El estudio propone soluciones sencillas y de bajo presupuesto para mejorar el confort térmico en viviendas sociales

Brasil tiene un déficit habitacional de 5.876 millones de unidades (5.044 millones en zona urbana y 832.000 en zona rural), según última encuesta del gobierno.

Esta cifra corresponde al 8,1% del stock total de vivienda privada del país, tanto permanente como improvisada. Para pagar al menos una parte de esta enorme deuda social, el gobierno federal lanzó un programa de vivienda de interés social en 2009 llamado Minha Casa Minha Vida (“Mi hogar, mi vida”).

Sin embargo, los recursos financieros eran insuficientes para atender una demanda tan grande, y las bajas inversiones para la construcción de cada unidad resultaron en problemas como la falta de confort térmico, quejas constantes de los vecinos.

Para desarrollar soluciones simples y de bajo costo a este problema, se realizó un estudio piloto en Residencial Baltimore, un proyecto de vivienda social en Uberlândia, Minas Gerais, por investigadores afiliados al Instituto de Tecnología y Ciencia de la Universidad Triángulo Federal de Minas (ICTE- UFTM) y el Instituto Universitario de Energía y Medio Ambiente de São Paulo (IEE-USP), también en Brasil. El estudio fue dirigido por Dominique Mouette, profesora de la Escuela de Artes, Ciencias y Humanidades (EACH) de la USP.

La revista publicó un artículo sobre el estudio. Desarrollo sostenible.

“El mejor diseño en términos de confort térmico combinó tres soluciones simples, económicas y duraderas: reemplazar las ventanas convencionales por ventanas oscilobatientes de apertura total; sustitución de paredes de ladrillo por paredes monolíticas de poliestireno; y la sustitución de los vidrios de las ventanas regulares por vidrios templados teñidos de verde”, dijo Vitória Elisa da Silva, coautora del artículo e investigadora del ICTE-UFTM.

Los residentes a menudo se quejan de que las casas están calurosas y mal ventiladas, explicó. Las ventanas regulares en estos diseños solo se pueden abrir hasta la mitad. Las ventanas con bisagras se pueden abrir por completo, lo que mejora en gran medida el flujo de aire y la ventilación natural. El uso de poliestireno en las paredes y vidrios tintados en verde en las ventanas contribuye al aislamiento al bloquear parte de la energía térmica recibida del ambiente.

Las paredes están hechas de láminas de poliestireno expandido (EPS) recubiertas con estuco (yeso de cemento). El EPS es económico, liviano, resistente al agua y a la humedad, y se usa ampliamente para el aislamiento térmico y acústico.

Su conductividad térmica es muy baja en comparación con los materiales de pared convencionales, como los ladrillos huecos o los bloques de hormigón, por lo que se transfiere menos calor del exterior al interior de la pared. La principal desventaja es que es un producto derivado del petróleo y por lo tanto no es biodegradable. Se tarda al menos 500 años en descomponerse después de ser arrojado a un vertedero. Sin embargo, como señala el artículo, se puede reciclar de manera efectiva y esto reduce su huella de carbono.

El ahorro de energía

Según Mouette, mejorar el confort térmico fue la motivación principal de la investigación, pero fue parte de un esfuerzo de investigación mucho más amplio. “El estudio puede considerarse una contribución a la búsqueda de alternativas energéticamente eficientes que reduzcan las emisiones globales de carbono. En muchos casos, los acondicionadores de aire representan al menos la mitad de la electricidad utilizada en una casa u oficina. Nos propusimos desarrollar una solución de enfriamiento que pudiera ser más económica y tener un menor impacto ambiental”, dijo.

Además de consumir electricidad, los acondicionadores de aire son una fuente de calentamiento del ambiente. Expulsan el aire caliente, creando islas de calor encima y alrededor de edificios altos y bloques de ciudades enteras. “El resultado es un círculo vicioso, ya que el calentamiento externo provoca un uso adicional de acondicionadores de aire, todos los cuales tienen un enorme impacto ambiental que solo puede empeorar la crisis climática”, advirtió Mouette.

Agregó que la relación entre el confort térmico y el aire acondicionado es cuestionable, ya que este tipo de enfriamiento interior artificial en realidad puede ser incómodo, por no decir insalubre.

Cylon Liaw, primer autor del artículo e investigador del IEE-USP, llamó la atención sobre el aspecto social del problema. “Todas las unidades construidas bajo el programa son iguales, independientemente del clima en el que se ubiquen los proyectos. Las soluciones que propusimos para Residencial Baltimore en Uberlândia también consideraron la situación financiera de las familias involucradas, que no pueden pagar el aire acondicionado o incurren en facturas de electricidad elevadas”, dijo.

En cuanto a si se implementarán las propuestas, Liaw señaló que cuando el gobierno reinició el programa en febrero de 2023, declaró su disposición a escuchar las quejas de los residentes. “No sé si esto cubre el confort térmico, pero creo que nuestro estudio es al menos un paso en la dirección correcta”, dijo.

Minha Casa Minha Vida se cerró en 2020 y se reemplazó por un programa de vivienda social completamente diferente llamado Casa Verde e Amarela. “La cantidad asignada al programa se redujo drásticamente por unidad y tuvimos que ajustar nuestras propias estimaciones de costos cuando realizamos nuestro estudio en 2021 y 2022″, dijo Law, y agregó que la coautora Rebecca Maduro, arquitecta así como investigador asociado del IEE-USP, hizo la contribución más importante en este sentido. “Ella ha estado en el programa durante más de dos décadas. Su aporte fue fundamental”.

Para desarrollar sus soluciones, los investigadores construyeron un modelo basado en una sala de estar estándar de poco menos de 11 metros cuadrados con una altura de techo de 2 metros, con muchas variables que interactúan, como el flujo de aire, la transferencia de calor, la temperatura y la humedad, todo integrado y definido cuantitativamente. utilizando la dinámica de sistemas y el procesamiento computacional.

“El siguiente paso fue establecer los valores de las variables de entrada, como el área de ventilación útil o los materiales de acristalamiento y pared, y luego simular varios escenarios resultantes. Del peor al mejor escenario, la temperatura máxima fue significativamente más baja para las aberturas de ventanas más grandes, lo que demuestra que la ventilación natural y los elementos de construcción simples y ampliamente disponibles contribuyen al confort térmico en el hogar”, dijo Silva.