O efeito das mudanças climáticas no aproveitamento de água pluvial em habitações de interesse social de diferentes regiões climáticas brasileiras

Abstract

O aproveitamento de água pluvial tem ganhado destaque como estratégia de reforço à segurança hídrica urbana diante das mudanças climáticas. O objetivo deste estudo foi avaliar o desempenho de um sistema de aproveitamento de água pluvial em uma edificação unifamiliar de interesse social replicada em oito cidades brasileiras, investigando a influência de variações temporais, climáticas e regionais no seu funcionamento. Foram realizadas 1.296 simulações no programa Netuno, empregando séries de precipitação do CMIP6 para os cenários SSP245 e SSP585 em três períodos futuros (2025?2040, 2040?2055 e 2085?2100). A análise teve como referência a série histórica de 1998?2013, utilizada para contextualizar as condições climáticas observadas. Avaliaram-se o potencial de economia de água potável, a capacidade ideal de reservatório e os padrões e tendências climáticas com potencial de influenciar o desempenho futuro do sistema. Os resultados mostraram economias médias de água potável entre 6% e 35%, com tendências contrastantes entre as cidades. Florianópolis e São Paulo apresentaram aumento consistente; Ribeirão Preto e Belo Horizonte mantiveram estabilidade; Manaus, Macapá e Fortaleza registraram declínios; e Petrolina exibiu ganhos pontuais apesar dos valores absolutos reduzidos. Os padrões espaciais observados na série histórica mantiveram-se nos cenários futuros, com variações temporais graduais, enquanto os efeitos climáticos projetados alteraram a magnitude do desempenho sem modificar a hierarquia espacial entre as cidades. A capacidade ideal de reservatório variou entre 1.500 L e 4.100 L, com forte dependência do regime pluviométrico local. No cenário SSP585, verificou-se maior variabilidade intertemporal e climática, embora sem prejuízo significativo à funcionalidade do sistema. De modo geral, os resultados sugerem que o desempenho futuro dos sistemas de aproveitamento de águas pluviais é condicionado pelo regime de precipitação de cada localidade e por como esse regime é modificado nos cenários climáticos analisados, refletindo-se em variações graduais ao longo dos períodos e cenários simulados, sem alterar a hierarquia espacial entre as cidades. O estudo reforça a viabilidade do uso de água pluvial em habitações de interesse social e sua relevância como estratégia complementar para fortalecer a segurança hídrica urbana.

Abstract: Rainwater harvesting has gained prominence as a strategy to strengthen urban water security under climate change. This study assessed the performance of a rainwater harvesting system in a social-housing single-family dwelling replicated across eight Brazilian cities, investigating the influence of temporal, climatic, and regional variability on system operation. A total of 1,296 simulations were conducted using the Netuno software, based on CMIP6 precipitation series for the SSP245 and SSP585 scenarios across three future periods (2025?2040, 2040?2055, and 2085?2100). The analysis used a historical series (1998?2013) as a reference to contextualize the climatic conditions observed across the cities. Potable water savings potential, optimal storage tank capacity, and climate patterns and trends relevant to future system performance were evaluated. Results indicated average potable water savings ranging from 6% to 35%, with contrasting trends among cities. Florianópolis and São Paulo showed consistent increases; Ribeirão Preto and Belo Horizonte remained stable; Manaus, Macapá, and Fortaleza exhibited declines; and Petrolina showed punctual gains despite low absolute values. The spatial patterns observed in the historical series were maintained in future scenarios, with gradual temporal variations, while projected climate effects altered the magnitude of performance without modifying the spatial hierarchy among cities. The optimal tank capacity ranged from 1,500 L to 4,100 L, strongly dependent on local rainfall regimes. Under SSP585, greater intertemporal and inter-scenario variability was observed, although without significant impairment to system functionality. Overall, the findings suggest that future rainwater harvesting performance is primarily conditioned by each locality?s precipitation regime and how it is modified under the assessed climate scenarios, leading to gradual changes across the simulated periods and scenarios without altering the spatial hierarchy among cities. The study reinforces the feasibility of rainwater harvesting for social-housing applications and its relevance as a complementary strategy to enhance urban water security.