Desafios técnicos do vidro para edifícios superaltos

O vidro para edifícios superaltos (ou seja, arranha-céus com mais de 600 metros de altura) tende a ser subestimado no que diz respeito às suas funções técnicas. No entanto, o envidraçamento de alta tecnologia e alta resistência que cobre os atuais edifícios superaltos, como o Burj Khalifa, no Dubai, é tão importante para o desempenho do edifício como o aço e o betão no seu interior.

No que diz respeito às estruturas superaltas, os principais desafios são as cargas de vento, as diferenças de temperatura e altitude e a condensação.

Próximo do solo, o vento é interrompido por árvores e outros edifícios, no entanto, no caso dos edifícios superaltos, estes obstáculos não existem. A torre tem de, consequentemente, suportar a força total e desimpedida do vento.

Outros fatores principais são a luz e o calor. Devido à enorme massa de calor interna que possuem, os edifícios altos tendem a precisar de ar condicionado constante, mesmo nos meses mais frios do ano. O ar condicionado representa o maior custo energético dos arranha-céus. Os edifícios superaltos representam um desafio único: não só têm uma elevada massa térmica interna, como também uma considerável proporção do seu tamanho geral está acima dos respetivos vizinhos, por isso, não há nada que bloqueie o sol. Além disso, a maioria tende a estar em regiões desérticas do Médio Oriente, de África e do Sudeste Asiático.

Para complicar ainda mais as coisas, a “pele” dos edifícios superaltos atuais é quase totalmente feita de vidro, sendo dada muita importância aos painéis de vidro altos e largos, de modo a oferecer o máximo de vistas desobstruídas. O desafio é que estes painéis de vidro maiores têm de ser extremamente fortes de modo a suportarem as forças consideráveis do vento e têm de ser concebidos de forma a compensar a enorme quantidade de luz que deixam entrar no edifício, a fim de melhorar o bem-estar e o conforto dos respetivos ocupantes.

Desafios específicos dos edifícios superaltos

O ambiente envolvente

O ambiente envolvente dos edifícios e, no caso do Burj Khalifa e da Torre de Gidá, o clima local desértico, são fatores importantes a considerar. As áreas circundantes dos edifícios superaltos, como as colinas e outros edifícios, absorvem grande parte do calor intenso durante o dia, mas continuam a irradiar ou a emitir este calor para o seu ambiente durante a noite. O vidro de baixa emissividade (Low-E) ajuda a refletir esta radiação de onda longa e a minimizar a sua transmissão. É por isso que a utilização de vidro Low-E (como o Guardian SunGuard Neutral 60) é uma das melhores opções.

O clima local nestas regiões quentes, húmidas e desérticas, com temperaturas diurnas que podem atingir os 50 °C, representa verdadeiros desafios para o vidro em termos de stress e deflexão, mas também potenciais problemas de condensação.

A maioria das pessoas não está ciente da popularidade do vidro Low-E no Médio Oriente e os motivos por que deve ser utilizado. Geralmente, as pessoas pensam que apenas se utiliza o vidro Low-E em climas frios. No entanto, a maioria das pessoas não consideraria o conceito de bloquear e refletir o calor indireto à noite e durante o dia.

Condensação

Em edifícios superaltos, existe sempre o risco de condensação no painel de vidro externo (no exterior). Isto deve-se à diferença de temperatura entre o exterior do edifício (que está muito quente e húmido durante o verão) e a temperatura interior (devido ao ar condicionado).

A utilização de um vidro de baixa emissividade como painel interno pode ajudar a evitar a transferência do frio do interior do edifício para o vidro exterior, enquanto o tratamento térmico (totalmente temperado ou termicamente endurecido) tornará o vidro até cinco vezes mais resistente, de modo a suportar cargas extremas de vento e diferenças de temperatura.

Diferenças de altitude

A diferença de altitude entre a parte superior e inferior dos edifícios superaltos, bem como a diferença de temperatura associada, pode causar problemas de deflexão do vidro na unidade de vidro duplo devido à diferença de pressão.

No projeto do Burj Khalifa, verificou-se o mesmo o desafio da diferença de temperatura entre a produção e a instalação das unidades de vidro duplo, fabricadas em janeiro a uma temperatura de 26 °C e posteriormente instaladas no local em Dubai em agosto a uma temperatura de 48 °C. Os cálculos de esforço e deflexão das unidades de vidro duplo permitiram que os nossos especialistas técnicos da Guardian Glass ajudassem a definir as espessuras de vidro certas para se adequarem às diferentes alturas de instalação, nas partes mais altas e baixas do edifício.

Vento

Devido à altura dos edifícios superaltos, as forças do vento podem ser extremamente elevadas. Embora a forma dinâmica do edifício seja concebida para reduzir a carga estrutural resultante do desprendimento de vórtices do vento, a espessura do vidro também é muito importante. No caso do Burj Khalifa, a fachada de vidro foi concebida para suportar cargas de vento de até 250 km/h. Como mencionado anteriormente, o sistema de vidro da Torre de Gidá foi concebido para suportar uma oscilação com um raio de 2,5 metros sem quebras nem fugas. A espessura do vidro utilizado depende da altura do edifício onde está instalado. O tratamento térmico também é essencial (totalmente temperado ou termicamente endurecido), uma vez que tornará o vidro até cinco vezes mais resistente, de modo a suportar cargas extremas de vento e diferenças de temperatura.

Caso tenha alguma dúvida sobre a utilização de vidro no seu próximo projeto, independentemente do tamanho e da localização, teremos todo o gosto em ajudar.