Ferestrele mari sunt cea mai plăcută decizie de arhitectură și cea mai riscantă decizie de fizică a construcțiilor. Iarna pierd căldură; vara o aduc înăuntru cu o generozitate pe care nicio instalație de climatizare nu o compensează ieftin. Sticla cu control solar rezolvă a doua jumătate a problemei, iar mărimea care descrie exact cât rezolvă se numește factor solar, notat g.
Ce înseamnă factorul g și cu ce nu trebuie confundat
Factorul solar g este proporția din energia solară care ajunge la fereastră și trece efectiv în încăpere. Se exprimă între 0 și 1, sau în procente. Un vitraj cu g = 0,50 lasă să treacă jumătate din energia solară incidentă. Unul cu g = 0,28 lasă mai puțin de o treime.
Valoarea include două căi: radiația transmisă direct prin sticlă și partea din energia absorbită de sticlă care este apoi cedată spre interior prin convecție și radiație. Al doilea termen explică de ce o sticlă colorată în masă, care absoarbe multă energie, nu are automat un g mic — se încălzește ea însăși și radiază spre interior.
Nu confunda g cu alte mărimi care apar în fișele tehnice:
- U descrie pierderea de căldură prin conducție, în wați pe metru pătrat și kelvin. Este relevant iarna, când afară e frig. Nu are legătură directă cu soarele.
- Transmisia luminoasă, notată frecvent cu τv sau LT, arată cât din lumina vizibilă trece. O sticlă poate avea g mic și transmisie luminoasă mare, ceea ce este exact ce vrei: puțină căldură, multă lumină.
- Selectivitatea este raportul dintre transmisia luminoasă și factorul solar. Cu cât e mai mare, cu atât vitrajul separă mai bine lumina de căldură. Un vitraj cu transmisie luminoasă de 70% și g de 0,35 are selectivitate 2, ceea ce este un rezultat bun pentru un produs comercial.
Toate aceste valori se declară pentru ansamblul vitrat, în condiții standardizate de încercare, și diferă de valorile pentru fereastra întreagă, care include rama. Când compari oferte, verifică dacă cifrele se referă la sticlă sau la fereastră; diferența este semnificativă.
Cum se obține controlul solar, tehnic
Soluția modernă dominantă este un strat de acoperire depus pe suprafața sticlei, în vid, sub formă de pelicule metalice de ordinul nanometrilor — de regulă pe bază de argint, în una, două sau trei straturi. Aceste acoperiri reflectă selectiv radiația infraroșie, lăsând să treacă o mare parte din lumina vizibilă. Cu cât sunt mai multe straturi de argint, cu atât selectivitatea crește, iar prețul odată cu ea.
Poziția stratului în pachetul de geam contează. Fețele unui geam termoizolant se numerotează dinspre exterior spre interior; acoperirea de control solar se aplică, tipic, pe fața a doua, adică pe interiorul foii exterioare, unde este protejată de intemperii și unde reflectă energia înainte ca aceasta să intre în cavitatea vitrajului. Acoperirea cu emisivitate scăzută, cea care ajută iarna, se așază pe o față dinspre interior. La un vitraj triplu, combinațiile se complică, dar principiul rămâne.
Alte variante există și au utilizări proprii. Sticla colorată în masă reduce transmisia, dar neselectiv: taie și lumina, se încălzește, iar aspectul se schimbă vizibil. Foliile aplicate ulterior pe geam sunt o soluție de remediere pentru ferestre existente, cu performanță mai slabă decât acoperirile din fabrică și cu risc de șoc termic dacă sunt aplicate pe geam nepotrivit. Iar la capătul opus se află vitrajele care își modifică proprietățile la comandă, categorie descrisă pe larg în articolul despre sticla care reglează automat lumina și căldura; acolo valoarea g nu mai este o constantă, ci un interval între starea clară și cea întunecată.
Ce valoare alegi, în funcție de orientare
Nu există un g bun universal. Există un g potrivit pentru fiecare fațadă, iar aplicarea aceleiași sticle pe toată casa este cea mai frecventă greșeală.
Pe sud, soarele de vară este sus pe cer, iar o streașină, un balcon sau o copertină corect dimensionată blochează o mare parte din radiația directă. Iarna, soarele este jos și intră adânc în cameră, aducând căldură gratuită. Aici un g prea mic te costă iarna mai mult decât îți economisește vara. Combinația rațională este un g mediu plus umbrire fixă orizontală.
Pe est și mai ales pe vest, soarele este jos pe cer și lovește fereastra aproape perpendicular, dimineața și după-amiaza. Streașina nu ajută aproape deloc. Vestul este fațada cea mai problematică vara, pentru că suprapune radiația directă peste temperatura maximă a zilei. Aici se justifică cel mai clar un g mic, completat cu umbrire mobilă exterioară.
Pe nord, radiația directă lipsește aproape complet. Controlul solar nu are ce să controleze; prioritatea este izolarea termică, deci un U cât mai mic și un g cât mai mare, ca să nu pierzi din puțina lumină disponibilă.
La luminatoare și vitraje înclinate, situația este cea mai severă: suprafața este expusă la soarele de amiază pe toată durata verii, iar umbrirea exterioară este dificil de montat. Un vitraj cu factor solar mic este aici aproape obligatoriu.
Aceste reguli se leagă direct de dispunerea camerelor, iar decizia despre sticlă ar trebui luată împreună cu cea despre poziționarea camerelor față de punctele cardinale, nu după ce planul este deja fixat.
Umbrirea exterioară bate întotdeauna sticla
Un principiu de fizică simplu: energia oprită înainte de a atinge geamul nu mai are cum să intre. O jaluzea exterioară, un rulou, un brise-soleil sau un simplu copac cu frunze căzătoare au un efect mult mai mare decât orice acoperire de control solar. Jaluzelele interioare, oricât de opace, opresc lumina, dar energia a intrat deja în încăpere și se transformă în căldură.
Ordinea rațională a deciziilor este deci: mai întâi geometria — streșini, retrageri, balcoane, orientare; apoi umbrirea mobilă exterioară; abia apoi sticla. Sticla cu control solar este soluția pentru ce rămâne după primele două, sau pentru situațiile în care umbrirea exterioară nu se poate monta.
Avantajul umbririi mobile este că poate fi retrasă iarna, când vrei căldura solară, în timp ce un g mic acționează tot anul. Un sistem automat cu senzori aduce beneficiul suplimentar că reacționează și când nu ești acasă, exact în orele în care casa se supraîncălzește; funcționarea acestor sisteme este detaliată în articolul despre motorizarea jaluzelelor și programarea lor pe senzori de soare.
Ce verifici în ofertă și ce riscuri tehnice există
Cere fișa tehnică a vitrajului, nu doar denumirea comercială. Pe ea trebuie să găsești: compoziția pachetului, cu grosimile foilor și ale spațiilor; gazul de umplere; tipul distanțierului; valorile U, g și transmisie luminoasă, cu norma după care au fost determinate; reflexia luminoasă exterioară, care influențează aspectul fațadei.
Verifică apoi câteva lucruri practice. Reflexia exterioară mare dă un aspect de oglindă care poate deranja vecinii sau poate fi restricționată în anumite zone. Redarea culorilor se modifică ușor: unele acoperiri dau o tentă rece privirii dinspre interior. Suprafețele mari cu acoperire care absoarbe energie pot necesita tratare termică a sticlei, adică securizare sau întărire, pentru a evita fisurarea din șoc termic — mai ales dacă o parte a geamului rămâne umbrită și restul e la soare. Această cerință o stabilește producătorul vitrajului, pe baza unui calcul; cere-i confirmarea în scris pentru ferestrele mari.
Cea mai bună verificare rămâne calculul: un proiectant de instalații poate estima aportul solar pe fiecare fațadă și îți poate spune concret cât scade necesarul de răcire dacă schimbi g de la 0,45 la 0,30. Fără acest calcul, alegerea se face pe intuiție, iar intuiția tinde să exagereze fie în direcția „luăm cel mai performant”, care costă și întunecă iarna, fie în direcția „e suficient un geam obișnuit”, care se plătește în august. Sticla potrivită este aceea care, pusă pe fațada potrivită și dublată de umbrirea potrivită, te face să nu te mai gândești la ea în niciun sezon.
