*Por Fernando Simon Westphal, consultor técnico da Abividro, engenheiro civil, professor e pesquisador da UFSC
Para responder a esta pergunta, precisamos falar um pouco das propriedades ópticas dos vidros. Por ser um material transparente, o vidro merece atenção especial quanto ao seu comportamento frente à luz e, principalmente, frente à radiação solar, que traz luz e calor infravermelho em ondas curtas.
Quando a radiação solar incide no vidro, parte dela o atravessa diretamente (transmissão). Uma outra parcela será refletida de volta para o exterior (reflexão) e a restante será absorvida (absorção). Quanto mais escuro ou mais colorido for o vidro, maior será a parcela absorvida. Porém, toda fonte de luz – ondas eletromagnéticas – também emitem ondas na forma de calor. Mais da metade da energia da radiação solar são ondas infravermelhas, na forma de calor (aproximadamente 55%). A parcela restante é dominada pela energia visível, luz, que corresponde a 42% da radiação, e radiação ultravioleta, com 3% de participação.
Por fim, um índice importante, derivado dessas propriedades, é o fator solar, que representa o quanto da radiação do sol é transferida através do vidro na forma de calor, incluindo a parcela transmitida e parte da parcela absorvida e irradiada para dentro do ambiente.
O vidro cinza (conhecido popularmente como “fumê”) de 6mm de espessura possui fator solar de 0,61, enquanto o vidro incolor possui fator 0,82. Isso significa que o vidro cinza corta 20% do ganho de calor do sol em relação ao vidro incolor. Porém, sua absorção energética é de 48%, enquanto a do vidro incolor é de apenas 4% (apesar de incolor, o vidro é levemente esverdeado).
Os vidros de controle solar são produzidos com diferentes composições de revestimento metálico, de forma que não é possível estabelecer uma regra geral de desempenho. Existem vidros de controle solar que “cortam” o ganho de calor de forma mais eficaz. No exemplo a seguir, selecionou-se uma especificação com fator solar próximo do cinza, chegando a 0,66. Porém, é um vidro com maior transmissão de luz, com 65% de transparência contra 47% do vidro cinza. Isso é possível graças à composição do revestimento metálico, que neste caso bloqueia mais ondas infravermelhas do que luz.
Por simulação computacional com o software Energyplus, foi feita a análise do consumo de energia em climatização de um dormitório de 3,5 x 3,5m, com pé-direito de 2,6m e uma janela de 1,5m², voltada para oeste. Representou-se o uso de um ar-condicionado tipo split durante o dia, com uma pessoa trabalhando (em home office, por exemplo) em um notebook.
Considerando os dados climáticos representativos da cidade de São Paulo, essa rotina de uso resultaria em quase 400kWh de consumo de energia para climatização, se a janela tivesse vidro incolor. Com vidro cinza há uma economia de energia de 8,6%, ou precisamente, 34kWh. O uso do vidro de controle solar, com fator solar mais alto, resulta em acréscimo de 2kWh em relação ao modelo com vidro cinza (0,5%). Essa simulação demonstra que, para este caso, os dois vidros resultam em desempenho energético equivalente.
Mas o grande diferencial está na temperatura do vidro. O gráfico abaixo compara os dados de temperatura superficial para um dia quente de verão. Observa-se que o vidro cinza atinge 42°C quando exposto ao sol direto, entre às 16h e 18h, enquanto o vidro de controle solar atinge o máximo de 32°C nesse período. Essa redução de 10°C na temperatura do vidro tem impacto significativo na sensação térmica no interior do ambiente, porque embora o ar-condicionado mantenha a temperatura do ar sob controle (a 23°C, por exemplo), a exposição de uma pessoa a uma superfície muito quente, com quase 20°C acima da temperatura do ar, ocasiona a sensação de desconforto térmico.
Por isso, muitas edificações com vidro fumê não atingem o conforto térmico, mesmo com o ar-condicionado ligado. A substituição por um vidro de controle solar, com maior reflexão e menor absorção, ainda com fator solar semelhante, levaria a melhores percepções de conforto pelos ocupantes.
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