Soluciones sencillas y baratas para alcanzar el confort térmico en viviendas populares en Brasil

Aparte de beneficiar a los usuarios, el objetivo de un estudio que apunta alternativas habitacionales simples y sostenibles es contribuir a la disminución del consumo de energía y, por consiguiente, de las emisiones de gases de efecto invernadero

Por José Tadeu Arantes  |  Agência FAPESP – Según el cómputo más reciente, el déficit habitacional en Brasil asciende a 5.876.000 hogares: son 5.044.000 en las áreas urbanas y 832 mil en las áreas rurales. En términos porcentuales, esta cifra corresponde al 8,1 % de la cantidad total de direcciones particulares −permanentes e improvisadas− existentes en el país. Con el objetivo de saldar total o parcialmente esta enorme deuda social, el programa del Gobierno Federal llamado “Mi Casa, Mi Vida” (MCMV), lanzado en el año 2009, ofrece viviendas accesibles a familias de bajos ingresos.

No obstante, con limitados recursos financieros para atender una demanda tan grande, las escasas inversiones destinadas a la construción de cada unidad residencial resultaron en problemas como el del déficit de confort térmico, una queja recurrente entre los residentes contemplados.

Para hallar soluciones sencillas y baratas con la mira puesta en la solución de este problema, se llevó a cabo un estudio piloto en el condominio Residencial Baltimore, en la ciudad de Uberlândia, estado de Minas Gerais. Esta iniciativa congregó a investigadores del Instituto de Energía y Medio Ambiente de la Universidad de São Paulo (IEE-USP) y del Instituto de Ciencias Tecnológicas y Exactas de la Universidad Federal de Triângulo Mineiro (ICTE-UFTM), bajo la dirección de la profesora Dominique Mouette, de la Escuela de Artes, Ciencias y Humanidades (EACH) de la USP.

Y un artículo al respecto salió publicado en el periódico científico Sustainability, del Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI), con sede en Basilea, Suiza.

“El mejor escenario en términos de confort térmico se obtuvo mediante la combinación de tres soluciones sencillas, baratas y sostenibles: el reemplazo de las ventanas convencionales por ventanas basculantes que permiten una apertura de hasta un 100 % de su área útil, el reemplazo de las paredes de ladrillos por paredes construidas con paneles monolíticos de EPS [poliestireno expandido], y el reemplazo del vidrio común de las ventanas por vidrio templado verde”, dice Vitória Elisa da Silva, investigadora del ICTE-UFTM y coautora del artículo.

La investigadora informa que una queja frecuente de los usuarios indica que las casas son muy calurosas y sofocantes. En los conjuntos habitacionales, las ventanas que se utilizan comúnmente se abren solamente hasta la mitad. Al emplear aberturas basculantes, sería posible ampliar el área abierta del 50 % al 100 %, aumentando así sustancialmente el flujo de aire y, por ende, la refrigeración natural. Asimismo, el uso de EPS en las paredes y vidrio templado verde en las ventanas aporta aislamiento al bloquear parte de la energía térmica que proviene del ambiente.

El poliestireno expandido no es otra cosa que el material al que se conoce comercialmente con los nombres de telgopor, icopor, poliexpán, unicel, tecnopor, porespán, plumavit y otros. Las placas de EPS, resistentes al agua y recubiertas con capas de revoque de cemento, han venido siendo consideradas como una alternativa liviana y de bajo costo para lograr el aislamiento térmico y acústico. En comparación con otros materiales de las paredes tradicionales, tales como ladrillos cerámicos huecos o bloques de hormigón, estas placas exhiben una de las conductividades térmicas más bajas, lo que significa que transmiten menos calor de un lado de las paredes al otro. Pero el talón de Aquiles de este material, derivado del petróleo, reside en que no es biodegradable. Al desechárselo en la naturaleza, el poliestireno expandido tarda al menos 500 años para descomponerse. Según el artículo al que aquí se lude, esto se atenúa por que el EPS puede reciclarse totalmente, lo que contribuye para mitigar su huella de carbono.

