3.1.3 O vidro e a luz O vidro e a luz O sol é a grande fonte de luz de qualquer forma de vida. Deveria ser utilizado como tal na concepção de qualquer casa. F.-L. Wright* [ ] É ridículo imaginar que uma lâmpada possa fazer o que o sol e as estações realizam. Por isso, é a luz natural que dá verdadeiramente sentido a um espaço arquitectural. Louis I. Kahn** * O arquitecto Frank Lloyd Wright (1869-1959) foi tão inovador na concepção de grandes edifícios (museu Guggenheim em New-York) como na realização de casas particulares. Mestre da corrente orgânica da arquitectura moderna, exerceu uma enorme influência nos seus pares. ** A obra arquitectónica de Louis I. Kahn (1901-1974) caracteriza-se pela audácia e o rigor das formas, a qualidade das relações espaciais combinadas com referências históricas. O Capitólio em Dacca e a Biblioteca de Exeter são duas das suas maiores obras. A luz do dia está, sem dúvida, na origem da vida e ninguém poderia passar sem ela. É A Referência! O nosso bem-estar, o nosso desenvolvimento e mesmo a nossa saúde dependem da luz. Todos os grandes edifícios representativos de todas as épocas manifestam esta compreensão pois verifica-se que a luz estava no centro das preocupações de quem os concebeu. A luz natural é também movimento, a diversidade dos ambientes e do tempo que passa, os ciclos climatéricos, as horas de sol e os dias cobertos O vidro é, em quaisquer circunstâncias, um «filtro» maravilhoso que permite domesticar e gerir esta luz para a utilizarmos a nosso bel-prazer. A janela, por seu turno, é um local privilegiado de trocas com o mundo exterior e a nossa «bolha» privativa. Desenhada, dimensionada e posicionada duma forma correcta, influencia a qualidade dum edifício, tanto do ponto de vista da arquitectura como dos ambientes interiores. Relembramos aqui alguns princípios de construção que nos permitem aproveitar melhor os benefícios da luz. Construir com luz natural A claridade dos espaços, as transparências, os jogos de cores, e até a intimidade criada pelas sombras, devem acompanhar e favorecer a diversidade de actividades que caracterizam o nosso quotidiano. Os aspectos a reter são: - abrir largamente as cozinhas, espaços de refeição e salas de estar. São as divisões com mais vida dentro de uma casa onde passamos 80 % do nosso tempo ao longo de um dia; - prever um espaço bem iluminado dentro de cada quarto para permitir o desenvolvimento das crianças. Desde os primeiros jogos de bebé, até à aprendizagem da leitura ou a realização de trabalhos de casa, a luz natural deve acompanhar o desenvolvimento psicomotor da criança. - garantir que os quartos podem ser correctamente ventilados;
- tentar, dentro da medida do possível, criar uma abertura nas divisões relacionadas com água (quartos de banho). A possibilidade de arejar por recurso a uma janela aberta permite eliminar condensações e favorece a higiene das divisões ditas húmidas ; - conceber a casa ou o edifício de forma a que todos os espaços com actividade se encontrem na proximidade de aberturas; - ter em conta o ambiente exterior (edifícios na vizinhança, vegetação, obstáculos naturais). Um obstáculo de 10 m de altura situado a 15 m da fachada pode reduzir em 40 % a quantidade de luz natural disponível até 5 m das aberturas; - privilegiar, sempre que possível, a iluminação bilateral. A existência de aberturas sobre duas fachadas opostas equilibra os níveis de iluminação e atenua as sombras entre elas. Isto permite aumentar a profundidade dos locais; - não esquecer que as varandas ou telheiros avançados reduzem a penetração da luz natural. Pode ser desejável compensar este efeito através de janelas de maior dimensão ou a criação de aberturas suplementares; - iluminar as áreas do último andar imediatamente abaixo do telhado, criando pontos de luz. Para uma área equivalente, as aberturas em zénite fornecem 2 a 3 vezes mais luz natural que as aberturas em fachada. A criação de aberturas no telhado permite assim dinamizar os espaços e, por exemplo, valorizar as águas-furtadas; - iluminar o subsolo a partir da periferia do edifício. A criação de aberturas, ainda que de pequena dimensão, permite a movimentação e orientação nos espaços inferiores com toda a segurança. Para além disso. Facilita soluções de ventilação muito interessantes. Tirar vantagem de cada orientação Fachadas a norte Os locais orientados a norte praticamente não beneficiam de exposição solar, A qualidade da luz solar, neste caso, é muito constante. É por isso que os artistas muitas vezes procuram ateliers com este tipo de orientação. É uma exposição adequada para salas de leitura, ateliers ou salas equipadas com computadores. Os vidros com isolamento térmico reforçado permitem aumentar a largura das aberturas, controlando as perdas térmicas do Inverno (gama SGG CLIMAPLUS). Fachadas a sul Os vidros orientados a sul beneficiam duma exposição solar máxima no Inverno (inclinação solar mais baixa). Esta orientação deve ser procurada quando se necessite de contributos térmicos durante a estação fria. No verão (inclinação solar mais vertical), as aberturas orientadas a sul podem ser facilmente protegidas através dum toldo (varanda, alpendre ). Fachadas orientadas a este e oeste Os vidros orientados a este ou a oeste recebem um máximo de energia no verão, de manhã na orientação este e à tarde a oeste. Quando sol está mais baixo no horizonte, convém que estas janelas estejam equipadas com vidros de controlo solar adaptados de forma a reduzir os riscos de sobreaquecimento e de ofuscamento.
