Fator solar: o que é e como calcular

O vidro para janelas não é apenas um elemento que separa o interior do exterior, mas é um componente fundamental que pode influenciar o isolamento térmico, a iluminação natural e, consequentemente, o conforto habitacional. A escolha do vidro certo pode ajudar a reduzir os custos energéticos, melhorar a eficiência térmica e otimizar a entrada de luz natural.

Para compreender o desempenho do vidro, há parâmetros a serem considerados, como o fator solar e a transmissão luminosa (TL). O fator solar nos ajuda a entender quanta energia solar passa pela superfície envidraçada. A transmissão luminosa, por sua vez, representa a quantidade de luz que o vidro de um caixilho deixa filtrar para o interior.

O fator solar é um parâmetro determinante na concepção de um edifício, especialmente quando os ambientes apresentam amplas superfícies transparentes, pois é capaz de quantificar o calor que entra nos ambientes internos. Trata-se, portanto, de um valor importante na escolha das esquadrias e das janelas, uma vez que influencia o conforto e a economia de energia dentro dos edifícios.

Fator solar e vidro

Para entender o que indica o fator solar, é necessário primeiro saber o que acontece quando a radiação solar atinge um vidro.

O vidro, por sua natureza, é considerado transparente à luz, mas é apenas parcialmente transparente à radiação solar. Quando um raio de sol atinge uma superfície envidraçada, ocorrem os seguintes fenômenos:

• reflexão: parte da radiação solar total incidente é refletida pelo vidro;
• transmissão: parte da radiação solar total incidente passa através do vidro;
• absorção: parte da radiação solar é absorvida pelo vidro;
• emissão: parte da radiação solar incidente absorvida pelo vidro é gradualmente liberada no ambiente circundante.

Os valores medidos para cada um desses fenômenos, correlacionados entre si, determinam o chamado ganho solar ou transmissão solar, indicado pelo parâmetro g.

Esse valor, que varia entre 0 e 1, indica a relação entre a quantidade de radiação solar transmitida para o interior do edifício e a total incidente na superfície externa do vidro.

Um valor tendendo a zero indica uma menor capacidade do vidro de transmissão solar, enquanto um valor próximo a um indica uma alta capacidade de transmissão.

O que é o fator solar?

O fator solar, também conhecido como coeficiente de ganho de energia solar ou transmissão total de energia, é um valor que mede a quantidade de energia solar que pode passar através de um elemento envidraçado. É capaz, portanto, de quantificar o calor que entra nos ambientes internos e reveste uma importância bastante relevante na determinação do balanço energético global.

Nos meses de inverno, de fato, os aportes solares gratuitos contribuem de forma positiva para reduzir a necessidade energética para o aquecimento. Por outro lado, na estação de verão, se não forem corretamente considerados durante a fase de projeto ou durante a escolha do produto envidraçado para a construção, podem criar problemas de superaquecimento, especialmente para os países mediterrâneos.

O fator solar g de uma superfície envidraçada, portanto, representa a porcentagem de energia térmica, τ_e, que atravessa diretamente a lâmina em relação à energia total incidente. É um índice que é expresso em porcentagem % e é útil para avaliar o desempenho energético de um elemento envidraçado.

O valor desse parâmetro pode variar muito, oscilando de um mínimo de 0,1 a um máximo de 0,9 (10% – 90%).

No caso de vidro simples g coincide com τ_e:

g = τ_e

No caso de um vidro isolante, o fator solar considera uma contribuição adicional, q_i, dada pela radiação refletida e transmitida pelo vidro câmara para o interior. Portanto, o fator solar é igual a:

g = τ_e + q_i

Qual é a diferença entre fator solar, transmitância térmica e transmitância luminosa

Os valores principais na escolha do vidro são a transmitância térmica, a transmitância luminosa e o fator solar.

O fator solar g é a relação entre a energia solar que consegue passar através do vidro entrando no ambiente e a energia solar total que atinge a superfície externa da envidraçada. É expresso em porcentagem % e é útil para avaliar o desempenho energético de um elemento envidraçado.

A transmitância térmica U é a quantidade de calor que passa de um ambiente aquecido para um ambiente frio através de uma determinada superfície. Mede a eficiência com que um material resiste à passagem de calor e permite responder principalmente a duas perguntas: quanto calor retém um edifício e quanto dispersa. A unidade de medida da transmitância térmica é o W/m²K, Watt por metro quadrado por Kelvin.

A transmitância luminosa (TL) expressa a quantidade de luz transmitida através do vidro. É a porcentagem de luz, visível aos nossos olhos, que o vidro de um caixilho deixa filtrar para o ambiente interno. Quanto mais alto o valor em %, mais o ambiente será iluminado naturalmente e se economizará no uso de fontes de luz artificial.