Ahorro de energía

La profesora Mouette pone de relieve que, si bien el confort de los usuarios se erigió como una fuerte motivación para la concreción de este estudio, el alcance del mismo va mucho más allá. “Este trabajo se inserta en una línea de investigación que apunta a hallar formas alternativas que aporten a la disminución del consumo de energía y, por ende, de las emisiones globales. Sabemos que en muchos casos los aparatos de aire acondicionado consumen casi el 50 % de toda la energía eléctrica que se utiliza en una casa o en una oficina. La idea entonces fue obtener un modo de refrigeración mucho más barato y con un menor impacto ambiental”, afirma.

Es necesario recordar que además de la energía eléctrica que consumen, los aparatos de aire acondicionado constituyen un factor de calentamiento exterior, pues arrojan el aire caliente afuera creando islas de calor alrededor de los grandes edificios o conglomerados urbanos. “Esto produce un círculo vicioso, pues el calentamiento exterior hace que los aparatos de aire acondicionado se utilicen aún más, con un enorme impacto ambiental en un marco de crisis climática”, subraya Mouette.

Además, la idea de asociar el concepto de “confort térmico” al uso de equipos de aire acondicionado es cuestionable, pues la refrigeración artificial que se produce en los ambientes que cuentan con estos aparatos puede ser bastante incómoda e insalubre.

El investigador Cylon Liaw (IEE-USP), autor principal del artículo, pone de relieve también el aspecto social de esta cuestión. “Las construcciones del programa MCMV siguen un formato estándar, que no varía según las particularidades de las zonas bioclimáticas. En las soluciones que planteamos para el Residencial Baltimore de Uberlândia, intentamos respetar también las situaciones económicas de las familias, que no podrían comprar aparatos de aire acondicionado ni pagar las boletas de consumo eléctrico que su uso ocasionaría”, pondera.

En cuanto a la eventual implementación de las soluciones propuestas, Liaw recuerda que con ocasión del relanzamiento del programa MCMV, en febrero de este año, el gobierno declaró su disposición a escuchar todos los reclamos de los usuarios. “No sé si eso incluye el tema del confort térmico. Pero creo que nuestro trabajo dio al menos un primer paso en tal sentido”, dice.

Cabe recordar que el programa MCMV había quedado sin efecto en el año 2020 al reemplazárselo por Casa Verde y Amarilla, con cuantiosas alteraciones con respecto al programa original. “Como el valor destinado a la construcción de cada vivienda había disminuido drásticamente debido a ese cambio, debimos ajustar nuestra estimación de costos al contexto en el cual se concretó nuestro estudio en 2021 y 2022”, informa Liaw. Y remarca que, para ello, el grupo recibió un aporte sumamente importante de la arquitecta Samantha Maduro. “Ella trabajó durante más de dos décadas en el programa MCMV. Su información y sus sugerencias fueron fundamentales”, puntualiza.

Para formular sus soluciones, los investigadores diseñaron un modelo basado en el living de las viviendas, con un área de algo menos de 11 metros cuadrados y una altura del piso al techo de 2 metros. Y consideraron las múltiples variables en interacción: los flujos de aire, los bolsones de calor, las variaciones de la temperatura y de la humedad de los ambientes, etc. Todo esto se integró y se cuantificó mediante dinámica de sistemas y tratamiento computacional.

“El paso siguiente consistió en establecer valores para las variables de entrada, tales como el área útil de ventilación y los materiales de los vidrios y las paredes, para luego simular los distintos escenarios resultantes. Del peor al mejor escenario, se observó una disminución sustancial de la temperatura pico basada en la variación del tamaño de las ventanas, lo que demostró que la ventilación natural y los elementos constructivos de baja complejidad y amplia disponibilidad en el mercado aportan al confort térmico de las habitaciones de las viviendas”, culmina diciendo Da Silva.

Este estudio contó con el apoyo de la FAPESP en el marco de dos proyectos (14/50279-4 y 20/15230-5) coordinados por Julio Romano Meneghini, docente de la Escuela Politécnica (Poli) de la USP.

Puede accederse a la lectura del artículo intitulado Thermal Comfort Analysis Using System Dynamics Modeling—A Sustainable Scenario Proposition for Low-Income Housing in Brazil en el siguiente enlace: www.mdpi.com/2071-1050/15/7/5831.