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O vidro que nos protege

Tecnologias de controle solar evoluem em busca da interação perfeita entre pessoas e seus ambientes

14/08/2016

Tecnologias de controle solar evoluem em busca da interação perfeita entre pessoas e seus ambientes

Conhecidos como vidros de proteção solar, vidros refletivos ou, ainda, conforme descrição da NBR 16023, “vidros revestidos para controle solar”, eles são a resposta para as crescentes exigências do universo arquitetônico no intuito de cumprir ambiciosas metas de conforto, eficiência energética, sustentabilidade e estética. O material ganha o status de vidro de controle solar ao receber, em uma de suas camadas, partículas de metais em escala nanométrica, criando um revestimento, invisível a olho nu, capaz de filtrar a radiação solar. Essa filtragem é definida pelo teor da metalização, que permite passar mais luz do que calor, ou o contrário. 


Na versão monolítica, os vidros de proteção solar recebem os óxidos metálicos na própria massa, dispensando o uso de películas. Segundo a fabricante Cebrace, esse tipo de vidro barra a entrada de calor no ambiente e quase 100% dos raios UV, reduzindo o consumo de energia elétrica para iluminação e ar condicionado. “Em geral, vidros com maior adição de prata à metalização permitem maior passagem de luz e de menos calor”, explica o engenheiro Fernando Simon Westphal, da ENE Consultores. “São os vidros mais seletivos, mais transparentes e com baixo fator solar”, acrescenta. 


Já na forma insulada, com câmara de ar e outra camada de vidro, pode-se manter uma boa transmissão luminosa, baixo fator solar e baixa condução de calor. Esta última característica decorre da resistência térmica da câmara de ar. “Significa que um vidro nessas condições pode ser usado em grandes áreas envidraçadas, propiciando integração visual e baixo ganho de calor em climas quentes e pouca perda de calor interno em climas frios”, diz Westphal.

 


Grande parte do território brasileiro concentra-se em região tropical, outra na região equatorial e uma terceira abaixo do trópico de Capricórnio. A radiação solar incide em diferentes ângulos nas diversas regiões. Mas, além do clima, a escolha do tipo de vidro de controle solar deve levar em conta as necessidades de cada projeto, como estética, dimensão da área envidraçada, luminosidade e climatização. Vidros de média refletividade, por exemplo, são mais recomendados para as regiões Norte e Nordeste, enquanto os de baixa refletividade são mais usados no Sul e Sudeste. 

 

Variações

 

Vidros de controle solar podem ser coloridos, refletivos, de baixa reflexão (podendo estes ser seletivos e de alta seletividade) e de baixa emissão, como o low-e (veja box na pág. 75). Sua aplicação contempla automóveis, refrigeradores, fachadas de edifícios e residências, coberturas, portas e janelas, sacadas e áreas externas de grande incidência de raios solares. “A aplicação do material deve levar em conta a norma técnica NBR 7199, que indica se o vidro deve ser monolítico, temperado, laminado ou insulado ou se deverá ser combinado com outros vidros ou películas que agreguem mais funcionalidades, como segurança, autolimpeza ou isolamento acústico”, ressalta o consultor Paulo Celso Duarte. 


O resultado final de desempenho dessa aplicação virá do equilíbrio entre a transmissão luminosa (TL) e o fator solar (FS) (veja glossário).  A falta de um estudo minucioso sobre essas questões pode levar a complicações no projeto, como desconforto luminoso, superaquecimento do ambiente interno, alto consumo de energia e até a quebra de vidros, por causa da alta absorção energética. Saber avaliar atributos e performances dos produtos antes de escolher é fundamental. Algumas empresas já contribuem para a disseminação dessas informações, como a Cebrace, por exemplo, que disponibiliza em seu site um software de cálculo para o treinamento de profissionais.

