Aproveitamento de resíduos de poliestireno expandido como isolante de perfis de janela

Abstract

The energy efficiency of buildings depends to a large extent on the thermal performance of windows and their components. The specific case of the aluminum frame has a high thermal conductivity, so that one of the solutions that improves substantially the thermal resistance is the application of insulating materials in the cavities, improving the thermal break.The core of this work is to explore the potential thermal insulation of a recycled material produced from expanded polystyrene waste when applied to aluminum window frames as a way to improve window frames thermal performance and window energy efficiency and, consequently, buildings thermal comfort.Therefore, some thermal properties of the recycled materials were evaluated and numerical simulations of the heat transfer through the frame were carried out.The results show that from the adaptation of techniques used in the EPS industry, it is possible to process the residues to obtain 100 % recycled insulation material with thermal and water absorption properties in the same order of magnitude as other insulating materials processed from primary raw materials.The numerical simulations revealed that the application of the recycled material in the thermal break cavities and between glazing and frame improved the thermal transmittance of the frame by 11.6 %, which resulted in a 1 % improvement in the overall thermal transmittance the window.To this extent this work is a small contribution so that EPS residues can assume a new identity of "secondary raw material".

A eficiência energética dos edifícios depende em grande medida do desempenho térmico das janelas e dos seus componentes. O caso específico da caixilharia em alumínio tem uma elevada condutividade térmica, pelo que uma das soluções que melhoram substancialmente a resistência térmica é a aplicação de materiais isolantes nas caixas de ar, reforçando a ruptura da ponte térmica.Este trabalho tem como objectivo explorar o potencial poder isolante térmico de um material reciclado, produzido a partir de resíduos de poliestireno expandido, quando aplicado em perfis de janela de alumínio, como forma de melhorar o desempenho térmico da caixilharia e da janela, contribuindo, em última análise, para a melhoria da eficiência energética e consequente conforto térmico dos edifícios.Para tal foram avaliadas algumas propriedades térmicas dos materiais reciclados e efectuadas simulações numéricas da transferência de calor através da caixilharia.Os resultados mostram que a partir da adaptação de técnicas utilizadas na indústria de EPS, é possível processar os resíduos para obter um material isolante 100 % reciclado, com características térmicas e de absorção de água na mesma ordem de grandeza que outros materiais isolantes processados a partir de matérias-primas primárias.As simulações numéricas revelaram que a aplicação do material reciclado nas cavidades do corte térmico e entre o vidro e a caixilharia melhorou 11,6 % o coeficiente de transmissão térmica da caixilharia, o que se traduziu em 1 % de melhoria do coeficiente de transmissão térmica global de uma janela.