Windows' retrofit strategy of educational buildings. The E. Fermi primary school (Milan) : a case study

The environment inside the school building has a significant impact on the work performance of students and teachers. It is therefore very important that the school's indoor environment meets the acceptable standard. Besides that, building carbon emission is the main emission source all over the world, meaning that it will increase resource consumption and influence urban thermal environment if the situation is not controlled. Using of higher thermal performance windows could improve indoor thermal comfort to improve the energy performance of existing buildings, improve energy efficiency and reduce energy demand. This research adopts the a “pipeline research strategy”, including based on the gradual progressive improvement of a single factors, one by one, among multiple factors. These methods include physical status analysis, document search, on-site monitoring survey of environmental parameters, and software simulation analysis energy modelling. The purpose of the article is to propose a window retrofit strategy for Milan climate according to European or Italian interior environment, energy and lighting standards. This thesis taking a primary school in Milan as the case study, it starts from the data based on the data made available by Commune di Milano and a field survey, and proposes produces the a retrofit solution for the window system retrofit, chosen to optimize the whole building energy efficiency and to provide a more general solution for the renovation of the school building portfolio of Milano Municipality. This paper taking a primary school in Milan as the research object, based on the data gotten from Commune di Milano and field survey, produces the optimal solution of its window retrofit through software simulation, hoping to contribute to building energy efficiency and provide an evidence base to school building renovation in Milan. Results gave evidence to the effect of the change of the physical characteristics and the use and management strategy of a window on the transmission and ventilation losses and solar gains of a building, as well as on the daylight conditions, the energy needs for artificial lighting and indoor comfort.

L'ambiente all'interno dell'edificio scolastico ha un impatto significativo sulle prestazioni lavorative di studenti e insegnanti. È quindi molto importante che l'ambiente interno della scuola soddisfi gli standard accettabili. Oltre a ciò, l'emissione di carbonio negli edifici è la principale fonte di emissione in tutto il mondo, il che significa che aumenterà il consumo di risorse e influenzerà l'ambiente termico urbano se la situazione non è controllata. L'uso di finestre a prestazioni termiche più elevate potrebbe migliorare il comfort termico interno per migliorare le prestazioni energetiche degli edifici esistenti, migliorare l'efficienza energetica e ridurre la domanda di energia. Questa ricerca adotta la “strategia di ricerca pipeline”, anche basata sul graduale miglioramento progressivo di un singolo fattore, uno per uno, tra più fattori. Questi metodi includono l'analisi dello stato fisico, la ricerca di documenti, l'indagine di monitoraggio in loco dei parametri ambientali e la modellazione energetica dell'analisi della simulazione del software. Lo scopo dell'articolo è proporre una strategia di retrofit di finestre per il clima di Milano secondo gli standard ambientali, energetici e di illuminazione interni europei o italiani. Questa tesi, prendendo come caso di studio una scuola elementare di Milano, parte dai dati sulla base dei dati messi a disposizione dal Comune di Milano e da un'indagine sul campo, e propone una soluzione di retrofit per il retrofit del sistema di finestre, scelta per ottimizzare il efficienza energetica dell'intero edificio e per fornire una soluzione più generale per la ristrutturazione del portafoglio di edifici scolastici del Comune di Milano. Questo articolo che prende come oggetto di ricerca una scuola elementare di Milano, sulla base dei dati ottenuti dal Comune di Milano e dal rilievo sul campo, produce la soluzione ottimale del suo retrofit di finestre attraverso la simulazione del software, sperando di contribuire all'efficienza energetica della costruzione e fornire una base di prove alla ristrutturazione edilizia scolastica a Milano. I risultati hanno evidenziato l'effetto del cambiamento delle caratteristiche fisiche e della strategia di utilizzo e gestione di una finestra sulle perdite di trasmissione e ventilazione e sugli apporti solari di un edificio, nonché sulle condizioni di luce diurna, sui fabbisogni energetici per l'illuminazione artificiale e comodità interna.