Vidro arquitetônico é o vidro usado como material de construção. É mais comumente usado como material de vidro transparente no envelope do edifício, incluindo janelas nas paredes externas. O vidro também é usado para partições internas e como um recurso arquitetônico. Quando utilizado em edifícios, o vidro é frequentemente do tipo de segurança, que inclui vidros reforçados, temperados e laminados.

Vidro fundido
Janelas de vidro fundido, embora com fracas qualidades ópticas, começaram a aparecer nos edifícios mais importantes de Roma e nas vilas mais luxuosas de Herculano e Pompeia.

Vidro da coroa
Um dos primeiros métodos de fabricação de janelas de vidro foi o método do vidro da coroa. O vidro quente soprado foi aberto em frente ao tubo e, em seguida, girou rapidamente em uma mesa antes que pudesse esfriar. A força centrífuga moldou o globo de vidro quente em uma folha redonda e plana. A folha seria então cortada do cano e cortada para formar uma janela retangular para caber em um quadro.

No centro de um pedaço de vidro de coroa, um remanescente grosso do gargalo da garrafa original permaneceria, daí o nome “bullseye”. Distorções ópticas produzidas pelo bullseye podem ser reduzidas pela trituração do vidro. O desenvolvimento de janelas de treliça de fraldas foi em parte porque três painéis regulares em forma de diamante podiam ser convenientemente cortados de um pedaço de vidro de coroa, com mínimo desperdício e com mínima distorção.

Este método para fabricar painéis de vidro plano era muito caro e não podia ser usado para fazer grandes painéis. Ele foi substituído no século XIX pelos processos de cilindros, chapas e chapas laminadas, mas ainda é usado na construção e restauração tradicionais.

Copo de cilindro
Neste processo de fabricação, o vidro é soprado em um molde de ferro cilíndrico. As extremidades são cortadas e um corte é feito ao lado do cilindro. O cilindro de corte é então colocado em um forno onde o cilindro se desenrola em folhas de vidro plano.

Folha de vidro desenhada (processo Fourcault)
O vidro laminado foi feito mergulhando-se um líder em um barril de vidro fundido e puxando-o para cima, enquanto um filme de vidro endurecia apenas do barril – isso é conhecido como o processo Fourcault. Este filme ou fita foi puxado continuamente por tratores em ambas as bordas enquanto esfriava. Após cerca de 12 metros, cortou-se a fita vertical e inclinou-se para continuar a cortar. Este vidro é claro, mas tem variações de espessura devido a pequenas mudanças de temperatura apenas fora do recipiente, uma vez que estava endurecendo. Essas variações causam linhas de pequenas distorções. Este copo ainda pode ser visto em casas antigas. O vidro float substituiu este processo.

Vidro fundido
Desenvolvido por James Hartledsay em 1848. O vidro é retirado do forno em grandes panelas de ferro, que são transportadas em lingas que correm sobre trilhos suspensos; da panela o copo é jogado no leito de ferro fundido de uma mesa rolante; e é enrolado em folha por um rolo de ferro, sendo o processo semelhante ao empregado na fabricação de vidro laminado, mas em menor escala. A chapa assim laminada é bruscamente aparada enquanto quente e macio, de modo a remover as partes de vidro que foram estragadas por contacto imediato com a concha, e a folha, ainda mole, é empurrada para a boca aberta de um túnel de recozimento ou temperatura Um forno controlado chamado lehr, no qual é transportado por um sistema de rolos.

Vidro polido
O processo de placa de vidro polido começa com chapa ou vidro laminado. Este vidro é dimensionalmente impreciso e muitas vezes cria distorções visuais. Essas vidraças ásperas foram retificadas e depois polidas. Este foi um processo bastante caro.

Antes do processo de flutuação, os espelhos eram de vidro laminado, já que o vidro laminado tinha distorções visuais semelhantes àquelas vistas em parques de diversões ou espelhos de parque de diversões.

Vidro laminado (em figura)
Os padrões elaborados encontrados no vidro laminado em chapa (ou ‘Catedral’) são produzidos de maneira similar ao processo de chapa laminada, exceto pelo fato de que a placa é moldada entre dois rolos, um dos quais carrega um padrão. Na ocasião, ambos os rolos podem carregar um padrão. O padrão é impresso na folha por um rolo de impressão que é baixado sobre o vidro à medida que sai dos rolos principais enquanto ainda está macio. Este vidro mostra um padrão em alto relevo. O vidro é então recozido em um lehr.

