Estudo aponta soluções simples e baratas para o conforto térmico de moradias populares

Além de beneficiar os usuários, o objetivo é contribuir para a redução do consumo de energia e, portanto, das emissões de gases do efeito estufa

José Tadeu Arantes | Agência FAPESP – Segundo o cômputo mais recente, o déficit habitacional no Brasil é de 5,876 milhões de domicílios: 5,044 milhões, em área urbana; e 832 mil, em área rural. Em termos percentuais, esse número corresponde a 8,1% do estoque total de domicílios particulares, permanentes e improvisados, do país. Com o objetivo de saldar, total ou parcialmente, essa enorme dívida social, o programa Minha Casa Minha Vida (MCMV), lançado em 2009, passou a oferecer moradias acessíveis a famílias de baixa renda.

No entanto, com recursos financeiros limitados para atender a uma demanda tão grande, o baixo investimento alocado na construção de cada unidade residencial resultou em problemas como a falta de conforto térmico – uma reclamação recorrente entre os moradores contemplados.

Para encontrar soluções simples e baratas para a resolução do problema, um estudo-piloto foi realizado no Residencial Baltimore, em Uberlândia, Minas Gerais. A iniciativa reuniu pesquisadores do Instituto de Energia e Ambiente da Universidade de São Paulo (IEE-USP) e do Instituto de Ciências Tecnológicas e Exatas da Universidade Federal do Triângulo Mineiro (ICTE-UFTM), sob a orientação da professora Dominique Mouette, da Escola de Artes, Ciências e Humanidades (EACH) da USP.

Artigo a respeito foi publicado no periódico Sustainability, do Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI), sediado em Basileia, Suíça.

“O melhor cenário em termos de conforto térmico foi obtido pela combinação de três soluções simples, baratas e sustentáveis: substituir a janela convencional por uma janela basculante que permite até 100% de abertura de sua área útil; substituir a parede de tijolos por uma parede com painéis monolíticos de EPS [poliestireno expandido]; e substituir o vidro comum da janela por vidro temperado verde”, diz Vitória Elisa da Silva [ICTE-UFTM], coautora do artigo.

A pesquisadora informa que uma queixa frequente dos usuários é a de que as casas são muito quentes e abafadas. Nos conjuntos habitacionais, as janelas comumente utilizadas abrem apenas até a metade. Com o emprego de vitrôs basculantes, seria possível ampliar a área aberta de 50% para 100%, aumentando substancialmente o fluxo de ar e, portanto, a refrigeração natural. Além disso, o uso de EPS nas paredes e de vidro temperado verde nas janelas contribui para o isolamento, bloqueando parte da energia térmica recebida do ambiente.

O poliestireno expandido não é nada mais nada menos do que o material conhecido comercialmente como isopor. Recobertas por camadas de reboco de cimento, as placas de EPS, resistentes à água, têm sido consideradas uma alternativa leve e de baixo custo para isolamento térmico e acústico. Em comparação com outros materiais de parede tradicionais, como tijolos ocos de cerâmica ou blocos de concreto, apresentam uma das condutividades térmicas mais baixas, o que significa que menos calor é transmitido de um lado da parede para o outro. O calcanhar de Aquiles desse material, derivado do petróleo, é que ele não é biodegradável. Descartado na natureza, o isopor leva 400 anos para se decompor. O atenuante, segundo o artigo em pauta, é que o EPS pode ser 100% reciclado, o que contribui para mitigar sua pegada de carbono.

Economia de energia

A professora Mouette enfatiza que, embora o conforto dos usuários tenha sido uma forte motivação para o estudo, o alcance do trabalho vai muito além. “Ele se insere em uma linha de pesquisa que busca formas alternativas que contribuam para a redução do consumo de energia e, portanto, das emissões globais. Nós sabemos que, em muitos casos, os equipamentos de ar-condicionado consomem quase 50% de toda a energia elétrica utilizada em uma residência ou escritório. A ideia foi obter um modo de refrigeração muito mais barato e menos impactante para o meio ambiente”, afirma.

É preciso lembrar que, além da energia elétrica consumida, os aparelhos de ar-condicionado são um fator de aquecimento externo, porque jogam o ar quente para fora, criando ilhas de calor em torno de grandes edifícios ou aglomerações urbanas. “E isso produz um círculo vicioso, porque o aquecimento externo faz com que os aparelhos de ar-condicionado sejam ainda mais utilizados, com enorme impacto ambiental em um contexto de crise climática”, sublinha Mouette.

Ademais, a ideia de associar o conceito de “conforto térmico” ao uso de ar-condicionado é questionável, porque a refrigeração artificial produzida nos ambientes servidos por esses equipamentos pode ser bastante desconfortável e insalubre.

O pesquisador Cylon Liaw (IEA-USP), primeiro autor do artigo, destaca ainda o aspecto social da questão. “As construções do programa Minha Casa Minha Vida seguem um formato-padrão, que não varia de acordo com as particularidades das zonas bioclimáticas. Nas soluções que apresentamos para o Residencial Baltimore, em Uberlândia, procuramos respeitar também a condição financeira das famílias, que não poderiam comprar equipamentos de ar-condicionado, nem pagar a conta de consumo elétrico decorrente de seu uso”, pondera.

Quanto à eventual implementação das soluções propostas, Liaw lembra que, por ocasião do relançamento do programa Minha Casa Minha Vida, em fevereiro deste ano, o governo declarou sua disposição de ouvir todas as reclamações dos usuários. “Não sei se isso inclui a questão do conforto térmico. Mas acho que nosso trabalho deu, pelo menos, um primeiro passo nesse sentido”, diz.

Vale lembrar que o Minha Casa Minha Vida havia sido extinto em 2020, e substituído pelo Casa Verde e Amarela, com muitas alterações em relação ao programa original. “Como o valor destinado à construção de cada casa tinha diminuído drasticamente com a mudança, precisamos ajustar nossa previsão de custos ao contexto no qual nosso estudo foi realizado, em 2021 e 2022”, informa Liaw. E ressalta que, para isso, o grupo recebeu uma contribuição muito importante da arquiteta Samantha Maduro. “Ela participou por mais de duas décadas do programa Minha Casa Minha Vida. Suas informações e sugestões foram fundamentais”, pontua.

Para formular suas soluções, os pesquisadores construíram um modelo baseado na sala da habitação, com área pouco menor do que 11 metros quadrados e pé-direito de 2 metros. E consideraram as múltiplas variáveis interagentes: fluxos de ar, bolsões de calor, variações da temperatura e da umidade ambientes etc. Tudo isso foi integrado e quantificado por meio de dinâmica de sistemas e tratamento computacional.

“O passo seguinte foi estabelecer valores para variáveis de entrada, como área útil de ventilação, material de vidro e de parede, para depois simular os diferentes cenários resultantes. Do pior ao melhor cenário, observou-se uma redução substancial na temperatura de pico a partir da variação do tamanho das janelas, demonstrando que a ventilação natural e os elementos construtivos de baixa complexidade e ampla disponibilidade no mercado contribuem para o conforto térmico dos cômodos residenciais”, conclui Silva.

O estudo recebeu apoio da FAPESP por meio de dois projetos (14/50279-4 e 20/15230-5) coordenados por Julio Romano Meneghini, professor da Escola Politécnica (Poli) da USP.

O artigo Thermal Comfort Analysis Using System Dynamics Modeling—A Sustainable Scenario Proposition for Low-Income Housing in Brazil pode ser acessado em: www.mdpi.com/2071-1050/15/7/5831.