Natural ventilation in practice: linking facade design, thermal performance, occupant perception and control

Abstract

The action of opening a window is the most intuitive and simple response to controlling overheating in a room. However, it relies on the vagaries of occupant interaction to exploit the passive design potential and achieve comfortable results. An understanding of occupant behaviour is thus of significance in the design and evaluation of naturally ventilated buildings. This paper demonstrates the link between facade design, thermal performance, occupant perception, and window use in naturally ventilated offices in summer, based on a pilot study monitoring offices in Cambridge, UK. Survey results indicate that facade design has a large impact on the occupants' perceived control over and satisfaction with their environments. The research reveals that there is a close connection between perceived control and actual control (with respect to window use), and that occupants with a high level of perceived control more frequently use their windows than others with a low level of perceived control. Positive feedback loops between occupant action and effect reinforce appropriate behaviour and the paper shows that it is possible to derive statistically significant behavioural models to predict window use for different facade conditions.

L'action d'ouvrir une fenêtre est la réponse la plus intuitive et la plus simple au problème du contrôle de la surchauffe d'une pièce. Néanmoins, elle est soumise aux caprices des interactions des occupants pour que soit exploité le potentiel de la conception passive et qu'il en résulte une température agréable. Comprendre le comportement des occupants n'est donc pas sans importance pour la conception et l'évaluation des bâtiments à ventilation naturelle. Cet article démontre le lien existant entre la conception des façades, les performances thermiques, la perception des occupants et l'utilisation des fenêtres dans les bureaux à ventilation naturelle en été, sur la base d'une étude pilote de suivi de bureaux à Cambridge, au Royaume-Uni. Les résultats de cette enquête indiquent que la conception des façades a une incidence importante sur le contrôle perçu de leur environnement par les occupants et sur leur satisfaction à l'égard de ce dernier. L'étude révèle qu'il existe un lien étroit entre contrôle perçu et contrôle réel (par rapport à l'utilisation des fenêtres) et que les occupants qui ont un niveau élevé de contrôle perçu utilisent plus fréquemment leurs fenêtres que ceux qui ont un faible niveau de contrôle perçu. Les boucles de feedback positif entre les actions des occupants et leurs effets renforcent le comportement adapté et l'article montre qu'il est possible d'en retirer des modèles comportementaux statistiquement significatifs permettant de prédire l'utilisation des fenêtres en fonction de l'état des façades.

Mots clés: comportement adaptatif, performances des bâtiments, conception des façades, ventilation naturelle, ventilation nocturne, comportement des occupants, perception des occupants, contrôle des fenêtres, Royaume-Uni

Keywords:

• adaptive behaviour
• building performance
• facade design
• natural ventilation
• night-time ventilation
• occupant behaviour
• occupant perception
• window control
• UK