Os proprietários querem fachadas transparentes, os engenheiros querem uma tonalidade neutra, os projetistas mecânicos desejam cargas de refrigeração mais baixas, os especialistas em acústica desejam laminados mais espessos e irregulares, os especialistas desejam menos referências de produto e as equipas de compras querem um orçamento antes de alguém ter decidido qual deve ser, de facto, a função do vidro.
Quem ganha?
Normalmente, ninguém.
O resultado é um sistema de envidraçamento industrial que parece inovador, mas apresenta um desempenho insatisfatório: valores térmicos aceitáveis no centro do vidro, eficiência perimetral dececionante, ruído de tráfego de baixa frequência no interior da sala de conferências, distorção percetível sob a luz direta e ganho solar suficiente para obrigar as áreas de aquecimento e arrefecimento adjacentes à fachada a funcionar todas as tardes.
Eis a dura realidade. O vidro acústico e o vidro energeticamente eficiente nunca devem ser considerados como melhorias independentes. Fazem parte de um único sistema de envolvente do edifício, e qualquer alteração na densidade do vidro, na camada intermédia, na largura da câmara, na posição do revestimento, no espaçador, na estrutura, na junta de vedação ou na relação vidro/parede pode alterar o resultado final.
O Departamento de Energia dos Estados Unidos estima que as janelas representem cerca de 10% do consumo energético dos edifícios e que influenciem as utilizações finais, que, por sua vez, representam cerca de 40% do consumo total do edifício. Não se trata de um pormenor insignificante na construção. É um sistema de custos operacionais que passa despercebido à primeira vista.
Recusaria, sem dúvida, quaisquer requisitos relativos à fachada urbana que começassem com o nome de um produto.
“Utilizar vidro acústico” não é um requisito de desempenho. O mesmo se aplica a “fornecer unidades de vidro isolante (IGU) Low-E de alto desempenho”. Estas expressões indicam ao fabricante qual o grupo a considerar no orçamento, mas não informam a equipa do projeto sobre os problemas que devem ser resolvidos.
Um pacote de vidros comerciais bem fundamentado começa com 4 perguntas:
Essa última questão suscita divergências.
Ótimo.
O vidro pode ser o centro das atenções, mas o som e o calor tendem a propagar-se através de pontos fracos: estruturas de alumínio leve, spandrels mal isolados, aberturas de ventilação, suportes não vedados, juntas de delimitação, portas, transições de cobertura e penetrações mecânicas.
Uma luminária com classificação para uso em laboratório não é uma luminária com classificação para uso no exterior.
E um vidro isolante com um excelente fator U no centro do vidro não compensa uma estrutura condutora, a falta de uma barreira térmica, um isolamento húmido ou uma membrana de deslocamento mal colocada.
A maioria das equipas de projeto solicita um número STC porque a STC é uma referência no setor. No caso das estruturas urbanas, isso pode ser um ponto de partida errado.
O tráfego rodoviário, os autocarros, os sistemas ferroviários, as aeronaves, os dispositivos instalados nos telhados, o equipamento de construção, os alarmes de emergência e a música amplificada não ocupam a mesma gama de frequências. Veículos pesados e aeronaves podem gerar uma potência significativa nas baixas frequências, situação em que uma instalação de vidros com uma classificação STC reconhecida pode, ainda assim, revelar-se insuficiente.
É por isso que a Classe de Transmissão Exterior-Interior (OITC) merece ainda mais atenção nos edifícios comerciais da cidade. A STC é ponderada de forma muito mais acentuada em frequências relacionadas com a fala, enquanto a OITC dá maior ênfase ao ruído exterior de baixa frequência.
Os números têm uma presença agradável.
Uma unidade de vidro isolante (IGU) proporcional, que utilize vidro de espessura igual em ambos os lados, pode apresentar um ponto fraco devido a coincidência ou vibração numa banda de frequências específica. Uma construção assimétrica, como vidro de 6 mm combinado com vidro laminado de 10 mm, distribui frequentemente esses pontos fracos de forma mais eficaz do que duas placas iguais.
