THE IMPACT OF DOUBLE SKIN FAÇADE ON ENERGY AND DAYLIGHTING PERFORMANCE IN OFFICE BUILDINGS IN THE HOT CLIMATE OF SAUDI ARABIA. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

PDF MS_Abdulrahman khalifah -Thesis_G201803460.pdf Restricted to Repository staff only until 15 January 2025. Download (4MB)

Arabic Abstract

العقد الماضي شهد نمو في الطلب على الكهرباء كل عام ومن المتوقع أن يزداد الطلب على الكهرباء في المستقبل. تشهد المملكة العربية السعودية ارتفاعا عالي ا في استهلاك المباني للطاقة حيث تستهلك المباني 70 % من اجمالي استهلاك الطاقة. أحد العوامل المؤثرة بشكل كبير على استهلاك الطاقة في المباني هو الغلاف الخارجي للمبنى ويلعب دورا هاما من حيث اكتساب الحرارة الشمسية والتحكم في الحمل الحراري وكمية التهوية وكمية الاضاءة الطبيعية داخل المبنى. لذا من المهم جدا تطبيق استراتيجيات لتقليل استهلاك الطاقة والتحكم في كمية الاضاءة الطبيعية داخل المبنى. في الآونة الاخيرة، الواجهات المزدوجة حظيت باهتمام كبير من قبل المصممين لقدرتها على تقليل استهلاك الطاقة كبديل للواجهات التقليدية. لذلك، فإن هدف من هذه الدراسة هو استكشاف أداء الطاقة والاضاءة الطبيعية للواجهة المزدوجة في المناخات الحارة في المملكة العربية السعودية . ولتحقيق هدف الدراسة، تم تنفيذ مرحلتين رئيسيتين: كانت المرحلة الأولى إجراء مراجعة شاملة للأدبيات حول الواجهات المزدوجة وتحديد المتغيرات التصميمية التي تؤثر على أداء الطاقة والإضاءة الطبيعية. وفي المرحلة الثانية تم استخدام برنامج محاكاة لاختبار الواجهة المزدوجة من حيث أداء الطاقة والاضاءة الطبيعية في مناخ المملكة العربية السعودية. وتشير نتائج الدراسة إلى أن المسافة بين الغلافين عنصر مهم ومؤثر في أداء الطاقة للواجهة المزدوجة. فكلما زادت المسافة بين الغلافين قل استهلاك المبنى للطاقة. بالإضافة الى ذلك كشفت النتائج إلى أن أفضل تقسيم داخلي للتجويف في الواجهة المزدوجة هو النافذة الصندوقية. كما كشفت الدراسة بإن الواجهات المزدوجة لديها القدرة على تقليل استهلاك الطاقة حيث حقق أحد الاختبارات 13 % انخفاض في اجمالي استهلاك الطاقة للمبنى اي ما يعادل 286،126 كيلو وات ساعة. علاوة على ذلك، تشير نتائج الدراسة أن استخدام الوجهة المزدوجة يؤدي الى تقليل مستوى استقلالية ضوء النهار المكاني ومستوى التعرض السنوي لأشعة الشم س. بشكل عام، اثبتت نتائج الدراسة امكانية استخدام الواجهات المزدوجة في المناخ الحار وقدرتها على تقليل استهلاك الطاقة. واختتمت الدراسة بتوصيات لتحسين أداء الواجهات المزدوجة في الإضاءة الطبيعية وتقليل الوهج.

English Abstract

In the past decade, the demand for electricity has grown every year. The amount of energy consumed by buildings in Saudi Arabia is increasing rapidly reaching more than 70% of the overall energy consumption. The energy consumption of office buildings is significantly impacted by the building envelope in terms of solar heat gain, thermal load control, ventilation, and daylighting. Thus, facade strategies are significantly implemented to control solar loads while transmitting sufficient daylight. Recently, the concept of double skin façade (DSF) has the potential to maintaining thermal comfort as well as improving energy efficiency in buildings. As an alternative to the traditional glazed facade. Therefore, the aim of this study is to explore the energy and daylighting performance of double skin façade in hot climates of Saudi Arabia. To achieve the study's goal, two main phases were implemented: the first phase was conducting a comprehensive literature review about double skin façade and defining the variables that affect energy and daylight. The second phase was conducted by Design Builder as a simulation tool to test the DSF performance in terms of energy and daylighting in hot climates. The study's results indicate that the cavity width is a critical variable in designing the DSF, as the cavity width increases, the energy savings increase. Additionally, the best cavity partitioning performance was box window. The optimum scenario of this study achieved around 13% savings in overall energy consumption which is equivalent to 286,126 KWh. In addition, study's results indicate that the use of DSF can lead to a reduction in SDA and ASE levels. The study emphasized the potential of DSF in the hot climate and concluded with recommendations to enhance the DSF performance, especially in daylight.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Environmental Architectural Construction Engineering
Department:	College of Design and Built Environment > Architectural Engineering and Construction Management
Committee Advisor:	Alhazmi, Mansour
Committee Members:	Asfour, Omar and Alhaji, Mohammed
Depositing User:	ABDULRHMAN KHALIFA (g201803460)
Date Deposited:	24 Nov 2024 11:29
Last Modified:	24 Nov 2024 11:29
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/143094