Resumo Em2018, houve Consulta Pública da Instrução Normativa INMETRO para Classe de Eficiência Energética de Edificações Comerciais, de Serviços e Públicas (INI-C), para substituição do Regulamento Técnico da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética de Edificações (RTQ-C). O objetivo deste artigo foicomparar os resultados obtidos pela aplicação dos métodos simplificado e de simulação da INI-C, em um Pavilhão do Exército Brasileiro. Foram avaliados dois programas de simulação (DesignBuildere EnergyPlus), três tipos de modelagem de cobertura (conforme projeto, modelada como material equivalente de mesmas propriedades térmicas de projeto, e adiabática), dois tipos de arquivos climáticos (“SWERA” e “INMET 2016”), e dois tipos de objetos para modelagem do sistema de condicionamento de ar da edificação (“PTAC” e “IdealLoads”), perfazendo 52 cenários, que foram comparados entre si. Em todos os cenários, obteve-se ENCE Geral de Projeto classe “A”, porém com diferenças de consumos energéticos. Concluiu-se que os resultados obtidos por ambos osmétodos da INI-C são compatíveis, ainda mais quando se utiliza arquivo climático “SWERA”.

Abstract In 2018, a public consultation was held on the INMETRO Normative Instruction for Energy Efficiency Class for Commercial, Service and Public Buildings (INI-C), aimed at updating and replacing the Technical Quality Regulation for the Energy Efficiency Level of Buildings (RTQ-C). The aim of this paper is to compare the results obtained by applying the INI-C’s simplified and simulation methods in a Brazilian Army pavilion. The authors evaluated two simulation softwares (DesignBuilder and EnergyPlus), three types of roof modelling (according to the design, modelled as equivalent material with the same thermal properties as the design, and adiabatic), two types of weather files (“SWERA” and “INMET 2016”), and two types of objects for modelling the building's air conditioning system (“PTAC” and “IdealLoads”). On the whole, 52 scenarios were compared to each other. In all scenarios, the ENCE obtained was class “A”, but with differences in energy consumption. It was concluded that the results obtained by both INI-C methods are compatible, especially when using the weather file “SWERA”.

Resumo O objetivo deste estudo é investigar as capacidades de diferentes métodos de análise de sensibilidade global aplicados à simulação do desempenho de edificações, i.e. Morris, Monte Carlo, Projeto de Experimentos, e Sobol. Uma edificação comercial de zona única localizada em Florianópolis, sul do Brasil, foi utilizada como estudo de caso. Quinze entradas relacionadas às variáveis de projeto foram consideradas, tais como as propriedades térmicas do envelope construtivo, orientação solar, e características das aberturas. As medidas de desempenho foram as cargas anuais de aquecimento e resfriamento. Foi constatado que cada método apresenta diferentes capacidades visuais e medidas de interpretação, mas, em geral, houve pouca diferença nas variáveis mais ou menos influentes reportadas. Para as cargas térmicas de aquecimento, as transmitâncias térmicas foram as variáveis mais influentes, enquanto para as cargas de resfriamento, as absortâncias solares se destacaram. O método de Morris se mostrou o método mais viável devido à sua simplicidade e baixo custo computacional. Contudo, como os modelos de simulação ainda são complexos e não-lineares, os métodos baseados na variância, como o Sobol, ainda são necessários para propósitos genéricos.

Abstract The objective of this study is to investigate the capabilities of different global sensitivity analysis methods applied to building performance simulation, i.e. Morris, Monte Carlo, Design of Experiments, and Sobol methods. A single-zone commercial building located in Florianópolis, southern Brazil, was used as a case study. Fifteen inputs related to design variables were considered, such as thermal properties of the construction envelope, solar orientation, and fenestration characteristics. The performance measures were the annual heating and cooling loads. It was found that each method can provide different visual capabilities and measures of interpretation, but, in general, there was little difference in showing the most influent and least influent variables. For the heating loads, the thermal transmittances were the most influent variables, while for the cooling loads, the solar absorptances stood out. The Morris method showed to be the most feasible method due to its simplicity and low computational cost. However, as the building simulation model is still complex and non-linear, the variance-based method such as the Sobol is still necessary for general purposes.

