Proteção contra umidade por condensação em paredes

Na primeira parte desta conversa sobre condensação em contêineres residenciais, você aprendeu como a umidade por condensação se forma nas paredes e por que é uma preocupação relevante para residências em contêineres.

Se você não teve a oportunidade de ler, recomendamos que comece lendo o artigo anterior clicando aqui. Aqui, na Parte 2, discutiremos os problemas que a umidade por condensação nas paredes de uma casa container pode causar e como você pode preveni-los.

Quais problemas a umidade por condensação pode causar nas paredes?

Estabelecemos que a condensação leva a uma pequena quantidade de umidade dentro do prédio. Mas você pode estar pensando: “E daí?”

Bem, essa pequena quantidade de umidade pode causar mais problemas do que você imagina:

• Danos metálicos: oxidação pode causar enfraquecimento estrutural, além de ser visualmente pouco atraente.
• Danos na alvenaria: tijolos, pedras e concreto expostos a ciclos de condensação, congelamento e descongelamento podem levar a rachaduras.
• Danos à madeira: a condensação e a umidade em contato com a madeira podem causar apodrecimento úmido (causado por determinadas cepas de fungos), mofo, inchaço e deformação.
• Danos ao revestimento e adesivo: tintas, vernizes e adesivos de pisos e tetos podem ser danificados.
• Danos ao equipamento: a condensação pode causar reações químicas que levam à corrosão em materiais como fixadores, fiação e bobinas de ar condicionado. Além disso, a umidade pode aumentar a condutividade de isoladores permeáveis em dispositivos eletrônicos, causando curtos-circuitos e outras falhas de funcionamento.
• Manchas nos materiais: manchas de umidade e danos visíveis semelhantes podem manchar os materiais de construção.
• Desempenho do isolamento: a presença de umidade em isolamento permeável ou de células abertas reduzirá seu valor R devido à alta condutividade térmica da água.
• Riscos de escorregões: maiores quantidades de condensação que se formam ou migram para os pisos podem causar riscos de escorregões.
• Problemas de saúde: umidade e condensação podem causar odores desagradáveis (geralmente devido ao crescimento de mofo), sintomas de alergia e asma, desconforto geral e falta de produtividade, e podem até contribuir para a síndrome do edifício doente.

Lidando com a umidade que leva à condensação.

Você pode controlar (1) a quantidade de umidade que entra na estrutura e (2) a quantidade de umidade que sai:

1. Controlando as fontes de umidade:
   • Chuveiros: assegure uma ventilação adequada com ventilação forçada.
   • Cozinha: use tampas ao cozinhar ou use uma coifa sobre o fogão.
   • Secagem de roupas: certifique-se de que a saída do secador esteja direcionada para fora do prédio.
   • Materiais de construção: evite fechar materiais de construção úmidos durante a construção.
   • Vedação externa: evite que chuva, neve, gelo derretido, água subterrânea, escoamento superficial e ar úmido entrem no prédio através de penetrações no telhado e nas paredes.
   • Vazamentos de encanamento: certifique-se de que não haja vazamentos em tubos ou conexões em nenhum de seus dutos de encanamento que possam acumular e evaporar.
2. Removendo a umidade interna:
   • Desumidificação: use um desumidificador elétrico portátil para remover a umidade do ar, mas apenas se estiver em um ambiente frio (os desumidificadores aumentarão a temperatura do ar).
   • “Modo seco” do ar-condicionado: use a configuração de modo seco encontrada em muitas unidades de ar-condicionado sem janelas para reduzir a velocidade do ventilador e remover a umidade do ar sem resfriá-lo significativamente, desde que esteja em uma temperatura adequada com alta umidade relativa.
   • Ventilação: use janelas, portas e grelhas de ventilação para substituir o ar interno pelo ar externo quando a umidade absoluta do ar externo for menor (e, portanto, o ar estiver mais seco).

