Caracterização térmica de vãos envidraçados e respectivas protecções solares
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CARACTERIZAÇÃO TÉRMICA DE VÃOS ENVIDRAÇADOS E RESPECTIVAS PROTECÇÕES SOLARES VÍTOR MIGUEL RIBEIRO DA SILVA PINHO Dissertação submetida para satisfação parcial dos requisitos do grau de MESTRE EM ENGENHARIA CIVIL — ESPECIALIZAÇÃO EM CONSTRUÇÕES Orientadora: Professora Doutora Maria Helena Póvoas Corvacho JULHO DE 2013
MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL 2012/2013 DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL Tel. +351-22-508 1901 Fax +351-22-508 1446 [email protected] Editado por FACULDADE DE ENGENHARIA DA UNIVERSIDADE DO PORTO Rua Dr. Roberto Frias 4200-465 PORTO Portugal Tel. +351-22-508 1400 Fax +351-22-508 1440 [email protected] http://www.fe.up.pt Reproduções parciais deste documento serão autorizadas na condição que seja mencionado o Autor e feita referência a Mestrado Integrado em Engenharia Civil - 2012/2013 - Departamento de Engenharia Civil, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Porto, Portugal, 2013. As opiniões e informações incluídas neste documento representam unicamente o ponto de vista do respetivo Autor, não podendo o Editor aceitar qualquer responsabilidade legal ou outra em relação a erros ou omissões que possam existir. Este documento foi produzido a partir de versão eletrónica fornecida pelo respetivo Autor.
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares Aos meus Pais por todo o esforço. À minha família por todo o apoio. O único lugar onde o sucesso vem antes do trabalho é no dicionário. Albert Einstein.
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares i AGRADECIMENTOS Com a realização e conclusão deste trabalho, uma importante etapa da minha vida também se aproxima do seu término com sucesso. E com o terminar desta, outra nova etapa se aproxima, encarando-a com enorme vontade de também triunfar e obter sucesso. Nesta importante fase não podia deixar de mostrar os meus agradecimentos e gratidão por todos que estiveram inseridos e me acompanharam nesta caminhada. Em primeiro lugar não podia deixar de dar uma homenagem com muito carinho aos meus pais por tudo o têm sido para comigo, por todos os esforços que tiveram por mim, permitindo-me triunfar e triunfando também eles. A toda a família também deixo aqui uma palavra de carinho por todo o apoio, força e preocupação que sempre demonstraram e me transmitiram. A todos os meus amigos de longa data e académicos que me acompanharam e estiveram sempre presentes, por todos os momentos vividos e passados. À Margarida Soares pelo apoio, força, motivação e acompanhamento que me deu. A todos os professores que me acompanharam em todo o trajecto académico. E não podia deixar de agradecer distintamente à Professora Maria Helena Corvacho pelos seus conselhos e orientações neste trabalho, pela sua disponibilidade, e paciência para comigo. A TODOS QUERO DAR O MEU MAIS PROFUNDO, SINCERO E SENTIDO OBRIGADO!!!!!!
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares ii
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares iii RESUMO Os vãos envidraçados são elementos da envolvente de um edifício críticos a um bom desempenho térmico. Neste sentido torna-se de grande utilidade e importância conhecer e estudar os vários componentes constituintes de um vão envidraçado, vidro, caixilharia, caixa-de-ar, perfil intercalar e os dispositivos de protecção solar. De todas as características dos vãos envidraçados, o coeficiente de transmissão térmica e o factor solar apresentam-se com elevada importância para o cálculo do desempenho térmico do edifício e consequentemente analisar o desempenho energético do edifício. Este trabalho consiste essencialmente em fazer uma pesquisa dos tipos de vidros e soluções dos vãos envidraçados e dispositivos de protecção solar disponíveis no mercado português e utilizados na construção portuguesa. Com base na normalização europeia (EN) e internacional (ISO), define-se o processo e modelo de cálculo do coeficiente de transmissão térmica e do factor solar, e identificam-se ferramentas de cálculo automático para a determinação dos parâmetros referidos. Com base nesses parâmetros, desenvolvem-se várias combinações de vãos envidraçados permitidos pelos programas de cálculo automático utilizados para a elaboração do presente trabalho. Toda a informação recolhida e produzida é organizada e compilada em quadros para futura consulta em projectos e fins académicos. PALAVRAS-CHAVE: Vãos envidraçados, Coeficiente de Transmissão Térmica, Factor Solar, Protecções solares, Desempenho térmico.
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Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares v ABSTRACT Glazing spans are elements of building surroundings critical for good thermal performance. This way it is useful and important to know and study the various components of a glazing span: glass, window frames, air-box, interim profile and shading devices. From all the characteristics of glazing spans, the heat transfer coefficient and solar factor are key elements for calculating thermal performance of the building and consequently the energy performance. This work consists essentially in making a research of the types of glass, glazing solutions and shading devices available in the Portuguese market as well as used in Portuguese building construction. Based on European (EN) and international (ISO) standards, the process and model calculation of thermal transmittance and solar factor are defined, and identified the tools for automatic calculation for the above parameters. Based on these parameters, various combinations of glazing spans are developed, allowed by automatic calculation programs used in this work. All the information collected and produced is organized and compiled in tables for future reference and academic purposes. KEYWORDS: Glazing systems; Thermal transmittance coefficient; Solar factor; Shading devices; Thermal performance.
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares xii Figura 4.3 – Ilustração das condutâncias Λ12 e Λ23. [63] ....................................................................... 49 Figura 5.1 – Aspecto da página inicial. [7]............................................................................................. 52 Figura 5.2 – Janela do separador elemento. [7] .................................................................................... 53 Figura 5.3 – Janela do separador características geométricas. [7] ...................................................... 53 Figura 5.4 – Janela do separador vidros. [7] ......................................................................................... 54 Figura 5.5 – Janela do separador caixilharia, para caixilharia do tipo de madeira. [7] ......................... 55 Figura 5.6 – Janela do separador “espaçador” com desempenho térmico melhorado. [7] .................. 56 Figura 5.7 – Janela do separador “dispositivos de oclusão”. [7] ........................................................... 56 Figura 5.8 – Janela do separador “painel”. [7] ...................................................................................... 57 Figura 5.9 – Janela do separador “resultados”. [7] ............................................................................... 57 Figura 5.10 – Resultado final do coeficiente do vão envidraçado (UW). [7] .......................................... 58 Figura 5.11 – Janela de entrada do programa WIS. ............................................................................. 58 Figura 5.12 – Janela para as definições de cálculo. ............................................................................. 59 Figura 5.13 – Janela para a introdução de dados das condições ambientais. ..................................... 60 Figura 5.14 – Janela da opção dispositivo de oclusão. ......................................................................... 60 Figura 5.15 – Janela da opção specular pane. ..................................................................................... 61 Figura 5.16 – Janelas das opções gás mix e gás. ................................................................................ 61 Figura 5.17 – Janela da opção para perfis intercalares. ....................................................................... 62 Figura 5.18 – Janela da opção caixilharia. ............................................................................................ 62 Figura 5.19 – Janela da opção sistema de envidraçado. ...................................................................... 63 Figura 5.20 – Janela da opção vão envidraçado. ................................................................................. 63 Figura 5.21 – Janela para definir o valor do “PSI edge” (Ψ). ................................................................ 64 Figura 5.22 – Amostragem dos resultados na janela do vão envidraçado. .......................................... 64 Figura 5.23 – Janela da biblioteca condições ambientais. .................................................................... 66 Figura 5.24 – Janela da biblioteca vidros. ............................................................................................. 66 Figura 5.25 – Janela da biblioteca gás. ................................................................................................. 67 Figura 5.26 – Janela da biblioteca sistemas de vidros. ......................................................................... 67 Figura 5.27 – Janela da biblioteca caixilharia. ...................................................................................... 68 Figura 5.28 – Janela da biblioteca divisor. ............................................................................................ 68 Figura 5.29 – Janela da biblioteca de protecções solares. ................................................................... 69 Figura 5.30 – Janela da biblioteca janela. ............................................................................................. 69 Figura 5.31 – Dados obtidos pelo cálculo do programa. ....................................................................... 70 Figura 6.1 – Esquematização das ripas e orientação do ângulo. ......................................................... 75
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares xiii ÍNDICE DE QUADROS Quadro 2.1 – Vários tipos de janelas em função do seu funcionamento. [7] [19] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31].................................................................................................................................... 11 Quadro 2.2 – Recomendações e níveis de qualidade do Coeficiente U de vãos envidraçados. [3] .... 13 Quadro 2.3 – Recomendações do factor solar máximo admissível. [1] [3] .......................................... 13 Quadro 2.4 – Recomendações de factores solares de referência de vãos envidraçados. [1] [3] ........ 13 Quadro 2.5 – Propriedades térmicas dos gases. [13] ........................................................................... 16 Quadro 3.1 – Coeficiente de transmissão térmica para caixilharias de plástico. (adaptado de [61]) ... 34 Quadro 3.2 – Valores de Ψ para perfis intercalares em alumínio e aço. [61] ....................................... 38 Quadro 3.3 – Valores de Ψ para perfis intercalares com desempenho térmico melhorado. [61] ........ 40 Quadro 3.4 – Resistência térmica adicional para (ΔR) para janelas com dispositivos de oclusão nocturna. [61]......................................................................................................................................... 40 Quadro 3.5 – Relação entre as dimensões das frinchas e a permeabilidade ao ar dos dispositivos de oclusão. [61] .......................................................................................................................................... 41 Quadro 6.1 – Tipo de vidros e respectivas espessuras definidas e estudadas neste trabalho. ........... 72 Quadro 6.2 – Tipos de caixilharias e suas características respectivas. ............................................... 73 Quadro 6.3 – Factor solar para vidros simples. .................................................................................... 81 Quadro 6.4 – Valor dos coeficientes de transmissão térmica (Uw) para vidros simples com caixilharia de madeira densa. ................................................................................................................................. 82 Quadro 6.5 – Valor dos coeficientes (Uw) de vidro duplo com caixilharia de madeira densa e caixa-de- ar de 6 (mm). ......................................................................................................................................... 83 Quadro 6.6 – Valor dos factores solares de estores venezianos exteriores em vidro simples. ........... 84 Quadro 6.7 – Valor dos factores solares de estores venezianos exteriores em vidro duplo. ............... 84 Quadro 6.8 – Valor dos coeficientes (Uwdn) para vidro simples com estores venezianos no exterior. 85 Quadro 6.9 – Valor dos coeficientes (Uwdn) para vidros duplos com estores venezianos no exterior.86 Quadro 6.10 – Valor dos coeficientes (Uwdn), para caixilharia em madeira densa ............................. 87 Quadro 6.11 – Factor solar para estores venezianos exteriores em vidro simples. ............................. 89 Quadro 6.12 – Factor solar para estores venezianos exteriores em vidro duplo. ................................ 89 Quadro 6.13 – Valores do exemplo de cálculo para portada de madeira exterior de cor clara. .......... 90 Quadro 6.14 – Valores do factor solar adaptado do RCCTE. ............................................................... 91
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Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares xv SÍMBOLOS, ACRÓNIMOS E ABREVIATURAS A – Área [m2] – Constante C – Capacidade calorifica especifica do gás [J/(kg.K)] e – Espessura [m] g┴ - Factor solar g┴ (v) – Factor solar do vidro g┴ (v+p) – Factor solar do vidro mais protecção he – Coeficiente superficial de transmissão de calor exterior [W/(m2.K)] hi – Coeficiente superficial de transmissão de calor interior [W/(m2.K)] l – Radiação solar incidente R – Resistência térmica [(m2.K)/W] T – Temperatura absoluta [K] Tsl – Radiação transmitida directamente para o interior qi – Fracção da radiação absorvida emitida para o interior. R – Resistência térmica [(m2.K)/W] U – Coeficiente de transmissão térmica [W/(m2.K)] Uf – Coeficiente de transmissão térmica da caixilharia [W/(m2.K)] Ug – Coeficiente de transmissão térmica do vidro [W/(m2.K)] UW – Coeficiente de transmissão térmica do vão envidraçado [W/(m2.K)] Uw (v+p) – Coeficiente de transmissão térmica do vão envidraçado mais protecção Uwdn – Coeficiente de transmissão térmica do vão envidraçado médio dia-noite. [W/(m2.K)] ε – Emissividade corrigida εn – Emissividade normal (perpendicular á superfície) λ – Coeficiente de condutância térmica [W/(m.K)] ρ – Densidade do gás [Kg/m3] µ - Coeficiente de viscosidade dinâmica do gás [Kg/(m.s)] - Factor resistente ao vapor de água. Ψ – Coeficiente de transmissão térmica linear [W/(m.K)] ΔR – Resistência térmica adicional [m2.K/W] ΔT – Diferença de temperatura [K]
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares xvi CEN – Comité European de Normalisation DEC – Departamento de Engenharia Civil FEUP – Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto PVB – Polivinil butiral PVC – Policloreto de vinil RCCTE – Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos Edifícios RSECE – Regulamento dos Sistemas Energéticos de Climatização em Edifícios RSe – Resistência térmica superficial exterior [(m2.K)/W] RSi – Resistência térmica superficial interior [(m2.K)/W] SCE – Sistema Nacional de Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior nos Edifícios SF6 – Hexafluoreto de enxofre Ref – Referência Dept – Departamento Tab – Tabela
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 1 1 1. INTRODUÇÃO 1.1. MOTIVAÇÃO As fontes de energia não renováveis, como o petróleo, o gás natural e o carvão, são as fontes de energia mais utilizados para a produção de energia. Perante a sua excessiva utilização depara-se com a progressiva escassez destes mesmos, mas também nos depara-mos com os danos e problemas que o meio ambiente sofre com a utilização destes recursos naturais, que por sua vez afectam o bem-estar das pessoas. Com isso exige-se a criação e implementação de medidas preventivas. O Protocolo de Quioto é um pacote de políticas de base para a protecção do ambiente nos estados membros. E um dos objectivos deste pacote é a maior eficiência energética. Na União Europeia a energia consumida pelos edifícios atinge aproximadamente os 40% do consumo final de energia da sociedade. Com tendências para aumentar e com isso aumentar também as emissões de dióxido de carbono [4]. Já em Portugal a energia consumida pelos edifícios prevê-se que atinja os 30% do consumo total, com tendências também para aumentar. Com a intenção de melhoramento da eficiência energética definida pela legislação nacional, directivas europeias e conciliando com as cada vez maiores exigências de conforto térmico e comodidade impostas pelas pessoas, requerem às equipas de projecto, engenheiros e arquitectos sucessivos desafios para darem resposta às necessidades exigidas com soluções construtivas economicamente rentáveis. Em Portugal para combater o desperdício energético e tendo como base a directiva europeia, foram publicados três Decretos-Lei, o RCCTE (Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos Edifícios) [1], RSECE (Regulamento dos Sistemas Energéticos de Climatização em Edifícios) [5] e o Portal SCE (Sistema Nacional de Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior nos Edifícios) [6]. O RCCTE estabelece requisitos e regras para novos edifícios de habitação e pequenos edifícios de serviços sem sistemas de climatização. Nomeadamente a nível das características da envolvente dos edifícios, limitando os ganhos solares excessivos e as perdas térmicas. Também impõe limites aos consumos energéticos para a climatização, produção de águas quentes e a instalação de painéis solares térmicos, valorizando a utilização de outras fontes de energias renováveis. Em um edifício os vãos envidraçados constituem uma parte considerável da sua envolvente estando em contacto directo com o exterior. Pelas suas características são zonas onde haverá grandes trocas de calor, estima-se que 25% a 30% das necessidades de aquecimento são das perdas de calor com origem nos vãos envidraçados.
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 2 Evidenciada a devida importância dos vãos envidraçados para o desempenho térmico global dos edifícios, e devido à grande evolução do mercado de envidraçados, como por exemplo, tipo de vidros, caixilharias e protecções solares. Torna-se importante fornecer às equipas projectistas, engenheiros e arquitectos informação relevante acerca das características dos vãos envidraçados disponíveis no mercado. 1.2. OBJECTIVOS DO TRABALHO O objectivo do presente trabalho passa por caracterizar termicamente os vãos envidraçados, isto é, consiste em determinar os coeficientes de transmissão térmica e os factores solares de varias soluções existentes de vãos envidraçados, e também caracterizar algumas das protecções solares existentes no mercado português. Com os resultados obtidos pretende-se elaborar tabelas detalhadas com a intenção de servir como elemento de consulta para projecto, complementando as tabelas já disponíveis, nomeadamente no RCCTE e na publicação do ITE50. Para este fim serão utilizados três programas de cálculo, UwVal, WIS e o WINDOW 6, para se efectuar a simulação dos vários tipos de vãos envidraçados. O programa UwVal calcula os coeficientes de transmissão térmica dos vãos envidraçados, tendo sido elaborado em uma tese de mestrado pelo aluno Vítor Mendes, na Faculdade de Engenharia do Porto, ”Quantificação do coeficiente de transmissão térmica de vãos envidraçados – modelo de cálculo” [7]. Este programa foi elaborado tendo como base os métodos de cálculo definidos nas normas europeias. Os programas WIS e WINDOW 6 são programas que se encontram disponíveis gratuitamente na internet e que permitem calcular as características térmicas, solares e ópticas de vãos envidraçados. 1.3. PLANO E ORGANIZAÇÃO DO TRABALHO O presente trabalho está desenvolvido e organizado de uma forma que se pretende simples e de fácil compreensão e interpretação. Está elaborado e organizado em 7 capítulos. No capítulo 2, faz-se uma pequena introdução teórica dos mecanismos de transferência de calor, apresenta-se também uma caracterização do tipo de vãos envidraçados utilizados na construção portuguesa. No capítulo 3, descreve-se o processo e metodologia de cálculo do coeficiente de transmissão térmica dos vãos envidraçados especificados pela norma EN ISO 10077-1. No capítulo 4, descreve-se o processo e metodologia de cálculo do factor solar dos vãos envidraçados especificados pela norma NP EN 410. No capítulo 5, faz-se uma descrição de funcionamento dos programas de cálculo utilizados, UwVal, WIS, WINDOW6. No capítulo 6, descreve-se todas as considerações e opções tidas para a elaboração das tabelas finais, e apresenta-se um exemplo explicativo da organização de cada tipo de tabela construída. No capítulo 7, serão expostas todas as conclusões retiradas da realização deste trabalho. Nos anexos, serão anexadas as tabelas com os resultados das simulações dos vãos envidraçados.
