História do vidro na Arquitetura Brasileira

Vidro na Arquitetura

O vidro plano popularizou-se no século 20 e hoje empresta luxo e modernidade às mais belas construções arquitetônicas.Entre os presentes e mimos oferecidos por Cabral aos Tupinambás do sul da Bahia em abril de 1500 não havia nada feito de vidro, segundo Pero Vaz de Caminha,testemunha ocular e relator oficial do encontro inaugural da nossa história. Mas com a exploração intensiva do pau-brasil nas décadas seguintes, a troca de árvores cortadas pelos nativos por variados artigos europeus virou prática usual, e a lista de produtos oferecidos aumentou. Em 1549, na construção da cidadela que deu origem a Salvador, a primeira capital do Brasil, o governador Tomé de Souza pagou a madeira fornecida pelos índios com um lote de mercadorias que incluía 14 dúzias de facas, 320 tesouras, 9 200 anzóis – e 70 espelhos.

O escambo e o comércio regular da colônia com a metrópole cresceram, mas não impediram que por um bom período o vidro fosse um personagem furtivo, quase oculto, mais refletindo do que intervindo na paisagem brasileira. Nos primeiros tempos da sociedade colonial, de vida modesta e construções rústicas, a presença do vidro limitou-se a alguns raros utensílios domésticos, como frascos e copos – tão raros que, quando existiam, eram arrolados nos inventários familiares -, e algumas janelas envidraçadas, privilégio de umas poucas edificações. O vidro, no Brasil, era um personagem ainda à procura de uma história.

Não há fartura de registros escritos e iconográficos sobre a utilização do vidro na arquitetura dos tempos coloniais, o que dificulta a pesquisa e o conhecimento. Porém, juntando as escassas imagens disponíveis – entre elas, as dos pintores flamengos da primeira metade do século 17 – às descrições de cronistas e viajantes dos séculos 18 e 19 e à permanência de edificações e cidades mais antigas, pode-se reconstituir alguma coisa do cenário da arquitetura na colônia.

Vidros Especiais

Os vidros especiais melhoram o desempenho energético das edificações e colaboram com a redução do uso de luz artificial, ao permitir a passagem de iluminação natural. Além de barrar a entrada de calor e ruído, eles atendem às normas de segurança para utilização em coberturas, fachadas e marquises.

Quanto mais envidraçadas as fachadas, maior a incidência de luz e calor solar no interior das edificações. Caso os raios do Sol não sejam barrados, certamente o edifício será um grande consumidor da energia que aciona os sistemas de ar condicionado, além de gerar desconforto ambiental aos seus usuários. Processos industriais de laminação, metalização e fabricação de insulados, entre outros, têm colocado no mercado vidros com eficiente desempenho para as mais diversas solicitações, em fachadas e coberturas. Eles garantem segurança e elevam os níveis de conforto térmico e acústico no interior das construções. Podem ainda manter a transparência, abrindo a construção para os exteriores.

O vidro ocupa lugar de destaque na arquitetura contemporânea, mas em países de clima tropical, como o Brasil, a atenção deve ser redobrada quanto à especificação do tipo mais adequado. Sempre lembrando que a entrada de luz e a abertura de vistas para o exterior vêm acompanhadas do excesso de energia térmica por radiação, que aquecerá os ambientes internos.

Vidros Temperados

Considerados vidros de segurança, por não formar partes pontiagudas e ter arestas menos cortantes, os temperados são utilizados na produção de outros vidros especiais para arquitetura, como os laminados e de controle solar. Após passar por processo de têmpera, o vidro float se transforma em semi temperado ou temperado, devido ao termo endurecimento, no qual a chapa é alternadamente aquecida e resfriada.

Esse processo pode ser efetuado na horizontal ou na vertical. Na primeira posição, os vidros são transportados em roletes, que dispensam o uso de pinça, evitando as marcas deixadas por esta. Após o processo de têmpera, as chapas não podem mais ser cortadas, furadas ou recortadas. No caso de fachadas suspensas, onde os vidros são presos por parafusos especiais, os furos para receber as ferramentas de fixação devem ser feitos antes do termo endurecimento.

Vidros Laminados

Muito utilizados em projetos de edifícios comerciais, os vidros laminados possuem propriedades especiais que garantem segurança às fachadas, coberturas e guarda-corpos. Em caso de quebra da placa laminada, os pedaços permanecem colados à película de polivinilbutiral (PVB). Especificados conforme a NBR 7 199, os laminados são compostos por duas ou mais chapas de vidro, intercaladas por películas de PVB. A laminação também pode ser feita com resinas especiais, que, além de apresentar o mesmo desempenho das películas, facilitam o curvamento das placas de vidro.

