Análise dos perfis de consumo domiciliar de água e efetividade das campanhas de gestão de demanda | Analysis of household water consumption profiles and monitoring of water demand management awareness campaigns

The residential use of water has played a critical role for many cities, mainly due to the reduction in quality and supply combined with the increase in demand in recent years. In this sense, the research carried out proposed to analyze residential water consumption according to end uses, identifying the impact and continuity of demand management campaigns to rationalize residential water consumption, as well as identifying possibilities for replacing treated water with alternative sources based on measured consumption. Therefore, the research was carried out in the city of Goiania, more specifically in the Jardim Nova Esperanca. After the interview process, filtering criteria, and withdrawals, 60 families were monitored during the research, and of these, 15 received telemetric meters to monitor the detailed consumption of water. Based on consumption data obtained from homes, especially those with smart meters installed, a campaign was developed to encourage optimized consumption using concepts of social marketing, economics, and behavioral science. Through drawing lots and consumption criteria, families were divided into two groups of equal size; the intervention group (IG), which suffered interference through the incentive campaign, and the control group (GC), which served as a parameter for the changes observed in the first group. Data collection for the development of the campaign took place during the first five months of follow-up, while verification of the results took place in the last seven months, totaling one year of data collection. The identification of the consumptions obtained in the telemetric meter used machine learning concepts, in particular artificial neural networks, and also the use of a gradient vector to separate events and episodes. Thus, it was observed that in the month following the campaign, there was a consumption variation of -5.67% in the GI, while in the CG there was a variation of 5.34%, and in the sequence of months there was a maintenance in the reduction initially observed in GI. This can be said in relation to the consumption of showers, toilets, and faucets, with no such behavior being observed in the washing machine, swimming pool, and external uses. Regarding alternative uses, there was a reduction of up to 61.57% in the consumption of treated water in substitution for greywater and rainwater, with the possibility of a significant reduction in the concessionaire's billing if applied on a large scale. Thus, the potential of using consumption information in the development of campaigns for demand management is demonstrated, allowing the development of important tools for the management of water resources.

A demanda residencial de água tem representado um papel crítico para muitas metrópoles, principalmente pela redução em qualidade e oferta conjugadas com o aumento da demanda nos últimos anos. Nesse sentido, a pesquisa desenvolvida se propôs a analisar o consumo de água residencial de acordo com os usos finais, identificando o impacto e perenidade de campanhas de gestão de demanda para racionalização do consumo hídrico residencial, bem como identificar possibilidades na substituição de água tratada por fontes alternativas baseadas nos consumos medidos. Para tanto, a pesquisa foi realizada na cidade de Goiânia, mais especificamente no bairro Jardim Nova Esperança. Após o processo de entrevistas, critérios de filtragem e desistências, foram acompanhadas 60 famílias durante a pesquisa, sendo que destas, 15 receberam medidores telemétricos para acompanhamento do consumo detalhado de água. Baseado nos dados de consumo obtidos nas residências, em especial nas que tiveram medidores inteligentes instalados, foi desenvolvida uma campanha de incentivo ao consumo otimizado utilizando conceitos de marketing social, economia e ciência comportamental. Por meio de sorteio e critérios de consumo, as famílias foram divididas em dois grupos de igual tamanho; o grupo de intervenção (GI), que sofreu interferência através da campanha de incentivo e o grupo de controle (GC), que serviu como parâmetro para as mudanças observadas no primeiro grupo. A coleta de dados para o desenvolvimento da campanha ocorreu durante os primeiros cinco meses de acompanhamento, enquanto a verificação dos resultados se deu nos últimos sete meses, totalizando um ano de coleta de dados. A identificação dos consumos obtidos no medidor telemétrico utilizou conceitos de aprendizado de máquina, em especial redes neurais artificiais, e também do uso de vetor gradiente para separação de eventos e episódios. Dessa forma, observou-se que no mês posterior ao da realização da campanha houve uma variação de consumo de - 5,67% no GI, enquanto no GC houve uma variação de 5,34%, e na sequência dos meses houve uma manutenção na redução observada inicialmente no GI. O mesmo se pode afirmar em relação aos consumos de chuveiro, bacia sanitária e torneiras, não sendo observado tal comportamento na máquina de lavar, piscina e usos externos. Em relação aos usos alternativos, utilizando-se dos dados de consumo obtidos durante a pesquisa, observou-se uma possibilidade de redução de até 61,57\% no consumo de água tratada em substituição por águas cinzas e pluviais para usos como rega de plantas, lavagem de pátio e descarga sanitária, com possibilidade de diminuição importante no faturamento da concessionária caso aplicada em larga escala. Assim, o potencial no uso de informações de consumo no desenvolvimento de campanhas para gestão de demanda fica demonstrado, permitindo o desenvolvimento de ferramentas importantes para a gestão de recursos hídricos.

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2025-05-16