Energy retrofit and conservation issues in hot arid climates: The case of 19th and 20th centuries heritage residential buildings in Cairo, Egypt

Cairo is one of the most ancient cities in the world. It has a very long history that belongs to the 7th century until today. According to UNESCO, historic Cairo area is registered as a world heritage site since 1979. Fortunately, many heritage buildings are still surviving for decades. However, few of those buildings are registered as monuments according to Antiquity law no. 117/1983, meanwhile several buildings are registered according to “Regulating the demolition of non-dilapidated buildings and establishments, and the preservation of architectural heritage" law no. 144/2006 as heritage buildings. This PhD research focuses on addressing the 19th and 20th centuries heritage residential buildings that are registered according to law 144/2006 in order to suggest energy retrofitting measures and to provide suggested solutions to achieve conservation regarding the damages problems they are suffering recently. The research deals with the buildings that are located in historic Cairo area and its buffer zone “Cairo downtown”. Conserving those buildings is necessary due to their distinctive cultural heritage value and their importance for the urban conservation strategy of the historic Cairo area. The research introduces a methodology to address how to achieve the balance between the thermal comfort and conservation requirements in the 19th and 20th centuries residential buildings in historic Cairo and Cairo downtown in Egypt. This methodology starts from analyzing the city context till selecting the case studies and applying the suitable retrofitting measures according to the correspondent climatic conditions. The selected case studies represent around 24% of the total number of the heritage residential buildings stock in historic Cairo area. The case studies results explain the needed retrofitting measures to enhance the thermal comfort level in terms of reducing the required cooling and heating hours and to increase the comfort hours.

Il Cairo è una delle città più antiche del mondo. Ha una storia molto lunga che appartiene al 7 ° secolo fino ad oggi. Secondo l'UNESCO, la storica area del Cairo è stata dichiarata patrimonio dell'umanità dal 1979. Fortunatamente, molti edifici storici sopravvivono da secoli. Tuttavia, pochi di questi edifici sono vincolati come monumenti ai sensi della legge sull'antichità n. 117/1983, nel frattempo diversi edifici sono vincolati secondo la legge n. 144/2006 “Regolamentazione della demolizione di edifici e stabilimenti non fatiscenti, e la conservazione del patrimonio architettonico” come edifici del patrimonio. Questa ricerca di dottorato si concentra sull'affrontare gli edifici residenziali del XIX e primo XX secolo che sono registrati secondo la legge 144/2006 al fine di suggerire misure di miglioramento energetico e di suggerire soluzioni che garantiscano la conservazione del bene, evitando i danni che affliggono oggi molti di questi edifici. La ricerca riguarda gli edifici che si trovano nella storica area del Cairo e nella sua zona cuscinetto "Cairo downtown". Individuare strategie di conservazione di tali edifici è importante e necessario per il loro peculiare valore culturale e e per quello che rappresentano a scala urbana nell’area storica del Cairo. La ricerca introduce una metodologia per affrontare come raggiungere l'equilibrio tra comfort termico e requisiti di conservazione negli edifici residenziali del XIX e XX secolo nello storico Cairo e nel centro del Cairo in Egitto. Questa metodologia parte dall'analisi del contesto cittadino e alla definizione di alcune tipologie edilizie, fino alla selezione dei casi studio e all'applicazione delle misure di intervento adeguate in base alle condizioni climatiche corrispondenti. I casi di studio selezionati rappresentano circa il 24% del numero totale delle scorte di edifici residenziali storici nell'area storica del Cairo. I risultati dei casi studio spiegano le misure di miglioramento necessarie per migliorare il livello di comfort termico in termini di riduzione delle ore di raffreddamento e riscaldamento richieste al fine di aumentare le ore di comfort.