Ruptura Térmica em Janelas de Alumínio: Como Funciona|FABRICANTE
O alumínio é amplamente utilizado em janelas residenciais e comerciais porque é forte, leve, resistente à corrosão-e fácil de terminar em diferentes cores e tratamentos de superfície. No entanto, o alumínio também conduz o calor de forma eficiente. Uma moldura de janela de alumínio convencional pode, portanto, criar um caminho térmico direto entre os lados interior e exterior de um edifício.
A ruptura térmicaresolve esse problema separando as seções internas e externas de alumínio com um material isolante-de baixa condutividade. Nas modernas janelas de alumínio quebradas termicamente, a poliamida reforçada com-fibra-de vidro, comumente PA66-GF25, é amplamente utilizada como barreira isolante. A tira de poliamida é fixada mecanicamente em ranhuras especialmente preparadas nos perfis de alumínio, criando um perfil composto que combina as propriedades estruturais do alumínio com um melhor isolamento térmico.
O que é uma ruptura térmica?
Uma ruptura térmica é uma barreira isolante que interrompe o caminho contínuo do alumínio entre o exterior e o interior de uma moldura de janela.
Sem ruptura térmica, o calor pode viajar com relativa facilidade através da estrutura de alumínio. No inverno, o calor interno pode escapar pela moldura em direção ao exterior mais frio. No verão, o calor externo pode passar para dentro. Este caminho condutor contínuo é comumente referido comoponte térmica.
Um perfil de alumínio quebrado termicamente usa um material de baixa-condutividade entre duas seções de alumínio. A barreira reduz a condução direta de calor através da estrutura, ao mesmo tempo que permite que o alumínio retenha suas propriedades estruturais e de resistência-às intempéries.
A ruptura térmica não é, portanto, simplesmente uma camada de isolamento adicionada à superfície de uma janela. É parte integrante da estrutura do perfil de alumínio.
Como funciona uma ruptura térmica?
O princípio é relativamente simples.
O alumínio tem alta condutividade térmica, portanto, uma estrutura de alumínio convencional fornece uma rota contínua para transferência de calor. Uma ruptura térmica interrompe esse percurso com um material que conduz muito menos calor.
Um típico perfil de alumínio quebrado termicamente consiste em:
Seção externa de alumínio
Tira de barreira térmica PA66-GF25
Seção interna de alumínio
Conexão travada mecanicamente entre o alumínio e a poliamida
A tira de poliamida separa as duas seções de alumínio e reduz a quantidade de calor que pode passar diretamente pela moldura.
O desempenho térmico real depende de mais coisas do que do próprio material de ruptura térmica. A geometria do perfil, a largura da ruptura térmica, as câmaras internas, os vidros, os espaçadores, o tamanho da moldura e os detalhes de instalação podem afetar o desempenho final de um sistema de janelas.
Por que o PA66 é usado para rupturas térmicas?
A poliamida PA66 reforçada com-fibra{1}}de vidro é amplamente utilizada em tiras de ruptura térmica em janelas de alumínio e sistemas de paredes cortina.
O PA66 oferece diversas propriedades que o tornam adequado para esta aplicação:
Baixa condutividade térmica:A poliamida conduz significativamente menos calor que o alumínio, ajudando a interromper o caminho condutor através da estrutura.
Resistência mecânica:O reforço-de fibra de vidro melhora a rigidez e a resistência da tira de poliamida para que ela possa suportar as cargas mecânicas sofridas durante o uso.
Estabilidade dimensional:O PA66 reforçado oferece desempenho estável quando exposto a mudanças de temperatura e condições de serviço-de longo prazo.
Compatibilidade com sistemas de alumínio:O material pode ser fabricado em tiras com dimensões controladas que se adaptam às ranhuras dos perfis de alumínio e podem ser travadas mecanicamente durante a montagem.
Por esse motivo, a qualidade da tira PA66 e a precisão do processo de montagem são importantes para o desempenho de um perfil de ruptura-térmica acabado.
