Indoor Surface Temperature Variations of South Walls with khavun-chini Facades in Hot and Semi-Arid-Temperate Climate (Summer and Winter)

Authors

Abstract

Khavun-chini, which is one of the traditional ornamental features of architecture in the hot and semi-arid-temperate climate of Khuzestan, is a kind of brickwork with protruded elements. Protrusion in khavun-chini brickwork covers a large area of the facade in shade especially during the summer. The effect of khavun-chini on reducing heat gain through the south facade in summer has already been proven experimentally. This study aims to investigate the daily variations of the indoor surface temperature of walls with khavun-chini facade compared to plain walls in winter in order to compare the effect of khavun-chini on the indoor wall surface temperature in two seasons. Two identical chambers, the south faces of which were brick walls, were built in Abadan as representative of the studied climate. A khavun-chini pattern with a high shading effect was executed on their walls—one with a two-cm protrusion from the surface and the other without any protrusion. The indoor surface temperatures of south walls and the ambient temperatures were recorded in six measurement periods, each period including three consecutive days and nights in the summer and winter of 2019. The experiment was repeated by simulation to ensure the correct performance of the constructed models. The data showed that the daily variations of the indoor surface temperature graphs of both the south wall with khavun-chini facade and the plain wall follow a similar pattern in summer and winter, since they are a function of daily fluctuations in the ambient temperature. In every measurement day, the maximum and mean temperatures of the indoor surface of the wall with khavun-chini was lower than the other wall, while its minimum wall surface temperature was higher. This result means that khavun-chini has a moderating effect and reduces the range of temperature variations. The average decreases of the daily maximum wall surface temperature in a total of eighteen days of experimental measurement in summer and winter were 1° and 1.2° C, respectively; the average decrease of the mean wall surface temperature was 0.2, and the average increase of the minimum wall surface temperature was 0.4° C.

Keywords

References

امیدوار، امیر، و بهنام رستی. 1392. تأثیر محتوای رطوبتی مصالح ساختمانی بر عملکرد حرارتی جداره‌های خارجی ساختمان. مهندسی مکانیک مدرس 13 (10): 15۲ـ15۶.
تابان، محسن، محمدرضا پورجعفر، محمدرضا بمانیان، و شاهین حیدری. 1391. تأثیر اقلیم بر شکل تزیینات معماری با تکیه بر تحلیل میزان سایه‌اندازی خوون‌چینی‌های آجری بافت تاریخی دزفول. نقش جهان 2 (3): ۷۹ـ۹۰.
تابان، محسن، محمد مهرکی‌زاده، و سارا نجاران. 1398. شناخت عناصر سایه‌انداز در مسکن سنتی دزفول. معماری و شهرسازی آرمانشهر (27): ۲۵ـ۴۱.
دهار، علی، منصوره طاهباز، و محسن تابان. 1398. بررسی اثر خوون‌چینی بر انتقال حرارت از نمای جنوبی در تابستان، در اقلیم بسیار گرم و نیمه‌خشک خوزستان. معماری اقلیم گرم و خشک 7 (10): 1۱9ـ1۳9.
زرگرزاده دزفولی، مجتبی، سید کیانوش لاری‌بقال، نجمه سالاری‌نسب،  و مهناز بابایی‌مراد. 1395. خوون‌چینی تکامل و تناسب ابعاد آجر در نماسازی‌های آثار معماری دزفول. مطالعات معماری ایران 1 (9): ۴۷ـ۶۵.
زمردیان، زهراسادات، و محمد تحصیلدوست. 1394. اعتبارسنجی نرم‌افزارهای شبیه‌سازی انرژی در ساختمان: با رویکرد تجربی و مقایسه‌ای. انرژی ایران 18 (4): 1۱۵ـ1۳۲.
زمرشیدی، حسین، و علی صادقی حبیب‌آباد. 1397. آجر و هنر آجرکاری از دوران باستان تا امروز. مطالعات شهر ایرانی اسلامی 9 (33): ۵ـ۱۷.
شکفته، عاطفه، حسین احمدی، و امید عودباشی. 1394. تزیینات آجرکاری سلجوقیان و تداوم آن در تزیینات دوران خوارزمشاهی و ایلخانی. پژوهش‌های معماری اسلامی 3 (6): ۸۴ـ۱۰۶.
کسمایی، مرتضی. 1371. پهنه‌بندی اقلیمی ایران مسکن و محیط‌های مسکونی. تهران: مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن.
مجتهد‌زاده، روح‌الله، و زهرا نام‌آور. 1391. در جست‌وجوی هویت شهری اهواز. تهران: مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی.
سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی کشور. 1385. نشریه 1ـ167، مقررات و معیارهای طراحی و اجرایی جزئیات تیپ ساختمانی جلد اول: اقلیم و ویژگی‌های ساختمانی، روش‌های ساخت و تکنولوژی ساختمان، مصالح ساختمانی و ضوابط کاربرد آن. تهران: سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی کشور، معاونت امور فنی.
نعیما، غلامرضا. 1376. دزفول شهر آجر. تهران: سازمان میراث فرهنگی کشور.
Abdulkareem, Mahmood, Sura Al-Maiyah, and Malcolm Cook. 2018. Remodeling façade design for improving day lighting and the thermal environment in Abuja's low-income housing. Renewable and Sustainable Energy Reviews 82 (3): 2820-2833.
Al-Tamimi, Ahmed S., Mohammed A. Al-Osta, Omar S. Baghabra Al-Amoudi, and Rached Ben-Mansour. 2017. Effect of Geometry of Holes on Heat Transfer of Concrete Masonry Bricks Using Numerical Analysis. Arab J Sci Eng (42): 3733–3749.
Boukendil, Mohammed, Abdelhalim Abdelbaki, and Zaki Zrikem. 2017. Numerical simulation of coupled heat transfer through double hollow brick walls: Effects of mortar joint thickness and emissivity. Applied Thermal Engineering (125): 1228-1238.
Coma, Juliá, Gabriel Pérez, Cristian Solé, Albert Castell and Luisa F. Cabeza. 2014. New green facades as passive systems for energy savings on buildings. Energy Procedia (57): 1851-1859.
Hachem, Caroline, and Mohanmed Elsayed. 2016. Patterns of façade system design for enhanced energy performance of multistory buildings. Energy and Buildings (130): 366-377.
Minangi, Faisal Saleh, and Halil Zafer Alibaba. 2018. Effect of shading on thermal performance of Dormitory Building on Hot Climate. International Journal of Interdisciplinary Research and Innovations 6 (4): 610-621.
Planas, C., E. Cuerva, and P. Alavedra. 2018. Effects of the type of facade on the energy performance of office buildings representative of the city of Barcelona. Ain Shams Engineering Journal (9): 3325–3334.
Shurui, Guo, Hanyu Yang, Yanru Li, Yin Zhang, and Enshen Long. 2019. Energy Saving Effect and Mechanism of Cooling Setting Temperature Increased by 1°C for Residential Buildings in Different Cities. Energy & Buildings (202).
Tabadkani, Amir, Masoud Valinejad Shoubi, Farzaneh Soflaei, and Saeed Banihashemi. 2019. Integrated parametric design of adaptive facades for user's visual comfort. Automation in Construction (106).
Zomorodian, Zahra S., and Mohammad Tahsildoost. 2017. Assessment of window performance in classrooms by long term spatial comfort metrics. Energy and Buildings (134): 80-93.

Files

Share

How to cite

Statistics