No entanto, mais espesso não significa necessariamente melhor.
O pacote deve coordenar:
O problema do ruído urbano na cidade de Nova Iorque não é uma questão meramente teórica. A Câmara Municipal de Nova Iorque registou 59 127 queixas relacionadas com o ruído de helicópteros só em 2023, abrangendo áreas onde as pessoas vivem, trabalham e tentam concentrar-se.
Será que escolheria exatamente o mesmo vidro para um pátio tranquilo e para uma fachada virada para uma linha ferroviária elevada?
De modo algum.
O desempenho energético dos vidros comerciais é normalmente classificado em três categorias:
Estes números estão relacionados.
Se se reduzir o SHGC de forma demasiado agressiva, o edifício poderá perder o ganho solar benéfico durante os meses de inverno num ambiente frio. Se se minimizar o VLT de forma descuidada, o consumo de energia com iluminação poderá aumentar, uma vez que os sistemas de controlo da luz natural mantêm as luzes elétricas acesas durante muito mais tempo. Se se definir um VLT elevado sem uma análise do brilho, os ocupantes poderão fechar as persianas de forma permanente, eliminando assim o aproveitamento da luz natural.
Uma análise do Laboratório Nacional de Investigação sobre Recursos Renováveis de 2024 revela o risco de se apresentar uma única solução como a solução milagrosa. O seu pacote projetado, composto por janelas novas, isolamento de paredes e telhados, iluminação LED, sistemas de bombas de calor instalados no telhado e caldeiras de aquecimento central com bombas de calor de fonte de ar, gerou uma poupança energética global no local de 25,01 TP3T em todo o parque imobiliário industrial dos Estados Unidos abrangido pelo projeto. No entanto, o estudo revelou igualmente que a redução do SHGC pode aumentar a procura de aquecimento em alguns edifícios, enquanto a redução do VLT pode aumentar o consumo de iluminação elétrica nos locais onde existem sistemas de controlo da luz natural.
Lê isso mais uma vez.
Um vidro de melhor qualidade pode piorar uma classificação energética específica, ao mesmo tempo que melhora a classificação global do edifício. É por isso que a simulação de todo o edifício é importante.
Para muitas tarefas urbanas, avaliaria certamente as opções de fachada no EnergyPlus ou num ambiente de simulação semelhante, utilizando dados meteorológicos por hora, sombreamento específico para cada orientação, zoneamento real da climatização, cargas elétricas realistas, controlos diurnos e a proporção proposta entre janelas e paredes.
A questão relevante não é “Qual é o vidro Low-E que apresenta o SHGC mais baixo?”
A questão é: “Qual é o projeto de fachada completa que proporciona o melhor equilíbrio anual entre as necessidades de refrigeração, as necessidades de aquecimento, a luz natural, o encandeamento, o conforto, a resistência à condensação, a aparência e o custo?”
As camadas de baixa emissividade reduzem a transferência de calor radiante através do controlo da energia infravermelha de onda longa. No entanto, a designação “Low-E” abrange uma vasta gama de produtos com diferentes requisitos em termos de emissividade, controlo solar, transmissão visível, refletância exterior, cor, resistência e manuseamento.
Uma camada pirolítica Low-E de revestimento rígido pode utilizar uma estrutura resiliente de óxido de estanho dopado com flúor, frequentemente designada por SnO₂:F. Um sistema de revestimento flexível utiliza normalmente prata pulverizada (Ag) no âmbito de uma pilha de acabamento multicamadas e requer, geralmente, proteção no interior de um vidro isolante (IGU) seguro.
Os problemas de química.
O mesmo se aplica à área da superfície da camada.
Num vidro isolante duplo tradicional (IGU), o revestimento Low-E pode ser aplicado na superfície n.º 2 ou n.º 3, contando a partir do exterior. A colocação correta depende da família de revestimentos, do método de produção, da técnica de fabrico, das necessidades de tratamento térmico e do risco de tensão térmica.
