The analysis of passive design strategies to provide energy efficiency in residential buildings in Tripoli, Libya

Abstract

The main aim of this research is to analyze the passive design strategies for residential buildings in Tripoli, the capital of Libya, in order to reduce energy consumption and provide thermal comfort to the users of residential buildings. The stages of the study started by finding out the energy consumption rates in residential buildings in Libya and conducting wide literature studies pertaining to the passive design strategies for effective energy conservation. Firstly, the weather and temperature data collected in Libya. After that, certain passive design strategies for Tripoli - Libya analyzed by using the simulation and analysis program "ECOTECT". By the use of this program, data including the thermal mass, best possible orientation, the loads of heating and cooling in the residential buildings along with direct effects of building materials, significance of window size on the temperature and comfort in the buildings were analyzed, based on the designed 'typical Libyan residential building' model. Moreover, the energy consumption in the model building measured. The results of the project analyzed and methods to enhance the energy performance in residential buildings in Libya found out, in order to provide guidelines to designers in general, and to architects in particular. The results of this study show that the proper orientation of the buildings and the use of insulation materials in suitable proportions can provide a 60% increase in comfort and enhance the interior environmental conditions in enclosed spaces. Finally, evaluation of the thermal comfort level conducted by using the PMV method it found out that the building was providing thermal comfort at a maximum level.

Bu tez çalışmasının amacı, enerji tüketimini azaltmak ve kullanıcılara ısıl konfor sağlamak bağlamında, Libya'nın başkenti Trablus'ta yer alacak konut yapıları için pasif tasarım ilkelerini analiz etmektedir. Çalışmanın ilk evreleri, Libya'daki konut yapılarında enerji tüketim oranlarını saptama ve etkin enerji tasarrufu sağlayabilmek çerçevesinde pasif tasarım stratejilerine ilişkin kapsamlı bir literatür taraması şeklinde başlamıştır. Öncelikle, Libya için iklim ve sıcaklık verileri toplanmıştır. Bunun sonrasında, ECOTECT simülasyon ve analiz programı kullanılarak Trablus, Libya için belirli pasif tasarım ilkeleri analiz edilmiştir. Söz konusu program kullanılarak, tipik bir Libya konut yapısına dayanarak tasarlanan model üzerinde; ısıl kütle, en iyi yönlenme, ısıtma ve soğutma yükleri ve yapı malzemelerinin bunlara doğrudan etkisi, pencere ebatlarının ısıl konfor açısından önemi gibi faktörler veriler üzerinden analiz edilmiştir. Bunların haricinde, yapıdaki enerji tüketim miktarları da hesaplanmıştır. Bu çalışmanın bulguları ile, tasarımcı ve mimarlara çeşitli kılavuz ilkeler oluşturabilmek için Libya'daki konut yapılarının enerji performanslarını artıracak yöntemler ortaya konmuştur. Çalışmanın sonucunda, doğru yapı yönlenmesi ve yalıtım malzemelerinin uygun kullanımı ile iç mekanlarda %60'a varan oranlarda konfor artışının ve çevresel koşulların iyileştirilmesinin söz konusu olabildiği görülmüştür. Sonuç olarak, bu model için ısıl konfor seviyesi PMV metodu ile değerlendirilmiş ve yapıda maksimum seviyede ısıl konfor sağlandığı görülmüştür.