Ventilação

Conservação de energia, controle de temperatura, prevenção de condensação e qualidade do ar interno muitas vezes entram em conflito, mas a ventilação afeta todos eles.

Por exemplo, trazer ar fresco para dentro pode ser ótimo para a qualidade do ar interno, mas pode alterar substancialmente a temperatura e a umidade internas.

Os fatores relacionados à ventilação incluem:

• Qualidade do ar: devido à “estanqueidade” típica das casas em contêineres, a ventilação é importante, mesmo que não seja necessária para o controle da umidade, pois impede que o ar fique viciado (cheio de odores, contaminantes e com níveis mais baixos de oxigênio).
• Mistura do ar-condicionado: apesar de um equívoco comum, a maioria dos sistemas de ar-condicionado não traz ar exterior como parte de seu funcionamento. Em vez disso, eles filtram, resfriam e removem a umidade do ar interno antes de recirculá-lo novamente dentro da estrutura. A ventilação deve ser fornecida por meio de aberturas intencionais (portas abertas, janelas e respiradouros) e aberturas não intencionais (vazamentos no envelope do prédio).
• Frequência de ventilação: a ventilação pode ser representada pela quantidade de trocas de ar por hora (ACH) ou pelos pés cúbicos por minuto (CFM) de ar fresco introduzido no espaço. As recomendações variam de acordo com o uso do prédio/sala e são regidas por diferentes códigos em áreas geográficas diferentes, como ASHRAE 62.1 e 62.2, IECC R403.6, IRC R303.4 e M1507, IMC 403.1 e 403.3, etc.
• Umidade relativa: a falta de fornecimento adequado de ventilação pode causar um aumento cumulativo da umidade relativa ao longo do tempo em um prédio selado, sem outras técnicas descritas na seção anterior. Com a ventilação, se ar seco for introduzido no prédio vindo do exterior, ele desumidificará o ar interior. Se ar úmido for introduzido, pode aumentar consideravelmente a carga de umidade que o ar condicionado deve remover.
• Pressurização: o ar, tanto dentro quanto fora do prédio, está constantemente se movendo de áreas de alta pressão para áreas de baixa pressão. Um cômodo pressurizado de forma negativa ou positiva (observável através do teste de fumaça) pode ter ar e vapor de água dentro ou fora dele. Com portas, janelas e grelhas de ventilação fechadas, o ar tentará fluir através das penetrações na parede e pode acabar dentro do envelope da parede.

Barreiras de vapor e controle de condensação

Barreiras de vapor são materiais que retardam a difusão e a infiltração de umidade por condensação em paredes através de seu sistema. As barreiras de vapor são apenas um tipo de retardador de vapor, conforme mostrado abaixo. Os retardadores de vapor são classificados de acordo com sua permeabilidade medida em “perms”.

Quanto menor o valor de perms, menos vapor poderá passar pelo material. Portanto, um valor menor de perms significa uma melhor barreira contra o vapor.

Os retardadores de vapor são classificados em três classes de acordo com o Código Internacional de Construção (IBC), com exemplos de materiais em cada classe detalhados abaixo (fonte, fonte, fonte, fonte):

1. Classe I (0,1 perm ou menos): impermeável ao vapor
   • Nota: retardadores de vapor Classe I também são conhecidos como “barreiras de vapor”
   • Exemplos: filme plástico de polietileno, filme de alumínio não perfurado, folha metálica, vidro
2. Classe II (0,1 – 1,0 perms): vapor semi-impermeável
   • Exemplos: revestimento kraft (como em mantas de isolamento de fibra de vidro), compensado externo de 1/4″, espuma de poliuretano de célula fechada de 2″, revestimentos de vinil para paredes
3. Classe III (1,0 – 10 perms): vapor semipermeável
   • Exemplos: tinta látex comum ou esmalte, espuma de poliuretano de célula aberta de 2″
4. Não classificado (10 perms ou mais): permeável ao vapor
   • Exemplos: placa de gesso de 1/2″ (placas de gesso), painéis de isolamento de fibra de vidro sem revestimento de 3.5″, isolamento de lã mineral (rocha) de 3.5″.