Aberturas orientadas a oeste são particularmente exigentes, visto que são ensolaradas a temperatura exterior é com frequência elevada ao meio-dia; a abertura de janelas não permite refrescar o local. Para aberturas orientadas a sul, este ou oeste pode-se utilizar com vantagem vidros do tipo SGG CLIMAPLUS 4S. Concepção das aberturas Dimensionamento correcto. Se tomarmos em conta todos os componentes do balanço energético duma janela (energia necessária ao aquecimento, iluminação e arrefecimento do local), podemos afirmar que a superfície em vidro deve representar, no mínimo, 35 à 50 % de toda a superfície da fachada. Para mais, utilizando o vidro auto-limpeza SGG BIOCLEAN é possível, hoje em dia, conciliar a existência de grandes superfícies em vidro e a facilidade da sua manutenção. Posicionar os vidros, o mais alto possível É a parte mais alta das janelas que permite iluminar o fundo das assoalhadas. O limite superior da área envidraçada deve ficar situado a uma altura no mínimo igual a metade da profundidade da divisão. Caso contrário, a parte mais recuada do espaço deverá recorrer a iluminação artificial. Utilizar judiciosamente os vidros em paramentos. A utilização de vidro nos paramentos permite aumentar o campo de visão para baixo e favorece a continuidade entre os espaços interior e exterior, mas não contribui de maneira significativa para a iluminação dos locais. Reduzir a espessura da caixilharia (caixilhos das janelas, suportes intermédios). A superfície do vidro deve ser maximizada de forma a aumentar a quantidade de luz disponível no interior.
Escolher bem a posição da janela dentro da espessura da parede. A janela fica mais protegida da intempérie quando é colocada mais para trás (em direcção ao interior). Para além disso, os jogos de sombras criados sobre a fachada são mais marcados e contribuem para a sua animação visual. Escolher o vidro adequado Utilizar vidro duplo com isolamento térmico reforçado (gama SGG CLIMAPLUS). Os produtos existentes combinam uma boa transmissão luminosa com performances térmicas elevadas. As perdas térmicas são significativamente reduzidas no Inverno, e o conforto térmico largamente aumentado. Para além disso, a temperatura superficial do vidro é mais elevada o que reduz a sensação de frio e elimina os riscos de condensação. Tirar proveito da transparência do vidro. Quanto maior for a transmissão luminosa do vidro, mais importante será a quantidade de luz disponível no interior dos locais. Valorizar o brilho do vidro. Devido à sua superfície extremamente lisa, o vidro é um material «brilhante». Adicionalmente, os vidros com capas de origem com componentes metálicas ainda acentuam o efeito de espelho (SGG COOL-LITE, SGG ANTELIO, SGG REFLECTASOL). Esta propriedade permite-nos jogar com os reflexos do vidro. Jogar com a opalescência dos vidros não polidos. Os vidros impressos, não polidos ou foscados são translúcidos, permitindo a penetração da luz mas eliminando a visibilidade directa. Isto é importante quando se pretende preservar a intimidade de alguns locais (SGG DECORGLASS, SGG MASTERGLASS, SGG SATINOVO, SGG OPALIT). Protecção solar Equipar todas as fachadas (com excepção da norte) com um sistema de protecção solar (estore, portada, lâminas ). Uma boa protecção, combinada com ventilação natural adequada, permite em muitos casos evitar a climatização. Os vidros de controlo solar permitem combater eficazmente o sobreaquecimento (SGG COOL-LITE, SGG ANTELIO, SGG REFLECTASOL). A protecção solar deve ser colocada, preferencialmente, do lado exterior (especialmente nas fachadas a sul e poente). Se o estore estiver colocado no interior, pode produzir um efeito de estufa com um sobreaquecimento significativo e indesejado.