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 3 2 2. DEFINIÇÃO DO DOMÍNIO EM ESTUDO 2.1. INTRODUÇÃO HISTÓRICA Desde as civilizações mais antigas que as aberturas feitas nas paredes têm vindo a evoluir. Nessas civilizações as aberturas eram muito pequenas, sendo preferencialmente destinadas para o arejamento, como eram pequenas a entrada de luz solar era reduzida. [8] Nessas civilizações mais antigas as construções faziam-se com blocos de pedra ou em blocos de barro empilhados uns nos outros, sendo assim construções bastante pesadas, com isto as aberturas nas paredes tornavam-se difíceis de fazer. Essas aberturas permitiam o contacto directo do interior com o exterior porque normalmente não havia protecções. [8] Com o evoluir dos tempos, nas civilizações clássicas, gregas e romanas, as aberturas (janelas) continuavam a ser de pequenas dimensões e com o principal objectivo de proporcionar algum arejamento, mas já havendo algum cuidado na procura e aproveitamento de luz solar. [8] Gerações mais tarde e com a evolução da arquitectura, a procura da luz solar e das vantagens que esta trazia começou a aumentar. Esta evolução sentiu-se mais em grandes templos religiosos. [8] No período Gótico deu-se um importante passo na evolução da arquitectura, foi nesse período que as janelas, já com a utilização de vidro passaram a ter grandes larguras e alturas. Assim para além de haver bom arejamento também havia um melhor aproveitamento da luminosidade para o interior das edificações. [8] No entanto, é na época renascentista, período de descobertas de novas terras e exploração marítima, que em Portugal começam a aparecer janelas com caixilharias. Entretanto, nos períodos mais recentes, já depois da era renascentista, as janelas foram-se desenvolvendo até às soluções existentes no século passado, século XX. [8] Nos tempos mais recentes, os vãos envidraçados são um dos elementos da envolvente dos edifícios à qual se dá uma grande importância, isto porque, é das zonas da envolvente mais débil para se processar trocas de calor entre o interior e o exterior. E perante isto, é necessário dar resposta às necessidades da eficiência energética e às exigências do conforto térmico e comodidade exigido pelas pessoas. Para dar resposta a estes desafios, a evolução dos envidraçados permite utilizar vidros múltiplos com espaço de ar e alguns tipos de caixilharias diferentes, podendo ainda ser acrescentados alguns dispositivos de oclusão. Tudo isto para se encontrar soluções adequadas às necessidades.
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 10 A mesma norma faz também uma caracterização e diferenciação das janelas e portas relativamente ao seu modo de funcionamento e apresenta os respectivos esquemas de funcionamento. Os tipos de janelas distinguidos na norma estão indicados na figura 2.12. Figura 2.12 – Caracterização de janelas por funcionamento segundo a Norma NP EN 12519. [19] A seguir é apresentado alguns exemplos de tipos de janelas acima referidos para melhor distinção e compreensão entre eles. Tipos de Janelas Janela Fixa Janela de Batente Janela Pivotante Janela de Guilhotina Janela de Correr Janela Oscilo-Batente Janela Oscilo-Paralela Janela á Italiana Janela Elevadora de Correr Janela Basculante Janela Projectante Janela de Acordeão
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 11 Quadro 2.1 – Vários tipos de janelas em função do seu funcionamento. [7] [19] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] Tipo de Janela Descrição Imagem Ilustrativa Janela fixa Caixilho fixo São constituídas por um aro fixo a toda a volta da janela e não permitem contacto entre o interior e exterior, não têm movimento. Têm o objectivo de proporcionar boas iluminações dos espaços e são normalmente utilizados em montras e edifícios de escritórios. Janela de batente Estas janelas podem ser abertas para o interior ou para o exterior. Permite a completa abertura do vão para uma boa ventilação e limpeza, apresenta também boa estanquidade ao ar e água. Janela pivotante A abertura destas janelas pode ser em torno de um eixo vertical ou horizontal. A sua rotação permite uma boa ventilação do ambiente interior e permitem também uma fácil limpeza. Limita o uso de persianas e grades devido à sua rotação. Normalmente são usadas em hospitais, oficinas ou fachadas continuais. Janela de guilhotina Movimentadas por deslizamento vertical no plano da janela. Permitem uma ventilação razoável, porque só 50% é movimentado, não incomoda área interna e externa. Janela de correr Movimentadas por deslizamento horizontal no plano da janela. Permitem uma ventilação razoável apenas por 50% do vão, apresentam alguns problemas de estanquidade do ar e água. Não ocupam áreas internas e externas na sua abertura. Janela osciloparalela Permitem duas formas de abertura, abertura do tipo de janela de correr e abertura do tipo de janela basculante. Permite no máximo a ventilação por meio vão, e não necessita de ocupação de área interna e externa.
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 12 Janela elevadora de correr Funcionamento semelhante a uma janela de correr, sendo necessário activar previamente um sistema de roldanas permitindo assim a janela correr. Janela á Italiana Podem ser abertas para o interior ou para o exterior. Permite uma boa ventilação, mas em contrapartida necessita de área interna e externa impedindo a colocação de grades ou persianas. Janela oscilobatente Permitem duas formas de abertura, abertura na vertical (basculante) ou abertura na horizontal (batente). Permite diferentes caudais de ventilação, com abertura para o interior permitindo assim a colocação de grades ou persianas. Janela basculante Janela com abertura para o interior. Permitem uma ventilação moderada mesmo em tempo de chuva. Apresentam boa estanquidade à água e ao ar. Normalmente indicada para escadas e garagens. Janela projectante Janela com funcionamento semelhante às janelas basculantes mas que geralmente abrem para o exterior. Permitem uma moderada ventilação mesmo em dias de chuva. Boa estanquidade ao ar e à chuva. Janela de acordeão Abertura semelhante ao efeito de acordeão. Permitindo a abertura da quase totalidade do vão e proporcionando uma boa ventilação. 2.3.3. RECOMENDAÇÕES E NÍVEIS DE QUALIDADE DOS COEFICIENTES U´S E FACTOR SOLAR DE VÃOS ENVIDRAÇADOS Para a adopção de um mínimo de qualidade térmica dos edifícios, foi necessário fazer uma limitação de determinados parâmetros. Para os vãos envidraçados estão definidos valores de referência para os coeficientes U´s, e dos factores solares definem-se limites e valores de referência. Com base nos valores de referência dos coeficientes U´s foram estabelecidos quatro níveis de qualidade. Esses níveis
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 13 estão organizados de N0 a N3, onde N0 é a pior situação e N3 é a melhor situação. Os valores de referência do coeficiente U, do factor solar e os níveis atrás definidos estão organizados em função do zonamento climático estabelecido para o continente. I1, I2, I3 para o inverno e V1, V2, V3 para o verão. Quadro 2.2 – Recomendações e níveis de qualidade do Coeficiente U de vãos envidraçados. [3] Nível de Qualidade Critério de U U (W/m2ºC) I1 I2 I3 N0 U > Uref U > 4,3 U > 3,3 U > 3,3 N1 U = Uref U = 4,3 U = 3,3 U = 3,3 N2 U = 0.75*Uref U = 3,2 U = 2,5 U = 2,5 N3 U = 0.6*Uref U = 2,6 U = 2,0 U = 2,0 Quadro 2.3 – Recomendações do factor solar máximo admissível. [1] [3] Classe de Inércia Térmica Zona Climática V1 V2 V3 Fraca 0,15 0,15 0,10 Média 0,56 0,56 0,50 Forte 0,56 0,56 0,50 Quadro 2.4 – Recomendações de factores solares de referência de vãos envidraçados. [1] [3] Zona Climática V1 V2 V3 0,25 0,20 0,15 2.4. TECNOLOGIA DOS VÃOS ENVIDRAÇADOS – COMPONENTES E SUAS CARACTERÍSTICAS 2.4.1. VIDRO Com o decorrer dos tempos as tecnologias construtivas dos edifícios foram evoluindo para melhor dar resposta às necessidades regulamentares, legislativas e exigências das pessoas. Para os vãos envidraçados acompanharem essa evolução foi necessário também uma crescente evolução dos envidraçados e seus constituintes. Inicialmente os vãos envidraçados eram apenas constituídos por um vidro e uma caixilharia simples. Nos tempos actuais os vãos envidraçados já são constituídos por vidros duplos ou triplos com introdução de ar ou gases entre as folhas de vidro e caixilharias com altos desempenhos térmicos. A arte de fabricar o vidro já é muito antiga, relata-se que há uns 5000 anos aproximadamente uns mercadores fenícios terão desembarcado nas margens de um rio na Síria. Estes para cozinharem os alimentos recorreram a umas folhas para ajudar a fazer fogueira na areia. As cinzas desta planta
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 14 possivelmente forneceram o carbonato de sódio, que misturado com a areia e depois de arrefecido adquiriu um aspecto liso e duro, formando o vidro. [35] Ao longo dos anos as técnicas de produção de vidro foram evoluindo, produzindo-se actualmente vidros com grande facilidade. Existem variadas técnicas de produção de vidro mas a maioria dos vidros produzem-se pela fusão de materiais a elevadas temperaturas. [36] Na construção civil cerca de 95% dos vidros produzidos são do tipo sílico-sodo-cálcico, que apresenta a seguinte composição: [36] [37] Um vitrificante, a sílica, introduzido sob a forma de cálcio (70 a 72%); Um fundente, a soda, sob a forma de carbonato e sulfato (cerca de 14%); Um estabilizante, o óxido de cálcio, sob a forma de calcário (cerca de 10%); Outros óxidos, tais como os de alumínio e magnésio, que melhoram as propriedades físicas do vidro, especialmente a resistência à acção dos agentes atmosféricos. A incorporação de diferentes óxidos metálicos permite conferir ao vidro diferentes colorações. 2.4.1.1. Tipos de vidros No mercado da construção civil, nomeadamente dos envidraçados, existem variados tipos de vidros, com diferentes especificações que dependem do uso ao qual se destinam. Para melhor compreensão e distinção entre eles, serão indicados alguns desses vidros: [38] [39] Vidro simples – Como o nome diz, é o mais simples, composto apenas por uma lâmina de vidro simples com espessuras variáveis. Vidro múltiplo – Envidraçado composto por duas ou mais folhas de vidro, sendo designados por vidro duplo ou triplo. Os espaços selados entre as folhas de vidro podem ser compostos por uma camada de ar seco e imóvel, por um dos gases (ar, árgon, crípton, xénon), ou então combinação de ar com um dos gases. Ainda há a possibilidade da utilização de aerogel no espaço entre os vidros. Vidros anti-reflexo – São vidros que no processo de fabrico lhes são colocados uma pelicula invisível, que permite assim reduzir consideravelmente os reflexos de luz natural ou artificial. Vidro refletante – Sofrem um tratamento no processo de fabrico, onde recebem óxidos metálicos, ou uma camada metálica, com a finalidade de reflectir os raios solares. Reduzindo assim a entrada de calor para os edifícios. Vidros de baixa emissividade – Designados também por vidros Low - E, no seu processo de fabrico são-lhes colocados uma pelicula de óxido metálico. Permitindo assim reduzir consideravelmente as perdas térmicas ou os ganhos solares através do vidro, sem impedir a transmissão luminosa. Estas peliculas são normalmente colocados em vidros múltiplos. Vidro Laminado – Consiste na união ou colagem de duas ou mais folhas de vidros por uma camada de polivinil butiral (PVB). Estes vidros dão uma boa resposta às exigências de segurança, controlo sonoro e controlo de calor, mas também propriedades elásticas. Vidro impresso – Geralmente é um vidro de uma só folha, gravado numa ou em ambas as faces. A impressão processa-se durante a laminagem do vidro fundido.
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 15 Vidros temperados – Vidro obtido pela passagem de um vidro comum por um forno de têmpera horizontal ou vertical, sendo de seguida arrefecido rapidamente. É um vidro com grande capacidade de resistência, também usado como vidro de segurança. Vidro aramado – É um vidro impresso e translucido com uma malha quadrada de arame no seu interior. É considerado um vidro de segurança. 2.4.1.2. Revestimentos de baixa emissividade (Low - E) A emissividade é a capacidade de um material irradiar ou libertar energia por radiação. As peliculas de baixa emissividade são camadas de óxido metálico muito finas e invisíveis colocadas sobre a superfície do vidro para reduzir as transferências de calor por radiação. Estes revestimentos geralmente são colocados em vidros múltiplos, e nestes vidros o principal mecanismo de transferência de calor é a radiação térmica que passa de um vidro quente para o mais frio. Normalmente os revestimentos Low - E são colocados na face interior dos vidros exterior ou interior. [40] 2.4.1.3. Espaços de ar em vidros múltiplos Normalmente, nos vidros duplos o espaço selado entre as folhas de vidro é preenchido por ar atmosférico normal composto por oxigénio e azoto, que proporciona já um bom desempenho térmico á janela. Para se obter ainda melhores desempenhos das janelas é necessário reduzir a condutância do espaço de ar entre as folhas de vidro. [42] O árgon, crípton e o xénon são gases com maior densidade, logo mais pesados, lentos e maus condutores de calor, proporcionando ao envidraçado melhores condições de isolamento e reduzindo as trocas de calor, sem afectarem a transmissão luminosa. De referir que os três gases mencionados têm um custo mais elevado do que o ar atmosférico, e que mais dispendioso será o gás quanto mais raros estes forem. [40] [41] Figura 2.13 – Coeficiente de transmissão térmica em função do tipo de gás e da espessura do espaço de ar. [7] De seguida e segundo a Norma EN 673 será apresentado um quadro onde é apresentado as propriedades térmicas dos gases utilizados nos envidraçados. [13]
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 16 Quadro 2.5 – Propriedades térmicas dos gases. [13] Gás Temperatura ν ºC Densidade ρ kg/m3 Viscosidade dinâmica µ kg/(m.s) Condutividade λ W/(m.K) Capacidade calorifica especifica c J/(kg.K) Ar -10 1,326 1,661 x 10-5 2,336 x 10-2 1,008 x 103 0 1,277 1,711 x 10-5 2,416 x 10-2 10 1,232 1,761 x 10-5 2,496 x 10-2 20 1,189 1,811 x 10-5 2,576 x 10-2 Árgon -10 1,829 2,038 x 10-5 1,584 x 10-2 0,519 x 103 0 1,762 2,101 x 10-5 1,634 x 10-2 10 1,699 2,164 x 10-5 1,684 x 10-2 20 1,640 2,228 x 10-5 1,734 x 10-2 SF6 -10 6,844 1,383 x 10-5 1,119 x 10-2 0,614 x 103 0 6,602 1,421 x 10-5 1,197 x 10-2 10 6,360 1,459 x 10-5 1,275 x 10-2 20 6,118 1,497 x 10-5 1,354 x 10-2 Krypton -10 3,832 2,260 x 10-5 0,842 x 10-2 0,245 x 103 0 3,690 2,330 x 10-5 0,870 x 10-2 10 3,560 2,400 x 10-5 0,900 x 10-2 20 3,430 2,470 x 10-5 0,926 x 10-2 Xénon -10 6,121 2,078 x103 0,494 x 10-2 0,161 x 103 0 5,897 2,152 x103 0,512 x 10-2 10 5,689 2,226 x103 0,529 x 10-2 20 5,495 2,299 x103 0,546 x 10-2 2.4.1.4. Perfil intercalar (Espaçador) Em janelas de vidros múltiplos, as folhas de vidro devem estar separadas a uma distância apropriada por espaçadores ou perfil intercalar. [40] Os espaçadores para além de separar as folhas de vidros, também apresentam as seguintes funções: Absorver as perturbações induzidas pela expansão térmica e as diferenças de pressão; Proporcionar uma barreira contra a humidade; Proporcionar uma vedação estanque ao gás introduzido no espaço entre as folhas de vidro; Criar uma barreira isolante para reduzir a formação de condensações no interior.
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 17 Normalmente os perfis intercalares têm um posicionamento adequado nos envidraçados duplos e têm a seguinte constituição: [44] Figura 2.14 – Posicionamento e constituição de um perfil intercalar. [44] 2.4.2. CAIXILHARIAS A caixilharia é um elemento que faz a transição entre as envolventes opacas e as envolventes envidraçadas e tem a importante função de garantir a estanquidade e a operacionalidade dos vãos, tendo um contributo importante para a optimização do desempenho energético-ambiental do edifício. [45] A caixilharia suporta os painéis de vidro dos envidraçados na sua posição fechada mas também nas diversas posições abertas. Garante a estanquidade dos espaços interiores, absorve movimentos díspares como a força do vento e também contribui para a optimização do desempenho térmico. [45] Nos últimos tempos as caixilharias sofreram uma grande evolução tecnológica. Uma das evoluções é a estanquidade da caixilharia, que permite controlar eficazmente as trocas de calor entre o interior e exterior [45]. Outra das evoluções das caixilharias foi o aumento da diversidade do tipo de materiais, nas quais se foram desenvolvendo com melhores desempenhos térmicos. Assim, torna-se importante a escolha do tipo de material adequado para as exigências pretendidas ao nível do desempenho térmico, mas também ao nível estético da fachada. Analisando a construção em Portugal, os materiais mais utilizados nas caixilharias são: a madeira, o alumínio e o PVC, onde serão caracterizados seguidamente. 2.4.2.1. Caixilharia de Madeira No fabrico de caixilharias para edifícios, a madeira foi dos primeiros materiais a ser utilizado, isto porque era um material com grande abundancia na natureza e de fácil moldagem. A madeira é um material com grande utilização na produção de caixilharias, mas actualmente a sua utilização tem vindo a diminuir para o alumínio e o plástico. [10] Apesar de a madeira ter boas características térmicas, esta diminuição de procura deve-se ao facto de ser um material onde a sua durabilidade depende muito do seu nível de manutenção, requer uma
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 18 elevada manutenção e tem uma fácil degradação devido às intempéries climáticas, tudo isto comparando com os outros materiais. [10] Normalmente, é utilizada madeira maciça nas caixilharias, mas também se utiliza um dos produtos transformados da madeira, como é o caso da madeira lamelada. A madeira lamelada é constituída por aparas ou partículas aglomeradas através de resinas sintéticas sob pressão e a elevadas temperaturas. [46] A utilização da madeira apresenta varias vantagens e desvantagens, e como vantagens temos: [7] As reservas são renováveis; Peças produzidas com dimensões estruturais podem facilmente ser desdobráveis em peças mais pequenas; Pode ser trabalhada com ferramentas simples e reempregue várias vezes; Resiste a esforços de tração e de compressão; Possui uma boa resistência mecânica e uma baixa massa volúmica; Apresenta boas condições de isolamento térmico e acústico; Permite uma grande variedade de padrões e formas. Para as desvantagens temos: [7] É um material anisotrópico e heterogéneo; Vulnerável a agentes externos e a durabilidade é limitada quando não tomadas medidas preventivas; As dimensões são limitadas; Com a variação de humidade as dimensões podem aumentar ou diminuir. Figura 2.15 – Caixilharia de madeira. [47] 2.4.2.2. Caixilharia Metálica Neste grupo de caixilharias existem normalmente dois tipos de materiais utilizados, o ferro e o alumínio. O ferro por ser um material caro, pesado, difícil de trabalhar, de difícil manutenção, com deficientes características térmicas e acústicas. Sempre foi um material pouco utilizado para caixilharias. [7] O alumínio sendo um material obtido por extrusão, um material leve, forte, com boa duração, que permite fabricar caixilhos com boas precisões dimensionais, é um material mais utilizado do que o ferro. Este material não requer grande manutenção e permite uma diversa gama de acabamentos e
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 19 cores, sendo bastante económico. Uma grande desvantagem do alumínio deve-se ao facto de ser um material com elevada condutibilidade térmica e eléctrica. [10] As caixilharias de alumínio dividem-se em dois grupos: com corte térmico e sem corte térmico. As caixilharias sem corte térmico consistem em uma caixilharia simples, composto apenas por alumínio. Enquanto as caixilharias com corte térmico são constituídas por dois perfis de alumínio independentes, unidas por peças em poliamida, permitindo assim melhorar significativamente o desempenho térmico da caixilharia. Figura 2.16 – Perfil de alumínio com corte térmico. [48] Figura 2.17 – Perfil de alumínio sem corte térmico. [48] Também para aumentar a durabilidade dos perfis de alumínio, estes sofrem um processo de tratamento da sua superfície, que passa por criar uma camada protectora na superfície. Esses processos são a lacagem e a anodização. [7] A lacagem consiste na aplicação de uma tinta em pó em estufa, este método permite formar uma pelicula uniforme e continua. [7] A anodização consiste num tratamento electroquímico para criar uma pelicula de alumina, esta pelicula é impenetrável ao ar, água e a agentes químicos. [7] 2.4.2.3. Caixilharia de Plástico Neste grupo as caixilharias são produzidas em PVC (policloreto de vinil) e tal como as caixilharias de alumínio também são fabricadas pelo processo de extrusão. O PVC é uma combinação química de carbono, hidrogénio e cloro, componentes que derivam do petróleo e do sal. [49] Os perfis em PVC obedecem a grandes padrões de qualidade técnica, que têm uma grande aceitação e estão numa fase crescente no mercado. Os motivos desta crescente procura deve-se às suas características e vantagens, entre elas temos: [49] Material leve e versátil. Isolamento térmico e acústico superior aos outros materiais; Estabilidade dimensional; Resistência ao choque;
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 26 Figura 2.30 – Cortina [59] Os Toldos são um elemento de utilização pelo exterior do edifício, existem sistemas de toldos móveis ou fixos e nos móveis podemos ter articulados ou deslizantes. A sua utilização muitas vezes é necessária para a protecção de algum vão mal projectado ou então para a ampliação de espaço protegido da radiação solar. (Figura 2.31) Figura 2.31 – Toldo. [59] O Sistema de Vidros Avançados de Controlo Solar funciona apenas em vãos envidraçados múltiplos. Consiste na colocação de elementos entre as folhas de vidro, os elementos referidos podem ser venezianas, peliculas ou painéis capilares. Esta solução permite reduzir a entrada da radiação solar e controlar a entrada de luz para o interior. (Figura 2.32) Figura 2.32 – Vidro avançado de controlo solar. [60]
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 27 3 3. NORMALIZAÇÃO: DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE U 3.1. INTRODUÇÃO O cálculo do coeficiente U de vãos envidraçados encontra-se definido pela norma europeia, EN 10077 – Desempenho térmico de portas e janelas: Cálculo do Coeficiente de Transmissão Térmica. A norma referida consiste em apresentar o método geral para o cálculo do coeficiente de transmissão térmica. São definidas fórmulas de cálculo do coeficiente U, e fornecidos valores tabelados necessários para a aplicação do método geral definido. A mesma norma mostra também o método de determinação do coeficiente de transmissão linear na ligação entre a caixilharia, o vidro e o perfil intercalar. 3.2. CAMPO DE APLICAÇÃO DA EN ISO 10077 Esta norma [61] permite calcular o coeficiente de transmissão térmica de portas e janelas. Compostas por painéis de vidro ou painéis opacos montados em caixilharias, com ou sem dispositivos de oclusão. Sendo aplicável a: Diferentes tipos de vidros (vidro ou plástico; vidro simples ou duplo; com ou sem peliculas de baixa emissividade; com espaços entre as folhas de vidro ocupados com ar ou outros gases); Vários tipos de caixilharias (madeira, plástico, metálicas com ou sem barreira térmica; ou qualquer combinação dos matérias referidos); À determinação da resistência térmica adicional introduzida por diferentes tipos de dispositivos de oclusão de acordo com a sua permeabilidade ao ar. Estão excluídos desta norma todos os envidraçados e fachadas de cortina que não estejam contidos em caixilharias. O coeficiente de transmissão térmica das clarabóias pode ser determinado pelo método definido nesta norma, desde que a transmissão térmica das suas caixilharias sejam determinadas em laboratório pelo método do “Hot-Box” ou pelo cálculo numérico que consiste no método dos métodos finitos ou das diferenças finitas. A norma exclui dos cálculos as pontes térmicas nas ligações das caixilharias de janelas ou portas com o resto da envolvente do edifício.