A laminação é um processo industrial de pressão e calor, no qual o sanduíche composto por PVB e vidro é prensado por uma calandra, que comprime o vidro para eliminar todo o ar entre as camadas, promovendo a adesão das chapas ao PVB. Após a calandragem, o painel passa por uma autoclave para receber nova carga de pressão e calor, garantindo total adesão dos componentes. “Muitas camadas de PVB dificultam o processo de laminação, devido à maior quantidade de ar que se cria nas interfaces dos materiais”, alerta Luciano Arruda, gerente de marketing da Solutia.

Além de segurança, a laminação confere ao vidro função termoacústica. O conforto acústico se dá em função da espessura da película de PVB: quanto maior esta for, maior a atenuação do som. Existem películas com espessuras de 0,38, 0,76 e 1,58 milímetro. Quando produzidos com placas de vidro de controle solar, ou com películas que recebem em sua composição aditivos que ajudam a reter a energia, os vidros laminados tornam-se eficientes para manter o conforto térmico. A família dos vidros para controle solar empregados nos projetos arquitetônicos é formada por refletivo, low-e (baixo emissivo) e serigrafado.

Vidros Refletivos

Projetar ambientes com boa iluminação natural, que contribua para a eficiência energética das edificações, é um dos desafios da arquitetura. O desempenho foto energético do vidro refletivo, que filtra os raios solares através da reflexão da radiação, garante controle eficiente da intensidade de luz e de calor transmitidos para os ambientes internos.

A transformação do vidro “float” em refletivo consiste na aplicação de uma camada metalizada numa de suas faces, feita pelos processos pirolítico ou de câmara a vácuo. O vidro pirolítico tem desempenho como filtro solar baixo ou intermediário mas, por possuir uma camada mais resistente, pode ser curvado ou termo endurecido e serigrafado após a pirólise. Já o processo de câmara a vácuo resulta em vidros refletivos com melhor desempenho de proteção solar, porém com camada refletiva mais superficial.

Não admite, portanto, a maioria dos beneficiamentos que utilizem calor – como a têmpera ou o processo de serigrafia, que devem ser feitos antes do depósito dos óxidos.

A especificação de vidros refletivos requer estudos de suas características de desempenho e de elementos como a transmissão de luz, calor, refletividade, cor do vidro, região em que se localiza a obra e a finalidade da edificação. Sem esses e outros dados, há riscos de o projeto resultar em problemas como a claridade desconfortável ou o aquecimento dos ambientes internos, ou ainda a quebra de vidros, devido ao stress térmico causado pela alta absorção energética.

O vidro refletivo não é um espelho – ele reflete parcialmente para o lado onde há mais luz. Isso significa que, durante o dia, a reflexão é externa, e durante a noite é interna. Se essa reflexão for excessiva, o resultado pode ser desagradável. Portanto, é importante considerar o percentual de refletividade interna.

Como a radiação refletida não faz parte da energia que passa por transmissão direta, e vice-versa, é importante que haja uma combinação entre os percentuais de radiação transmitida, refletida e absorvida. Essa combinação definirá o desempenho foto energético do vidro, que nada mais é do que o balanço desejável entre a transmissão de luz direta e o bloqueio máximo de calor.

A radiação solar se divide da seguinte forma: parte atravessa o vidro, penetrando no ambiente interno (transmissão direta); parte é refletida para fora; e uma terceira porção é absorvida pelo vidro, que se aquece e redistribui essa energia, devolvendo parte para o exterior e parte para o interior. O balanço ocorre matematicamente para cada comprimento de onda e vai muito além de simples cálculos aritméticos. A dificuldade está em encontrar o equilíbrio entre a quantidade de luz e de calor transmitidos para dentro do ambiente e a quantidade de luz refletida internamente. Nesse caso, vale lembrar: se a quantidade de luz direta transmitida for diminuída, haverá um escurecimento do interior, com efeitos negativos sobre a visão e a exigência de mais energia para iluminação artificial.

Segundo o arquiteto e consultor Paulo Duarte, é possível classificar os vidros da seguinte maneira, conforme seu índice de refletividade externa (Re): alta refletividade (Re superior a 25%); média (Re entre 25% e 15%); e baixa (Re inferior a 15%). Os vidros de alto desempenho, por exemplo, como apresentam o coeficiente de refletividade interna (Ri) superior ao de refletividade externa, serão mais refletivos externamente e terão, também, maior refletividade internamente. Para coberturas, segundo Paulo Duarte, são indicados vidros que tenham coeficiente de sombreamento (CS) menor que 0,40, transmissão luminosa (TL) entre 25% e 40%, refletividade interna inferior a 18% e valor UV menor que 3 W/m2.BC.

A utilização de vidros coloridos influencia a cor refletida e altera o desempenho fototérmico do vidro refletivo, reduzindo a transmissão de luz direta, melhorando o fator solar e aumentando a absorção de energia. Por isso, é importante considerar também o efeito da cor ao especificar um vidro refletivo.

