Por Que o Vidro É o Novo Padrão na Arquitetura Moderna

No mundo da arquitetura moderna, fatores subjacentes como novas tecnologias, atualizações de materiais, requisitos ambientais e complexidade estética pavimentam o caminho para inovações ilimitadas. Um exemplo é o vidro, um material de construção que foi dramaticamente refinado ao longo do tempo e passou por uma série de avanços. Passou de ser um material mais decorativo para ser um componente estrutural integral. O vidro mudou de suas raízes artesanais para o mundo da produção em massa [1].

O vidro tem sido utilizado na construção há muito tempo — desde o Crystal Palace de Londres, um edifício que data de 1851 e constitui 300.000 folhas de vidro, até o novo Planetário Hayden em Nova York. O planetário foi concluído em 2000 no Museu Americano de História Natural em Manhattan, com uma enorme esfera de 87 pés de diâmetro que aparentemente flutua no centro de um cubo de vidro de tirar o fôlego. Estes são apenas dois dos muitos projetos arquitetônicos no mundo que exibem as possibilidades surpreendentes de utilizar vidro [2].

Além de suas características estéticas elegantes, a versatilidade do vidro como material de construção é ainda mais fascinante. Suas diferentes propriedades, tipos e aplicações tornaram o vidro uma indústria global no século 21. Com sua ampla gama de funcionalidades, o vidro está se tornando cada vez mais amado por arquitetos globalmente.

Propriedades do vidro

O vidro possui as seguintes propriedades que o tornam uma escolha vantajosa de material na indústria da construção:

1. Transparência e Translucidez

A transparência fornece um ponto de conexão com o mundo exterior, como geralmente observado na fachada de edifícios. A transparência do vidro é causada por sua natureza não cristalina e pela peculiaridade das ligações dentro do próprio vidro. Além disso, com o advento da tecnologia, o vidro pode ser tornado mais opaco para exibir translucidez. Tais propriedades permitem que o vidro manipule a luz para certos propósitos [3].

2. Isolamento

O vidro tem uma boa resposta de isolamento contra transmissão de luz visível, calor, eletricidade e radiação eletromagnética. Ele resiste bem contra transmissão de som, também, desde que haja uma espessura apropriada usada. Por exemplo, a única maneira eficaz de aumentar o isolamento acústico de uma única folha de vidro é através do aumento de sua espessura, pois seu amortecimento e rigidez não podem ser alterados. Vidro mais espesso tende a fornecer redução de som mais significativa [4].

3. Resistência

Em geral, o vidro comum tem baixa resistência ao impacto, rachando ou se estilhaçando facilmente sob impacto. Ainda assim, certos tipos de vidro, como vidro temperado ou vidro reforçado termicamente, exibem altos valores de resistência ao impacto. Técnicas de fortalecimento de vidro como gravação, fortalecimento térmico, fortalecimento por troca iônica, esmaltação vítrea, fortalecimento químico e reforço de fibra permitem que os vidros tenham uma resistência à deformação aumentada sob carga [5].

4. Resistência Química e Resistência ao Fogo

O vidro é altamente resistente a reações químicas impulsionadas por diferentes condições ambientais ou ácidas. Pode suportar os efeitos da maioria dos produtos químicos, como amônia e ácido sulfúrico. No caso de incêndio, vidros tratados termicamente são capazes de impedir a propagação de chamas para espaços adjacentes, bloqueando significativamente fumaça e gases tóxicos que emanam de móveis e materiais em chamas. Pode criar isolamento térmico adicional ou passagem reduzida de radiação térmica [7].

5. Reciclabilidade

O vidro como material é 100% reciclável. Pode ser reciclado sem comprometer qualidade ou pureza. Vidro reciclado ajuda a conservar energia reduzindo emissões e consumo de matérias-primas [3].

Tipos de vidro usados na indústria da construção

O vidro arquitetônico vem em diferentes categorias de resistência, a saber: vidro recozido, vidro totalmente temperado e vidro temperado termicamente. Por outro lado, existem tipos especializados de vidro feitos com diferentes qualidades para melhorar o desempenho, a saber: vidro laminado, vidro isolante, vidro revestido, vidro colorido e vidro com arame.

1. Vidro Float (Recozido)

Vidro float, também chamado de vidro recozido, é o mais comum entre os tipos de vidro arquitetônico. É feito de matérias-primas como sílica, carbonato, sulfato e calcário. O vidro float tem qualidade de superfície excepcional, pois não passa por tratamento térmico e, portanto, não está sujeito à distorção geralmente produzida pelo têmpera do vidro. É frequentemente usado em estruturas residenciais. No entanto, em caso de quebra, o vidro recozido perigosamente se quebra em cacos afiados [8,9].

