Subleito para piso aquecido a água: tipos, características de seleção, regras de instalação

A instalação adequada de um piso aquecido pressupõe o uso mais eficiente possível da energia térmica. Para aumentar a eficiência do sistema de aquecimento, são aplicadas diversas técnicas de economia de calor.

Um dos aspectos principais é o substrato de isolamento para piso aquecido a água, que redireciona os fluxos térmicos do circuito de água para o revestimento final. Vamos analisar detalhadamente as características de cada tipo de amortecedor térmico, os detalhes da escolha e da instalação do material de base.

Importância do substrato de isolamento térmico

O material de isolamento é uma camada intermediária entre o contrapiso e a tubulação de água com fluido térmico. A principal função do substrato é preservar e redirecionar os fluxos térmicos para cima, ou seja, para a área habitável do ambiente.

Além da tarefa de conservação de calor, a camada intermediária desempenha uma série de funções igualmente importantes:

1. Impermeabilização. Em situações de emergência, o substrato resistente à água reterá a água, protegerá as camadas inferiores da 'estrutura' do piso e evitará o vazamento de água para o subsolo. Além disso, impedirá a entrada de vapores de umidade da argamassa para o revestimento final do piso.
2. Isolamento térmico. A camada atua como uma barreira entre elementos com diferentes temperaturas. Caso contrário, o contato com o piso frio contribuiria para a formação de condensação e a redução das qualidades características do isolante.
3. Uniformidade na distribuição de calor. O substrato minimiza a probabilidade de diferenças térmicas acentuadas – não há zonas excessivamente quentes ou frias. Essa característica reduz o impacto térmico negativo no revestimento final do piso, nos equipamentos e nos móveis.
4. Barreira acústica. A maioria dos materiais de substrato absorve o efeito sonoro da caminhada no piso e melhora o isolamento acústico geral do ambiente.

O substrato amortece as cargas de impacto na base, distribuindo a pressão pontual – isso contribui para preservar a integridade da argamassa.

A camada de isolamento, devido à baixa condutividade térmica do material, proporciona um efeito refletivo de calor – o fluxo principal de energia térmica se dirige para cima. Na ausência do substrato, a eficiência do circuito de aquecimento diminui drasticamente e as contas de energia aumentam (+)

Ao instalar piso aquecido a água, a base geralmente é colocada sobre o isolante para máxima retenção de calor – é realizado o 'efeito termo', que reduz as perdas de calor.

O revestimento com saliências facilita a instalação – é possível usar diferentes opções de disposição do circuito de aquecimento, escolhendo os melhores locais para conectar o sistema e instalar os sensores de controle.

Requisitos para o material de base

As características da base são selecionadas dependendo do tipo de contrapiso, do revestimento final e das particularidades de uso do piso aquecido a água. No entanto, existe uma lista básica de propriedades que qualquer tipo de material de base deve atender.

Resistência e elasticidade. Como regra, o circuito de aquecimento é embutido em uma argamassa de cimento e areia. Os próprios tubos do sistema de água também exercem uma carga considerável sobre a base, especialmente os feitos de metal.

O material de base não deve deformar-se permanentemente, encurvar-se ou alterar sua espessura. É importante que a base tenha a capacidade de recuperar sua forma original após a remoção das cargas.

Baixa condutividade térmica. O ideal é que a capacidade térmica do material esteja aliada à sua pequena espessura. O sistema de piso aquecido a água reduz a altura do cômodo; dependendo do tipo de base, a espessura do 'sanduíche' pode ser de 5 a 15 cm.

O efeito positivo é dado pela capacidade de reflexão térmica da base, que é proporcionada pela presença de uma película metalizada com propriedades refletivas.

Altas propriedades de impermeabilização. Uma característica importante é a porcentagem máxima de absorção de água. O material não deve absorver ou permitir a passagem de umidade.

O coeficiente de absorção de água permitido é de no máximo 2-4%. O uso dessa base é aceitável se o material for capaz de secar completamente sem desmontar o piso – exclusivamente através de ventilação natural.

