Process-centered modeling experience from architect's perspective: A case study in a residential building in Izmir

Abstract

Predicting current energy demand and future energy consumption of buildings is the challenging experience for architects. Although there are various dynamic simulation tools that enable them to calculate building energy performance, the complexity of tools poses problems to model, understand process-centered simulation studies and interpret the results. This thesis aims to present, test, verify and criticize the modeling, simulation and calibration processes of residential building from architect's perspective. One of the effective ways to overcome global warming problem is by immediate involvement of architects into energy modeling process. Therefore, the study criticizes the role of architect in process-centered modeling. Process-centered modeling is tested with existing residential building conditioned with air-source heat pump in İzmir-Turkey. Indoor and outdoor environment were monitored from July 2009 to June 2010. Digital model of the building was created by using DesignBuilder dynamic modelling tool, and calibrated for three different periods of heating, cooling and transition. The problems faced during modeling and simulation based on professional knowledge of the architect and simulation tool was exemplified. Finally, the survey was conducted to verify the role of architect tool users in modeling process. Consequently, case study exemplified how the architect conducts a processcentered modeling, and survey showed how his/her modelling experience and knowledge is essential for right management of design process. Mechanical systems modeling is still challenging issue requiring knowledge and experience for architect users..

Binaların mevcut enerji talebi ve gelecekteki enerji tüketimini tahmin etmek mimarlar için zorlu bir deneyimdir. Her ne kadar bina enerji performansını hesaplayabilmelerini sağlayan çeşitli dinamik simülasyon araçları olsa da, araçların karmaşıklığı model oluşturma, süreç-merkezli simülasyon çalışmalarını anlama ve sonuçları yorumlama konusunda sorun oluşturmaktadır. Bu tez, bir konutun modelleme, simülasyon ve kalibrasyon süreçlerini mimarın bakış açısından sunmak, test etmek, doğrulamak ve eleştirmeyi amaçlamaktadır. Küresel ısınma probleminin üstesinden gelebilmenin en etkili yollarından biri de mimarların enerji odaklı modelleme sürecine derhal dahil olmalarıdır. Dolayısıyla bu çalışma, mimarın süreç-odaklı modellemedeki rolünü değerlendirmektedir. İzmir'de hava kaynaklı ısı pompasıyla iklimlendirilen mevcut bir konutta süreçodaklı modelleme deneyimi test edilmiştir. İç ve dış iklim koşulları Temmuz 2009 Haziran 2010 arasında izlenmiştir. Evin dijital modeli DesignBuilder dinamik modelleme aracı kullanılarak oluşturulmuş, ısıtma, soğutma ve geçiş dönemi olarak üç farklı periyotta kalibre edilmiştir. Modelleme ve simülasyon sırasında, mimarın karşılaştığı mesleki bilgi ve simulasyon aracına dayalı sorunlar örneklenmiştir. Son olarak, mimar kullanıcıların modelleme sürecindeki rolünü doğrulamak üzere anket yapılmıştır. Sonuçta, alan çalışması mimarın süreç-odaklı modellemeyi nasıl yürüttüğünü örneklemiş, anket ise modelleme deneyim ve bilgisinin tasarım sürecini doğru yönetmede nasıl önem kazandığını göstermiştir. Mekanik sistemlerin modele entegrasyonu mimar kullanıcılar için halen bilgi ve tecrübe gerektiren bir konudur.