Os retardadores de vapor são supostos para evitar que as montagens de parede fiquem úmidas. No entanto, como efeito colateral indesejado, também podem impedir que as montagens das paredes sequem efetivamente ao prender a umidade. Por isso, a aplicação adequada é tão importante.

O impacto do clima nos retardadores de vapor

Inicialmente, eles eram usados principalmente em climas frios, mas agora observa-se um uso maior (muitas vezes, erroneamente) em ambientes mais quentes.

Se forem usados incorretamente, os retardadores de vapor podem causar um aumento nos problemas relacionados à umidade, exatamente o oposto do pretendido.

Em um ambiente frio, os retardadores de vapor são normalmente usados no interior (lado quente) de uma montagem de parede (normalmente entre a placa de gesso e o isolamento) para evitar que o isolamento e outros materiais da parede fiquem expostos ao ar mais quente e úmido do interior. Caso contrário, a umidade pode condensar-se dentro da parede. Isso funciona muito bem para esses climas frios.

A umidade do ar interno aquecido condensa-se na placa de gesso, mas não pode se difundir além da barreira de vapor em direção ao exterior

No entanto, se usado da mesma maneira em um ambiente quente e úmido, a umidade migrará através do sistema da parede de fora para dentro, encontrará a barreira de vapor fria (por estar próxima do ar frio interno) e condensará dentro da parede.

A umidade do ar externo úmido condensa-se na barreira de vapor enquanto se infiltra/propaga no isolamento adjacente e nas cavidades se forem permeáveis

Portanto, em climas quentes e úmidos, às vezes é melhor ter a barreira de vapor na parte externa do sistema de parede ou não ter nenhuma barreira de vapor.

Na verdade, a Seção 1404.3.1 do IBC 2018 proíbe o uso de uma barreira de vapor Classe I (e, em alguns casos, até mesmo Classe II) no lado interno de um sistema de parede para áreas no sul dos Estados Unidos.

Isso pode parecer um pouco conflitante se você mora em um lugar que é quente e úmido durante algumas partes do ano e frio em outras ocasiões.

O fato é que você está pedindo um material para realizar funções diferentes em diferentes épocas do ano, e isso não é muito realista. No entanto, fique conosco e forneceremos recomendações sobre o que fazer mais adiante no artigo.

Agora que você entende o dilema da barreira de vapor para construção tradicional, vamos aprofundar um pouco mais e observar as barreiras de vapor através da perspectiva das casas feitas de contêiner.

Retardadores de vapor em casas feitas de contêineres

Como mencionado na Parte 1, a situação mais comum em uma casa de contêiner em que ocorrerá condensação é com um interior aquecido e um ambiente externo frio, então nos concentraremos nisso.

As fontes de umidade mencionadas anteriormente podem transformar esse interior aquecido em um interior aquecido e úmido.

A recomendação anterior para retardadores de vapor na construção tradicional em um ambiente frio não leva em consideração o fato de que, com a construção de contêiner, o próprio contêiner também é um retardador de vapor muito eficaz.

No entanto, o retardador de vapor formado pelo contêiner está localizado no exterior do sistema de parede, o oposto da recomendação!

Portanto, colocar um retardador de vapor no lado quente da parede interna, como recomendado, na verdade encapsula o isolamento entre dois retardadores de vapor.

Quando o ar úmido penetra no sistema da parede (e eventualmente isso acontecerá, pois é quase impossível construir uma barreira de vapor perfeita), ele pode condensar nas frias paredes metálicas do contêiner e depois se infiltrar no isolamento se for permeável.

Cercado por barreiras de vapor em ambos os lados, será muito difícil para a condensação evaporar e para o isolamento secar.

É provável que os problemas no sistema de parede ocorram como discutido anteriormente. Se isso parece ser uma má notícia, não se preocupe!