Ruptura térmica vs. alumínio com ruptura não-térmica-
A principal diferença é se o perfil de alumínio contém uma barreira isolante entre as secções interior e exterior.
| Recurso | Alumínio com ruptura não{0}}térmica- | Quebra térmica-de alumínio |
|---|---|---|
| Caminho térmico | Alumínio contínuo | Interrompido por material isolante |
| Transferência de calor através da estrutura | Relativamente alto | Reduzido |
| Resistência à condensação | Mais baixo | Melhorou |
| Desempenho térmico | Limitado pela condutividade do alumínio | Melhorado através da separação térmica |
| Construção de perfil | Seção única de alumínio | Composto de-poliamida de alumínio |
| Aplicações típicas | Sistemas básicos de janelas | Sistemas-residenciais e comerciais energeticamente eficientes |
Uma ruptura térmica não torna o alumínio menos condutivo. Em vez disso, altera a estrutura do perfil para que o calor tenha um caminho muito mais difícil através da moldura.
Como uma ruptura térmica afeta o valor U{0}}da janela?
O desempenho térmico é comumente descrito usandoValores-de U, que indicam a rapidez com que o calor passa através de um componente do edifício. Um valor U-mais baixo geralmente indica melhor isolamento térmico.
Para janelas, vários valores U-podem ser usados:
Ufa– transmitância térmica da moldura da janela
Ug– transmitância térmica do vidro
Uau– transmitância térmica de toda a janela
Uma ruptura térmica melhora principalmente o desempenho térmico da moldura de alumínio e, portanto, afeta oUfavalor. No entanto, a últimaUauO valor de uma janela completa também depende do vidro, do espaçador, do design da moldura, das dimensões da janela e de outros componentes.
Esta distinção é importante quando se comparam sistemas de janelas de alumínio. Uma moldura termicamente quebrada por si só não determina o desempenho energético da janela completa.
Uma ruptura térmica reduz a condensação?
Pode reduzir significativamente o risco de condensação na superfície interior da moldura, especialmente quando o sistema de janelas é devidamente concebido e instalado.
A condensação ocorre quando a temperatura da superfície cai abaixo do ponto de orvalho do ar circundante. Como a ruptura térmica reduz a transferência de calor através da estrutura, a superfície interna de alumínio pode permanecer mais quente durante o tempo frio.
No entanto, a condensação é afetada por vários fatores, incluindo a humidade interior, a temperatura exterior, o desempenho do vidro, a ventilação e a qualidade da instalação. Uma ruptura térmica deve, portanto, ser considerada como parte da estratégia geral de controle-da condensação, em vez de uma garantia de que a condensação nunca ocorrerá.
Como são fabricados os perfis de alumínio com ruptura térmica?
O desempenho de um perfil de alumínio quebrado termicamente depende muito da qualidade do processo de montagem. Um processo de produção típico inclui três etapas principais:recartilhamento, inserção de tira de poliamida e laminação.
1. Recartilhamento de perfil de alumínio
Antes da instalação da barreira térmica, as ranhuras do perfil de alumínio são recartilhadas mecanicamente.
O serrilhado cria uma superfície de aderência controlada dentro das ranhuras. Isto melhora a ligação mecânica entre o perfil de alumínio e a tira de poliamida.
A profundidade e consistência do recartilhamento são importantes. Se a ranhura preparada não atender às dimensões exigidas, o perfil acabado poderá não atingir a conexão mecânica necessária.
2. Inserção de tira de poliamida
A tira de barreira térmica PA66 é então inserida nas ranhuras de alumínio preparadas.
A alimentação e o posicionamento precisos são importantes durante esta fase. A tira precisa permanecer corretamente alinhada ao longo de todo o comprimento do perfil para que o perfil composto final tenha dimensões e desempenho mecânico consistentes.
Para produção automatizada, sensores e sistemas de alimentação servo{0}controlados podem ajudar a manter o posicionamento estável das tiras e reduzir erros manuais.
3. Rolamento e crimpagem
Após a inserção da tira, as seções de alumínio são travadas mecanicamente ao redor da tira de poliamida por meio de equipamento de laminação ou crimpagem.
As rodas rolantes aplicam pressão controlada para deformar o alumínio ao redor da barreira térmica. Isto cria uma ligação mecânica entre as secções de alumínio e a tira de poliamida.
A pressão de rolamento precisa ser controlada cuidadosamente. A pressão insuficiente pode resultar numa ligação fraca, enquanto a pressão excessiva ou mal controlada pode afetar as dimensões do perfil.
