Recently, global awareness has been oriented toward sustainability and saving energy
solutions based on passive strategies. Since thermal comfort has been considered the
most important indicator for uses satisfaction, the achievement of this indoor condition
relies on the building design. The atrium has been added to the building for its
aesthetical, environmental, and economic benefits, the appropriate atrium design can
advance the atrium thermal performance as well as the adjacent spaces’ temperatures.
However, inappropriate design decisions cause thermal discomfort and consequently,
higher energy consumption.
Since the Mediterranean climate has diverse climatic conditions around the year, the
central atrium with top-lit skylight is recommended, but in the summer period it can
cause overheating, and since the insertion of shading elements shrinks the lighting
performance, then the atrium skylight design is supposed to improve the thermal
comfort without affecting the lighting level. Therefore, this study investigated the
thermal performance in the atrium building by the use of double skin skylight.
This study aimed at improving the indoor thermal comfort for the spaces attached to a
top-lit central atrium in the EMU main library building, by applying double skin
skylight (DSS) to enhance the atrium thermal performance. The current research is
designed with a quantitative approach. To accomplish the aim, the research used the
computer simulations which were run with EDSLTas software (EDSL Tas, 2018) with
the weather file of Gazimagusa city sequentially.
The study prepared various design strategies, different proposals were tested and
compared in terms of indoor temperatures with reference to ASHRAE-55. The
implementation of DSS achieved an average of 77% comfort working hours around
the year with different opening percentages according to the outdoor conditions.
Moreover, results show that changing the DSS glazing materials did not affect the
thermal performance of the atrium.
Keywords: Atrium, Natural Ventilation, Thermal Comfort, Passive Design Strategy,
Mediterranean Climate.
ÖZ:
Son zamanlarda, küresel farkındalık pasif stratejilere dayalı olarak sürdürülebilirliğe
ve enerji çözümlerinden tasarruf etmeye yöneliktir. Termal konfor kullanım
memnuniyeti için en önemli gösterge olarak kabul edildiğinden, bu iç mekan
koşulunun başarısı bina tasarımına dayanmaktadır. Atriyum, estetik, çevresel ve
ekonomik yararları için binaya eklenmiştir, uygun atrium tasarımı, atriyum termal
performansını ve bitişik alanların sıcaklıklarını artırabilir. Bununla birlikte, uygunsuz
tasarım kararları termal rahatsızlığa ve sonuç olarak daha yüksek enerji tüketimine
neden olur.
Akdeniz iklimi yıl boyunca çeşitli iklim koşullarına sahip olduğundan, en iyi
aydınlatılmış tavan penceresine sahip merkezi atriyum tavsiye edilir, ancak yaz
döneminde aşırı ısınmaya neden olabilir ve gölgeleme elemanlarının eklenmesi
aydınlatma performansını düşürdüğü için atriyum çatı penceresi tasarımı aydınlatma
seviyesini etkilemeden termal konforu artırması beklenmektedir. Bu nedenle, bu
çalışma atriyum binasındaki termal performansı çift cidarlı ışıklık kullanarak
araştırmıştır.
Bu çalışma, atriyum termal performansını arttırmak için çift cidarlı ışıklık (DSS)
uygulayarak DAÜ ana kütüphane binasında üst aydınlatmalı merkezi atriyuma bağlı
alanlar için iç mekan termal konforunu geliştirmeyi amaçlamıştır. Mevcut araştırma
nicel bir yaklaşımla tasarlanmıştır. Bu amaca ulaşmak için araştırma, sırasıyla
Gazimağusa kentinin hava durumu dosyası ile EDSLTas yazılımı (EDSL Tas, 2018)
ile çalıştırılan bilgisayar simülasyonlarını kullandı.
Çalışma çeşitli tasarım stratejileri hazırlamış, farklı teklifler test edilmiş ve ASHRAE 55 referans alınarak iç ortam sıcaklıkları açısından karşılaştırılmıştır. DSS uygulaması,
dış koşullara göre farklı açılış yüzdeleri ile yıl boyunca ortalama% 77 konfor çalışma
saatine ulaşmıştır. Ayrıca, sonuçlar DSS cam malzemelerinin değiştirilmesinin
atriyumun termal performansını etkilemediğini göstermektedir.
Anahtar Kelimeler: Atrium, Doğal Havalandırma, Termal Konfor, Pasif Tasarım
Stratejisi, Akdeniz İklimi.
