Nas metrópoles brasileiras, os impactos das mudanças climáticas são mais severos em áreas socialmente vulneráveis, como favelas, onde construções que frequentemente não seguem técnicas adequadas de isolamento, estão mais expostas a temperaturas extremas. Nesse cenário, telhados verdes com geossintéticos surgem como uma alternativa de tecnologia social e sustentável. Este trabalho objetiva analisar o desempenho térmico de duas configurações de telhados verdes sobre cobertura metálica em uma residência na Favela da Maré, Rio de Janeiro. A primeira configuração utilizou geomembrana, geotêxtil e uma camada drenante de tampinhas de garrafa PET; e a segunda, utilizou um geocomposto multifuncional. O monitoramento da temperatura foi realizado entre dezembro de 2024 e março de 2025, estação de verão. Os resultados demonstraram que ambas as configurações apresentaram desempenho satisfatório, reduzindo a temperatura da face inferior da telha em até 4,3 °C nos horários de pico e reduzindo a amplitude térmica interna em cerca de 12,6 °C em comparação ao telhado convencional. Conclui-se que telhados verdes com geossintéticos, especialmente com uso de materiais recicláveis, constituem uma solução tecnicamente viável e de baixo custo para melhorar o conforto térmico e a resiliência climática em assentamentos precários.