Published January 1, 2023 | Version v1
Publication Open

The use of cluster analysis to assess thermal comfort in university classrooms

  • 1. Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Description

Nowadays, providing health, well-being, productivity and energy efficiency to users inside buildings is essential. Applying these aspects aligned with sustainability becomes necessary to reduce the use of heating, ventilation, and air-conditioning (HVAC) systems. These systems are currently used to provide better thermal conditions to the occupants, who spend around 80% of their time indoors. The actual thermal conditions can be affected by several factors, such as the climatic type of the region, orientation, size, building type, and energy levels, among others. To assess thermal conditions inside buildings, several thermal comfort models have been developed over the years. However, the Predicted Mean Vote (PMV) created by Fanger is still the most common model to assess thermal comfort indoors. In this context, this research aimed to analyze thermal comfort conditions in university classrooms in Southern Brazil. By collecting the environmental and personal variables of thermal comfort and the mean thermal sensation of students through measurements and questionnaires, a total of 519 responses were obtained during the Brazilian autumn. A statistical cluster analysis was performed to classify individuals according to their sensations. Differences between genders were verified and changing indoor temperatures lower in winter would therefore save HVAC energy without impacting occupant comfort.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

في الوقت الحاضر، يعد توفير الصحة والرفاهية والإنتاجية وكفاءة الطاقة للمستخدمين داخل المباني أمرًا ضروريًا. يصبح تطبيق هذه الجوانب المتوافقة مع الاستدامة ضروريًا لتقليل استخدام أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء. تُستخدم هذه الأنظمة حاليًا لتوفير ظروف حرارية أفضل للركاب، الذين يقضون حوالي 80 ٪ من وقتهم في الداخل. يمكن أن تتأثر الظروف الحرارية الفعلية بعدة عوامل، مثل النوع المناخي للمنطقة والاتجاه والحجم ونوع المبنى ومستويات الطاقة، من بين عوامل أخرى. لتقييم الظروف الحرارية داخل المباني، تم تطوير العديد من نماذج الراحة الحرارية على مر السنين. ومع ذلك، لا يزال متوسط التصويت المتوقع (PMV) الذي أنشأه فانجر هو النموذج الأكثر شيوعًا لتقييم الراحة الحرارية في الداخل. في هذا السياق، يهدف هذا البحث إلى تحليل ظروف الراحة الحرارية في الفصول الدراسية الجامعية في جنوب البرازيل. من خلال جمع المتغيرات البيئية والشخصية للراحة الحرارية والإحساس الحراري المتوسط للطلاب من خلال القياسات والاستبيانات، تم الحصول على ما مجموعه 519 إجابة خلال الخريف البرازيلي. تم إجراء تحليل إحصائي عنقودي لتصنيف الأفراد وفقًا لأحاسيسهم. تم التحقق من الاختلافات بين الجنسين وبالتالي فإن تغيير درجات الحرارة الداخلية المنخفضة في فصل الشتاء سيوفر طاقة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء دون التأثير على راحة الركاب.

Translated Description (French)

De nos jours, il est essentiel d'assurer la santé, le bien-être, la productivité et l'efficacité énergétique des utilisateurs à l'intérieur des bâtiments. L'application de ces aspects alignés sur la durabilité devient nécessaire pour réduire l'utilisation des systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC). Ces systèmes sont actuellement utilisés pour fournir de meilleures conditions thermiques aux occupants, qui passent environ 80 % de leur temps à l'intérieur. Les conditions thermiques réelles peuvent être affectées par plusieurs facteurs, tels que le type climatique de la région, l'orientation, la taille, le type de bâtiment et les niveaux d'énergie, entre autres. Pour évaluer les conditions thermiques à l'intérieur des bâtiments, plusieurs modèles de confort thermique ont été développés au fil des ans. Cependant, le vote moyen prévu (PMV) créé par Fanger est toujours le modèle le plus courant pour évaluer le confort thermique à l'intérieur. Dans ce contexte, cette recherche visait à analyser les conditions de confort thermique dans les salles de classe universitaires du sud du Brésil. En recueillant les variables environnementales et personnelles du confort thermique et la sensation thermique moyenne des élèves au moyen de mesures et de questionnaires, un total de 519 réponses ont été obtenues au cours de l'automne brésilien. Une analyse statistique en grappes a été réalisée pour classer les individus en fonction de leurs sensations. Les différences entre les sexes ont été vérifiées et changer les températures intérieures plus basses en hiver permettrait donc d'économiser de l'énergie CVC sans affecter le confort des occupants.

