Thermal comfort performance and parameters in educational buildings

Abstract

Esta pesquisa foca na análise comparativa dos parâmetros de conforto térmico em edifícios residenciais e públicos em Portugal, França e Índia. A motivação por trás deste estudo surge da crescente importância da arquitetura responsiva ao clima e da eficiência energética no design de edifícios, especialmente no contexto das mudanças climáticas globais. O objetivo é entender como o conforto térmico é tratado em cada país e avaliar qual apresenta melhor desempenho térmico com base em parâmetros estabelecidos. Inicialmente, os parâmetros de conforto térmico de cada país foram analisados. Em Portugal, o clima é predominantemente mediterrânico, com verões quentes e secos e invernos amenos e úmidos. Os edifícios geralmente são projetados com paredes espessas e massa térmica para regular a temperatura interna. Também são usados elementos como ventilação natural e sombreamento para melhorar o conforto durante os períodos mais quentes. Na França, os padrões de conforto térmico são guiados por regulamentos rigorosos, como o RT 2012 e o mais recente RE 2020. O país possui um clima temperado, que varia de oceânico a continental. Os edifícios franceses costumam incorporar isolamento térmico, vidros duplos e sistemas de ventilação mecânica. O foco está em manter temperaturas internas estáveis com baixo consumo de energia. Já a Índia apresenta uma grande diversidade climática, desde regiões tropicais no sul até alpinas no norte. As práticas de conforto térmico nos edifícios variam conforme a região. Em áreas quentes e úmidas, utiliza-se o resfriamento passivo por meio de tetos altos, varandas sombreadas e pátios. Recentemente, tem havido maior adoção de materiais eficientes e sistemas HVAC, especialmente em áreas urbanas. A análise comparativa revelou vários pontos relevantes. Os edifícios franceses, apoiados por uma legislação forte, geralmente apresentam melhor desempenho no conforto térmico com baixo consumo energético. Portugal, com sua tradição de uso da ventilação natural e massa térmica, oferece bom conforto térmico, mas enfrenta desafios em eficiência energética, especialmente em construções antigas. Na Índia, o desempenho é bastante variável: a arquitetura tradicional se destaca em resfriamento passivo, mas muitas construções modernas carecem de regulação térmica adequada devido à fraca implementação das normas. Contudo, cada país apresenta vantagens contextuais. A arquitetura vernacular da Índia adapta-se bem ao clima local. Portugal utiliza recursos naturais e soluções arquitetônicas eficazes. A França, por meio de tecnologias modernas e regulamentações, mantém o conforto térmico de forma estável e eficiente em diferentes regiões. A pesquisa conclui que, embora nenhum país possa ser considerado universalmente “melhor”, a França representa um exemplo de integração entre políticas e desempenho de edifícios. Portugal e Índia podem se beneficiar da modernização e do fortalecimento das normas, sem perder as soluções tradicionais eficazes. Este estudo sugere uma abordagem híbrida—combinando sabedoria tradicional e tecnologia moderna—para otimizar o conforto térmico em edifícios ao redor do mundo. Abstract: This study focuses on the comparative analysis of thermal comfort parameters in residential and public buildings in Portugal, France, and India. The motivation behind this study stems from the increasing significance of climate-responsive architecture and energy efficiency in building design, particularly in the context of global climate change. The study aims to determine how thermal comfort is addressed in each country and evaluate which country demonstrates superior thermal performance based on established parameters. The thermal comfort parameters of each country were thoroughly examined. For Portugal, the climate is predominantly Mediterranean, with hot, dry summers and mild, wet winters. Buildings are typically designed with thick walls and thermal mass to regulate indoor temperatures. Natural ventilation and shading elements are also employed to enhance comfort during warmer periods. In France, thermal comfort standards are guided by stringent building codes and national regulations, including the RT 2012 and the newer RE 2020. France experiences a temperate climate, which varies from oceanic in the west to continental in the east. Building designs often incorporate insulation, double glazing, and mechanical ventilation systems. The emphasis is on maintaining consistent indoor temperatures with minimal energy usage. India, by contrast, has a diverse climate ranging from tropical in the south to alpine in the north. Thermal comfort practices in Indian buildings vary accordingly. In hot and humid regions, buildings rely heavily on passive cooling techniques such as high ceilings, shaded verandas, and courtyards. In recent years, there has been an increased adoption of energy-efficient materials and HVAC systems, especially in urban settings. The comparative analysis revealed several insights. French buildings, supported by strong regulatory frameworks, generally perform better in maintaining thermal comfort with low energy consumption. Portugal, with its traditional reliance on thermal mass and natural ventilation, provides decent thermal comfort but faces challenges in energy efficiency, especially in older constructions However, each country has context-specific advantage. India's vernacular architecture excels in adapting to local climatic conditions. Portugal demonstrates effective use of natural resources and architectural features to regulate temperature. France, through legislation and modern technologies, maintains the most stable and energy-efficient thermal comfort across different regions.The research concludes that while no single country can be deemed universally “better,” France sets an example in integrating policy with building performance. Portugal and India can benefit from improved regulation and modernization while preserving contextually appropriate traditional methods. This study encourages a hybrid approach—blending traditional wisdom with modern technology—to optimize thermal comfort in buildings worldwide.