Nos edifícios inteligentes, deve-se aproveitar todas as potenciais formas de diminuir o consumo energético (ou pelo menos balanceá-lo), além de pensar no bem-estar dos usuários de suas instalações. Uma das mais interessantes talvez seja a utilização de vidros inteligentes nas janelas que podem atender aos dois fatores em muitos dos casos.
A perda de energia pode ocorrer através de condução, radiação, correntes de convecção e vazamento de ar, mas as janelas com eficiência energética são uma maneira eficaz de combater esses processos e reduzir o uso de energia. O sucesso de recursos energeticamente eficientes varia de acordo com o clima, a direção da janela e como ela se encaixa no design geral da casa, portanto os proprietários devem considerar cuidadosamente quais tipos se ajustam melhor às suas necessidades. Além disso, elas podem minimizar a necessidade de aquecimento, resfriamento e iluminação artificial graças a combinação de esmaltes, painéis múltiplos, arestas hermeticamente fechadas e preenchimentos gasosos.
Para considerarmos o uso desses vidros na construção de um prédio inteligente, devemos levar em consideração as características e especificações dos materiais que constituem. Alguns deles são:
· Coeficiente de ganho de calor solar (SHGC): a fração da energia solar térmica que passa por uma janela. O SHGC pode melhorar o controle climático interno através da instalação de janelas de alto SHGC (> 0.55) em climas frios e janelas com baixo SHGC (<0.40) em climas quentes.
· Fator U: mede quanto calor é conduzido através de uma janela. Um fator U baixo significa que uma janela é bem isolada e, portanto, mais eficiente em termos energéticos. Uma classificação de 0,30 ou abaixo é considerada muito boa.
· Transmitância visível (VT): a quantidade de luz visível que pode passar por uma janela. O TV é medido em uma escala de 0 a 1, onde 0 significa ausência de transmissão de luz e 1 é transmissão de luz completa. Alta VT pode reduzir a necessidade de iluminação artificial dentro de uma casa. Revestimentos, esmaltes e matizes podem reduzir o VT, a menos que sejam espectralmente seletivos (o que significa que filtram certos comprimentos de onda da radiação solar, principalmente infravermelho, enquanto permitem a passagem da luz mais visível).
· Ganho luz-solar (LSG): relação entre VT e SHGC. Uma classificação alta de LSG é dada a uma janela que permite a passagem de muita luz em relação à quantidade de calor.
Para atender a essas especificações, esses vidros precisam receber tratamentos e materiais de revestimento. Alguns deles são:
· Vazamento de ar: por mais estranho que pareça, pequenos vazamentos de ar são benéficos, pois evitam bolsas de calor. As janelas devem ter uma classificação de vazamento inferior a 0,30 pés cúbicos por minuto por pé quadrado de janela e devem ser instaladas adequadamente para evitar vazamentos extras nas bordas. Janelas que se abrem para fora, como toldos ou caixilhos, fecham-se com mais força do que janelas deslizantes.
· Esmaltes de baixa emissividade (low-e): isolantes de óxido de metal transparentes que bloqueiam comprimentos de onda de energia mais longos, permitindo a passagem da luz visível (comprimentos de onda mais curtos). As janelas Low-e funcionam bem para manter o calor dentro ou fora de um edifício, dependendo do clima. Na verdade, adicionar um revestimento de low-e a uma janela adiciona isolamento extra da mesma forma que se colocado outro painel de vidro. Os esmaltes também podem ajudar a evitar a condensação no interior das janelas, bem como o desbotamento de tecidos, papéis ou móveis de madeira. Eles são adicionados a uma das duas superfícies entre painéis, dependendo do clima e do fabricante.
· Preenchimentos de gás: algumas janelas de painéis duplos são feitas com um gás inerte, como argônio ou criptônio, no espaço entre painéis, porque são melhores isolantes que o ar.
Graças às suas propriedades de transmissão de luz, o vidro pode reduzir substancialmente a conta de energia, já que a iluminação artificial pode contribuir com até 40% do consumo total de energia. Por isso, é necessário que ele tenha uma classificação alta de LSG.
Combinando revestimentos de vidro avançados e vidros duplos ou triplos, maior vantagem pode ser obtida das propriedades de isolamento ou controle solar do vidro.
Durante as condições de clima frio, os revestimentos de baixa emissividade ajudam a manter o calor no interior do edifício enquanto capturam o benefício do calor solar. Da mesma forma, em climas quentes, os revestimentos de controle solar impedem que o calor do sol entre no prédio, permitindo que a luz do dia passe pela janela. A sala, portanto, permanece brilhante, mas ao mesmo tempo é mantida mais fria do que o exterior o que aumenta o bem-estar do seu usuário.
Como se trata de um investimento alto, existem vantagens e desvantagens na hora de se cogitar a instalação das mesmas, podemos destacar:
· Conforto em casa: Janelas eficientes resultam em menos variação nas temperaturas internas e menos rascunhos.
· Poupança a longo prazo: O departamento de energia norte americano estima que a economia anual de energia é de cerca de US$ 401 para substituir janelas de painel único e de US$ 166 ao substituir janelas de painel duplo.
· Planejamento mais complexo: Diferentes considerações dominam as diferentes janelas de uma casa.
· Custos iniciais: como um investimento em uma casa, janelas eficientes podem custar mais inicialmente.
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