Desmistificado como o vilão das chamadas grandes estufas verticais, o vidro tornou-se, graças à inovação de composição e tratamento, aliado essencial para a redução de consumo energético e excelência em desempenho térmico. Entenda de que maneira o material pode tornar-se a peça-chave para construções sustentáveis. Por Gustavo Curcio e Pedro Zuccolotto

A indústria moderna do vidro surgiu com a Revolução Industrial e a mecanização dos processos. “Símbolo de modernidade arquitetônica desde o século 19, o vidro pode ser considerado um material tecnologicamente avançado, funcional e refinado. Graças à extrema versatilidade, e devido à facilidade que possui de ser cortado, lapidado e moldado a quente, sua principal aplicação é na construção civil”. O trecho extraído da tese de doutorado de Adriana Petito de Almeida Silva Castro, da Universidade Estadual de Campinas, aponta o vidro como um sinônimo de tecnologia há pelo menos duzentos anos. A pesquisadora realizou investigação profunda sobre o desempenho térmico dos vidros utilizados na construção civil.

Durável e resistente, o vidro tem como uma de suas mais qualidades a possibilidade infinita de reciclagem. Segundo dados da Associação Brasileira das Indústrias de Vidro (Abividro), a reciclagem do material no Brasil movimenta aproximadamente R$ 120 milhões por ano. A associação reúne as indústrias de vidro do país nos mercados da construção civil, embalagem, automobilístico, decoração, moveleira, perfumaria, cosmético, farmacêutico, linha doméstica, vidros técnicos e especiais. As ações de reciclagem do vidro no Brasil foram iniciadas em 1986 quando a associação colocou em prática o primeiro programa nacional de reciclagem em parceria com prefeituras e associações comerciais de vinte e cinco cidades. O vidro, segundo dados da entidade, não apresenta perda durante o processo de reciclagem e pode ser 100% reaproveitado. Ainda segundo dados da Abividro, o mercado produz mais de 8,6 bilhões de embalagens de vidro por ano, o que equivale a 1,3 milhões de toneladas do material.

Na construção civil, “devido à grande flexibilidade e liberdade de formas, a pele de vidro tem sido muito utilizada nos edifícios contemporâneos”. É o que registra Rubia Michelato em sua dissertação de mestrado apresentada à Escola de Engenharia de São Carlos, com
uma precisa avaliação do desempenho térmico de vidros refletivos. A pesquisadora coloca em evidência, no entanto, um ponto de reflexão. “Muitas vezes apenas o aspecto estético
vem sendo buscado quando se adota este tipo de vedação, sendo que outras questões de muita importância, como a iluminação natural, aparecem como preocupação secundária dos projetistas”.

Há muito tempo discute-se, principalmente em escolas de arquitetura e urbanismo, o envidraçamento cada vez mais evidente nos espigões que tomam conta das grandes cidades brasileiras. “As áreas envidraçadas são, possivelmente, os elementos mais complexos e interessantes na concepção de projetos, em geral. As janelas oferecem iluminação e ar puro, além de permitir a integração do ambiente interno com o externo. Porém, também representam a maior fonte de perda de calor, no inverno, bem como de ganho de calor indesejável, no verão. Hoje em dia, novas tecnologias são responsáveis por alterar significativamente o desempenho energético das janelas”, descreve Adriana Castro em sua tese.

No banheiro deste loft, a integração do ambiente interno com o externo é realizada pelos vidros. O projeto do arquiteto Sérgio Palmeira utiliza box de vidro Extra Clear que vai do chão ao teto com esquadrias pretas que dão destaque ao vidro.

Vidro não é vilão

Predomina ainda a corrente que aponta o vidro como o responsável pelo consumo excessivo, por exemplo, com sistemas de ar-condicionado e climatização. Michelato apresenta claramente esta visão no seguinte trecho de sua dissertação: “Devido à grande flexibilidade e liberdade de formas, a pele de vidro tem sido muito utilizada nos edifícios contemporâneos”.

