Solar gain and building envelope: the surface factor.

Harnessing the appropriate radiative characteristics of buildings' external surfaces is a highly effective way to reduce internal space heating and cooling demand. Building energy-dynamic simulations are created in order to compare various external coatings with reference to a social housing case study in a typical Mediterranean climate (Naples, Italy). An innovative index, the surface factor (SF), is proposed to inform the choice of the most suitable surface coatings as a function of local climatic conditions and thereby reduce overall energy demand. For cities with high solar gain and/or low winter degrees-day (SF > 0.65), high-reflective and/or high-emissive coatings (i.e. 'cool paints') are suitable, while low-reflective and/or low-emissive external coatings are more suitable for cooler climates (SF < 0.4). The simultaneous interactions of wall mass, surface radiative characteristics, and indoor ventilation on the summer cooling energy demands are evaluated and substantial heating or cooling savings can be achieved, particularly for existing buildings. For regions in which outdoor night temperature is lower than the indoor value, high thermal inertia walls are viable only when coupled to night ventilation. Diurnal ventilation coupled to massive walls was found to be energy inefficient. Exploiter les caracteristiques radiatives appropriees des surfaces exterieures des batiments est une maniere extremement efficace de reduire la demande de chauffage et de refroidissement des espaces interieurs. Il est cree des simulations dynamiques des batiments en termes d'energie afin de comparer les divers revetements exterieurs en prenant pour reference une etude de cas dans le logement social sous un climat mediterraneen type (Naples, en Italie). Un indice innovant, le facteur de surface, est propose afin d'aider a choisir les revetements de surface les plus adaptes en fonction des conditions climatiques locales et de reduire de ce fait la demande energetique globale. Pour des villes ayant un apport solaire eleve et/ou des degres-jour bas en hiver (facteur de surface > 0,65), des revetements hautement reflechissants et/ou a fort pouvoir emissif (c'est-a-dire des « peintures froides ») sont adaptes, tandis que des revetements exterieurs faiblement reflechissants et/ou a faible pouvoir emissif sont plus adaptes sous des climats plus froids (facteur de surface < 0,4). Les interactions simultanees de la masse des murs, des caracteristiques radiatives des surfaces et de la ventilation interieure sur les demandes estivales en energie de refroidissement sont evaluees et d'importantes economies de chauffage ou de refroidissement peuvent etre realisees, s'agissant en particulier de batiments existants. En ce qui concerne les regions dans lesquelles la temperature exterieure nocturne est inferieure a la valeur interieure, des murs a haute inertie thermique ne sont viables que s'ils sont associes a une ventilation nocturne. Il a ete constate qu'une ventilation diurne associee a des murs massifs est energetiquement inefficace. Mots cles: enveloppe des batiments physique des batiments surfaces exterieures revetements de surface confort thermique inertie thermique [ABSTRACT FROM AUTHOR]