Selection and assessment of passive cooling techniques for residential buildings in Oman using a bioclimatic approach

• Published in: The journal of engineering research (Print) Vol. 10; no. 2; pp. 52 - 68
• Main Authors: al-Azri, Nasir A., Zurayqat, Yusuf, al-Rawahi, Nabil
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Muscat, Oman Sultan Qaboos University, College of Engineering 01.12.2013; Sultan Qaboos University
• Subjects: Air conditioning; Solar air conditioning; thermal comfort zone, bioclimatic chart, evaporative cooling, ventilation, high mass; التهوية; المباني; الهواء; تكييف الهواء; هندسة البيئة
• ISSN: 1726-6009; 1726-6742
• DOI: 10.24200/tjer.vol10iss2pp52-68

Passive cooling is an ancient technique used in air reconditioning and ventilation. Despite its historical use, its relevance in building design has never ceased. To be sure, with the increasing interest in saving energy and preserving the environment, passive cooling stands out as a sustainable possibility. However, this is not always a viable option, and its practicality is determined mainly by the system's functionality, the type of activities involved in the space to be cooled, and the surrounding area's bioclimatic variables (i.e. temperature, humidity, and diurnal temperature differences). In areas under consideration for passive cooling systems, bioclimatic charts are helpful. Comprehensive charts, in which yearlong hourly meteorological data are projected on a psychrometric chart, help to determine the fits required by a particular location. In this paper, psychrometric charts were developed for eight locations in Oman, and a systematic procedure on the selection and viability of using passive cooling techniques is provided through meteorological data. Givoni's passive cooling zones are used and the applicability of each technique is quantified. The eight study locations are widely scattered around and Oman, and possess great geographical diversity. The presented results can help delineate the applicability of each passive cooling technique for residential buildings at each of the study locations and their proximities. يعد التبريد السلبي من أقدم الوسائل المستخدمة في التكييف و التهوية. و على الرغم من قدمها إلا أن استخدامها بقي على نفس القدر من الأهمية خاصة مع النداءات الملحة للاقتصاد في استخدام الطاقة و الحفاظ على البيئة, إذ أثبتت هذه الوسائل جدارتها في التقليل من هدر موارد الطاقة كلما أمكن استخدامها' إن إمكانية هذا الاستخدام يحدده بشكل رئيسي الغرض من المبنى و نوعية الأنشطة البشرية فيه بالإضافة للمتغيرات المناخية كدرجة الحرارة و الرطوبة و الفرق بين درجات الحرارة بين الليل و النهار. و تعد الرسوم البيانية المناخية من الأدوات الفعالة في اختيار وسائل التبريد و تعد هذه الرسوم بتحديد قراءات الطقس لكل ساعة على مدار العام في مكان ما على الخريطة السيكرومترية لذلك المكان. و في هذه الورقة تعرض الخرائط السيكرومترية لثمان مواقع في عمان مع عرض كيفية اختيار وسائل التبريد السلبي و مدى تأثيرها كميا. يتم اختيار هذه الوسائل باستخدام مناطق جيفوني المحددة على الخريطة السيكرومترية لكل وسيلة. إن هذه المناطق الثمانية المعروضة في هذه الورقة تنتشر في مناطق مختلفة جغرافيا كما إن النتائج المعروضة تحدد وسائل التبريد السلبي الممكنة لهذه المناطق و الأماكن القريبة منها.