O vidro utilizado para este fim é tipicamente de cor mais branca do que os vidros transparentes utilizados para outras aplicações.

Este vidro pode ser laminado ou temperado dependendo da profundidade do padrão para produzir um vidro de segurança.

Vidro float
Noventa por cento do vidro plano do mundo é produzido pelo processo de vidro float inventado na década de 1950 por Sir Alastair Pilkington da Pilkington Glass, no qual o vidro derretido é derramado em uma extremidade de um banho de estanho fundido. O vidro flutua na lata e nivela-se à medida que se espalha ao longo do banho, dando uma face suave a ambos os lados. O vidro esfria e solidifica lentamente enquanto viaja pela lata derretida e deixa o banho de estanho em uma fita contínua. O vidro é então recozido por resfriamento em um forno chamado de lehr. O produto acabado tem superfícies paralelas quase perfeitas.

O lado do vidro que está em contato com o estanho tem uma quantidade muito pequena de estanho embebida em sua superfície. Essa qualidade torna mais fácil revestir esse lado do vidro para transformá-lo em um espelho, porém esse lado também é mais macio e mais fácil de arranhar.

O vidro é produzido em espessuras métricas padrão de 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 15, 19 e 22 mm. O vidro fundido flutuando em estanho em uma atmosfera de nitrogênio / hidrogênio se espalhará para uma espessura de cerca de 6 mm e parará devido à tensão superficial. O vidro mais fino é feito esticando o copo enquanto ele flutua na lata e esfria. Da mesma forma, o vidro mais grosso é empurrado para trás e não é permitido expandir à medida que esfria na lata.

Vidro prisma
O vidro de prisma é um vidro arquitetônico que dobra a luz. Foi usado com frequência na virada do século 20 para fornecer luz natural aos espaços subterrâneos e áreas longe das janelas. Vidro prisma pode ser encontrado nas calçadas, onde é conhecido como iluminação de abóbada, em janelas, divisórias e coberturas, onde é conhecido como prisma, e como prismas de convés, que foram usados ​​para iluminar espaços abaixo do convés em navios à vela. Poderia ser altamente ornamentado; Frank Lloyd Wright criou mais de quarenta projetos diferentes para telhas de prisma. Moderna iluminação de prisma arquitetônico é geralmente feita com um filme plástico aplicado ao vidro de janela comum.

Bloco de vidro
O bloco de vidro, também conhecido como tijolo de vidro, é um elemento arquitetônico feito de vidro usado em áreas onde a privacidade ou o obscurecimento visual é desejado enquanto se admite luz, como garagens subterrâneas, banheiros e piscinas municipais. Bloco de vidro foi originalmente desenvolvido no início de 1900 para fornecer luz natural em fábricas industriais.

Vidro recozido
O vidro recozido é um vidro sem tensões internas causadas pelo tratamento térmico, isto é, resfriamento rápido ou por endurecimento ou fortalecimento térmico. O vidro torna-se recozido se for aquecido acima de um ponto de transição, depois deixado arrefecer lentamente, sem ser extinto. O vidro float é recozido durante o processo de fabricação. No entanto, a maioria dos vidros temperados é feita de vidro float que foi especialmente tratado termicamente.

O vidro recozido quebra-se em cacos grandes e irregulares que podem causar ferimentos graves e é considerado um risco em aplicações arquitetônicas. Os códigos de construção em muitas partes do mundo restringem o uso de vidro recozido em áreas onde há um alto risco de quebra e lesão, por exemplo, em banheiros, painéis de porta, saídas de incêndio e em baixas alturas em escolas ou casas domésticas.

Vidro laminado
O vidro laminado é fabricado unindo duas ou mais camadas de vidro a um interlayer, como o PVB, sob calor e pressão, para criar uma única folha de vidro. Quando quebrado, o interlayer mantém as camadas de vidro coladas e impede que elas se quebrem. O interlayer também pode dar ao vidro uma classificação de isolamento acústico superior.

Existem vários tipos de vidros laminados fabricados com diferentes tipos de vidro e intercamadas que produzem resultados diferentes quando quebrados.

O vidro laminado que é feito de vidro recozido é normalmente usado quando a segurança é uma preocupação, mas o revenido não é uma opção. Pára-brisas são vidros geralmente laminados. Quando quebrada, a camada de PVB evita que o vidro se quebre, criando um padrão de rachadura na “teia de aranha”.