Rita Buoro, arquiteta e professora de Conforto Ambiental na Escola da Cidade, afirma que a principal estratégia bioclimática em fachadas de vidro é de fato o sombreamento das fachadas. Durante a fase de projeto, é preciso prever superfícies e materiais da cobertura e ventilação. “Uma fachada de vidro sem estudo adequado da proporção entre a área envidraçada e a área opaca (o chamado wwr – ‘window wall ratio’) pode gerar um ganho de calor indesejável principalmente nas estações mais quentes do ano. Isso resulta em desconforto térmico, e no caso de edifícios climatizados, maior consumo de energia”, explica.

O desempenho térmico de uma edificação depende de diversos fatores de projeto como implantação, orientação, materiais e componentes construtivos. “Para assegurar o conforto interno, o projetista deve considerar as condições climáticas do local, fazendo com que o ambiente construído atue como mecanismo de controle das variáveis desse clima, através de sua envoltória (paredes, piso, cobertura e aberturas) e do entorno (presença de massas de água, vegetação, edificações ao redor, tipo de solo, etc.)”, explica Adriana Castro em sua tese. O uso indiscriminado do vidro, dependendo da orientação geográfica e das características ópticas dos materiais transparentes utilizados nas fachadas, pode ser sinônimo de um significativo acúmulo de energia térmica no interior das edificações, traduzindo-se em desconforto para os usuários, além de representar grande consumo energético necessário para o condicionamento térmico das mesmas.

Em 2016, o edifício AR3000 – Cabral Corporate & Offices, em Curitiba, recebeu a certificação LEED Platinum, a maior classificação existente para o selo verde. O principal componente construtivo responsável pela certificação foi a fachada envidraçada. Com apoio técnico da Cebrace, a Petinelli, consultoria especializada em construções sustentáveis, realizou à época estudos para determinar as melhores soluções em eficiência energética para a fachada, escolhendo o vidro de proteção solar Cool Lite KNT em aproximadamente 7.808,00 m². A escolha do material colaborou para o resultado final de uma economia de 38% no consumo de energia do edifício construído pela Andrade Ribeiro.

Ainda segundo a tese de Adriana Castro, “a eficiência energética de um edifício pode ser maior ou menor, em função de um projeto consciente que tenha considerado as variáveis ambientais físicas e climáticas envolvidas, assim como a prática operacional e a manutenção dos dispositivos de controle energético, tais como brises, lâmpadas, aparelhos de ar condicionado”. O uso dos brises como dispositivos de sombreamento para impedir a radiação direta sobre lâminas de vidro é uma premissa corriqueira pregada até hoje nos cursos de engenharia civil e arquitetura. Embora eficiente, o dispositivo não é a solução para edifícios satisfatórios em termos de desempenho térmico e consumo energético. “Elementos como as dimensões das aberturas e as especificações quanto ao tipo de vidro a ser empregado, precisam ser decididos na fase do projeto executivo. É fundamental verificar se o tipo de vidro escolhido é o ideal para o projeto, pois equívocos na escolha podem causar vários problemas e, corrigi-los pode ser praticamente inviável”, explicita Adriana Castro em seu trabalho.

Para o engenheiro João Carlos Gabriel, professor da Universidade Presbiteriana Mackenzie Campinas, um dos mitos mais difundidos popularmente é o de que o uso excessivo de vidro em uma fachada necessariamente permite a entrada excessiva de radiação solar, aquecendo o ambiente e demandando sistemas de ventilação e ar-condicionado. “A seleção e composição corretas dos vidros permitem que ambientes internos sejam bem iluminados e ainda assim não tenham a temperatura intensamente elevada. Existem os vidros transitions, que recebem camadas sobrepostas de elementos químicos em seu processo produtivo. Alguns materiais são inclusive fotossensíveis, modificando a tonalidade de acordo com a incidência da luz solar”, explica o pesquisador.

Projeto de Daniel Libeskind , o Vitra tem vidros de controle solar de alto desempenho, do tipo low-E.