Resumo No Brasil, a NBR 15220-3 foi a primeira norma que tratou sobre o tema desempenho térmico em habitações, seguida da NBR 15575-1, que apresenta dois métodos normativos para essa avaliação. Desses dois métodos, a simulação computacional é a mais indicada para a avaliação de desempenho térmico por analisar a edificação como um todo. Entretanto, o método não considera parâmetros de conforto térmico, pois o indicador de desempenho baseia-se somente nas diferenças de temperatura do ar. O objetivo deste trabalho é investigar correlações e divergências de desempenho térmico avaliado pelo método de simulação da NBR 15575-1, e o conforto térmico dos usuários de habitações de interesse social com base no modelo adaptativo. Para tanto, um projeto de habitação de interesse social foi simulado em cenários distintos e com configurações de envoltória diferentes, por meio de um experimento fatorial, e sob as mesmas circunstâncias foram feitas análises de sensibilidade das variáveis de entrada. Os resultados mostraram certa correlação entre o desempenho e o conforto térmico em alguns cenários, que pode ser justificada pelo fato de parte das variáveis mais influentes no desempenho ser a mesma no conforto, porém, é evidente a não eficácia do método normativo diante do conforto térmico.

Abstract In Brazil, thermal performance standards for buildings were created to improve the quality of buildings in the country. The NBR 15220-3 was the first technical standard to include the topic of thermal performance, followed by NBR 15575-1, which establishes three methods for that purpose. Building simulation is the most suitable method for evaluating thermal performance, since it analyses the building as a whole object. However, one limitation of the simulation method proposed by the standard is that it does not use thermal comfort indices, but only air temperature differences. The aim of this study is to investigate correlations and divergences of thermal performance, evaluated by the simulation method prescribed by NBR 15575, and adaptive thermal comfort. A social housing project was simulated in different scenarios and with different envelope configurations, using a factorial experiment and, under the same circumstances, a sensitivity analysis of the input variables was performed. The results showed correlation between thermal performance and comfort in some scenarios, which can be explained by the fact that part of the most influential variables in thermal performance were the same as in thermal comfort. However the inefficacy of the normative method is evident with regards to thermal comfort.

Abstract The Pedra Branca suite (2.75 Ga) is located in the Canãa dos Carajás domain in the southeastern Amazonia Craton. It diverges from typical TTG in mineralogical and geochemical terms, by the presence of hornblende and clinopyroxene and because it has a high content of HFSE (Zr, Y, Ti, and Nb). It belongs to the low-K subalkaline series, which varies from metaluminous to peraluminous, and are mostly calc and ferroan granitoids. Amphibole is calcic and classified as ferroan-edenite, and hastingsite. Plagioclase is mainly oligoclase. The Fe/(Fe + Mg) ratios found in the amphiboles indicate that these granitoids were formed under high to moderate fO2 conditions. Geobarometric calculations suggest pressures between 9.3 and 71 Kbar for the origin and 4.8-53.4 Kbar for the emplacement. Geothermometric calculations suggest initial crystallization temperatures between 945 and 862°C, and the water content in the magma is estimated to be higher than 4 wt%. The magma source was defined as tholeiitic continental gabbro melted in an extensional setting (Carajás Rift) with geochemical features similar to diabase from Nova Canadá (PA). The Pedra Branca magma was originated by partial melting (~28%), leaving a residue with plagioclase (An40), hornblende, clinopyroxene, and may or may not have magnetite.

