Janelas de madeira - a sua influência na eficiência energética das casas

Escrevi no outro dia sobre Casas energeticamente eficientes e sobre as paredes com painéis de CLT para manter o calor no interior, utilizado na construção de casas passivas. Mas a eficiência energética não se resume ao isolamento das paredes. A perda de calor também pode ocorrer noutros pontos. As zonas mais sensíveis são, de longe, as zonas envidraçadas. As montras móveis ou fixas e as portas envidraçadas são todos pontos sensíveis. O problema pode ser resolvido através da utilização de janelas que impedem a entrada de calor no inverno e a sua saída no verão. Essas janelas são conhecidas como termopanes e podem ter caixilhos feitos de uma variedade de materiais. Uma vez que também podem ser janelas de madeira, trata-se obviamente de janelas de madeira com termopanes, como lhes chamamos.

O termo "thermopan" é, na realidade, a versão romena de uma marca registada. "Thermopane" é o nome sob o qual a primeira janela com um painel de vidro constituído por duas camadas de vidro montadas num único caixilho foi registada em 1941 pela LOF Glass Company, Ohio, EUA. O sistema tinha sido inventado em 1930, também nos EUA, por C.D. Haven, mas a necessidade de o vidro ter uma espessura uniforme e ser completamente reto impossibilitou o seu fabrico na altura, o que resultou em custos de produção muito elevados.

Com o tempo, este sistema provou ser muito eficiente do ponto de vista energético. Atualmente, é difícil acreditar que uma casa nova possa ser construída sem vidros duplos, e os proprietários de casas antigas estão a optar cada vez mais por substituir as velhas janelas de madeira por janelas com vidros duplos.

Como determinar a eficiência das janelas de madeira com termopane

O coeficiente de transferência de calor é muito importante no caso das janelas com vidro duplo e, tal como no caso do isolamento térmico, é medido em W/m²K. Quanto mais baixo for, maior é a eficiência térmica da janela. Para casas passivas, por exemplo, deve ser inferior a 0,85.

A janela com vidro duplo é composta pelo caixilho e pela sanduíche de vidro. O coeficiente de transferência de calor é calculado para ambos os componentes, uma vez que o calor pode passar através de ambos. Além disso, o calor também pode sair da casa através da área onde a janela está instalada na parede, pelo que o coeficiente de transferência de calor para a janela instalada é igualmente importante. Para uma casa passiva, os três coeficientes devem ser inferiores a 0,85.

Como fazer caixilhos de madeira para janelas

Os caixilhos das janelas são feitos de madeira, e podem ser utilizados diferentes tipos de madeira: abeto, abeto, pinheiro, carvalho. Ao contrário da carpintaria tradicional, em que o caixilho é feito de uma única peça de madeira, as janelas com vidros duplos são feitas de várias camadas de madeira coladas umas às outras. As camadas são colocadas ao longo da fibra e não perpendicularmente umas às outras.

As molduras mais eficazes são aquelas em que a fibra das camadas é colocada num espelho. O calor passa através da moldura como uma onda. Quando encontra a camada de madeira com orientação oposta, a amplitude da onda diminui, reduzindo a quantidade de calor transferida. Quanto mais camadas (mais espessa) for a moldura, maior será a sua eficiência energética. Escusado será dizer que não se pode exagerar na espessura do caixilho para maximizar a eficiência. Tudo é calculado para obter o melhor resultado, pelo que a espessura também é escolhida para ser eficiente, mas também forte, leve, fácil de utilizar e esteticamente agradável.

Muitas vezes, a eficiência do caixilho é melhorada fazendo perfis, ou buracos, no interior de uma das camadas de madeira. O ar contido nestes perfis actua como isolante. Também são utilizadas combinações de madeira e materiais compósitos para aumentar o desempenho.

Um tipo de caixilharia muito eficiente, normalmente utilizado em casas passivas, é a caixilharia de alumínio revestida a alumínio. Existe um espaço livre entre a madeira e o metal e o ar neste espaço é um ótimo isolante. A vantagem é que o metal é muito resistente às intempéries e não há perigo de apodrecimento, como pode acontecer com a madeira se a solução de construção não for bem escolhida.

Requisitos para vidros energeticamente eficientes

O envidraçamento de uma janela é, na realidade, um painel constituído por 2 ou 3 camadas de vidro. Entre estas camadas há ar seco ou gases inertes que reduzem a transferência de calor, e o painel é selado. Os gases utilizados são o árgon ou o crípton. O crípton é mais eficaz do que o árgon, mas também mais caro. É utilizado quando o modelo exige uma distância menor entre as camadas de vidro. Por vezes, é utilizada uma mistura dos dois gases, o que permite um aumento da eficácia sem um grande aumento do preço.

