Potential of lean interventions to avoid overheating health risk for elderly people in social housing according to different future climate scenarios

Climate change has become a priority for the policymakers to take the necessary decisions to minimise its effect in the next years. It is a fact that the world’s temperature is increasing, but the magnitude of this increase in the future is still unknown. Depending on the policies that will be taken along the upcoming years, there are different predicted scenarios named Representative Concentration Pathways (RCPs). Buildings are one of the most affecting factors for climate change since they are the sector with the highest energy consumption in most of the world. They are responsible for both global and local climate change, as in denser cities the urban heat island effect results in an increase in local urban temperature and cooling energy demand. Several studies have concluded that residential buildings with low socioeconomic status have much higher heat-related mortalities. This is because these buildings have poor energy performance and the financial problems obligate part of the population to avoid using energy as much as possible. Human body regulates itself through different physiological processes to keep the heat balance with the environment. This process of self-regulation is called “homeothermy”. When the upper range of homeothermy is exceeded, body mechanisms cannot remain the heat balance anymore and the person becomes in health risk due to the phenomena of “hyperthermy”. Vulnerable people are the people below average health conditions due to age, chronic diseases or other reasons. Those people are more sensitive to exceed homeothermy ranges and become in health risk. Statistics show that Italy has the highest percentage of old people in the European Union, and it is expected to be the 6th country worldwide in 2050. Now, more than 70% of the people aging above 65 years old in Italy have at least one chronic disease. In addition to that, in the heatwave of 2003, Italy was the most affected country in terms of excess mortalities. There are many heat indices that were and are getting developed to assess thermal comfort and to assess whether the person is in heat-related health risk or not. One of the most widely used heat indices is wet-bulb globe temperature (WBGT). This index depends on the thermal characteristics of the surrounding environment, the body heat production, and the clothing. When WBGT limits are exceeded, there is a chance of heat-related health risk, especially with long exposure time. In this study, a social building sample located in Milan, Italy will be investigated. The purpose of this study is to take into consideration the vulnerable people below average health who live in low socioeconomic houses and do not have the possibility to spend a lot of expenses for major interventions or huge energy bills. Therefore, the potential of applying lean interventions, mainly through different ventilation, shading techniques and small affordable changes in the building envelope will be analysed. The potential of those interventions will be investigated for the current climate and for different predictions of the future climate on short and long terms. The results will show that lean interventions are able to avoid health risk for the current climate if the user is aware of the risk. Solutions get more specific in the near future and may require compromises regarding privacy and drought discomfort. In the far future, lean interventions are not able to avoid the health risk anymore, especially if the environmental policies till then are not significant.

Il cambiamento climatico è diventato una delle priorità per le prossime pianificazione politiche necessarie per minimizzare il suo effetto nei prossimi anni. È un dato di fatto che la temperatura del mondo sta aumentando, ma l'entità di questo aumento nel futuro è ancora sconosciuta. A seconda delle decisioni politiche che saranno prese nei prossimi anni, ci sono diversi scenari previsti chiamati “Representative Concentration Pathways “(RCPs). Il settore edilizio è uno dei setori che maggiormente influisce sul cambiamento climatico, poiché è il settore con il più alto consumo di energia nella maggior parte del mondo. Esso è responsabile non solo del cambiamento climatico globale ma anche locale, infatti, nelle città più dense l'effetto isola di calore urbano provoca un aumento della temperatura urbana locale e della necessità d’energia per il raffrescamento. Diversi studi hanno concluso che gli edifici residenziali a basso status socioeconomico hanno una mortalità legata al calore molto più alta. Questo perché questi edifici hanno scarse prestazioni energetiche e i problemi finanziari obbligano parte della popolazione a evitare di usare l'energia per il fabbisogno termico il meno possibile. Il corpo umano si regola attraverso diversi processi fisiologici per mantenere l'equilibrio termico con l'ambiente. Questo processo di autoregolazione è chiamato "omeotermia". Quando il limite superiore di omeotermia viene superato, i meccanismi del corpo non riescono più mantenere l'equilibrio termico e si entra nello stato di rischio salute a causa del fenomeno di "ipertermia". Le persone vulnerabili sono quelle persone con condizioni di salute inferiori alla media a causa dell'età, di malattie croniche o per altri motivi. Queste persone sono più soggette al superamento del limite di omeotermia e sono dunque, a rischio per la salute. Le statistiche mostrano che l'Italia ha la più alta percentuale di persone anziane nell'Unione Europea, e si prevede che sarà il sesto paese al mondo nel 2050. Al giorno d’oggi, più del 70% delle persone che invecchiano sopra i 65 anni in Italia hanno almeno una malattia cronica. Inoltre, nell'ondata di calore del 2003, l'Italia è stata il paese più colpito in termini di eccesso di mortalità. Ci sono molti indici di calore che sono stati e vengono sviluppati per valutare il comfort termico e per valutare se un utente è a rischio salute a causa del calore o meno. Uno degli indici di calore più utilizzati è la temperatura del globo a bulbo umido (WBGT). Questo indice dipende dalle caratteristiche termiche dell'ambiente circostante, dalla produzione di calore corporeo e dall'abbigliamento. Quando i limiti della WBGT vengono superati, c'è la possibilità di rischio-salute legato al calore, specialmente con un lungo tempo di esposizione. In questo studio, verrà analizzato un campione di edificio residenziale pubblico situato a Milano, Italia. Lo scopo di questo studio è quello di prendere in considerazione le persone vulnerabili sotto la media di salute che vivono in case di basso livello socioeconomico e non hanno la possibilità di sostenere spese elevate per interventi importanti o dispendiose bollette energetiche. Da cui la necessità di analizzare il potenziale dell'applicazione di interventi non invasivi, principalmente attraverso diverse tecniche di ventilazione, tecniche di oscuramento e piccoli cambiamenti nell'involucro dell'edificio. Il potenziale di questi interventi sarà studiato per il clima attuale e per diversi scenari del clima futuro a breve e lungo termine. I risultati mostreranno che gli interventi non invasivi sono in grado di evitare il rischio salute per il clima attuale se l'utente è consapevole del rischio. Le soluzioni diventano più specifiche nel futuro prossimo e possono richiedere compromessi per quanto riguarda la privacy e il disagio da siccità. In un futuro lontano, gli interventi non invasivi non sono più in grado di evitare rischi per la salute da sovraricaldamento, soprattutto se le politiche ambientali fino ad allora non sono significative.