Os ensaios em vidros revestidos para controle solar

Essa tecnologia mostra uma tendência da indústria por maior eficiência energética dos edifícios. O material começou a ser utilizado no Brasil por volta da década de 80, quando era chamado de vidro refletivo. Com a busca por sustentabilidade no setor somada à evolução da tecnologia de metalização do vidro, o processo permitiu a fabricação de produtos menos refletivos e, consequentemente, mais transparentes.

vidro2Da Redação –

Em sua fabricação, nesse tipo de vidro, os revestimentos exercem grande domínio sobre as propriedades térmicas e viabilizam soluções diversas, caracterizadas genericamente como vidros seletivos. A equação consiste em adequar a relação entre transmissão luminosa (luz visível) e fator solar (energia transmitida e absorvida). Assim, o processo busca obter um vidro capaz de conciliar os dois aspectos mais desejados pela arquitetura brasileira atualmente: alta transmissão de luz e baixo ganho de calor.

Os vidros com controle solar proporcionam benefícios energéticos às edificações, reduzindo o consumo de eletricidade, pois tornam menos necessário o uso de sistemas de climatização e iluminação artificiais. O produto é indicado para fachadas de edifícios, mas pode não ser a melhor opção quando se quer visuais mais transparentes.

A diferença entre o vidro de controle solar e o vidro comum é o revestimento metalizado em sua superfície, também chamado de coating, que confere suas propriedades. Essa camada metalizada pode ter características bem distintas, que serão de grande importância na eficiência energética da edificação. É fundamental ressaltar que esse vidro não pode jamais ser chamado de espelhado, pois existem vidros de controle solar com baixos níveis de reflexão.

O excesso de calor e brilho causados pelo sol pode ser uma fonte importante de desconforto em alguns ambientes internos, especialmente aqueles com telhados de vidro, conservatórios ou com grandes áreas envidraçadas. As mais recentes soluções de vidros duplos para controle solar refletem e filtram os raios solares, permitindo a entrada de luz natural na sala, mas sem reflexos visuais desconfortáveis. Os quartos podem ser mantidos mais frescos durante os períodos de sol, reduzindo a necessidade de ar-condicionado.

Uma variedade de soluções de vidro de controle solar estão disponíveis, dependendo do nível de controle solar necessário. O vidro é fabricado por tingimento e/ou aplicação de um revestimento metálico. O revestimento on-line oferece uma gama maior de desempenho e uma aparência mais neutra para o vidro de proteção solar.

O coeficiente de ganho de calor solar, que mede a capacidade de uma janela para transmitir energia solar para uma sala, é medido em valor de 0 a 1. Essa medida é comumente referida como o valor g, ou fator solar  Quanto mais baixo for o valor g de uma janela, maior será sua capacidade de isolar contra a acumulação de calor solar.

O vidro de controle solar pode ser incorporado na janela de vidros duplos com combinações de soluções de autolimpeza e vidro decorativo. Combinando o vidro de controle solar com isolamento térmico em uma unidade de vidros duplos, pode-se oferecer o conforto de temperatura ideal durante todo o ano.

Um vidro de controle solar possui um revestimento especial projetado para reduzir a quantidade de calor que entra em um prédio. Ele reflete e absorve o calor, além de filtrar a luz para reduzir o brilho. Usando um vidro de controle solar pode-se reduzir a necessidade de ar-condicionado e persianas. Existem muitos tipos de vidro de controle solar que oferecem diferentes opções estéticas; de cor, reflexivo e neutro.

A NBR 16673 de 01/2018 – Vidros revestidos para controle solar – Requisitos de processamento e manuseio estabelece os requisitos mínimos para processamento e manuseio de vidros revestidos para controle solar, de maneira a garantir a qualidade do produto. O processador é o responsável por beneficiar os vidros revestidos de controle solar de acordo com a especificação do produto, conforme a NBR 16023, visando garantir o desempenho final da composição.