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 28 Os cálculos não incluem: Efeitos da radiação solar; Transferências de calor causadas por ventilação. Cálculo de condensações; Ventilação dos espaços de ar em janelas duplas e janelas de folha dupla no mesmo aro. 3.3. DEFINIÇÃO DA GEOMETRIA DO ENVIDRAÇADO 3.3.1. ÁREA DA ZONA ENVIDRAÇADA OU PAINEL OPACO A área envidraçada (Ag) ou a área dos painéis opacos (Ap) de uma janela ou porta é a menor das zonas visíveis pelo interior e exterior. Qualquer sobreposição de juntas é ignorada. Figura 3.1 – Esquematização da área do vidro. [61] 3.3.2. PERÍMETRO TOTAL VISÍVEL DO VIDRO O perímetro total do vidro (Ig) ou perímetro do painel opaco (Ip) é a soma do perímetro visível do painel de vidro ou painel opaco da janela ou porta. Se os perímetros são diferentes nos dois lados do painel, então deve ser usado o maior valor. Figura 3.2 – Esquematização do perímetro do vidro. (adaptado de [61]) 3.3.3. ÁREA DA CAIXILHARIA A área da caixilharia determina-se conforme o indicado abaixo, sendo: Af – Área da caixilharia. Af,i – Área interna da caixilharia projectada. Af,e – Área externa da caixilharia projectada. Ad,i – Área de desenvolvimento interna da caixilharia. Ad,e – Área de desenvolvimento externa da caixilharia.
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 29 Figura 3.3 – Representação das várias áreas da caixilharia. (adaptado de [61]) Sendo: Af = max (Af,i; Af,e) [m2] (3.1) Ad,i = A1 + A2 + A3 + A4 [m2] (3.2) Ad,e = A5 + A6 + A7 + A8 [m2] (3.3) 3.3.4. ÁREA DA JANELA A área da janela (Aw) é a soma da área da caixilharia (Af) com a área do vidro (Ag) ou área do painel opaco (Ap) AW = Af + Ag [m2] (3.4) 3.4. DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE U DA JANELA 3.4.1. JANELAS SIMPLES Figura 3.4 – Representação de uma janela simples. (adaptado de [61])
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 30 O coeficiente de transmissão térmica de uma janela simples é determinado pela equação. fg ggffg WAA IUAU U g A (3.5) Sendo: Ug – Coeficiente de transmissão térmica do vidro; Uf – Coeficiente de transmissão térmica da caixilharia; Ψg – Coeficiente de transmissão térmica linear devido à ligação entre o vidro, caixilharia e perfil intercalar; Ag; Af – Área do vidro e área da caixilharia respectivamente; Ig – Comprimento da ligação entre o vidro, caixilharia e perfil intercalar. Na situação em que o vidro seja simples, o ultimo termo do numerador deve ser igualado a zero, porque sendo vidro simples não existe espaçamento entre vidros. Sendo desprezável a ligação entre o vidro e a caixilharia. Em situações em que sejam usados painéis opacos em vez de alguns vidros, o coeficiente UW é determinado pela fórmula. fpg ppggffppgg WAAA IIUAUAUA U (3.6) Sendo: Up – Coeficiente de transmissão térmica do painel opaco; Ψp – Coeficiente de transmissão térmica linear do painel opaco; Ap – área do painel opaco. 3.4.2. JANELAS DUPLAS Figura 3.5 – Representação de uma janela dupla. (adaptado de [61]) O coeficiente de transmissão térmica (UW) de uma janela dupla é determinado pela seguinte equação.
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 31 21 11 1 W SeSSi W W U RRR U U (3.7) Sendo: UW1; UW2 – Coeficiente de transmissão térmica da janela externa e interna respectivamente, calculados pela equação 3.5. RSi; RSe – Resistências da superfície interna e externa respectivamente da janela exterior, quando usada isolada. RS – Resistência térmica do espaço entre as folhas de vidro. 3.4.3. JANELAS DE FOLHAS DUPLAS NO MESMO ARO Figura 3.6 – Representação de uma janela de folha dupla no mesmo aro. (adaptado de [61]) O coeficiente UW deste sistema de envidraçado deve ser calculado pela equação 3.5. Para determinar o coeficiente Ug devido à combinação dos vidros, utiliza-se a seguinte equação. 21 11 1 g SeSSi g g U RRR U U (3.8) Sendo: Ug1; Ug2 – Coeficientes de transmissão térmica dos vidros exterior e interior respectivamente, determinados pelas equações 3.9 e 3.10 apresentadas à frente. Para vidros simples. Para vidros simples e laminados a determinação do coeficiente Ug deve ser feita pela seguinte equação. jSi j j Se gR d R U 1 (3.9) Sendo: Dj – Espessura do painel de vidro ou painel opaco. λj – Condutividade térmica do vidro ou do material da camada.
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 32 Para vidros múltiplos. Para vidros múltiplos a determinação do coeficiente Ug pode ser feita de acordo com a norma EN 673 ou pela seguinte fórmula jSijS j j Se gRR d R U , 1 . (3.10) Sendo: RS,j – Resistência térmica do espaço de ar entre as folhas de vidro. 3.4.4. JANELAS COM DISPOSITIVOS DE OCLUSÃO FECHADOS Figura 3.7 – Representação de uma janela com dispositivo de oclusão. (adaptado de [61]) Um dispositivo de oclusão exterior apresenta uma resistência térmica adicional, resultante da camada de ar existente entre o dispositivo e o vidro mas também de uma resistência do próprio dispositivo. O coeficiente de transmissão térmica do vidro com o dispositivo (UWS), obtém-se pela seguinte equação. R U U W WS 11 (3.11) Onde ΔR é a resistência térmica adicional da camada de ar existente entre o dispositivo de oclusão e a janela. A resistência térmica adicional para cinco categorias de permeabilidade ao ar do dispositivo de oclusão são: Dispositivos com permeabilidade ao ar muito elevada ΔR = 0,08 [(m2.K)/W] (3.12) Dispositivos com permeabilidade ao ar elevada ΔR = 0,25.RSh+0,09 [(m2.K)/W] (3.13)
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 33 Dispositivos com permeabilidade ao ar média ΔR = 0,55.RSh+0,11 [(m2.K)/W] (3.14) Dispositivos com permeabilidade ao ar baixa ΔR = 0,80.RSh+0,14 [(m2.K)/W] (3.15) Dispositivos com permeabilidade ao ar muito baixa ΔR = 0,95.RSh+0,17 [(m2.K)/W] (3.16) Onde RSh é a resistência térmica do próprio dispositivo de oclusão nocturna. As equações acima referidas estão definidos para RSh inferiores a 0,3 [(m2.K)/W] 3.5. DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE U DAS CAIXILHARIAS 3.5.1. ENQUADRAMENTO O vão envidraçado é constituído por vários elementos, cada um deles com as suas características e funções próprias para um bom funcionamento do vão. Um desses elementos referidos é a caixilharia, que representa cerca de 20 a 30% da área de um vão envidraçado. Para além de as caixilharias darem rigidez ao sistema de vidros e mante-los na sua posição de funcionamento, também permitem dar uma boa estanquidade ao ar, água e um bom desempenho térmico do vão envidraçado quando bem dimensionadas e com os materiais adequados. Daí a necessidade de dar a respectiva atenção e importância no dimensionamento das caixilharias. A norma EN ISO 10077-2 [62], avalia os valores do coeficiente de transmissão térmica das caixilharias (Uf) por método de cálculo numérico (elemento finito ou diferença finita). Estes valores de Uf podem ser utlizados como dados de entrada para os cálculos, tal como os valores obtidos a partir de medições directas com o método da “hot box”, de acordo com a norma EN 12412-2. Os valores apresentados na norma EN ISSO 10077-1 [61] são os valores típicos para os tipos de caixilharias mais utilizadas, estes dados são apenas aplicados a envidraçados verticais. Os valores dos quadros foram baseados em um elevado número de medições e usando métodos numéricos de cálculo. Os valores obtidos nos quadros são baseados na resistência superficial interna (RSi) e externa (RSe) igual a 0,13 e 0,04 (m2.K)/W respectivamente. 3.5.2. CAIXILHARIA DE PLÁSTICO Os valores apresentados no quadro (3.1) referem-se a caixilharias com reforço interior de metal, mas na ausência de dados, os valores apresentados também podem ser usados para caixilharias sem reforço metálico.
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 34 Quadro 3.1 – Coeficiente de transmissão térmica para caixilharias de plástico. (adaptado de [61]) Material da caixilharia Tipo de caixilharia Uf [W/(m2.K)] Poliuretano Com núcleo de metal Espessura do poliuretano ≥ 5 mm 2,8 PVC – Perfil oco Com duas câmaras ocas 2,2 Com três câmaras ocas 2,0 Os valores do quadro (3.1) só são aplicados para caixilharias em que a distância entre as paredes de cada câmara oca seja igual ou superior a 5mm, como podemos ver ilustrado na figura (3.8). Para secções de perfis que não correspondam ao descrito, os valores de Uf devem ser medidos ou calculados. Figura 3.8 – Ilustração do espaçamento mínimo entre paredes das câmaras-de-ar. [61] 3.5.3. CAIXILHARIA DE MADEIRA Para as caixilharias de madeira os valores de (Uf), dependem da densidade da madeira mas também da espessura do perfil caixilharia. Para se determinar o coeficiente (Uf) da caixilharia de madeira, primeiramente é necessário definir a espessura (df) da caixilharia, para depois se obter o valor de (Uf) em função da densidade da madeira. Na figura (3.9) poderemos definir a espessura (df) da caixilharia em função do tipo de sistema de janela pretendida, da qual será um dado importante para obter o coeficiente (Uf).
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 35 Figura 3.9 – Definição da espessura (df ) da caixilharia em função do tipo de sistema de janela. (adaptado de [61]) Na fórmula representada na figura (3.9), o parâmetro (dj, sa) representa a espessura da folha, e o parâmetro (dj, f) representa a espessura do aro. Depois de definido a espessura da caixilharia (df), pode-se então obter o coeficiente (Uf) em função da sua densidade e espessura. Esse valor de (Uf) pode ser obtido na figura (3.10). Figura 3.10 – Coeficiente (Uf ) da caixilharia de madeira e metal-madeira em função da espessura e densidade.(adaptado de [61]) 3.5.4. CAIXILHARIA DE METAL Os valores do coeficiente (Uf) para caixilharias de metal podem ser obtidos por cálculo numérico, ao qual se aplica a norma descrita EN ISO 10077-2 [62], ou por utilização do método de medição em “hot box” em conformidade com a norma EN 12412-2. Os valores obtidos por estes métodos devem
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 42
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 43 4 4. NORMALIZAÇÃO: DETERMINAÇÃO DO FACTOR SOLAR 4.1. INTRODUÇÃO Para se verificar e analisar o desempenho térmico dos envidraçados é necessário determinar várias características, entre esses aspectos destaca-se o factor solar dos envidraçados. Devido à necessidade de calcular o factor solar, desenvolveu-se a norma europeia, NP EN 410 – Determinação de características luminosas e solares dos envidraçados. [63] Esta norma apresenta o método geral de cálculo de características luminosas e solares, das quais é possível determinar o factor solar dos envidraçados. 4.2. CAMPO DE APLICAÇÃO DA NP EN 410 Especifica métodos de cálculo para as características luminosas e solares de envidraçados em construção. Esta norma é aplicável: A envidraçados convencionais, tais como, envidraçados absorventes e reflectores da radiação solar, utilizados em aberturas verticais e ou horizontais. São definidas fórmulas para vidros simples, duplos ou triplos. A todos os materiais transparentes excepto aqueles que evidenciem transmissão significativa na região dos comprimentos de onda (5 a 50) µm da radiação à temperatura, como é o caso de certos materiais plásticos. 4.3. DETERMINAÇÃO DAS CARACTERÍSTICAS SOLARES DOS ENVIDRAÇADOS 4.3.1. FACTOR DE TRANSMISSÃO LUMINOSA A fórmula seguinte, permite determinar o factor de transmissão luminosa (τV) de um envidraçado. nm nm nm nm VVD VD 780 380 780 380 (4.1)
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 44 Onde: Dλ é a distribuição espectral relativa do iluminante normalizado D65; τ(λ) Corresponde ao factor de transmissão espectral; V(λ) Corresponde à eficiência luminosa relativa espectral para a visão fotópica. Δλ Corresponde ao intervalo de comprimento de onda. Os valores a atribuir a Dλ, V(λ) e Δλ podem ser consultados na tabela 1 da referida norma. Para envidraçados múltiplos, os factores de transmissão espectral τ(λ) determinam-se pelas seguintes fórmulas: Para envidraçados duplos: 21 21 .'1 . (4.2) Onde: τ1(λ) e τ2(λ) Correspondem ao factor de transmissão espectral do vidro exterior e interior respectivamente; ρ’1(λ) Corresponde ao factor de reflexão espectral do vidro exterior, medido na direcção oposta à radiação incidente; ρ2(λ) Corresponde ao factor de reflexão espectral do vidro interior, medido na direcção da radiação incidente. Para envidraçados triplos: 31 2 23221 321 '.'1..'1 .. (4.3) Onde: τ3(λ) Corresponde ao factor de transmissão espectral do terceiro vidro; ρ’2(λ) Corresponde ao factor de reflexão espectral do segundo vidro, medido na direcção oposta à radiação incidente; ρ3(λ) Corresponde ao factor de reflexão espectral do terceiro vidro, medido na direcção da radiação incidente. 4.3.2. FACTOR DE REFLEXÃO LUMINOSA Os valores para o factor de reflexão luminosa (ρV) podem ser obtidos pela seguinte fórmula: nm nm nm nm VD VD 780 380 780 380 (4.4)
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 45 Onde: Dλ, V(λ) e Δλ estão definidos no ponto 4.3.1; ρ(λ) Corresponde ao factor de reflexão espectral do envidraçado. Para envidraçados múltiplos, o factor de reflexão espectral ρ(λ) é determinado pelas seguintes equações: Para envidraçados duplos: 21 2 2 1 1.'1 . (4.5) Onde: τ1(λ), ρ2(λ) e ρ’1(λ) são definidos no ponto 4.3.1.; ρ1(λ) Corresponde ao factor de reflexão espectral do vidro exterior, medido na direcção da radiação incidente. Para envidraçados triplos: 31 2 23221 3 2 2 2 1322 2 1 1''1.'1 '1. (4.6) Onde: τ1(λ), τ2(λ), ρ’1(λ) e ρ’(λ) estão definidos nos pontos 4.3.1 e 4.3.2; ρ3(λ) Corresponde ao factor de reflexão espectral do terceiro vidro, medido na direcção da radiação incidente. 4.3.3. FACTOR DE TRANSMISSÃO TOTAL DA ENERGIA SOLAR (FACTOR SOLAR) O factor de transmissão total da energia (g), é determinado pela soma do factor de transmissão directa da energia solar (τe), com o factor de transmissão secundária de calor (qi) do envidraçado relativamente ao interior. qige (4.7) 4.3.3.1. Divisão do fluxo de radiação solar incidente O fluxo de energia solar incidente (ϕe), é dividido em três partes (figura 4.1): a) Parcela transmitida (τeϕe); b) Parcela reflectida (ρeϕe); c) Parcela absorvida (αeϕe); Onde: τe Corresponde ao factor de transmissão directa da energia solar; ρe Corresponde ao factor de reflexão directa da energia solar; αe Corresponde ao factor de absorção directa da energia solar.
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 46 As três características relacionam-se da seguinte maneira: 1 eee (4.8) A parcela correspondente à absorção directa da energia solar (αeϕe) é dividida em duas partes, energia enviada para o interior (qiϕe) e energia enviada para o exterior (qeϕe): qeqi e (4.9) Sendo: qi e qe Correspondente ao factor de transmissão secundária de calor do envidraçado enviado para o interior e para o exterior respectivamente. Figura 4.1 – Divisão do fluxo de radiação incidente. [63] 4.3.3.2. Factor de transmissão directa da energia solar O valor do factor de transmissão directa da energia solar (τe), é determinado pela seguinte equação: nm nm nm nm eS S 2500 300 2500 300 (4.10) Onde: Sλ é a distribuição espectral relativa da radiação solar; τ(λ) é o factor de transmissão espectral do envidraçado; Δλ é o intervalo de comprimentos de onda. Para envidraçados múltiplos, o factor de transmissão espectral (τ(λ)) é determinado segundo o ponto 4.3.1.
