Urban Thermal Comfort Evaluation and Mitigation Strategy Design Based on the UMEP Model:The Case of Milan

Thermal Comfort, especially outdoors, has gained attention from the scientific community in recent years, as urbanization and climate change have intensified urban heat islands, which cause severe thermal comfort issues. This study assesses and compares outdoor thermal comfort in two urban areas of Milan (Susa and Udine) with different morphologies using the Urban Multiscale Environmental Prediction (UMEP) model. Data were collected through weather stations and satellite images, followed by statistical analysis and UMEP simulations to analyze the spatial distribution of Physiologically Equivalent Temperature (PET) values. The results show significant spatial and temporal variations in thermal comfort due to factors such as street orientation, sky view factor (SVF), height-to-width ratio of street canyons, and building and vegetation arrangement. Based on these findings, we propose design strategies to enhance thermal comfort in these neighborhoods. The study's findings highlight the crucial role of urban spaces in reducing thermal discomfort and enhancing liveability. It presents a set of design processes for effective assessment and planning, aiding the development of urban planning strategies to tackle challenges posed by global climate change and improve the quality of urban life.

Negli ultimi anni, il problema del comfort termico in ambiente outdoor ha attirato l'attenzione della comunità scientifica, poiché l'urbanizzazione e i cambiamenti climatici hanno intensificato le isole di calore urbane. Questo studio valuta e confronta l'outdoor thermal comfort in due aree urbane della città di Milano (Susa e Udine), caratterizzate da diverse morfologie, utilizzando il modello Urban Multiscale Environmental Prediction (UMEP). I dati utilizzati comprendono sia misure effettuate da stazioni meteorologiche sia immagini satellitari. Sono state condotte semplici analisi statistiche e simulazioni tramite il modello UMEP per mappare la distribuzione spaziale dei valori di Temperatura Fisiologica Equivalente (Physiological Equivalent Temperature, PET). I risultati mostrano che i pattern spaziali e temporali del comfort termico sono legati a diversi fattori come l'orientamento delle strade, il fattore di vista del cielo (Sky View Factor, SVF), il rapporto tra altezza e larghezza dei canyon urbani (aspect ratio) e la disposizione degli edifici e della vegetazione. Sulla base dei risultati ottenuti, vengono proposte strategie di design per migliorare il comfort termico nei due quartieri di interesse. I risultati dello studio evidenziano il ruolo cruciale della progettazione degli spazi urbani per il miglioramento dell'outdoor thermal comfort e della vivibilità dell'ambiente urbano. Vengono indicate alcune proposte di design per un’efNegli ultimi anni, il problema del comfort termico in ambiente outdoor ha attirato l'attenzione della comunità scientifica, poiché l'urbanizzazione e i cambiamenti climatici hanno intensificato le isole di calore urbane. Questo studio valuta e confronta l'outdoor thermal comfort in due aree urbane della città di Milano (Susa e Udine), caratterizzate da diverse morfologie, utilizzando il modello Urban Multiscale Environmental Prediction (UMEP). I dati utilizzati comprendono sia misure effettuate da stazioni meteorologiche sia immagini satellitari. Sono state condotte semplici analisi statistiche e simulazioni tramite il modello UMEP per mappare la distribuzione spaziale dei valori di Temperatura Fisiologica Equivalente (Physiological Equivalent Temperature, PET). I risultati mostrano che i pattern spaziali e temporali del comfort termico sono legati a diversi fattori come l'orientamento delle strade, il fattore di vista del cielo (Sky View Factor, SVF), il rapporto tra altezza e larghezza dei canyon urbani (aspect ratio) e la disposizione degli edifici e della vegetazione. Sulla base dei risultati ottenuti, vengono proposte strategie di design per migliorare il comfort termico nei due quartieri di interesse. I risultati dello studio evidenziano il ruolo cruciale della progettazione degli spazi urbani per il miglioramento dell'outdoor thermal comfort e della vivibilità dell'ambiente urbano. Vengono indicate alcune proposte di design per un’efficace pianificazione urbana, al fine di contribuire allo sviluppo di strategie per la mitigazione degli effetti dei cambiamenti climatici e il miglioramento della qualità della vita urbana. ficace pianificazione urbana, al fine di contribuire allo sviluppo di strategie per la mitigazione degli effetti dei cambiamenti climatici e il miglioramento della qualità della vita urbana.