Thermal performance and energy consumption of buildings of offices in São Carlos, SP

Resumo: Com a crise energética e o alto consumo de eletricidade, é crescente a preocupação com a economia de energia, principalmente em edifícios dos setores públicos e comerciais, pois são os grandes consumidores. Com isso, muitos pesquisadores da área estão direcionando suas pesquisas científicas para o estudo do conforto térmico do homem, em busca de edifícios mais eficientes energeticamente. Baseado nesses fatos, esse trabalho avalia a influência de parâmetros construtivos com relação ao consumo de energia e ao conforto térmico de edifícios de escritórios da cidade de São Carlos, de forma a adequar os edifícios ao clima da cidade. Para tal análise, foram estudados seis edifícios com relação à caracterização construtiva, dos quais três foram escolhidos para o levantamento do padrão de uso e ocupação desse tipo de edificação, e para monitoramento de temperatura e umidade relativa do ar. Foram realizadas para o clima da cidade, simulações de um edifício de referência que apresenta alguns parâmetros fixos, que foram adotados por representarem os sistemas construtivos mais utilizados no Brasil, e outros variáveis como a orientação, sistema construtivo, porcentagem de vidro na fachada, absortância da fachada e da cobertura e renovações de ar. Cada parâmetro variável foi simulado com todos os outros fixos, obtendo-se assim resultados reais da influência de cada um. Os resultados dessas simulações foram analisados estatisticamente por regressão linear múltipla. Com essa análise pôde-se determinar a influência de cada parâmetro no consumo de energia. A absortância da cobertura foi o parâmetro que mais influenciou no consumo, chegando a 160% a mais no mês de junho e 238% a mais no mês de dezembro, isso em relação a absortância da fachada, parâmetro de menor influência nesses modelos. Além disso, foram calculadas as diferenças de consumo entre os maiores e menores valores para todas as combinações adotadas nesse trabalho, chegando as situações ideais para o consumo de aquecimento e resfriamento. Em todos os casos, com exceção da capacidade térmica do sistema construtivo, os menores valores de cada parâmetro foram os que obtiveram um menor consumo total em todas as situaçõesAbstract: Due to the energetic crisis and the high demand for electricity, the concern about power saving is growing, mainly at public and commercial buildings, as they are the greatest consumers. Therefore, many researchers of the area are directing their scientific researches towards the study of mankind thermal comfort, aiming more energetically efficient buildings. Based upon these facts, this work evaluates the influence of construction parameters in relation to energy consumption and thermal comfort of office buildings located in the city of Sao Carlos, in order to adequate the buildings to the city climate. For such analysis, six buildings were studied regarding constructive characterization and three of them were chosen to be assessed by the use and occupancy patterns of this type of building and for temperature and air relative humidity monitoring. According to the city climate, simulations were performed for a reference building with some fixed parameters, which were adopted as representing the most used building systems in Brazil and other variables such as orientation, building system, the percentage of glass in the façade, façade and roof absortance and air renovation. Each variable parameter was simulated having all others fixed, obtaining real results of their individual influences. The results of these simulations were statistically analyzed by multiple linear regression. Through this analysis it was possible to determine the influence of each parameter in the energy consumption. The roof absortance was the parameter that most influenced the consumption, reaching a 160% increase in the month of June and 238% in December, regarding the façade absortance, the less influential parameter in these models. Besides that, the differences of consumption between bigger and smaller values for all the combinations adopted in this work were calculated, reaching ideal situations for the warming and cooling consumptions. In all cases, except for the thermal capacity of the building system, the smaller values of each parameter were the ones that obtained the minor total consumption in all situation