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 47 4.3.3.3. Factor de reflexão directa da energia solar O valor do factor de reflexão directa da energia solar (ρe) de um envidraçado é determinado pela seguinte equação: nm nm nm nm eS S 2500 300 2500 300 (4.11) Onde: Sλ é a distribuição espectral relativa da radiação solar; ρ(λ) é o factor de reflexão espectral do envidraçado; Δλ é o intervalo de comprimentos de onda. Para envidraçados múltiplos o factor de reflexão espectral determina-se segundo o ponto 4.3.2. 4.3.3.4. Factor de absorção directa da energia solar O valor deste factor (αe) é determinado pelas equações (4.8) e (4.9) do ponto 4.3.3.1. 4.3.3.5. Factor de transmissão secundária de calor para o interior Para se determinar o factor de transmissão secundária de calor para o interior (qi), é necessário saber os coeficientes de transmissão térmica exterior (he) e interior (hi) das superfícies dos envidraçados. Em condições médias, convencionais, obtêm-se os seguintes valores normalizados: he = 23 W/(m2.K) (4.12) 837,0 .4,4 6,3 i i h W/(m2.K) (4.13) Onde: εi é a emissividade corrigida da superfície interior do envidraçado. Para vidros sem revestimentos εi = 0.837, logo hi = 8 W/(m2.K) Para Envidraçados Simples, o factor de transmissão secundária de calor para o interior (qi) é determinado pela seguinte equação: ie i ei hh h q (4.14) Onde: αe é o factor de absorção directa da energia solar; he e hi são as condutâncias térmicas superficiais exterior e interior respectivamente.
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 48 Para Envidraçados Duplos, o factor de transmissão secundária de calor para o interior (qi) é obtido pela equação: 111 221 ei e e ee i hh h q (4.15) Onde: αe1 é o factor de absorção directa da energia solar do painel exterior dentro do envidraçado duplo; αe2 é o factor de absorção directa da energia solar do painel interior dentro do envidraçado duplo; Λ é a condutância térmica entre a superfície exterior e a superfície interior do envidraçado duplo. (figura 4.2). Figura 4.2 – Ilustração da condutância térmica. [63] Os valores de αe1 e αe2 podem ser obtidos pelas seguintes equações: nm nm nm nm eS S 2500 300 2500 300 21 211 1 1.'1 ..' (4.16) nm nm nm nm eS S 2500 300 2500 300 21 12 2. .'1 . (4.17) Em que: α1(λ) é o factor de absorção espectral directa do painel exterior, medido na direcção da radiação incidente, obtido pela equação:
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 49 111 (4.18) α'1(λ) é o factor de absorção espectral directa do painel exterior, medido na direcção oposta à da radiação incidente, dado pela equação: 111 '1' (4.19) α2(λ) é o factor de absorção espectral directa do segundo painel, medido na direcção da radiação incidente, obtido pela equação: 222 1 (4.20) Os valores das condutâncias térmicas (Λ), são obtidos pelo método de cálculo dado pela EN 673 quando possível, ou então, pelo método de medição proposto nas EN 674, EN 675 ou EN 1098. Para Envidraçados Triplos, o factor de transmissão secundária de calor para o interior (qi), é determinado pela equação: 2312 12 12 23 23 3 1111 ei e eeeee i hh h q (4.21) Onde: αe1 é o factor de absorção directa da energia solar do painel exterior dentro do envidraçado triplo; αe2 é o factor de absorção directa da energia solar do segundo painel dentro do envidraçado triplo; αe3 é o factor de absorção directa da energia solar do terceiro painel dentro do envidraçado triplo; he e hi são os coeficientes de transmissão térmica exterior e interior respectivamente; Λ12 é a condutância térmica entre a superfície exterior do primeiro painel e o centro do segundo painel; Λ23 é a condutância térmica entre o centro do segundo painel e a superfície mais interior do terceiro painel. (Figura 4.3) Figura 4.3 – Ilustração das condutâncias Λ12 e Λ23. [63]
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 50 Os valores dos factores αe1, αe2 e αe3 podem ser obtidos pelas seguintes e respectivas equações: nm nm nm nm eS S 2500 300 2500 300 31 2 23221 31 2 2132211 1 1''1.'1 ''1.' (4.22) nm nm nm nm eS S 2500 300 2500 300 31 2 23221 32213221 2''1.'1 ''1. (4.23) nm nm nm nm eS S 2500 300 2500 300 31 2 23221 321 3''1.'1 (4.24) Onde: α'2(λ) é o factor de absorção espectral directa do segundo painel, medido na direcção oposta à da radiação incidente, e é obtido pela equação: 222 '1' (4.25) α3(λ) é o factor de absorção espectral directa do terceiro painel, medido na direcção da radiação incidente, e pode ser obtido pela equação: 333 1 (4.26) Sλ e Δλ estão definidos no ponto 4.3.3.2; Os valores das condutâncias térmicas Λ12 e Λ23 são determinados de acordo como ponto 4.3.3.5; Os valores de α1(λ), α’1(λ) e α2(λ) estão definidos no ponto 4.3.3.5.
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 51 5 5. PROGRAMAS DE CÁLCULO AUTOMÁTICO 5.1. INTRODUÇÃO Dando resposta às necessidades de melhor caracterizar os vãos envidraçados e permitir assim também promover a melhoria do desempenho térmico dos vãos envidraçados, sentiu-se a necessidade de desenvolver programas de cálculo automático que permitam quantificar as características térmicas dos vãos envidraçados de um edifício. Nos últimos anos, os programas de cálculo tiveram e continuam a ter uma considerável evolução. Com o aparecimento de software de cálculo novo, uns mais simples e rápidos, outros um pouco mais pesados e complexos, também muitos programas já existentes são repensados e melhorados para os tornar mais eficazes no seu funcionamento de cálculo. O aparecimento dos softwares facilita a caracterização de determinadas características dos vãos envidraçados, isto porque permite contornar um problema que é a complexidade e a duração dos cálculos exaustivos, diminuindo também a probabilidade de erros. Para o desenvolvimento deste trabalho foi necessário recorrer a ferramentas informáticas para atingir o seu objectivo. Assim foram utilizados os programas, o WINDOW6 e WIS. Estes dois programas são de acesso livre e permitem determinar o coeficiente de transmissão térmica (U) e o factor solar (g┴) dos vãos envidraçados. Também foi utilizado o programa UwVal. Este programa permite quantificar o coeficiente de transmissão térmica (U) de vãos envidraçados, e foi desenvolvido na FEUP em tese de Mestrado de Engenharia Civil, pelo aluno Vítor Mendes. [7]. Este capítulo consiste em apresentar uma breve descrição dos programas referidos e da sua utilização. 5.2. PROGRAMA DE CÁLCULO UWVAL 5.2.1. APLICAÇÃO DO PROGRAMA O software foi desenvolvido pela metodologia de cálculo definida na norma EN ISO 10077-1, [61] e permite quantificar o coeficiente de transmissão térmica dos vãos envidraçados com ou sem dispositivo de oclusão. O programa tem aplicação nas mesmas condições que a norma EN ISO 10077. As condições de aplicação são: Diferentes tipos de vidro (vidro ou plástico; vidro simples ou duplo; com ou sem peliculas de baixa emissividade; com espaços entre as folhas de vidro preenchidas com ar ou outros gases)
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 58 De salientar que para além de alguns dados de entrada inseridos, são apresentados os valores dos coeficientes de transmissão do vidro, caixilharia, linear, e as resistências devido à existência de dispositivos de oclusão. De referir que na zona superior do separador resultados temos os resultados finais, com o resultado do coeficiente de transmissão térmica do vão envidraçado completo (UW), e a área do vão. Para isso é necessário carregar no botão UW, mostrado na figura (5.10). Figura 5.10 – Resultado final do coeficiente do vão envidraçado (UW). [7] 5.3. PROGRAMA DE CÁLCULO WIS 5.3.1. APLICAÇÃO DO PROGRAMA A ferramenta informática WIS (Window Information System) é uma ferramenta de cálculo automático de acesso livre e foi elaborada pelo TNO – Building and Construction Research, na Holanda. Este software permite determinar as propriedades térmicas e solares de vãos envidraçados. Para a obtenção dos resultados das propriedades térmicas e solares, este programa segue os padrões definidos nas normas europeias. Esta ferramenta é aplicada a sistemas envidraçados compostos por: Vidro ou plástico; Vidro simples ou duplo; Vidros com ou sem peliculas de revestimento; Espaçamentos entre folhas de vidros preenchidos por ar ou outros gases; Existência ou não de dispositivos de sombreamento. 5.3.2. ESTRUTURA DO PROGRAMA O WIS apresenta a seguinte janela de entrada representada na figura (5.11). Figura 5.11 – Janela de entrada do programa WIS.
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 59 Sabendo que um vão envidraçado é composto por vários elementos, a janela de entrada do programa WIS apresenta uma opção ou separador para cada um dos elementos do vão envidraçado. Nessas opções serão escolhidas e introduzidas as características do vão envidraçado, e para isso, esta ferramenta contem uma grande base de dados com as características dos diversos elementos. O WIS está decomposto pelas seguintes opções: Environm (Ambiente); Window System (Totalidade do vão envidraçado); Transparent System (Parte envidraçada do vão); Frame (Caixilharia); Scattering layers (Dispositivos de oclusão); Specular pane (Vidro); Gas mix (Mistura de gases); Gas (Gás); Spacers / Edges (Perfil intercalar). 5.3.3. DADOS DE ENTRADA Antes de começar a introduzir dados e colocar o programa a correr, é necessário estabelecer as definições de cálculo do programa. Para isso, no botão “Calculation Settings” (Definições de cálculo), é escolhida a opção pretendida. Demonstrado na figura (5.12). Figura 5.12 – Janela para as definições de cálculo. Ao ser activado o método “CEN methods only”, a opção “Environm” fica bloqueada. Caso a escolha fosse o método“ Expert mode” a opção “Environm” fica desbloqueada e será permitido introduzir os dados das condições ambientais pretendidos. Figura (5.13).
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 60 Figura 5.13 – Janela para a introdução de dados das condições ambientais. Na opção “Scattering layers” será apresentada a janela da figura (5.14), e nesta opção encontram-se disponíveis alguns dispositivos de oclusão de alguns fabricantes com a respectiva caracterização e informação do produto, tais como, geometria, propriedades térmicas e ópticas. Figura 5.14 – Janela da opção dispositivo de oclusão. Na opção “Specular pane”, o programa possui uma base de dados com vários vidros de vários fabricantes e para cada vidro é descriminado as respectivas características. Figura (5.15).
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 61 Figura 5.15 – Janela da opção specular pane. As opções “Gas mix” e “Gas” permitem ao utilizador escolher o tipo de gás a colocar no espaço entre as folhas de vidro, podendo ser como o próprio nome indica, uma mistura de gases e definir as suas percentagens ou apenas um gás simples. Também permite ver as suas características para várias temperaturas. Os gases disponíveis são (Ar; Árgon; Xénon; Krípton; SF6). Figura (5.16). Figura 5.16 – Janelas das opções gás mix e gás. Na opção “Spacers / Edges” o programa possui também uma lista com alguns tipos de perfis intercalares com as respectivas dimensões e características. Figura (5.17).
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 62 Figura 5.17 – Janela da opção para perfis intercalares. Na opção “Frame” também é apresentado uma lista de caixilharias de alguns fabricantes, das quais podemos verificar algumas das suas características e o respectivo valor do coeficiente de transmissão térmica da caixilharia. Figura (5.18) Figura 5.18 – Janela da opção caixilharia. Na opção “Transparent System” o utilizador pode construir ou seleccionar a parte envidraçada do vão pretendido. O sistema pode ser de vidro simples ou duplo, se duplo qual o tipo de gás na camara de ar, e se têm ou não dispositivo de oclusão. Os materiais de cada elemento para o sistema envidraçado estão disponíveis nas listas de cada elemento referidos nas opções anteriores. E permite visualizar os resultados do sistema de envidraçado construído. Figura (5.19)
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 63 Figura 5.19 – Janela da opção sistema de envidraçado. Por ultimo a opção “ Window System” apresenta os resultados do vão envidraçado completo, composto pelo sistema de envidraçado, caixilharia e perfil intercalar. Figura (5.20). Figura 5.20 – Janela da opção vão envidraçado. Na janela apresentada e na secção da composição, o utilizador deve escolher nos itens “Frame” e “Transp.Syst” as escolhas definidas nas respectivas opções atrás referidas para as caixilharias e sistemas de envidraçados. No item “Spacer” deve escolher o perfil intercalar desejado, e no item “PSI edge” o utilizador deve seleccionar o método da norma ISO 10077-1e escolher o respectivo valor do quadro. Figura (5.21).
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 64 Figura 5.21 – Janela para definir o valor do “PSI edge” (Ψ). 5.3.4. DADOS DE SAÍDA Após todo o processo de selecção e caracterização do vão envidraçado o programa WIS, permite obter resultados de algumas propriedades térmicas e ópticas. Figura (5.22). Os resultados obtidos pelo programa estão evidenciados na janela do vão envidraçado pelo rectângulo marcado. E os dados de saída definidos pelo programa são: Coeficiente de transmissão térmica do vão envidraçado; Factor solar; Transmissão solar directa; Transmissão de luz; Transmissão UV; Área da caixilharia; Área do vidro; Perímetro do vidro. Figura 5.22 – Amostragem dos resultados na janela do vão envidraçado.
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 65 5.4. PROGRAMA DE CÁLCULO WINDOW6 5.4.1. APLICAÇÃO DO PROGRAMA O WINDOW6 é uma ferramenta informática de cálculo automático de acesso livre e foi elaborado pela (LBNL) – Lawrence Berkley National Laboratory. Este programa serve de apoio ao trabalho, às necessidades para engenheiros, arquitectos, laboratórios e permite obter as propriedades térmicas e ópticas de vãos envidraçados e respectivos dispositivos de oclusão. 5.4.2. ESTRUTURA DO PROGRAMA Este software, tem uma estruturação de programa muito semelhante ao descrito para o programa WIS. Tem uma opção de escolha para cada elemento constituinte de um vão envidraçado, e para cada um desses elementos apresenta uma base de dados com varias possibilidades de escolha e apresentação das respectivas propriedades. Este é decomposto por sete opções de elementos do vão envidraçado (ou sete bibliotecas): Window Library (Biblioteca de janela); Glass Library (Biblioteca de vidros); Gas Library (Biblioteca de gás); Glazing System Library (Biblioteca de sistemas de vidros); Environmental Conditions Library (Biblioteca de condições ambientais); Frame Library (Biblioteca de caixilharias); Divider Library (Biblioteca de divisões); Shading Layer Library (Biblioteca dispositivo de protecções solares). 5.4.3. DADOS DE ENTRADA Neste subcapítulo será apresentado uma pequena descrição de cada biblioteca constituinte deste programa. Para o programa calcular os valores das características pretendidas, e antes de escolher ou introduzir os elementos constituintes do vão envidraçado, é necessário definir as condições ambientais desejadas para as quais se irão processar os cálculos. Na opção “Environmental Conditions Library” existem já algumas opções definidas no programa. Inicialmente o programa apresenta quatro opções sendo uma delas definida pela normalização europeia (CEN), as restantes opções diferenciam-se nas temperaturas e na radiação. Figura (5.23).
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 66 Figura 5.23 – Janela da biblioteca condições ambientais. A opção “Glass Library” é uma biblioteca que apresenta uma vasta lista de vários tipos de vidros de vários fabricantes, permite também conhecer determinadas propriedades dos vidros necessárias para a realização dos respectivos cálculos. Figura (5.24). Figura 5.24 – Janela da biblioteca vidros. A opção “Gas Library” apresenta uma lista de gases mais utilizados nos vãos envidraçados e as suas respectivas propriedades. Figura (5.25).
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 67 Figura 5.25 – Janela da biblioteca gás. Na opção “Glazing System Library” é possível construir o sistema envidraçado pretendido, esse sistema envidraçado permite escolher o tipo de vidro desejado (simples, duplo) e qual o gás utilizado entre as folhas de vidro. Depois de criado o sistema de vidros é possível obter os valores de determinadas características do sistema em causa (factor solar, coeficiente U, etc.). Figura (5.26). Figura 5.26 – Janela da biblioteca sistemas de vidros. Na opção “Frame Library” é apresentada uma lista dos tipos de materiais mais utilizados nas caixilharias e apresenta também valores das suas características, como por exemplo, o valor do respectivo coeficiente de transmissão térmica. Figura (5.27).
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 74 6.2.4. ESPAÇAMENTO DE AR Nas janelas com vidros múltiplos o espaçamento entre as folhas de vidro é um aspecto a ter em consideração, estes espaços são caracterizados pela sua espessura e pelo tipo de gás colocado. Os dados a seguir indicados, espessuras e tipos de gases foram definidos a partir de empresas de comercialização de envidraçados e da normalização atrás indicada. As soluções dos vãos envidraçados frequentemente utilizadas na construção apresentam diferentes espessuras. As espessuras consideradas são: 6 (mm); 10 (mm); 12 (mm); 16 (mm). Em relação aos gases utilizados, são definidos quatro gases diferentes: Ar; Árgon; Krípton; Xénon. Na construção em Portugal o gás predominante é o ar, mas o gás Árgon está em fase crescente de utilização, enquanto os gases Krípton e Xénon são muito pouco utilizados devido a serem menos abundantes e consequentemente bem mais dispendiosos. 6.2.5. PERFIL INTERCALAR O perfil intercalar considerado para caracterizar as janelas de vidros múltiplos foi os perfis em alumínio e aço. O coeficiente de transmissão térmica linear (Ψ) deste tipo de perfil em função ao tipo de caixilharia e ao tipo de vidro a considerar, está representado no ponto 3.6.1, (quadro 3.2), deste trabalho. 6.3. DISPOSITIVOS DE OCLUSÃO NOCTURNA 6.3.1. ENQUADRAMENTO Nos edifícios é importante proteger os vãos envidraçados das condições climatéricas exteriores, para proporcionar melhores condições térmicas ao interior dos edifícios quando necessário. Devido á limitação dos programas, apenas foi possível determinar e especificar as características térmicas de estores venezianos metálicos e telas interiores. Neste trabalho, foi feito dois tipos de caracterização das características térmicas para os dispositivos de oclusão nocturna, obtendo assim também dois tipos de tabelas diferentes. No primeiro tipo caracterizou-se o coeficiente de transmissão térmica (Uwdn), e o respectivo factor solar (g┴) para estores venezianos e para as telas interiores. (Anexo B, Quadros 1 a 18) No segundo tipo, caracterizou-se apenas o coeficiente de transmissão térmica (Uwdn), em função do nível de permeabilidade do dispositivo de oclusão. (Anexo C, Quadros 1 a 6)
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 75 Uwdn, representa o coeficiente de transmissão térmica médio dia/noite, isto é, durante o dia considerase o coeficiente Uw do vão envidraçado sem a protecção, e durante a noite considera-se o coeficiente de vão envidraçado com a protecção. Na média ponderada descrita, considerou-se a contribuição de 50% para os vãos envidraçados sem protecção e 50% para os vãos envidraçados com a protecção nocturna. A ponderação atrás referida está de acordo com o documento ITE50 e a normalização europeia indicada. Com os programas de cálculo disponíveis e utilizados, apenas foi possível caracterizar os estores venezianas colocados no interior e no exterior, e as telas colocadas no interior que apresenta uma condutibilidade térmica de 0,2 [W/(m.K)]. Não estando disponíveis nas bases de dados dos programas mais tipos de dispositivos de oclusão nocturna. Para as protecções solares, os resultados obtidos tiveram como base as seguintes condições de cálculo: Temperatura exterior: 25˚C; Temperatura interior: 18˚C; Radiação solar: 1000 (W/m2). 6.3.2. ESTORES VENEZIANOS E TELAS INTERIORES 6.3.2.1. Estores venezianos Nos estores venezianos foi feita uma caracterização para três ângulos diferentes (0˚, 45˚, 90˚), orientados em relação à horizontal, (figura 6.1). Também foi caracterizado com a colocação dos estores no exterior e no interior. Figura 6.1 – Esquematização das ripas e orientação do ângulo. Os resultados obtidos (Uwdn, g┴) para este dispositivo de protecção foram calculados para vidros incolores. (Anexo B) Para vidros simples considerou-se um vidro incolor com uma espessura do vidro de 6 (mm). Para o vão envidraçado definido sem a protecção foi obtido um valor de g┴ = 0,841 (Quadro 1, Anexo A). E um valor de Uw apresentado nos (Quadros 3 a 5, do Anexo A), em função do tipo de caixilharia. Para vidros duplos considerou-se a espessura dos vidros de (3 a 8) + (6 a 8) (mm), e a utilização do ar como gás.
