Resumo O consumo de energia no setor residencial brasileiro tem aumentado significativamente, apesar dos esforços para promover a eficiência energética dos eletrodomésticos. Um dos principais objetivos para a melhoria da eficiência energética nas residências é entender seus usos finais de energia. Neste contexto, este artigo apresenta o desenvolvimento de um modelo bottom-up para analisar os usos finais de energia regionais e nacionais no setor residencial brasileiro com base na Pesquisa de Posse e Hábitos de Uso de Equipamentos Elétricos na Classe Residencial. Foram estimados os percentuais do consumo total de energia elétrica associados a nove eletrodomésticos (lâmpadas, geladeiras, freezers, televisores, chuveiros, microondas, máquinas de lavar, ventiladores e condicionadores de ar). Os valores foram obtidos por meio do software EnergyPlus para condicionadores de ar e com equações de consumo de energia elétrica para os outros oito aparelhos. Os resultados mostram que o modelo proposto fornece estimativas razoáveis de consumo de energia elétrica, próximas aos valores esperados para a maioria dos eletrodomésticos. Observou-se que a posse e utilização dos eletrodomésticos, influenciados pelo clima (chuveiros elétricos, ventiladores e condicionadores de ar), obtiveram a maior variação no percentual de consumo de energia elétrica.

Abstract Electricity consumption in the residential sector in Brazil has been increasing annually despite efforts to promote the energy efficiency of household appliances. One of the main goals for achieving more energy efficiency in dwellings is understanding its energy end uses. In this context, this paper presents a bottom-up model developed to analyse regional and national electricity end uses in the residential sector in Brazil based on a recent survey on Ownership of Appliances and Consumption Habits. The percentages of total electricity consumption associated with nine appliances (light bulbs, refrigerators, freezers, televisions, showers, microwaves, washing machines, fans, and air conditioners) were estimated. The values were obtained using the software EnergyPlus for air conditioners and electricity consumption equations for the other eight appliances. Results show that the proposed model gives reasonable estimates of electricity consumption, which were close to the values expected for most appliances. Regionally, the appliances for which ownership and pattern of use are influenced by the climate (electric showers, fans, and air conditioners) obtained the most significant variation in the percentage of electricity consumption.

Resumo O objetivo deste estudo é analisar o desempenho energético de dois tipos de sistemas de condicionamento de ar, volume de ar variável (VAV) e fluxo de refrigerante variável (VRF), com base no uso de energia em refrigeração através de simulação computacional. Os dois sistemas foram projetados para operar em um prédio comercial localizado na cidade de Florianópolis, Brasil. A análise envolveu a aplicação de dois padrões de uso da edificação: a) constante e b) variável. Além disso, o coeficiente de performance (COP), a razão de carga parcial (PLR), e o percentual anual de horas de operação para cada faixa de valores de COP e PLR para cada sistema de condicionamento de ar foram analisados, permitindo avaliar a eficiência de resfriamento do sistema e relacionar os resultados ao consumo anual de energia. O COP de entrada do VAV é 6.7 e do VRF é 5.0, mas o sistema VRF apresentou o menor consumo de energia para ambos padrões de uso. A diferença nos valores de consumo de energia de refrigeração para os sistemas VRF e VAV, para o padrão de uso variável comparado com o padrão de uso constante, é influenciada principalmente pelo desempenho da carga parcial durante o período mais quente do ano.

Abstract The objective of this study is to analyze the energy performance of two types of water-cooled air conditioning systems, variable air volume (VAV) and variable refrigerant flow (VRF), in terms of their cooling energy use through building simulation. These systems were designed to operate in an office building located in the city of Florianópolis, Brazil. The analysis involved the application of two building use schedules: a) constant and b) variable. Moreover, an analysis of the coefficient of performance (COP) and partial load ratio (PLR), and the percentage of operating hours for each range of cooling COP and PLR for each air conditioning system, allowed the system cooling efficiency to be assessed and the results to be related to the annual energy consumption. The coefficient of performance of VAV and VRF is 6.7 and 5.0, respectively, but the VRF system presented the lowest energy consumption for both schedules. The difference in the cooling energy consumption values for the VRF and VAV systems, for the variable schedule compared with the constant schedule, is mainly influenced by the partial load performance during the hottest period of the year.

