• Titel: Potential of vernacular architecture for an integrated model for passive design in hot-arid climate ; Traditionelle Architektur als integriertes Modell für Passivdesign in heiß-trockenen Klimaregionen
  • Urheber: Mousa, Wael Ahmad Yousuf
  • Beteiligt: Auer, Thomas (Prof.) ; Lang, Werner (Prof. Dr.)
  • Erschienen: Technical University of Munich, , 2017-08-01
    Technische Universität München, ,
  • Sprache: Englisch
  • Schlagwörter: Architecture ; Architektur
  • Beschreibung: In addition to the correspondence to cultural background and social customs, it is commonly acknowledged that traditional buildings embed many climatically responsive features which contribute to the achievement of indoor thermal comfort. Vernacular architecture was always adopting physical principles which were processed within the urban settings and the building as an integrated structure. This research examines the potentials of traditional building methods in hot-arid climate to assess the role of common features incorporated within. A principle passive design strategy is determined and different nominated features are examined through the empirical study within a holistic passive framework. Assessments focused on the impact of different features and building material, as well as the interoperability of those features within the integral passive system. The experimental study employed different thermal simulation tools, i.e. TRNSYS 17 and computational fluid dynamics (CFD). Simulation models were validated against field measurements of indoor temperatures for selected cases. A comparative analysis was applied to adopt a case which showed the validity to be introduced as an integrated model for passive design. The analysis verified the role of thermal mass and shading mechanisms in lowering the indoor temperature. An equation to predict the air change rates was subsequently inferred from the aggregated results obtained through the CFD modelling for the adopted case. The air flow analysis addressed the role of the courtyard and fenestration system in the natural ventilation process. Through thermal simulations and air-flow modelling the empirical work demonstrated the influence of the adopted features on lowering the indoor temperature and improving the indoor air quality. The study confirms the contribution of such methods to the enhancement of the indoor thermal comfort and energy efficiency. ; Traditionelle Architektur folgt nicht nur der kulturellen Herkunft und erfüllt gesellschaftlichen Anforderungen der jeweiligen Zeit, sondern diese Gebäude erreichen oft ein hohes Maß an thermischer Behaglichkeit ohne den Einsatz aktiver Kühl- und Heizsysteme. Traditionelle Gebäude wurden immer unter Annahme physikalischer Prinzipien als integrierter Bestandteil des städtischen Kontexts entwickelt. Diese Dissertation untersuchte die Potenziale traditioneller klimagerechter Entwurfsstrategien und Bautechnologien in heiß-trockenen Klimaregionen, um die Rolle der angewendeten Gebäudemerkmale zu beurteilen. Dazu wurde eine Hauptstrategie fürs Passivdesign festgelegt. Durch eine empirische Studie wurden dann verschiedene vorgeschlagene Gebäudemerkmale im Hinblick eines ganzheitlichen passiven Entwurfskonzepts überprüft. Der Schwerunkt der Bewertung lag auf der quantitative Bedeutung der Gebäudemerkmale und der Baustoffe zur Erreichung von thermischer Behaglichkeit Außerdem wurde die Kompatibilität der Merkmale innerhalb des integralen passiven Systems analysiert. Für die experimentelle Untersuchung wurden unterschiedliche thermische Simulationstools, wie zum Beispiel TRNSYS 17, und numerischen Strömungssimulation (CFD) verwendet. Dabei fand eine Validierung der Simulationsmodelle mit Feldmessungen der Raumtemperaturen für ausgewählte Fallstudien statt. Mit Hilfe einer Vergleichsanalyse wurde die Gültigkeit einer Fallstudie im integrierten passiven Entwurfsmodell aufgezeigt. Die Analyse bestätigte, dass thermische Gebäudemasse und Verschattung die Hautmechanismen zur Senkung der Innenraumtemperaturen sind. Durch die CFD-Modellierung der Fallstudie konnte eine Gleichung für die Berechnung der Luftwechselraten erstellt werden. Die Luftstromanalyse untersuchte die Rolle des Innenhofes und der Fensteröffnungen in Bezug auf die natürliche Belüftung. Durch thermische Simulationen und Luftströmungsmodellierung hat diese empirische Arbeit den Einfluss der angepassten Gebäudemerkmale auf die Senkung der Innenraumtemperatur aufgezeigt. Außerdem konnte die Verbesserung der Raumluftqualität belegt werden. Diese Studie hat damit nachgewiesen, dass traditionelle Gebäudetechnologien und Entwurfsstrategien zur Verbesserung der thermischen Innenraumbehaglichkeit und zur Steigerung der Energieeffizienz beitragen.
  • Medientyp: Elektronische Hochschulschrift
  • Datenquelle: BASE (Arts)