Material completo

Há uma infinidade de soluções oferecidas por fornecedores de vidro quando se projeta fachadas predominantemente translúcidas. “Uma das soluções mais inovadora em termos de desempenho térmico são os vidros de controle solar produzidos pelo processo sputtered ou off-line. Esses produtos contam com uma camada de deposição de metais capazes de atuar como um ‘filtro’ na passagem do calor por radiação para dentro da edificação. Este tipo de processo permite que os vidros fabricados nacionalmente com uma gama variada de processamento como têmpera, termoendurecimento, laminação, insulamento e até a aplicação monolítica”, explica Betânia Danelon, gerente técnica e comercial da Guardian Glass. Para a executiva, a especificação correta do vidro na fase de projeto é essencial para a redução da entrada de calor para dentro da edificação. “Este é o ponto mais sensível quando se fala em conforto término num país tropical como o Brasil”, defende.

Para Danelon, a escolha correta do material da fachada reduz a carga térmica que passa para o interior da edificação. “Quando o vidro é especificado corretamente, é possível lançar mão de equipamentos de ar-condicionamento menos robustos, o que agrega menor custo de operação ao sistema, consumindo, assim, menos energia elétrica”, complementa. A Guardian Glass, por exemplo, oferece um vidro de controle solar mais focado no segmento residencial, o Clima-Guard® SunLight™, que promete bloquear duas vezes mais calor que um vidro comum, protege contra os raios UV e possui os baixos índices de reflexão. “Trata-se de um vidro que é um aliado do bem-estar dos usuários, garantindo uma temperatura agradável, além de proteger pisos, cortinas e estofados dos efeitos maléficos dos raios UV”, detalha Danelon.

Sustentabilidade

A dimensão adequada das aberturas, de acordo com a tipologia arquitetônica, e o cuidado para que os vidros não recebam incidência direta da radiação solar também são fundamentais para evitar ganhos de calor. “É importante destacar que a entrada de radiação do sol atravessa o vidro em comprimento de onda curta, que é absorvida pelos objetos no interior. Estes objetos re-irradiam em comprimentos de ondas longas para as quais o vidro é quase opaco. Ou seja, ficam retidos no interior dos ambientes gerando o chamado ‘efeito estufa’”, comenta Rita Buoro. Além disso, segundo a arquiteta, a quantidade de radiação verificada na maior parte do território brasileiro não define que os projetos tenham grandes aberturas para o aproveitamento da luz natural. “A correta orientação e proporção do edifício cria infinitas possibilidades para o melhor proveito da luz natural sem impactar no ganho de calor indesejável”, conclui.

Segurança em incêndios

As fachadas de vidro funcionam como uma segunda pele justaposta à estrutura do prédio. Em caso de incêndio, o espaço entre a fachada ventilada e a estrutura atua como uma espécie de shaft, permitindo que o calor, a fumaça e as chamas se propaguem por estas brechas. “Para reduzir este risco, é necessário que a estrutura do prédio seja construída com material anti-chama e resistente ao calor”, orienta João Carlos Gabriel. Segundo o pesquisador, recomenda-se utilizar vidros anti-chamas e corta-fogo, mais resistentes ao fogo. “O vidro anti-chama utiliza produtos químicos como o boro em sua composição. Vidro corta-fogo é um vidro laminado composto por duas ou mais lâminas intercaladas com gel intumescente que se funde e dilata em caso de incêndio. As estruturas e caixilhos das janelas devem permitir vedação intensa, dificultando a propagação de calor, fumaça e chama”, detalha. A arquiteta Rita Buoro ressalta que a NBR 15575 define as exigências para estas e outras características construtivas desde 2013.

Edifício residencial Vitra (10.000 m² de vidro na fachada)

 

Edifício residencial Vitra (10.000 m² de vidro na fachada). A fachada de geometria arrojada é obtida graças à plasticidade do vidro.