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 76 Para o vão envidraçado definido sem a protecção foi obtido um valor de g┴ = 0,743 (Quadro 2, Anexo A). E um valor de Uw apresentado nos (Quadros 6 a 29, do Anexo A), em função do tipo de caixilharia e da espessura da caixa-de-ar. A partir das tabelas simplificadas das protecções solares e tendo como base as tabelas mais detalhadas dos vãos envidraçados sem as protecções, consegue-se obter resultados para todas as soluções apresentadas nas tabelas detalhadas. As tabelas foram calculadas apenas para a utilização do ar como o gás pretendido, mas a partir destes valores calculados consegue-se obter os resultados para os outros gases, através de uma conversão aproximada. Os resultados dessas conversões podem ser obtidos com a aplicação das seguintes equações: Para o factor solar (g┴) Vidro Simples: 84,0 )('* 'vgpvg pvg (6.1) Vidro Duplo: 74,0 )('* 'vgpvg pvg (6.2) Onde: g┴’(v + p) corresponde ao valor do factor solar do vão envidraçado pretendido com a protecção solar; g┴ (v + p) corresponde ao valor do factor solar do vão envidraçado incolor pré-definido com a protecção; g┴’ (v) corresponde ao valor do factor solar do vão envidraçado pretendido sem a protecção; A mesma conversão pode ser aplicada aos coeficientes de transmissão térmica para a obtenção de mais resultados. Para o coeficiente de transmissão térmica (Uwdn) Vidro simples e duplos: Quando temos outro vidro e pretendemos saber o coeficiente de transmissão térmica dia-noite com protecção solar (Uwdn’(v+p)), é necessário seguir as seguintes formulas: a) Determinar o coeficiente de transmissão térmica do vão envidraçado pré-definido com protecção solar (Uw(v+p)). 50,0 )(*50,0)( )( vUpvU pvU WWdn W [W/(m2.K)] (6.3)
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 77 b) Determinar a resistência térmica adicional do dispositivo de oclusão nocturna (ΔR). )( 1 )(1vUpvU RWW [(m2.K)/W] (6.4) c) Determinar o coeficiente de transmissão térmica do vão envidraçado pretendido com protecção (U’w(v+p)) R vU pvU W W )(' 11 )(' [W/(m2.K)] (6.5) d) Determinar o coeficiente de transmissão térmica dia-noite do vão envidraçado com protecção (U’wdn(v+p)) )('*50,0)('*50,0)(' vUpvUpvU WWWdn [W/(m2.K)] (6.6) Onde: Uw(v+p) corresponde ao valor do coeficiente de transmissão térmica do vão envidraçado pré-definido mais a protecção. Uwdn(v+p) corresponde ao valor do coeficiente de transmissão térmica dia-noite do vão envidraçado pré-definido com protecção. Uw(v) corresponde ao valor do coeficiente de transmissão térmica do vão envidraçado pré-definido sem a protecção. ΔR corresponde ao valor da resistência térmica adicional da protecção. U’w(v) corresponde ao valor do coeficiente de transmissão térmica do vão envidraçado novo pretendido sem a protecção. U’w(v+p) corresponde ao valor do coeficiente de transmissão térmica do vão envidraçado novo pretendido com a protecção. U’wdn(v+p) corresponde ao valor do coeficiente de transmissão térmica dia-noite do vão envidraçado novo pretendido com a protecção. De seguida será dado um exemplo de cálculo de conversão para uma determinada solução de vão envidraçado. Exemplo de cálculo do factor solar e coeficiente de transmissão térmica com protecção em estores venezianos com inclinação das ripas a 90˚ colocados no exterior, para vidro duplo colorido + incolor de (5 + 6 mm) com caixa-de-ar com 16 (mm) com a utilização do gás árgon e com caixilharia em madeira densa. Para o factor solar: 062,0 74,0 51,0*09,0 74,0 )('*)( )(' vgpvg pvg
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 78 g┴ (v+p) = 0,09 (Anexo B, Quadro 4) g┴’ (v) = 0,51 (Anexo A, Quadro 2) Para o coeficiente de transmissão térmica dia-noite a) 37.2 50,0 79,2*50,058,2 50,0 )(*50,0)( )( vUpvU pvU WWdn W [W/(m2.K)] Uwdn(v+p) = 2,58 [W/(m2.K)] (Anexo B, Quadro 10) Uw(v) = 2,79 [W/(m2.K)] (Anexo A, Quadro 9) b) 0654,0 79,21 37,21 )( 1 )(1 vUpvU RWW [(m2.K)/W] c) 309,2 0654,0 72,211 )(' 11 )(' R vU pvU W W [W/(m2.K)] U’w(v) = 2,72 [W/(m2.K)] (Anexo A, Quadro 9) d) 52,272,2*50,0309,2*50,0)('*50,0)('*50,0)(' vUpvUpvU WWWdn [W/(m2.K)] 6.3.2.2. Telas interiores Para este dispositivo de oclusão foi feita a caracterização para telas (transparentes, semi-transparentes e opacas), e colocadas apenas no interior do edifício. Os resultados obtidos (Uwdn, g┴) para este dispositivo de protecção foram calculados para vidros incolores. (Anexo B) Para vidros simples considerou-se um vidro incolor com uma espessura do vidro de 6 (mm). Para o vão envidraçado definido sem a protecção foi obtido um valor de g┴ = 0,841 (Quadro 1, Anexo A). E um valor de Uw apresentado nos (Quadros 3 a 5,do anexo A), em função do tipo de caixilharia.
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 79 Para vidros duplos considerou-se a espessura dos vidros de (3 a 8) + (6 a 8) (mm), e a utilização do ar como gás. Para o vão envidraçado definido sem a protecção foi obtido um valor de g┴ = 0,743 (Quadro 2, Anexo A). E um valor de Uw apresentado nos (Quadros 6 a 29, do Anexo A), em função do tipo de caixilharia e da espessura da caixa-de-ar. O processo de conversão para se obter os valores de mais soluções de vãos envidraçados mas com protecções solares é através das mesmas equações definidas no ponto 6.3.2.1. (Equações 6.1; 6.2; 6.3; 6.4; 6.5; 6.6). 6.3.3. COEFICIENTE DE TRANSMISSÃO TÉRMICA EM FUNÇÃO DA PERMEABILIDADE AO AR Para a análise destes valores, foram analisados vidros simples e vidros duplos. (Anexo C, Quadros 1 a 6). Para os vidros simples, a espessura do vidro considerada foi de 6 (mm). Nos vidros duplos, a análise foi feita para vidros com espessuras de (6 + 6) (mm), e para os seguintes quatro gases: Ar; Árgon; Krípton; Xénon. Para cada tipo de gás foram definidas as seguintes espessuras: 6 (mm); 12 (mm); 16 (mm) 6 (mm) com Low-E; 12 (mm) com Low-E; 16 (mm) com Low-E. Nos vidros Low-E, para o cálculo foi assumido para a emitância da superfície o valor de 0,4. Segundo as normas europeias e os programas de cálculo automático, os dispositivos de oclusão foram agrupados da seguinte forma: Estores de enrolar de alumínio; Estores de enrolar de madeira e plástico sem enchimento de espuma; Estores de enrolar de plástico com enchimento de espuma; Estores de madeira com espessuras entre 25 e 30 (mm). Para cada grupo de dispositivo de oclusão, estão definidos três níveis de permeabilidade: Permeabilidade elevada; Permeabilidade média; Permeabilidade baixa.
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 80 Os valores determinados para o coeficiente (Uwdn), representam o valor médio dia/noite com a contribuição de 50% para o vão envidraçado sem a protecção e 50% para o vão envidraçado com a protecção, já explicado no ponto 6.3.1. 6.4. EXEMPLO DE TABELAS APLICADAS E OBTIDAS 6.4.1. FACTOR SOLAR DE ENVIDRAÇADOS As tabelas definidas para apresentar os valores do factor solar (g┴), estão organizadas pelo tipo de vidro e estes tipos subdividem-se pelas espessuras dos vidros. Será mostrado como exemplo a (tabela 6.3) como exemplo do (Anexo A) para os factores solares de vidros simples.
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 81 Quadro 6.3 – Factor solar para vidros simples. Factor Solar em Vidros Simples Espessura Vidros (mm) g┴ Incolor 3 0,88 4 0,87 5 0,85 6 0,84 8 0,81 10 0,79 12 0,77 Colorido 3 0,72 4 0,67 5 0,62 6 0,59 8 0,52 10 0,47 12 0,43 Reflectantes Incolores 4 0,54 5 0,54 6 0,53 8 0,52 Reflectantes Coloridos 4 0,40 5 0,37 6 0,35 8 0,32 6.4.2. COEFICIENTE DE TRANSMISSÃO TÉRMICA DE ENVIDRAÇADOS Para os coeficientes de transmissão térmica dos envidraçados (Uw), as tabelas apresentam diferenças entre as janelas com vidros simples e duplos. As tabelas para vidros simples estão distinguidas em função do tipo de caixilharia, e definem os vidros pelo seu tipo e pela sua espessura. Exemplo de tabela do (Anexo A) para vidro simples com caixilharia em madeira densa.
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 82 Quadro 6.4 – Valor dos coeficientes de transmissão térmica (Uw) para vidros simples com caixilharia de madeira densa. Coeficiente Uw em Vidros Simples para caixilharia em Madeira Densa Espessura Vidros (mm) Uw [W/(m2.K)] Incolor 3 4,92 4 4,90 5 4,87 6 4,85 8 4,80 10 4,76 12 4,71 Colorido 3 4,92 4 4,89 5 4,87 6 4,85 8 4,80 10 4,75 12 4,71 Reflectantes Incolores 4 4,90 5 4,87 6 4,85 8 4,80 Reflectantes Coloridos 4 4,90 5 4,87 6 4,85 8 4,80 As tabelas para vidros duplos estão diferenciadas pelo tipo de caixilharia. Cada tipo de caixilharia apresenta uma tabela para cada espessura da caixa-de-ar (6, 10, 12, 16) mm. As tabelas apesentam os tipos de vidros e as suas espessuras, mas também apresenta os quatro tipos de gases definidos (ar, árgon, krípton, xénon).
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 83 Exemplo de tabela do (Anexo A) para vidro duplo com caixilharia de madeira densa e caixa-de-ar com 6 (mm). Quadro 6.5 – Valor dos coeficientes (Uw) de vidro duplo com caixilharia de madeira densa e caixa-de-ar de 6 (mm). Uw [W/(m2.ºC)] Uw [W/(m2.ºC)] Uw [W/(m2.ºC)] Uw [W/(m2.ºC)] (3 a 8) + (3 a 5) 3,22 3,03 2,80 2,69 (3 a 8) + (6 a 8) 3,20 3,01 2,78 2,67 (3 a 8) + (10 a 12) 3,16 2,98 2,76 2,65 (10 a 12) + (10 a 12) 3,13 2,95 2,74 2,63 3 + (3 a 8) 3,23 3,03 2,81 2,69 3 + (10 a 12) 3,18 3,00 2,77 2,67 4 + (3 a 8) 3,22 3,03 2,80 2,69 4 + (10 a 12) 3,17 2,99 2,77 2,66 5 + (3 a 8) 3,21 3,02 2,80 2,69 5 + (10 a 12) 3,17 2,98 2,76 2,66 6 + (3 a 8) 3,20 3,01 2,79 2,68 6 + (10 a 12) 3,16 2,98 2,76 2,65 8 + (3 a 8) 3,19 3,00 2,78 2,67 8 + (10 a 12) 3,14 2,97 2,75 2,64 10 + (3 a 8) 3,17 2,99 2,77 2,66 10 + (10 a 12) 3,13 2,95 2,74 2,64 12 + (3 a 8) 3,16 2,98 2,76 2,65 12 + (10 a 12) 3,12 2,94 2,73 2,63 (4 a 5) + (3 a 8) 3,27 3,08 2,85 2,74 (4 a 5) + (10 a 12) 3,23 3,04 2,82 2,71 (6 a 8) + (3 a 8) 3,25 3,06 2,83 2,73 (6 a 8) + (10 a 12) 3,21 3,03 2,81 2,70 (4 a 5) + (3 a 8) 3,27 3,08 2,85 2,74 (4 a 5) + (10 a 12) 3,23 3,04 2,82 2,71 (6 a 8) + (3 a 8) 3,25 3,06 2,84 2,73 (6 a 8) + (10 a 12) 3,21 3,03 2,81 2,70 Emissividade de 0,4 3,02 2,76 2,44 2,26 Emissividade de 0,2 2,86 2,56 2,17 1,95 Emissividade de 0,1 2,76 2,42 1,99 1,73 Emissividade de 0,05 2,70 2,34 1,88 1,60 Incolor + incolor 6 Kripton Xénon Reflectante Colorido + Incolor 6 Vidro duplo com caixilharia em Madeira Densa Espessura Vidros (mm) Colorido + Incolor 6 Reflectante Incolor + Incolor 6 Espessura Caixa de Ar (mm) Ar Argon Incolor + Low-E (3 a 12) + (4 a 10) 6
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 90 A relação do factor solar entre os estores com a inclinação das ripas de 45˚ e o estore com a inclinação das ripas de 0˚, é de 25%. A relação do factor solar entre os estores com inclinação das ripas de 90˚ e o estore com a inclinação das ripas a 45˚, é de 47%. Depois de encontradas as relações atrás referidas para estores venezianos, sabendo que as inclinações das ripas a 90˚ representam a protecção 100% activa. Poderemos também atribuir as mesmas relações para as portadas de madeira exteriores, em função do respectivo factor solar determinado no RCCTE. Assim, partindo destas relações será possível obter valores do factor solar para as portadas de madeira com lamelas com relativa aproximação. Com base na (tabela V.4, do RCCTE) e aplicando o processo atrás descrito, obtemos o seguinte quadro (quadro 6.5): Exemplo deste cálculo, para portada de madeira exterior de cor clara em vidro simples, temos: Quadro 6.13 – Valores do exemplo de cálculo para portada de madeira exterior de cor clara. Tipo de protecção Vidro simples Portada de madeira exterior Cor clara Totalmente fechada 0,04 Ripas/Lamelas inclinadas a 45˚ 0,07 Ripas/Lamelas inclinadas a 0˚ 0,25 A portada de madeira quando esta totalmente fechada, significa que as ripas/lamelas têm uma inclinação de 90˚. Para totalmente fechada o valor do factor solar (g┴) é igual a 0,04, valor este já determinada e fornecido pelo RCCTE Para as duas seguintes orientações das ripas e seguindo as respectivas relações atrás referidas, temos: Para a inclinação das ripas a 45˚, e sabendo que a relação entre a inclinação de 90˚ e 45˚ é de 55%, então teremos: 04,055,0*07,0 Para a inclinação das ripas a 0˚, e sabendo que a relação entre a inclinação de 45˚ e 0˚ é de 28%, então teremos: 07,028,0*25,0 Orientação do ângulo das ripas, nas protecções solares aplicadas no quadro seguinte, estão definidas no ponto 6.3.2.1 Este raciocínio está aplicado a vidros simples e duplos e a protecções interiores e exteriores. E obteríamos então o (quadro 6.14) a seguir representado.
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 91 Quadro 6.14 – Valores do factor solar adaptado do RCCTE. Vidro Simples Cor de protecção Vidro Duplo Cor de protecção Tipo de protecção Clara Média Escura Clara Média Escura Protecções Exteriores Portada de madeira: Totalmente fechada 0,04 0,07 0,09 0,03 0,05 0,06 Ripas/Lamelas inclinadas a 45˚ 0,07 0,13 0,17 0,06 0,11 0,13 Ripas/Lamelas inclinadas a 0˚ 0,25 0,47 0,62 0,24 0,45 0,53 Persiana: Réguas de madeira 0,05 0,08 0,10 0,04 0,05 0,07 Réguas metálicas ou plásticas 0,07 0,10 0,13 0,04 0,07 0,09 Estore Veneziano: Réguas de madeira: Totalmente fechada - 0,11 - - 0,08 - Ripas/Lamelas inclinadas a 45˚ - 0,20 - - 0,17 - Ripas/Lamelas inclinadas a 0˚ - 0,72 - - 0,69 - Réguas metálicas: Totalmente fechadas - 0,13 - - 0,09 - Ripas/Lamelas inclinadas a 45˚ - 0,24 - - 0,19 - Ripas/Lamelas inclinadas a 0˚ - 0,87 - - 0,77 - Estore: Lona opaca 0,07 0,09 0,12 0,04 0,06 0,08 Lona pouco transparente 0,14 0,17 0,19 0,10 0,12 0,14 Lona muito transparente 0,21 0,23 0,25 0,16 0,18 0,20 Protecções Interiores Estores de lâminas 0,45 0,56 0,65 0,47 0,59 0,69 Estore Veneziano: Réguas metálicas: Totalmente fechadas - 0,37 - - 0,44 - Ripas/Lamelas inclinadas a 45˚ - 0,50 - - 0,54 - Ripas/Lamelas inclinadas a 0˚ - 0,84 - - 0,73 - Cortinas: Opacas 0,33 0,44 0,54 0,37 0,46 0,55 Ligeiramente transparentes 0,36 0,46 0,56 0,38 0,47 0,56 Transparentes 0,38 0,48 0,58 0,39 0,48 0,58 Muito transparentes 0,70 - - 0,63 - - Telas interiores: Opacas - 0,24 - - 0,30 - Semi-Transparentes - 0,28 - - 0,33 - Transparentes - 0,45 - - 0,47 - Portadas de madeira (opacas) 0,30 0,40 0,50 0,35 0,46 0,58 Persianas de madeira 0,35 0,45 0,57 0,40 0,55 0,65 Protecção entre dois vidros - - - 0,28 0,34 0,40
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Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 93 7 7. CONCLUSÕES E DESENVOLVIMENTOS FUTUROS 7.1. CONCLUSÕES FINAIS Em primeiro lugar, gostaria de referir que este trabalho foi concluído com sucesso, e que os objectivos inicialmente definidos foram cumpridos. Neste capítulo e depois de desenvolvido todo o trabalho. Serão apresentadas as dificuldades sentidas ao longo do trabalho, mas também as conclusões e ilações finais retiradas com a realização deste trabalho. Desde a fase inicial da dissertação, que consiste no conhecimento e compreensão do tema, até à fase final, que consiste no desenvolvimento das conclusões finais, fomos confrontados por diversas dificuldades inerentes ao desenvolvimento das várias etapas do trabalho. Inicialmente umas das dificuldades sentidas, foi a pesquisa e recolha de informação das várias soluções de vãos envidraçados e protecções solares utilizados no mercado e construção portuguesa. Dificuldade também sentida, foi a procura e utilização de determinados programas de cálculo automático. Visto que um dos programas utilizado é limitado a computadores de 32 bits, e o computador utilizado ser de 64 bits. Dificuldade na caracterização das protecções solares, devido à limitação inesperada dos programas WIS e WINDOW6 em relação às protecções solares. Tendo estes programas, uma base de dados limitada apenas a estores venezianos metálicos e a tela interior. O programa UwVal apenas permite determinar o coeficiente de transmissão térmica dos vãos envidraçados. Passadas e ultrapassadas as dificuldades e com o desenvolvimento do trabalho, nomeadamente, as simulações feitas nos programas e os valores calculados. Foram retiradas algumas conclusões, muitas delas já esperadas e conhecidas. Em função dos resultados obtidos: Verifica-se que os vidros duplos têm melhores desempenhos térmicos do que os vidros simples. Os vidros melhoram o seu desempenho à medida que as suas espessuras também aumentam. Os vidros múltiplos melhoram o seu desempenho à medida que a espessura da caixa-de-ar também aumenta.