Para o controle de recebimento e armazenamento, os vidros devem ser recebidos secos, sem danos, com as etiquetas de identificação do fabricante, contendo identificação do produto, lote de fabricação e data de produção. Havendo qualquer problema, o fabricante deve ser contatado.

Todas as etiquetas de identificação dos produtos, inclusive da chapa de sacrifício, devem permanecer nos pacotes até o seu término. As etiquetas colocadas nas lâminas cortadas devem permitir a rastreabilidade das etiquetas originais das embalagens. Não colar a etiqueta na face revestida.

O tempo máximo de armazenamento, o tempo de validade do pacote após aberto e o tempo total de processamento devem ser informados pelo fabricante na etiqueta do lote, em função do tipo de produto. O armazenamento dos produtos deve ser feito em local seco, ventilado e protegido de qualquer umidade (longe de portas externas, lavadoras ou áreas de armazenamento de produtos químicos).

Recomenda-se que a distância mínima da área de armazenamento dos vidros em relação à porta externa, lavadoras ou de produtos químicos seja de 15 m. A verificação da superfície revestida é um passo crítico no processamento correto dos produtos de controle solar. O processador deve estar treinado para identificar a superfície revestida.

A verificação da superfície revestida deve ser feita usando um detector de revestimento metalizado ou um multímetro, antes de cada etapa do processamento do vidro. Os produtos revestidos pelo sistema catódico (sputter) e revestimento pirolítico têm asperezas diferentes.

Desta forma não são facilmente percebidos. Tocar a superfície com ou sem luvas não é um método confiável para detectar a superfície revestida. Além disso, a gordura da pele é difícil de remover do vidro e pode danificar a superfície revestida.

O lado da superfície revestida deve ser verificado a cada etapa do processo, conforme 4.3, e a face revestida deve estar sempre voltada para o lado de cima durante todas as etapas do processamento, quando o vidro estiver na posição horizontal; e quando estiver na posição vertical, a face revestida deve estar para fora, garantindo que não entre em contato com materiais abrasivos.

O manuseio deve ser feito por pessoas treinadas, em local limpo e organizado. As peças devem ser manuseadas individualmente. Objetos metálicos, como pregos, chaves de fenda, estiletes, palha de aço etc., podem arranhar ou danificar o revestimento e não podem ser utilizados no produto.

Para manusear os vidros de controle solar em todas as etapas do processo, devem ser utilizadas luvas limpas e secas. Mesmo com o uso de luvas, é necessário evitar o contato com a face revestida. O manuseio das peças deve ser realizado por meio das bordas e nunca em contato direto com a face revestida.

As luvas podem ser: tricotadas de algodão, tricotadas de algodão revestidas de borracha (nitrílica ou natural), revestidas com helanca, etc. No processo de corte e lapidação podem ser utilizadas luvas de raspa para evitar cortes, desde que totalmente limpas e livres de resíduos, pois se estiverem sujas ou retendo algum resíduo podem danificar o revestimento.

Para manuseio e transporte de peças maiores ou mais pesadas, devem ser utilizadas ventosas fabricadas com materiais de borracha nitrílica ou natural, isentas de solventes e oleosidade, que possam atacar a camada revestida. Quando for necessário o contato da face revestida com a ventosa, esta deve ser protegida com touca cirúrgica, para evitar que possíveis contaminações possam atacar a superfície revestida. Não utilizar ventosas de silicone sem a proteção da touca, pois estas podem manchar o revestimento do vidro.

Para o corte, condições do equipamento de corte e controle dimensional pós-corte, todo vidro revestido de controle solar deve ter um corte limpo, sem arestas, lascas ou fissuras. A superfície da mesa de corte deve ter uma rotina de limpeza, de forma que não tenha acúmulo de poeira e/ou fragmentos de vidro. Recomenda-se apenas o uso de aspirador de pó para limpeza da mesa. O uso de ar comprimido e de vassouras não é recomendado.

