Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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v.24
no.2
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pp.111-120
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2012
In this study, to present the data in the internal thermal condition of Double skin facade were measured internal temperature and inlet and outlet openings wind speed of double skin facade. Measurements were similar to temperatures in the upper double skin facade. Especially in summer, temperature stratification is through to be unfulfilled seamlessly despite inlet and outlet openings open. Double skin facade inlet and outlet openings of the air flow rate was slower outlet openings of the air flow rate than inlet openings of the air flow rate.
Journal of the Architectural Institute of Korea Planning & Design
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v.33
no.12
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pp.29-39
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2017
The building skins are important architectural elements in both functional and aesthetical aspects. This study focuses on developing a responsive facade with autonomous opening and closing behaviors in accordance with environmental conditions and user requirements for natural ventilation for the office building. The pneumatic ETFE panels are applied as the skin materials taking advantage of the efficiency of the inflatable skin of lightness, architectural performance and sustainable material properties. The biomimetic design methodology is taken for its innovative and visionary concept for the facade design. The interpretation of the building facade in analogy to natural organisms delivers functional and aesthetic characters. By exploring the structural movements of the plant pores, the facade control is developed to be autonomous by the parameter values. The facade opening and closing configurations are derived through parametric modeling and visualization programming. Through the application of this study, expected results are to improve user comfort and energy efficiency.
This study is aimed to investigate the characteristics of the elevations in the contemporary multi-family residential buildings in Paris. The survey was performed by studying 30 buildings which had won the multi-family residential project competitions, held in Paris in 2011. Since 30 buildings in the survey will be constructed in Paris in a couple of years, current trends of the elevations of the multi-family residential buildings can be extracted. Historically and also currently, in France, the multi-family housing has been studied to solve the various social problems; especially in Paris where the historical buildings and the modern and the contemporary buildings stand together in perfect harmony. The uniform elevations of the multi-family residential buildings in Korea, have been consist problems in the country. By studying the building elevations in Paris, the solutions to solve the current problems and to improve the situation, can be found. The study will be discussed in three different categories. First of all, the volume and the mass of building in the survey buildings, will be analyzed. Secondly, the openings in the facade, such as the windows and the balconies of the survey projects, will be analyzed. Finally, the materials and the colors of the facade will be discussed. By analyzing the elevations of the multi-family residential building projects, which had won the competitions, and are soon to be built in Paris, the various experiments and the attempts in building elevations, currently happening in Paris which is mostly known as a Haussmann style city, can be presumed, as well as the willingness of the city to reserve the historic buildings in the city.
Modern high-rise tower designs incorporating recessed balcony cavity spaces can be prone to high-frequency and narrow-band Rossiter aerodynamic excitations under glancing incident winds that can harmonize and compete with recessed balcony volume acoustic Helmholtz modes and facade elastic responses. Resulting resonant inertial wind loading to balcony facades responding to these excitations is additive to the peak design wind pressures currently allowed for in wind codes and can present as excessive facade vibrations and sub-audible throbbing in the serviceability range of wind speeds. This paper presents a methodology to determine Cavity Amplification Factors to account for façade resonant inertial wind loads resulting from balcony cavity aero-acoustic-elastic resonances by drawing upon field observations and the results of full-scale monitoring and model-scale wind tunnel tests. Recessed balcony cavities with single orifice type openings and located within curved façade tower geometries appear particularly prone. A Cavity Amplification Factor of 1.8 is calculated in one example representing almost a doubling of local façade design wind pressures. Balcony façade and tower design recommendations to mitigate wind induced aero-acoustic-elastic resonances are provided.
Noorifard, Azadeh;Tabeshpour, Mohammad Reza;Saradj, Fatemeh Mehdizadeh
Earthquakes and Structures
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v.23
no.2
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pp.151-168
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2022
Torsion is one of the most important causes of building collapse during earthquakes. Sometimes, despite the symmetric form of the building, infill walls disturb the symmetry of the lateral resisting system. The purpose of this research is to investigate the effect of urban layout on developing torsion caused by infill walls. For this purpose, a typological study was conducted based on the conditions of perimeter walls on 364 buildings and then 9 cases were selected. The dimensions of the selected buildings are constant and the conditions of the perimeter walls including facades with openings and cantilevered facades are variable. The selected buildings with 60 different layouts of infill walls were analyzed and the behavior of each one was evaluated based on the torsional irregularity criteria of seismic codes. The results of the analyses showed that if the perimeter walls of a building are symmetric, asymmetric interior walls will not be important in developing torsion and effective parameters in symmetry of the perimeter infill walls are the number of walls, area of openings, aspect ratio, and construction details. Finally, architectural solutions to mitigate the torsional effects of infill walls were proposed for buildings with solid infill walls on some sides, for buildings where the perimeter walls of one side are on the cantilevered part, and for buildings where the perimeter walls of two adjacent sides are on the cantilevered part. In three-sided buildings, where two adjacent façades are cantilevered, it is often impossible to use the potential of the infill walls.
