Uno studio pionieristico condotto presso l'EPFL mostra che la quantità di luce diurna in una stanza può influenzare il nostro comfort termico e il modo in cui tolleriamo il caldo o il freddo. I risultati potrebbero essere utilizzati per migliorare gli standard edilizi esistenti e ridurre il consumo di energia.

La differenza tra la realtà e la nostra percezione della realtà ha incuriosito a lungo i filosofi occidentali. Oggi gli scienziati del Laboratorio di prestazioni integrate nel design (LIPID) dell'EPFL hanno gettato nuova luce sull'argomento con uno studio appena pubblicato su Rapporti scientifici .

La loro ricerca dà uno sguardo pionieristico a come le variazioni della luce del giorno influenzano la nostra risposta termica. Precedenti studi sulla risposta termica hanno studiato solo gli effetti dell'illuminazione elettrica. Ma gli scienziati dell'EPFL hanno scoperto un fattore psicologico significativo che è associato alla luce del giorno e altera il modo in cui percepiamo l'ambiente termico in una stanza.

Per condurre lo studio, Giorgia Chinazzo, l'autore principale, ha reclutato 42 uomini e 42 donne di età compresa tra 18 e 25 anni per prendere parte a un esperimento. I partecipanti hanno trascorso tre ore ciascuno in una stanza a una delle tre temperature ambiente (19°C, 23°C e 27°C) e tre livelli di illuminamento diurno (basso, medio e alto). L'illuminamento è stato regolato utilizzando filtri di colore neutro e impostato in modo casuale per i partecipanti. Anche la temperatura corporea dei partecipanti è stata misurata continuamente durante l'esperimento.

Percezioni distorte

Ai partecipanti non è stato detto lo scopo dello studio in modo da non influenzare le loro risposte. Sono stati invece dati test di prestazione cognitiva (capacità di ragionamento logico, comprensione scritta, ecc.) che includeva alcune domande sulla percezione termica (sentivano caldo o freddo) e il comfort generale nella stanza (come giudicavano l'ambiente in termini di luce, temperatura, eccetera.).

Si è scoperto che i partecipanti nella stanza a 19°C si sentivano più a loro agio e trovavano la temperatura più accettabile quando la stanza era piena di luce diurna, invece di avere poca luce diurna, anche se la loro temperatura corporea era la stessa in entrambi i casi. E quando la stanza era più calda, i partecipanti si sentivano più a loro agio quando la stanza non era così luminosa, benché, di nuovo, non c'era differenza nella temperatura corporea. Ciò implica che l'effetto è puramente psicologico.

Gli scienziati hanno quindi confrontato le loro scoperte con un modello di comfort termico sviluppato negli anni '70 e ancora ampiamente utilizzato oggi. Però, quel modello è stato sviluppato utilizzando i dati ottenuti con l'illuminazione elettrica. Gli scienziati hanno scoperto che, rispetto alle previsioni del modello, i partecipanti al loro studio hanno riportato una sensazione termica inferiore - si sentivano meno caldi - nella stanza a 27 ° C quando la stanza era piena di luce del giorno.

Potenziale risparmio energetico

Poiché la principale differenza tra lo studio degli scienziati e i calcoli del modello era il tipo di illuminazione coinvolto, questi risultati indicano che il fattore chiave alla base della minore percezione termica dei partecipanti potrebbe essere la presenza di luce diurna. In altre parole, gli scienziati ipotizzano che le persone potrebbero tollerare meglio una stanza calda se la stanza è illuminata con luce naturale piuttosto che artificiale. Gli scienziati ritengono che ciò possa essere dovuto al fatto che in una stanza piena di luce solare le persone si aspettano già di sentirsi al caldo.

Le sensazioni termiche dei partecipanti erano paragonabili a una temperatura percepita di 1,7°C inferiore alla temperatura ambiente effettiva. Questa è una differenza statisticamente significativa, e significa che gli operatori edili potrebbero utilizzare meno energia per raffreddare i loro edifici, soprattutto se gli edifici sono progettati per far entrare molta luce solare.

"I nostri risultati suggeriscono che potremmo usare troppa aria condizionata, in particolare negli edifici con pareti di vetro, poiché la luce naturale rende il calore più tollerabile, " dice Chinazzo. "Se la nostra ipotesi si rivela corretta, gli edifici potrebbero essere resi più efficienti dal punto di vista energetico creando spazio aggiuntivo per la luce naturale durante la fase di costruzione o ristrutturazione. Ciò renderebbe anche gli edifici più confortevoli per i loro occupanti".

Strade per ulteriori ricerche

Secondo Chinazzo, questo studio sottolinea l'importanza di tenere conto degli effetti psicologici della luce diurna nella pratica, ad esempio aggiornando gli standard edilizi esistenti. Però, ritiene che siano necessarie ulteriori ricerche sulla percezione termica per confermare questi risultati e ampliarli; ciò potrebbe includere la valutazione degli effetti a lungo termine dei diversi livelli di luce diurna e la verifica di fattori culturali e stagionali.

la tesi di Chinazzo, che ha difeso a marzo, ha esaminato i fattori che influenzano il comfort termico e visivo di un edificio. Il documento pubblicato su Rapporti scientifici si basa in parte sulla sua tesi. Chinazzo ha anche studiato come i vetri colorati delle finestre possono influenzare la percezione termica e come la temperatura ambiente può influenzare la percezione del colore e l'intensità della luce diurna. Ha condotto esperimenti coinvolgendo un totale di oltre 500 persone.