Net-zero energy mixed-use high rise design : Principles and proposals for two environmental contexts

Abstract

Kurzfassung Null-Energie mischgenutztes Hochhaus Design: Richtlinien und Konzepte für zwei unterschiedliche Klimazonen Ich werde Konzepte für zwei Null-Energie mischgenutze Hochhäuser in zwei gegensätzlichen Klimazonen darlegen, die ihre Energie durch die Kraft der Sonne, des Windes, des Wassers und der Erde beziehen. Meine Forschung und meine Designs werden dabei helfen sich mit wachsenden und erechtigten Bedenken über steigende Energiepreise, Energieabhängigkeit und die Auswirkungen des Klimawandels zu befassen und diese anzusprechen. Gebäude sind die primären Energieverbraucher in den USA und in den meisten entwickelten Ländern. Darüber hinaus steigt die Nachfrage nach mischgenutzen Hochhäusern so wie die Weltbevölkerung zunimmt und urbanisiert. Die Schaffung von Null-Energie mischgenutzen Hochhäusern ist im Baubereich daher sehr wichtig für eine entwickelte Welt, um den Energieverbrauch zu verringern. Es gibt bis heute keine Hochhäuser dieser Art. Um mein Design und meine Forschungsziele zu erreichen, führe ich zuerst eine umfangreiche Literaturrecherche durch, die sich dabei auf wissenschaftliche Ressourcen von der Technischen Universität Wien und der Universität von Maryland in den Vereinigten Staaten von Amerika, sowie geeigneten Internetnachforschungen bezieht. Identifizierte Untersuchungen werden kategorisiert und dazu verwendet, die Spezifikationen von Null-Energie Gebäuden und die relevanten Terminologien zu konkretisieren. Anschließend folgt eine Definition von Hochhäusern, eine Beschreibung zum Aufbau eines Hochhauses und eine Analyse über den Komfort der Nutzerinnen und Nutzer im Innenraum, bevor ich mischgenutze Hochhäuser erkläre. Als nächstes beschreibe ich den Energieverbrauch in Hochhäusern der zu energieeffizientem Hochhaus Design führt. Dabei stelle ich passive Design-Strategien und nachhaltige Techniken vor, analysiere diese und präsentiere sie durch Hochhäuser auf der ganzen Welt. Später werde ich Fallstudien durchführen, um die Entwicklung von außergewöhnlichen nachhaltigen Hochhäusern zu erforschen. Diese Abhandlungen werden nützliche Grundsätze, Richtlinien und Technologien für meine endgültigen Design Konzepte liefern. Danach werde ich zwei unterschiedliche Umweltklimata bestimmen, die als Orte für das Design von mischgenutzten Hochhäusern dienen, bei denen das Erreichen einer Null-Energie Versorgung geplant ist. Die zwei gegensätzlichen Klimazonen werden die Parameter für die Prüfung von meinen Design Konzepten festlegen, die speziell für diese beiden Klimata Resultate liefern. Ich werde die gelernten Grundsätze für Modelle von zwei Null-Energie mischgenutzten Hochhäusern verwenden, ein Design für beide gegensätzlichen Klimazonen, die ihren Energiebedarf durch die Kraft der Sonne, des Windes, des Wassers und der Erde liefern. Meine Masterarbeit wird eine Reihe von praktischen Prinzipien und innovativen Technologien anhand von zwei Null-Energie Hochhäusern in individuellen Klimazonen präsentieren. Ich werde mit meinen Professorinnen in den Vereinigten Staaten und in Österreich zusammenarbeiten, um einen Artikel über meine Forschung und Analyse für die Einreichung bei einer Zeitschrift zu schreiben.

Net-Zero Energy Mixed-Use High Rise Design: Principles and Proposals for Two Environmental Contexts 1 will give proposals for two net-zero energy mixed-use high rises, in two contrasting climates, that supply their energy needs through the power of sun, wind, water, and earth. My research and designs will help address growing and valid concerns about rising energy prices, energy dependence, and the impact of climate change. Buildings are the primary energy consumers in the United States and most developed countries. Furthermore, the demand for mixed-use high rises continues to grow as the world population increases and urbanizes. The creation of net-zero energy mixed-use high rises by the building sector is therefore key to decreasing the developed world's energy consumption. To date, there are no net-zero energy mixed-use high rises. In order to achieve my design and research goals, 1 will first conduct an extensive literature search drawing upon scholarly resources from the Technical University of Vienna in Austria and the University of Maryland in the United States, as well as suitable internet resources. ldentified resources will be categorized and used to define net-zero energy building specifications and relevant terminology. Then, 1 will define high rise building, describe high rise building buildup, occupant's comfort in the indoor environment, before defining mixed-use high rise building. Next, 1 discuss about energy consumption in high rise buildings, thus leading to energy efficient high rise design. Here, 1 introduce and analyze passive design strategies and sustainable technologies, presenting them through high rises all around the world. Later, 1 will conduct case studies, analyzing the development of exceptional sustainable high rises. The case studies will provide useful principles, guidelines, and technologies for my final design proposals. 1 will then identify two varying and distinct environmental climates to serve as sites for the design of mixed-use high rise buildings projected to achieve net-zero energy. The two contrasting climates will determine the parameters for the testing of my design concepts, resulting in unique designs for each climate. 1 will use the learned principles for the proposals of the two net-zero energy mixed-use high rises, one design for each contrasting climate, that supply their energy needs through the power of sun, wind, water, and earth. My thesis research will result in a set of practical principles and cutting-edge technologies for application in net-zero energy high rise designs in two distinct climates. 1 will collaborate with my professors in the United States and Austria to write an article for submission to a journal in the field documenting my research and analysis.