Sviluppo di un sistema di controllo per l'ottimizzazione del comfort termico all'interno di un ufficio

Thermal comfort is an important goal for the built environment as it affects occupant satisfaction, health, and productivity. The present study aims to evaluate in a multidisciplinary way which are the main stimuli to users’ thermal comfort inside an air-conditioned office building during the winter season and develop an optimized control system which drives the operations on the AC system in order to maintain a satisfactory thermal environment and match the occupants’ demand in terms of thermal comfort. In this perspective, environmental and biometric parameters were monitored using dedicated sensors connected to a data logger that had the function of storing and transmitting them to the control software. Since thermal sensation is a close measure of what ideal comfort conditions would be, humans feedback on the ambient conditions were also collected by a survey launched at fixed time lapse. In addition, this study investigated the users’ behaviors inside an office building during some winter days in a Mediterranean climate. Thus, the driving factors for the human-building interactions were assessed and suitable behavioral models were proposed. The results indicated that the occupants’ actions were mainly driven by the operative temperature and the biometric parameters. These data were used for the implementation of an adaptive control algorithm in an automatic system piloting the AC unit. The mechanized system ensured a good quality in terms of thermal comfort and users’ satisfaction.

Il comfort termico è un importante obiettivo per l'ambiente costruito poichè influenza la soddisfazione, la salute e la produttività degli occupanti. Il presente studio ha l'obiettivo di valutare in maniera multidisciplinare quali siano i principali stimoli per il comfort termico degli occupanti in un ambiente climatizzato durante la stagione invernale e successivamente sviluppare un sistema di controllo ottimizzato che guidi le operazioni sull'impianto di aria condizionata, mantenendo un ambiente termicamente confortevole e rispondendo alle necessità degli occupanti. Seguendo questa prospettiva, i parametri ambientali e biometrici sono stati monitorati usando appositi sensori connessi ad un data logger che li ha immagazzinati e poi trasmessi al software di controllo. La valutazione degli occupanti circa le condizioni ambientali è stata eseguita tramite un sondaggio lanciato a determinati intervalli di tempo. Questo studio ha inoltre investigato il comportamento degli occupanti all'interno della stanza, valutando la loro interazione con i dispositivi di controllo e successivamente sviluppando modelli di comportamento predittivi. La regressione logistica è stata applicata ai dati sperimentali per individuare i principali stimoli al comfort termico delle persone monitorate. I risultati hanno indicato che le azioni degli occupanti sono state principalmente guidate dalla temperatura operativa interna e dai parametri biometrici. Questi dati sono stati quindi utilizzati per l'implementazione di un algoritmo di controllo all'interno di un sistema di azionamento automatizzato dell'impianto di climatizzazione. Il sistema meccanizzato ha assicurato una buona qualità in termini di comfort termico e soddisfazione degli occupanti.