Vidro · Térmica
Transmitância térmica do vidro insulado (Ug)
Quase todo o calor que atravessa um vidro insulado atravessa a câmara, e a maior parte dele passa por radiação, não por condução. Por isso um revestimento low-E importa muito mais do que o gás: colocar um num 4/16/4 leva o vidro de cerca de 2,7 para cerca de 1,4 W/(m²·K), e trocar o ar por argônio leva depois a cerca de 1,1. Esta página segue a EN 673 e mostra separadas as parcelas de radiação e de gás de cada câmara, para você ver por onde o calor está indo.
Este é o valor no centro do vidro, que é o que se usa para vender vidro. A janela inteira sempre fica pior, porque o espaçador na borda e o caixilho deixam passar mais calor do que o meio do vidro: coloque este valor na calculadora de transmitância da janela para ver quanto pior. O peso do mesmo vidro está na calculadora de peso.
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Transmitância típica de vidros insulados duplos e triplos
Ug dos vidros insulados que de fato se encomendam, calculado pela calculadora acima segundo a EN 673: vidros de 4 mm, gás com 90 % de enchimento, um revestimento low-E por câmara. Duas coisas aqui surpreendem. Câmara mais larga nem sempre é melhor: com argônio, 20 mm (1,13) fica um pouco pior do que 16 mm (1,10), porque passando de uns 16 mm o gás começa a circular. E o revestimento importa muito mais do que o gás: ir de nenhum revestimento para um macio corta a transmitância pela metade, enquanto trocar o ar por argônio tira mais um quinto.
| Vidro insulado | Gás | Revestimento low-E | Ug, W/(m²·K) |
|---|---|---|---|
| 4/16/4 | Ar | Nenhum | 2,74 |
| 4/16/4 | Ar | Duro, ε 0,16 | 1,69 |
| 4/16/4 | Argônio 90 % | Duro, ε 0,16 | 1,49 |
| 4/16/4 | Ar | Macio, ε 0,03 | 1,35 |
| 4/12/4 | Argônio 90 % | Macio, ε 0,03 | 1,26 |
| 4/16/4 | Argônio 90 % | Macio, ε 0,03 | 1,10 |
| 4/20/4 | Argônio 90 % | Macio, ε 0,03 | 1,13 |
| 4/12/4 | Criptônio 90 % | Macio, ε 0,03 | 1,05 |
| 4/12/4/12/4 | Argônio 90 % | Dois macios, ε 0,03 | 0,71 |
| 4/16/4/16/4 | Argônio 90 % | Dois macios, ε 0,03 | 0,61 |
| 4/18/4/18/4 | Argônio 90 % | Dois macios, ε 0,03 | 0,62 |
| 4/12/4/12/4 | Criptônio 90 % | Dois macios, ε 0,03 | 0,58 |
Os valores declarados numa ficha técnica são arredondados para uma casa decimal, e a emissividade real do revestimento vem do fabricante: digite-a lá em cima. Para a janela inteira, com caixilho e espaçador, a calculadora de transmitância da janela usa este Ug como dado de entrada.
Como a EN 673 calcula
Dessas equações saem duas coisas, e elas são toda a história do vidro insulado:
- Numa câmara sem revestimento, quem manda é a radiação. Com vidro comum dos dois lados, hr fica em cerca de 3,7 W/m²K contra uns 1,6 do gás. Um revestimento low-E derruba hr para cerca de 0,15: vinte e cinco vezes menos. Nada mais que se faça num vidro insulado chega perto disso.
- Existe uma largura de câmara ótima, e mais larga não é melhor. Abaixo dela o gás conduz demais; acima dela o gás começa a circular (o número de Nusselt passa de 1) e a convecção desfaz o ganho. Para o argônio esse ponto fica perto de 16 mm, para o ar um pouco acima, para o criptônio perto de 10 mm. Por isso 16 mm é o número que se vê em todo lugar.
Propriedades dos gases a 283 K
| Gás | ρ kg/m³ | µ ×10⁻⁵ kg/(m·s) | λ W/(m·K) | c J/(kg·K) |
|---|---|---|---|---|
| Ar | 1,232 | 1,761 | 0,02496 | 1008 |
| Argônio | 1,699 | 2,164 | 0,01684 | 519 |
| Criptônio | 3,560 | 2,339 | 0,00900 | 245 |
| Xenônio | 5,689 | 2,226 | 0,00529 | 161 |
Um enchimento de "90 %" é tratado como 90 % desse gás e 10 % de ar, com as propriedades ponderadas pelo volume, que é o que a EN 673 manda fazer com as misturas.
Valores para conferir o nosso cálculo
| Composição | Ug W/(m²·K) |
|---|---|
| Vidro comum de 4 mm | ≈ 5,8 |
| 4/16/4 com ar, sem revestimento | ≈ 2,7 |
| 4/16/4 com ar, um low-E ε 0,03 | ≈ 1,4 |
| 4/16/4 com argônio 90 %, um low-E ε 0,03 | ≈ 1,1 |
| 4/16/4/16/4 com argônio, dois low-E ε 0,03 | ≈ 0,6 |
Digite esses valores na calculadora. Se ela discordar desta tabela, quem está errada é a calculadora, e queremos saber.
O que esta página não faz
- Só o centro do vidro. Sem espaçador, sem efeito de borda, sem caixilho. O Uw da janela é sempre pior do que isto, muitas vezes de 0,2 a 0,5 W/m²K a mais com um caixilho de verdade e um espaçador metálico.
- Vidro vertical. Vidros inclinados e horizontais têm outra convecção e usam outros A e n.
- Sem ganho solar. A transmitância é só perda de calor; o fator solar e a transmissão luminosa são outras propriedades e podem puxar para o lado contrário.
- Enchimento de gás nominal. Os vidros insulados reais perdem gás aos poucos, e um que vazou rende como um cheio de ar.
- Condições de contorno normalizadas, não o seu clima: he = 23, hi = 8, Tm = 283 K, ΔT = 15 K. É assim que as transmitâncias são declaradas, e é por isso que o número serve para comparar fornecedores, não para descrever um dia qualquer.
Perguntas frequentes
- Qual é a transmitância térmica de um vidro insulado duplo?
- Pela EN 673, um 4/16/4 comum com argônio e revestimento low-E macio tem Ug de cerca de 1,1 W/m²K. O mesmo com ar e sem revestimento fica em cerca de 2,7. Um vidro insulado triplo com argônio e dois revestimentos macios fica entre 0,6 e 0,7.
- Uma câmara mais larga isola melhor?
- Só até certo ponto. Com argônio, a melhor câmara tem de 15 a 16 mm: um 4/20/4 dá 1,13 W/m²K contra 1,10 do 4/16/4, porque numa câmara mais larga o gás começa a circular e leva o calor. O criptônio chega ao seu ótimo com uma câmara mais estreita, perto de 10 mm.