Estudo sobre a otimização acústica e térmica de vãos envidraçados destinados à envolvente de edifícios

Abstract

O comportamento acústico e térmico da envolvente de edifícios pode ter um impacto significativo na saúde dos ocupantes. A Organização Mundial de Saúde tem vindo a alertar para a relação de algumas doenças, nomeadamente cardiovasculares, e o ruído. Está também provado haver uma relação entre a mortalidade e a falta de conforto térmico dos edifícios, demonstrado pela sazonalidade da mortalidade, função do clima e da falta de condições das habitações.Como os vãos envidraçados são dos elementos mais preponderantes no conforto acústico e térmico dos edifícios, torna-se importante encontrar soluções envidraçadas que garantam os melhores níveis de conforto ambiental interior dos edifícios.No presente documento pretende-se compilar, discutir critérios de seleção e analisar informação que facilite a seleção de envidraçados para aplicação na envolvente de edifícios, em função de componentes mais críticas associadas ao conforto acústico e térmico do ambiente interior. Foram analisados vários resultados provenientes de ferramentas de cálculo, ensaios laboratoriais, artigos e normas. O trabalho consistiu no estudo sobre a otimização acústica e térmica de vão envidraçados destinados à envolvente de edifícios por forma a facilitar a escolha das melhores soluções a aplicar. Neste contexto, pretende-se apresentar os tipos de materiais (vidro, caixilho), as suas características mais relevantes e os componentes essenciais que constituem as soluções de janela tendo em conta os parâmetros com maior influência no seu desempenho térmico e acústico.Os vãos envidraçados permitem a passagem de calor, luz natural e sons provenientes de várias fontes de emissão para o interior dos edifícios, todas estas questões podem ser melhoradas através da alteração de alguns materiais constituintes da solução envidraçada. No entanto, ao melhorar uma das características, podemos estar a agravar outra, o que torna difícil a tarefa de garantir a solução com desempenho ótimo.Com o intuito de compreender o impacto das soluções envidraçadas no desempenho térmico e acústico, tendo em vista o estabelecimento de uma relação entre ambos, foram recolhidos dados dos parâmetros térmicos e acústicos com maior influência no desempenho das soluções. Para proceder à análise e recolha destes parâmetros efetuou-se uma revisão bibliográfica detalhada, recorreu-se a normas, regulamentos, ferramentas fornecidas pelos fabricantes, ensaios laboratoriais e cálculos. Com base na informação recolhida foi possível fazer uma análise crítica do impacto da alteração de componentes. Esta análise serviu de base à fase seguinte, em que se procedeu a uma reflexão sobre regras de dimensionamento de janelas, tendo sempre em conta a necessidade de cumprir os requisitos mínimos exigidos na legislação.Complementou-se, ainda, a observação das regras de especificação preconizadas na norma portuguesa NP 4517:2014. Com o intuito de verificar a sua aplicabilidade, foram apresentados exemplos de aplicação da mesma nas vertentes de desempenho térmico (U_w e g) e de desempenho acústico (R_w).

The acoustic and thermal behavior of building surroundings can have significant impact on resident´s health. The World Health Organization has been warning about the particular connection between cardiovascular diseases and noise. It is also proven the existence of a relation between mortality and the absence of thermal comfort of buildings, demonstrated by the mortality seasonality, climate and lack of living conditions. It is particularly important to look for glass solutions that ensure environmental comfort inside buildings such as glazed openings, which are among the most predominant elements on acoustic and thermal comfort of buildings.The aim of the present document is to compile and discuss selection criteria just as the analysis of information that eases glazing selection for application in building surroundings, depending on more critical components associated with acoustic and thermal comfort of interior environment. Several results from calculating tools, laboratory experiments, articles and standards were analysed. This study consisted on acoustic and thermal optimization of glazed openings intended for building surroundings, in order to ease the choice between the best solutions available for this application. With this in mind, it is intended to present several materials (glass, window frame), their most relevant features and the best essential components for window solution, having into account the most influential parameters on thermal and acoustic performance.Glazed openings allow the passage of heat, natural light and sounds from different emission sources, inside buildings. All of these aspects can be improved by altering the composition of the glazing solution. However, improving one feature can exacerbate another, which makes the task of ensuring an optimal performance solution even more difficult. In order to comprehend the impact of glazed solutions on thermal and acoustic performance, aiming the establishment of a relation between both, data was collected from thermal and acoustic parameters with major influence on the performance of the mentioned solutions. To examine and collect these parameters, a detailed revision of literature was made by turning to standards, tools supplied by manufactures, laboratory experiments and calculations. With the gathered information, it was possible to carry out a critical analysis of the component alteration impact. This stage served as a base to the next step in which was made a reflection on window sizing rules, considering the necessity to comply with the minimum requirements present on the current legislation. It was further complemented the observation of specification rules recommended in the Portuguese standard NP 4517: 2014. In order to verify it´s applicability, several application of the standard examples were presented in the thermal performance (U_w e g) and acoustic performance fields (R_w).