Resumo A normatização brasileira relacionada ao desempenho termoenergético de edificações tem procurado inserir a refletância ou a absortância solar em seus critérios de análise. O objetivo deste artigo é analisar a exatidão e a repetibilidade de medições de refletância com o espectrômetro Alta II, bem como a influência da luminosidade do ambiente e da rugosidade da superfície sobre os valores medidos. Foram realizadas três séries de medições, variando os espectrômetros utilizados, a exposição à luz, e a rugosidade da superfície avaliada. Medições com o espectrofotômetro Lambda 1050 serviram de referência. A análise demonstrou que os resultados podem apresentar imprecisão elevada, com incerteza de ±0,10 nos valores absolutos de refletância solar. Sendo assim, o usuário do espectrômetro Alta II deve utilizá-lo com precaução, considerando tal erro. Também foi possível observar neste estudo que o Alta II pode ser usado especialmente para análise de superfícies planas e lisas. Além disso, deve-se garantir que as medições sejam realizadas com o cuidado de evitar a infiltração de luz através da superfície de contato entre o equipamento e a amostra.

Abstract Solar reflectance and solar absorptance are directly responsible for the behaviour of surfaces concerning incident solar radiation. The Brazilian regulation related to the thermal and energy performance of buildings has sought to include such properties in its analysis criteria. The objective of this paper is to analyse the accuracy and repeatability of reflectance measurements using the Alta II spectrometer, as well as the influence of ambient light and surface roughness on the measured values. Three series of measurements were performed by varying: the spectrometers used, the exposure to light, and the roughness of the measured surface (flat painted samples or texture painted walls). Measurements were also performed using the Lambda 1050 spectrophotometer as a reference. The analysis showed that the results may be highly inaccurate. Therefore, the Alta II spectrometer should be used with caution. The experiments showed uncertainty of about ±0.10 in the absolute values of solar reflectance (for reflectance ranging from 0-1). Thus, the Alta II spectrometer user must consider such an error. It was also concluded that Alta II should only be used to analyse flat surfaces and it is important to ensure that measurements are carried out preventing light leakage through contact between the equipment surface and the sample.

Resumo O isolamento térmico da vestimenta é uma das variáveis de entrada mais importantes utilizadas para prever o conforto térmico dos ocupantes dentro das edificações. Este artigo investiga padrões de vestimenta em edifícios com diferentes configurações localizados em um clima temperado e úmido brasileiro. Ocupantes de dois tipos de edifícios (três escritórios e duas salas de aula universitárias) avaliaram seu ambiente térmico através de questionários simultaneamente às medições microclimáticas internas in situ (temperatura do ar e radiante média, velocidade e umidade do ar). Um total de 5.036 votos provenientes de 1.161 ocupantes foram coletados. Os resultados encontrados sugerem que a vestimenta adotada pelos ocupantes nas edificações analisadas é influenciada por: 1) clima e pelas estações do ano; 2) configurações e condições térmicas internas; e 3) idade e gênero dos ocupantes. Diferenças significativas entre gerações e gêneros foram encontradas, o que provavelmente se explica pelas diferenças na taxa metabólica e moda local. Os resultados também indicaram que há uma grande oportunidade de exceder o intervalo de vestimenta determinado por normas internacionais como a ASHRAE 55 (2013) de 0,5 a 1,0 clo para as zonas de conforto térmico, impactando positivamente no dispêndio de energia voltada ao resfriamento e aquecimento artificial, sem, no entanto, comprometer o conforto térmico dos seus ocupantes em espaços internos.

Abstract Thermal insulation from clothing is one of the most important input variables used to predict the thermal comfort of a building's occupants. This paper investigates the clothing pattern in buildings with different configurations located in a temperate and humid climate in Brazil. Occupants of two kinds of buildings (three offices and two university classrooms) assessed their thermal environment through 'right-here-right-now' questionnaires, while at the same time indoor climatic measurements were carried out in situ (air temperature and radiant temperature, air speed and humidity). A total of 5,036 votes from 1,161 occupants were collected. Results suggest that the clothing values adopted by occupants inside buildings were influenced by: 1) climate and seasons of the year; 2) different configurations and indoor thermal conditions; and 3) occupants' age and gender. Significant intergenerational and gender differences were found, which might be explained by differences in metabolic rates and fashion. The results also indicate that there is a great opportunity to exceed the clothing interval of the thermal comfort zones proposed by international standards such as ASHRAE 55 (2013) - 0.5 to 1.0 clo - and thereby save energy from cooling and heating systems, without compromising the occupants' indoor thermal comfort.

