Desenvolvimento de um modelo de cálculo das propriedades ópticas de sistemas complexos de envidraçados

Abstract

Grandes áreas envidraçadas na envolvente dos edifícios proporcionam, geralmente, efeitos estéticos de elevada leveza e transparência e níveis consideráveis de iluminação natural. No entanto, podem dar origem a elevados consumos energéticos e a problemas de desconforto térmico e visual. De entre as estratégias de construção sustentável com vista à redução dos consumos de energia nos edifícios, destaca-se a adopção de dispositivos de sombreamento. O conhecimento detalhado das propriedades ópticas (de transmitância, reflectância e absortância) dos sistemas complexos de envidraçados, sobretudo com dispositivos de sombreamento, tornase assim particularmente importante em qualquer estratégia de optimização do desempenho de sistemas de envidraçados, dado que influenciam grandemente o consumo de energia e o conforto interior dos espaços confinantes. O presente artigo descreve um modelo numérico de determinação das propriedades ópticas de sistemas envidraçados com ou sem dispositivos de sombreamento. O modelo baseia-se no método do fluxo líquido radiativo (net radiative method) e permite determinar as componentes de iluminância e irradiância transmitidas, reflectidas e absorvidas em qualquer composição de vidros e dispositivos de sombreamento, do tipo estore de lona ou estore veneziano. A determinação das propriedades ópticas de sistemas envidraçados com dispositivos de sombreamento é bastante mais complexa do que nos casos em que este sistema não está presente, uma vez que as propriedades destes dispositivos não são normalmente especulares como as dos vidros, introduzindo novas componentes de transmitância e reflectância que o modelo de cálculo deve contemplar. A variedade de tipologias e comportamentos dos dispositivos de sombreamento é também um factor de complexidade adicional do modelo. Enquanto um estore de lona é um elemento que, pela uniformidade da sua geometria e comportamento à radiação, é relativamente simples de modelar, um estore veneziano, pelo contrário, é um elemento com uma geometria complexa e com propriedades variáveis com o ângulo das lamelas e o ângulo de incidência do sol. Deste modo, torna-se necessário um cálculo prévio das propriedades ópticas globais dos estores venezianos. Alguns resultados numéricos, nomeadamente de transmitância visível e solar, foram comparados com resultados obtidos experimentalmente numa célula de teste com um sistema envidraçado com estore veneziano. A concordância entre resultados numéricos e experimentais revelou-se bastante satisfatória.