Para a substituição prática de janelas, montras, zonas de visibilidade em fachadas cortina e encomendas comerciais recorrentes, Vidro com revestimento Low-E para envidraçamento de janelas industriais pode constituir a camada de controlo de energia de uma estrutura acústica de maiores dimensões. O produto em questão permite configurações em bloco ou laminadas, preparação para vidros isolantes (IGU), dimensionamento personalizado, remoção de bordas e composições acústicas opcionais.
No entanto, não o aprove com base numa ficha técnica comum.
Exigir valores específicos do projeto para:
Um nome final sem a última composição IGU corresponde a metade dos requisitos.
Não existe um “melhor vidro para a redução de ruído em edifícios comerciais” a nível global. Existem apenas soluções justificáveis para locais, áreas, alturas e orçamentos específicos.
No caso de um escritório urbano normal, de um hotel, de um complexo, de uma torre de uso misto ou de um edifício de ensino, um conceito inicial poderá consistir em:
O árgon, símbolo Ar, é amplamente utilizado porque aumenta a resistência térmica das cavidades dentárias a um preço acessível. O crípton, Kr, pode apresentar um melhor desempenho em cavidades mais estreitas, mas, normalmente, implica um custo significativamente mais elevado. O ar continua a ser uma opção viável, embora comprometa um pouco o desempenho térmico.
O vidro interior laminado desempenha várias funções ao mesmo tempo. Pode melhorar o desempenho acústico, impedir que os fragmentos se espalhem em caso de quebra, cumprir os requisitos relativos aos vidros de segurança e minimizar a transmissão de raios ultravioleta, dependendo da camada intermédia.
Isso parece fiável.
Também pode tornar-se pesado, dispendioso, difícil de submeter a tratamento térmico, esteticamente irregular e inadequado para a profundidade da estrutura selecionada. Cada funcionalidade incluída tem as suas consequências.
| Conjunto de vidros | Perspetiva acústica | Perspetivas energéticas | Aplicações mais adequadas | Principal ponto fraco |
|---|---|---|---|---|
| Vidro monolítico Low-E de 6 mm | Baixa | Modesto | Substituição básica da fachada da loja | Controlo insuficiente do ruído de baixa frequência |
| 6 mm / 12 mm de ar / 6 mm de vidro duplo com revestimento Low-E | Modesto | Ótimo | Locais de trabalho normais, afastados das principais fontes de ruído | Os painéis simétricos podem criar pontos fracos em termos de regularidade |
| 6 mm Low-E / 16 mm Ar / 8,8 mm laminado acústico | Elevado | Elevado | Escritórios urbanos, resorts, instalações, instituições | Maior peso e necessidade de estrutura |
| 8 mm Low-E / 20 mm Ar / 12,8 mm laminado acústico | Muito alto | Elevado | Riscos relacionados com vias férreas, autoestradas, parques de diversões ou aeroportos | Custo, densidade, lotes estruturais |
| Vidros interiores adicionais incluídos na fachada existente | Elevado quando bem vedado | Moderado a elevado | Reabilitações em edifícios habitados e fachadas históricas | Detalhes da interface e perda de área interior |
| Sistema Low-E com vidro triplo e vidro laminado | Elevado | Extremamente elevado | Climas frios e custos das fachadas | Peso, preço, temperatura da borda, profundidade da estrutura |
| Vidro de proteção laminado integrado diretamente numa unidade de vidro isolante (IGU) | Específico do projeto | Específico do projeto | Bancos, instalações do governo federal, zonas de controlo | A triagem com múltiplos parâmetros torna-se necessária |
A tabela é de caráter conceptual e não substitui os relatórios de exames laboratoriais. As classificações finais baseiam-se em densidades exatas, camadas intermédias, medições de cáries dentárias, sistemas de espaçadores, selantes, estruturas, dimensões das amostras e condições de instalação.
A substituição total de uma fachada contínua é um processo complicado. Por vezes, é financeiramente absurdo.
