Smart systems and optimisation of people flows and space usage in buildings: impacts on energy savings

The utilisation of remote work has witnessed a significant surge in recent years, notably accelerated by the COVID-19 pandemic. This trend has sparked heightened interest in research focused on space utilization and people flow dynamics within buildings and their impacts of energy consumption. This study presents an innovative spatial management approach that utilizes smart locks to restrict access to specific areas and groups people into buffer spaces, aiming to maximise energy savings in case of lower occupancy. The methodology involves a comprehensive case-study analysis of an office building located within the Politecnico di Milano campus, facilitated by simulations conducted on a dynamic energy simulation tool. This analysis rigorously adheres to the guidelines stipulated in ISO 18523-1 and ISO 17772-2 standards, ensuring a robust and reliable spectrum of results. The study explores and compares five distinct hemi-floor closure scenarios of similar size and functions, with the objective to identify patterns and strategies to maximize the energy consumption reduction but also costs savings across various temporal scales. For closures constituting 11.4% to 13.2% of the total building net floor area, the study demonstrates daily costs savings spanning from 10.5% to 15.4%. The fallout arising from the closures, specifically concerning the increased energy consumption of the remaining accessible spaces, have been proven to be more effectively mitigated during the cooling season in comparison to the heating season. This observation indicates that closures exhibit a higher level of efficacy during the summer months in contrast to the winter months.

L'utilizzo del lavoro a distanza ha registrato un'impennata significativa negli ultimi anni, accelerata in particolare dalla pandemia COVID-19. Questa tendenza ha suscitato un maggiore interesse nella ricerca sull'utilizzo degli spazi e sulle dinamiche dei flussi di persone all'interno degli edifici e sul loro impatto sui consumi energetici. Questo studio presenta un approccio innovativo alla gestione degli spazi che utilizza serrature intelligenti per limitare l'accesso a specifiche aree e raggruppare le persone in spazi cuscinetto, con l'obiettivo di massimizzare il risparmio energetico in caso di minore occupazione. La metodologia prevede un'analisi completa di un caso-studio di un edificio per uffici situato all'interno del campus del Politecnico di Milano, facilitata da simulazioni condotte con uno strumento di simulazione energetica dinamica. L'analisi si attiene rigorosamente alle linee guida stabilite dalle norme ISO 18523-1 e ISO 17772-2, garantendo uno spettro di risultati solido e affidabile. Lo studio esplora e confronta cinque distinti scenari di chiusura di emi-piano di dimensioni e funzioni simili, con l'obiettivo di identificare modelli e strategie per massimizzare la riduzione dei consumi energetici e i risparmi sui costi su varie scale temporali. Per le chiusure che costituiscono dall'11,4% al 13,2% della superficie netta totale dell'edificio, lo studio dimostra un risparmio giornaliero sui costi che va dal 10,5% al 15,4%. Le conseguenze derivanti dalle chiusure, in particolare per quanto riguarda l'aumento del consumo energetico degli spazi accessibili rimanenti, si sono dimostrate più efficaci durante la stagione di raffreddamento rispetto a quella di riscaldamento. Questa osservazione indica che le chiusure presentano un livello di efficacia maggiore durante i mesi estivi rispetto a quelli invernali.