The potential of plastic meshes as solar shading devices: analysis and optimization

The role of shading systems is of fundamental importance in managing solar gains in buildings. This research aims to analyze plastic meshes as alternative shading systems to those currently more commonly used, with particular attention to the interaction between geometries and solar radiation. Fourteen samples with different patterns were selected, modeled, and characterized using shading factors in two representative months and three locations in Italy at different latitudes. Additionally, a new parameter called "T" was introduced, incorporating both the openness factor and the amount of material used. The geometries were optimized to enhance their shading effectiveness. On average, the shading factor in December was reduced by 33%, and T by 60.6%. On the other hand, the shading factor in June decreased by 19.2%, with overall improvements in the performance of each mesh. In the second part of the research, the geometries were tilted by ±10°, resulting in an enhancement of shading factors by 5.7% and 9% for June and December, respectively. Future developments focusing on the optical and mechanical properties of materials will serve to confirm the potential of plastic meshes as shading systems showed at this stage.

Il ruolo dei sistemi di ombreggiamento risulta di fondamentale importanza nella gestione degli apporti solari negli edifici. Questa ricerca si pone l'obbiettivo di analizzare le mesh plastiche come sistemi di ombreggiamento alternativo a quelli attualmente più utilizzati, con particolare attenzione all'interazione tra le geometrie e la radiazione solare. Quattordici campioni con diversi pattern sono stati selezionati, modellati a caratterizzati attraverso gli shading factors in due mesi rappresentativi e attraverso l'introduzione di un nuovo parametro chiamato "T" che include sia l'openness factor che la quantità di materiale utilizzato. Le geometrie sono state ottimizzate per aumentarne l'efficacia schermante. In media lo shading factor a dicembre è stato ridotto del 33% e T del 60.6%. D’altra parte, lo shading factor a giugno è diminuito del 19.2%, ma le performance generali di ogni mesh sono state ampiamente migliorate. Nella seconda parte della ricerca, le geometrie sono state inclinate di ± 10°, ottenendo un miglioramento degli shading factors del 5.7% e del 9%, rispettivamente per giugno e dicembre. Futuri sviluppi incentrati sulle proprietà ottiche e meccaniche dei materiali serviranno a confermare il potenziale delle mesh plastiche come sistemi di ombreggiamento mostrato in questa ricerca.