Existem várias maneiras de lidar com a umidade por condensação em paredes, considerando as restrições que enfrentamos com os contêineres.

O ar quente e úmido do espaço interior aquecido condensa-se na parede e eventualmente migra através dela, apesar do retardador de vapor, ficando preso no espaço da parede

Métodos recomendados para lidar com a condensação em contêineres:

• Condensação oculta: quando ocorrer umidade, tente evitar que ela se transforme em condensação. Não queremos que o ar úmido entre no espaço da parede, seja ar externo ou interno, dependendo de onde você mora e da estação. Mantenha a cavidade da parede/teto hermética para que o ar úmido e quente que entrar o faça no espaço interno e cause apenas a condensação visível.
  • Evitar a difusão nas cavidades das paredes e tetos.
  • Prevenir a infiltração nas paredes, tenha cuidado ao instalar fiação, tubulações, janelas, portas, etc., e sele bem ao redor das penetrações na parede.
  • Use isolamento resistente ao movimento de umidade e impregnação.

• Condensação visível: se a umidade por condensação nas paredes for visível e persistente, você pode limpá-la com uma toalha, mas se ela retornar, é realmente necessário descobrir por que ela está lá e como corrigi-la.
• Ponto de orvalho: em última instância, a umidade por condensação em paredes de qualquer tipo só pode se formar se houver superfícies na envoltória do prédio que estejam abaixo da temperatura do ponto de orvalho. O ar-condicionado deve reduzir rapidamente a umidade relativa (HR) e a condensação visível evaporará. Isso é um pouco confuso porque também é necessário isolamento para controlar a temperatura.
• Janelas: Use janelas com isolamento de alta qualidade para ajudar a manter as temperaturas do vidro acima da temperatura do ponto de orvalho (em ambientes quentes e úmidos, a condensação pode aparecer no exterior da janela, por mais estranho que pareça).
• Ponte térmica: Evite que qualquer elemento (especialmente metal) no interior de sua estrutura entre em contato com o exterior ou com a estrutura metálica do seu contêiner. Use “pontes térmicas” sempre que possível, que são materiais isolantes colocados entre duas peças de metal para retardar a condução de calor. Certifique-se de que haja isolamento que envolva completamente o elemento da ponte térmica e evite o contato com o ar interior.

A umidade por condensação em paredes de contêineres em ambientes frios e climas mistos

• Isolamento de células fechadas: A espuma de poliuretano de células fechadas em aerossol (ccSPF) é o que recomendamos para quase todas as situações, especialmente em ambientes mais frios. Uma vez que a espuma de células abertas ou outros materiais isolantes porosos são expostos à umidade, eles são difíceis de secar e se tornam um ambiente propício para mofo, etc. A espuma de células fechadas atua como isolante e retardador de vapor, mantendo a umidade fora da cavidade da parede. Ao contrário de um retardador de vapor de filme plástico, o ccSPF não é facilmente danificado, perfurado ou cortado, e mantém a integridade de sua proteção. Além disso, a aplicação em aerossol preenche todas as lacunas nas ondulações, ao redor das saídas, etc., para formar uma vedação adequada. Embora seja uma opção mais cara, acreditamos que seja um investimento que vale a pena.
• Isolamento externo: Colocar o isolamento da parede no exterior do contêiner é uma opção menos comum, pois muitas pessoas querem que o prédio mantenha a estética do contêiner. No entanto, o isolamento externo tem algumas vantagens, como aumento do espaço interno e eliminação da possibilidade de condensação dentro da cavidade da parede interna. Também não é tão importante usar ccSPF caro, pois não há restrição de espaço, e um isolamento permeável tem a capacidade de secar de fora para dentro. Se você isolar o exterior, precisará cobrir o isolamento com algum tipo de revestimento para protegê-lo dos elementos e proporcionar uma aparência mais atraente. Alguma variação de madeira ou cimento é uma opção comum.

