XPS ou núcleo de madeira e espessura do painel

Comparamos XPS e núcleo de madeira em termos de isolamento térmico, humidade e resistência, e explicamos como o rebaixo do perfil determina espessuras de 24, 28, 36, 40 ou 48 mm.

O núcleo determina o desempenho térmico, o rebaixo do perfil determina a espessura, e o perfil frio determina tudo o resto. Os valores de XPS, madeira, PVC, alumínio, HPL e vidro, comparados lado a lado.

O painel para porta de entrada parece ser uma coisa só, mas do ponto de vista térmico é um sanduíche: face, núcleo e verso. A face determina o aspeto da porta e a sua resistência no exterior. O núcleo determina quanto calor a atravessa. E a espessura de todo o sanduíche não é, de todo, uma escolha livre — é determinada pelo rebaixo do perfil onde o painel vai encaixar.

Por isso, as três decisões tomam-se exatamente por esta ordem: primeiro o perfil, depois a espessura, por último o núcleo. A ordem invertida é a causa da maioria das desilusões — um núcleo excelente montado num perfil de alumínio frio não torna a porta quente.

As duas frases que devem ficar: o rebaixo do perfil dita a espessura possível do painel, não a vontade do cliente. E o painel não consegue salvar um perfil frio — um sistema de alumínio sem corte térmico tem Uf superior a 6,0 W/(m²·K), e esse número anula tudo o que o núcleo ganha.

O que o núcleo realmente faz

O material de face do painel é fino. O compacto HPL para exteriores segundo a EN 438-6 começa nos 2 mm; o compósito de alumínio são duas chapas de 0,5 mm sobre um núcleo de 3 mm. Num painel com espessura total de 24 mm, isto significa que mais de 80% do corte transversal é enchimento. O comportamento térmico do painel é, portanto, o comportamento do seu núcleo — a face dá o aspeto exterior, a resistência ao tempo e a proteção mecânica, mas não isola.

Daqui decorre a regra de comparação: quando dois painéis com a mesma espessura se comportam de forma diferente no inverno, a diferença está quase sempre no enchimento, não na face. O que a face consegue fazer por si só está abordado no artigo sobre HPL, e a tabela resumo com todos os coeficientes está nos parâmetros técnicos dos materiais.

Exemplo de painel de 24 mm com faces em HPL. A espessura da face é pequena em relação ao enchimento, por isso o comportamento térmico do painel é o comportamento térmico do núcleo. Com núcleo em madeira, a camada intermédia tem λ ≈0,12–0,13 W/(m·K).
Exemplo de painel de 24 mm com faces em HPL. A espessura da face é pequena em relação ao enchimento, por isso o comportamento térmico do painel é o comportamento térmico do núcleo. Com núcleo em madeira, a camada intermédia tem λ ≈0,12–0,13 W/(m·K).

XPS: os números e onde acabam

O poliestireno extrudido (XPS) segundo a EN 13164 tem condutibilidade térmica λ ≈ 0,033–0,035 W/(m·K) para material seco a 10 °C. Este é o valor mais baixo entre tudo o que entra numa porta de entrada — incluindo perfis e vidros. A tradução para o cliente final é simples: com a mesma espessura, nenhum outro enchimento deixa passar menos calor.

Três outras propriedades têm relevância direta para um painel que fica numa porta exterior:

  • Absorção de água ≤0,5% em volume. A estrutura celular fechada praticamente não absorve água, ou seja, o λ não piora após a estação chuvosa. Outro fabricante declara 0,6% em volume — as fontes divergem, mas ambos os valores são insignificantes comparados com qualquer isolamento fibroso.
  • Resistência à compressão a 10% de deformação ≥250 kPa (segundo outro fabricante, 300 kPa). O painel não é um elemento estrutural, mas absorve impactos, a pressão dos grampos e a carga durante o transporte. Este valor é a razão pela qual o XPS não se "esmaga" no rebaixo estreito.
  • Intervalo de temperatura de funcionamento de −50 a +75 °C. Também aqui as fontes não coincidem: um fabricante indica −50…+75 °C, outro indica temperatura de funcionamento contínuo até +70 °C. A discrepância é pequena, mas real, por isso publicamos como intervalo, não como um número único conveniente.