Resistência a variações de temperatura. As propriedades declaradas da base devem ser mantidas sob diferentes regimes de temperatura. Ao escolher, é importante avaliar o indicador de temperaturas de operação permitidas. O valor limite é de pelo menos +70°C.

Além dos requisitos mencionados, a base não deve emitir substâncias tóxicas ou nocivas. Uma vantagem indiscutível é o baixo custo e a facilidade de instalação.

São práticas de usar – as bases do tipo quebra-cabeça. As placas são montadas em uma única peça como um jogo de montar – isso permite ajustar facilmente o circuito de aquecimento à configuração do ambiente.

Tipos de substratos: avaliação de propriedades e características

Diferentes materiais de isolamento térmico atendem, em maior ou menor grau, aos requisitos listados. O poliestireno em placas é o que mais se aproxima do ideal. No entanto, em algumas situações, é razoável usar opções alternativas: polietileno expandido com folha de alumínio, substrato de cortiça ou aglomerado de madeira resistente à umidade.

Placas de poliestireno expandido – solução universal

O poliestireno expandido é o resultado da expansão industrial do poliestireno. O produto final contém 2% do componente principal com aditivos auxiliares e 98% de gás. O ar é encapsulado em células hermeticamente seladas, o que permite que o material retenha bem a temperatura.

A condutividade térmica do poliestireno expandido com 10 cm de espessura equivale a uma camada de madeira de 0,35 m, parede de concreto armado de 4,8 m e parede de tijolo de 1,5 m, respectivamente.

A produção de placas de poliestireno expandido pelo método de extrusão permite obter um substrato de alta resistência física e densidade. As células fechadas e o volume mínimo de poros garantem a resistência à água do material.

Características técnicas e operacionais do poliestireno expandido:

1. Condutividade térmica é de 0,028-0,034 W/m*K. O valor do indicador é diretamente proporcional à densidade do isolante.
2. Permeabilidade à água varia entre 0,019-0,015 mg/m*h*Pa. A moldagem do material extrudado ocorre pela extrusão do polímero fundido através de uma matriz em forma de fenda.
3. Absorção de umidade do poliestireno expandido denso é de 0,4%, que é 10 vezes menor em comparação com o isopor comum. A condutividade térmica do substrato é mantida mesmo sob exposição constante à umidade.

A resistência à compressão do poliestireno extrudado com deformação linear de 10% é de 0,25-0,50 MPa, dependendo da classe do material.

Mantas de poliestireno expandido são fabricadas em formato de fácil montagem. É possível ter um revestimento liso ou com protuberâncias para fixação da serpentina de aquecimento.

Pontos fracos do poliestireno expandido: capacidade de isolamento acústico relativamente baixa e inflamabilidade. O substrato é sensível a solventes, acetona, aguarrás e querosene – sob a ação deles, o material se deforma.

Para isolamento térmico, não se deve escolher poliestireno expandido não prensado ou autoclavado. Essas variedades são mais frágeis.

Como substrato para piso aquecido a água, mantas de isopor extrudado ou prensado são adequadas – sua condutividade térmica é aproximadamente igual. O isolamento térmico Penoplex é popular entre os consumidores.

Material de cortiça – aplicação ecológica

O revestimento de cortiça é feito de grânulos triturados e prensados de casca de árvore, utilizando diferentes aglutinantes. O principal argumento a favor desse substrato é a naturalidade e a total ecologia. O material é hipoalergênico e inofensivo à saúde.

Vantagens adicionais da cortiça:

• resistência a deformações – após cargas de impacto de curta duração, retorna à forma original;
• porosidade proporciona altas propriedades de absorção de som;
• boas características de isolamento térmico;
• facilidade de corte e instalação.

O amortecedor de cortiça é vendido em rolos e painéis de folhas individuais. Os produtos diferem na espessura do revestimento: material em rolo – 2-4 mm, esteiras de cortiça – 4-10 mm.

Características do substrato: resistência à compressão sob pressão de 7 kg/cm², deformação até 10%, umidade do material – cerca de 7%, coeficiente de absorção sonora em escala de dez pontos – 8,5

Desvantagens do substrato de cortiça:

• vulnerabilidade à umidade;
• exigência de impermeabilização do contrapiso;
• sensibilidade a grandes cargas estáticas.