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 94 Os vidros Low-E têm melhor desempenho térmico do que os vidros simples. Os vidros com tratamentos que lhes confiram propriedades reflectantes, fornecem melhores resultados em relação ao factor solar. Os gases nobres, como o árgon, krípton e xénon melhoram o desempenho térmico dos vidros duplos, em relação ao ar. Em contrapartida os gases nobres são mais dispendiosos na sua aplicação, devido à sua escassez. As caixilharias de plástico (PVC), permitem um melhor comportamento térmico. Enquanto, as caixilharias metálicas têm o pior comportamento térmico. As protecções solares permitem melhorar os desempenhos térmicos dos vãos envidraçados. As protecções solares exteriores são mais eficientes do que as protecções solares interiores. As protecções solares quanto mais opacas e solidas, mais eficientes se tornam. A eficácia das protecções solares depende do seu nível de permeabilidade. Quanto mais permeáveis forem mais vulneráveis e menos eficazes se tornam. Deste trabalho, e tendo em conta os seus objectivos, também se concluiu que foi possível produzir nova informação acerca dos vãos envidraçados e protecções solares. Informação essa que poderá ser bastante útil a projetistas ou a entidades ligadas ao ramos dos envidraçados. Informação essa que acrescenta à já informação existente: Para o factor solar: Maior detalhe nas espessuras dos vidros; Maior detalhe nas protecções solares, devido às várias inclinações das suas ripas. Para o coeficiente de transmissão térmica: Maior detalhe nas espessuras dos vidros; Maior detalhe na espessura da camada entre vidros; Maior detalhe nos tipos de gases utilizados na camada entre vidros; Maior detalhe nos tipos de caixilharias. 7.2. DESENVOLVIMENTOS FUTUROS Depois de concluído este trabalho, e de ter deparado com determinadas dificuldades. Serão propostas as seguintes melhorias ou desenvolvimentos futuros: Propor a criação de um programa de cálculo automático para o factor solar, para envidraçados e protecções solares. Futuramente, actualizar a caracterização térmica de novas soluções de vãos envidraçados, e protecções solares que possam surgir. Propor estudos técnico-económicos de vãos envidraçados.
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Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 4 FACTOR SOLAR ENVIDRAÇADOS DUPLOS VERTICAIS QUADRO A.2. – FACTOR SOLAR PARA VIDROS DUPLOS Espessura Vidros (mm) g┴ (3 a 8) + (3 a 5) 0,76 (3 a 8) + (6 a 8) 0,74 (3 a 8) + (10 a 12) 0,73 (10 a 12) + (10 a 12) 0,67 3 + (3 a 8) 0,61 3 + (10 a 12) 0,59 4 + (3 a 8) 0,56 4 + (10 a 12) 0,54 5 + (3 a 8) 0,51 5 + (10 a 12) 0,50 6 + (3 a 8) 0,47 6 + (10 a 12) 0,46 8 + (3 a 8) 0,40 8 + (10 a 12) 0,39 10 + (3 a 8) 0,35 10 + (10 a 12) 0,34 12 + (3 a 8) 0,31 12 + (10 a 12) 0,30 (4 a 5) + (3 a 8) 0,47 (4 a 5) + (10 a 12) 0,45 (6 a 8) + (3 a 8) 0,45 (6 a 8) + (10 a 12) 0,44 (4 a 5) + (3 a 8) 0,31 (4 a 5) + (10 a 12) 0,30 (6 a 8) + (3 a 8) 0,27 (6 a 8) + (10 a 12) 0,26 Emissividade de 0,4 0,71 Emissividade de 0,3 0,67 Emissividade de 0,2 0,64 Emissividade de 0,1 0,62 Emissividade de 0,05 0,58 Colorido + Incolor Reflectante Incolor + Incolor Reflectante Colorido + Incolor Low-E (3 a 12) + (4 a 10) Factor Solar em Vidros Duplos Incolor + Incolor
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 5 COEFICIENTE DE TRANSMISSAO TÉRMICA (Uw) VÃOS ENVIDRAÇADOS SIMPLES VERTICAIS CAIXILHARIA DE MADEIRA QUADRO A.3. – COEFICENTE (Uw) PARA CAIXILHARIA DE MADEIRA DENSA E POUCO DENSA PARA VIDROS SIMPLES Espessura Vidros (mm) Uw [W/(m2.K)] Espessura Vidros (mm) Uw [W/(m2.K)] 3 4,92 3 4,81 4 4,90 4 4,79 5 4,87 5 4,76 6 4,85 6 4,74 8 4,80 8 4,69 10 4,76 10 4,65 12 4,71 12 4,60 3 4,92 3 4,81 4 4,89 4 4,78 5 4,87 5 4,76 6 4,85 6 4,74 8 4,80 8 4,69 10 4,75 10 4,64 12 4,71 12 4,60 4 4,90 4 4,79 5 4,87 5 4,76 6 4,85 6 4,74 8 4,80 8 4,69 4 4,90 4 4,79 5 4,87 5 4,76 6 4,85 6 4,74 8 4,80 8 4,69 Incolor Coeficiente Uw em Vidros Simples para caixilharia em Madeira Densa Coeficiente Uw em Vidros Simples para caixilharia em Madeira Pouco Densa Reflectantes Coloridos Colorido Reflectantes Incolores
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 6 COEFICIENTE DE TRANSMISSAO TÉRMICA (Uw) VÃOS ENVIDRAÇADOS SIMPLES VERTICAIS CAIXILHARIA DE PLÁSTICO (PVC) QUADRO A.4. – COEFICENTE (Uw) PARA CAIXILHARIA DE PVC COM 2 E 3 CAMARAS OCAS PARA VIDROS SIMPLES Espessura Vidros (mm) Uw [W/(m2.K)] Espessura Vidros (mm) Uw [W/(m2.K)] 3 4,66 3 4,59 4 4,64 4 4,57 5 4,61 5 4,55 6 4,59 6 4,53 8 4,55 8 4,48 10 4,50 10 4,44 12 4,46 12 4,40 3 4,66 3 4,59 4 4,63 4 4,57 5 4,61 5 4,54 6 4,59 6 4,52 8 4,54 8 4,48 10 4,50 10 4,44 12 4,46 12 4,39 4 4,64 4 4,57 5 4,61 5 4,55 6 4,59 6 4,53 8 4,55 8 4,48 4 4,64 4 4,57 5 4,61 5 4,55 6 4,59 6 4,53 8 4,55 8 4,48 Incolor Coeficiente Uw em Vidros Simples para caixilharia em PVC com 2 Camaras Ocas Coeficiente Uw em Vidros Simples para caixilharia em PVC com 3 Camaras Ocas Reflectantes Coloridos Colorido Reflectantes Incolores
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 7 COEFICIENTE DE TRANSMISSAO TÉRMICA (Uw) VÃOS ENVIDRAÇADOS SIMPLES VERTICAIS CAIXILHARIA METÁLICA (ALUMÍNIO) QUADRO A.5. – COEFICENTE (Uw) PARA CAIXILHARIA DE ALUMÍNIO SEM E COM CORTE TÉRMICO PARA VIDROS SIMPLES Espessura Vidros (mm) Uw [W/(m2.K)] Espessura Vidros (mm) Uw [W/(m2.K)] 3 5,85 3 5,23 4 5,83 4 5,21 5 5,80 5 5,18 6 5,78 6 5,16 8 5,73 8 5,11 10 5,68 10 5,06 12 5,64 12 5,01 3 5,85 3 5,23 4 5,82 4 5,20 5 5,80 5 5,18 6 5,77 6 5,15 8 5,73 8 5,10 10 5,68 10 5,06 12 5,63 12 5,01 4 5,83 4 5,21 5 5,80 5 5,18 6 5,78 6 5,16 8 5,73 8 5,11 4 5,83 4 5,21 5 5,80 5 5,18 6 5,78 6 5,16 8 5,73 8 5,11 Colorido Incolor Coeficiente Uw em Vidros Simples para caixilharia em Alumínio Com Corte Térmico Reflectantes Coloridos Reflectantes Incolores Coeficiente Uw em Vidros Simples para caixilharia em Alumínio Sem Corte Térmico
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 8 COEFICIENTE DE TRANSMISSAO TÉRMICA (Uw) VÃOS ENVIDRAÇADOS DUPLOS VERTICAIS CAIXILHARIA DE MADEIRA QUADRO A.6. – COEFICENTE (Uw) PARA CAIXILHARIA DE MADEIRA DENSA PARA VIDROS DUPLOS COM CAIXA-DE-AR DE 6 (mm) Uw [W/(m2.ºC)] Uw [W/(m2.ºC)] Uw [W/(m2.ºC)] Uw [W/(m2.ºC)] (3 a 8) + (3 a 5) 3,22 3,03 2,80 2,69 (3 a 8) + (6 a 8) 3,20 3,01 2,78 2,67 (3 a 8) + (10 a 12) 3,16 2,98 2,76 2,65 (10 a 12) + (10 a 12) 3,13 2,95 2,74 2,63 3 + (3 a 8) 3,23 3,03 2,81 2,69 3 + (10 a 12) 3,18 3,00 2,77 2,67 4 + (3 a 8) 3,22 3,03 2,80 2,69 4 + (10 a 12) 3,17 2,99 2,77 2,66 5 + (3 a 8) 3,21 3,02 2,80 2,69 5 + (10 a 12) 3,17 2,98 2,76 2,66 6 + (3 a 8) 3,20 3,01 2,79 2,68 6 + (10 a 12) 3,16 2,98 2,76 2,65 8 + (3 a 8) 3,19 3,00 2,78 2,67 8 + (10 a 12) 3,14 2,97 2,75 2,64 10 + (3 a 8) 3,17 2,99 2,77 2,66 10 + (10 a 12) 3,13 2,95 2,74 2,64 12 + (3 a 8) 3,16 2,98 2,76 2,65 12 + (10 a 12) 3,12 2,94 2,73 2,63 (4 a 5) + (3 a 8) 3,27 3,08 2,85 2,74 (4 a 5) + (10 a 12) 3,23 3,04 2,82 2,71 (6 a 8) + (3 a 8) 3,25 3,06 2,83 2,73 (6 a 8) + (10 a 12) 3,21 3,03 2,81 2,70 (4 a 5) + (3 a 8) 3,27 3,08 2,85 2,74 (4 a 5) + (10 a 12) 3,23 3,04 2,82 2,71 (6 a 8) + (3 a 8) 3,25 3,06 2,84 2,73 (6 a 8) + (10 a 12) 3,21 3,03 2,81 2,70 Emissividade de 0,4 3,02 2,76 2,44 2,26 Emissividade de 0,2 2,86 2,56 2,17 1,95 Emissividade de 0,1 2,76 2,42 1,99 1,73 Emissividade de 0,05 2,70 2,34 1,88 1,60 Xénon 6 6 6 6 Incolor + Low-E 6 Incolor + incolor Colorido + Incolor Espessura Vidros (mm) Espessura Caixa de Ar (mm) Ar Argon (3 a 12) + (4 a 10) Reflectante Incolor + Incolor Vidro duplo com caixilharia em Madeira Densa Reflectante Colorido + Incolor Kripton
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 9 COEFICIENTE DE TRANSMISSAO TÉRMICA (Uw) VÃOS ENVIDRAÇADOS DUPLOS VERTICAIS CAIXILHARIA DE MADEIRA QUADRO A.7. – COEFICENTE (Uw) PARA CAIXILHARIA DE MADEIRA DENSA PARA VIDROS DUPLOS COM CAIXA-DE-AR DE 10 (mm) Uw [W/(m2.ºC)] Uw [W/(m2.ºC)] Uw [W/(m2.ºC)] Uw [W/(m2.ºC)] (3 a 8) + (3 a 5) 2,98 2,84 2,68 2,67 (3 a 8) + (6 a 8) 2,96 2,82 2,66 2,65 (3 a 8) + (10 a 12) 2,93 2,79 2,64 2,63 (10 a 12) + (10 a 12) 2,90 2,77 2,62 2,61 3 + (3 a 8) 2,99 2,84 2,65 2,67 3 + (10 a 12) 2,95 2,81 2,66 2,65 4 + (3 a 8) 2,98 2,84 2,68 2,67 4 + (10 a 12) 2,95 2,81 2,65 2,64 5 + (3 a 8) 2,97 2,83 2,68 2,66 5 + (10 a 12) 2,94 2,80 2,65 2,64 6 + (3 a 8) 2,97 2,83 2,67 2,66 6 + (10 a 12) 2,94 2,80 2,64 2,63 8 + (3 a 8) 2,96 2,82 2,66 2,65 8 + (10 a 12) 2,92 2,79 2,64 2,63 10 + (3 a 8) 2,94 2,81 2,65 2,64 10 + (10 a 12) 2,91 2,78 2,63 2,62 12 + (3 a 8) 2,93 2,80 2,64 2,63 12 + (10 a 12) 2,90 2,77 2,62 2,61 (4 a 5) + (3 a 8) 3,03 2,89 2,73 2,72 (4 a 5) + (10 a 12) 3,00 2,86 2,70 2,69 (6 a 8) + (3 a 8) 3,01 2,87 2,72 2,71 (6 a 8) + (10 a 12) 2,99 2,85 2,70 2,69 (4 a 5) + (3 a 8) 3,03 2,89 2,73 2,72 (4 a 5) + (10 a 12) 2,99 2,85 2,70 2,68 (6 a 8) + (3 a 8) 3,01 2,87 2,72 2,71 (6 a 8) + (10 a 12) 2,98 2,84 2,69 2,68 Emissividade de 0,4 2,70 2,50 2,28 2,25 Emissividade de 0,2 2,48 2,24 1,97 1,93 Emissividade de 0,1 2,33 2,06 1,75 1,71 Emissividade de 0,05 2,24 1,95 1,62 1,58 Vidro duplo com caixilharia em Madeira Densa Espessura Vidros (mm) Kripton Xénon Espessura Caixa de Ar (mm) Ar Argon Colorido + Incolor Reflectante Colorido + Incolor Reflectante Incolor + Incolor 10 10 Incolor + incolor 10 10 Incolor + Low-E (3 a 12) + (4 a 10) 10
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 10 COEFICIENTE DE TRANSMISSAO TÉRMICA (Uw) VÃOS ENVIDRAÇADOS DUPLOS VERTICAIS CAIXILHARIA DE MADEIRA QUADRO A.8. – COEFICENTE (Uw) PARA CAIXILHARIA DE MADEIRA DENSA PARA VIDROS DUPLOS COM CAIXA-DE-AR DE 12 (mm) Uw [W/(m2.ºC)] Uw [W/(m2.ºC)] Uw [W/(m2.ºC)] Uw [W/(m2.ºC)] (3 a 8) + (3 a 5) 2,91 2,78 2,69 2,68 (3 a 8) + (6 a 8) 2,89 2,76 2,67 2,65 (3 a 8) + (10 a 12) 2,86 2,74 2,65 2,63 (10 a 12) + (10 a 12) 2,84 2,72 2,62 2,61 3 + (3 a 8) 2,91 2,79 2,69 2,68 3 + (10 a 12) 2,88 2,76 2,66 2,65 4 + (3 a 8) 2,91 2,78 2,68 2,67 4 + (10 a 12) 2,88 2,75 2,66 2,65 5 + (3 a 8) 2,90 2,78 2,68 2,67 5 + (10 a 12) 2,87 2,75 2,65 2,64 6 + (3 a 8) 2,90 2,77 2,68 2,66 6 + (10 a 12) 2,87 2,75 2,65 2,64 8 + (3 a 8) 2,89 2,76 2,67 2,66 8 + (10 a 12) 2,86 2,74 2,64 2,63 10 + (3 a 8) 2,88 2,75 2,66 2,65 10 + (10 a 12) 2,85 2,73 2,63 2,62 12 + (3 a 8) 2,87 2,74 2,65 2,64 12 + (10 a 12) 2,84 2,72 2,62 2,61 (4 a 5) + (3 a 8) 2,96 2,83 2,74 2,73 (4 a 5) + (10 a 12) 2,93 2,81 2,71 2,70 (6 a 8) + (3 a 8) 2,94 2,82 2,72 2,71 (6 a 8) + (10 a 12) 2,92 2,80 2,70 2,69 (4 a 5) + (3 a 8) 2,96 2,83 2,74 2,73 (4 a 5) + (10 a 12) 2,92 2,80 2,70 2,69 (6 a 8) + (3 a 8) 2,94 2,82 2,72 2,71 (6 a 8) + (10 a 12) 2,91 2,79 2,69 2,68 Emissividade de 0,4 2,60 2,42 2,28 2,25 Emissividade de 0,2 2,36 2,14 1,98 1,94 Emissividade de 0,1 2,20 1,95 1,76 1,72 Emissividade de 0,05 2,10 1,84 1,63 1,59 Vidro duplo com caixilharia em Madeira Densa 12 Xénon Espessura Vidros (mm) Espessura Caixa de Ar (mm) Reflectante Incolor + Incolor 12 Kripton Ar Argon Incolor + Low-E (3 a 12) + (4 a 10) 12 Incolor + incolor 12 Colorido + Incolor 12 Reflectante Colorido + Incolor