 

 

Películas climatizadas

 

Soluções que envolvem bom custo-benefício e rápida instalação, as películas climatizadas têm como característica modificar o mínimo possível a cor do vidro, enquanto filtram os raios UV e bloqueiam em alto grau os raios infravermelhos. “Elas são aplicadas nas superfícies do vidro, interna ou externamente, dependendo de cada aplicação”, explica Elges Greco, executivo de desenvolvimento de negócios da Divisão de Energias Renováveis da 3M do Brasil. O engenheiro Cleyton Costa, diretor da ACE Laminados, distribuidora no Brasil da canadense Advanced Coatings Engineering, diz que soluções envolvendo películas climatizadas e atualização do sistema de ar condicionado são cada vez mais adotadas em edificações em plena operação, pois demandam menos investimento e intervenção. Segundo Costa, a expectativa é que neste ano as vendas de películas cresçam em torno de 40%, devido ao aumento do calor e das tarifas de energia elétrica. As películas C90 e Cool 70 da ACE, desenvolvidas com nanotecnologia, prometem índices de rejeição a raios infravermelhos de 90% e 80% respectivamente, e transmissão de luz visível de 87% e 75%. 


Greco, da 3M, confirma que a demanda vem crescendo muito nos últimos 5 anos e diz que essa solução acompanha o uso de vidros de alta performance em novos empreendimentos, mas também no mercado de retrofit, onde também pode ser aplicada em empreendimentos mais antigos, anteriores às tecnologias de controle solar. O mais recente lançamento da empresa é a linha de películas ‘Prestige’, de aplicação externa, indicada para residências ou construções comerciais, podendo ser instalada em locais de difícil acesso, como claraboias e tetos de vidro. Produzida sem metal em sua composição, ela confere alta transparência aos vidros, garantindo máximo aproveitamento da luz natural e, ainda, impedindo interferências em sinais de radiofrequência, como celulares, internet, GPS etc. Segundo a empresa, além de economia de energia, conforto térmico, redução de ofuscamento, proteção contra desbotamento, estilhaços e vandalismo, a película 3M é do tipo multicamadas, que filtra diferentes faixas de luz solar sem alterar a refletividade do vidro.

 

Beneficiamento

 

Atualmente, a maioria dos vidros de controle solar pode ser transformada com laminação, têmpera e insulamento. Eles podem ser serigrafados, pintados, lapidados, bisotados, curvados, furados e cortados. São divididos em grupos, por sistema de fabricação: os pirolíticos, em que o coating é aplicado no vidro ainda quente, podendo assim ser temperado, e os metalizados a vácuo, em que o coating é colocado no vidro frio. “Esses não podem ser temperados, e o processo de serigrafia deve ser feito antes do depósito dos óxidos”, explica o diretor da T2G, Maurício Margaritelli. 

 


O processo de têmpera a vácuo com técnica de metalização off line é indicado, por exemplo, em equipamentos de refrigeração – portas de geladeira e freezers de supermercados. “Vidros beneficiados por esse processo garantem a visibilidade dos produtos sem ficar embaçados, conservando a refrigeração”, afirma o diretor geral da processadora Conlumi, Claudio Passi. Na New Temper, o vidro de controle solar passa por uma câmara de pré-aquecimento antes de entrar na têmpera. Segundo o sócio-executivo da empresa, Ariston Morais de Lacerda, isso diminui drasticamente a possibilidade de estresse térmico ou distorção ótica, impedindo manchas no vidro e garantindo maior planicidade ao produto.


Já os vidros refletivos podem ser laminados, insulados, serigrafados ou temperados. No caso dos vidros low-e, a recomendação é insular o material com o coating voltado para o interior da câmara de ar, para que as ondas refrigeradas de ar não passem para o ambiente externo. O engenheiro técnico da PKO, Jefferson Martins, reforça que a camada refletiva do low-e deve ser obrigatoriamente protegida na laminação ou no insulamento. Homologada para trabalhar com os produtos de controle solar da Guardian e da Cebrace, a PKO destaca o projeto da Estação Uruguai do Metrô do Rio de Janeiro como um dos modelos de sucesso de aplicação dos produtos que a empresa representa. 

