O impacto do entorno urbano no desempenho térmico e lumínico de habitações multifamiliares sociais no Brasil: uma perspectiva multidomínio

Abstract

O déficit habitacional brasileiro, concentrado sobretudo entre famílias de baixa renda e acentuado pelas desigualdades socioespaciais urbanas, evidencia que o acesso à moradia adequada permanece um desafio no Brasil. Nesse contexto, as habitações de interesse social (HIS), a exemplo de empreendimentos do Programa Minha Casa Minha Vida, costumam ser implantadas em grandes conjuntos padronizados, frequentemente localizados em áreas periféricas e com inserções urbanas pouco favoráveis, onde edificações próximas entre si tornam-se o principal entorno umas das outras. Essa configuração pode comprometer simultaneamente a disponibilidade de luz natural e o desempenho térmico das unidades habitacionais. Considerando esses desafios, este trabalho avaliou o impacto do cenário urbano ? em especial altura, afastamento e refletância das fachadas ? no desempenho térmico e lumínico de HIS no Brasil, a partir de uma abordagem multidomínio fundamentada em normas brasileiras. O método consistiu na modelagem paramétrica das tipologias pós-Portaria MCID nº 725/2023 e na realização de simulações em três cidades de climas contrastantes (Belém, Florianópolis e Canela). O desempenho lumínico ? simulado com o ClimateStudio dentro dos softwares Grasshopper e Rhinoceros 3D ? foi avaliado pela autonomia da luz natural espacial (sDA) para as iluminâncias de 60 e 200 lux, conforme a nova proposta para a Seção 13 da NBR 15575-1. O desempenho térmico ? simulado com o EnergyPlus ? foi analisado por meio das métricas percentual de horas de ocupação dentro de uma faixa de temperatura operativa (PHFT), temperatura operativa máxima (Tomáx) e temperatura operativa mínima (Tomín), conforme critérios da NBR 15575-1. Refletâncias, percentuais de elementos transparentes, número de pavimentos e distâncias do entorno foram variados sistematicamente, resultando em simulações cujos resultados foram sintetizados em um painel interativo no Power BI. Os resultados mostram que o impacto do entorno urbano varia significativamente entre cidades: Belém beneficia-se de refletâncias altas; Florianópolis apresenta comportamento híbrido, com ganhos e perdas dependentes do pavimento; e Canela exige maior exposição solar, sendo fortemente penalizada por sombreamento e a presença de varandas nas unidades habitacionais. Observou-se também que a mesma estratégia projetual pode atender ao desempenho térmico e falhar no lumínico ? ou o oposto ? dependendo do clima e do pavimento avaliado da edificação, reforçando a relevância da abordagem multidomínio. Essa divergência evidencia que decisões arquitetônicas, por si só, são insuficientes: é necessário articular projeto arquitetônico, diretrizes urbanísticas e normas técnicas para garantir atendimento a critérios de desempenho mínimos de habitabilidade. Conclui-se que o desempenho ambiental de habitações sociais brasileiras depende simultaneamente da forma urbana, da arquitetura e das características climáticas e geográficas de um espaço, e que normas brasileiras baseadas em requisitos únicos não refletem essa complexidade. A integração entre projeto arquitetônico, projeto urbano e regulamentação emerge como condição essencial para assegurar desempenho térmico e lumínico mais equitativos no território brasileiro.

Abstract: Brazil?s housing deficit, concentrated mainly among low-income families and intensified by urban socio-spatial inequalities, shows that access to adequate housing remains a major challenge in the country. In this context, social housing developments (HIS), such as those built under the Minha Casa Minha Vida Program, are often implemented in large, standardized complexes, typically located in peripheral areas with unfavorable urban conditions, where closely spaced buildings become each other?s primary surroundings. This configuration can simultaneously compromise the availability of daylight and the thermal performance of housing units. Considering these challenges, this study evaluated the impact of urban form?specifically building height, spacing, and façade reflectance?on the thermal and daylight performance of social housing in Brazil, using a multidomain approach grounded in Brazilian standards. The method involved parametric modeling of the post-Ordinance MCID No. 725/2023 typologies and simulations in three cities with contrasting climates (Belém, Florianópolis, and Canela). Daylight performance?simulated with ClimateStudio within Grasshopper and Rhinoceros 3D?was assessed through Spatial Daylight Autonomy (sDA) at 60 and 200 lux, in accordance with the new proposal for Section 13 of NBR 15575-1. Thermal performance?simulated using EnergyPlus?was evaluated using percentage of occupied hours within an operative temperature range (PHFT), maximum operative temperature (Tomax), and minimum operative temperature (Tomin), following the criteria of NBR 15575-1. Reflectance values, window-to-wall ratios, building heights, and urban spacing were systematically varied, generating simulation results synthesized in an interactive Power BI dashboard. The findings show that the influence of urban surroundings varies significantly across cities: Belém benefits from high-reflectance façades; Florianópolis exhibits a hybrid behavior, with gains and losses depending on the floor level; and Canela requires greater solar exposure, being strongly affected by shading and the presence of balconies. The study also revealed that the same design strategy can meet thermal requirements while failing to meet daylight criteria?or vice versa?depending on the climate and the building floor analyzed, underscoring the importance of a multidomain approach. This divergence shows that architectural decisions alone are insufficient: architectural design, urban planning guidelines, and technical regulations must be articulated to ensure minimum levels of habitability. The study concludes that the environmental performance of Brazilian social housing depends simultaneously on urban form, architectural design, and the climatic and geographical characteristics of the location, and that Brazilian standards based on single, context-agnostic requirements do not reflect this complexity. The integration of architectural design, urban planning, and regulatory frameworks emerges as an essential condition for achieving more equitable thermal and daylight performance across the Brazilian territory.