Projetado pelo arquiteto polonês Daniel Libeskind – autor de projetos como o novo conjunto do World Trade Center em Nova York – o edifício residencial Vitra, no bairro do Itaim, em São Paulo, possui fachada inteiramente composta por vidros de controle solar de alto desempenho low-E fornecidos pela Guardian Glass. As lâminas permitem o controle da temperatura e da luminosidade, minimizando o consumo de energia elétrica pelos equipamentos de ar-condicionado e sistemas de iluminação artificial, além de atender aos padrões internacionais de conforto ambiental e serem reconhecidos pela Certificação Ambiental AQUA.

Nesse projeto foram utilizados mais de 10.000 m² do vidro SunGuard High Performance Royal Blue 40. Além de valorizar o empreendimento do ponto de vista estético, o material reduz em 64% a transmissão do calor que incide sobre a fachada e proporciona transmissão luminosa de 34% (índice considerado ideal para residências). O produto confere também um índice de reflexão interna de 24% e reflexão externa de 29%. O conceito do prédio valoriza ainda a visão 360° do morador com o exterior. A escolha do vidro foi feita com base na otimização de conforto óptico e conforto térmico, a fim de atender a uma estética diferenciada, já que se trata de um prédio residencial 100% envelopado com vidro.

AR3000 – Cabral Corporate & Offices (7.808 m² de vidro na fachada)

AR3000 – Cabral Corporate & Offices (7.808 m² de vidro na fachada).

Concluído pela construtora Andrade Ribeiro e com apoio técnico da Cebrace, a Petinelli, consultoria especializada em construções sustentáveis, realizou diversos estudos para determinar as melhores soluções em eficiência energética para a fachada, escolhendo o vidro de proteção solar Cool Lite KNT de alta performance fabricado pela Cebrace. O material foi empregado em aproximadamente 7.808,00 m² do edifício. A escolha colaborou para o resultado final de uma economia de 38% no consumo de energia do empreendimento. Esse resultado foi alcançado porque os vidros de proteção solar utilizados permitem a entrada de luz no ambiente, ao mesmo tempo bloqueando 76% do calor e quase 100% dos raios UV.

Localizado em Curitiba (PR), o AR3000 é um edifício de 25 pavimentos com cerca de 33.450 m². Para se ter uma ideia, em um prédio padrão da região sul do Brasil, a necessidade de ar-condicionado gira em torno de uma máquina de 12.000BTU/hr para cada 20 m². No AR3000, devido ao desempenho da fachada, a necessidade será uma máquina para cada 38 m². Isso significa que o cliente que adquirir uma sala comercial no edifício irá instalar metade da capacidade do ar-condicionado de um prédio convencional. Com os benefícios da aplicação do vidro no AR3000, a redução no consumo de ar-condicionado chegou em 26%. Essa porcentagem representa uma economia total de R$ 671 mil por ano na conta de energia do empreendimento. Para o cliente, seria uma redução de R$ 3 mil na conta de energia anual.

De acordo com Bruno Martinez, engenheiro da Petinelli, o vidro Cool Lite KNT ofereceu o resultado procurado para a fachada do AR3000 por sua performance no bloqueio da radiação solar. “A escolha do vidro é fundamental para garantir conforto para os seus ocupantes. Assim, como a temperatura do ar, o bloqueio da radiação solar é um dos fatores mais importantes para garantir conforto térmico dos ocupantes. Por mais eficiente e bem projetado que o sistema de ar-condicionado possa ser, este não garante o conforto se a pele de vidro for mal projetada”, explica o engenheiro.

Esse resultado foi alcançado porque os vidros de proteção solar utilizados permitem a entrada de luz no ambiente enquanto bloqueiam 76% do calor e quase 100% dos raios UV. Com mais luz e menos calor, o aproveitamento da luminosidade natural é maior, assim como o conforto. Além disso, os vidros foram utilizados na versão insulada, que são lâminas duplas intercaladas por uma cavidade preenchida com ar ou gás, com o objetivo de obter melhor desempenho termoacústico. No AR3000, os vidros foram preenchidos com o gás argônio entre as lâminas, elemento que otimiza ainda mais a performance do produto por ter baixa condutividade térmica. Ou seja, isso potencializou o bloqueio do calor, resultando em ainda maior eficiência energética.