Para ser eficaz durante o verão, a protecção solar deve bloquear 80 à 85 % da energia transportada pelos raios solares (factor solar g compreendido entre 0,15 e 0,20). Note-se que em exposição plena, uma janela de 1 x 1,50 m pode-se comportar como um radiador de 1 kilowatt. Isto é muito interessante no inverno (ganhos térmicos), mas pode causar problemas de grande aquecimento no verão. Utilizar protecções solares amovíveis que se possam retirar da janela quando não se verifique presença de sol (tempo coberto). Utilizar estores de lamelas integrados no vidro duplo (SGG CLIMAPLUS SCREEN). Reservar as protecções fixas (toldos) para as divisões muito iluminadas viradas a sul. Valorizar a luz natural Utilizar cores claras para os revestimentos interiores. Tectos e paredes brancas, chão claro (quanto mais claras forem as divisórias, maior será a sensação de espaço). Os tectos escuros produzem um «efeito de gruta» que se traduz numa sensação de desconforto (impressão de esmagamento). Utilizar cores claras na face interior da caixilharia. Isto permite reduzir o contraste entre a caixilharia e o céu a aumenta a sensação de claridade interior. Escolher cores claras para as lâminas dos estores. As lâminas escuras criam um efeito de «prisão» (visão a contraluz com o céu em fundo). Limitar os obstáculos em frente das janelas. Os reposteiros e cortinas interiores, quando recolhidos, devem desimpedir totalmente a abertura (até 30% de perda de luz quando a posição das cortinas em recolhimento não é a correcta) A propósito do conforto visual Na maioria dos casos, o ser humano passa uma grande parte do seu dia num local de trabalho, ocupado por exemplo a aprender (escolas), ou a executar diferentes tarefas pelas quais é remunerado (locais de trabalho). A qualidade do ambiente em matéria de luz tem consequências consideráveis sobre a sua segurança, saúde, estado de espírito, e também sobre a sua eficácia! Os aspectos mais importantes a tomar em conta no tocante à luz natural são: - aproximar os postos de trabalho das aberturas (evitar os locais com grandes profundidades); - tentar disponibilizar visão directa para o exterior; - banir as tarefas em que haja uma incidência de sol directo sobre a superfície de trabalho (problemas de ofuscamento); - controlar cuidadosamente os contrastes dentro do campo de visão. O ofuscamento (directo ou por reflexão) e os contrastes muito marcados devem ser evitados; - criar aberturas numa segunda frente para aproveitar a luminosidade proveniente de passagens ou átrios; - utilizar a espessura do tecto falso para aumentar as aberturas para cima (50 cm de vidro disputados à superfície do tecto falso permitem duplicar a claridade a 5m de distância da janela).
Escolas Numerosos estudos têm sido dedicados à correlação entre o insucesso escolar e as condições de má visibilidade das crianças. As condições de iluminação são por isso um factor determinante da qualidade dos espaços escolares: - Como a maioria dos alunos são dextros, as aberturas devem estar colocadas sobre a parede esquerda das salas de aula. Isto permite evitar que a mão que escreve produza uma sombra; - O quadro não deve estar muito próximo das aberturas a fim de limitar os reflexos. As carteiras situadas na primeira fila e no lado direito da sala de aula estão mais susceptíveis a este fenómeno; - a possibilidade de ocultar totalmente as aberturas não deve ser descurada (projecção de diapositivos). Escritórios Nos locais em ângulo que tenham aberturas nas duas paredes contíguas, deve-se colocar mobiliário, plantas ou divisórias móveis, a meia altura, para controlar a intensidade luminosa nos diferentes postos de trabalho (problema dos reflexos). Se os escritórios derem para um átrio, a área das aberturas deve ser aumentada para compensar o efeito de o átrio providenciar menos luz que o ambiente exterior. Posicionar o plano do monitor do computador perpendicular ao do vidro. Preferencialmente, colocar o computador sobre um suporte independente e móvel para se poder modificar facilmente a orientação do posto de trabalho.