2. Vidro Totalmente Temperado (Endurecido)

O vidro totalmente temperado é submetido a têmpera térmica, ou seja, aquecimento a uma temperatura específica de cerca de 650 °C seguida de resfriamento rápido sob um fluxo de ar forte. Isso resulta em resistência, ductilidade e resistência mecânica aprimoradas. Ao resfriar, a estrutura interna do vidro temperado passa por tensão de tração, enquanto a superfície externa experimenta tensão de compressão, resultando em resistência à flexão por tração e resistência ao impacto maiores que as do vidro float.

O vidro totalmente temperado possui resistência mais de quatro vezes a do vidro recozido, dando alta resistência contra quebra e, assim, minimizando riscos de lesões pessoais e danos à propriedade. Vidro endurecido é geralmente usado em painéis laterais de escadas rolantes, para-brisas de carros esportivos, pisos de vidro e paredes de cortina de arranha-céus, entre outros [8,9].

3. Vidro Reforçado Termicamente

O vidro reforçado termicamente é um vidro semi-endurecido, parcialmente temperado, que é forte e resistente à quebra por tensões de calor ou cargas de vento. Sua resistência e resistência à quebra são pelo menos duas vezes as do vidro recozido. O tratamento térmico resulta em alguns níveis de distorção e instâncias de quebra produziriam cacos grandes [8,9].

4. Vidro Laminado

O vidro laminado é feito de dois ou mais painéis de vidro reforçado termicamente ou temperado com uma folha intermediária (ex: acetato de etileno vinil ou butiral de polivinil). É um tipo de vidro de segurança que impede a queda de cacos de vidro perigosos quando estilhaçado. Sua camada intermediária plástica também fornece proteção contra raios ultravioleta e boas características acústicas.

5. Vidro Isolante

O vidro isolante é composto por dois ou mais painéis de vidro, separados por um material espaçador e selados hermeticamente. São comumente usados para controle de condensação e isolamento térmico. O espaço de ar isolante pode ser preenchido durante o processo de produção com ar seco ou gás de baixa condutividade, como argônio ou hexafluoreto de enxofre. O vidro isolante é feito para prevenir significativamente a transferência de calor para dentro e para fora do edifício, reduzindo ganho e perda de calor para dar um desempenho térmico superior.

6. Vidro Revestido

O vidro revestido é vidro coberto com compostos metálicos como óxidos de ferro e compostos de estanho que não apenas fornecem apelo estético, mas também regulam seu desempenho térmico refletindo luz visível e radiação infravermelha. Por exemplo, filmes finos e duráveis de metal ou óxidos metálicos podem ser colocados na superfície de folhas de vidro claras ou coloridas para fabricar vidro revestido reflexivo. O vidro revestido reduz o ofuscamento visual e a luz solar indesejada de entrar em um edifício [9].

7. Vidro com Arame

O vidro com arame apresenta uma malha de arame de aço incorporada no vidro plano, o que ajuda a mantê-lo unido em caso de rachadura. Também é usado como retardante de fogo [6]. No entanto, a malha de arame gera pontos fracos em toda a estrutura do vidro, enfraquecendo sua resistência e resistência ao impacto.

Inovações constantes e avanços tecnológicos continuam a aumentar as possibilidades para o uso de vidro no mundo da arquitetura e engenharia. Com seu apelo estético, versatilidade e capacidade de aproveitar a luz natural melhor do que qualquer outro material, o vidro se eleva como um componente indispensável na construção da era moderna [2].

Numerosos edifícios espetaculares são um testamento ao seu valor excelente. O Salão Filarmônico de Szczecin na Polônia apresenta vidro nervurado culminando em seu telhado inclinado. A Sede do Grupo Gores em Beverly Hills exibe painéis de vidro formando uma série de círculos e diamantes. A Catedral de Cristo em Garden Grove, Califórnia reflete a beleza de seus arredores através de seus painéis de vidro espelhado. Estas maravilhas da arquitetura são todas possíveis com o milagre do vidro [10].

Em resposta ao imenso valor do vidro hoje em dia, empresas de fabricação de vidro colaboram incessantemente com arquitetos e designers para expandir as oportunidades de utilização do vidro na arquitetura. Por exemplo, a SCHOTT, fabricante de vidro arquitetônico com mais de 130 anos de experiência, especializa-se em áreas de materiais de vidro, formulações e tecnologias avançadas que se esforçam para realizar tais empreendimentos. O produtor de vidro também ofereceu serviços na preservação e proteção de objetos culturais sensíveis e fachadas históricas com seus vidros protetores antirreflexo [11].