O vidro laminado temperado é projetado para quebrar em pequenos pedaços, evitando possíveis ferimentos. Quando ambos os pedaços de vidro são quebrados, produz um efeito de “manta molhada” e cairá de sua abertura.

O vidro laminado reforçado pelo calor é mais forte que recozido, mas não tão forte quanto temperado. É frequentemente usado onde a segurança é uma preocupação. Tem um padrão de quebra maior do que o temperado, mas porque mantém a sua forma (ao contrário do efeito “cobertor molhado” do vidro laminado temperado) permanece na abertura e pode suportar mais força por um longo período de tempo, tornando muito mais difícil para atravessar.

Vidro termo-reforçado
O vidro reforçado pelo calor é um vidro que foi tratado termicamente para induzir a compressão da superfície, mas não ao ponto de fazer com que ele “pique” ao quebrar na maneira de vidro temperado. Ao quebrar, o vidro reforçado pelo calor se quebra em partes afiadas que são tipicamente um pouco menores do que as encontradas na quebra do vidro recozido, e é intermediário em força entre os vidros recozidos e temperados.

Vidro quimicamente reforçado
O vidro quimicamente reforçado é um tipo de vidro que aumenta a resistência. Quando quebrado, ele ainda se estilhaça em lascas longas e pontiagudas, semelhantes ao vidro flutuante (recozido). Por este motivo, não é considerado um vidro de segurança e deve ser laminado se for necessário um vidro de segurança. O vidro quimicamente reforçado é tipicamente de seis a oito vezes a força do vidro recozido.

O vidro é quimicamente reforçado submergindo o vidro em um banho contendo um sal de potássio (tipicamente nitrato de potássio) a 450 ° C (842 ° F). Isso faz com que os íons de sódio na superfície do vidro sejam substituídos por íons de potássio da solução do banho.

Ao contrário do vidro temperado, o vidro quimicamente reforçado pode ser cortado após o fortalecimento, mas perde sua força adicional na região de aproximadamente 20 mm do corte. Da mesma forma, quando a superfície do vidro quimicamente reforçado está profundamente arranhada, esta área perde sua força adicional.

Vidro quimicamente reforçado foi usado em algumas copas de aeronaves de combate.

Vidro de baixa emissividade
O vidro revestido com uma substância de baixa emissividade pode refletir energia infravermelha radiante, encorajando que o calor radiante permaneça no mesmo lado do vidro do qual se originou, enquanto deixa passar a luz visível. Isso geralmente resulta em janelas mais eficientes, porque o calor radiante proveniente do interior do inverno é refletido no interior, enquanto a radiação infravermelha do sol durante o verão é refletida, mantendo-a mais fresca no interior.

Vidro aquecível
O vidro eletricamente aquecível é um produto relativamente novo, que ajuda a encontrar soluções ao projetar edifícios e veículos. A ideia de aquecer o vidro baseia-se na utilização de vidro de baixo emissivo energeticamente eficiente, que é geralmente um simples vidro de silicato com um revestimento especial de óxidos metálicos. O vidro aquecível pode ser usado em todos os tipos de sistemas de envidraçamento padrão, feitos de madeira, plástico, alumínio ou aço.

Vidro auto-limpante
Uma inovação recente (2001 da Pilkington Glass) é o chamado vidro auto-limpante, voltado para a construção civil, automotivo e outras aplicações técnicas. Um revestimento em escala nanométrica de dióxido de titânio na superfície externa do vidro introduz dois mecanismos que levam à propriedade de autolimpeza. O primeiro é um efeito foto-catalítico, no qual raios ultravioletas catalisam a quebra de compostos orgânicos na superfície da janela; o segundo é um efeito hidrofílico no qual a água é atraída para a superfície do vidro, formando uma folha fina que lava os compostos orgânicos quebrados.

Vidro isolante
O vidro isolante, ou vidros duplos, consiste numa janela ou num elemento de vidro de duas ou mais camadas de vidro separadas por um espaçador ao longo do bordo e seladas para criar um espaço de ar morto entre as camadas. Este tipo de envidraçamento tem funções de isolamento térmico e redução de ruído. Quando o espaço é preenchido com um gás inerte, faz parte do projeto de arquitetura sustentável de conservação de energia para edifícios de baixa energia.

