COMPONENTES DE EDIFÍCIOS Aspectos de segurança e resistência mecânica do vidro. Índice

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1 COMPONENTES DE EDIFÍCIOS Aspectos de segurança e resistência mecânica do vidro Índice 1 INTRODUÇÃO Aspectos gerais Vidro Vidro na construção Vidro temperado Vidro termoendurecido Outros vidros Bordo do vidro Choque térmico ASPECTOS DE SEGURANÇA Aspectos gerais e definição de vidro de segurança Risco de ferimentos causados por fragmentos Zonas de risco Vidros a adoptar Informação complementar Segurança contra choques visualização do vidro transparente Risco de queda Zonas de risco Vidros a adoptar Outros aspectos Segurança na limpeza dos envidraçados Segurança na utilização das folhas móveis RESISTÊNCIA AO VENTO DE VIDROS APLICADOS NA VERTICAL Aspectos gerais Quantificação da acção do vento Cálculo da espessura de vidro simples recozido Factor de equivalência ( ) para outros tipos de vidro iii

2 3.5 - Cálculo da flecha dos vidros Resumo do método de cálculo Exemplo de aplicação Fachadas com vidros fixos pontualmente Ensaio de rotura de um vidro simples recozido instalado num caixilho de alumínio MÉTODO DE CÁLCULO PARA APRECIAR O RISCO DE CHOQUE TÉRMICO Análise do estado de tensão e da diferença de temperatura máxima admissível no vidro recozido Análise do estado de tensão Diferença de temperatura máxima admissível no vidro Cálculo da diferença de temperatura do vidro Condições climáticas Radiação solar Temperatura do ar exterior Condições interiores Classificação da inércia térmica da gola dos vidros e temperatura da gola Zona central do vidro VALORES MÁXIMOS DA ABSORTÂNCIA PARA O VIDRO RECOZIDO DE MODO A MINIMIZAR A ROTURA POR CHOQUE TÉRMICO Vidros na vertical ( >60º) Vidros em cobertura ( <30º) Recomendações CASOS ESPECIFICOS QUE REQUEREM VIDRO DE ELEVADA RESISTÊNCIA AO CHOQUE TÉRMICO Envidraçados situados em frente a paredes opacas Sistemas VEC Vidros com a mesma face exposta ao ambiente interior e ao ambiente exterior Sistemas de aquecimento Outros casos BIBLIOGRAFIA ANEXO A PRINCIPAIS PROPRIEDADES DO VIDRO iv

3 ANEXO B CÁLCULO DA INTENSIDADE DA RADIAÇÃO SOLAR INCIDENTE NOS ENVIDRAÇADOS ANEXO C ANÁLISE DA TEMPERATURA DO AR E AMPLITUDE TÉRMICA DIÁRIA v

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5 COMPONENTES DE EDIFÍCIOS Aspectos de segurança e resistência mecânica do vidro Índice de Figuras Figura 1.1 Tipos de vidro - tijolo de vidro... 4 Figura 1.2 Tipos de vidro - vidro impresso... 4 Figura 1.3 Exemplo de tensões internas no vidro temperado... 5 Figura 1.4 Exemplo de fragmentação de um vidro temperado esmaltado... 6 Figura 1.5 Exemplo de fragmentação de um vidro recozido... 6 Figura 1.6 Exemplo de selagem de um vidro duplo Figura 1.7 Arestas abatidas [21] Figura 1.8 Bordo roçado [21] Figura 1.9 Bordo roçado sem irregularidades [21] Figura 1.10 Bordo polido [21] Figura 1.11 Ilustração das tensões de tracção devido ao fenómeno de choque térmico Figura 1.12 Exposições dos envidraçados susceptíveis de rotura por choque térmico Figura 2.1 Zonas críticas de aplicação de envidraçados Figura 2.2 Ilustração do comprimento de palas ou varandas Figura 2.3 Ilustração do comprimento de palas ou varandas Figura 2.4 Peças de fixação de fachadas VEFP [12] Figura 2.5 Exemplos de envidraçados que não requerem motivos para evidenciar a presença de vidro Figura 2.6 Exemplo de motivos decorativos a aplicar para evidenciar a presença de um vidro transparente (400 cm 2 /m de largura de vidro) Figura Realização de limpeza de envidraçados sem obedecer aos requisitos de segurança Figura 2.8 Limpeza de envidraçados a partir do interior Figura 2.9 Localização dos manípulos dos fechos Figura 2.10 Apreciação do risco de colisão em folha móvel aberta vii

