Resumo O consumo de energia elétrica pelo setor residencial no Brasil tem apresentado crescimento acelerado nas últimas décadas, significando espaço potencial para ampliar as medidas de eficiência energética. No entanto, a dimensão do setor e sua estreita relação com os processos econômicos, culturais e demográficos tornam complexa a compreensão dos padrões do consumo, criando desafios adicionais as políticas energéticas. Esse estudo analisou e decompôs o consumo residencial de energia elétrica do Brasil, entre os anos 2000 e 2018, por fatores direcionadores através do método LMDI e do índice IDA, em nível regional. Todos os dados foram obtidos através de fontes oficiais do país. Os principais resultados obtidos foram: (i) o crescimento do número de domicílios foi reconhecido como um dos maiores impulsionadores do crescimento do consumo; (ii) a renda domiciliar mostrou não possuir controle sobre o consumo nas regiões de clima quente, exceto nos domicílios de baixa renda; (iii) a tarifa mostrou impor restrição no consumo, principalmente nos domicílios de baixa renda. De forma inédita, os resultados mostraram que o consumo residencial de energia elétrica no Brasil varia com a idade da população, havendo tendência de crescimento do consumo até 59 anos de idade, e uma brusca redução a partir de 60 anos de idade. O estudo apresenta oportunidades a serem contempladas em pesquisas, e nas políticas energéticas.

Abstract Residential electricity consumption in Brazil has been growing during the last few decades, creating a potential opportunity to expand energy efficiency measures. However, the dimension of the sector and its closed relationship with the economic, cultural, and demographic processes causes a certain complexity in the understanding of patterns of consumption, creating additional challenges to energy policies. This study analyzed and decomposed the Brazilian residential electricity consumption between the years of 2000 and 2018, by driving factors through the LMDI-I method and IDA index, on regional level. All the data were obtained by official sources in the country. The main results obtained were: (i) the increase of household numbers was found to be one of the main drivers of consumption growth; (ii) household income showed no control over consumption in hot climate regions, except in low- income households; (iii) tariff showed to impose restrictions on consumption, also mainly in low-income households. Unprecedentedly, the results showed that the electricity consumption in Brazil varies with population age, with a trend of consumption growth up to the age 59, and a sharp reduction from the age of 60. The study presents opportunities to be contemplated in research and in energy policies.

Resumo Considera-se que o Regulamento Brasileiro de Eficiência Energética em Edificações Residenciais (RTQ-R, 2012) apresenta um sistema de pontuação que desvaloriza o uso de dispositivos de sombreamento para as aberturas que não venezianas. Esses dispositivos são considerados com peso máximo de 50% em relação à pontuação das venezianas ainda que apresentem desempenho superior a esse peso. O presente estudo investigou o desempenho térmico e luminoso de diferentes tipologias de proteção solar em aberturas a fim de propor uma adequação do sistema de pontuações desses dispositivos pelo RTQ-R. Para tanto, foram feitas simulações computacionais com aberturas para quatro orientações em sete zonas bioclimáticas brasileiras e com variações nas tipologias e do acionamento dos dispositivos de proteção solar para ambientes de dormitório e de estar. A partir das simulações computacionais realizadas foi proposta uma escala única de pontuação para os dispositivos de sombreamento. Os resultados das pontuações indicam valores significativamente superiores ao máximo atribuído às venezianas pelo RTQ-R, o que mostra uma distorção entre os valores resultantes das simulações e os valores praticados pelo RTQ-R. Observou-se que as pontuações variam significativamente tanto entre as zonas bioclimáticas quanto com a orientação solar, e, por isso, o estudo propõe um critério de pontuação que considere essas variáveis.

Abstract Currently, the Brazilian Energy Labelling System for Residential Buildings, RTQ-R (BRASIL, 2012) values non-venetian shading devices with a maximum weight of 50% of the venetians performance, even though those shading devices show more effective thermal and daylighting performance. This study investigated the energy savings potential as well as the thermal and luminous performance of different shading devices in order to propose an adequacy of the current RTQ-R shading device rating system. Moreover, computational simulations were performed for four orientations in seven Brazilian bioclimatic zones and with seven different shading devices. From the computational simulations performed, a single rating system was proposed. The results indicated a considerable distortion between the simulations and the RTQ-R scores. Bioclimatic zones and solar orientation were noted to have a significant impact on the simulation scores, and, therefore, the study proposes a method that integrates both topics in the shading device rating system.