This study aimed at developing and evaluating performance of the two logics for respectively operating two-position- and variable-heating systems. Both logics control the heating system and openings of the double skin facade buildings in an integrated manner. Artificial neural network models were applied for the predictive and adaptive controls in order to optimally condition the indoor thermal environment. Numerical computer simulation methods using the MATLAB (Matrix Laboratory) and TRNSYS (Transient Systems Simulation) were employed for the performance tests of the logics in the test module. Analysis on the test results revealed that the variable control logic provided more comfortable and stable temperature conditions with the increased comfortable period and the decreased standard deviation from the center of the comfortable range. In addition, the amount of heat supply to the indoor space was significantly reduced by the variable control logic. Thus, it can be concluded that the optimal control method using the artificial neural network model can work more effectively when it is applied to the variable heating systems.
This study aimed at developing integrated logic for controlling heating device and openings of the double skin facade buildings. Two major logics were developed-rule-based control logic and artificial neural network based control logic. The rule based logic represented the widely applied conventional method while the artificial neural network based logic meant the optimal method. Applying the optimal method, the predictive and adaptive controls were feasible for supplying the advanced thermal indoor environment. Comparative performance tests were conducted using the numerical computer simulation tools such as MATLAB (Matrix Laboratory) and TRNSYS (Transient Systems Simulation). Analysis on the test results in the test module revealed that the artificial neural network-based control logics provided more comfortable and stable temperature conditions based on the optimal control of the heating device and opening conditions of the double skin facades. However, the amount of heat supply to the indoor space by the optimal method was increased for the better thermal conditioning. The number of on/off moments of the heating device, on the other hand, was significantly reduced. Therefore, the optimal logic is expected to beneficial to create more comfortable thermal environment and to potentially prevent system degradation.
The conventional way to acquire sufficient amount of daylight in interiors is to provide large openings with clear glass. The use of clear glass on the whole facade, however, might cause a sort of visual problem because of the harness of direct sun and brighter sky surface than expected. They should be filtered in opticalway or bounced in the architectural. One of the common solutions for the problem might be the use of photometric glasses with various transmittances for the glass walls. This paper deals with performance data related to the impact of various transmittal glazing materials for window systems in terms of daylighting. A series of scale model measurements was carried out with the fundamental configuration of a commonly used all-glass facades. Additionally some experimental performance index was issued for the better expression of the need of natural lighting.
Natural ventilation has proven to be an effective passive strategy in improving energy efficiency and providing healthy environments. However, such a strategy has not been commonly adopted to tall office buildings that traditionally rely on single-skin façades (SSFs), due to the high wind pressure that creates excessive air velocities and occupant discomfort at upper floors. Double-skin façades (DSFs) can provide an opportunity to facilitate natural ventilation in tall office buildings, as the fundamental components such as the additional skin and openings create a buffer to regulate the direct impact of wind pressure and the airflow around the buildings. This study investigates the impact of modified multi-story type DSFs on indoor airflow in a 60-story, 780-foot (238 m) naturally ventilated tall office building under isothermal conditions. Thus, the performance of wind effect related components was assessed based on the criteria (e.g., air velocity and airflow distribution), particularly with respect to opening size. Computational fluid dynamics (CFD) was utilized to simulate outdoor airflow around the tall office building, and indoor airflow at multiple heights in case of various DSF opening configurations. The simulation results indicate that the outer skin opening is the more influential parameter than the inner skin opening on the indoor airflow behavior. On the other hand, the variations of inner skin opening size help improve the indoor airflow with respect to the desired air velocity and airflow distribution. Despite some vortexes observed in the indoor spaces, cross ventilation can occur as positive pressure on the windward side and negative pressure on the other sides generate productive pressure differential. The results also demonstrate that DSFs with smaller openings suitably reduce not only the impact of wind pressure, but also the concentration of high air velocity near the windows on the windward side, compared to SSFs. Further insight on indoor airflow behaviors depending on DSF opening configurations leads to a better understanding of the DSF design strategies for effective natural ventilation in tall office buildings.
An experiment was conducted to study incidences of heat loss in greenhouse in Gyeongnam province using thermal imaging camera in order to determine ways minimizing greenhouse heat loss. Measurements of this work showed that temperature differences between two experiment zones before and after installation of thermal curtains were about $2.0{\sim}3.0^{\circ}C$ and $1.0{\sim}2.0^{\circ}C$ respectively. There was a high correlation between the temperature data measured using a thermal imaging camera and a temperature sensor. There was no serious difference among areas, but between places on the first and second floor with thermal curtains for heat insulation, there was a relatively larger heat loss on the first floor than the second floor. Then in general the greenhouse types had no particular bearing on this matter, there was a relatively large heat loss in the parts of side wall window, the gaps and the parts folded of horizontal thermal curtains, the gutter parts, and the gaps of thermal curtain in the side wall window and facade back side for heat insulation, aren't completely sealed. It was found that there was a substantial heat loss due to infiltration through cracks on covering material, doors, ventilating openings, roof gables and floors, in particular.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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