É melhor não usar a versão clássica do substrato de cortiça sob o sistema de piso aquecido a água. Para esses fins, é adequado um revestimento de borracha-cortiça, onde a borracha atua como aglutinante. Além da resistência à água, o amortecedor possui características melhoradas de isolamento acústico e de vibração, mas já não pode ser considerado totalmente natural.

O substrato de betume-cortiça (2), ao contrário do de borracha-cortiça (1), não é adequado para ambientes residenciais. O material apresenta níveis excessivos de toxicidade e inflamabilidade

Características do amortecedor de polietileno expandido

A solução mais simples e acessível é o substrato de polietileno expandido. O material é produzido por extrusão de grânulos de polietileno, seguido de tratamento térmico e prensagem. O resultado é uma manta elástica preenchida com muitos poros de ar.

Os substratos de polietileno expandido são classificados em dois grupos, dependendo das características estruturais: não reticulados e reticulados.

Polietileno expandido não reticulado consiste em células preenchidas com gás de até 3 mm de tamanho. A espessura do substrato varia de 0,8 a 6 mm, a largura do rolo é de 1-1,5 m.

Entre as principais vantagens desse substrato estão:

• alta resistência à umidade – absorção de água não superior a 1%;
• pequena espessura;
• baixo custo.

No entanto, o polietileno expandido não reticulado tem mais desvantagens. O material não é durável, desgasta-se rapidamente, cede sob peso e perde flexibilidade com o tempo. O coeficiente de condutividade térmica é de 0,55 W/(m·°C), o que indica retenção de calor insuficiente.

Polietileno expandido reticulado (2) possui uma estrutura molecular significativamente mais densa do que a chapa não reticulada (1). Durante o processo de fabricação, formam-se ligações transversais que reduzem o tamanho dos poros de ar.

Polietileno expandido reticulado possui as seguintes características:

• resistência fenomenal;
• densidade aumentada – 33 kg/m³, valor análogo do polietileno não reticulado – 25 kg/m³;
• alto nível de absorção sonora – até 18 dB;
• baixo nível de condutividade térmica – 0,031 W/(m°C);
• formato de produção em rolos e esteiras, espessura do produto acabado – 1-20 mm.

A vida útil da base atinge 15 anos.

Desvantagem das modificações 'reticuladas': alto custo. As marcas mais populares de base de polietileno expandido: Polifom, Tatfoum, Penolon-R, PPE-Izolon, Izolon-500

Substratos metalizados refletivos de calor

As bases laminadas com folha de alumínio têm ampla aplicação. Além disso, como base pode ser utilizado diversos materiais: poliestireno expandido extrudado em placas, seu equivalente não extrudado (isopor), material de cortiça ou polietileno expandido.

Em cada caso, a película metalizada melhora as características técnicas originais da base e adiciona qualidades reflexivas.

O revestimento externo refletor é feito de alumínio e lavsan. A espessura da camada laminada determina o grau de reflexão térmica do isolamento.

A película de lavsan ou metalizada aumenta a eficiência do 'piso aquecido a água' para 94-98% e garante uma redistribuição uniforme do calor. O revestimento é resistente a deformações e suporta altas cargas.

O lavsan é resistente a ambientes agressivos – o material mantém a capacidade refletiva e as funções de barreira hidráulica durante contato prolongado com a argamassa de cimento.

Representantes dignos de base refletora de calor à base de polietileno expandido: Penofol, Izoflex, Ekofol. Isolamento laminado à base de poliestireno expandido – SunPol.

OSB e MDF – tecnologia de instalação 'seca'

Os materiais de partículas de madeira atuam como base na instalação de piso aquecido de acordo com a tecnologia finlandesa. Este método permite dispensar a argamassa monolítica de concreto.

A essência do método: o circuito de água é instalado em canais preparados. A rigidez da base é garantida por placas de aglomerado inteiras ou por um sistema de ripas fixadas em vigas de madeira.

