Energy Use and Lighting of Algal Green Buildings


Tokuç A., Yaman Y., Budakoğlu B., Köktürk G. G., Can I. D., Ezan M. A.

8th International Energy, Environment and Material Science Conference, Singapore, Singapore, 7 - 09 June 2024, pp.1-5

  • Publication Type: Conference Paper / Full Text
  • City: Singapore
  • Country: Singapore
  • Page Numbers: pp.1-5
  • Dokuz Eylül University Affiliated: Yes

Abstract

Green buildings can provide a growth environment for microalgae growth on their façades, where a closed environment mimicks the organisms’ natural environment and functions as a window. This study investigates such a façade’s effect on energy saving by optimizing the performances of useful daylight illuminance (UDI) and energy use intensity (EUI) in the Mediterranean climate. The study was carried out in two stages. The first stage is a parametric study using the Colibri tool to look at the algae content and the effect of WWR for the north and south orientations. Meanwhile the second stage adds different design parameters of orientation, window type, WWR, wall type and thickness, insulation thickness. Optimization of UDI and EUI separately allows an in-depth discussion of these parameters for both performances. The obtained parametric results show the effects of WWR and algae content. Regression analysis explains that WWR has a linear relationship with EUI and a polynomial relationship with UDI. There is no such relationship for algae content, yet it changes UDI results the most (%46.22-81.66 for 50% WWR). Then, computational simulations regard effects of other factors for performance optimization.

Yeşil binalar, cephelerinde, kapalı bir ortamın organizmaların doğal ortamını taklit eden ve bir pencere işlevi gören mikroalg büyümesi için bir ortam sağlayabilir. Bu çalışma, Akdeniz ikliminde faydalı gün ışığı aydınlatması (UDI) ve enerji kullanım yoğunluğunun (EUI) performanslarını optimize ederek böyle bir cephenin enerji tasarrufu üzerindeki etkisini araştırmaktadır. Çalışma iki aşamada gerçekleştirilmiştir. İlk aşama, alg içeriğinin ve pencere duvar oranı (PDO) nın kuzey ve güney yönelimleri üzerindeki etkisine bakmak için Colibri aracını kullanan parametrik bir çalışmadır. Bu arada ikinci aşamada yönlendirme, pencere tipi, PDO, duvar tipi ve kalınlığı, yalıtım kalınlığı gibi farklı tasarım parametreleri eklenmiştir. UDI ve EUI'nin ayrı ayrı optimizasyonu, her iki performans için bu parametrelerin derinlemesine tartışılmasına olanak tanımaktadır. Elde edilen parametrik sonuçlar PDO ve alg içeriğinin etkilerini göstermektedir. Regresyon analizi, WWR'nin EUI ile doğrusal bir ilişkiye ve UDI ile polinom bir ilişkiye sahip olduğunu açıklamaktadır. Alg içeriği için böyle bir ilişki yoktur ancak UDI sonuçlarını en çok değiştiren etkendir (%50 WWR için (%46,22-81,66). Daha sonra hesaplamalı simülasyonlar, performans optimizasyonu için diğer faktörlerin etkilerini dikkate almaktadır.