Guidelines for High-Rise Building Facades in Terms of Energy Efficiency

Abstract

In today’s world, energy is one of the most important factors in each individual’s life, people cannot imagine their life without energy. Due to increasing human needs in different types of energy in everyday life, energy efficiency has become a significant issue, especially after the energy crises in 1970s. Thus, one of the main challenges in recent years is finding ways to use passive solar design strategies in order to respond to human needs. When it comes to architecture, again finding ways in order to benefit from passive systems become an important. This is especially valid for high rise buildings which consume huge amount of energy due to their scale and function. If their large facade areas are considered, they may provide great opportunities to make use of passive solar design strategies. Accordingly, Because of global warming that the Earth is facing today, if designed with passive solar design strategies, buildings could play a vital role in the reduction of energy costs during their life cycle. Although, there is considerable research on how to design sustainable facades, nonetheless, there is a gap in the literature relating to facade design in different climatic zones to minimize energy use. In order to achieve this task, high rise buildings in four major climatic zones are analyzed in terms of passive solar design strategies and materials utilized in the building. Meanwhile, the author’s main attempt is to make viewpoint of architects more clear about the influence of benefiting from passive design systems for façade of the high rise buildings. Thereby, this study is based on a theoretical research where relevant literature and selected case studies of Norman Foster have been reviewed to arrive at conclusion. On the other hand, it is mainly qualitative method of data collection. Finally, High rise buildings in vertically growing cities of Dubai, Frankfurt, Kuala Lumpur and Moscow for example need to be designed in accordance with passive solar design strategies so that maximum reduction in the energy costs can be achieved from manufacturing to operation stage of high rise buildings. Furthermore, the results of this study prove that high rise buildings can be energy efficient if appropriate passive solar design strategies are used in their design to make maximum use of natural light, ventilation, passive solar heating and cooling. Keywords: High Rise Building- Energy Efficiency- Design Strategies- Solar Heat Gain- Natural Lighting- Natural Ventilation

ÖZ: Günümüz dünyasında insanlar hayatlarını enerjisiz düsvşünemeyeceklerşi için. enerji her bireyin hayatı için en önemli faktörlerden birdir. Özellikle 1970,lerderki enerji krizinden sonra insanların günlük haşamlarındaki değişik enerji ihtiyaçlarından donyaı enerji verimliliği çok önemli bır konu olmuştur. Bu sebepten donyaı, son yıllardakien en önemli meydan okuma insanlarınihtiyaçlarını karşılamak için pasif güneş tasarım stratejilerin kullanma yolları bulmaktır. Mımariye gelindiği zaman, pasif güneş sistemlerin den yararlanmanın yollarını bulmak çok önemli bir mesele olmuştur. Bu, ölçü ve işlerlerinden donyaı yüksek miktarda enerji harcayan yüksek binalar içşn geçerlıdır. Eğer bu vinaların geniş cepheler göz önüne alınırsa, pasif güneş tasarım stratejilerinin kullanıla bilirliğine önenli ölçüde olanak sağlanabilirç Buna bağlı olarak, dünyamızın bugün karşı karşıya kaldığı kürsel ısınmadan dolayı binalar pasif güneş tasarım stratejilerine uygun tasarlanırlarsa var oldukları süreç içerisinde enerji masraflarının azaltılması konusunda hayari önem taşıyabilirle. Uzun soluklu cepheler dizayn etme üzerine oldukça fazla araştırma olmasına rağmen, değişik iklim alanlarında enerji kullanımnın azaltılmasıyla ilgili literatürde açık bulun maktadır. Bunu başarabilmek için dört değişik iklim alanındaki yüksek yapılar pasif güneş tasarımı ve kullanılan materyaller göz önğünde bulundurularak Dolayısıyle bu çalışma Norman Foster, ın kontrol edip sonucuna vardığı örnek inceleme ve literatüre uygun olarak teorik araştırmaya dayamaktadır. Bir diğer yandan bilgi toplanımı nitelik metodu esas alınarak yapılmıştır. Son olarak, dikine büyüyen şehirler olan Dubai, Frankfurt, Kuala Lampur ve Moskova daki yüksek bibaların pasif güneş tasarımstratejilerine göre dizayn edilmesi maksimum enerji masraflarının azaltılması ancak bu binaların işlemsel evrekerinde elde edilebilir. Bunla birlikte, bu çalışmanın sonuçları eğer uygun pasif güneş tasarım stratejileri binaların yapımında kullanılırsa, doğal gün ışığı, havalandıma pasif güneş ısıtma ve soğutmada maksimum derecede kollanım elde edilebileceğiniç dolayısıyle yüksek binaların enerji verimliliğinin olabileceğini kanıtlamaktadır. Anhatar kelimeler: yüksek Binalar- Enerji Verimliliği-Dizayn Stratejileri- Güneş Isisi Kazanımı- Doğal Işık- Doğal Havalandırma