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 11 COEFICIENTE DE TRANSMISSAO TÉRMICA (Uw) VÃOS ENVIDRAÇADOS DUPLOS VERTICAIS CAIXILHARIA DE MADEIRA QUADRO A.9. – COEFICENTE (Uw) PARA CAIXILHARIA DE MADEIRA DENSA PARA VIDROS DUPLOS COM CAIXA-DE-AR DE 16 (mm) Uw [W/(m2.ºC)] Uw [W/(m2.ºC)] Uw [W/(m2.ºC)] Uw [W/(m2.ºC)] (3 a 8) + (3 a 5) 2,82 2,73 2,69 2,68 (3 a 8) + (6 a 8) 2,79 2,71 2,67 2,66 (3 a 8) + (10 a 12) 2,77 2,69 2,65 2,64 (10 a 12) + (10 a 12) 2,75 2,66 2,63 2,62 3 + (3 a 8) 2,82 2,73 2,70 2,69 3 + (10 a 12) 2,79 2,71 2,67 2,66 4 + (3 a 8) 2,82 2,73 2,69 2,68 4 + (10 a 12) 2,79 2,70 2,67 2,66 5 + (3 a 8) 2,81 2,72 2,69 2,68 5 + (10 a 12) 2,78 2,70 2,66 2,65 6 + (3 a 8) 2,81 2,72 2,68 2,67 6 + (10 a 12) 2,78 2,69 2,66 2,65 8 + (3 a 8) 2,80 2,71 2,67 2,66 8 + (10 a 12) 2,77 2,68 2,65 2,64 10 + (3 a 8) 2,78 2,70 2,66 2,65 10 + (10 a 12) 2,76 2,67 2,64 2,63 12 + (3 a 8) 2,77 2,69 2,66 2,64 12 + (10 a 12) 2,75 2,66 2,63 2,62 (4 a 5) + (3 a 8) 2,87 2,78 2,74 2,73 (4 a 5) + (10 a 12) 2,81 2,75 2,72 2,71 (6 a 8) + (3 a 8) 2,85 2,76 2,73 2,72 (6 a 8) + (10 a 12) 2,83 2,74 2,71 2,70 (4 a 5) + (3 a 8) 2,87 2,78 2,74 2,73 (4 a 5) + (10 a 12) 2,83 2,74 2,71 2,70 (6 a 8) + (3 a 8) 2,85 2,76 2,73 2,72 (6 a 8) + (10 a 12) 2,82 2,73 2,70 2,69 Emissividade de 0,4 2,48 2,35 2,30 2,27 Emissividade de 0,2 2,21 2,05 1,99 1,95 Emissividade de 0,1 2,03 1,85 1,78 1,73 Emissividade de 0,05 1,92 1,73 1,65 1,61 Espessura Caixa de Ar (mm) Ar Vidro duplo com caixilharia em Madeira Densa Argon Kripton Xénon Espessura Vidros (mm) Reflectante Colorido + Incolor 16 Incolor + Low-E (3 a 12) + (4 a 10) 16 Incolor + incolor 16 Colorido + Incolor 16 Reflectante Incolor + Incolor 16
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 12 COEFICIENTE DE TRANSMISSAO TÉRMICA (Uw) VÃOS ENVIDRAÇADOS DUPLOS VERTICAIS CAIXILHARIA DE MADEIRA QUADRO A.10. – COEFICENTE (Uw) PARA CAIXILHARIA DE MADEIRA POUCO DENSA PARA VIDROS DUPLOS COM CAIXA-DE-AR DE 6 (mm) Uw [W/(m2.ºC)] Uw [W/(m2.ºC)] Uw [W/(m2.ºC)] Uw [W/(m2.ºC)] (3 a 8) + (3 a 5) 3,11 2,92 2,69 2,58 (3 a 8) + (6 a 8) 3,08 2,89 2,67 2,56 (3 a 8) + (10 a 12) 3,05 2,87 2,65 2,54 (10 a 12) + (10 a 12) 3,01 2,84 2,63 2,52 3 + (3 a 8) 3,12 2,93 2,70 2,58 3 + (10 a 12) 3,08 2,89 2,67 2,56 4 + (3 a 8) 3,11 2,92 2,69 2,58 4 + (10 a 12) 3,07 2,89 2,66 2,56 5 + (3 a 8) 3,10 2,91 2,69 2,58 5 + (10 a 12) 3,06 2,88 2,66 2,55 6 + (3 a 8) 3,10 2,91 2,68 2,57 6 + (10 a 12) 3,06 2,87 2,65 2,55 8 + (3 a 8) 3,08 2,90 2,67 2,56 8 + (10 a 12) 3,04 2,86 2,64 2,54 10 + (3 a 8) 3,07 2,88 2,66 2,55 10 + (10 a 12) 3,03 2,85 2,63 2,53 12 + (3 a 8) 3,05 2,87 2,65 2,55 12 + (10 a 12) 3,01 2,84 2,63 2,52 (4 a 5) + (3 a 8) 3,16 2,97 2,74 2,63 (4 a 5) + (10 a 12) 3,12 2,94 2,72 2,61 (6 a 8) + (3 a 8) 3,15 2,95 2,73 2,62 (6 a 8) + (10 a 12) 3,11 2,93 2,71 2,60 (4 a 5) + (3 a 8) 3,16 2,97 2,74 2,63 (4 a 5) + (10 a 12) 3,11 2,93 2,70 2,60 (6 a 8) + (3 a 8) 3,14 2,95 2,73 2,62 (6 a 8) + (10 a 12) 3,09 2,91 2,70 2,59 Emissividade de 0,4 2,91 2,65 2,34 2,15 Emissividade de 0,2 2,75 2,45 2,06 1,84 Emissividade de 0,1 2,65 2,31 1,88 1,62 Emissividade de 0,05 2,59 2,23 1,77 1,49 Incolor + incolor 6 Colorido + Incolor 6 6 Reflectante Colorido + Incolor 6 Ar Reflectante Incolor + Incolor Argon Incolor + Low-E (3 a 12) + (4 a 10) 6 Xénon Kripton Vidro duplo com caixilharia em Madeira Pouco Densa Espessura Vidros (mm) Espessura Caixa de Ar (mm)
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 13 COEFICIENTE DE TRANSMISSAO TÉRMICA (Uw) VÃOS ENVIDRAÇADOS DUPLOS VERTICAIS CAIXILHARIA DE MADEIRA QUADRO A.11. – COEFICENTE (Uw) PARA CAIXILHARIA DE MADEIRA POUCO DENSA PARA VIDROS DUPLOS COM CAIXA-DE-AR DE 10 (mm) Uw [W/(m2.ºC)] Uw [W/(m2.ºC)] Uw [W/(m2.ºC)] Uw [W/(m2.ºC)] (3 a 8) + (3 a 5) 2,87 2,73 2,57 2,56 (3 a 8) + (6 a 8) 2,85 2,71 2,55 2,54 (3 a 8) + (10 a 12) 2,82 2,68 2,53 2,52 (10 a 12) + (10 a 12) 2,79 2,66 2,51 2,50 3 + (3 a 8) 2,88 2,73 2,57 2,56 3 + (10 a 12) 2,84 2,70 2,55 2,54 4 + (3 a 8) 2,87 2,73 2,57 2,56 4 + (10 a 12) 2,84 2,70 2,54 2,53 5 + (3 a 8) 2,86 2,72 2,57 2,55 5 + (10 a 12) 2,83 2,69 2,54 2,53 6 + (3 a 8) 2,86 2,72 2,56 2,55 6 + (10 a 12) 2,83 2,69 2,53 2,52 8 + (3 a 8) 2,85 2,71 2,55 2,54 8 + (10 a 12) 2,81 2,68 2,53 2,52 10 + (3 a 8) 2,83 2,70 2,54 2,53 10 + (10 a 12) 2,80 2,67 2,52 2,51 12 + (3 a 8) 2,82 2,69 2,53 2,52 12 + (10 a 12) 2,79 2,66 2,51 2,50 (4 a 5) + (3 a 8) 2,92 2,78 2,62 2,61 (4 a 5) + (10 a 12) 2,89 2,75 2,60 2,58 (6 a 8) + (3 a 8) 2,90 2,76 2,61 2,60 (6 a 8) + (10 a 12) 2,88 2,74 2,59 2,58 (4 a 5) + (3 a 8) 2,92 2,78 2,62 2,61 (4 a 5) + (10 a 12) 2,88 2,74 2,59 2,58 (6 a 8) + (3 a 8) 2,90 2,76 2,61 2,60 (6 a 8) + (10 a 12) 2,87 2,73 2,58 2,57 Emissividade de 0,4 2,59 2,39 2,17 2,14 Emissividade de 0,2 2,37 2,13 1,86 1,82 Emissividade de 0,1 2,22 1,95 1,64 1,60 Emissividade de 0,05 2,14 1,84 1,51 1,47 Vidro duplo com caixilharia em Madeira Pouco Densa Ar Argon Espessura Caixa de Ar (mm) Xénon Reflectante Colorido + Incolor 10 Kripton 10 Reflectante Incolor + Incolor Espessura Vidros (mm) 10 Colorido + Incolor 10 (3 a 12) + (4 a 10) Incolor + incolor Incolor + Low-E 10
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 20 COEFICIENTE DE TRANSMISSAO TÉRMICA (Uw) VÃOS ENVIDRAÇADOS DUPLOS VERTICAIS CAIXILHARIA DE PLÁSTICO QUADRO A.18. – COEFICENTE (Uw) PARA CAIXILHARIA DE PVC COM 3 CAMARAS OCAS PARA VIDROS DUPLOS COM CAIXA-DE-AR DE 6 (mm) Uw [W/(m2.ºC)] Uw [W/(m2.ºC)] Uw [W/(m2.ºC)] Uw [W/(m2.ºC)] (3 a 8) + (3 a 5) 3,05 2,87 2,65 2,55 (3 a 8) + (6 a 8) 3,02 2,84 2,63 2,53 (3 a 8) + (10 a 12) 2,99 2,82 2,61 2,51 (10 a 12) + (10 a 12) 2,95 2,79 2,59 2,49 3 + (3 a 8) 3,05 2,87 2,66 2,55 3 + (10 a 12) 3,01 2,84 2,63 2,53 4 + (3 a 8) 3,04 2,87 2,65 2,55 4 + (10 a 12) 3,01 2,83 2,63 2,53 5 + (3 a 8) 3,04 2,86 2,65 2,55 5 + (10 a 12) 3,00 2,83 2,62 2,52 6 + (3 a 8) 3,03 2,85 2,64 2,54 6 + (10 a 12) 2,99 2,82 2,62 2,52 8 + (3 a 8) 3,02 2,84 2,63 2,53 8 + (10 a 12) 2,98 2,81 2,61 2,51 10 + (3 a 8) 3,00 2,83 2,63 2,53 10 + (10 a 12) 2,97 2,80 2,60 2,50 12 + (3 a 8) 2,99 2,82 2,62 2,52 12 + (10 a 12) 2,95 2,79 2,59 2,49 (4 a 5) + (3 a 8) 3,10 2,93 2,71 2,61 (4 a 5) + (10 a 12) 3,07 2,89 2,69 2,59 (6 a 8) + (3 a 8) 3,08 2,91 2,70 2,60 (6 a 8) + (10 a 12) 3,05 2,88 2,68 2,58 (4 a 5) + (3 a 8) 3,10 2,93 2,71 2,61 (4 a 5) + (10 a 12) 3,05 2,88 2,68 2,58 (6 a 8) + (3 a 8) 3,08 2,91 2,70 2,60 (6 a 8) + (10 a 12) 3,04 2,87 2,67 2,57 Emissividade de 0,4 2,87 2,63 2,33 2,16 Emissividade de 0,2 2,72 2,44 2,08 1,87 Emissividade de 0,1 2,62 2,31 1,91 1,66 Emissividade de 0,05 2,57 2,24 1,80 1,54 Reflectante Colorido + Incolor Incolor + incolor 6 Espessura Vidros (mm) Espessura Caixa de Ar (mm) Ar Argon Kripton Vidro duplo com caixilharia em PVC com 3 Camaras_Ocas Colorido + Incolor 6 6 Reflectante Incolor + Incolor Xénon 6 Incolor + Low-E (3 a 12) + (4 a 10) 6
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 21 COEFICIENTE DE TRANSMISSAO TÉRMICA (Uw) VÃOS ENVIDRAÇADOS DUPLOS VERTICAIS CAIXILHARIA DE PLÁSTICO QUADRO A.19. – COEFICENTE (Uw) PARA CAIXILHARIA DE PVC COM 3 CAMARAS OCAS PARA VIDROS DUPLOS COM CAIXA-DE-AR DE 10 (mm) Uw [W/(m2.ºC)] Uw [W/(m2.ºC)] Uw [W/(m2.ºC)] Uw [W/(m2.ºC)] (3 a 8) + (3 a 5) 2,82 2,69 2,54 2,53 (3 a 8) + (6 a 8) 2,80 2,67 2,52 2,51 (3 a 8) + (10 a 12) 2,77 2,65 2,50 2,49 (10 a 12) + (10 a 12) 2,75 2,62 2,48 2,47 3 + (3 a 8) 2,83 2,69 2,54 2,53 3 + (10 a 12) 2,79 2,66 2,52 2,51 4 + (3 a 8) 2,82 2,69 2,54 2,53 4 + (10 a 12) 2,79 2,66 2,52 2,51 5 + (3 a 8) 2,81 2,68 2,54 2,53 5 + (10 a 12) 2,78 2,65 2,51 2,50 6 + (3 a 8) 2,81 2,68 2,53 2,52 6 + (10 a 12) 2,78 2,65 2,51 2,50 8 + (3 a 8) 2,80 2,67 2,52 2,51 8 + (10 a 12) 2,77 2,64 2,50 2,49 10 + (3 a 8) 2,79 2,66 2,51 2,50 10 + (10 a 12) 2,76 2,63 2,49 2,48 12 + (3 a 8) 2,78 2,65 2,51 2,50 12 + (10 a 12) 2,75 2,62 2,48 2,47 (4 a 5) + (3 a 8) 2,88 2,75 2,60 2,59 (4 a 5) + (10 a 12) 2,85 2,72 2,57 2,56 (6 a 8) + (3 a 8) 2,86 2,73 2,59 2,58 (6 a 8) + (10 a 12) 2,84 2,71 2,57 2,56 (4 a 5) + (3 a 8) 2,88 2,75 2,60 2,56 (4 a 5) + (10 a 12) 2,84 2,71 2,57 2,56 (6 a 8) + (3 a 8) 2,86 2,73 2,59 2,58 (6 a 8) + (10 a 12) 2,83 2,70 2,56 2,55 Emissividade de 0,4 2,57 2,38 2,18 2,15 Emissividade de 0,2 2,36 2,14 1,89 1,85 Emissividade de 0,1 2,23 1,97 1,69 1,65 Emissividade de 0,05 2,15 1,87 1,57 1,52 Reflectante Incolor + Incolor Reflectante Colorido + Incolor Incolor + incolor Argon Kripton Vidro duplo com caixilharia em PVC com 3 Camaras_Ocas Colorido + Incolor 10 10 Xénon 10 Espessura Vidros (mm) Espessura Caixa de Ar (mm) Ar 10 Incolor + Low-E (3 a 12) + (4 a 10) 10
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 22 COEFICIENTE DE TRANSMISSAO TÉRMICA (Uw) VÃOS ENVIDRAÇADOS DUPLOS VERTICAIS CAIXILHARIA DE PLÁSTICO QUADRO A.20. – COEFICENTE (Uw) PARA CAIXILHARIA DE PVC COM 3 CAMARAS OCAS PARA VIDROS DUPLOS COM CAIXA-DE-AR DE 12 (mm) Uw [W/(m2.ºC)] Uw [W/(m2.ºC)] Uw [W/(m2.ºC)] Uw [W/(m2.ºC)] (3 a 8) + (3 a 5) 2,75 2,64 2,55 2,54 (3 a 8) + (6 a 8) 2,73 2,62 2,53 2,52 (3 a 8) + (10 a 12) 2,71 2,60 2,51 2,50 (10 a 12) + (10 a 12) 2,69 2,57 2,49 2,48 3 + (3 a 8) 2,76 2,64 2,55 2,54 3 + (10 a 12) 2,76 2,61 2,52 2,51 4 + (3 a 8) 2,75 2,64 2,54 2,53 4 + (10 a 12) 2,73 2,61 2,52 2,51 5 + (3 a 8) 2,75 2,63 2,54 2,53 5 + (10 a 12) 2,72 2,61 2,52 2,51 6 + (3 a 8) 2,74 2,63 2,54 2,53 6 + (10 a 12) 2,72 2,60 2,51 2,50 8 + (3 a 8) 2,73 2,62 2,53 2,52 8 + (10 a 12) 2,70 2,59 2,50 2,49 10 + (3 a 8) 2,72 2,61 2,52 2,51 10 + (10 a 12) 2,70 2,58 2,49 2,49 12 + (3 a 8) 2,71 2,60 2,51 2,50 12 + (10 a 12) 2,69 2,57 2,49 2,48 (4 a 5) + (3 a 8) 2,81 2,69 2,60 2,59 (4 a 5) + (10 a 12) 2,78 2,67 2,58 2,57 (6 a 8) + (3 a 8) 2,80 2,68 2,59 2,58 (6 a 8) + (10 a 12) 2,77 2,66 2,57 2,56 (4 a 5) + (3 a 8) 2,81 2,69 2,60 2,59 (4 a 5) + (10 a 12) 2,77 2,66 2,57 2,56 (6 a 8) + (3 a 8) 2,80 2,68 2,59 2,58 (6 a 8) + (10 a 12) 2,76 2,65 2,56 2,55 Emissividade de 0,4 2,47 2,31 2,18 2,15 Emissividade de 0,2 2,25 2,05 1,90 1,86 Emissividade de 0,1 2,10 1,87 1,70 1,66 Emissividade de 0,05 2,01 1,77 1,58 1,53 Reflectante Incolor + Incolor Reflectante Colorido + Incolor Incolor + Low-E Colorido + Incolor 12 Kripton Incolor + incolor 12 Espessura Vidros (mm) Espessura Caixa de Ar (mm) 12 12 Vidro duplo com caixilharia em PVC com 3 Camaras_Ocas (3 a 12) + (4 a 10) 12 Xénon Ar Argon
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 23 COEFICIENTE DE TRANSMISSAO TÉRMICA (Uw) VÃOS ENVIDRAÇADOS DUPLOS VERTICAIS CAIXILHARIA DE PLÁSTICO QUADRO A.21. – COEFICENTE (Uw) PARA CAIXILHARIA DE PVC COM 3 CAMARAS OCAS PARA VIDROS DUPLOS COM CAIXA-DE-AR DE 16 (mm) Uw [W/(m2.ºC)] Uw [W/(m2.ºC)] Uw [W/(m2.ºC)] Uw [W/(m2.ºC)] (3 a 8) + (3 a 5) 2,67 2,59 2,55 2,54 (3 a 8) + (6 a 8) 2,65 2,57 2,53 2,52 (3 a 8) + (10 a 12) 2,62 2,55 2,52 2,50 (10 a 12) + (10 a 12) 2,60 2,52 2,49 2,48 3 + (3 a 8) 2,67 2,59 2,56 2,55 3 + (10 a 12) 2,65 2,56 2,53 2,52 4 + (3 a 8) 2,67 2,59 2,55 2,54 4 + (10 a 12) 2,64 2,56 2,53 2,52 5 + (3 a 8) 2,66 2,58 2,55 2,54 5 + (10 a 12) 2,63 2,55 2,52 2,51 6 + (3 a 8) 2,66 2,58 2,54 2,53 6 + (10 a 12) 2,63 2,55 2,52 2,51 8 + (3 a 8) 2,65 2,57 2,53 2,52 8 + (10 a 12) 2,62 2,54 2,51 2,50 10 + (3 a 8) 2,64 2,56 2,53 2,52 10 + (10 a 12) 2,61 2,53 2,50 2,49 12 + (3 a 8) 2,63 2,55 2,52 2,51 12 + (10 a 12) 2,60 2,52 2,49 2,48 (4 a 5) + (3 a 8) 2,73 2,64 2,61 2,60 (4 a 5) + (10 a 12) 2,70 2,62 2,59 2,58 (6 a 8) + (3 a 8) 2,71 2,63 2,60 2,59 (6 a 8) + (10 a 12) 2,69 2,61 2,58 2,57 (4 a 5) + (3 a 8) 2,73 2,64 2,61 2,60 (4 a 5) + (10 a 12) 2,69 2,61 2,58 2,57 (6 a 8) + (3 a 8) 2,71 2,63 2,60 2,59 (6 a 8) + (10 a 12) 2,68 2,60 2,57 2,56 Emissividade de 0,4 2,36 2,24 2,19 2,17 Emissividade de 0,2 2,12 1,97 1,91 1,87 Emissividade de 0,1 1,95 1,78 1,71 1,67 Emissividade de 0,05 1,85 1,67 1,60 1,55 Argon Kripton Vidro duplo com caixilharia em PVC com 3 Camaras_Ocas Xénon Colorido + Incolor 16 Incolor + incolor 16 (3 a 12) + (4 a 10) 16 Espessura Vidros (mm) Espessura Caixa de Ar (mm) Ar 16 16 Reflectante Incolor + Incolor Reflectante Colorido + Incolor Incolor + Low-E
