El Sol, nuestro Sol es una estrella que por medio de procesos químicos de fusión de átomos de hidrógeno nos ha proporcionado durante miles de años radiación de luz y calor. Estas radiaciones han sido la fuente de toda la vida en la Tierra, el Sol también proporciona a los humanos energía que nos ayuda a procesar las vitaminas necesarias para nuestro optimo funcionamiento. Aunque actualmente, derivado de la actividad industrial humana la cantidad de radiaciones que recibíamos de una forma más equilibrada se han visto en aumento y lo que antes nos generaba grandes beneficios ahora también puede provocar daños en nuestra salud y funciones. Esto por el aumento desmedido de radiaciones que van mostrando sorprendentemente sus efectos en el clima global y la salud humana. Algunos de estos daños son derivados de la radiación de rayos UV e infrarrojos.

Los rayos UV son una radiación electromagnética que abarca una longitud de onda que va de los 400nm a los 15nm, estos generan efectos químicos que pueden causar daños a la salud. Los rayos UV (ultravioleta) En su mayoría son absorbidos por la atmosfera terrestre y se dividen en tres tipos de rayos: UVA, UVB, UVC, siendo UVA y UVB los que llegan a la superficie terrestre. Los rayos infrarrojos (IR) son parte del espectro de luz generado por el Sol. Sin embargo, este tipo de luz no es visible para el ojo humano, sino que solo se manifiesta como radiación térmica. Los rayos infrarrojos son los responsables de la sensación de calor, ambos tipos de rayos son un problema importante en climas cálidos como México, donde hace Sol la mayor parte del año.

Estos son responsables del cáncer de piel y otros problemas de salud. Por este tipo de problemas es que se han desarrollado una gran variedad de soluciones para generar sombra y proteger de los daños de ambos tipos de radiaciones.

Una de esas soluciones que desarrollo el ramo del vidrio es el vidrio de control solar. Este es un producto innovador que ayuda con el aislamiento solar y los rayos UV. La idea es bloquear el sol desde el interior de su hogar, para que pueda mantenerse fresco y cómodo.

 El vidrio de control solar logra bloquear y desviar los rayos UV mediante el uso de un tipo especial de película formada por minúsculas partículas de metales impregnadas en una de las caras del vidrio, que refleja la mayor parte de los rayos UV hacia el espacio. Esta capa o película también tiene un recubrimiento especial para evitar el deslumbramiento, lo cual es realmente molesto cuando intenta ver la televisión o leer en su tableta al aire libre en un día soleado. El vidrio de control solar también se conoce como Vidrio de Baja Emisividad o Low-E. Este bloquea los rayos ultravioletas (UV) y las ondas infrarrojas (IR) mientras deja pasar la luz visible.

La función del aislamiento solar es reducir la cantidad de calor que ingresa a una casa. Esto puede ayudar a minimizar los costos de energía en los meses de verano e invierno. También impide que los rayos UV entren en la casa, lo que es útil para proteger las alfombras, los muebles y otros artículos del interior para que no se decoloren con el tiempo.

 El vidrio de control solar se puede instalar en ventanas que han sido especialmente diseñadas para reducir la cantidad de luz solar que ingresa a un edificio. Este tipo de vidrio se usa a menudo en museos, galerías y otros espacios donde la luz puede dañar las obras de arte. También se utilizan en las ventanas y cerramientos de edificios residenciales y comerciales para reducir la transferencia de calor durante los meses de verano y ahorrar en costos de aire acondicionado.

 Algunas otras soluciones que se han creado al paso del tiempo para lograr este control solar de los espacios han sido los vidrios entintados como el verde o gris (Tintex y Filtrasol, nombres más populares en México, dados así por la empresa Vitro), El vidrio reflectivo (mejor conocido en México como “Reflecta”), y las películas polarizadas en diferentes graduaciones de paso de luz visible.

Los vidrios entintados están dentro de los primeros productos para controlar la radiación solar. Estos fueron utilizados a partir de la década de los años 50. Donde se convirtieron en protagonistas de obras como la Lever House en Nueva York (1950-52), de SOM. El color en los vidrios es muy fácil de realizar, este se logra añadiendo óxidos metálicos a la composición del vidrio común. Por ejemplo el vidrio verde (tintex) se obtiene restituyendo los óxidos de hierro eliminados en el proceso de obtención del vidrio primario; el color bronce se consigue añadiendo selenio y los grises variando las proporciones de óxidos de cobalto, níquel y selenio y añadiendo óxidos de hierro.
Como se ha estado mencionando, el objetivo de este tipo de vidrios era reducir la radiación solar en el interior de los espacios, dado que los óxidos metálicos mezclados en la masa del vidrio dan un coeficiente de absorción mayor. La radiación es absorbida por su masa en proporciones del 40 al 60 %, mejorando así el factor solar. Sin embargo, el excesivo calentamiento de los vidrios entintados obliga a que estos lleven un proceso previo de templado el cual les confiere una mayor resistencia para evitar la rotura por choque térmico.