O vidro utilizado deve ser de muito boa qualidade, resistente e de espessura uniforme. Pode conter absorventes de UV, ser ligeiramente colorido e ter películas protectoras muito finas aplicadas à superfície para refletir os raios solares ou aumentar a resistência mecânica.

Entre as camadas de vidro, são colocadas tiras para manter constante a distância entre elas, mesmo com variações da pressão atmosférica. As tiras impedem a acumulação de humidade - são anti-condensação - ou a fuga de gás inerte para o interior.

As casas passivas utilizam janelas feitas de 3 camadas de vidro. Os vidros de 3 camadas têm 40-50 mm de espessura e são muito eficientes do ponto de vista energético. As folhas que cobrem o vidro podem acumular calor e libertá-lo quando a temperatura interior desce.

Como instalar para obter a máxima eficiência térmica

A instalação de janelas é muito importante e influencia a eficiência térmica e sonora das janelas. A montagem é feita diretamente na cavidade deixada na parede da casa pelo construtor ou numa moldura de madeira que é depois fixada no espaço da janela. As janelas são fixadas no sítio com espuma de poliuretano que preenche completamente o espaço entre a parede e o caixilho da janela.

As paredes nas quais as janelas são instaladas são muito mais espessas do que o caixilho da janela, que são paredes de suporte. As janelas podem ser colocadas no espaço deixado pelo construtor para este efeito de 3 maneiras:

• no exterior, a janela está nivelada com a fachada,
• no interior, com a janela nivelada com a face interior da parede, ou
• a meio caminho entre as posições anteriores. Os estudos demonstraram que esta forma de montagem é a mais eficaz, ou o mais próximo possível dela.

Quando instaladas, formam-se pequenos canais no interior da espuma de poliuretano, através dos quais o calor pode escapar. Nas casas passivas, as janelas são fixadas à parede por meio de películas estreitas que são coladas tanto no interior como no exterior. Estas películas são coladas ao contorno da janela (que será coberto com gesso) e continuam a isolar a parede, evitando a formação de pontes de energia. Isto evita a fuga de calor através dos canais da espuma. As películas têm a forma de rolos de fita adesiva que são colados ao caixilho e à parede.

Arranjos, guarnições, acabamento de janelas de madeira

A qualidade e a eficácia da janela são também asseguradas pelas ferragens, pelas juntas utilizadas e pelo acabamento escolhido. As ferragens devem garantir uma vedação perfeita e as dobradiças devem ser capazes de suportar o peso da janela. Uma dobradiça fraca cede gradualmente, a janela deixa de assentar perfeitamente e pode ocorrer perda de calor.

As juntas devem ser de boa qualidade e resistir tanto às baixas temperaturas do inverno como às altas temperaturas do verão. Um material de má qualidade tornar-se-á mais rígido, ou mesmo quebradiço, no inverno e a junta deixará de ser estanque. No verão, um material de má qualidade pode tornar-se demasiado macio, ou mesmo pegajoso, perdendo as suas qualidades.

Acabamento das janelas é feita com materiais resistentes ao exterior. As tintas são as mais duradouras, os vernizes brilhantes são os menos duradouros. Um verniz perfeitamente transparente não protegerá a sua janela contra a radiação UV. É por isso que os vernizes para exteriores são ligeiramente coloridos com pigmentos. Se a madeira for colorida, os corantes utilizados devem ser resistentes ao exterior.

A eficiência energética da sua casa pode ser melhorada simplesmente através da substituição das janelas

Na construção de casas passivas, o desempenho das janelas, tal como o das paredes, é calculado de acordo com as condições climáticas da zona. Embora construída de acordo com regras estritas e normas claras, cada casa passiva construída é única à sua maneira. Toda a casa é concebida até ao mais ínfimo pormenor e a escolha das janelas é feita na fase de projeto.

Em casas já construídas, a substituição de janelas normais por janelas com vidros duplos pode aumentar a eficiência energética da sua casa, reduzindo assim os custos de energia. Pode encontrar muitos cálculos sobre a poupança de energia, alguns deles até foram feitos para 20 anos desde que as janelas foram substituídas.

E, neste caso, a montagem da janela é tão importante como a própria janela. Se decidir dar esse passo, analise muito bem as possibilidades e recorra a uma empresa especializada para as instalar. Não tente reduzir a qualidade, não tente reduzir os custos nesta fase. As poupanças virão mais tarde, mas apenas na condição de a escolha da janela e a sua substituição serem feitas corretamente.