3M Renewable Energy Division Treinamento Window Film Módulo I: Parte Teórica © 3M 2010. All Rights Reserved. 3M Renewable Energy Division Sumário Vidros Planos e Vidros Low-E Entendendo o Espectro Solar Formas de Propagação de Calor Conceitos Teóricos Luz Visível (Transmitida, Refletida Interior e Refletida Exterior) SHGC (Coeficiente de Ganho do Calor Solar) Valor “U” TSER (Total de Energia Solar Rejeitada) Redução do Ofuscamento Redução de Perda de Calor Interno Redução do Calor Solar Emissividade Coeficiente de Sombra 2 © 3M 2010. All Rights Reserved. 3M Renewable Energy Division Vidros Planos Vidro Comum/Float Vidro Impresso Vidro Aramado Vidro Temperado Vidro Laminado Vidro Insulado/Duplo 3 Fonte: Site Abravidros (Associação Brasileira de Distribuidores e Processadores de Vidros Planos) © 3M 2010. All Rights Reserved. 3M Renewable Energy Division Vidro Comum/Float Características: Vidro simples, liso e transparente (incolor ou colorido) Baixa resistência à quebras, quebrando em pedaços Matéria-prima para o processamento dos demais vidros planos: • Temperados, laminados, insulados, serigrafados, curvos, duplo envidraçamento, espelhos, entre outros Aplicação: 4 Construção Civil, Indústria de Móveis e Decoração Fabricação © 3M 2010. All Rights Reserved. 3M Renewable Energy Division Vidro Comum/Float | Fabricação O vidro float (ou comum) é composto por sílica (areia), potássio, alumina, sódio, magnésio e cálcio Essas matérias-primas são misturadas com precisão e fundidas no forno O vidro, fundido a aproximadamente 1.000 graus, é continuamente derramado num tanque de estanho liquefeito, quimicamente controlado. Ele flutua no estanho, espalhando-se uniformemente. A espessura é controlada pela velocidade da chapa de vidro que se solidifica à medida que continua avançando Após o recozimento (resfriamento controlado), o processo termina com o vidro apresentando superfícies polidas e paralelas Pode ser incolor, verde, fumê e bronze. Para obter vidros comuns coloridos, é preciso juntar corante no processo de fabricação 5 © 3M 2010. All Rights Reserved. 3M Renewable Energy Division Vidro Impresso Características: Vidro translúcido, incolor ou colorido, que recebe a impressão de um desenho quando está saindo do forno Aplicação: Larga aplicação em construção civil, decoração de interiores, indústria moveleira e fabricação de objetos decorativos Não se aplica película no lado estampado do vidro, a aplicação deve ser feita na superfície lisa 6 Fabricação © 3M 2010. All Rights Reserved. 3M Renewable Energy Division Vidro Impresso | Fabricação Em sua fabricação, são utilizadas as mesmas matérias-primas empregados no processo do vidro float. A diferença está na utilização de dois cilindros metálicos na saída do forno por onde passa o vidro já elaborado (massa fundida) O rolo superior é liso e o inferior detém em sua superfície a gravação do desenho que se deseja imprimir no vidro. O espaçamento entre os dois rolos determina a espessura do produto acabado Após a impressão, o vidro plano, que ainda não está completamente rígido, é resfriado de maneira lenta e gradual. Em seguida, o vidro é cortado em chapas, nos tamanhos programados O impresso pode receber beneficiamentos como laminação, têmpera, espelhamento, jateamento e bisotê 7 © 3M 2010. All Rights Reserved. 3M Renewable Energy Division Vidro Aramado Características: Vidro impresso com uma malha metálica em seu interior, com a função de reter os cacos em caso de quebra acidental Aplicação: Coberturas, fechamentos de clarabóias, sacadas, peitoris, tampos de balcões, composição de móveis, divisórias e guardacopos Não é possível aplicar película neste tipo de vidro pois a absorção de calor será grande podendo causar quebra 8 © 3M 2010. All Rights Reserved. 3M Renewable Energy Division Vidro Temperado Características: Vidro float ou impresso que recebe um tratamento térmico Resistência até 5x maior que a do vidro comum Em caso de quebra produz pontas e bordas menos cortantes, fragmentando-se em pequenos pedaços arredondados Aplicação: Construção Civil, Indústria Automotiva e na Decoração Único vidro que pode ser aplicado como porta sem a utilização de caixilhos 9 © 3M 2010. All Rights Reserved. 3M Renewable Energy Division Vidro Laminado Características: Composto por duas ou mais chapas de vidro, intercaladas por uma ou mais películas de Polivinil Butiral (PVB), unidas através de um processo de pressão e calor Pode resistir a diferentes níveis de impacto e ataques por vandalismo Confere ao vidro função termo acústica. O conforto acústico se dá em função da espessura da camada intermediária (PVB ou resina) Aplicação: Arquitetura: divisórias, portas, janelas, clarabóias, pára-brisas de carro, sacadas, guarda-corpos, fachadas e coberturas 10 © 3M 2010. All Rights Reserved. 