O ciclo curto do ar-condicionado:

• Anteriormente, analisamos como os condicionadores de ar têm a capacidade não apenas de resfriar o ar (remoção de calor sensível), mas também de remover a umidade (remoção de calor latente) e reduzir a umidade. No entanto, esses processos podem ser muito afetados pelo tamanho da unidade de ar-condicionado.
• Os condicionadores de ar removem a umidade do ar ao permitir que a serpentina de resfriamento dentro do edifício, chamada de condensador, esfrie abaixo da temperatura do ponto de orvalho. Quando um ventilador sopra o ar interno úmido sobre o condensador, o vapor de água condensa na serpentina e goteja lentamente por uma linha de condensação de plástico pela qual sai do edifício.
• Cada vez que o ar-condicionado é ligado, ele passa vários minutos operando em uma condição de bobina seca antes que o condensador esteja frio o suficiente para condensar o vapor de água. No entanto, observe que o resfriamento do ar pode ocorrer antes dessa temperatura ser atingida se a bobina estiver abaixo da temperatura ambiente, mas acima do ponto de orvalho.
• Um sistema de tamanho insuficiente funcionará continuamente e nunca alcançará a temperatura desejada em seu espaço. Isso é obviamente ruim. Um sistema superdimensionado terá tempos de funcionamento curtos ao longo do dia e gastará mais tempo em operação na fase de bobina seca antes que o condensador esteja frio o suficiente para remover o vapor de água do ar. Isso causa três problemas. Primeiro, o ar terá mais umidade do que o desejado. Em segundo lugar, seu equipamento se desgastará mais rapidamente, pois o tempo de operação mais exigente ocorre durante a partida e o desligamento. Terceiro, você pagará mais pelo sistema superdimensionado.
• Curioso para saber se o seu ar-condicionado atual foi dimensionado corretamente? Em uma tarde quente, com o termostato ajustado para a temperatura normal, meça quanto tempo o seu sistema funciona. Se for menos de 10 minutos (ou ocorrer mais de três vezes por hora), mas a temperatura interna estiver boa apesar da alta umidade relativa, é provável que você tenha um sistema superdimensionado.

Como posso medir a umidade por condensação nas paredes dentro do meu contêiner?

• Você precisa conhecer a temperatura, a umidade relativa e o ponto de orvalho do ar interno e externo para fazer julgamentos conclusivos sobre a condensação. A temperatura interna é uma preferência pessoal, mas a umidade relativa interna geralmente deve estar entre 30% e 60%.
  • Você pode obter uma boa estimativa das condições externas se encontrar uma estação meteorológica perto de sua casa no Weather Underground, mas quanto mais longe os dados forem coletados, menos precisos serão.
  • É melhor descobrir as condições reais em sua localização com um monitor meteorológico próprio que possa medir a temperatura e a umidade relativa, e então usar uma calculadora ou tabela para encontrar o ponto de orvalho.
• Um termômetro/higrômetro digital como esses pode medir a umidade e a temperatura em ambientes internos e externos, com a unidade base e uma unidade de medição sem fio para uso externo.
• Outra opção é uma unidade portátil que pode medir a temperatura e a umidade em qualquer lugar que você leve.
• Se você conhece o ponto de orvalho interno e está preocupado com a possibilidade de algumas superfícies do seu prédio estarem mais frias e propensas à condensação, um termômetro a laser infravermelho como esse pode ser muito útil.
• Se você também está preocupado com os níveis de CO2 no seu prédio devido à falta de ventilação percebida, um termômetro/higrômetro de mesa que inclua monitoramento de CO2 é um bom investimento.

Se você seguiu as partes 1 e 2 da nossa série sobre condensação em contêineres de transporte, parabéns!

Dedicamos muito tempo trabalhando nesses dois artigos para ajudar a melhorar sua compreensão, e esperamos que a série de artigos sobre umidade por condensação em paredes tenha sido útil para você.

Deixe-me saber o que você pensa sobre a umidade por condensação em paredes nos comentários abaixo!