Vidraça evacuada
Uma inovação de 1994 para o envidraçamento isolado é o vidro evacuado, que ainda é produzido comercialmente apenas no Japão e na China. A magreza extrema do envidraçamento evacuado oferece muitas novas possibilidades arquitetônicas, particularmente na conservação de edifícios e na arquitetura historicista, onde o envidraçamento evacuado pode substituir o vidro único tradicional, que é muito menos eficiente em termos energéticos.

Uma unidade de envidraçamento evacuada é feita vedando as bordas de duas folhas de vidro, tipicamente usando um vidro de solda, e evacuando o espaço interno com uma bomba de vácuo. O espaço evacuado entre as duas folhas pode ser muito raso e ainda assim ser um bom isolante, produzindo vidro isolante com espessura nominal tão baixa quanto 6 mm no total. As razões para essa baixa espessura são enganosamente complexas, mas o isolamento potencial é bom essencialmente porque não pode haver convecção ou condução gasosa no vácuo.

Infelizmente, o envidraçamento evacuado tem algumas desvantagens; sua fabricação é complicada e difícil. Por exemplo, uma etapa necessária na fabricação de envidraçamento evacuado é a liberação de gás; isto é, aquecê-lo para liberar quaisquer gases adsorvidos nas superfícies internas, que poderiam de outra forma escapar e destruir o vácuo. Este processo de aquecimento significa atualmente que o envidraçamento evacuado não pode ser endurecido ou fortalecido pelo calor. Se um vidro de segurança evacuado for necessário, o vidro deve ser laminado. As altas temperaturas necessárias para a desgaseificação também tendem a destruir os revestimentos de baixa emissividade “macios” altamente eficazes que são frequentemente aplicados a uma ou ambas as superfícies internas (ie as que ficam em frente do entreferro) de outras formas de vidros isolantes modernos. a fim de evitar a perda de calor através da radiação infravermelha. Revestimentos “duros” ligeiramente menos eficazes ainda são adequados para envidraçamento evacuado.

Além disso, devido à pressão atmosférica presente no exterior de uma unidade de envidraçamento evacuada, as suas duas folhas de vidro devem de alguma forma ser separadas para evitar que se flexionem umas sobre as outras e se toquem, o que frustraria o objectivo de evacuar a unidade. A tarefa de manter os painéis separados é realizada por uma grade de espaçadores, que normalmente consistem em pequenos discos de aço inoxidável que são colocados em torno de 20 mm de distância. Os espaçadores são pequenos o suficiente para serem visíveis apenas a distâncias muito próximas, geralmente de até 1 m. No entanto, o fato de os espaçadores conduzirem algum calor geralmente leva, em tempo frio, à formação de padrões temporários em forma de grade na superfície de uma janela evacuada, consistindo de pequenos círculos de condensação interior centrados em torno dos espaçadores, onde o vidro é ligeiramente mais frio que a média, ou, quando há orvalho do lado de fora, pequenos círculos na face externa do vidro, nos quais o orvalho está ausente porque os espaçadores tornam o vidro próximo a eles um pouco mais quente.

A condução do calor entre as vidraças, causada pelos espaçadores, tende a limitar a eficácia isolante total do envidraçamento evacuado. No entanto, o envidraçamento evacuado é ainda tão isolante quanto o envidraçamento duplo convencional mais espesso e tende a ser mais forte, uma vez que as duas folhas de vidro constituintes são pressionadas juntas pela atmosfera e, portanto, reagem praticamente como uma folha espessa às forças de flexão. Vidros evacuados também oferecem isolamento acústico muito bom em comparação com outros tipos populares de vidros para janelas.

Construção de requisitos sísmicos de código
O código de construção mais atual aplicado na maioria das jurisdições nos Estados Unidos é o Código Internacional de Construção de 2006 (IBC, 2006). As referências de 2006 do IBC para a edição de 2005 das Cargas Mínimas de Projeto padrão para edifícios e outras Estruturas preparadas pela Sociedade Americana de Engenheiros Civis (ASCE, 2005) por suas disposições sísmicas. O ASCE 7-05 contém requisitos específicos para componentes não estruturais, incluindo requisitos para vidro arquitetônico.

Perigo de luz solar refletida
Se projetadas incorretamente, superfícies côncavas com grandes quantidades de vidro podem atuar como concentradores solares, dependendo do ângulo do sol, potencialmente ferindo pessoas e danificando propriedades.