Resumo Em Belo Horizonte, os parâmetros urbanísticos municipais associados às características topográficas da malha urbana da cidade levaram a crer que a quantidade de luz natural admitida nos ambientes residenciais, especialmente em andares inferiores, poderia ser bastante reduzida. A proposta deste trabalho foi então analisar a admissão de luz natural em edifício residencial inserido na malha urbana da cidade sob a influência de diferentes topografias. Para isso, foram investigadas a declividade do terreno e a localização vertical da unidade residencial em quatro orientações geográficas por meio dos critérios propostos no RTQ-R e na NBR 15575-1. Para atendimento da NBR 15575-1, as iluminâncias internas foram obtidas de acordo com as partes 2 e 3 da NBR 15215 e também por simulação computacional. Verificou-se que pelo método prescritivo da NBR 15575-1 todos os ambientes atenderam aos limites para desempenho mínimo. Já por simulação, de 6% a 9% dos valores não atenderam a esses limites. A diferenciação em relação à topografia e à localização vertical da unidade foi notada mais significativamente na avaliação feita de acordo com o RTQ-R. Os resultados obtidos neste caso indicaram que apenas 19% dos ambientes situados no primeiro pavimento e 50% de todos os ambientes localizados na maior declividade atenderam aos requisitos para bonificação. Os resultados parecem indicar ainda que a legislação municipal deveria ser revisada nas situações de maiores declividades.

Abstract In Belo Horizonte, the municipal urban parameters associated to the topographic characteristics of the city's urban mesh led to the belief that the amount of daylighting allowed in residential environments, especially on lower floors, could be greatly reduced. The purpose of the present study was to evaluate the daylight admission in residential building in the city's urban mesh under the influence of several different topographic. The analysis addressed the slope, the vertical location of the unit in 4 geographic orientations. The evaluations were carried out according to RTQ-R and to NBR 15575-1 requirements using NBR 15215 parts 2 and 3 and computer simulations. Using the NBR 15575-1 method all illuminances were within the minimum values. Using computer simulation 6% to 9% of the values did not meet the minimum established values. The difference between the slope and the vertical location of the unit was noticed more significantly in the evaluation made according to the RTQ-R. The results showed that 19% of the first floor rooms and 50% of all rooms located in the worst slope meet the RTQ-R bonus requirements. It was indicated that the city urban legislation should be revised including the analysis of the worst terrain slopes.

Resumo Estudos que utilizam métricas baseadas em céu dinâmico para abordagem de desempenho de iluminação natural em recintos são raros em cidades de latitudes tropicais. Este estudo aplicou a métrica Autonomia Espacial de Luz Natural (sDA 300,50% ≥75%, IES LM 83-12) para Cuiabá (15ºS, 56ºW, Brasil), uma cidade de savana com predominância de céus parcialmente nublados. Simulações paramétricas foram utilizadas para investigar a disponibilidade de iluminação natural em contexto urbano adensado. As condições de iluminação natural dentro de um recinto de profundidade variada localizado em um cânion urbano foram simuladas com Radiance/Daysim no Grasshopper/Honeybee. Dimensões da via e de altura dos edifícios frontais foram variadas com o objetivo de observar a relação entre o ângulo de céu e o sDA para as quarto orientações solares principais. Os resultados deste estudo de caso mostraram que a profundidade do recinto tende a ser o parâmetro mais relevante entre os analisados para a otimização de iluminação natural interna. Finalmente, as limitações dessa abordagem e oportunidades de futuras pesquisas foram discutidas.

Abstract Studies using metrics related to dynamic sky conditions for indoor daylight performance assessment in urban environment are rare in tropical latitudes. This study applied one of these metrics, the spatial Daylight Autonomy (sDA 300,50% ≥75%, IES LM 83-12) for Cuiabá (15ºS, 56ºW, Brazil), a savanna climate city with a high frequency of partly cloudy skies. Parametric simulations were used to investigate the availability of daylight in dense urban areas. So daylight conditions inside a reference room with varied depths located within a continuous urban canyon were simulated with Radiance/Daysim in Grasshopper/Honeybee. Dimensions of the street and heights of front buildings (obstructions) are also varied in order to observe the relation between the sky angle and the sDA, for the four main cardinal directions. The results of regression analysis for this case study showed that among all evaluated parameters, room depth tended to be the most relevant for the optimization of indoor daylight. Finally, limitations of this approach and opportunities for further investigations were discussed.

Mesmo quando o sol apresenta-se abaixo da linha do horizonte, há luz natural na atmosfera. O presente trabalho expõe uma abordagem para a determinação da disponibilidade de luz natural durante o período crepuscular, por meio de modelos de regressão múltipla. Tais modelos aforam utilizados para estimar as horas necessárias de acionamento da iluminação pública artificial. Este estudo foi desenvolvido para a cidade de Belo Horizonte, MG, Brasil, levantando-se o período mensal de disponibilidade de iluminância. Os dados de iluminância global foram coletados pela Estação de Medição de Iluminação Natural (EMIN-BH). A análise de duração da noite em função dos modelos e tipos de céu foi feita aplicando-se os modelos desenvolvidos aos respectivos tipos de céu característicos para cada mês ao longo do ano. A duração da noite média medida foi de 11 h e 30 min, enquanto a predita pelos modelos foi de 11 h e 29 min, o que indica a adequação dos modelos desenvolvidos.

Even when the sun is below the horizon, daylight is present in the atmosphere. This paper presents an approach for determining daylight availability during twilight, using multiple regression models. These models were used to estimate the number of hours that require artificial public lighting. This study was conducted in the city of Belo Horizonte, Minas Gerais, Brazil, measuring the monthly period of illuminances availability. Global illuminance data were collected by the Daylight Measurement Station of Belo Horizonte (EMIN-BH). The analysis of night length, depending on the sky models and types, was done by applying the developed models to the types of sky characteristic for each month of the the year. The mean night duration measured was 11 hours and 30 minutes, while the predicted duration was 11 hours and 29 minutes, which indicates that the models developed were adequate.

O Regulamento Técnico da Qualidade para Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos (RTQ-C) é a referência brasileira para avaliação de desempenho energético de edifícios. O presente trabalho enfoca a influência de proteções solares no desempenho de edifícios a partir deste documento. Para isto, o RTQ-C é aplicado a um projeto de edificação que não possui tais dispositivos. Proteções são então aplicadas ao edifício e o desempenho energético é calculado pelo método prescritivo do RTQ. Por simulação computacional, as mesmas proteções são inseridas em um ambiente-padrão do prédio e obtêm-se dados de consumo de energia total e com iluminação. Ao longo do estudo, discute-se os resultados obtidos pelo método prescritivo e por simulação com o objetivo de levantar considerações sobre a metodologia de análise de envoltória pelo Regulamento. Paralelamente, buscou-se avaliar o desempenho de brises e de prateleiras de luz dimensionados pelo método da Temperatura Neutra. Os principais resultados reforçam a importância de se considerar a geometria e a orientação solar dos dispositivos no desempenho, fatores que não são avaliados pelo RTQ-C prescritivo.

The Technical Quality Regulation on the Energy Efficiency of Commercial, Service and Public Buildings (RTQ-C) is the Brazilian reference for evaluating the energy performance of buildings. This study focuses on the influence of solar protection devices in building consumption based on this code. A building without solar devices is analysed under the prescriptive method of RTQ-C. Overhangs and lightshelves are designed for the building and the performance under RTQ-C is recalculated. Then, the same devices are applied to a room in the building. The total energy consumption of the room with and without solar devices is obtained through computer simulation. The results of this process are the basis for a discussion about the performance evaluation criterion of the prescriptive method of RTQ-C. The main results reinforce that the geometry and solar orientation of a device must be considered, although the prescriptive RTQ-C does not consider those aspects.