Envidraçamento a vácuo: Uma solução promissora para edifícios com baixo teor de carbono
Um novo artigo de revisão publicado na revista Engineering oferece uma visão abrangente do envidraçamento a vácuo, uma tecnologia que revela um grande potencial para melhorar a eficiência energética dos edifícios. Uma vez que os edifícios são responsáveis por cerca de 40% do consumo total de energia da sociedade, melhorar o desempenho térmico dos vidros é crucial para atingir os objetivos de construção com baixas emissões de carbono.
O envidraçamento a vácuo ganhou atenção pelas suas propriedades de preservação do calor, isolamento acústico, leveza e anti-condensação. O conceito remonta a 1913, mas só em 1989 é que investigadores australianos produziram com sucesso vidros de vácuo com um excelente desempenho de isolamento térmico. Desde então, foram efetuados progressos significativos no seu desenvolvimento.
A revisão abrange vários aspetos do envidraçamento em vácuo, incluindo métodos de fabrico, disposições dos pilares de suporte, estruturas compostas, métodos de investigação e potencial de poupança de energia. Existem três métodos principais de fabrico: o método de selagem do bordo do vidro com solda, o método de selagem do bordo da câmara de vácuo e o método de selagem do bordo com bomba. Cada um tem os seus prós e contras, mas o método de bombeamento modificado parece ser o mais promissor, uma vez que pode ultrapassar os inconvenientes da degradação a alta temperatura no método de selagem do pó de vidro e da insuficiente libertação de gases no método da câmara de vácuo.
Os pilares de suporte desempenham um papel vital na manutenção do espaço de vácuo e na resistência à pressão externa. A sua disposição deve equilibrar considerações mecânicas e térmicas. Também foram desenvolvidos vidros de vácuo compostos, tais como vidros de vácuo híbridos, triplos e PV. O vidro de vácuo triplo pode atingir um valor U muito baixo, indicando um excelente desempenho de isolamento, enquanto o vidro de vácuo fotovoltaico pode gerar eletricidade limpa através do aproveitamento da radiação solar.
Para avaliar o desempenho térmico dos vidros de vácuo, os investigadores utilizam métodos analíticos, numéricos e experimentais. Estes métodos ajudam a compreender os processos de transferência de calor e a avaliar o impacto de diferentes fatores no valor U, tais como o tipo de vidro, o nível de vácuo e a emissividade do revestimento de baixa emissividade.
O potencial de poupança de energia do envidraçamento a vácuo varia em função dos tipos de edifícios, climas e outros fatores. Em climas extremamente frios e frios, o vidro triplo de vácuo é altamente eficaz na redução da perda de calor. Em regiões com radiação solar abundante, o vidro de vácuo fotovoltaico pode aumentar significativamente a eficiência energética dos edifícios. O vidro de vácuo colorido é adequado para áreas com variações sazonais significativas nas necessidades de aquecimento e arrefecimento.
No entanto, ainda há desafios a superar. São necessários mais estudos sobre a estabilidade e a industrialização do envidraçamento em vácuo com matrizes de pilares de suporte de aerogel. Além disso, é importante determinar a estratégia de controlo adequada para o envidraçamento a vácuo colorido e compreender o processo de envelhecimento do envidraçamento a vácuo e das suas estruturas compósitas para maximizar os seus benefícios em termos de poupança de energia. De um modo geral, o envidraçamento a vácuo é muito promissor para contribuir para o desenvolvimento de edifícios sustentáveis com baixas emissões de carbono.
O artigo “Excellent Insulation Vacuum Glazing for Low-Carbon Buildings: Fabrication, Modeling, and Evaluation”, é da autoria de Jinqing Peng, Yutong Tan, Yueping Fang, Hongxing Yang, Aotian Song, Charlie Curcija, Stephen Selkowitz. Texto completo do artigo de acesso livre: https://doi.org/10.1016/j.eng.2024.11.027. Para mais informações sobre a Engenharia, siga-nos no X (https://twitter.com/EngineeringJrnl) e goste de nós no Facebook (https://www.facebook.com/EngineeringJrnl).