Translated Description (Spanish)

Hoy en día, proporcionar salud, bienestar, productividad y eficiencia energética a los usuarios dentro de los edificios es esencial. La aplicación de estos aspectos alineados con la sostenibilidad se hace necesaria para reducir el uso de sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC). Estos sistemas se utilizan actualmente para proporcionar mejores condiciones térmicas a los ocupantes, que pasan alrededor del 80% de su tiempo en interiores. Las condiciones térmicas reales pueden verse afectadas por varios factores, como el tipo climático de la región, la orientación, el tamaño, el tipo de edificio y los niveles de energía, entre otros. Para evaluar las condiciones térmicas dentro de los edificios, se han desarrollado varios modelos de confort térmico a lo largo de los años. Sin embargo, el Voto Medio Predicho (PMV) creado por Fanger sigue siendo el modelo más común para evaluar el confort térmico en interiores. En este contexto, esta investigación tuvo como objetivo analizar las condiciones de confort térmico en las aulas universitarias del sur de Brasil. Al recopilar las variables ambientales y personales de confort térmico y la sensación térmica media de los estudiantes a través de mediciones y cuestionarios, se obtuvieron un total de 519 respuestas durante el otoño brasileño. Se realizó un análisis estadístico de conglomerados para clasificar a los individuos según sus sensaciones. Se verificaron las diferencias entre géneros y, por lo tanto, cambiar las temperaturas interiores más bajas en invierno ahorraría energía de HVAC sin afectar la comodidad de los ocupantes.

Files

e3sconf_iaqvec2023_01105.pdf.pdf

Files (24 Bytes)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:7624dcbc096921e31a1da610e19a546e
24 Bytes
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
استخدام التحليل العنقودي لتقييم الراحة الحرارية في الفصول الدراسية بالجامعة
Translated title (French)
L'utilisation de l'analyse en grappes pour évaluer le confort thermique dans les salles de classe universitaires
Translated title (Spanish)
El uso del análisis de conglomerados para evaluar el confort térmico en las aulas universitarias

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4380989199
DOI
10.1051/e3sconf/202339601105

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Brazil

References

  • https://openalex.org/W2082071591
  • https://openalex.org/W2519419780
  • https://openalex.org/W2590712801
  • https://openalex.org/W2775355736
  • https://openalex.org/W2783850388
  • https://openalex.org/W2800455430
  • https://openalex.org/W2913198854
  • https://openalex.org/W2952077590
  • https://openalex.org/W2962723102
  • https://openalex.org/W2972051919
  • https://openalex.org/W2972644069
  • https://openalex.org/W2990825682
  • https://openalex.org/W3009649020
  • https://openalex.org/W3038863601
  • https://openalex.org/W3084018554
  • https://openalex.org/W3087494537
  • https://openalex.org/W3096921472
  • https://openalex.org/W3099752223
  • https://openalex.org/W3118396364
  • https://openalex.org/W3126495687
  • https://openalex.org/W3137725309
  • https://openalex.org/W3171017772
  • https://openalex.org/W3171342161
  • https://openalex.org/W3181696398
  • https://openalex.org/W3186535106
  • https://openalex.org/W4281261028
  • https://openalex.org/W4281687334
  • https://openalex.org/W4292838332
  • https://openalex.org/W4320480890