Resumo O objetivo deste trabalho é analisar incertezas físicas em simulação computacional de uma edificação residencial e sua implicação no desempenho térmico. O experimento foi elaborado com o método de Monte Carlo, que envolve as propriedades térmicas e físicas dos materiais da edificação. Foi analisada a sensibilidade das variáveis com coeficientes de regressão e correlação. Considerou-se o critério de graus-hora de desconforto por calor e por frio para o clima de Florianópolis, SC, conforme limites de conforto térmico adaptativo. Os resultados mostraram que as incertezas obtidas nos graus-hora são relativamente grandes, sendo de 32% no desconforto por frio e de 53% no desconforto por calor. Grande parte da incerteza é decorrente da temperatura média mensal do solo. Outras variáveis, como a absortância solar da cobertura e o calor específico da argamassa das paredes, resultam em impacto relevante no desconforto por calor, bem como a massa específica da argamassa e o calor específico da cerâmica das paredes no desconforto por frio. Essas variáveis precisam de maior precisão, seja por meio de bases de dados mais confiáveis, ou mesmo por medições em campo e/ou em laboratório.

Abstract The aim of this paper is to analyse physical uncertainties in a computer simulation of a residential building and the implications for its thermal performance. The simulation experiment was performed using the Monte Carlo method, involving the thermal and physical properties of materials. The sensitivity of the variables was also analysed using regression and correlation coefficients. The degree-hours of discomfort criterion for heating and cooling for the climate of Florianópolis-SC were considered, according to adaptive thermal comfort limits. The results showed that uncertainties in degree-hours are high, i.e., 32% for cooling discomfort and 53% for heating discomfort. The uncertainty is largely due to the average monthly temperature of the ground. Other variables, such as the solar absorptance of the roof and the specific heat of the mortar of the walls had a relevant impact on heat discomfort. The density of the mortar and the specific heat of the brickwork walls affected the cooling discomfort. These variables need proper accuracy, either through more reliable databases and/or through field or laboratory measurements.

Este estudo tem por objetivo investigar a incerteza do método de simulação da NBR 15575-1 (ABNT, 2013) nos resultados dos níveis de classificação de desempenho térmico de habitações. A investigação compreendeu análise do desempenho térmico de uma habitação por simulação computacional no programa EnergyPlus, para o clima de Florianópolis - SC. Foram analisadas variáveis imprescindíveis para a definição de um dia típico, as quais são desconsideradas pelo método de simulação da norma, como data do dia típico de verão e inverno, velocidade e direção do vento, algoritmo de cálculo da irradiação solar e tipo de céu. Tais variáveis foram utilizadas em projeto de experimento estatístico com combinação fatorial para determinar a incerteza nos resultados e a sensibilidade das variáveis no nível de classificação de desempenho. As simulações foram realizadas com nove modelos diferentes de envelope da habitação. Os resultados mostraram que os piores níveis de classificação de desempenho, tanto no verão quanto no inverno, foram os modelos sem contato com o solo. A variável de maior influência para a análise no verão e inverno, para todos os modelos de envelope analisados, foi o tipo de céu. Pode-se concluir que as variáveis desconsideradas pela NBR 15575-1 (ABNT, 2013) na criação de um dia típico para simulação exercem considerável influência nos resultados dos níveis de classificação do desempenho térmico, gerando imprecisão nos resultados.

This study aims to assess the uncertainty of the NBR 15575-1 (ABNT, 2013) simulation method regarding the results of the thermal performance rating levels of a dwelling. The assessment was performed by analysing the thermal performance of one dwelling using the EnergyPlus computer programme, for the climate of Florianópolis-SC, Brazil. Essential variables, which are not considered in the standard's simulation method, were analysed for the definition of a typical day, such as the date of the typical summer- and typical winter-day, wind speed and direction, solar irradiation calculation algorithm and sky clearness. These variables were used in a statistical experiment with factorial combination to determine the uncertainty of the results and the sensitivity of the variables for rating thermal performance levels. Simulations were carried out for nine different building envelope models. The results showed that the worst performance levels, both in summer and winter, were obtained for those models without ground contact. The most influential variable for summer and winter analyses, in all cases, was sky clearness. Based on these results, theconclusion was made that the variables ignored by NBR 15575-1 have considerable influence on the thermal performance rating levels of buildings, resulting in the lack of accuracy of the final results.

