ÁREA DE JANELA IDEAL E O VIDRO IDEAL

*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

Reprodução: Casa Abril

O edifício em pele de vidro não é 100% transparente, pois em algumas áreas da fachada certamente haverá o encontro da estrutura com o envidraçamento. Além disso, uma área opaca e resistente ao fogo é de fato necessária entre os andares, para evitar a propagação de chamas de um pavimento para outro em caso de incêndio. Então, na prática, os edifícios em pele de vidro dificilmente ultrapassarão a faixa dos 60% de transparência. O desafio é determinar o tipo de vidro que garanta boas condições de conforto térmico e lumínico, sem elevar demasiadamente o consumo de energia para a climatização.

Geralmente, a especificação de vidros para edifícios de alto padrão é feita com o suporte de simulação energética, avaliando-se diferentes especificações de vidro e o impacto no consumo de energia.

O ponto de partida do estudo é o bom senso. Se o prédio possui uma grande área envidraçada, necessariamente terá que utilizar vidros de controle solar com baixo fator solar (baixo ganho de calor do sol), que certamente serão mais escuros ou mais refletivos do que um vidro incolor. É muito difícil, ou muito caro, obter alta transparência com bom controle do ganho de calor, e na verdade, a alta transparência também deve ser evitada em grandes peles de vidro, como será demonstrado a seguir.

Os resultados dos gráficos abaixo foram gerados a partir da simulação energética de uma sala comercial de 4,0m de largura por 6,0m de profundidade e pé-direito de 2,7m, para o clima de Florianópolis. A fachada está na parede de 4,0m e possui uma área envidraçada que foi variada desde a proporção de 20% da área total da fachada até 70%. Foram testados vidros com fator solar variando de 0,30 (mais eficiente) até 0,90 (vidro extra clear, com maior ganho de calor). Avaliou-se o consumo de energia em climatização e a distribuição de luz natural ao longo do ano em um ponto situado a 1,5m da fachada.

O gráfico superior mostra a variação de consumo de energia a partir do modelo com menor área de janela (20%) e o pior vidro, FS 90 (fator solar 0,90, vidro extra clear). Foram testados outros seis diferentes tipos de vidro, com fator solar sendo reduzido a cada 0,10. Observa-se que à medida que se aumenta a área de janela, há de fato um aumento no consumo de energia em ar-condicionado. Entretanto, com o uso de vidros melhores (fatores solares mais baixos), o aumento no consumo não é tão expressivo. Por exemplo, o modelo com 60% de área de janela e vidro com FS 30 não resulta em variação de consumo em relação ao caso de referência (20% de área e vidro FS 90). Isso significa que é possível executar um edifício em pele de vidro que resulta no mesmo desempenho energético de um projeto convencional, com pequenas janelas e vidros incolores.

Quanto ao aproveitamento da luz natural é importante salientar que o excesso de luz pode provocar problemas de ofuscamento. Então o aumento na área de janela tem um ponto ótimo e a partir daí deve haver uma compensação com o uso de vidros com transmissão luminosa mais baixa, conforme ilustrado no gráfico inferior. Esse gráfico relaciona a transmissão luminosa do vidro com a área de janela e o percentual de horas do ano em que aquela região a 1,5m da fachada possui níveis de iluminância útil, ou seja, que dispensam o uso da iluminação artificial. Observa-se que o comportamento dos dois vidros mais escuros, com transmissão luminosa de 20% e 30% (TL 20 e TL30), diferem dos demais. Com o vidro de 20% de transmissão, o aumento na área de janela promove melhor aproveitamento da luz. Mas com o vidro de 30% não há grande variação no fornecimento de luz natural. Já a partir dos 40% de transmissão luminosa observa-se sempre uma diminuição do potencial de aproveitamento da luz com o aumento na área de janela. Isso significa que vidros mais claros em ambientes altamente envidraçados resultarão em brilho excessivo por muitas horas do ano, provocando ofuscamento.

É possível identificar nos gráficos o que seria uma especificação ideal de área de janela e tipo de vidro: os modelos com 40% e 50% de área de janela, vidro de fator solar 0,40 e transmissão luminosa 40% resultam em bom desempenho em termos de consumo de energia e aproveitamento de luz. Essas seriam boas escolhas para o projeto.

Estudos desse tipo podem ser conduzidos para cada orientação solar e condição de projeto, permitindo que se alcance a melhor relação custo-benefício para o empreendimento. 

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