Durante o corte, a face revestida deve estar voltada para cima e somente o rodízio de corte deve entrar em contato com o vidro de controle solar. Neste processo, devem ser utilizados fluidos de corte evaporativos, biodegradáveis, solventes em água e isentos de hidrocarburetos aromáticos. Em caso de uso de outro fluido de corte, deve haver uma avaliação prévia e aprovação do fabricante do vidro.

O ajuste para o corte dos vidros revestidos é igual ao ajuste para o corte do vidro incolor comum. O ângulo da roda, pressão e velocidade de corte devem ser ajustados de acordo com a espessura do vidro e orientação do fabricante do equipamento, de maneira que as peças cortadas tenham corte limpo e sem formação de fragmentos que possam arranhar o vidro durante o manuseio.

O vidro deve ser transferido da mesa de corte para o carrinho ou rack, uma lâmina por vez, não podendo ser empilhado horizontalmente. Caso o suporte dos vidros utilizado seja em forma de harpa, os seguintes cuidados devem ser observados: manter limpeza e manutenção constante dos suportes; as cordas da harpa devem ser de náilon ou revestidas de material similar; não deslizar a superfície revestida contra as cordas da harpa; não colocar mais de uma peça por encaixe.

Os vidros cortados durante o processamento ou transporte devem ser acondicionados com separadores, conforme descrito na tabela, sendo mantidos assim até o momento da instalação. Não é recomendado usar como separador qualquer material abrasivo que absorva umidade ou que cause danos à superfície revestida.

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O controle dimensional pós-corte deve ser feito para evitar variações de medidas causadas por erro de calibração do equipamento. O critério de tolerância é estabelecido de acordo com a aplicação do produto acabado e levando-se em conta o restante do processo a ser submetido.

Para a filetagem, lapidação e condições do equipamento, recomenda-se que todo vidro de controle solar possua acabamento nas bordas, para evitar lascas e fissuras. O equipamento de filetagem e lapidação utilizado deve estar limpo e em boas condições de uso. A água de refrigeração, utilizada para o processo de filetagem e lapidação, deve estar limpa, e os tanques reservatórios devem ser limpos diariamente, para evitar o acúmulo de sedimentos abrasivos no fundo e manter as boas condições do equipamento.

A água de refrigeração deve ter as seguintes características: pH controlado e mantido entre 6,5 e 7,5; condutividade máxima de até 1 300 μS/cm; dureza da água de 700 ppm; temperatura ambiente. As peças não podem ser processadas com a face revestida em contato com qualquer equipamento.

As peças devem ser lavadas imediatamente após o processo de lapidação, pois as marcas de água deixadas pela lapidadora podem causar manchas permanentes depois de secas. No caso de o polimento final exigir utilização de óxido de cério, recomenda-se lavar imediatamente a peça após a utilização do produto.

Na estocagem em carrinhos ou racks, as peças devem ser acondicionadas com separadores. No caso de filetagem manual, a peça deve ser processada com a face revestida para cima e limpa de maneira que o pó abrasivo gerado no lixamento não risque o revestimento.

Deve-se consultar o fabricante quanto à manutenção e limpeza das lagartas do equipamento que tocam a face do vidro revestido. Todos os vidros da classe D devem ter suas bordas desbastadas para que o revestimento seja protegido do contato com o ar e umidade externa. O fabricante deve ser consultado sobre a largura da faixa de desbaste a ser retirada.

Independentemente do processo a ser utilizado para o desbaste, devem ser observados alguns pontos. A remoção total da camada especificada, permitindo a visualização do substrato. No caso de dúvida sobre a eliminação total, utilizar o detector de camada revestida, ou um multímetro, para medir a resistência ôhmica da superfície onde a camada foi removida, que deve ser superior a 10 000 Ω. O processador deve eliminar qualquer tipo de resíduo do revestimento do vidro, lavando o vidro imediatamente após o desbaste.