6 Figura 2.11 Solução destinada a minimizar o risco de colisão em folha móvel aberta Figura Nível de referência em terrenos de inclinação superior a 60º Figura Nível de referência em terrenos de inclinação superior a 15º e inferior a 60º Figura 3.3 Protótipo submetido ao ensaio de rotura do vidro Figura 4.1 Fluxo de radiação global no Inverno Figura 4.2 Fluxo de radiação global na Primavera/Outono Figura 4.3 Fluxo de radiação global no Verão Figura 4.4 Radiação solar difusa em elementos verticais Figura 4.5 Zonas climáticas de Inverno de Portugal Continental [1] Figura 4.6 Temperatura do ar exterior Figura 4.7 Temperatura da gola isoladora Inércia fraca Figura 4.8 Temperatura da gola condutora Inércia fraca Figura 4.9 Temperatura da gola condutora Inércia média Figura 4.10 Temperatura da gola condutora Inércia forte Figura 4.11 Temperatura da gola VEC Figura 6.1 Condições para o vidro ser considerado aplicado em frente a uma parede opaca Figura 6.2 Vidro desfasados numa fachada VEC Figura 6.3 Exemplos de vidros com uma mesma face em contacto com o ambiente interior e com o ambiente exterior Figura B.1 Representação esquemática dos ângulos solares e da superfície viii

7 COMPONENTES DE EDIFÍCIOS Aspectos de segurança e resistência mecânica do vidro Índice de Quadros Quadro 1.1 Tipos de vidro... 2 Quadro 2.1 Alturas de referência para estabelecimentos escolares Quadro 2.2 Motivos ou condições que permitem identificar o vidro transparente. 22 Quadro 2.3 Exemplos de vidro com capacidade para satisfazer aos requisitos de segurança contra o risco de queda Quadro 3.1 Valores característicos da velocidade de rajada do vento Quadro 3.2 Coeficientes de pressão exteriores ( pe ) [4] Quadro 3.3 Coeficientes de pressão interiores ( pi ) [4] Quadro 3.4 Pressão de cálculo ( p=1,4) Quadro 3.5 Pressão de cálculo ( p=1,0) Quadro 3.6 Fórmulas de cálculo da espessura do vidro simples Quadro 3.7 Espessura nominal e espessura mínima de dimensionamento do vidro (mm) Quadro 3.8 Espessura nominal mínima admissível para o vidro recozido Quadro 3.9 Factor de equivalência da espessura de vidros ( ) Quadro 3.10 Espessura equivalente para cálculo do estado de tensão do vidro laminado e vidro duplo assimétricos Quadro 3.11 Fórmulas de cálculo da flecha do vidro Quadro 3.12 Coeficiente ( ) Quadro 3.13 Espessura equivalente para cálculo da deformação máxima do vidro Quadro Coeficiente de cálculo das tensões de origem térmica - k t Quadro Tensão de trabalho do vidro - vm Quadro Coeficiente da sensibilidade do vidro ao choque térmico - k v Quadro Coeficiente de cálculo para inclinação do vidro e condições de apoio - k a ix

8 Quadro 4.5 Diferenças de temperatura máximas admissíveis entre dois pontos de um vidro recozido monolítico e laminado (ºC) Quadro 4.6 Diferenças de temperatura máximas admissíveis entre dois pontos de um vidro com resistência ao choque térmico (ºC) Quadro 4.7 Quadro com os valores máximos da radiação para cada orientação (W/m 2 ) Quadro 4.8 Temperaturas do ar exterior de referência (ºC) Quadro Golas com inércia térmica fraca [50] Quadro Golas com inércia térmica média [50] Quadro Golas de inércia térmica forte [50] Quadro 4.12 Condutâncias térmicas superficiais [W/(m 2.K)] Quadro Propriedades do dispositivo de protecção do vão Quadro 5.2 Absortância máxima admissível para o vidro recozido Vidro simples Quadro Absortância máxima admissível para o vidro recozido Vidro duplo sem revestimento de baixa emissividade Quadro Absortância máxima admissível para o vidro recozido Vidro duplo com revestimento de baixa emissividade (2,2 W/(m 2.K) < Ug) Quadro Absortância máxima admissível para o vidro recozido Vidro duplo com revestimento de baixa emissividade (1,5 W/(m 2.K) < Ug 2,2 W/(m 2.K)). 71 Quadro 5.6 Folhas de correr ou guilhotina sem estore interior Quadro 5.7 Absortância máxima para vidro simples aplicado em cobertura Quadro 5.8 Absortância máxima admissível para o vidro recozido aplicado em cobertura Vidro duplo sem revestimento de baixa emissividade Quadro A.1 Principais propriedades do vidro Quadro A.2 Propriedades espectrofotométricas de alguns vidros simples (%) Quadro B.1 Constantes do modelo da radiação solar [10] Quadro C.1 Bragança (I3/V2) Quadro C.2 Lisboa (I1/V2) Quadro C.3 Porto (I2/V1) Quadro C.4 Coimbra (I1/V2) Quadro C.5 Faro (I1/V2) Quadro C.6 Évora (I1/V3) Quadro C.7 Temperatura do ar considerada neste estudo (ºC) x