Metalizados low-e Transparente, com um leve tom esverdeado ou azulado, o metalizado low-e (baixo emissivo) é importante aliado da estética das fachadas, pois auxilia no controle solar, sem criar o indesejável efeito espelho. É fabricado com a deposição de uma fina camada metálica em uma de suas faces, formando um filme protetor que filtra os raios solares e ultravioleta, permitindo, ao mesmo tempo, a passagem de luz natural.

O vidro metalizado low-e foi criado para atender às necessidades dos países de clima frio, que precisam manter o interior do edifício aquecido. Adaptado com tecnologia de ponta para o clima tropical, ganhou uma camada chamada “low-e para todo efeito”, que, além de permitir a passagem de luz, possui propriedades refletivas. O resultado é um vidro com excepcional desempenho energético, que reflete para fora principalmente as radiações no espectro do infravermelho próximo e distante. Sua refletividade externa fica entre 8% e 10% e sua transmissão luminosa, entre 70% e 80%.

Os baixo emissivos exigem muito cuidado com seu manuseio. Muito delicada, a camada metalizada pode ser facilmente destruída em solicitações mecânicas. Os vidros low-e são incompatíveis com o silicone butil, utilizado para produzir o vidro insulado, e/ou com o silicone usado para colagem. Quando esses produtos entram em contato com a camada metalizada, formam um friso dourado no low-e, interferindo na estética da fachada. Uma das soluções para resolver essa questão é manter uma faixa em toda a periferia do quadro de vidro, sem a camada metálica. Os vidros low-e foram utilizados na obra da Torre Almirante , inaugurada este ano, no Rio de Janeiro.

Vidro Insulado

Eficiente como isolante do fluxo de calor por condução, o vidro insulado é composto por duas ou mais chapas, separadas por câmaras de ar. O quadro de vidro é selado em todo o seu perímetro, a fim de evitar que ocorram trocas entre a atmosfera interna da câmara e a do ambiente externo. A câmara interna pode conter uma mistura de ar com nitrogênio, argônio ou outros gases. Devido à inércia térmica do ar, essa câmara constitui um elemento isolante que reduz o coeficiente de transmissão de calor, dificultando a passagem deste de um ambiente para outro.

O desempenho foto energético do vidro insulado pode ser melhorado, quando se utiliza para sua composição um vidro refletivo, no lado externo. Dessa forma, parte da radiação é refletida para o exterior, enquanto o insulamento reduzirá o coeficiente de sombreamento do conjunto. Essa solução, aliada ao baixo coeficiente de transmissão, resultará em um vidro com bom controle solar que mantém alta a transmissão luminosa.

Segundo o consultor Paulo Duarte, existe um equívoco quanto ao desempenho acústico dos vidros insulados. Normalmente, as câmaras de ar – de 6 a 25 milímetros – pouco ou nada acrescentam nesse requisito. Na realidade, para a mesma massa de vidro, uma chapa laminada tem melhor desempenho que um insulado. “Não vale a pena especificar um vidro insulado para reduções de até 40 decibéis. Porém, acima desse valor, os insulados superam os laminados comuns”, ele recomenda.

Vidros Serigrafados

A serigrafia consiste em transferir desenhos ou superfícies de cor de uma matriz para um suporte. A imagem ou desenho geométrico é fixado sobre uma tela de seda ou náilon por meio de processos fotográficos, definindo-se áreas permeáveis e impermeáveis à tinta. A técnica mais utilizada é aquela em que o esmalte cerâmico (tinta vitrificada) é aplicado na lâmina de vidro, que passa depois pela têmpera, para que os pigmentos sejam incorporados a sua massa. Após aquecimento e resfriamento, o vidro float torna-se serigrafado e temperado, sendo mais resistente que o comum.

O vidro serigrafado para arquitetura chegou e foi explorado em poucos projetos. Entre eles está a cobertura do edifício The Flat, em São Paulo, do escritório Aflalo & Gasperini, e a fachada da indústria Natura, em Cajamar, projeto do arquiteto Roberto Loeb. As características de transparência e translucidez, obtidas a partir de cores e desenhos aplicados, resultam em proteção de zero a 100% de cobertura da superfície do vidro, constituindo opção de sombreamento em fachadas e coberturas.

Alguns tipos de vidro refletivo podem ser serigrafados, desde que a metalização resista à têmpera, proporcionando ganhos em controle solar. Porém, se a questão for potencializar o bloqueio de raios do Sol, dependendo do caso, consultores e técnicos recomendam a associação de um vidro refletivo a um serigrafado. Quando aplicados em situações que exijam segurança, como fachadas, coberturas, escadas e guarda-corpos, a norma indica que os serigrafados devem ser laminados.