Especificamente no processo de insulamento com vidros de outras classes, o fabricante deve ser consultado sobre a necessidade do desbaste das bordas, para evitar a incompatibilidade do revestimento do vidro de controle solar com o selante secundário e variações estéticas. Para a lavagem, na operação e condições da lavadora, o equipamento deve estar em boas condições de uso e manutenção.

Para uma lavagem uniforme da peça, a tubulação e os bicos de pulverização devem ser periodicamente inspecionados, assegurando o fluxo constante, e posicionados de forma a lavar o vidro, não as escovas. Os tanques de lavagem e de enxágue devem ter um dreno para assegurar a remoção de materiais estranhos.

A NBR 16023 de 12/2011 – Vidros revestidos para controle solar — Requisitos, classificação e métodos de ensaio estabelece as características e propriedades e especifica os requisitos gerais e métodos de ensaio, para garantir a qualidade e o desempenho dos vidros revestidos para controle solar. Os vidros revestidos podem ser classificados em quatro classes. Na Classe A, o vidro pode ser utilizado como monolítico, temperado, laminado ou insulado e sua face revestida pode ser tanto externa, quanto interna.

Na Classe B, o vidro pode ser utilizado como monolítico, temperado, laminado ou insulado e sua face revestida deve ser interna. Na Classe C, o vidro só pode ser aplicado com a face revestida protegida, seja em contato com o intercalários (laminado) ou voltada para a câmara do vidro insulado, não pode ser aplicado monolítico. Na Classe D, o vidro só pode ser aplicado com a face revestida protegida, seja em contato com o intercalário (laminado) ou voltada para dentro da câmara do vidro insulado, não pode ser aplicado monolítico. Para este tipo de vidro deve haver o desbaste do metal na faixa perimetral próxima à borda, para que não ocorra a oxidação ou contaminação, no caso de laminação ou insulamento.

O tamanho da faixa de desbaste deve ser informado pelo fabricante. É responsabilidade do fabricante definir e informar qual classe do vidro acima que mais se adapta à sua utilização final. O substrato a ser utilizado para vidros revestidos de controle solar deve seguir o padrão de qualidade de processo estabelecido na NBR NM 294:2011, 3.2.2.

Recomenda-se que, para vidros revestidos para controle solar no processo offline, o substrato vítreo seja utilizado em no máximo dez semanas de sua fabricação. Os distúrbios pontuais da transparência visual quando observados através do vidro e do fator de reflexão observado no vidro.

Eles podem ser: pontos (spots): defeitos, normalmente escuros, que devem ser observados na posição de transmissão do revestimento; pinhole: defeito pontual caracterizado pela ausência parcial ou total de revestimento (coating). Ele contrasta normalmente com o revestimento (coating), com aspecto incolor, quando visto em transmissão; cluster: aglomerado de “pinholes”; riscos: marcas lineares no revestimento, que variam de tamanho e concentração.

Céu artificial é um plano que emite luz difusa de intensidade uniforme. É obtida com a ajuda de uma fonte luminosa cuja temperatura de cor correlata está compreendida entre 4.000 e 6.000 K. Em frente às fontes luminosas dispostas coloca-se um painel que difunde a luz, sem seleção espectral. O nível de iluminação sobre a superfície do vidro deve estar compreendido entre 400 lx e 20.000 lx.

Os vidros revestidos devem ser inspecionados em chapas com dimensões passíveis de armazenamento ou com as dimensões finais prontas para instalação. A inspeção deve ser efetuada na fábrica.

O painel de vidro de controle solar deve ser examinado em sua face vítrea, a uma distância mínima de 3 m. A inspeção do vidro em transmissão e reflexão deve ser realizada pelo observador, conforme demonstrado na figura abaixo.

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Após o ensaio de condensação, não aceitar: qualquer defeito com mais 3 mm de comprimento; mais de um defeito entre 2 mm e 3 mm de comprimento; mais de cinco defeitos com comprimento entre 1 mm e 2 mm; nenhuma fissura ou mancha sobre a camada de revestimento. Após o ensaio, quando comparado à amostra de referência, o corpo de prova deve apresentar apenas uma perda homogênea de brilho. A inspeção deve feita em 20 s.

