The effect of window to wall ratio on energy performance of high-rise office buildings across the Egyptian climate regions
Other Title(s)
تأثير نسبة الفتحات بالواجهات على استهلاك الطاقة بالمباني الإدارية المرتفعة في الأقاليم المناخية المصرية
Joint Authors
al-Ajami, Muhammad M.
Hanafi, Jihad A.
Uthman, Midhat M.
Source
Journal of Engineering Sciences
Issue
Vol. 50, Issue 1 (31 Jan. 2022), pp.26-40, 15 p.
Publisher
Assiut University Faculty of Engineering
Publication Date
2022-01-31
Country of Publication
Egypt
No. of Pages
15
Main Subjects
Topics
Abstract AR
تزايدت أعداد المباني المرتفعة تزايدا ملحوظا نتيجة التطور التكنولوجي وارتفاع سعر الأرض خاصة في المدن الكبرى، ويتسم هذا النوع من المباني باستهلاكه المرتفع للطاقة، ويرجع هذا إلى العديد من العوامل التي تتضمن عوامل معمارية وأخرى تشغيلية، ويتعبر الاعتماد بشكل أساسي على أنظمة التكييف والتدفئة والتهوية الصناعية من أهم العوامل التي تتسبب في استهلاك مكثف الطاقة، ونتيجة أزمات الطاقة العالمية بجانب التطور في أدوات وبرامج المحاكاة، توجه المعماريون نحو تحسين أداء الطاقة في المباني من خلال التحكم في المتغيرات الهندسية للمبنى، ويناقش هذا البحث تأثير تغير نسبة الفتحات بالنسبة لمسطح الواجهات على إجمالي الاستهلاك السنوي للطاقة بالمباني الإدارية المرتفعة، حيث يهدف هذا إلى تعيين نسبة الفتحات المثلى بالواجهات والتي تحقق أقل استهلاك طاقة في مختلف الأقاليم المناخية المصرية، وقد تم عرض العديد من الدراسات التي تناولت تأثير نسبة الفتحات بالواجهات على استهلاك الطاقة بالمبنى في أقاليم مناخية مختلفة، وذلك بغرض الاستفادة من نتائجها، وقد تم اختبار تأثير تغير نسبة الفتحات بالواجهات من ۱۰% إلى ۹۰% في نموذجين لمبنيين أحدهما مربع والآخر مستطيل ذو نسبة طول إلى عرض (۱:۳)، وذلك باستخدام برنامج المحاكاة Design Builder، واختبرت هذه النماذج في سبع مدن مصرية الإسكندرية، القاهرة، المنيا أسيوط الغردقة الخارجة، أسوان ممثلة لسبعة أقاليم مناخية مختلفة، وتوصلت النتائج إلى أن النسبة المثالية للفتحات بالواجهات هي ٢٠٪ في المباني المستطيل و(۲۰-۳۰%) في المبنى المربع في جميع المدن محل الدراسة، ويقدر الفرق في استهلاك الطاقة بين هذه الحلول المثلى والحلول الأعلى استهلاكا للطاقة بنسبة (٥٣,٣-٦٠,٨%)، و(٤١-٤٩%) في كلا من الشكلين المستطيل والمربع على الترتيب.
Abstract EN
Due to innovations in construction technology and increasing land prices, the number of high-rise buildings has increased dramatically.
these buildings are known for their high energy consumption, which caused by many factors including architectural and operational factors.
heating, ventilation, and air conditioning systems (HVAC) is one of the operational factors which led to intensive energy consumption.
in the light of the global energy crises along with advanced simulation tools, architects have been motivated to improve the energy performance of buildings through controlling design parameters.
this research discusses the impact of window to wall ratio (WWR), as an important parameter of building’s envelope design, on the total annual energy consumption of high-rise office buildings.
it aims to determine the optimal WWR in terms of energy performance across the Egyptian different climatic regions.
many related previous works, in different climates, have been reviewed to theoretically extract the variables employed in this work.
according to the review, nine wwr ranging from 10% to 90% in two shapes, square and rectangular, were adopted to be modelled using the design builder simulation tool.
the proposed models were simulated within seven Egyptian cities (Alexandria, Cairo, Minya, Assiut, Hurghada, el-Kharga, and Aswan) representing the seven classified climatic regions in Egypt.
the findings revealed that the optimal WWR is (20%) for the rectangular shape and (20-30%) for the square shape across all Egyptian cities.
the energy conservation ranged between (53.3-60.8%) and (41-49%) in the rectangular and square models, respectively, in comparison to the worst case.
American Psychological Association (APA)
al-Ajami, Muhammad M.& Hanafi, Jihad A.& Uthman, Midhat M.. 2022. The effect of window to wall ratio on energy performance of high-rise office buildings across the Egyptian climate regions. Journal of Engineering Sciences،Vol. 50, no. 1, pp.26-40.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1393154
Modern Language Association (MLA)
al-Ajami, Muhammad M.…[et al.]. The effect of window to wall ratio on energy performance of high-rise office buildings across the Egyptian climate regions. Journal of Engineering Sciences Vol. 50, no. 1 (Jan. 2022), pp.26-40.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1393154
American Medical Association (AMA)
al-Ajami, Muhammad M.& Hanafi, Jihad A.& Uthman, Midhat M.. The effect of window to wall ratio on energy performance of high-rise office buildings across the Egyptian climate regions. Journal of Engineering Sciences. 2022. Vol. 50, no. 1, pp.26-40.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1393154
Data Type
Journal Articles
Language
English
Notes
Includes bibliographical references: p. 37-39
Record ID
BIM-1393154