Para produção de alto-volume, equipamentos de laminação-controlados por CNC podem fornecer parâmetros de processamento mais consistentes de um perfil para outro.
4. Inspeção de qualidade de perfil
Perfis acabados quebrados termicamente devem ser verificados quanto à precisão dimensional, posicionamento da tira e desempenho de ligação mecânica.
Dependendo dos padrões aplicáveis e dos requisitos de produção, os fabricantes também podem realizar-resistência ao cisalhamento e outros testes mecânicos para verificar a conexão entre os componentes de alumínio e poliamida.
O que afeta a qualidade do perfil de ruptura térmica?
Um sistema de ruptura térmica de alta-qualidade depende da seleção do material e da precisão da fabricação.
Fatores importantes incluem:
Qualidade da tira PA66:A barreira térmica deve atender às especificações materiais e mecânicas exigidas.
Precisão de recartilhamento:A preparação da ranhura precisa fornecer uma superfície de aderência consistente para a tira de poliamida.
Alinhamento da tira:O posicionamento incorreto pode afetar as dimensões e o desempenho mecânico do perfil acabado.
Pressão de rolamento:O alumínio deve ficar firmemente travado ao redor da tira de poliamida sem deformação excessiva.
Projeto de perfil:A largura da ruptura térmica, a configuração da câmara e a geometria geral do perfil influenciam o desempenho térmico.
Controle de qualidade:Verificações dimensionais e testes mecânicos ajudam a verificar a consistência da produção.
Estes factores explicam porque é que dois perfis de alumínio que parecem semelhantes do exterior podem ter um desempenho diferente em serviço real.
Aplicações de janelas de alumínio com ruptura térmica
Perfis de alumínio quebrados termicamente são amplamente utilizados onde o desempenho térmico é uma parte importante da envolvente do edifício.
As aplicações comuns incluem:
Janelas e portas residenciais
Edifícios comerciais
Prédios-altos
Sistemas de parede cortina
Claraboias
Marquises
Edifícios passivos e de baixa{0}}energia
Edifícios industriais que requerem melhor controle térmico
Eles são particularmente úteis em projetos onde arquitetos e proprietários de edifícios precisam equilibrar resistência estrutural, aparência, durabilidade e desempenho energético.
O papel dos equipamentos de fabricação
A ruptura térmica em si é apenas uma parte do perfil acabado. A qualidade da ligação mecânica entre o alumínio e a poliamida depende também dos equipamentos utilizados na preparação e montagem dos perfis.
Precisorecartilhamento, inserção de tiras e laminaçãoajudam os fabricantes a manter dimensões de perfil consistentes e desempenho mecânico durante a produção.
A MAKERL desenvolve equipamentos CNC e soluções completas de produção para perfis de alumínio com ruptura térmica, incluindo serrilhadeiras com ruptura térmica, sistemas de inserção de tiras e laminadoras. Dependendo dos requisitos de produção, essas máquinas podem ser usadas individualmente ou integradas em uma linha de montagem automatizada com ruptura térmica.
Para os fabricantes que produzem perfis de alumínio quebrados termicamente em grande escala, o processamento automatizado pode melhorar a consistência, reduzir o ajuste manual e facilitar o controle dos parâmetros de produção.
Conclusão
Uma ruptura térmica é uma barreira isolante estrutural que interrompe o caminho contínuo de-condução de calor em uma moldura de janela de alumínio. As tiras de poliamida PA66-GF25 são amplamente utilizadas para esse fim, pois proporcionam baixa condutividade térmica aliada às propriedades mecânicas necessárias para a montagem do perfil.
O desempenho final de uma janela de alumínio com ruptura térmica depende do sistema completo, incluindo projeto do perfil, barreira térmica, envidraçamento e instalação. Para os fabricantes, a precisão do recartilhamento, da inserção da tira de poliamida e da laminação é igualmente importante porque estes processos determinam a segurança da integração da barreira térmica no perfil de alumínio.
Compreender o princípio térmico e o processo de fabricação ajuda arquitetos, empreiteiros e fabricantes de janelas a tomar melhores decisões ao selecionar sistemas de alumínio termicamente quebrados e equipamentos de produção.
