title: Evaluation of the thermal comfort in traditional houses [Bukovina]
Creators: name: Ciocan, Irina
Publisher: name: TU Wien
Year: 2018
Subjects: subject: Dynamic simulation
subject: Thermal comfort
subject: Energy efficiency
subject: Vernacular architecture

description: In den im Moment stattfindendene Bemühungen, Gebäude so energieeffizient wir möglich zu gestalten, kann das Analysieren von vernakulärer Archiktektur einen Erkenntnisgewinn bringen. Die traditionellen Häuser in der Region Bukovina sind ein gutes Beispiel für vernakuläre Architektur, die auf den lokal verfügbaren Materialien fusst. Einige dieser Bauten sind über hundert Jahre alt und weitestgehend unverändert noch funktionell und in Gebrauch. Die Entstehung der Bauwerke basiert auf dem Wissen, dass sich hinsichtlich des Bauens über viele Generationen bei der lokalen Bevölkerung gesammelt hat. Wichite Einflussparameter waren die Umgebungsbedingungen, die verfügbaren Baustoffe und die nach Möglichkeit möglichst unkomplizierte Herstellung der Bauwerke. Zusätzlich können diese Gebäude als Beispiele für sehr umweltbewusstes Design betrachtet werden. Diese Master-Arbeit betrachtet die thermische Performance von traditionellen Einfamilienhäusern in der Region Bukovina im Nortosten Rumäniens. Um das thermische Verhalten solcher Bauwerke untersuchen zu können wurden zunächst vier verschiedene Gebäude als Case-Study-Bauwerke ausgewählt und mit Hilfe von numerischer thermischer Gebäudesimulation untersucht. Dabei wurden fünf verschiedene Szenarien betrachtet. Diese Szenarieren sind ein Basisfall, welcher den gegenwärtigen Zustand der Bauten berücksichtigt, sowie vier verschiedene Optimierungsszenarien, welche die thermische Performance der Bauwerke verbessern sollen. Zur Bewertung der Performance der Gebäude unter den verschiedenen Szenarien wurden die folgenden Leistungsindikatoren herangezogen: Heizlast, Transmissionswärmeverluste, Lüftung infolge von Infiltrationseffekten, solare Wärmegewinne, interne Gewinne, sowie Kühlbedarf bzw. Risiko für sommerliche Überwärmung. In zwei der Szenarien wurde eine Gebäuderenovierung unter Einsatz von Wärmedämmstoffen emuliert. Dabei wurde die Gebäudehülle in einem Fall mit Dämmung aus Schafwolle, in einem anderen Fall mit einer EPS-Dämmung versehen. Zusätzlich zu den bereits genannten thermischen Kennwerten wurde eine Lebenszyklusanalyse für diese beiden Fälle durchgeführt. Die Dämmung aus Schafwolle zeigt bei einer vergleichbaren thermischen Performance eine Reihe von Vorteilen gegenüber dem synthetischen Dämmstoff EPS. Der aktuelle Zustand der betrachteten, traditionellen bukowinischen Gebäude ist nach dem Maßstab heutiger Anforderungen als energetisch unzureichend zu bezeichnen. Allerdings zeigen die Ergebnisse dieser Arbeit, dass mit vergleichsweise einfachen Maßnahmen, dieser Zustand verbessert werden kann. Bei einer entsprechenden hochbautechnischen Ausgestaltung dieser thermischen Sanierungen, im Speziellen unter Berücksichtung einer erhöhten Dichtigkeit der Gebäudehülle, lassen sich durchaus gute thermische Performance-Werte erzielen.
description: In an era in which we focus on making buildings as energy efficient as possible, vernacular architecture is a topic to be considered. Traditional houses from Bukovina are solid examples of vernacular architecture. Some dating back over a century are still functional. This type of constructions harness the knowledge and experience of many generations. Being built with consideration of the surroundings, local materials, and simple technologies, they can be regarded as an inspiration for an environmentally conscious design. This research focuses on the thermal behavior of traditional single-family units from Bukovina, in the Northeastern part of Romania. To investigate the thermal response under different conditions, four different houses were chosen as case studies and a series of numeric thermal simulations were performed. Five different scenarios were simulated: the first one assessed the thermal response of the houses in their current state, while the following four scenarios assessed the thermal performance of the buildings while their envelope is progressively improved. The tracked performance indicators were heating demand, transmission losses, and losses due to air change, solar gains and internal gains. The need for cooling demand was also investigated, in order to assess the presence of overheating during the summer months. In the last two scenarios, a building renovation scenario was simulated, in which the thermal performance of the building envelope was improved by adding a layer of thermal insulation of sheep wool and polystyrene, respectively. The performance of the two materials was assessed through simulations and a Life Cycle Analysis. The results show that the sheep wool insulation has a thermal performance comparable to polystyrene, but displays many advantages in environmental performance. In the state they are currently in, traditional houses from Bukovina do not meet the requirements for energy efficiency. However, this study suggests that by implementing simple measures, the shortcomings could be remedied. Renovating the houses, by improving the thermal resistance of the exterior building elements and providing air tightness and waterproofing would ensure that the traditional houses meet current thermal performance standards.