A instalação de vidros adicionais permite adicionar uma folha de vidro interior ou exterior, mantendo o sistema principal da janela. Quando devidamente vedada e espaçada, essa camada adicional pode aumentar a resistência térmica, reduzir as fugas de ar e criar o amplo espaço de ar que, muitas vezes, é essencial para o desempenho acústico.
A Divisão de Energia dos Estados Unidos destacou o programa industrial de janelas secundárias da Disadvantage Edison em fevereiro de 2024. A agência de energia de Nova Iorque oferece um incentivo de $200 por MMBtu de poupança de energia comprovada resultante da certificação de instalações de janelas secundárias industriais, reconhecendo que as inserções em janelas existentes podem melhorar as fachadas sem os custos e os transtornos associados a uma substituição completa.
Esse é um sinal real do mercado.
Da mesma forma, isto revela um ponto fraco do setor: os profissionais recorrem frequentemente à solução de substituição, uma vez que esta é mais simples de projetar, mais fácil de orçar e mais simples de definir num calendário de obra. O proprietário, no entanto, tem de suportar os custos de acesso, demolição, proteção temporária, reparações no interior, perturbações para os inquilinos, eliminação de resíduos, construção de uma nova estrutura e riscos associados ao projeto.
A instalação de vidros adicionais não é nada glamorosa.
Pode ainda ser a opção mais sensata em termos de posse de bola.
Os acabamentos antirreflexo são, em alguns casos, confundidos com os acabamentos Low-E, devido ao facto de ambos alterarem as superfícies do vidro. Os seus objetivos são diferentes.
Os revestimentos Low-E regulam a transferência de calor por infravermelhos e o ganho solar. As camadas antirreflexo reduzem os reflexos na superfície e melhoram a nitidez estética. Uma sala de controlo, uma galeria de exposições, um espaço de exposição comercial, um estúdio de programas, um ponto de observação ou uma sala de reuniões executiva podem necessitar de ambos, mas as funções têm de ser conciliadas.
No caso das zonas de elevada visibilidade, vidro em camadas antirreflexo com dimensões personalizadas pode ser aplicado em pavimentos transparentes, com baixo teor de ferro, solidificados, laminados ou em substratos preparados para vidros isolantes (IGU). Isso torna-o adequado em situações em que o brilho, as imagens fantasmas e a luz interior refletida dificultam a visualização.
Não se deve pensar que uma camada antirreflexo aumenta imediatamente a eficiência energética.
E não se deve partir do princípio de que todas as camadas de RA toleram exatamente os mesmos produtos químicos de limpeza, selantes, métodos de tratamento ou exposição direta ao exterior. Antes do início da produção, deve-se obter as orientações de limpeza específicas para cada revestimento, os requisitos de tratamento das bordas, os dados relativos à durabilidade e as listas de selantes aprovados.
Os edifícios industriais urbanos incorporam progressivamente requisitos em matéria de energia, acústica, segurança e proteção, resistência a explosões, resistência à entrada forçada e resistência balística.
É aqui que as especificações se tornam inseguras.
A inclusão de um laminado espesso de segurança pode melhorar a retenção de massa e de fragmentos; no entanto, a classificação balística ou de resistência à entrada forçada diz respeito a um sistema avaliado, e não a uma folha de vidro isolada. As molduras, os batentes, as âncoras, a fixação, os vedantes, as superfícies das paredes circundantes, as juntas e os acessórios devem resistir à mesma ameaça.
Para postos de segurança, balcões de atendimento, embaixadas, esquadras, centros de informação, áreas de manuseamento de dinheiro e pontos de receção seguros e protegidos, fornecimento em grande quantidade de painéis de vidro laminado balístico apresentar opções para construções multicamadas, acabamentos personalizados nas arestas, materiais intermédios, opções de cor e conjuntos de fabrico documentados.
Nos casos em que o vidro tenha de se integrar diretamente em caixilhos seguros e resistentes, vidro à prova de balas para sistemas de janelas de segurança domésticas é a referência muito mais específica, uma vez que a gama de fabrico inclui geometria controlada, interfaces de juntas, fixação das bordas, controlo de ferragens e integração opcional de unidades de vidro isolante (IGU).