Resumo Atualmente, existe uma tendência crescente de edificações comerciais que utilizam o condicionamento artificial como forma de promover condições de conforto térmico. Este artigo foca no impacto causado pela exposição prolongada a ambientes condicionados artificialmente nos votos de aceitabilidade e preferência térmica de ocupantes em espaços condicionados de forma mista no Brasil. Questionários foram aplicados ao mesmo tempo em que variáveis microclimáticas internas foram medidas (temperatura do ar, temperatura radiante média, velocidade do ar e umidade relativa). Os resultados sugerem diferenças significativas na aceitabilidade térmica e preferência com base na memória térmica. Verificaram-se ainda diferenças entre grupos com diferentes características fisiológicas (sexo e massa corpórea). Os resultados apontam grande potencial para a implementação de flutuações de temperatura em grupos com exposição prévia ao condicionamento artificial em climas úmidos e razoavelmente quentes.

Abstract Currently, there is a rising trend for commercial buildings to use air conditioning to provide indoor thermal comfort. This paper focuses on the impact of prolonged exposure to indoor air-conditioned environments on occupants' thermal acceptability and preferences in a mixed-mode building in Brazil. Questionnaires were administered while indoor microclimatic measurements were carried out (i.e., air temperature, radiant air temperature, air speed and humidity). Results suggest significant differences in occupants' thermal acceptability and cooling preferences based on thermal history; differences were found between groups based on different physical characteristics (i.e., different gender and body condition). The findings also indicated a significant potential to implement temperature fluctuations indoors when occupants are exposed to air conditioning environments in warm and humid climates.

Este estudo tem por objetivo avaliar o procedimento indicado na NBR-15575-1 (ABNT, 2013a) para simulação do desempenho térmico de edificações residenciais. Para a análise, adotou-se uma edificação unifamiliar para os climas das cidades de Florianópolis, Curitiba e São Luís. A simulação computacional foi realizada através do programa EnergyPlus. A investigação analisou a influência das condições do piso da edificação em contato com o solo no resultado do desempenho térmico para verão e inverno, uma vez que a NBR 15575-1 (ABNT, 2013a) não especifica esse parâmetro. Foi também observada a influência dos parâmetros sombreamento e renovação de ar com base no procedimento simplificado da NBR 15575-1 (ABNT, 2013a). Por último, aplicou-se a proposta de um novo procedimento de simulação para avaliar o desempenho térmico de edificações residenciais, tendo-se comparado os resultados encontrados com os resultados do procedimento atual da NBR 15575-1 (ABNT, 2013a). As comparações entre os dois procedimentos indicaram, principalmente, que as modificações nas condições de contato com o solo exercem forte influência nos resultados das simulações do desempenho térmico da edificação e, consequentemente, na aprovação do sistema construtivo em análise.

This aim of this study is to evaluate the simulation procedure proposedby NBR 15575-1 (ABNT, 2013a) to assess the thermal performance of dwellings. A single family dwelling considering the climates of Florianópolis, Curitiba and São Luís was adopted. A computer simulation was performed using the EnergyPlus programme. The investigation analysedthe influence of the building ground slab contact conditions on the thermal performance results for both summer and winter, as the NBR 15575-1 (ABNT, 2013a) does not specify this parameter. In addition, the influence of the parameters shading and air exchange was observed, based on a simplified procedure from NBR 15575-1 (ABNT, 2013a). Finally, a proposal for a new simulation procedure to evaluate the thermal performance of residential buildings was assessed, comparing its results with those of the current procedures ofNBR 15575-1 (ABNT, 2013a). The comparison of results indicatedthat the conditions of the ground slab contact conditions selected to simulate the thermal performance of the building strongly influenced the constructive system analysis. The comparison between the two procedures showed a difference in the performance results of the dwelling, considering the same building component.