Comparing the hygrothermal and visual comfort conditions of three low-cost housing types in Cape Town, South Africa

This study assesses the hygrothermal and visual comfort performance of three representative low-cost housing types, (informal, upgraded Reconstruction and Development Plan, and sandbag housing units), in Cape Town, South Africa, under both present-day and projected 2050 climate conditions. Using simulation-based analysis, operative temperature, relative humidity, and surface temperature were evaluated alongside visual comfort metrics including daylight autonomy (DA), spatial daylight autonomy (sDA), continuous daylight autonomy (cDA), and useful daylight illuminance (UDI). Results show that the informal housing unit performs the poorest across thermal and visual comfort parameters, with large diurnal temperature swings, high humidity, and inadequate daylight penetration. The upgraded RDP housing unit shows notable improvements, particularly with added insulation, though challenges with high relative humidity persist. The sandbag housing unit exhibits the most stable indoor temperatures, with marginally improved daylight performance compared to the upgraded RDP housing unit, benefiting from high thermal mass and better buffering of external extremes. However, both the upgraded RDP and sandbag housing units require improved moisture management strategies to address persistent high humidity levels. The findings underscore the importance of passive design interventions, insulation, and thoughtful layout to enhance comfort in low-income housing, especially under future climate change scenarios. Future work should incorporate socio-economic factors, field validation, and studies across broader geographic contexts and housing types to inform policy and design guidance for resilient and equitable housing solutions.

Questo studio valuta le prestazioni di comfort igrotermico e visivo di tre tipologie rappresentative di abitazioni a basso reddito (informale, RDP riqualificata e abitazione in sacchi di sabbia) a Città del Capo, Sudafrica, sia nelle condizioni climatiche attuali sia in quelle proiettate per il 2050. Utilizzando un’analisi basata su simulazioni, sono stati valutati la temperatura operativa, l’umidità relativa e la temperatura superficiale, insieme a parametri di comfort visivo come l’autonomia della luce diurna (DA), l’autonomia spaziale della luce diurna (sDA), l’autonomia continua della luce diurna (cDA) e l’illuminamento utile diurno (UDI). I risultati mostrano che l’unità abitativa informale presenta le peggiori prestazioni in termini di comfort termico e visivo, con ampie oscillazioni di temperatura diurna, elevata umidità e scarsa penetrazione della luce naturale. L’unità abitativa RDP riqualificata mostra miglioramenti significativi, soprattutto con l’aggiunta di isolamento, anche se persistono criticità legate all’elevata umidità relativa. L’abitazione in sacchi di sabbia presenta temperature interne più stabili, con prestazioni di illuminazione leggermente migliori rispetto all’unità RDP riqualificata, grazie all’elevata massa termica e a una maggiore capacità di attenuare le temperature esterne estreme. Tuttavia, sia l’unità RDP riqualificata sia quella in sacchi di sabbia necessitano di strategie migliori di gestione dell’umidità per affrontare i persistenti livelli elevati di umidità. I risultati sottolineano l’importanza di interventi di progettazione passiva, isolamento e distribuzione attenta degli spazi per migliorare il comfort nelle abitazioni a basso reddito, specialmente in vista dei futuri scenari di cambiamento climatico. I lavori futuri dovrebbero integrare fattori socio-economici, validazione sul campo e studi in contesti geografici e tipologici più ampi per orientare politiche e linee guida progettuali verso soluzioni abitative resilienti ed eque.