 


Na Cyberglass, a preocupação com a qualidade do beneficiamento inclui um acurado controle dos processos de manuseio, corte, têmpera e lavagem do vidro, para evitar a oxidação e danificação da metalização. “No processo de lavagem, as escovas devem ter diâmetro menor e cerdas macias, para evitar riscos. Em alguns vidros, a borda metalizada deve ser removida, para que se obtenha maior aderência das camadas”, exemplifica Rodrigo Guerrero, lembrando que os cuidados com os interlayers também devem ser redobrados.

 

Controle solar x laminados

 

O laminado pode ser de proteção solar, dependendo do tipo de vidro usado na sua produção.  O gerente de vendas da Space Glass, Rodrigo Cinti, esclarece que o fato de os laminados barrarem os raios UV em até 99% não os torna vidros de proteção solar, que precisam passar pela metalização para controlar a entrada de luz e calor no ambiente. “Esses vidros precisam de um pouco mais de cuidado, pois a parte metalizada requer proteção durante o transporte e o processo de transformação”, explica José Antonio Passi, diretor da Divinal Vidros. 


No Brasil, ainda é expressivo o consumo de vidro de controle solar laminado. “O benefício deste vidro é que ele filtra quase 100% dos raios UV, minimizando riscos à saúde das pessoas e o desbotamento de móveis, objetos, cortinas e pisos”, afirma Fabio Kabata, consultor técnico da Fanavid. Outra vantagem é aderir à película intermediária quando se quebra, contribuindo para maior segurança. 

 

Avanços, desafios e tendências

 

Dos primeiros vidros coloridos e espelhados, que apenas reduziam a entrada da luz, aos modernos seletivos, muita coisa evoluiu. “Até alguns anos atrás, o vidro seletivo não era usado em residências, prática atualmente comum”, destaca Audrey Dias, consultora do Grupo Aluparts. Para o gerente de desenvolvimento de mercado da Cebrace, Remy Dufrayer, essa evolução também se dá em termos de seletividade, refletividade, controle do calor e design. “Antes, havia poucas opções estéticas e os menos espelhados tinham desempenho inferior. Hoje, os vidros oferecem o balanço ideal entre transmissão de luz e bloqueio de calor, tanto nas opções refletivas quanto neutras”, acrescenta. 

 


O gerente para soluções de arquitetura da Guardian, Alexandre Bonato, chama atenção para a chegada da física quântica na fabricação e no beneficiamento, por meio das câmaras a vácuo, onde se forma o plasma, para aplicação de íons metálicos no vidro. “Antes, o vidro de controle solar era produzido por uma técnica em que vapores de certos óxidos eram aspergidos sobre o vidro float em formação”, compara.


A par das crescentes preocupações com a sustentabilidade, também está em alta, na arquitetura e construção, a tendência por mais neutralidade em cor e reflexão e o uso de vidros em grandes dimensões e espessuras.  Os vidros da linha Cool Lite da Cebrace avançaram em desempenho térmico e agora podem receber serigrafia e têmpera. Outro avanço é a versão do produto nas dimensões jumbo (3,21 x 6m), proporcionando maior aproveitamento da chapa e maior versatilidade de aplicação. No início do ano a empresa lançou dois novos produtos da linha K (vidros de proteção solar seletivos). O Cool Lite KS atende às peculiaridades do clima brasileiro e acrescenta uma opção estética menos translúcida. Já o Cool Lite KBT é um vidro azul, mas de aspecto neutro e de alta seletividade. “Esse produto alia um tipo de estética e desempenho que ainda não existia na nossa linha de proteção solar”, afirma Remy Dufrayer, gerente de desenvolvimento de mercado da empresa.


Especialmente desenvolvido para o clima brasileiro, o vidro Stopray Lamismart 24, da AGC, chega ao mercado para, segundo a fabricante, oferecer melhor desempenho que seus concorrentes: transmissão de luminosidade até 24% e fator solar de 25%. “Além disso, é um vidro fácil de processar”, ressalta Matheus de Oliveira, responsável por desenvolvimento de mercado da empresa, acrescentando que não é necessário remover as bordas do material, que pode ser temperado e laminado. 