Contudo, há uma restrição absoluta: o XPS não deve ficar exposto à luz solar direta. Os fabricantes exigem revestimento dentro de 60 dias (segundo outra fonte, até 90); com exposição UV mais prolongada, a superfície desbota, esfarela e desagrega-se. Para o painel acabado isto não tem qualquer relevância, porque o núcleo está encapsulado entre as duas faces. A relevância está no armazenamento e nos bordos cortados no local: uma placa deixada "para depois" no pátio já não é o mesmo material.

Base de madeira: onde o XPS é fraco

A condutibilidade térmica da madeira de resinosas é ≈0,12–0,13 W/(m·K) — cerca de quatro vezes superior à do XPS. Como isolante, a madeira perde claramente e isso não está em discussão. Mas o painel não é apenas um isolante.

A base de madeira segura o parafuso. Recebe ferragens, puxadores, fechaduras e dobradiças, absorve pressão localizada sem se esmagar, e permite fresagem com um bordo limpo e estável. Num painel com puxador-corrimão em toda a altura ou com uma fechadura sujeita a carga, é precisamente a parte em madeira que impede a fixação de se soltar após o primeiro ano de uso.

O ponto fraco é a humidade. A madeira trabalha — incha, contrai e deforma-se com a mudança de humidade, e com molhagem prolongada perde também resistência. Por isso, uma base de madeira num painel exterior tem de estar totalmente encapsulada: sem bordo aberto, sem corte descoberto, sem qualquer canal por onde a água chegue até ela.

A escolha raramente é um ou outro: a combinação de XPS no campo do painel e elementos de madeira nas zonas de fixação cobre a maioria das portas de entrada.
A escolha raramente é um ou outro: a combinação de XPS no campo do painel e elementos de madeira nas zonas de fixação cobre a maioria das portas de entrada.

A combinação que resolve a maioria dos casos

A pergunta certa raramente é "XPS ou madeira". Os painéis estão disponíveis com núcleo em XPS, com núcleo em madeira e com combinação dos dois — e é precisamente a combinação que cobre o cenário real mais frequente: XPS no campo do painel, onde se procura baixo λ, e elementos de madeira onde se fixam ferragens ou se pretende rigidez adicional.

  • XPS puro — painel sem furações e sem ferragens atravessadas, com prioridade no isolamento térmico.
  • Base de madeira — painel que suporta carga mecânica significativa, num perfil já bem cortado termicamente.
  • Combinação — o caso padrão em painéis maciços de entrada com puxador: campo isolante mais zonas reforçadas exatamente onde entram os parafusos.

Os painéis são fabricados por encomenda na Bulgária, pelo que as zonas de reforço são posicionadas de acordo com o desenho concreto e com as ferragens escolhidas, não segundo um esquema universal — veja as encomendas por medida.

λ de todos os materiais numa porta

Os números só se tornam evidentes quando colocados lado a lado. A amplitude é de quatro ordens de grandeza — de 0,033 a cerca de 200 — por isso o gráfico abaixo usa escala logarítmica; numa escala linear, tudo exceto o alumínio seria uma linha invisível junto ao zero.

O alumínio conduz calor cerca de 5000 vezes melhor do que o XPS. Por isso, o corte térmico no perfil pesa mais do que qualquer espessura de núcleo adicionada.
O alumínio conduz calor cerca de 5000 vezes melhor do que o XPS. Por isso, o corte térmico no perfil pesa mais do que qualquer espessura de núcleo adicionada.

A conclusão é dura, mas útil: o alumínio não é "um pouco pior" do que o XPS, é cerca de cinco mil vezes melhor condutor. Por isso, a geometria do perfil e a existência de corte térmico pesam incomparavelmente mais do que alguns milímetros de núcleo. Os valores de projeto tabelados com os quais estas comparações se fazem corretamente estão na ISO 10456:2007, e o λ do HPL é medido segundo a EN 12664.

O rebaixo dita a espessura

O painel entra onde, de outra forma, entraria o vidro duplo — no rebaixo de envidraçamento da folha. A profundidade do rebaixo, o apoio disponível e a altura do grampo determinam que espessura pode sequer ser vedada e fixada. Por isso, é a série do perfil que determina a espessura do painel, e não o contrário. Qualquer conversa que comece com "quero 48 mm" antes de medir o rebaixo é uma conversa em vão.

