Especificação de Envidraçados para Fachadas Baseada na Caracterização Espectrofotométrica de Transmitância

Data: 22 de agosto de 2023

Authors: Helenice Maria Sacht, Luís Bragança, Manuela Almeida and Rosana Caram

Fonte:Sustentabilidade 2021, 13(10), 5437, MDPI

DOI:https://doi.org/10.3390/su13105437

Abstrato

A correta especificação de envidraçados para fachadas pode reduzir o consumo de energia nos edifícios. A troca de calor ocorre através de superfícies transparentes e a radiação atinge o edifício na forma de luz e calor. Portanto, os envidraçados contribuem significativamente para a transferência de calor entre espaços exteriores e interiores e atuam diretamente na iluminação natural e no conforto térmico. Este artigo relata a caracterização espectrofotométrica da transmitância de vidros para o estudo de componentes de um sistema modular de fachada e sua adequação ao clima de Portugal (clima temperado). O estudo concentrou-se em resultados de medições espectrofotométricas de propriedades ópticas, especificamente a transmitância de alguns tipos de vidros (controle solar, autolimpante, low-e, float e extra-clear) e dois tipos de vidros duplos. Os resultados mostram o percentual de transmissão para regiões ultravioleta, visível e infravermelho próximo e sua importância, o que possibilitou a análise da eficiência do envidraçamento em relação à iluminação natural e a correlação com o desempenho térmico. Subsídios e indicações para especificação e usos adequados de superfícies transparentes foram apresentados e complementados nas fichas técnicas disponibilizadas pelos fabricantes.

Uma grande variedade de materiais transparentes está disponível para uso em fachadas de edifícios. No entanto, todas as propriedades do envidraçamento devem ser consideradas na escolha do material. A seleção dos vidros deve ser um processo cuidadoso de avaliação e ponderação de compensações. Dentre as características exigidas para a especificação de materiais transparentes, o comportamento espectrofotométrico é um fator importante a ser considerado, pois permite melhorias no conforto térmico e visual de uma edificação.

Muitos estudos têm sido realizados a este respeito, tanto para vidro como para outros materiais transparentes, focados principalmente na penetração dos raios UV através dos vidros. A fim de reduzir a penetração excessiva dos raios UV, foram propostos vidros opticamente funcionais e as avaliações de desempenho dos materiais vidrados foram medidas e relatadas por Kim et al. [1]. Os resultados mostraram que o vidro com proteção UV é mais eficaz no controle dos raios UV da luz natural; o vidro transparente tratado com uma película de proteção UV proporcionaria um excelente controle da penetração de UV e um par de folhas de vidro transparente e com proteção UV tratadas com uma película de proteção UV deveria ser recomendado; isso atinge 96,7% de desempenho de proteção UV da luz natural.

Goia et al. [2] investigaram o comportamento espectral e angular de diferentes amostras de envidraçamento de PCM, caracterizadas por diferentes espessuras de PCMs, por meio de um espectrofotômetro comercial e por meio de um banco de testes óptico dedicado que inclui uma grande esfera integradora com diâmetro de 0,75 m. Os experimentos apontaram o comportamento altamente difusivo da camada PCM, com aumento do peso do modo de transmissão direto para difuso à medida que a espessura da camada PCM aumenta.

Morettia et al. [3] estudaram a caracterização térmica e óptica de três sistemas de policarbonato para edifícios (com diferentes números de câmaras e geometria). As medições de transmitância térmica foram realizadas utilizando um aparelho hot-box, a fim de avaliar o impacto das juntas de ligação no valor U efetivo e compará-lo com os dados declarados pelos fabricantes, normalmente referidos como o centro do componente. Os sistemas de policarbonato investigados podem ser uma solução válida no lugar das janelas clássicas em edifícios comerciais e o estudo fornece um conhecimento aprofundado sobre o comportamento térmico e óptico dos painéis de policarbonato e um conjunto de dados úteis para análises precisas na integração predial.

Baldinelli [4] apresentou os dados espectrais do campo de comprimento de onda de interesse para a radiação solar, mostrando os altos níveis de transparência dos sistemas de envidraçamento compostos por uma camada interna (vidro estratificado, entreferro, vidro float) e uma camada externa (vidro estratificado), bem como bem como as boas propriedades reflexivas do alumínio no sistema de sombreamento. Segundo o mesmo autor, as propriedades ópticas do envidraçamento dependem do ângulo de incidência entre a superfície e a direção do raio: à medida que este ângulo se desvia da direção normal (0°), a transmissividade diminui, a refletividade aumenta e a absortividade aumenta. A variação das propriedades ópticas com o ângulo de incidência depende do tipo e espessura do vidro; em particular, é mais pronunciado para sistemas de envidraçamento de painéis múltiplos.