The effect of climate change on the retrofit of educational buildings, a case study of a school building in Milan, Italy

It is known that the building sector is currently aiming to reducing the energy use of new and existing structures with correlation to the new regulations that aim to control the effect of climate change, and while the building industry is hugely standardized and regulated and high-performance structures are now more common than ever remain to study the effect of climate change on those strategies on the long term. In this work we focus on a case study of a school building in Milan, Italy where we introduce various retrofit strategies and optimize the performance of the buildings from the point of view of thermal comfort where we use the heating and cooling degree hours as an indicator, we also preformed a statical analysis for comparison between the various solution. We later apply the same solutions to the different scenarios of future climate and analysis the results. We also compare the solutions from the point of view of life cycle assessment. In the worst-case scenario, most of the retrofit solutions that aimed to reducing the heating degree hours in current conditions fail and even cause a huge increase in cooling needs specially when dealing with a scenario like RCP 8.5 for the year 2060 and we are faced with a state that is even worse than the baseline in case of cooling needs. We conclude that while retrofitting has a lot of freedom for the designer, dealing with the effect of climate change require more long-term vision and better understanding of the needs of the building users since we can’t optimize for everything.

È noto che il settore edile punta attualmente a ridurre il consumo energetico di strutture nuove ed esistenti in correlazione alle nuove normative che mirano a controllare l'effetto dei cambiamenti climatici, e mentre il settore edile è estremamente standardizzato e regolamentato e ad alte prestazioni le strutture sono ora più comuni che mai per studiare l'effetto del cambiamento climatico su tali strategie a lungo termine. In questo lavoro ci concentriamo su un caso di studio di un edificio scolastico a Milano, in Italia, dove introduciamo varie strategie di retrofit e ottimizziamo le prestazioni degli edifici dal punto di vista del comfort termico dove utilizziamo i gradi orari di riscaldamento e raffrescamento come indicatore , abbiamo anche effettuato un'analisi statica per il confronto tra le varie soluzioni. Successivamente applichiamo le stesse soluzioni ai diversi scenari del clima futuro e analizziamo i risultati. Confrontiamo le soluzioni anche dal punto di vista della valutazione del ciclo di vita. Nello scenario peggiore, la maggior parte delle soluzioni di retrofit che miravano a ridurre i gradi orari di riscaldamento nelle condizioni attuali falliscono e causano persino un enorme aumento delle esigenze di raffreddamento, specialmente quando si tratta di uno scenario come RCP 8.5 per l'anno 2060 e ci troviamo di fronte con uno stato che è anche peggiore della linea di base in caso di esigenze di raffreddamento. Concludiamo che mentre il retrofit ha molta libertà per il progettista, affrontare l'effetto del cambiamento climatico richiede una visione più a lungo termine e una migliore comprensione delle esigenze degli utenti dell'edificio poiché non possiamo ottimizzare per tutto.