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 24 COEFICIENTE DE TRANSMISSAO TÉRMICA (Uw) VÃOS ENVIDRAÇADOS DUPLOS VERTICAIS CAIXILHARIA METÁLICA QUADRO A.22. – COEFICENTE (Uw) PARA CAIXILHARIA METÁLICA SEM CORTE TÉRMICO PARA VIDROS DUPLOS COM CAIXA-DE-AR DE 6 (mm) Uw [W/(m2.ºC)] Uw [W/(m2.ºC)] Uw [W/(m2.ºC)] Uw [W/(m2.ºC)] (3 a 8) + (3 a 5) 3,98 3,79 3,55 3,43 (3 a 8) + (6 a 8) 3,95 3,76 3,53 3,41 (3 a 8) + (10 a 12) 3,92 3,73 3,50 3,39 (10 a 12) + (10 a 12) 3,88 3,70 3,48 3,37 3 + (3 a 8) 3,99 3,79 3,55 3,44 3 + (10 a 12) 3,95 3,76 3,52 3,41 4 + (3 a 8) 3,98 3,78 3,55 3,43 4 + (10 a 12) 3,94 3,75 3,52 3,41 5 + (3 a 8) 3,97 3,78 3,54 3,43 5 + (10 a 12) 3,93 3,74 3,51 3,40 6 + (3 a 8) 3,97 3,77 3,54 3,42 6 + (10 a 12) 3,93 3,74 3,51 3,40 8 + (3 a 8) 3,95 3,76 3,53 3,41 8 + (10 a 12) 3,91 3,72 3,50 3,39 10 + (3 a 8) 3,94 3,75 3,52 3,41 10 + (10 a 12) 3,90 3,71 3,49 3,38 12 + (3 a 8) 3,92 3,73 3,51 3,40 12 + (10 a 12) 3,88 3,70 3,48 3,37 (4 a 5) + (3 a 8) 4,05 3,85 3,62 3,50 (4 a 5) + (10 a 12) 4,01 3,82 3,59 3,48 (6 a 8) + (3 a 8) 4,03 3,83 3,60 3,49 (6 a 8) + (10 a 12) 4,00 3,81 3,58 3,47 (4 a 5) + (3 a 8) 4,05 3,85 3,62 3,50 (4 a 5) + (10 a 12) 4,00 3,81 3,58 3,47 (6 a 8) + (3 a 8) 4,03 3,83 3,60 3,49 (6 a 8) + (10 a 12) 3,98 3,79 3,57 3,46 Emissividade de 0,4 3,79 3,53 3,20 3,00 Emissividade de 0,2 3,63 3,31 2,92 2,68 Emissividade de 0,1 3,52 3,17 2,72 2,45 Emissividade de 0,05 3,46 3,09 2,61 2,32 Reflectante Incolor + Incolor Reflectante Colorido + Incolor 6 6 Incolor + Low-E (3 a 12) + (4 a 10) Incolor + incolor 6 Xénon Espessura Vidros (mm) Espessura Caixa de Ar (mm) Ar Argon Kripton Vidro duplo com caixilharia Metálica Sem Corte Térmico Colorido + Incolor 6 6
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 25 COEFICIENTE DE TRANSMISSAO TÉRMICA (Uw) VÃOS ENVIDRAÇADOS DUPLOS VERTICAIS CAIXILHARIA METÁLICA QUADRO A.23. – COEFICENTE (Uw) PARA CAIXILHARIA METÁLICA SEM CORTE TÉRMICO PARA VIDROS DUPLOS COM CAIXA-DE-AR DE 10 (mm) Uw [W/(m2.ºC)] Uw [W/(m2.ºC)] Uw [W/(m2.ºC)] Uw [W/(m2.ºC)] (3 a 8) + (3 a 5) 3,73 3,59 3,42 3,41 (3 a 8) + (6 a 8) 3,71 3,56 3,40 3,39 (3 a 8) + (10 a 12) 3,68 3,54 3,38 3,37 (10 a 12) + (10 a 12) 3,65 3,51 3,36 3,35 3 + (3 a 8) 3,74 3,59 3,43 3,42 3 + (10 a 12) 3,71 3,56 3,40 3,39 4 + (3 a 8) 3,73 3,58 3,42 3,41 4 + (10 a 12) 3,70 3,55 3,39 3,38 5 + (3 a 8) 3,73 3,58 3,42 3,41 5 + (10 a 12) 3,69 3,55 3,39 3,38 6 + (3 a 8) 3,72 3,57 3,41 3,40 6 + (10 a 12) 3,69 3,54 3,39 3,37 8 + (3 a 8) 3,71 3,56 3,40 3,39 8 + (10 a 12) 3,68 3,53 3,38 3,37 10 + (3 a 8) 3,70 3,55 3,39 3,38 10 + (10 a 12) 3,66 3,52 3,37 3,36 12 + (3 a 8) 3,68 3,54 3,38 3,37 12 + (10 a 12) 3,65 3,51 3,36 3,35 (4 a 5) + (3 a 8) 3,80 3,65 3,49 3,48 (4 a 5) + (10 a 12) 3,77 3,62 3,46 3,45 (6 a 8) + (3 a 8) 3,78 3,64 3,48 3,47 (6 a 8) + (10 a 12) 3,76 3,61 3,46 3,44 (4 a 5) + (3 a 8) 3,80 3,65 3,49 3,48 (4 a 5) + (10 a 12) 3,76 3,61 3,45 3,44 (6 a 8) + (3 a 8) 3,78 3,64 3,48 3,47 (6 a 8) + (10 a 12) 3,74 3,60 3,45 3,43 Emissividade de 0,4 3,46 3,25 3,02 2,99 Emissividade de 0,2 3,23 2,98 2,70 2,66 Emissividade de 0,1 3,08 2,80 2,48 2,43 Emissividade de 0,05 2,99 2,69 2,34 2,30 Espessura Caixa de Ar (mm) Ar Kripton Xénon Vidro duplo com caixilharia Metálica Sem Corte Térmico Colorido + Incolor 10 Reflectante Colorido + Incolor 10 Incolor + incolor 10 Argon Espessura Vidros (mm) Reflectante Incolor + Incolor 10 Incolor + Low-E (3 a 12) + (4 a 10) 10
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 26 COEFICIENTE DE TRANSMISSAO TÉRMICA (Uw) VÃOS ENVIDRAÇADOS DUPLOS VERTICAIS CAIXILHARIA METÁLICA QUADRO A.24. – COEFICENTE (Uw) PARA CAIXILHARIA METÁLICA SEM CORTE TÉRMICO PARA VIDROS DUPLOS COM CAIXA-DE-AR DE 12 (mm) Uw [W/(m2.ºC)] Uw [W/(m2.ºC)] Uw [W/(m2.ºC)] Uw [W/(m2.ºC)] (3 a 8) + (3 a 5) 3,66 3,53 3,43 3,42 (3 a 8) + (6 a 8) 3,64 3,51 3,41 3,40 (3 a 8) + (10 a 12) 3,61 3,48 3,39 3,37 (10 a 12) + (10 a 12) 3,58 3,46 3,36 3,35 3 + (3 a 8) 3,67 3,53 3,43 3,42 3 + (10 a 12) 3,63 3,50 3,40 3,39 4 + (3 a 8) 3,66 3,53 3,43 3,42 4 + (10 a 12) 3,63 3,50 3,40 3,39 5 + (3 a 8) 3,65 3,52 3,42 3,41 5 + (10 a 12) 3,62 3,49 3,40 3,38 6 + (3 a 8) 3,65 3,52 3,42 3,41 6 + (10 a 12) 3,62 3,49 3,39 3,38 8 + (3 a 8) 3,64 3,51 3,41 3,40 8 + (10 a 12) 3,61 3,48 3,38 3,37 10 + (3 a 8) 3,62 3,50 3,40 3,39 10 + (10 a 12) 3,59 3,47 3,37 3,36 12 + (3 a 8) 3,61 3,49 3,39 3,38 12 + (10 a 12) 3,58 3,46 3,36 3,35 (4 a 5) + (3 a 8) 3,73 3,60 3,50 3,49 (4 a 5) + (10 a 12) 3,70 3,57 3,47 3,46 (6 a 8) + (3 a 8) 3,71 3,58 3,48 3,47 (6 a 8) + (10 a 12) 3,69 3,56 3,46 3,45 (4 a 5) + (3 a 8) 3,73 3,60 3,50 3,49 (4 a 5) + (10 a 12) 3,69 3,56 3,46 3,45 (6 a 8) + (3 a 8) 3,71 3,58 3,48 3,47 (6 a 8) + (10 a 12) 3,67 3,55 3,45 3,44 Emissividade de 0,4 3,35 3,17 3,03 3,00 Emissividade de 0,2 3,11 2,88 2,71 2,67 Emissividade de 0,1 2,94 2,68 2,49 2,44 Emissividade de 0,05 2,84 2,57 2,36 2,31 Reflectante Colorido + Incolor Reflectante Incolor + Incolor Vidro duplo com caixilharia Metálica Sem Corte Térmico Ar Argon Kripton Xénon Espessura Vidros (mm) Espessura Caixa de Ar (mm) Incolor + incolor 12 Colorido + Incolor 12 12 12 Incolor + Low-E (3 a 12) + (4 a 10) 12
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 27 COEFICIENTE DE TRANSMISSAO TÉRMICA (Uw) VÃOS ENVIDRAÇADOS DUPLOS VERTICAIS CAIXILHARIA METÁLICA QUADRO A.25. – COEFICENTE (Uw) PARA CAIXILHARIA METÁLICA SEM CORTE TÉRMICO PARA VIDROS DUPLOS COM CAIXA-DE-AR DE 16 (mm) Uw [W/(m2.ºC)] Uw [W/(m2.ºC)] Uw [W/(m2.ºC)] Uw [W/(m2.ºC)] (3 a 8) + (3 a 5) 3,57 3,47 3,44 3,43 (3 a 8) + (6 a 8) 3,54 3,45 3,42 3,40 (3 a 8) + (10 a 12) 3,52 3,43 3,39 3,38 (10 a 12) + (10 a 12) 3,49 3,40 3,37 3,36 3 + (3 a 8) 3,57 3,48 3,44 3,43 3 + (10 a 12) 3,54 3,45 3,41 3,40 4 + (3 a 8) 3,56 3,47 3,46 3,42 4 + (10 a 12) 3,53 3,44 3,41 3,40 5 + (3 a 8) 3,56 3,47 3,43 3,42 5 + (10 a 12) 3,53 3,44 3,40 3,39 6 + (3 a 8) 3,55 3,46 3,43 3,41 6 + (10 a 12) 3,52 3,43 3,40 3,39 8 + (3 a 8) 3,54 3,45 3,42 3,40 8 + (10 a 12) 3,51 3,42 3,39 3,38 10 + (3 a 8) 3,53 3,44 3,41 3,39 10 + (10 a 12) 3,50 3,41 3,38 3,37 12 + (3 a 8) 3,52 3,43 3,40 3,39 12 + (10 a 12) 3,49 3,40 3,37 3,36 (4 a 5) + (3 a 8) 3,63 3,54 3,51 3,49 (4 a 5) + (10 a 12) 3,60 3,51 3,48 3,47 (6 a 8) + (3 a 8) 3,62 3,53 3,49 3,48 (6 a 8) + (10 a 12) 3,59 3,50 3,47 3,46 (4 a 5) + (3 a 8) 3,63 3,54 3,51 3,49 (4 a 5) + (10 a 12) 3,59 3,50 3,47 3,46 (6 a 8) + (3 a 8) 3,62 3,53 3,49 3,48 (6 a 8) + (10 a 12) 3,58 3,49 3,46 3,45 Emissividade de 0,4 3,23 3,09 3,04 3,01 Emissividade de 0,2 2,96 2,79 2,73 2,69 Emissividade de 0,1 2,77 2,58 2,51 2,46 Emissividade de 0,05 2,66 2,46 2,38 2,33 Reflectante Incolor + Incolor Reflectante Colorido + Incolor Colorido + Incolor 16 16 Incolor + incolor 16 Espessura Vidros (mm) Espessura Caixa de Ar (mm) Ar Argon Vidro duplo com caixilharia Metálica Sem Corte Térmico Kripton Xénon 16 Incolor + Low-E (3 a 12) + (4 a 10) 16
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 28 COEFICIENTE DE TRANSMISSAO TÉRMICA (Uw) VÃOS ENVIDRAÇADOS DUPLOS VERTICAIS CAIXILHARIA METÁLICA QUADRO A.26. – COEFICENTE (Uw) PARA CAIXILHARIA METÁLICA COM CORTE TÉRMICO PARA VIDROS DUPLOS COM CAIXA-DE-AR DE 6 (mm) Uw [W/(m2.ºC)] Uw [W/(m2.ºC)] Uw [W/(m2.ºC)] Uw [W/(m2.ºC)] (3 a 8) + (3 a 5) 3,50 3,30 3,07 2,95 (3 a 8) + (6 a 8) 3,47 3,27 3,04 2,93 (3 a 8) + (10 a 12) 3,44 3,25 3,02 2,91 (10 a 12) + (10 a 12) 3,40 3,22 3,00 2,89 3 + (3 a 8) 3,51 3,31 3,07 2,95 3 + (10 a 12) 3,46 3,27 3,04 2,93 4 + (3 a 8) 3,50 3,30 3,06 2,95 4 + (10 a 12) 3,46 3,27 3,04 2,92 5 + (3 a 8) 3,49 3,29 3,06 2,94 5 + (10 a 12) 3,45 3,26 3,03 2,92 6 + (3 a 8) 3,48 3,29 3,05 2,94 6 + (10 a 12) 3,44 3,25 3,03 2,91 8 + (3 a 8) 3,47 3,27 3,04 2,93 8 + (10 a 12) 3,43 3,24 3,02 2,91 10 + (3 a 8) 3,45 3,26 3,03 2,92 10 + (10 a 12) 3,41 3,23 3,01 2,90 12 + (3 a 8) 3,44 3,25 3,02 2,91 12 + (10 a 12) 3,40 3,22 3,00 2,89 (4 a 5) + (3 a 8) 3,57 3,37 3,13 3,02 (4 a 5) + (10 a 12) 3,53 3,34 3,11 2,99 (6 a 8) + (3 a 8) 3,54 3,35 3,12 3,00 (6 a 8) + (10 a 12) 3,51 3,32 3,10 2,98 (4 a 5) + (3 a 8) 3,57 3,37 3,13 3,02 (4 a 5) + (10 a 12) 3,51 3,32 3,09 2,98 (6 a 8) + (3 a 8) 3,54 3,35 3,12 3,00 (6 a 8) + (10 a 12) 3,50 3,31 3,08 2,98 Emissividade de 0,4 3,17 2,90 2,57 2,38 Emissividade de 0,2 3,00 2,69 2,29 2,06 Emissividade de 0,1 2,90 2,55 2,10 1,83 Emissividade de 0,05 2,83 2,47 1,99 1,70 Incolor + incolor 6 6 Reflectante Incolor + Incolor Reflectante Colorido + Incolor 6 Vidro duplo com caixilharia Metálica Com Corte Térmico Colorido + Incolor 6 Espessura Vidros (mm) Espessura Caixa de Ar (mm) Xénon Ar Argon Kripton Incolor + Low-E (3 a 12) + (4 a 10) 6
Caracterização Térmica de Vãos Envidraçados e Respectivas Protecções Solares 29 COEFICIENTE DE TRANSMISSAO TÉRMICA (Uw) VÃOS ENVIDRAÇADOS DUPLOS VERTICAIS CAIXILHARIA METÁLICA QUADRO A.27. – COEFICENTE (Uw) PARA CAIXILHARIA METÁLICA COM CORTE TÉRMICO PARA VIDROS DUPLOS COM CAIXA-DE-AR DE 10 (mm) Uw [W/(m2.ºC)] Uw [W/(m2.ºC)] Uw [W/(m2.ºC)] Uw [W/(m2.ºC)] (3 a 8) + (3 a 5) 3,25 3,10 2,94 2,93 (3 a 8) + (6 a 8) 3,22 3,08 2,92 2,91 (3 a 8) + (10 a 12) 3,20 3,06 2,90 2,89 (10 a 12) + (10 a 12) 3,17 3,03 2,87 2,86 3 + (3 a 8) 3,26 3,11 2,94 2,93 3 + (10 a 12) 3,22 3,08 2,92 2,91 4 + (3 a 8) 3,25 3,10 3,94 2,93 4 + (10 a 12) 3,22 3,07 2,91 2,90 5 + (3 a 8) 3,24 3,10 2,93 2,92 5 + (10 a 12) 3,21 3,07 2,91 2,90 6 + (3 a 8) 3,24 3,09 2,93 2,92 6 + (10 a 12) 3,20 3,06 2,90 2,89 8 + (3 a 8) 3,22 3,08 2,92 2,91 8 + (10 a 12) 3,19 3,05 2,89 2,88 10 + (3 a 8) 3,21 3,07 2,91 2,90 10 + (10 a 12) 3,18 3,04 2,88 2,87 12 + (3 a 8) 3,20 3,06 2,90 2,89 12 + (10 a 12) 3,17 3,03 2,87 2,86 (4 a 5) + (3 a 8) 3,32 3,17 3,01 3,00 (4 a 5) + (10 a 12) 3,29 3,14 2,98 2,97 (6 a 8) + (3 a 8) 3,30 3,15 2,99 2,98 (6 a 8) + (10 a 12) 3,27 3,13 2,97 2,96 (4 a 5) + (3 a 8) 3,32 3,17 3,01 3,00 (4 a 5) + (10 a 12) 3,27 3,13 2,97 2,96 (6 a 8) + (3 a 8) 3,30 3,15 2,99 2,98 (6 a 8) + (10 a 12) 3,26 3,12 2,96 2,95 Emissividade de 0,4 2,83 2,63 2,40 2,37 Emissividade de 0,2 2,61 2,36 2,08 2,04 Emissividade de 0,1 2,46 2,17 1,86 1,81 Emissividade de 0,05 2,37 2,06 1,72 1,67 Reflectante Incolor + Incolor Reflectante Colorido + Incolor Ar Kripton Vidro duplo com caixilharia Metálica Com Corte Térmico Xénon Argon Colorido + Incolor 10 10 Incolor + incolor 10 Espessura Vidros (mm) Espessura Caixa de Ar (mm) 10 Incolor + Low-E (3 a 12) + (4 a 10) 10