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Building signatures correlating thermal comfort and low-energy cooling: In-use performance

 
: Kalz, D.E.; Pfafferott, J.; Herkel, S.; Wagner, A.

:

Building research and information 37 (2009), No.4, pp.413-432
ISSN: 0961-3218
ISSN: 1466-4321
English
Journal Article
Fraunhofer ISE ()
Energieeffiziente und solare Kühlung; Gebäudekonzepte

Abstract
A detailed analysis of thermal comfort in summer is presented for eleven low-energy, mixed-mode, non-residential buildings and one residential building in Germany, applying the comfort standards EN 15251:2007-08 and EN ISO 7730:2005. The thermal comfort ratings are related to the cooling energy use and the efficiency of generating the cooling energy. The buildings employ environmental heat sinks (for example, the ground, ground water, rainwater, and the ambient air) together with thermo-active building systems. This reduces the primary energy use of buildings without compromising thermal comfort. For comparison, an office building cooled in summer by night ventilation only is also studied. Comprehensive monitoring with fine time resolution occurred, accompanied by evaluation of the building performance based on measurements of the energy use for cooling and auxiliary equipment, the performance of the environmental heat sink, thermal comfort, and local meteorological conditions. The investigated buildings demonstrate that low-energy cooling with appropriately designed environmental heat sinks can be an energy-efficient concept for non-residential buildings without an adverse effect on occupant thermal comfort.

 

Une analyse detaillee du confort thermique en ete est presentee pour onze batiments non residentiels basse energie, a mode mixte, et un immeuble d'habitation en Allemagne, appliquant les normes de confort EN 15251: 2007-08 et EN ISO 7730: 2005. Les indices de confort thermique sont lies a l'utilisation d'une energie de refroidissement et a l'efficacite de la production de cette energie de refroidissement. Les batiments ont recours a des puits de chaleur environnementale (par exemple, le sol, la nappe phreatique, les eaux de pluie et l'air ambiant) conjointement a des systemes thermoactifs de climatisation des batiments. Cela reduit l'utilisation d'energie primaire par les batiments sans compromettre le confort thermique. Aux fins de comparaison, un immeuble de bureaux uniquement refroidi en ete par une ventilation nocturne est egalement etudie. Une surveillance d'ensemble dotee d'une resolution temporelle fine a ete operee, ceci s'accompagnant d'une evaluation des performances des batiments basee sur des mesures de l'utilisation de l'energie servant aux equipements de refroidissement et auxiliaires, et sur le rendement du puits de chaleur environnementale, le confort thermique et les conditions meteorologiques locales. Les batiments etudies demontrent qu'un systeme de refroidissement a faible consommation d'energie, equipe de puits de chaleur environnementale correctement concus, peut constituer un concept offrant un bon rendement energetique pour des batiments non residentiels, sans effet indesirable sur le confort thermique des occupants. Mots cles: confort adaptatif, technologie alternative, surveillance des batiments, refroidissement, EN 15251: 2007-08, puits de chaleur environnementale, ISO 7730: 2005, batiments basse energie, confort thermique, systemes thermoactifs de climatisation des batiments.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-101775.html