Meça o rebaixo real — não confie no nome comercial do sistema. A mesma série comercial tem frequentemente folhas com diferentes profundidades de rebaixo, e a troca dos grampos muda o quadro mais uma vez. A espessura confirma-se com paquímetro na folha concreta, antes de encomendar seja o que for. Um painel encomendado pelo nome da série é um painel que pode não encaixar.

A espessura não se escolhe, apura-se: o rebaixo da folha determina quais os valores sequer possíveis.
A espessura não se escolhe, apura-se: o rebaixo da folha determina quais os valores sequer possíveis.

E um engano frequente para o cliente final: um painel mais espesso não significa automaticamente uma porta mais quente. 48 mm de XPS isola de facto mais do que 24 mm de XPS no próprio campo. Mas o campo é apenas uma parte da porta — o resto é caixilho, folha, ferragens e bordos, e se aí o calor sai livremente, o núcleo adicional não se nota.

Porque o painel não salva um perfil frio

Os números aqui são impiedosos. Um perfil de alumínio sem corte térmico tem Uf superior a 6,0 W/(m²·K). O mesmo perfil com barretas de poliamida PA66 com largura de 24–34 mm desce abaixo de 2,0 W/(m²·K), e nos bons sistemas fica entre 1,2 e 1,8 W/(m²·K).

A razão resume-se num coeficiente: o PA66 com fibra de vidro tem λ ≈ 0,30 W/(m·K), enquanto o alumínio tem ≈170–200 W/(m·K). A barreta de poliamida interrompe a ponte metálica entre a casca exterior e interior do perfil e obriga o calor a passar por um material que o deixa atravessar centenas de vezes com maior dificuldade.

A conclusão prática é sobre o orçamento: a diferença entre Uf 6,0 e Uf 1,5 no caixilho é muito maior do que a diferença entre 24 e 48 mm de XPS no campo. Se o dinheiro só chega para uma das opções, deve ir para o perfil. Um painel num alumínio frio parece bom no dia da instalação e condensa no caixilho na primeira manhã fria. Para portas exteriores, o valor U tem de ser declarado obrigatoriamente segundo a EN 14351-1 (símbolo U_D) — peça-o ao fornecedor do perfil antes de discutir o núcleo.

Como esta decisão se articula com o resto da porta está abordado no guia geral sobre painéis decorativos, e a escolha entre painel e folha pronta está em painel ou porta decorativa pronta.

Humidade, condensação e bordos

A maioria dos danos em painéis não começa no núcleo, mas no bordo. Repetem-se quatro erros com mais frequência:

  • Corte no local com bordo aberto. Um painel cortado na obra e montado sem restaurar o encapsulamento deixa o núcleo exposto no rebaixo. Com base de madeira, é uma questão de tempo; com XPS, o problema é mais a degradação por UV e mecânica do corte.
  • Falta de drenagem no rebaixo. A água que entra entre a vedação e o painel tem de ter uma saída. Orifícios de drenagem entupidos transformam o rebaixo numa banheira.
  • Vedação com pressão desigual. Se os calços estão apenas no centro ou o painel está encostado a um canto, a vedação deixa de funcionar em todo o comprimento.
  • Base de madeira levada até ao bordo exterior. Se a madeira chega ao rebaixo, qualquer humidade no rebaixo vai diretamente para ela.

A condensação no caixilho à volta de um painel por outro lado quente não é um defeito do painel. Mostra que a temperatura da superfície interior desce abaixo do ponto de orvalho, ou seja, que a ponte térmica está no perfil ou na junta de instalação. Os detalhes sobre a instalação correta estão na secção de instalação.

Sequência prática na escolha

  1. Verifique o Uf do perfil. Acima de 6,0 W/(m²·K), primeiro troca-se o perfil, só depois se fala de painel.
  2. Meça o rebaixo real e aceite a espessura que o sistema permite — 24, 28, 36, 40 ou 48 mm.
  3. Escolha o núcleo: XPS puro para isolamento máximo, base de madeira para fixação e rigidez, combinação para a maioria das portas de entrada reais.
  4. Escolha a face conforme a exposição e a carga esperada — veja os materiais.
  5. Na instalação, verifique os bordos, a drenagem e a uniformidade da pressão.

Se não tiver a certeza de que espessura a sua série permite, o caminho mais rápido é enviar um pedido com o perfil, as medidas e as ferragens escolhidas — a resposta à pergunta "24 ou 36" vem do rebaixo, não do catálogo.