A Baggio Schiavon Arquitetura destacou o aspecto estético e funcional que a fachada proporcionou para construção do AR3000. “Alguns benefícios do vidro em edifícios corporativos são a otimização com gastos energéticos e a proteção solar. Esse investimento gera qualidade de vida na rotina de trabalho, pois é possível desfrutar uma ampla visão, tornando o prédio atraente esteticamente. O design arrojado também é um diferencial, pois o prédio torna-se referência não apenas por sua aparência, mas pelo conjunto de fatores que compõem: aspecto inovador, eficiência enérgica e localização privilegiada”, ressalta o arquiteto Gianmarco Haddad.

São Paulo Corporate Towers (60.000 m² de vidro na fachada)

São Paulo Corporate Towers (60.000 m² de vidro na fachada). Certificação LEED Platinum 3.0 garantida pelo uso correto e especificação do vidro da fachada.

Primeiro projeto de Pelli Clarke Pelli Architects no Brasil implantado em parceria com Aflalo/Gasperini arquitetos, o São Paulo Corporate Towers está localizado no bairro Vila Olímpia, zona sul da capital paulista. Com duas torres dinâmicas, leva na fachada cerca de 60.000 m² de painéis de vidro insulado de controle solar Sunguard AG 43, da Guardian Glass. O comprometimento sustentável do edifício foi um dos nortes para a escolha do vidro, que propõe a otimização do conforto óptico e conforto térmico, além da diminuição do consumo de energia elétrica pelos equipamentos de ar condicionado e sistemas de iluminação artificial. O empreendimento recebeu a pré certificação LEED Platinum 3.0 Core and Shell, sendo um projeto que incorpora as mais avançadas tecnologias de engenharia, sistemas de automação de vanguarda e conceitos que o colocam entre os principais smart buildings.

Complexo misto RiverOne (13.000 m² de vidro na fachada)

Complexo misto RiverOne (13.000 m² de vidro na fachada). Cada setor da torre de uso misto recebeu uma especificação diferente de vidro. A setorização otimiza custos e assegura o desempenho dos materiais.

O escritório Perkins & Will criou o projeto para esse edifício de uso misto que une espaços corporativos, residenciais e comerciais em uma única torre de 140 m de altura. Localizado no bairro do Butantã, em São Paulo, foi concluído em 2018. A fachada envidraçada utiliza mais de 13.000 m² de vidro laminado low iron, vidro de controle solar azul e vidro opaco PVB.

Cada setor da torre de forma ousada recebeu um tipo diferente de vidro. O embasamento empregou 808,77 m2 de vidro incolor extra clear com baixo teor de óxido de ferro. O setor corporativo, campeão do empreendimento no uso do vidro, utilizou 9.284,70 m2 de vidro  com coloração azulada e laminado serigrafado colorido prata. A parte residencial empregou 3.097,93 m2 incolor standard, fornecidos pela Glassec.

Casa Verde, Felissimo Exclusive Hotel

Casa Verde, Felissimo Exclusive Hotel. A proteção mecânica da estrutura de madeira, quando aberta, revela as generosas lâminas de vidro empregadas no projeto do hotel.

Com investimento de R$ 1,2 milhões de reais, o hotel localizado no Balneário de Camboriú levou um ano para ficar pronto. Conhecido como Bangalô Sustentável, o empreendimento foi concebido pelo diretor e proprietário do Felissimo Exclusive Hotel, Terence Schauffert, que acredita na importância de investir em boas práticas de sustentabilidade na hotelaria sem abrir mão do conforto e alta tecnologia. O resultado é a Casa Verde – ou, “Casa do Futuro”, como Terence gosta de intitular -, uma suíte que explora a criatividade arquitetônica com a construção em conceito cubista e fechamentos em madeira e fachada envidraçada, criando interação e conexão com a natureza local.

