Buildings· 2026Q1
Sıcak-Nemli İklimlerde Neredeyse Sıfır Enerji Üniversite Binaları İçin CFD Destekli Pasif Soğutma ve Yenilenebilir Enerji Yükseltmeleri
CFD-Driven Passive Cooling and Renewable Retrofits for Nearly Net-Zero University Buildings in a Hot–Humid Climate
- 0atıf
- Q1SCImago
- 2026yıl
Kısa özet
HVAC optimizasyonu, pasif soğutma (PDEC dahil) ve yenilenebilir enerjiyi entegre eden bir yükseltme çerçevesi, Cidde'deki bir üniversite binasını neredeyse NZEB'e dönüştürerek, PV dağıtımından önce enerji talebini %58 azalttı ve 25 yıllık yaşam döngüsü maliyetlerini 7.51M SAR'dan 3.13M SAR'a düşürdü.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Ana noktalar
- Cidde'deki bir üniversite binasının kalibre edilmiş bir EnergyPlus modeli, bir yükseltme çerçevesini değerlendirmek için kullanıldı.
- HVAC optimizasyonu, cephe, aydınlatma ve pasif soğutma stratejileri yoluyla talep tarafı azaltmaları enerji talebini %58 azalttı.
- CFD destekli pasif soğutma stratejileri (PDEC dahil) ek %17 soğutma enerjisi azaltımı sağladı.
- Enerji tasarrufunun neredeyse %80'i PV entegrasyonundan önce elde edildi; bu, neredeyse NZEB sonucu için kalan talebi karşıladı.
- Yükseltme yolu, 25 yıllık yaşam döngüsü maliyetlerini 7.51 milyon SAR'dan 3.13 milyon SAR'a düşürdü.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Özet (abstract)
Achieving net-zero energy and zero-emission buildings is a critical pathway toward decarbonizing the built environment, particularly in cooling-dominated regions where operational energy demand remains exceptionally high. Existing university buildings in hot–humid climates face significant challenges due to intensive cooling requirements, limited passive cooling potential, and the economic burden associated with large-scale renewable energy deployment. This study develops and evaluates a climate-responsive retrofit framework that integrates sequential energy optimization, CFD-based passive-cooling analysis, and on-site renewable energy systems to transform an operational university building in Jeddah, Saudi Arabia, into a nearly net-zero energy building (NZEB). A high-fidelity DesignBuilder–EnergyPlus model was calibrated using three years of monthly measured electricity consumption data, achieving strong agreement with utility records (NMBE = 2.19%, CV(RMSE) = 7.93%). The proposed framework prioritizes demand-side load reduction through optimized HVAC operation, envelope enhancement, daylight-responsive lighting control, natural ventilation, and Passive Downdraught Evaporative Cooling (PDEC) before renewable energy integration. The baseline building exhibited an Energy Use Intensity (EUI) of 613 kWh/m2·year, with cooling accounting for approximately 70% of total electricity consumption. Sequential optimization reduced annual energy demand by 58%, while CFD-supported passive cooling strategies provided an additional 17% reduction in cooling energy and improved indoor airflow performance. Crucially, nearly 80% of total energy savings were realized prior to photovoltaic (PV) deployment. A 1586-kW rooftop photovoltaic system subsequently offset the residual annual demand, achieving a nearly net-zero annual energy balance. Over 25 years, the proposed retrofit pathway reduced life-cycle costs from 7.51 million SAR to 3.13 million SAR. The findings demonstrate that climate-responsive demand reduction is the primary enabler of NZEBs in hot–humid regions, substantially reducing renewable energy requirements and long-term economic costs while providing a scalable pathway to decarbonize existing campus infrastructure.
Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Buildings, 2026 · DOI ↗
Ücretsiz hesapla devam et
Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.
Web'de ücretsiz devam etGoogle ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.
Telefonda:
Alan: Yapı ve İnşaat
Building and ConstructionEngineering