ARC I - Scuola di Architettura Urbanistica Ingegneria delle Costruzioni
16-lug-2024
2023/2024
Il comfort termico, in parole povere, è la condizione di comfort in cui una persona non sente troppo caldo o troppo freddo. Questo lavoro mostra i risultati di un caso di studio sul comfort termico interno, basato su indagini in un edificio scolastico. Le indagini sono state condotte a Milano, nel nord-ovest dell'Italia. L'indagine è stata eseguita in condizioni di funzionamento libero. I dati dell'indagine sono stati integrati, analizzati e confrontati. Lo studio sul campo è stato condotto mediante osservazioni fisiche, questionari e osservazioni comportamentali. Le misurazioni sul campo e le indagini soggettive sono state eseguite contemporaneamente durante il normale periodo di lezione. Sono stati misurati i parametri dell'ambiente termico: temperatura dell'aria interna, temperatura media radiante, umidità relativa dell'aria, velocità dell'aria e temperatura dell'aria esterna. Inoltre, è stato applicato un modello adattivo per ottenere intervalli accettabili per la temperatura operativa interna, in funzione delle condizioni climatiche esterne. L'indagine soggettiva ha analizzato la sensazione termica, l'accettabilità termica e la preferenza termica, utilizzando scale soggettive. I giudizi soggettivi sull'ambiente termico sono stati confrontati con i risultati delle misurazioni sul campo. Inoltre, sono stati aggiunti ponti termici al tetto, alla parete esterna e ad altre parti di tutti i piani e sono stati confrontati i risultati iniziali e finali. I risultati mostrano una tendenza caratterizzata da un cambiamento graduale della preferenza termica. Sono stati effettuati numerosi tentativi ed errori utilizzando diverse modifiche alle configurazioni e ai loro profili costruttivi. La stratigrafia di diversi componenti dell'edificio è stata modificata con diversi tentativi ed errori fino a raggiungere risultati soddisfacenti e il caso più efficace è stato considerato per ulteriori miglioramenti. È stata effettuata l'ottimizzazione delle finestre, sono stati annotati i cambiamenti e la ventilazione è stata regolata utilizzando sistemi di macro-flusso e di ventilazione meccanica. Sono state utilizzate solo strategie passive senza alcun sistema HVAC. Tutte le modifiche sono state effettuate per avere come priorità il caso più ottimizzato in termini di comfort termico e per cercare di apportare le minori modifiche possibili nella priorità successiva. Oltre all'attenzione primaria per il comfort termico, lo studio ha esaminato anche le implicazioni in termini di efficienza energetica delle varie strategie passive impiegate. Ottimizzando i componenti dell'edificio e i sistemi di ventilazione, lo studio mirava a identificare soluzioni che non solo migliorassero il comfort termico, ma contribuissero anche al risparmio energetico e alla sostenibilità. Le conoscenze acquisite grazie a questo approccio globale forniscono preziose linee guida per la progettazione e l'adeguamento di edifici scolastici in regioni climatiche simili. Questo lavoro sottolinea l'importanza di integrare il feedback degli occupanti con le misurazioni ambientali per ottenere una comprensione olistica del comfort termico e delle prestazioni dell'edificio.
Thermal Comfort in simple words, is the comfortable condition where a person is not feeling too hot or too cold. This work shows the results of a case study about indoor thermal comfort, based on investigations in a school building. The surveys were carried out in Milan, in the Northwest of Italy. The survey was performed in free running conditions. The data from the survey were integrated, analyzed and compared. The field study was conducted by physical observations, survey questionnaires and behavioral observations. Both field measurements and subjective surveys were performed at the same time during the regular lesson period. Thermal environment parameters were measured: indoor air temperature, mean radiant temperature, air relative humidity, air velocity and outdoor air temperature. Furthermore, an adaptive model was applied to obtain acceptable ranges for the indoor operative temperature, in function of the outdoor climatic conditions. The subjective survey investigated the thermal sensation, the thermal acceptability and the thermal preference, using subjective scales. The subjective judgments about the thermal environment were compared with the results of the field measurements. Moreover, thermal bridges were added to the roof, external wall and other parts in all the floors and the initial and final results were compared. The results show a trend characterized by a gradual change in the thermal preference. A lot of trial and errors were done using several changes in the configurations and their construction profiles. Stratigraphy of several building components were modified with several trial and error until satisfactory results were achieved and the most effective case was considered for further improvements. Window optimization was done, the changes were noted, and the ventilation was regulated using macro flow and mechanical ventilation systems. Only passive strategies were used without any HVAC system. All the changes were done to have the most optimized case in terms of thermal comfort in priority and trying to make the least possible changes in the next priority. In addition to the primary focus on thermal comfort, the study also examined the energy efficiency implications of the various passive strategies employed. By optimizing building components and ventilation systems, the study aimed to identify solutions that not only enhance thermal comfort but also contribute to energy savings and sustainability. The insights gained from this comprehensive approach provide valuable guidelines for designing and retrofitting school buildings in similar climatic regions. This work underscores the importance of integrating occupant feedback with environmental measurements to achieve a holistic understanding of thermal comfort and building performance.