3M Renewable Energy Division PVB (Polivinil butiral) É uma película plástica e elástica São foto resistentes, possuem alta elasticidade, tenacidade (resistência à tensão) É nesta película que os fragmentos de vidro ficam presos em caso de quebra Quanto maior a camada de PVB, maior a performance acústica do vidro laminado 11 © 3M 2010. All Rights Reserved. 3M Renewable Energy Division Vidro Insulado/Duplo Características: É constituído por duas ou mais chapas de vidro intercaladas por uma câmara de ar entre eles Pode ser composto por qualquer tipo de vidro (temperado, laminado, colorido, incolor, metalizado e baixo emissivo) Oferecem privacidade, aproveitamento máximo da luz natural e controle da luminosidade, isolamento térmico e acústico Aplicação: Janelas, portas, coberturas, visores das portas de saunas secas e úmidas, fechamento de salas e ambientes climatizados 12 © 3M 2010. All Rights Reserved. 3M Renewable Energy Division Vidro Low-E (baixo-emissivo) Características: Desenvolvido inicialmente para ser aplicado em edifícios de países de clima frio, que precisam manter o interior do edifício aquecido São vidros baixo emissivos que impedem a transferência térmica entre dois ambientes Sua eficiência vem de uma fina camada de óxido metálico aplicada em uma das faces do vidro que filtra os raios solares intensificando o controle da transferência de temperaturas entre ambientes, sem impedir a transmissão luminosa. Pode ser curvo, insulado, temperado e laminado Aplicação: Fachadas, janelas e também linha branca (refrigeradores) 13 © 3M 2010. All Rights Reserved. 3M Renewable Energy Division Entendendo o Espectro Solar Radiação Solar: Energia emitida pelo sol sob forma de radiação eletromagnética Analogia: Ondas formadas por uma pedra jogada numa lagoa Ondas: Curtas: Radiação UV Médias: Luz Visível Longas: Radiação Infravermelha 14 © 3M 2010. All Rights Reserved. 3M Renewable Energy Division Entendendo o Espectro Solar Nanometro 1 x 10-9 metros = 1 milionésimo de milímetro Luz Visível: 380 nm à 780 nm Ultravioleta: abaixo de 380 nm 15 © 3M 2010. All Rights Reserved. 3M Renewable Energy Division Entendendo o Espectro Solar Ondas: Curtas: Radiação UV Médias: Luz Visível Longas: Radiação Infravermelha 16 © 3M 2010. All Rights Reserved. 3M Renewable Energy Division Entendendo o Espectro Solar Radiação UV UVA e UVB atingem a Terra, UVC é barrado na camada de ozônio Radiação UVB é responsável pela maioria dos efeitos carcinogênicos na pele; é mais intensa entre 10 e 16 horas; causa queimaduras Radiação UVA induz ao foto envelhecimento A intensidade da UVA é a mesma durante todo o dia e também não muda com a estação do ano 17 © 3M 2010. All Rights Reserved. 3M Renewable Energy Division Entendendo o Espectro Solar Radiação Infravermelho Infravermelho Próximo: proveniente de ondas emitidas pelo Sol cujo comprimento de onda vai de 780 nm a 2.500 nm; quanto maior redução desde índice, maior é a redução de calor Infravermelho Distante: proveniente da energia absorvida dentro do edifício ou veículo (luz, UV, infravermelho próximo), e irradiado no comprimento de 2.500 nm a 50.000 nm 18 © 3M 2010. All Rights Reserved. 3M Renewable Energy Division Entendendo o Espectro Solar 19 © 3M 2010. All Rights Reserved. 3M Renewable Energy Division Formas de Propagação do Calor Condução Transferência de energia térmica entre as partículas que compõe o sistema. Ex.: Barra metálica Convecção Ocorre em decorrência da diferença de densidade entre as partes que formam o sistema. Ex.: Geladeira (ar quente menos denso que ar frio) Irradiação Não necessita de um meio material para se propagar. Ocorre através dos raios infravermelhos que são chamadas ondas eletromagnéticas. Ex.: Sol aquecendo a Terra 20 © 3M 2010. All Rights Reserved. 3M Renewable Energy Division Conceitos Teóricos | Luz Visível Radiação Solar com comprimento de onda entre 380 e 780 nm Luz Visível Transmitida (VLT) % de luz visível que passa através do sistema do vidro e da película Um valor menor tende a ser melhor para o controle do brilho, enquanto um valor maior é ideal para a manutenção da luz natural Luz Visível Refletida Interior % da incidência de luz visível refletida para dentro do ambiente Luz Visível Refletida Exterior % da incidência de luz visível refletida para fora do ambiente 21 © 3M 2010. All Rights Reserved. 