Locais industriais As tarefas a cumprir na indústria são múltiplas e variadas. Entre estas, as operações de controlo da qualidade e de controlo visual apoiam-se na visão humana para discernir ínfimas variações de cor ou textura. A qualidade da luz natural, em particular a sua capacidade de veicular com fidelidade as cores, é muito importante. Privilegiar as aberturas nas coberturas Banir as penetrações solares directas. O ofuscamento directo e os reflexos emitidos pelas superfícies metálicas reduzem a performance e podem mesmo pôr em causa a segurança do pessoal, em particular os que operam maquinaria. Privilegiar a luz difusa e reduzir as sombras cruzadas. Locais de comércio A presença de luz natural nos locais de comércio é por um lado uma fonte de animação e de qualidade (rendimento das cores) mas também de economia de energia. Os focos de iluminação artificial utilizados para valorizar o aspecto dos produtos, libertam uma quantidade significativa de calor e é frequentemente necessário instalar condições de arrefecimento forçado nos locais. A criação de aberturas permite não só reduzir a utilização de lâmpadas mas também, ventilar os espaços. Deve-se garantir que os produtos sensíveis (alimentação, têxteis ) estejam protegidos do sol e utilizar preferencialmente vidros com uma boa protecção contra raios ultravioleta (laminados SGG STADIP e SGG STADIP PROTECT). É importante garantir que o reflexo sobre as superfícies em vidro (montras) não perturbe a observação dos objectos. A utilização de vidros anti-reflexo permite valorizar plenamente os objectos expostos (SGG VISION-LITE). Captar e reorientar a luz do dia Nos escritórios e administrações públicas, a utilização de luz eléctrica ultrapassa frequentemente 60% do tempo de utilização dos espaços. Isto é devido, naturalmente, ao ciclo das estações. Mas também a inúmeros sistemas de produção de sombra montados na frente de janelas e fachadas para reduzir a necessidade de climatização do edifício durante os períodos de maior incidência solar. A penetração da luz natural é assim reduzida e arrasta um aumento da despesa com iluminação. Para satisfazer estes objectivos aparentemente contraditórios e assegurar um melhor conforto visual, foram desenvolvidos vidros especiais. Têm por missão captar a luz do dia e reorientá-la para determinadas zonas do edifício. Hoje em dia, existem três tipos de vidro que podem assegurar esta função: as lamelas de vidro fixas ou orientáveis colocadas em fachadas (no exterior ou no interior do edifício) e os vidros duplos com lamelas orgânicas integradas e sem capa (SGG LUMITOP). Lamelas de vidro fixas As lamelas de vidro do tipo SGG ANTELIO colocadas horizontalmente nas fachadas, de preferência do lado exterior, reenviam a luz em direcção ao tecto. Este fica mais
iluminado e as zonas junto às janelas ganham uma penumbra o que se combina numa luminosidade mais regular e confortável na globalidade do espaço. Os vidros que asseguram esta nova função de reorientação da luz são monolíticos com uma capa de reflexão luminosa elevada (de 30 a 50 %) e com uma transmissão luminosa situada entre 20 e 65 %. Lamelas de vidro orientáveis O mesmo tipo de vidros pode ser usado para realizar lamelas basculantes, num formato grande, com 2 a 3 metros de comprimento e 50 cm de largura, que se colocam nas fachadas pelo lado de fora. Quer a luminosidade no interior do edifício como o nível de protecção solar, dependem do grau de absorção e de reflexão luminosa do vidro seleccionado. Vidros duplos com grelhas espelhadas Para captar e reorientar a luz, é possível integrar grelhas metálicas ou em material orgânico, revestidas duma capa altamente reflectora, dentro dos vidros duplos. Estas grelhas, fixas e protegidas pelo vidro, são formadas por alvéolos cuja geometria foi concebida para reter a luz solar directa e reflectir uma luz difusa direccionada para o interior do edifício. Este tipo de vidros é essencialmente utilizado em coberturas. Para se conseguir o efeito desejado, a orientação e inclinação dos vidros duplos é determinada em função da posição geográfica do edifício (latitude). Vidros duplos com estores integrados Os vidros duplos SGG CLIMALIT SCREEN e SGG CLIMAPLUS SCREEN estão equipados com estores venezianos com lamelas metálicas orientáveis e que se podem recolher. Permitem dosear e reorientar a luz, controlar a visão e assegurar a protecção solar.