Please use this identifier to cite or link to this item: http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-5619
Main Title: Cooling techniques for building-greenhouse interconnections in hot-arid climates
Subtitle: the case of Red Sea, Egypt
Translated Title: Kühlungstechniken für einen integrierten Wohn-Gewächshaus-Prototypen in Heiß-Trocken-Klimazonen
Translated Subtitle: Untersuchungsgebiet Rotes Meer, Ägypten
Author(s): ElSoudani, Moamen
Advisor(s): Steffan, Claus
Zillich, Klaus
Referee(s): Steffan, Claus
Jochum, Patrick
Zillich, Klaus
Granting Institution: Technische Universität Berlin
Type: Doctoral Thesis
Language Code: en
Abstract: Urban agriculture, Nexus, and climate envelope are interdisciplinary topics where greenhouses are integrated into the urban and pre-urban context. Building-Greenhouse prototype (BGp) is a new integrated design developed and based on using advanced greenhouses generation, where high indoor climate control and efficient water and nutrient cycles continue to be achieved. The research analysed the Humidification and Dehumidification (HDH) techniques for building cooling, greenhouse climate control, and for water desalination systems. The research methodology is to explore applying the BGp on the governmental rural models in Egypt, where the occupants are suffering from numerous living, income, and environmental problems. The BGp is opening the door to apply decentralised urban communities, where autonomous energy, water, and food production could be achieved using brackish or seawater water. This research implemented a comprehensive analysis to develop a BGp for the governmental housing in Red Sea coast in Egypt. Designbuilder simulation analysis is used to develop the governmental rural dwellings, the greenhouse unit, and the Heating Ventilation and Air Conditioning system (HVAC) design. The performance of the integrated HVAC system is verified using ‘TRNSYS’ software simulations. The results confirmed that the integrated HVAC intervention could save 38% and 17.5-36% of the building and the greenhouse cooling loads, respectively, compared to the conventional systems. The integrated BGp application increases the occupant’s indoor living quality, the socio-economic impact, and self-sufficiency of food and water. The research discusses the BGp application in comparison to the Egyptian end-use energy and market, in addition to present an economic and ecological analysis.
Urbane Landwirtschaft, Nexus und Klimahüllen sind interdisziplinäre Themen, die Gewächshäuser in die ländliche und urbane Landwirtschaft integrieren. Der integrierte Haus-Gewächshaus-Prototyp (BGp) ist ein neues System, welches auf Grundlage der fortschrittlichen Gewächshausgenerationen entwickelt wird. Ziel ist es, ein optimales Gewächshausklima mit leistungsfähigen Wasser- und Nährstoffzyklen sowie einer effizienten Wasserrückgewinnung zu generieren. Die vorliegende Forschungsarbeit hat das Luftbefeuchtungs- und Entfeuchtungssystem (HDH) für die technische Anwendung der Gebäudekühlung, für die Kontrolle des Gewächshausklimas und für die Wasserentsalzungsanlage analysiert. Die Forschung gründet sich auf die Anwendung des BG-Prototypen, der den von der Regierung Ägyptens subventionierten Wohnhaus-Prototypen entwickeln soll. Letzterer wird in ländlichen Gebieten eingesetzt, wo die Menschen neben einem zu geringen Einkommen und Lebensstandard auch von zahlreichen Umweltproblemen betroffen sind. Für dezentrale, urbane Landschaftsräume kann BGp die Möglichkeit eröffnen autonome Energie-, Wasser-und Nahrungsmittelproduktionen einzurichten. Die vorliegende Forschungsarbeit behandelt eine umfassende Analyse, um die BGp-Technik in der Roten-Meer-Region Ägyptens anzuwenden. Die Analyse stützt sich hauptsächlich auf Simulationen. Die Designbuilder-Simulation wird bspw. verwendet, um das Haus, das Gewächshaus und das Klimaanlagensystem zu optimieren. Die Leistung des integrierten Klimaanlagensystems (HVAC) wurde wiederum mit 'TRNSYS'-Simulationen verifiziert. Die Forschungsergebnisse haben gezeigt, dass das integrierte HVAC-System im Vergleich zu bestehenden Systemen 38% des Energieverbrauchs im Haus und 17,5%-36% der Kühllasten im Gewächshaus einsparen kann. Die integrierte BGp-Anwendung könnte somit die Wohnqualität im Haus und außerdem die sozioökonomischen Voraussetzungen, im Sinne der Selbstversorgung mit Nahrung und Wasser, verbessern.
URI: http://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/6035
http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-5619
Exam Date: 11-Oct-2016
Issue Date: 2016
Date Available: 13-Dec-2016
DDC Class: DDC::700 Künste und Unterhaltung::720 Architektur::720 Architektur
DDC::600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::690 Hausbau, Bauhandwerk::697 Heizung-, Lüftungs-, Klimatechnik
Subject(s): climate adaptive architecture
HDH technique
building optimization
greenhouse optimization
HVAC systems
hot arid climate
cooling techniques
Klimahülle
adaptierte Klima- und Energiesysteme
Kühlsystem
Gebäudeoptimierung
Befeuchtungs- und Entfeuchtungstechniken
energieeffizientes Bauen
Creative Commons License: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Appears in Collections:Institut für Architektur » Publications

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
elsoudani_moamen.pdf22.68 MBAdobe PDFThumbnail
View/Open


This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons