This article presents some results from a large monitoring campaign performed in 22 buildings around the world as part of International Energy Agency (IEA) Task 50 “Advanced lighting solutions for retrofitting buildings”. This article mainly addresses the work of Subtask D, which aims to demonstrate sound lighting retrofit solutions in a selection of representative, typical Case Studies. In order to evaluate the Case Studies, a monitoring protocol was developed to assess the overall lighting performance taking into consideration: 1) Energy use, 2) Retrofit costs, 3) Photometric assessment, and 4) User assessment. The monitoring was carried out from June 2014 to December 2015 in 22 non-residential buildings in ten countries. This article presents results from selected Case Studies, drawing conclusions regarding retrofit solutions as well as reflecting on methodological procedures for the measurements and data collection. Measured data as well as key conclusions from Subtask D will be summarized in an electronic web and portable sourcebook at the end of the IEA Task 50 (December 2015), which will be freely available through the Internet.Peer reviewe
A iluminação natural, além de ser importante recurso para promover bem-estar e qualidade ambiental, tem impacto relevante na redução do uso de energia. O Regulamento Técnico da Qualidade do Nível de Eficiência Energética de Edifícios Residenciais (RTQ-R) foi publicado no Brasil em agosto de 2010, dando sequência ao Programa Brasileiro de Etiquetagem do Inmetro voltado para edificações. Com relação a aspectos bioclimáticos da arquitetura dos edifícios, tais como iluminação natural, buscou-se desenvolver alguns pré-requisitos e bonificações para os ambientes, de forma que esses aspectos fossem considerados na avaliação de edificações residenciais. Neste artigo, apresentam-se o método e os resultados que geraram as indicações relativas à bonificação de iluminação natural presentes no Regulamento. O método utilizado incluiu 336 simulações computacionais dinâmicas com o software DaySim, com o objetivo de investigar a influência de variáveis arquitetônicas no desempenho da iluminação natural, mais especificamente a profundidade dos ambientes e as proteções solares. As simulações foram realizadas para 11 cidades brasileiras, abarcando 11 diferentes latitudes e 4 zonas bioclimáticas (ZB 1 , ZB 3, ZB 4 e ZB 4). Os resultados geraram indicações sobre a profundidade-limite de ambientes, que foram adotadas como parâmetros para concessão da bonificação de iluminação natural no RTQ-R.
The employment of electrochromic glazing can be a solution to balance circadian lighting and avoid glare. This can be achieved by controlling daylight entering the room and may be useful within the context of highly glazed facades in buildings in hot climates. Nevertheless, the use of this technology is rarely discussed in this context. In this regard, the aim of this study is to investigate the electrochromic glazing for the lighting conditions, including visual and non-visual effects within the luminous context of Brasilia, Brazil. The method consisted of computer simulations of a representative highly glazed non-residential room with the comparison of electrochromic glazing and conventional clear glass. Climate Studio was used to evaluate the visual effects of light for the entire year, and ALFA for the evaluation of melanopic daylight illuminance, vertical illuminance, and melanopic daylight efficacy ratio (mel-DER) in four days, including two solstices and two equinoxes encompassing the beginning of the four seasons. Results for the electrochromic glazing showed a better balance between a minimum threshold of 250 lux of mel-EDI without exceeding 1,500 lux of vertical illuminance in comparison with the clear glass. This was achieved in 33.33% of the hours for the north, against 27.78% of the hours for the east, 29.17% for the west, and 24.72% for the south. For the clear glass, this balance was achieved in only 9.17% of the hours for north, 10.28% for east, 12.22% for west, and 15% for south. Regarding the spectrum, higher results of melanopic daylight efficacy ratio were observed for the clear glass over the four simulated days. The main conclusion was that the electrochromic glazing was capable of providing a better balance between visual and non-visual requirements and can be a suitable solution for highly glazed facades in Brasilia. Nevertheless, particularly for the north orientation, the supply of circadian lighting can be jeopardized when the electrochromic glazing remained at the dark state.
In the field of lighting and daylighting, standard monitoring procedures to assess the overall performance of retrofit projects are scarce. Nevertheless the access to monitored data is crucial to assess whether daylighting or electric lighting systems deliver the expected performance in terms of cost-effectiveness and energy efficiency. In order to bridge this gap, a monitoring protocol is under development as part of the International Energy Agency - Solar Heating and Cooling Programme (IEA-SHC) Task 50 "Advanced Lighting Solutions for Retrofitting Buildings". The protocol focuses on lighting and/or daylighting (façade or roof) retrofit in the non-residential building stock. It covers four key aspects: energy efficiency, costs, quality of the lighting environment and user satisfaction. The main features of this protocol are presented in this paper, along with some lessons learned from the ongoing application on selected case studies
Resumo Desde a década de 1980, materiais transparentes e translúcidos inovadores foram desenvolvidos como tentativa de resolver problemas térmicos e luminosos causados pelas superfícies envidraçadas. Neste contexto, o artigo tem como objetivo apresentar um panorama sobre materiais transparentes e translúcidos inovadores empregados em fachadas de edifícios não residenciais, descrevendo quais podem ser promissores em climas brasileiros. Por meio da revisão sistemática de literatura, incluindo artigos em periódicos, relatórios, teses e dissertações, discute-se uma visão relativa aos principais materiais inovadores, que se dividem em duas categorias principais: os sistemas de redirecionamento da luz natural e as janelas inteligentes. Identifica-se que o vidro eletrocrômico se destaca em relação às demais janelas inteligentes pela maior capacidade de controle das propriedades de transmissão luminosa e fator solar. Na categoria de sistemas de redirecionamento da luz natural, os componentes óticos microestruturados são promissores por permitirem maior alcance da luz natural na profundidade dos ambientes em relação a outros sistemas. Conclui-se que ainda há poucos estudos de aplicação desses materiais no Brasil e, por isso, o aprofundamento desta discussão é necessário.