O impacto das modificações pós-ocupação no desempenho térmico de HIS: estudo de caso em Uberlândia-MG

Abstract

Desde 2009, mais de quatro milhões de unidades de habitações de interesse social (HIS) foram entregues no Brasil. Apesar do impacto positivo sobre o déficit habitacional, as HIS são frequentemente criticadas quanto à sua qualidade projetual e construtiva. Moradores relatam, dentre outros problemas, desconforto térmico, alto custo de manutenção, falta de segurança, e a necessidade de maiores espaços nessas habitações. Uma vez insatisfeitos, eles modificam suas edificações, a fim de que elas atendam às suas demandas. Modificadas, as habitações sofrem impactos na ventilação natural e nos fluxos de calor pelas superfícies e, assim, têm possíveis mudanças no desempenho térmico e no consumo energético. Visando mensurar os impactos das modificações realizadas pelos usuários, neste trabalho foram estudadas variações de modificações em HIS unifamiliares do Residencial Pequis em Uberlândia-MG. Considerou-se 18 casos, combinando a adição de muros, garagem e quarto, e paredes externas com três diferentes absortâncias à radiação solar, representadas pelas cores branca, areia e verde. Os impactos foram mensurados pela alteração no desempenho térmico, determinado aplicando-se o método de simulação da ABNT NBR 15575-1:2021, e pelo custo do consumo energético para condicionamento. Os resultados mostram que as edificações tiveram, em geral, melhora no nível de desempenho térmico com a adição de um quarto, e que, apesar das modificações na geometria das edificações, as cores das paredes externas foram os fatores de maior impacto sobre o desempenho térmico e consumo. Para o caso com a adição de muros, garagem na parte frontal e quarto na parte posterior do terreno, por exemplo, o uso da cor verde nas paredes externas resultou em desempenho térmico Mínimo, com a cor areia o desempenho térmico foi Intermediário, e com a cor branca o nível obtido foi Superior. A análise dos resultados mostrou ainda, que em alguns casos, apesar de resultarem em menores valores de cargas térmicas, o uso das cores areia e branco levou ao não atendimento dos requisitos de temperatura operativa mínima de acordo com a NBR 15575-1. Em geral as modificações na geometria e o uso de cores mais escuras provocam aumento de cargas térmicas e consumo para condicionamento. Esse aumento, dentre edificações de mesma geometria, chega a 46% quando se compara o caso com adição de muros, quarto na parte posterior e garagem, com paredes externas nas cores branco e verde. Concluiu-se, portanto, que as demandas dos usuários de HIS devem ser corretamente consideradas nas fases de projeto dessas edificações. Modificações e ampliações que não sigam as premissas de projeto resultam em problemas como redução do nível de desempenho térmico e aumento do consumo energético, o que, no atual cenário nacional, com crise energética e grande índice de inadimplência nas contas de energia elétrica, é ainda mais grave. A consulta às Análises Pós-Ocupação realizadas localmente e o uso de simulações computacionais são, respectivamente, ferramentas que podem auxiliar no conhecimento das demandas dos moradores e na predição de seus possíveis impactos, possibilitando a concepção de projetos que atendam às demandas dos reais dos habitantes, evitando os impactos negativos de alterações não previstas.

Abstract: Since 2009, more than four million social housing units (HIS) have been delivered in Brazil. Despite the positive impact on the housing deficit, HIS are often criticized for their design and construction quality. Residents report problems like thermal discomfort, high maintenance costs, lack of security, and the need of more built-up area. Once dissatisfied, the users modify the buildings in order to meet their demands. When modified, the buildings will be susceptible to problems, such as natural ventilation reductions and changes on heat fluxes through surfaces, and thus, they will be susceptible to possible changes in thermal performance and increases in energy consumption. Aiming to measure the impacts of modifications performed by the dwellers, modifications in single-family HIS, at a neighborhood called Residencial Pequis in Uberlândia-MG, were studied in this work. 18 cases were considered, combining the addition of walls, garages and bedrooms, with external walls in three colors. The impacts were measured by the building?s thermal performance, calculated with the simulation method from the ABNT NBR 15575-1:2021, and by the cost of energy consumption for air conditioning. The results showed that, in general, the buildings had their thermal performance improved with the addition of bedrooms. However, despite the changes in the geometry, the colors of the external walls caused the biggest impacts on thermal performance and energy consumption. For the building with the addition of walls around the lot, garage and a bedroom, for example, there was Minimum thermal performance with green external walls, Intermediate thermal performance for sand-colored external walls, and Superior thermal performance for white external walls. The analysis of the results also showed that, in some cases, despite resulting in lower thermal loads, the use of lighter colors led to non-compliance with the minimum operating temperature requirements of NBR 15575-1. In general, changes in geometry and the use of darker colors cause an increase in thermal loads and consumption for conditioning. This increase, among buildings with the same geometry, reaches 46% when comparing the building with the addition of walls around the lot, a bedroom and a garage, with external walls in white and green colors. Therefore, it was concluded that the demands of HIS users must be correctly considered in the design phases of these buildings. Modifications and expansions that do not follow the projects premises, result in problems such as a reduction in the level of thermal performance and an increase in energy consumption, which, in the current national scenario, with an energy crisis and a large rate of default on electricity bills, is even worse. By consulting the Post-Occupation Analyzes performed locally and using computer simulations, designers and project managers can have a better understanding of the residents demands and, therefore, avoid the possible consequences of unanticipated changes.