O impacto da envoltória no desempenho térmico de HIS: avaliação das exigências da portaria MCID n° 725/2023

Abstract

O Brasil enfrenta hoje um déficit habitacional de mais de seis milhões de moradias. Para suprir este déficit, foram realizadas tentativas governamentais ao longo dos anos, culminando no programa Minha Casa, Minha Vida (MCMV), vigente desde 2009. Apesar da satisfação geral dos beneficiários, as habitações apresentam problemas que comprometem a qualidade de vida dos usuários. Diante disso, a Portaria MCID nº 725/2023 estabeleceu requisitos obrigatórios para os projetos dessas moradias. Este trabalho teve como objetivo avaliar o impacto da envoltória no desempenho térmico de uma habitação de interesse social de tipologia geminada, conforme as exigências da referida portaria. Para isso, foram simuladas variações nos parâmetros da envoltória indicados pela portaria - pé-direito, absortância, veneziana e varanda -, analisados isoladamente e em combinações, que resultaram nos modelos obrigatório e otimizado, comparados a um modelo de referência. A modelagem da varanda foi realizada com base em duas abordagens distintas previamente analisadas, permitindo selecionar a que melhor representa o sombreamento da solução adotada. As simulações foram realizadas para as cidades de Curitiba e São Luís, considerando as orientações solares norte e oeste, e uma unidade habitacional localizada no térreo e outra na cobertura. Foram utilizados os indicadores da NBR 15575:2021 para avaliação do desempenho térmico. Os resultados mostram que a absortância solar exerceu o maior impacto na carga térmica, elevando o nível de desempenho térmico de mínimo para superior em São Luís, reduzindo a carga térmica em 47% e aumentando PHFT em quase 60% na unidade da cobertura orientada a oeste, com relação ao caso de referência. A presença e a profundidade da varanda também melhoraram os indicadores, especialmente na unidade térrea orientada a norte em São Luís, com aumento de aproximadamente 10 pontos percentuais no PHFT. O impacto das venezianas foi mínimo, com pouca redução de carga térmica em todos os casos. Já o aumento do pé-direito para 2,6 m não apresentou resultados significativos. A combinação dos parâmetros no modelo obrigatório, conforme a Portaria MCID nº 725/2023, elevou o nível de desempenho para superior em todos os casos para São Luís. O modelo otimizado ampliou esses ganhos, reduzindo a carga térmica em até 85% e aumentando o PHFT em mais de 57% quando comparado ao caso de referência. Em Curitiba, onde o clima é mais ameno, o modelo otimizado reduziu a carga térmica em 46% e a temperatura máxima em mais de 6 °C na unidade da cobertura orientada a oeste. Em resumo, a Portaria MCID nº 725/2023 representa um avanço importante para o desempenho térmico das habitações de interesse social, sobretudo em climas quentes e úmidos. Pequenas alterações adicionais, com baixo custo, podem ampliar os benefícios energéticos, promovendo a otimização dos projetos para diferentes condições climáticas no Brasil.

Abstract: Brazil currently faces a housing deficit of more than six million homes. To address this deficit, various government initiatives have been implemented over the years, culminating in the Minha Casa, Minha Vida (MCMV) program, in place since 2009. Despite the general satisfaction of beneficiaries, the housing units present issues that compromise users? quality of life. In response, MCID Ordinance No. 725/2023 established mandatory requirements for the design of these dwellings. This study aimed to evaluate the impact of the building envelope on the thermal performance of a semi-detached social housing unit, in accordance with the requirements of the aforementioned regulation. To this end, variations in the envelope parameters indicated by the regulation - ceiling height, solar absorptance, shutters, and balcony - were simulated, both individually and in combination, resulting in the mandatory and optimized models, which were compared to a reference model. The balcony modeling was carried out based on two previously analyzed approaches, allowing the selection of the one that best represents the shading of the adopted solution. The simulations were conducted for the cities of Curitiba and São Luís, considering north and westfacing orientations, and evaluating one unit on the ground floor and another on the top floor. The thermal performance indicators from NBR 15575:2021 were used in the assessment. The results show that solar absorptance had the greatest impact on thermal load, increasing the thermal performance level from minimum to superior in São Luís, reducing thermal load by 47%, and increasing PHFT by nearly 60% in the top-floor west-facing unit, compared to the reference case. The presence and depth of the balcony also improved performance indicators, especially in the north-facing ground-floor unit in São Luís, with an increase of approximately 10 percentage points in PHFT. The impact of shutters was minimal, with little reduction in thermal load in all cases. Increasing the ceiling height to 2.6 m did not produce significant results. Combining the parameters in the mandatory model, as required by MCID Ordinance No. 725/2023, raised the performance level to superior in all cases for São Luís. The optimized model further enhanced these gains, reducing thermal load by up to 85% and increasing PHFT by more than 57% compared to the reference case. In Curitiba, where the climate is milder, the optimized model reduced thermal load by 46% and the maximum temperature by more than 6 °C in the top-floor west-facing unit. In summary, MCID Ordinance No. 725/2023 represents an important advancement for the thermal performance of social housing, especially in hot and humid climates. Small additional, low-cost adjustments can further amplify the energy benefits, promoting the optimization of housing designs for different climatic conditions across Brazil.