivas remonta à década de 1920, quando esse sistema começou a ser utilizado para isolar edificações residenciais e comerciais.

Em 1945, Alexander Schwartz, presidente da Infra Insulation Inc., de Nova York, lançou comercialmente um produto de isolamento por barreira radiante reflexiva. Chamado Infra Insulation, o material foi desenvolvido para manter os ambientes frescos no verão e conservar o calor no inverno.

Arquitetos e construtores adotaram rapidamente essa solução como uma forma eficiente de reduzir o consumo energético nas edificações. A Infra Insulation Inc. tornou-se, então, o maior produtor mundial de isolamento refletivo com foil de alumínio.

Nasa usa foil de alumínio

Em meados dos anos 1950, quando Clark E. Beck, engenheiro da base da força aérea Wright-Patterson, iniciou o desenvolvimento da tecnologia de barreira radiante para a NASA e o programa espacial, ele não poderia ter previsto a variedade de aplicações para as quais este material de isolamento viria um dia ser usado.

NASA buscava uma maneira de proteger os astronautas durante os passeios espaciais, das mudanças de temperatura extremas que variam de -273 graus Celsius à 238 graus Celsius. Descobriram que eles teriam que ter uma camada protetora de 2 metros de espessura no traje espacial, se eles tentassem usar um sistema de isolamento térmico convencional. Obviamente, essa metodologia de isolamento ficou fora de questão. Em vez de tentar isolar os trajes, eles se voltaram para tecnologia reflexiva, utilizando folhas de alumínio como barreira radiante para resolver o problema. 

O traje da NASA refletia de volta o calor do próprio corpo dos astronautas para mantê-los aquecidos, enquanto ao mesmo tempo eles usavam o foil de alumínio para refletir a radiação direta do sol (calor radiante), mortal para os astronautas para fora do traje espacial, mantendo-os protegidos.

O material dessa superfície refletiva mantinha mais de 95% da energia radiante, fora do interior do traje espacial no espaço. Pequenos furos permitiam que a umidade escapasse, mantendo as ondas de calor distantes do usuário.

A barreira radiante tem sido usada pela NASA desde as missões Gemini e Apollo. O isolamento era o elemento principal do sistema de controle de ambiente, que permitiu aos astronautas da Apollo trabalharem no interior do módulo de comando vestidos com camisetas, ao invés de trajes espaciais volumosos. 

Desde as missões Gemini e Apollo, a barreira radiante tem sido utilizada em praticamente todos os veículos espaciais, incluindo missões não tripuladas onde os instrumentos necessitam de proteção térmica.

Em 1945, Alexander Schwartz, presidente da Infra Insulation Inc. de New York City, produziu comercialmente um produto de isolamento por barreira radiante reflexiva. Chamada de INFRA INSULATION, esse produto foi projetado para manter o frescor dentro das habitações no verão e o calor do sistema de calafetação no inverno. 

Arquitetos e construtores imediatamente abraçaram esta solução, como uma forma de construir habitações mais eficientes e com menor consumo de energia. A Infra Insulation Inc., tornou-se rapidamente o maior produtor mundial de isolamento de foil de alumínio reflexivo.

Isolamento térmico de armazéns de estocagem de sementes.
Isolamento térmico de armazéns de estocagem de sementes.

Isolamento Reflexivo entra no mercado de Consumo

Pouco tempo depois da falência de Infra Insulation Inc., várias empresas começaram a desenvolver os seus próprios produtos de isolamento reflexivo em várias formas, alguns incluem camadas de espuma, barreiras de lado único de alumínio, aplicado em papel Kraft, fibra de vidro com face de alumínio, e até mesmo produtos de papelão com face de alumínio.

As empresas tradicionais de isolamento em massa, reconheceram a crescente popularidade das barreiras radiantes de foil de alumínio, e a ameaça competitiva para seus próprios produtos, e tentaram impedir o desenvolvimento ou a aceitação de barreiras radiantes de foil de alumínio, no mercado através de lobistas e campanhas da associação das indústrias.

A indústria de isolamento em massa tradicional gastou milhões de dólares em marketing, para desqualificar o sistema de foil de alumínio.

No entanto, barreiras radiantes e isolamento reflexivo continuaram a ganhar o interesse de arquitetos e engenheiros que tornaram-se convencidos de sua eficácia e especificando-os em seus planos de construção e design.

Cresce a Confiança do Consumidor em Barreiras Radiantes

Com a confiança e o apoio de arquitetos e engenheiros, a tecnologia das barreiras radiantes começou a se espalhar rapidamente no setor de isolamento. Os benefícios dos produtos com foil de alumínio passaram a ser estudados em profundidade, levando à criação de laboratórios, centros de ensaio e institutos de pesquisa especializados.

Instituições como o Departamento de Energia dos Estados Unidos, o Oak Ridge National Laboratory, o Florida Solar Energy Center e a Texas A&M University, entre outras, comprovaram os benefícios substanciais proporcionados pelas barreiras radiantes.