Ainda assim, nunca aceitaria “vidro à prova de bala” como requisito completo de um concurso público.
Especifique a norma de ensaio, o nível de risco, a munição, a velocidade do projétil, a variedade de impactos, o espaçamento entre disparos, os critérios de testemunho, a exigência de fragmentação, o alinhamento do vidro, o tamanho do painel, a construção da estrutura, a fixação e se a certificação abrange apenas o vidro ou toda a instalação da janela.
Os mercados de adjetivos.
Os relatórios de ensaio protegem.
O estilo técnico pode ser adequado, mas o departamento de compras pode, discretamente, substituir a embalagem por uma “equivalente” que corresponda apenas à espessura e à tonalidade.
Isso não é equivalência.
Uma avaliação de substituição adequada deve comparar:
E, claro, a questão das amostras.
Uma amostra manual de 300 mm não é suficiente para uma superfície de fachada refletora. Exija maquetes visuais em tamanho real, a serem observadas em condições matinais, à hora do almoço, noturnas, no interior, no exterior, em dias nublados e sob luz solar direta.
Faz exatamente o mesmo no que diz respeito à acústica.
A análise laboratorial deve ser complementada com uma verificação no terreno, sempre que o risco da tarefa assim o justifique. Uma instalação de vidros de alta resistência numa estrutura com fugas pode pôr fim à discussão antes mesmo de o primeiro inquilino se mudar para lá.
Comece com problemas graduados.
Não são suposições.
Encomendar um estudo sobre o ruído no local, abrangendo períodos representativos durante o dia, ao fim da tarde e à noite. Determinar as bandas de frequência dominantes de um terço de oitava. Mapear as exposições diretas por altitude e orientação. Especificar critérios para o interior em função da utilização do espaço, em vez de utilizar um valor-alvo único para todas as fachadas.
Em seguida, realize estudos paralelos sobre a fachada:
O programa mais abrangente de investigação sobre janelas residenciais do DOE sublinha a importância desta abordagem integrada: as janelas residenciais absorvem ou dissipam diretamente uma parte significativa da energia do edifício, ao mesmo tempo que influenciam o aquecimento, o ar condicionado, a iluminação, a ventilação e o conforto dos ocupantes.
Uma folha de cálculo não resolve a questão.
O vidro acústico é um sistema de vidraça laminada ou de múltiplas camadas, concebido para a construção civil com o objetivo de minimizar a transmissão sonora, através de espessuras de vidro regulamentadas, camadas intermédias especializadas, dimensões das cavidades dentadas, vedantes e estrutura, sendo a sua eficiência medida através de índices como o STC e o OITC, em vez de ser inferida a partir dos termos “laminado” ou “duplamente polido”.”
Um dos edifícios urbanos mais eficientes recorre, geralmente, a densidades assimétricas de painéis e a uma camada intermédia de PVB acústico. No entanto, a estrutura, as aberturas de ventilação, as vedações perimetrais e a superfície da parede circundante têm de contribuir para o mesmo objetivo; caso contrário, a classificação do vidro do laboratório de investigação não será certamente alcançada no exterior finalizado.
O melhor vidro para a redução do ruído urbano é, normalmente, um sistema de vidro blindado assimétrico que combina diferentes espessuras de painéis, uma ampla cavidade de dentes fechados e, pelo menos, uma camada de vidro laminado acústico, selecionado com base em dados medidos de ruído exterior e verificado no âmbito da estrutura recomendada, em vez de ser escolhido apenas com base na densidade.
No que diz respeito ao ruído do tráfego rodoviário, ferroviário, aéreo ou mecânico, dê prioridade aos dados de ensaio OITC e de terço de oitava. Uma configuração inicial típica consiste num vidro Low-E exterior, uma câmara de ar preenchida com árgon e um laminado acústico interior mais espesso; no entanto, a composição final deve ser adaptada à gama de frequências real.