O piso sobre base de madeira possui uma série de características:

• facilidade de montagem;
• altas características de resistência;
• segurança ecológica;
• versatilidade – adequado para acabamento com diversos revestimentos de piso.

O ponto fraco do substrato de aglomerado de madeira é a suscetibilidade à umidade. Para melhorar as propriedades de isolamento hidráulico e térmico entre os tubos e a base de madeira, recomenda-se colocar um substrato fino; a opção ideal é o polietileno aluminizado.

Escolha do substrato de acordo com o tipo de base

As características físicas do revestimento decorativo do piso influenciam significativamente a escolha dos parâmetros lineares e das qualidades físicas do substrato. Quanto maior o peso do acabamento, mais resistente e confiável deve ser o amortecedor.

Cerâmica. O piso aquecido sob cerâmica é instalado com tecnologia de concreto – o circuito é montado sob uma camada de concreto monolítico. Este método está associado a cargas significativas sobre o material do substrato.

Substratos com alta capacidade de carga são adequados, como poliestireno extrudado. Podem ser usados tanto tapetes lisos quanto revestimentos com saliências.

Laminado. O principal critério para escolher um substrato para piso aquecido a água com revestimento laminado é o mais alto índice de retenção de calor, pois as próprias placas não conduzem bem o calor.

O peso leve do laminado não exerce pressão significativa sobre o 'sistema de água'. Isso permite o uso de diferentes tipos de substrato, inclusive os macios.

A solução ideal é o isolamento refletor de calor com baixo grau de condutividade térmica.

Linóleo. A instalação do revestimento em rolo é feita sobre placas de gesso, OSB ou compensado. Os painéis têm peso considerável, portanto os requisitos de resistência do substrato se tornam mais rigorosos. Recomenda-se dar preferência a opções de poliestireno, cortiça ou substrato de polietileno reticulado.

Mais detalhes sobre a instalação de piso aquecido a água sob linóleo estão descritos neste artigo.

Tecnologia de instalação: conjunto de regras principais

A instalação do substrato não apresenta dificuldades; o trabalho pode ser feito por conta própria. O principal é seguir regras simples e claras.

A ordem de instalação depende da forma do substrato: isolamento em rolo, módulos individuais ou placas de encaixe que se fixam entre si por meio de conexão de trava.

Requisitos gerais para instalação do substrato:

1. Cálculo preciso. Antecipadamente, é necessário determinar a quantidade de material considerando as dimensões do substrato. É ideal se o isolamento for colocado com o número mínimo de juntas.
2. Preparação do contrapiso. A base deve ser nivelada. Não se deve confiar excessivamente na capacidade do material denso de disfarçar irregularidades – qualquer produto acabará assumindo a forma da base.
3. Impermeabilização. Os substratos de componentes naturais (substrato de cortiça, aglomerado de partículas, OSB) requerem a instalação prévia de uma barreira hidráulica. Basta colocar um polietileno denso.
4. Instalação. O material em rolo ou em folha é desenrolado sem tensão, sendo obrigatória a sobreposição nas paredes. O posicionamento das placas é feito junto às superfícies verticais, protegidas por 10 cm de fita amortecedora.
5. Junção. As mantas de isolamento em rolo são unidas com sobreposição e fixadas entre si com fita adesiva de construção. As placas e mantas são agrupadas topo a topo.

Ao instalar piso aquecido sob laminado, é necessário considerar a orientação dos painéis – eles são colocados perpendicularmente ao substrato em rolo.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Ao escolher um substrato, é melhor optar por produtos de marcas conhecidas. Entre as marcas populares, tanto empresas nacionais quanto estrangeiras têm um bom desempenho.

Instalação de piso aquecido com poliestireno extrudado «Penoplex»:

Colocação de substrato de polietileno expandido «Isolon-500» sob piso aquecido flutuante:

Recomendações gerais para a escolha do isolante térmico para instalação do circuito de água:

A importância do substrato isolante sob o piso aquecido é difícil de exagerar. A eficiência e a rentabilidade do sistema de aquecimento dependem em grande parte da sua qualidade, bem como da sua adequação ao revestimento do piso e à técnica de colocação da «serpentina de água».

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