ste trabalho tem por objetivo analisar comparativamente os resultados do desempenho térmico da envoltória de uma edificação residencial por meio dos métodos de simulação do RTQ-R e da NBR 15575-1. Para obter níveis de desempenho variados, foi realizado um experimento aleatório com amostragem pelo hipercubo latino. Selecionaram-se os parâmetros variáveis e geraram-se 500 combinações aleatórias. Foi considerado o clima de Florianópolis, SC, e utilizado o programa EnergyPlus para as simulações. Observou-se que, dependendo do cenário de análise, os métodos podem produzir resultados equivalentes ou não. A maior parte dos casos diferiu na análise do inverno, ou seja, 134 casos apresentaram nível A ou B no RTQ-R, e Mínimo ou Não atende pela NBR 15575-1. Para as análises de verão, há 66 casos em que o RTQ-R resulta em nível E, enquanto a NBR 15575-1 resulta em nível Intermediário. Apesar de a análise de sensibilidade indicar semelhança entre os métodos de simulação, o RTQ-R contempla um método de avaliação mais completo e abrangente. No entanto, mais atenção deve ser dada às próprias tabelas de classificação dos métodos, que podem ser as causas de algumas das discordâncias.

This paper aims to compare the thermal performance results of the envelope of a residential building, using the RTQ-R and the NBR 15575-1 simulation methods. In order to obtain different levels of performance, a random experiment with the kLatin Hypercube Sampling method was performed. The variable parameters were selected and 500 random combinations were generated. The climate of Florianópolis-SC was considered, and the EnergyPlus computer programme was used. The results showed that, depending on the scenario analysed, the methods may give similar results. Most cases had different results over the winter, where 134 cases resulted in level A or B with RTQ-R, and Minimal or no-compliance with the NBR 15575-1. Over the summer, 66 cases resulted in level E with RTQ-R and Intermediate level with NBR 15575-1. Although the sensitivity analysis indicated similarity between the simulation methods, the RTQ-R is a more complete and comprehensive evaluation method. However, more attention should be given to the methods' classification process, which may be the cause of some of the differences.

Este trabalho tem por objetivo analisar a sensibilidade global de parâmetros termofísicos considerados no Regulamento Técnico da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética de Edificações Residenciais (RTQ-R). Um estudo de caso de uma habitação em Florianópolis, SC, foi realizado por meio de simulação computacional no EnergyPlus com o arquivo climático TRY. Foram definidos 15 parâmetros utilizados no RTQ-R, variados por meio de amostragem com o Hipercubo Latino e geraram-se 500 simulações aleatórias. As variáveis dependentes são os graus-hora de resfriamento, consumo relativo com aquecimento e com refrigeração. Para a análise de sensibilidade foram utilizados os métodos dos Coeficientes de Regressão Padronizados e Coeficientes de Correlação Parcial. Foram feitas análises de variabilidade e comparação de simulações individuais. Os resultados mostraram que os parâmetros mais influentes diferem para cada variável dependente, o que dificulta a proposta de soluções de desempenho que atendam às condições de verão e inverno simultaneamente. A absortância solar e a emissividade da cobertura foram os parâmetros mais influentes em geral. O trabalho contribuiu para a identificação quantitativa dos parâmetros mais influentes no desempenho da edificação, o que pode auxiliar nos processos de otimização e na proposta de níveis de classificação de desempenho em certificações.

This study aims to analyze the global sensitivity of the thermo-physical parameters considered in the Technical Quality Regulation for Energy Efficiency Level of Residential Buildings (RTQ-R). A case study of a house in Florianópolis, SC, was carried out through simulation on EnergyPlus, with the TRY weather file. Fifteen parameters used in the RTQ-R were defined and varied using the Latin Hypercube Sampling, generating 500 random simulations. The dependent variables were the degree-hour for cooling, relative consumption with heating and with cooling. The sensitivity analysis was based on Standardised Regression Coefficients and Partial Correlation Coefficients. Variability analysis and comparison of individual simulations were performed. The results showed that the most influential parameters differ for each dependent variable, which hinders the proposal of performance solutions that meet summer and winter conditions simultaneously. The solar absorptance and the emissivity of the roof were the most influential parameters, in general. This study has contributed to identify quantitatively the most influential parameters in buildings, which may support performance optimization and proposals of performance rating levels on certifications.