"ENERGY AND VISUAL COMFORT PERFORMANCE OF SMART WINDOWS IN OFFICE BUILDINGS IN HOT HUMID CLIMATE". Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF Final_Thesis_With_corrections.pdf - Submitted Version Download (2MB) | Preview

Arabic Abstract

في المناخات الحارة، غلاف المبنى يلعب دورا حاسما في تحديد أداء المبنى الحرارية والطاقة. خاصة النوافذ التى تلعب دورا هاما في تحديد أحمال التبريد للفضاءات وأيضا دمج الإضاءة الاصطناعية وضوء النهار الذي يمكن أن يؤدي إلى خفض إستهلاك الطاقة بشكل كبير. رغم أن النوافذ التقليدية لها القدرة على توفير ضوء النهار بشكل جيد إلا أنها لا توفرأي سيطرة على اكتساب الحرارة الشمسية والراحة البصرية الناتجة من الوهج. من ناحية أخرى، النوافذ الذكية يمكن ضبطها تلقائيا للسيطرة على مستوى الوهج وبالتالي السيطرة على كمية ضوء النهار والحرارة التى تمر خلالها. الهدف من هذه الدراسة هو دراسة تأثير تصميم النافذة الذكية على الطاقة والأداء البصري في المباني الإدارية في ظل الظروف المناخية الحارة. ولتحقيق هذا الهدف، تم استخدام برنامج المحاكاة للطاقة في تجسيد نموذج نظري لمبنى إداري ذو نوافذ زجاجية تقليدية ملون، وذات أستهلاك طاقة منخفض. خلال تحليل الطاقة تبين أن الزجاج منخفضة الطاقة هو الزجاج التقليدي الأكثر فعالية للحد من استهلاك طاقة المبنى على مختلف التوجهات. بينما الستائر المعدنية الآلي والتظليل الداخلية مع وحدة تحكم للطاقة الشمسية خفض استهلاك طاقة المبنى بنسبة 16٪.ثلاثة تقنيات للسيطرة هي ضوء النهار،الوهج، والطاقة الشمسية، قد وضفت وقيمت بتغيير خصائص النوافذ الذكية. يبين التحليل أن إستبدال النوافذ المنخفضة الطاقة بالنوافذ الذكية مع السيطرة على ضوء النهار أدى إلى الحد من استهلاك الطاقة في المبنى بنسبة 23٪، ولكن دون تلبية الراحة البصرية. النوافذ الذكية مع التحكم بالوهج خفض من استهلاك طاقة المبنى بنسبة 17٪، ولبى الراحة البصرية.النوافذ الذكية مع وحدة التحكم بالطاقة الشمسية خفض من استهلاك طاقة المبنى بنسبة 20٪،ولبى الراحةالبصرية.

English Abstract

In hot climates, the building envelope plays a crucial role in determining the building thermal and energy performance. Windows in particular play an important role in determining space cooling loads and also for the integration of artificial lighting and daylighting that can result in a significant energy reduction. Conventional windows while providing daylighting do not have any control over solar heat gain and visual discomfort resulting from glare. On the other hand, smart windows can be automatically tuned to control the glare level and consequently the amount of daylight and heat passing through the window. The objective of the study is to investigate the impact of smart window design on energy and visual performance in office buildings under hot climatic conditions. To achieve the objective, the energy simulation program DesignBuilder was used to model a theoretical office building with conventional glass windows like clear, tinted and low-e. Low-e windows with daylight integration were found to be the most effective conventional glazing for reducing the building energy consumption. While automated venetian blinds as interior shading with solar controller reduced the building energy consumption by 16%. Three control techniques namely daylight, glare and solar are assessed and were used for altering the properties of smart windows. The analysis shows that replacing low-e windows with Electrochromic (EC) smart windows with daylight control resulted in the reduction of building energy consumption by 23%, but without satisfying the visual comfort. EC windows with glare control reduced the overall building energy consumption by 17%, satisfying the visual comfort. EC window with solar controller reduced the building energy consumption by 20%, and satisfying the visual comfort.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Architectural Engineering
Department:	College of Design and Built Environment > Architectural Engineering and Construction Management
Committee Advisor:	Budaiwi, Ismail Mohammad
Committee Members:	Al-Homoud, Mohammad S. and Abdou, Adel M.
Depositing User:	FASI MOHD ABDUL (g200904790)
Date Deposited:	26 Jun 2013 08:51
Last Modified:	16 Apr 2024 11:09
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/138793