Achieving thermal comfort in buildings has currently become an urgent need, because of excessive demand in energy consumption across the length and breadth of the world. Accordingly, academics, policymakers, regulators and governments are striving to find solutions that can be applied to achieve thermal comfort in buildings without excessive consumption of energy. Corollary to this, thermal comfort and energy efficiency in buildings are two faces on the same coin. Natural ventilation in buildings has the potential to reduce the energy consumption usually associated with mechanical cooling while maintaining thermal comfort and air quality. It is therefore, against this backdrop that this study examined how the combination of natural ventilation behavioral strategies and heat gains and losses influences indoor thermal comfort without using any mechanical cooling or heating systems. In order to accomplish the research aim, the problem of thermal comfort in the prototype design of school building within the hot humid climate of India was identified. Further, the Integrated Environmental Solution – Virtual Environment (IESVE) was adopted to predict the building thermal behaviour whilst applying natural ventilation behavioural strategies on the one hand and its combination with gains and losses on the other hand. Predictions were comparatively analyzed to identify the optimum strategy during specific months of the year. In addition, a comparison between typical floor and upper floor was conducted to highlight their differences. By applying natural ventilation behavioural strategies, scenarios of natural ventilation were categorized into three; the base case scenario, the real behavioral scenarios and the suggested scenarios.

Il raggiungimento del comfort termico negli edifici è attualmente diventato un bisogno urgente, a causa della domanda eccessiva nel consumo di energia in tutto il mondo. Di conseguenza, accademici, responsabili delle politiche, autorità di regolamentazione e governi si stanno sforzando di trovare soluzioni che possano essere applicate per ottenere il benessere termico negli edifici senza un consumo eccessivo di energia. Corollario a questo, il comfort termico e l'efficienza energetica negli edifici sono due facce della stessa medaglia. La ventilazione naturale negli edifici ha il potenziale per ridurre il consumo energetico solitamente associato al raffreddamento meccanico, mantenendo il comfort termico e la qualità dell'aria. Pertanto, in questo contesto, questo studio ha esaminato come la combinazione di strategie comportamentali di ventilazione naturale e guadagni e perdite di calore influenza il comfort termico interno senza l'utilizzo di sistemi di raffreddamento o riscaldamento meccanici. Al fine di raggiungere l'obiettivo di ricerca, è stato identificato il problema del comfort termico nella progettazione prototipo dell'edificio scolastico nel caldo clima umido dell'India. Inoltre, la Soluzione Ambientale Integrata - Ambiente Virtuale (IESVE) è stata adottata per prevedere il comportamento termico dell'edificio, applicando da un lato le strategie comportamentali di ventilazione naturale e, dall'altro, la sua combinazione con guadagni e perdite. Le previsioni sono state analizzate comparativamente per identificare la strategia ottimale durante specifici mesi dell'anno. Inoltre, è stato condotto un confronto tra pavimento tipico e piano superiore per evidenziare le loro differenze. Applicando le strategie comportamentali della ventilazione naturale, gli scenari di ventilazione naturale sono stati classificati in tre; lo scenario di base, i reali scenari comportamentali e gli scenari suggeriti.

Natural ventilation efficacy in school building

VAITHIYANATHAN, YUVARAJ
2018/2019

Abstract

Achieving thermal comfort in buildings has currently become an urgent need, because of excessive demand in energy consumption across the length and breadth of the world. Accordingly, academics, policymakers, regulators and governments are striving to find solutions that can be applied to achieve thermal comfort in buildings without excessive consumption of energy. Corollary to this, thermal comfort and energy efficiency in buildings are two faces on the same coin. Natural ventilation in buildings has the potential to reduce the energy consumption usually associated with mechanical cooling while maintaining thermal comfort and air quality. It is therefore, against this backdrop that this study examined how the combination of natural ventilation behavioral strategies and heat gains and losses influences indoor thermal comfort without using any mechanical cooling or heating systems. In order to accomplish the research aim, the problem of thermal comfort in the prototype design of school building within the hot humid climate of India was identified. Further, the Integrated Environmental Solution – Virtual Environment (IESVE) was adopted to predict the building thermal behaviour whilst applying natural ventilation behavioural strategies on the one hand and its combination with gains and losses on the other hand. Predictions were comparatively analyzed to identify the optimum strategy during specific months of the year. In addition, a comparison between typical floor and upper floor was conducted to highlight their differences. By applying natural ventilation behavioural strategies, scenarios of natural ventilation were categorized into three; the base case scenario, the real behavioral scenarios and the suggested scenarios.
ARC I - Scuola di Architettura Urbanistica Ingegneria delle Costruzioni
25-lug-2019
2018/2019
Il raggiungimento del comfort termico negli edifici è attualmente diventato un bisogno urgente, a causa della domanda eccessiva nel consumo di energia in tutto il mondo. Di conseguenza, accademici, responsabili delle politiche, autorità di regolamentazione e governi si stanno sforzando di trovare soluzioni che possano essere applicate per ottenere il benessere termico negli edifici senza un consumo eccessivo di energia. Corollario a questo, il comfort termico e l'efficienza energetica negli edifici sono due facce della stessa medaglia. La ventilazione naturale negli edifici ha il potenziale per ridurre il consumo energetico solitamente associato al raffreddamento meccanico, mantenendo il comfort termico e la qualità dell'aria. Pertanto, in questo contesto, questo studio ha esaminato come la combinazione di strategie comportamentali di ventilazione naturale e guadagni e perdite di calore influenza il comfort termico interno senza l'utilizzo di sistemi di raffreddamento o riscaldamento meccanici. Al fine di raggiungere l'obiettivo di ricerca, è stato identificato il problema del comfort termico nella progettazione prototipo dell'edificio scolastico nel caldo clima umido dell'India. Inoltre, la Soluzione Ambientale Integrata - Ambiente Virtuale (IESVE) è stata adottata per prevedere il comportamento termico dell'edificio, applicando da un lato le strategie comportamentali di ventilazione naturale e, dall'altro, la sua combinazione con guadagni e perdite. Le previsioni sono state analizzate comparativamente per identificare la strategia ottimale durante specifici mesi dell'anno. Inoltre, è stato condotto un confronto tra pavimento tipico e piano superiore per evidenziare le loro differenze. Applicando le strategie comportamentali della ventilazione naturale, gli scenari di ventilazione naturale sono stati classificati in tre; lo scenario di base, i reali scenari comportamentali e gli scenari suggeriti.
Tesi di laurea Magistrale
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