Comparison of architectural design parameters in traditional buildings in terms of energy performance for future housing design

Abstract

Architectural studies re-orient through traditional architecture because of the energy crisis. The purpose of this study is to examine the architectural design parameters of traditional dwellings in terms of energy efficiency for future housing design in a hot humid climate. The case of this study is the 19th Century İzmir Houses. Two base case buildings with two and single-story were determined. Onsite measurements were taken from these buildings to identify the building material properties and to understand their thermal behavior. They were modeled and simulated with the DesignBuilder energy simulation program. The calibration and validation processes were conducted on these models. Two and single-story 114 types of İzmir Houses were modeled using the base drawings of the actual examples of these types and the validated material properties of the base case buildings in two different settlements where they are most frequently seen. The energy consumptions of these models were simulated. The statistical analyses were applied to examine the relationship between the source energy consumption per square meter and the design parameters of İzmir Houses. The design parameters such as the location of the hall, plan type, the existence of the basement, window to wall ratio, wall to floor ratio, window to floor ratio, total building area, wall to volume ratio, settlement pattern were found effective on the building energy performance. The least energy-consuming two-story İzmir houses type has a basement and side hall plan while the single-story house has a basement and central hall plan.

Mimari çalışmalar, enerji krizi nedeniyle geleneksel mimariye yönelmektedir. Bu çalışmanın amacı sıcak ve nemli iklimdeki geleneksel konutların enerji etkinliğe ilişkin mimari tasarım parametrelerini gelecekteki konut tasarımları için irdelemektir. Bu çalışmanın örneği 19. Yüzyıl İzmir Evleri'dir. İki ve tek katlı iki temel örnek bina tespit edilmiştir. Yapı malzemelerinin özelliklerini belirlemek ve bu tür binaların termal davranışlarını anlamak için bu binalardan yerinde ölçümler alınmıştır. Bu binalar Design Builder enerji simülasyon programı ile modellenmiş ve simüle edilmiştir. Bu modellerde kalibrasyon ve validasyon işlemleri gerçekleştirilmiştir. İki ve tek katlı 114 tip İzmir Konutu en çok görüldükleri iki farklı yerleşimde, bu tiplerin gerçek örneklerinin temel çizimleri ve temel örnek binaların valide edilmiş malzeme özellikleri kullanılarak modellenmiştir. Bu modellerin enerji tüketimi simüle edilmiştir. Metrekare başına düşen kaynak (birincil) enerji tüketimi ile İzmir Evleri'nin tasarım parametreleri arasındaki ilişkiyi incelemek amacıyla istatistiksel analizler yapılmıştır. Holün konumu, plan tipi, bodrumun varlığı, pencere duvar oranı, duvar taban oranı, pencere-taban oranı, toplam bina alanı, duvar hacim oranı, yerleşim düzeni gibi tasarım parametreleri bina enerji performansı üzerinde etkili bulunmuştur. En az enerji tüketen iki katlı İzmir ev tipi bodrum ve yan hollü plana sahipken, tek katlı İzmir evi bodrum ve merkezi hollü plana sahiptir.