Para garantir conforto térmico aos hóspedes e eficiência energética sem abrir mão de um design sofisticado, toda a fachada da Casa Verde recebeu aplicação do vidro de proteção solar para residências da linha Habitat, da Cebrace, capaz de barrar até 70% do calor e 99,6% dos raios UV (se forem laminados). A versão Habitat Neutro Incolor foi escolhida devido a sua alta transparência. Ao serem usados laminados, os vidros ainda oferecem segurança ao local, uma vez que, em caso de quebra, evitam o devassamento do vão e os casos ficariam retidos na película.

“Temos ali vários benefícios aliados: conforto térmico, segurança, redução do consumo de energia e, ainda, um design diferenciado. Os modelos da linha Habitat envolvem nanotecnologia e recebem camadas de óxidos metálicos, como titânio e níquel, que ajudam a reduzir a temperatura interna em até 10 graus, tornando o produto essencial para obras como essa”, afirma a coordenadora da linha, Luciana Teixeira, da Cebrace. A grande vantagem, consequentemente, é a redução do consumo de ar-condicionado e luz artificial, responsáveis por boa parte dos gastos de energia.

empresa especializada na produção de vidro foi fundamental para alcançar a proposta principal do projeto de unir sustentabilidade e conforto: “A Cebrace nos deu uma atenção especial desde o início e me apresentou a linha Habitat com proteção solar e design diferenciado. Com esse vidro, a temperatura da casa diminui na mesma proporção que o consumo de energia também, pois potencializa a eficiência do ar-condicionado VRF, evitando que seu consumo seja alto”, explica o diretor do hotel.

Os vidros Habitat também evitam a necessidade de usar cortinas, pois o aproveitamento da luminosidade natural é maior. Com mais luz e menos calor, o ambiente fica com uma temperatura mais confortável. Diferente das películas ou “insulfilms”, que podem ser usados para controle de luminosidade, os Vidros Habitat recebem as camadas de proteção no próprio processo de fabricação do vidro, o que garante durabilidade e alta performance.

Com apoio técnico da Petinelli, consultoria especializada em construções sustentáveis, o próximo passo para a Casa Verde é conquistar a certificação LEED EB O&M, (Operação e Manutenção de Edifícios Existentes), destinada a ajudar proprietários a medirem e maximizarem suas operações, fazerem melhorias e minimizar os impactos ambientais.

Outras soluções foram adotadas para minimizar o impacto ambiental e valorizar a ecoeficiência energética da Casa Verde, como automação inteligente, placas solares para aquecimento de água (com apoio à gás) e fornecimento de energia elétrica, madeiras certificadas, isolamentos acústico e térmico que possibilitam a redução em até 13 graus na temperatura do interior em dias quentes, permitindo assim que os aparelhos de ar-condicionado trabalhem com mais eficiência e baixoconsumo.

Segundo Terence, a Casa Verde tornou-se um exemplo positivo de gestão sustentável, que pretende expandir essa experiência para todo o restante da estrutura do Felissimo Excusive Hotel. “A gente quis trazer para essa unidade o que há de melhor em termos de sustentabilidade, eficiência energética e consumo de água e deu muito certo. A Casa Verde é o ponto de partida para iniciarmos uma gestão sustentável em todo o hotel”, completa. Além disso, a suíte Casa Verde se tornou um case importante no mercado hoteleiro sobre a necessidade urgente de mostrar para os empreendedores que adotar boas práticas de sustentabilidade no setor pode aumentar o lucro a médio e longo prazo, não apenas pela economia de gastos, mas principalmente porque as pessoas já estão dispostas a investir mais em empresas que dão uma atenção especial ao meio-ambiente.

Home-office Jambeiro

Não é apenas em projetos de grandes proporções que o uso correto do vidro é fundamental. Em tempos de maior permanência em casa, devido à pandemia da Covid-19, a arquiteta Amélia Castro reforça a importância da iluminação natural para o ambiente de trabalho. Para o projeto desse homeoffice, utilizou o vidro de proteção solar incolor, da linha Habitat, da Cebrace. As lâminas integram a parte interna e externa do espaço, valorizando a vista para aqueles que não podem sair de casa e ainda reduz a entrada do calor para dentro do ambiente.

Home-office Jambeiro.

Matéria publicada originalmente na revista Téchne.

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