Esta tese de doutorado investiga de que forma projeções climáticas futuras e metodologias de
detecção de ondas de calor influenciam o desempenho térmico e energético de edificações
residenciais brasileiras, com ênfase no risco de superaquecimento interno e na exposição
fisiológica dos ocupantes. Foram utilizadas ferramentas de Simulação de Desempenho
Energético de Edificações (BES) para avaliar condições térmicas internas e demanda de
resfriamento sob diferentes cenários climáticos, sendo a modelagem termo-fisiológica
incorporada na etapa final para analisar o risco de superaquecimento associado a distintos
métodos de detecção.
Foram desenvolvidos conjuntos de dados climáticos futuros para capitais brasileiras a partir de
múltiplas projeções de modelos climáticos e diferentes Cenários Climáticos (Representative
Concentration Pathways – RCPs), possibilitando a análise da variabilidade regional e das
incertezas das projeções. Esses dados ampliam a disponibilidade de arquivos climáticos futuros
de alta resolução para estudos de desempenho de edificações no Brasil e permitem avaliações
de resiliência baseadas em múltiplos modelos. Os resultados indicam aumentos substanciais na
demanda de resfriamento sob cenários de altas emissões (RCP8.5), enquanto cenários de
menores emissões (RCP2.6) apresentam mudanças mais moderadas, porém ainda relevantes.
Observou-se que a incerteza associada aos modelos climáticos se propaga diretamente para os
indicadores de desempenho das edificações, reforçando a importância de abordagens multi-
modelo.
Em paralelo, foi conduzida uma revisão sistemática estruturada das definições de ondas de calor
aplicadas à pesquisa em edificações, com o objetivo de classificar abordagens de detecção,
identificar pressupostos metodológicos e mapear indicadores de desempenho interno. A revisão
revelou significativa heterogeneidade nos critérios utilizados, dependência frequente da
temperatura de bulbo seco e limitada consideração do estresse térmico cumulativo e da
vulnerabilidade populacional.
Para avaliar os impactos do calor extremo, diferentes métodos de detecção foram aplicados. As
condições internas foram analisadas por meio de simulações de edificações combinadas com
modelagem fisiológica (JOS-3), permitindo investigar a sincronização entre eventos externos
de ondas de calor e o risco térmico interno. Os resultados mostram que ondas de calor definidas
externamente nem sempre coincidem com períodos de maior estresse interno. Métodos
sensíveis à umidade e baseados em percentis mais baixos tendem a identificar mais eventos,
enquanto abordagens baseadas em anomalias apresentam melhor alinhamento com episódios
raros de superaquecimento fisiológico. Indicadores convencionais, como o Heat Index,
frequentemente sinalizam risco em climas quentes e úmidos, enquanto a temperatura corporal
central raramente ultrapassa o limite fisiológico de segurança, exceto em cenários futuros. Esse
resultado não deve ser interpretado como ausência de risco, mas como evidência de que o
estresse fisiológico está associado à exposição térmica cumulativa e prolongada. Melhorias no
envelope reduziram cargas de pico, mas não limitaram o estresse fisiológico cumulativo.
O conjunto de metodologias desenvolvidas integra geração de dados climáticos futuros, revisão
sistemática e integração de simulação da edificação com modelo fisiológico em uma abordagem
estruturada para relacionar extremos climáticos externos à exposição interna e aos indicadores
de desempenho. Em conjunto, os resultados contribuem para o aprimoramento da análise de
riscos térmicos e subsidiam estratégias de projeto e políticas mais robustas frente a cenários
climáticos extremos futuros.