3M Renewable Energy Division Conceitos Teóricos | Luz Visível 22 © 3M 2010. All Rights Reserved. 3M Renewable Energy Division Conceitos Teóricos | SHGC Coeficiente de Ganho de Calor Solar É a fração da radiação solar diretamente transmitida ou absorvida e re-irradiada em um edifício É expresso como um número entre 0 e 1 Quanto menor o SHGC, melhor as propriedades de controle solar do filme 23 © 3M 2010. All Rights Reserved. 3M Renewable Energy Division Conceitos Teóricos | SHGC 24 © 3M 2010. All Rights Reserved. 3M Renewable Energy Division Conceitos Teóricos | Valor “U” Valor “U” É a capacidade inerente aos materiais de deixar passar calor Expressa a quantidade de calor que passa por uma área de 1 ft² de vidro (0,092 m²) durante uma hora, quando se estabelece uma diferença de 1 °F (0,47 °C) entre os dois ambientes separados pelo vidro Quanto menor o Valor “U”, melhor será a qualidade de isolamento do sistema envidraçado 25 © 3M 2010. All Rights Reserved. 3M Renewable Energy Division Conceitos Teóricos | Valor “U” 26 © 3M 2010. All Rights Reserved. 3M Renewable Energy Division Conceitos Teóricos | TSER Total de Energia Solar Rejeitada Capacidade da película de rejeitar a energia solar sob a forma de luz visível, radiação infravermelha e ultravioleta Juntamente com o fator de infravermelho, é o índice mais utilizado no mercado por arquitetos e especialistas de eficiência energética Quanto maior o TSER, maior a quantidade de energia solar rejeitada pelo vidro 27 © 3M 2010. All Rights Reserved. 3M Renewable Energy Division Conceitos Teóricos | TSER 28 © 3M 2010. All Rights Reserved. 3M Renewable Energy Division Conceitos Teóricos | Redução do Ofuscamento Redução do Ofuscamento É a porcentagem de redução da luz solar visível transmitida através de um vidro quando sobre ele se aplica um filme Ex.: Um vidro transparente de 6 mm com o filme Prestige 70 Red. Ofuscamento = Luz Visível Transm. Vidro – Luz Visível Transm. Vidro + Película Luz Visível Transm. Vidro Red. Ofuscamento = 88 – 69 88 29 © 3M 2010. All Rights Reserved. = 22% 3M Renewable Energy Division Conceitos Teóricos | Redução do Ofuscamento 30 © 3M 2010. All Rights Reserved. 3M Renewable Energy Division Conceitos Teóricos | Redução Perda Calor Redução da Perda de Calor É a razão da diferença da perda de calor através do vidro após a instalação do filme para a perda de calor através do vidro sem o filme Ex.: Um vidro transparente de 6 mm com o filme Prestige 70 Red. Perda Calor = Fator “U” Vidro – Fator “U” Vidro + Película Fator “U” Vidro Red. Perda Calor = 1,03 – 0,99 1,03 31 © 3M 2010. All Rights Reserved. = 3% 3M Renewable Energy Division Conceitos Teóricos | Redução Perda Calor 32 © 3M 2010. All Rights Reserved. 3M Renewable Energy Division Conceitos Teóricos | Redução do Calor Solar Redução do Calor Solar CS: Fator que expressa a quantidade de calor solar que passa por um vidro através da transmissão direta e pela irradiação da energia solar Ex.: Um vidro transparente de 6 mm com o filme Prestige 70 Red. Calor Solar = Coef. de Sombra Vidro – Coef. de Sombra Vidro + Película Coef. de Sombra Vidro Red. Calor Solar = 0,94 – 0,58 0,94 33 © 3M 2010. All Rights Reserved. = 38% Quanto menor for o CS, maior a capacidade do vidro em evitar que o calor solar passe para o interior de um ambiente 3M Renewable Energy Division Conceitos Teóricos | Redução do Calor Solar 34 © 3M 2010. All Rights Reserved. 3M Renewable Energy Division Conceitos Teóricos | Emissividade Emissividade A emissividade representa a maior ou menor tendência que determinado corpo tem em emitir radiação. Pode ter um valor máximo de 1 (um), correspondente à um corpo negro, ou mínimo de 0 (zero) Para vidros com película, emissividade refere-se ao calor refletido de volta ao ambiente Quanto mais baixa a emissividade mais calor ele reflete, diminuindo a troca entre os ambientes • Melhor a característica isolante • Menor a perda de calor interno 35 © 3M 2010. All Rights Reserved. 3M Renewable Energy Division Conceitos Teóricos | Coeficiente de Sombra Coeficiente de Sombra (Sombreamento) ou Fator Solar Fator que expressa a quantidade de calor solar que passa por um vidro através da transmissão direta e pela irradiação da energia solar Quanto menor for o SC, maior a capacidade do vidro em evitar que o calor solar passe para o interior de um ambiente 36 © 3M 2010. All Rights Reserved. 3M Renewable Energy Division 37 © 3M 2010. All Rights Reserved.