High-rise office building is one of the building types with the highest energy consumption nowadays, which leads to the demand for energy renovation of existing high-rise office building. Also, as the envelope system being the “intermediary” of the energy exchange between interior and exterior environment, it provides protection by enclosure and by balancing internal and external environmental forces. Therefore, energy renovation of high-rise office building envelope system is an essential and effective starting point of the whole renovation process. Meanwhile, high-rise office building has always been under the impression of being the representatives of building ignoring the environment. While renovation design has reopened the discussion between the building itself and the surrounding environment, which has arouse people’s attention of rethinking the environmental factors during the renovation process. Envelope energy renovation strategies should take environment into consideration, making use of the energy potential in its own surrounding environment to reduce energy consumption and maintain interior human comfort. This research is focused on developing an environment-based energy renovation design process for high-rise office building envelope system in order to improve the energy performance and indoor environment of the building. This research starts from organizing a renovation process by mapping all the factors related to the energy renovation of envelope system through guidelines and readings published by authorities and researchers. Then, with adding the environmental factors and environment simulations into the renovation process, an environment-based renovation design process is produced. Then, this renovation process are tested through two case studies for verifying if the analytic design process work well in real projects implementation. With sufficient simulations and evaluations of the envelope performance, which are vita in predicting future performance situation, this renovation process will guide the decision-making path and lead to the best possible design strategies. The purpose of this research is to give an environment-based renovation design process of high-rise office building envelope system to urban planners, architects and engineers with consideration of the main factors: human comfort, energy codes and standards, components of envelope system, environmental factors, envelope system performance and energy performance, with each of them could be the starting point of the renovation process. The final deliverables of the thesis include: a) A through environment-based renovation design process for high-rise office building envelope system. b) Two case studies in Milan using conservative methodology are applied with the presented renovation design process. c) The environment simulation and evaluation results of different design strategy are presented and analysized. d) Comparison study with actual project implementations are presented.
L'edificio per uffici ad alta residenza è uno dei tipi di edilizia con il consumo di energia più elevato al giorno d'oggi, che porta alla domanda di rinnovamento energetico dell'edificio per uffici ad alta quota esistente. Inoltre, poiché il sistema di busta è "l'intermediario" dello scambio di energia tra ambiente interno ed esterno, garantisce protezione mediante armadio e bilanciando le forze ambientali interne ed esterne. Pertanto, il rinnovamento energetico del sistema di busta per edifici ad alto respiro è un punto di partenza essenziale ed efficace di tutto il processo di ristrutturazione. Nel frattempo, l'edificio per uffici ad alta quota è sempre stato sotto l'impressione di essere i rappresentanti dell'edificio ignorando l'ambiente. Mentre il progetto di ristrutturazione ha riaperto la discussione tra l'edificio stesso e l'ambiente circostante, che ha suscitato l'attenzione della gente per ripensare i fattori ambientali durante il processo di ristrutturazione. Le strategie di ristrutturazione dell'energia da busta dovrebbero prendere in considerazione l'ambiente, facendo uso del potenziale energetico nel proprio ambiente circostante per ridurre il consumo energetico e mantenere il comfort umano interno. Questa ricerca è incentrata sullo sviluppo di un processo di progettazione di rinnovo energetico basato sull'ambiente per un sistema di busta per edifici ad alto respiro al fine di migliorare le prestazioni energetiche e l'ambiente interno dell'edificio. Questa ricerca inizia dall'organizzazione di un processo di ristrutturazione mappando tutti i fattori legati al rinnovamento energetico del sistema di busta tramite linee guida e letture pubblicate da autorità e ricercatori. Quindi, con l'aggiunta di fattori ambientali e simulazioni ambientali nel processo di ristrutturazione, viene prodotto un processo di progettazione di ristrutturazioni ambientali. Quindi, questo processo di ristrutturazione viene testato attraverso due casi di studio per verificare se il processo di progettazione analitica funziona bene nell'implementazione dei progetti reali. Con simulazioni e valutazioni sufficienti delle prestazioni della busta, che sono vita nella previsione della situazione futura delle prestazioni, questo processo di ristrutturazione guida il percorso decisionale e conduce alle migliori strategie di progettazione. Lo scopo di questa ricerca è quello di dare un processo di progettazione di rinnovo ambientale di un sistema di busta per edifici ad alto respiro a pianificatori urbani, architetti e ingegneri, considerando i fattori principali: comfort umano, codici e standard energetici, componenti del sistema di busta, fattori ambientali, prestazioni del sistema di busta e prestazioni energetiche, ognuna di esse potrebbe essere il punto di partenza del processo di ristrutturazione. I risultati finali della tesi comprendono: a) un processo di progettazione di ristrutturazione ambientale basato su un sistema a biglietto d'incasso ad alto respiro. b) Sono stati applicati due casi di studio a Milano con metodologia conservativa con il processo di progettazione presentato. c) vengono presentati e analizzati i risultati di simulazione dell'ambiente e risultati di valutazione di diverse strategie di progettazione. d) Viene presentato uno studio di confronto con le implementazioni effettive del progetto.
Energy renovation of high-rise office building envelope system. Study on environment-based renovation process
LI, SHUXIN
2016/2017
Abstract
High-rise office building is one of the building types with the highest energy consumption nowadays, which leads to the demand for energy renovation of existing high-rise office building. Also, as the envelope system being the “intermediary” of the energy exchange between interior and exterior environment, it provides protection by enclosure and by balancing internal and external environmental forces. Therefore, energy renovation of high-rise office building envelope system is an essential and effective starting point of the whole renovation process. Meanwhile, high-rise office building has always been under the impression of being the representatives of building ignoring the environment. While renovation design has reopened the discussion between the building itself and the surrounding environment, which has arouse people’s attention of rethinking the environmental factors during the renovation process. Envelope energy renovation strategies should take environment into consideration, making use of the energy potential in its own surrounding environment to reduce energy consumption and maintain interior human comfort. This research is focused on developing an environment-based energy renovation design process for high-rise office building envelope system in order to improve the energy performance and indoor environment of the building. This research starts from organizing a renovation process by mapping all the factors related to the energy renovation of envelope system through guidelines and readings published by authorities and researchers. Then, with adding the environmental factors and environment simulations into the renovation process, an environment-based renovation design process is produced. Then, this renovation process are tested through two case studies for verifying if the analytic design process work well in real projects implementation. With sufficient simulations and evaluations of the envelope performance, which are vita in predicting future performance situation, this renovation process will guide the decision-making path and lead to the best possible design strategies. The purpose of this research is to give an environment-based renovation design process of high-rise office building envelope system to urban planners, architects and engineers with consideration of the main factors: human comfort, energy codes and standards, components of envelope system, environmental factors, envelope system performance and energy performance, with each of them could be the starting point of the renovation process. The final deliverables of the thesis include: a) A through environment-based renovation design process for high-rise office building envelope system. b) Two case studies in Milan using conservative methodology are applied with the presented renovation design process. c) The environment simulation and evaluation results of different design strategy are presented and analysized. d) Comparison study with actual project implementations are presented.| File | Dimensione | Formato | |
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