 El vidrio reflectivo o Reflecta, es un tipo de vidrio que fue desarrollado para reducir el posible paso de las radiaciones solares con la idea de hacerlo más parecido a un espejo. Su implementación en la arquitectura de la época fue una evolución a los cristales entintados que eran la tecnología vieja para controlar la radiación solar en el interior de los espacios. Su proceso de fabricación fue un hito tecnológico además de costoso ya que este consistía de un proceso llamado Deposición Química de Vapor (CVD Chemical Vapor Deposition). El cual formaba una capa de pirólisis reflejante en el vidrio para producir ese característico efecto espejo. Este tipo de vidrios es muy famoso por las películas donde realizan escenas en salas de interrogatorio, donde por un lado iluminado el cristal parece espejo y por el otro lado oscuro se puede ver a través del cristal como si fuera transparente.

El vidrio Reflecta cuenta con excelentes rendimientos de control solar, lamentablemente este tiene una característica, que bloquea entre un 70% a un 90% el paso de la luz visible provocando que los espacios sean muy oscuros y haciendo inevitable el uso de iluminación artificial.

 Las películas polarizadas son una forma común de reducir el calor y el deslumbramiento en una habitación. Es muy común su uso en los cristales automotrices. Ésta se popularizo en los años 90’s al ser una solución practica para resolver el control solar en cristales que ya habían sido instalados y no era necesario moverlos o cambiarlos. Actualmente este tipo de productos aún sigue vigente en nuestros días, ya que ha pasado por un proceso de actualización y modernización que nos lleva a tener películas con una eficiencia térmica muy buena. También se puede utilizar como elemento de seguridad, ya que estas películas mantienen adherido el vidrio y en algunos casos íntegro y resistente cuando exista una ruptura apropósito a accidental.

Actualmente los cristales de control solar se fabrican con una eficiencia energética mayor. Siendo mas aislantes tanto en temperaturas altas como en temperaturas bajas. Llegando a situaciones de ser mas eficientes que algunos tipos de paredes. Estos cristales además cuentan con una muy buena transmisión de luz visible. Obteniendo el equilibrio perfecto entre iluminación y comodidad en la atmósfera. Si estos cristales se combinan con cristales insulados (doble acristalamiento o duovent) llegan a mejorar sus prestaciones y aumentan el confort al interior de las construcciones.

Las fachadas y cerramientos acristalados que lleven el plus de tener un filtro o control solar son revisadas y diseñadas por estudios minuciosos y cálculos que determinan la mayor eficiencia de ahorro energético, ya sea en equipos de aire acondicionado o de iluminación artificial. Si bien en una construcción residencial los beneficios económicos son vistos a mediano o largo plazo, el beneficio mas visible es el del confort ya que se nota inmediatamente cuando las ventanas reducen la entrada de radiaciones UV e Infrarrojas. En construcciones mayores comerciales como edificios y rascacielos, el beneficio económico es notable inmediatamente ya que se reduce considerablemente el gasto energético llegando amortizar el costo de estos cristales en un periodo no mayor a 5 años. Dichas edificaciones que cuentan con esta tecnología pueden contar con certificaciones como LEED.

En conclusión, México es uno de los países que cuenta con la mayor cantidad de radiación solar en el mundo, superando a países más grandes en extensión territorial como China. Es por ello que basado en esas características se debe considerar en el diseño constructivo elementos que nos ayuden a controlar y gestionar la energía solar además es un hecho que esto no solo se logra con productos de vidrio. Existen muchos productos y materiales que nos pueden ayudar a mantener un hábitat confortable. Los domos, marquesinas, pérgolas, louvers, toldos, persianas, cortinas; son sistemas pasivos que ayudan y complementan a la solución del control solar.

En una próxima publicación estaremos ahondando mas en los aspectos técnicos y cálculos a considerar para realizar este control solar con cristales de baja emisividad. Tomando conceptos como el coeficiente de sombra, valor de U o el Coeficiente de Ganancia Solar.

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