A ESCOLHA DO VIDRO E O IMPACTO NA INSTALAÇÃO DO AR-CONDICIONADO
- Fernando Simon Westphal
- 26 de set.
- 4 min de leitura
*Por Fernando Simon Westphal, consultor técnico da Abividro, engenheiro civil, professor e pesquisador no Departamento de Arquitetura e Urbanismo da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), sócio da ENE Consultores e palestrante em eventos do setor
O ar-condicionado funciona retirando ou adicionando calor do ambiente para alcançar a temperatura selecionada no controle remoto. O sistema vai operar na função “resfriar” para retirar calor do ar interno; e na função “aquecer” para adicionar calor ao ar interno – isso no caso de aparelhos com ciclo reverso. O tamanho do equipamento, ou sua capacidade, comercialmente definida em Btu/h, depende da carga térmica máxima que o ambiente recebe na pior situação, seja num horário de extremo calor ou frio.
O tipo de vidro de uma janela tem interferência direta no dimensionamento e no consumo de energia do ar-condicionado ao longo do tempo. Evidentemente, quanto maior a área de janela, maior o impacto no consumo, a depender também da orientação solar e padrão de uso da edificação. Geralmente, os ambientes possuem outras cargas internas (equipamentos, iluminação e pessoas), embora a participação das janelas seja mais importante no cômputo geral. Vamos entender melhor essa influência com algumas contas rápidas.
Vamos adotar uma sala de escritório como exemplo e focar na função de resfriamento, que é dominante em boa parte do país e que sofre maior influência do tipo de vidro aplicado nas esquadrias.
Suponhamos que nossa sala tenha 4 m de largura por 6 m de comprimento, totalizando 24 m² de área. Vamos considerar ainda que uma das paredes menores está voltada para o exterior e que esta possui uma janela em toda sua extensão, com 4 m de largura, e 1,2 m de altura. A nossa sala possui um pé-direito de 2,8 m (altura medida entre o piso e forro).
A sala é ocupada por no máximo 4 pessoas, com um notebook e mais uma tela auxiliar cada uma. Possui também 4 luminárias de 60 W cada. A parede externa é de alvenaria e no cálculo inicial vamos considerar a janela com um vidro incolor comum de 6 mm – vale lembrar que sendo monolítico ou laminado, o ganho de calor solar é o mesmo. Neste exercício, vou considerar a sala com sua parede externa voltada para a orientação oeste, na cidade de Florianópolis, e na condição crítica de verão, com temperatura do ar externo a 32°C e insolação de 700 W/m² sobre a fachada. Vamos desconsiderar o ganho de calor das demais paredes, piso e teto, imaginando a sala em um pavimento tipo de um edifício, com salas vizinhas também climatizadas.
Resumindo, as fontes de ganhos de calor totalizam:
a) Equipamentos: 4 x 80 W (potência de cada notebook mais uma tela de 23”) = 320 W
b) Iluminação: 4 luminárias x 60 W cada = 240 W
c) Pessoas: 4 x 120 W (quantidade de calor gerada por uma pessoa em atividade de
escritório) = 480 W
d) Infiltração de ar: 380 W (considerando taxa média de 0,6 trocas por hora)
e) Parede externa: 260 W (considerando parede de alvenaria com cor clara)
f) Janela: 2.800 W (vidro incolor com fator solar = 0,82)
g) Total = 4.480 W (ou 15.277 Btu/h)
A carga total nessa condição de pico chega a 4.480 W, o que equivale a 15.277 Btu/h (1 Btu/h = 3,41 W). Dessa forma, verificamos que precisaríamos de um split de 18.000 Btu/h, que seria a capacidade comercial imediatamente superior ao valor calculado.
Caso fizéssemos a substituição do vidro incolor por um vidro de controle solar com fator solar de 0,50 (50% de ganho de calor solar contra 82% do vidro incolor) o ganho de calor pela janela seria reduzido para 1.700 W e a carga total da sala na condição de pico ficaria em 3.380 W, ou 11.526 Btu/h. Nesse cenário já seria praticamente viável reduzir o split para um equipamento de 12.000 Btu/h, embora ainda estivesse operando muito próximo do limite.
Mas podemos ir além! Melhorando a especificação do vidro para uma composição insulada (maior isolamento térmico) e com vidro externo com fator solar de 0,25 (menor ganho de calor solar) o ganho de calor através da janela seria reduzido a 900 W. Nessa condição, a carga térmica total da sala seria de 2.580 W (= 8.798 Btu/h), sugerindo um equipamento de 9.000 Btu/h. Agora, poderíamos ficar no split de 12.000 Btu/h com folga. Nossa economia na instalação do split da situação inicial para a final seria algo em torno de R$ 1.000. Considerando que a nossa janela possui 4,8 m² de vidro, temos uma economia equivalente a R$ 208/m² de vidro.
Concluindo, se o vidro mais eficiente custar 200 reais a mais por metro quadrado do que o vidro incolor inicialmente considerado na instalação, esse upgrade se paga com a economia na compra do split necessário. Caso o vidro custe mais caro do que isso, ainda existe a amortização do investimento gerada pela economia de energia em climatização. Certamente, o investimento em um vidro melhor vai se pagar em pouco menos de 2 anos. E o benefício será proporcionado por toda a vida útil da edificação, incluindo não apenas o menor custo com energia, mas também a melhoria no conforto térmico.
*Os artigos publicados com assinatura são de responsabilidade dos respectivos autores e podem não interpretar a opinião da revista. A publicação tem o objetivo de estimular o debate e de refletir as diversas tendências do mercado, com foco na evolução da indústria de esquadrias e vidro.