 


A Guardian aposta na sua linha de vidros de controle solar SunGuard e ClimaGuard, dotados de camada metálica de alta durabilidade e resistência, responsável por filtrar raios UV e infravermelhos, reduzindo a entrada de calor solar em até 80%. Esse desempenho contribui para o controle da temperatura e da luminosidade do ambiente, reduzindo o consumo de energia elétrica pelos equipamentos de ar condicionado e sistemas de iluminação.


Para minimizar a condução de calor, a especialista em soluções em vidros T2G oferece sua linha de produtos à base de Solgel. “O material chega a ser 39 vezes mais isolante que a mais eficiente fibra de vidro térmica”, garante Mariana Amos, responsável pelo marketing da empresa. Composto de 99,8% de ar, o Solgel funciona no isolamento térmico, propiciando proteção solar sem comprometimento da luminosidade do ambiente, tendo como característica básica a translucidez. Sua aplicação mais comum é em vidros insulados. 

 

Vidros inteligentes

 

Vidro eletrocrômico, dimerizado, matriz de impressão digital, vidros combinando propriedades fotocatalíticas e hidrofílicas, estética com alta performance energética, vidros com células fotovoltaicas mono ou poli cristalinas embutidas. As inovações são muitas. 
Vidro inteligente ou smart glass é uma categoria de alta performance que controla a passagem de luz, brilho e calor. Funciona por meio de corrente elétrica, que faz os polímeros dispersos de forma randômica se alinharem de modo uniforme, permitindo a passagem da luz. Como resultado, obtêm-se menores cargas de arrefecimento e menor consumo de energia com iluminação. Nos Estados Unidos, 40% de toda a energia é consumida por edifícios, o que justifica investimentos em eficiência energética e no bem-estar das pessoas que ocupam essas construções. Segundo pesquisa do Freedonia Group, o valor da demanda por vidros inteligentes nos EUA pode chegar a US$1,34 bilhão em 2015.

 

 

No Brasil, apesar do custo das matérias-primas e das taxas de importação e câmbio desfavoráveis, dois vidros desse tipo já mostram vantagens em inúmeros projetos. Com tecnologia patenteada SPD-Smart (Suspended Particle Device) da Research Frontiers Incorporated, a licenciada MDV Glass produz no país o MDV SmartGlass, um vidro dinâmico que pode ser escurecido do modo instantâneo e uniforme ao receber um estímulo elétrico. Segundo o diretor da empresa, Giorgios Fotopoulos, além de uma economia de mais de 25% de energia elétrica, esse vidro permite controlar com precisão a passagem de luz e calor e a refletividade. Já o MDV Switch é um vidro polarizado com tecnologia PDLC (Polymer Dispersed Liquid Crystal) que, acionado por corrente elétrica, passa instantaneamente de transparente a opaco e vice-versa. 


Fornecedora em projetos de vidro de cristal líquido e instalação de filmes laminados, a israelense Gauzi traz para o mercado latino-americano o Dim Glass, com diferentes fases de transparência, possibilitando a criação de cortinas de vidro, inserção de células solares transparentes em janelas, além de inovações para as indústrias automotiva e de aviação.

 


O Glass-Print solar é um vidro laminado com matriz de impressão digital de pontos para controle solar e design da lituana Glassbell. Seu padrão matricial de ponto branco reflete os raios solares, evitando superaquecimento e difundindo níveis adequados de luz natural nos ambientes. 
Desenvolvido especialmente para grandes fachadas e telhados de vidro, o Dim, da alemã ECONTROL®-Glas, é um vidro eletrocrômico que equilibra a entrada de luz e calor podendo ser ajustado conforme a hora do dia.  Suas características incluem controle do calor, o escurecimento do vidro, proteção contra reflexos, visão panorâmica do exterior, economia de custos com manutenção, ar condicionado e sistemas de sombreamento, além de controle individual ou automático.

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