O vidro Low-E é um elemento de controlo energético que reduz a transferência de calor por indução e o ganho solar, enquanto qualquer tipo de melhoria acústica decorre principalmente das características globais da massa de vidro do edifício — densidades assimétricas, camadas intermédias laminadas, dimensão da cavidade, estrutura e vedantes herméticos — e não do próprio revestimento Low-E, que é de dimensões reduzidas.
É possível incorporar um revestimento Low-E num vidro isolante duplo (IGU) de alto desempenho acústico, mas a sua posição, emissividade, SHGC, VLT, compatibilidade com o tratamento térmico e aspeto estético devem ser coordenados com o laminado acústico e a cavidade dentária.
As unidades de vidro protegidas são conjuntos de vidros múltiplos fixados que diminuem a transferência de calor e podem reduzir a transmissão de som, mas não são, literalmente, à prova de som; o desempenho varia consoante a densidade dos vidros, a sua curvatura, as camadas laminadas, as dimensões das cavidades, o enchimento com gás, a construção do espaçador, a disposição da estrutura, a fixação das bordas e a regularidade do conteúdo do som exterior.
Um sistema básico de vidros duplos, com proporções adequadas, pode proporcionar apenas uma renovação modesta. Para locais em zonas urbanas exigentes, recorra a vidros de diferentes espessuras, a um laminado acústico, a caixilhos testados, ao controlo das fugas de ar e a vedantes perimetrais de alta qualidade.
O SHGC indica a quantidade de energia solar que atravessa os vidros, enquanto o VLT mede a quantidade de luz visível que entra; em conjunto, estes fatores influenciam a procura de refrigeração, o horário de iluminação natural, o encandeamento, o consumo energético com a iluminação, o conforto dos ocupantes, o aspeto da fachada e a probabilidade de os passageiros baixarem as persianas, prejudicando assim o regime de iluminação natural pretendido.
Um valor mais baixo nem sempre é melhor. Os valores corretos dependem do ambiente, da altitude, da orientação, do sombreamento exterior, da relação janela/parede, da profundidade do espaço, das superfícies interiores, da divisão em zonas de refrigeração e aquecimento, dos controlos diurnos, das horas de funcionamento e da utilização pelos inquilinos.
As funções acústicas, de resistência e de segurança podem ser combinadas num único conjunto de vidros através da utilização de camadas laminadas resistentes a ameaças, camadas intermédias acústicas, acabamentos Low-E, cavidades de proteção, espaçadores, vedantes e estruturas reforçadas; no entanto, o sistema final tem de ser verificado em relação a cada ensaio exigido, uma vez que a certificação de um único produto não pode comprovar todas as alegações de desempenho.
A embalagem pode acabar por ser volumosa e pesada, pelo que se deve verificar a profundidade da estrutura, o apoio nas bordas, a deflexão, os acessórios, a fixação, as restrições de manuseamento, a tensão térmica, a qualidade ótica, o acesso para instalação e as opções de substituição antes da compra.
Os trabalhos de envidraçamento empresarial devem ser objeto de concurso como um pacote coordenado de medidas de eficiência, e não como uma lista de termos da moda relacionados com o vidro.
Definir o espectro sonoro. Especificar os critérios de interior. Indicar o fator U, o SHGC, o VLT, o encandeamento e o consumo energético anual. Coordenar a estrutura. Verifique as interfaces de utilizador. Teste amostras em tamanho real. Defina o código de revestimento, a camada intermédia, o espaçador, os vedantes, o enchimento de gás, o tratamento térmico, o acabamento das arestas e as resistências antes de qualquer pessoa substituir qualquer elemento.
Depois, pergunte o preço.
Para um projeto industrial metropolitano, envie os desenhos de elevação, o calendário de montagem dos painéis, o fator U pretendido, os requisitos relativos ao SHGC, VLT, STC ou OITC, os requisitos de segurança e proteção, as quantidades estimadas, as dimensões ideais, informações adicionais, as preferências de acabamento e o plano de distribuição. Um pedido praticamente completo permite elaborar um orçamento de envidraçamento comercial praticamente defensável.