Deve ser desprezada na avaliação a área do corpo de prova em contato com os suportes da câmara do ensaio. Na avaliação espectrofotométrica, a transmitância medida a 550 nm e a 900 nm, após o ensaio, não pode aumentar em mais de 3% dos valores medidos nas amostras de referência.

Para exemplificar, se a transmissão luminosa medida antes do ensaio for de 30%, o valor medido no corpo de prova após o ensaio não pode ser superior a 33%. Para vidros com baixa emissividade, o fator de reflexão em 8 μm não pode reduzir em mais de 2%.

Na resistência a ácido, a transmitância medida a 550 nm e a 900 nm após o ensaio não pode aumentar em mais de 3% dos valores medidos nas amostras de referência. Para exemplificar, se a transmissão luminosa medida antes do ensaio for de 30%, o valor medido no corpo de prova após o ensaio não pode ser superior a 33%.

Para vidros com baixa emissividade, fator de reflexão em 8 μm não pode reduzir em mais de 2%. Os corpos de prova devem ser cortados a partir da amostra e devem ter a mesma identificação que as amostras submetidas ao ensaio. O corte deve ser limpo e isento de óleo, escamas e serrilhados.

Deve-se limpar e secar todos os corpos de prova com água desmineralizada e um pedaço de pano macio. Se necessário, repetir a operação. O ensaio começa imediatamente após a limpeza e descontaminação dos corpos de prova. Para o ensaio de abrasão, o corpo de prova deve estar completamente seco.

Deve-se realizar os ensaios com pelo menos 50% da capacidade da câmara utilizada. Se não houver amostras suficientes, complementar com vidros incolores. O ensaio de resistência à condensação consiste em submeter o vidro revestido a uma atmosfera saturada de água à temperatura constante. O procedimento de ensaio deve ser de acordo com NBR 8095. O corpo de prova deve atender aos requisitos contidos nessa norma.

O procedimento do ensaio de resistência a ácidos deve ser de acordo com o estabelecido pela NBR 8824. O corpo de prova deve atender aos requisitos contidos em 5.6. Para o ensaio de resistência à névoa salina, o procedimento deve ser de acordo com o estabelecido pela NBR 8094. O corpo de prova deve atender aos requisitos contidos em 5.7.

O ensaio de resistência à abrasão consiste em friccionar a seco um “pad” de feltro em um vidro revestido. No tipo de “pad”, a pressão exercida e o número de passadas efetuadas são a causa das degradações que aparecem na superfície. Como equipamento de ensaio, usar um simulador de abrasão onde as amostras são fixadas sobre uma plataforma com movimento horizontal alternado sob uma carga padrão estacionária que pressiona um abrasivo ao filme.

As características do simulador incluem: área de abrasão: mínimo 120 mm linear; carga-padrão para ensaio: mínimo 4 N; velocidade mínima: três ciclos por minuto; suporte da amostra: mínimo 150 mm × 60 mm; suporte para o “pad” de feltro; características de “pad”: densidade de 0,52 g/cm² ± 0,052 g/cm²; espessura de 10 mm ± 1 mm; forma circular de 14,5 mm ± 0,5 mm de diâmetro; corte de forma que as interseções da superfície abrasiva e os eixos sejam perpendiculares. Os “pads” devem ser fixados sob os balanços metálicos.

Como procedimento de ensaio, deve-se limpar as amostras antes do início do ensaio. O ensaio deve ser iniciado em até 30 min após a limpeza. A amostra deve ser colocada no equipamento de maneira que não seja possível qualquer movimento. Descer o balanço até que o “pad” entre em contato com a superfície metálica do vidro e aplicar uma carga mínima de 4 N.



Categorias:Metrologia, Normalização

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