Impact of indoor environmental quality on occupant’s comfort & energy use in an office building

Abstract

Due to the transitions of technological systems and scientific data related to the building sector and environment under the developing world conditions, the challenges of air pollution and increased energy use have become the main concerns to be urgently and globally acted upon. By its extensive role in occupant’s health and energy use, the indoor environmental quality (IEQ) considerations in building design have become a priority with its various parameters examined in a holistic approach. IEQ is highly related to various chemical and physical factors, including subsistence gases, ventilation rates, indoor air temperatures. The increment in time spent indoors with all kinds of work and entertainment activities culminates as more prolonged contact and contingence with the pollutants, pathogens subsistence in the air, also the continuous interactions with indoor air temperatures. While the poor conditions of IEQ are known to have acute and chronic effects on the occupant's health, resulting in adverse outcomes such as Sick Building Syndrome (SBS), it emphasizes the importance of significant determinants of IEQ more profoundly. The Indoor Air Quality (IAQ) and thermal comfort, correspond to the further issues of occupant behavior, ventilation strategies, and energy efficiency. The thesis aims to investigate the methods to improve IEQ levels in an office building, with enhanced fresh air intake and indoor temperatures to ensure healthy and livable conditions by examining the effects of ventilation strategies, HVAC systems, material selection, and activity scheduling on building energy efficiency and occupant comfort. An office building is used for the analysis and modeled to collect data by simulation using DesignBuilder software. The thesis methodology is followed by the collected data obtained from building modeling variations and their comparisons made by analyzing the levels of indoor air quality parameters as well as the energy use of the building.Gelişen dünya koşullarında yapı sektörü ve çevre ile ilgili teknolojik sistemler ve bilimsel verilerdeki değişikler nedeniyle, hava kirliliği ve artan enerji tüketimi sorunları, küresel olarak acilen harekete geçilmesi gereken temel kaygılar haline gelmiştir. Kullanıcı sağlığı ve enerji kullanımındaki kapsamlı rolüyle, bina tasarımında iç mekân çevre kalitesi, aynı anda incelenmesi gereken çeşitli parametreleriyle bir öncelik haline gelmiştir. IEQ, gaz konsantrasyon, havalandırma oranları, iç hava sıcaklıkları dahil olmak üzere çeşitli kimyasal ve fiziksel faktörlerle yüksek oranda ilişkilidir. Her türlü iş ve eğlence aktiviteleri dahil olmak üzere iç mekanlarda geçirilen zamanın artması, kirleticilerle daha uzun süreli temas ve olasılık, havadaki patojen varlığı, ayrıca iç ortam hava sıcaklıkları ile etkileşimlerin de artması ile sonuçlanmaktadır. İç çevre kalitesinin kötü koşullarının bina kullanıcıları üzerinde Hasta Bina Sendromu (SBS) gibi olumsuz sonuçlara yol açan akut ve kronik etkileri olduğu bilinmektedir. Bu durum, bina sakinlerinin davranışları, havalandırma stratejileri ve enerji verimliliği gibi daha fazla tartışmayı kapsayan iç çevre kalitesinin, iç hava kalitesi ve termal konfor gibi önemli belirleyicilerinin önemini vurgulamaktadır. Bu tez, bir ofis binasında havalandırma stratejilerinin, HVAC sistemlerinin, malzeme seçiminin ve aktivite planlamasının bina enerji verimliliği ve kullanıcı konforu üzerindeki etkilerini inceleyerek sağlıklı ve yaşanabilir koşulları sağlamak için taze hava girişi ve iç ortam sıcaklıklarını değerlendirerek IEQ seviyelerini iyileştirme yöntemlerini araştırmayı amaçlamaktadır. Analiz için DesignBuilder yazılımı kullanılarak simülasyon oluşturulup, bir ofis binası veri toplamak için modellenmiştir. Tez metodolojisini, bina modelleme varyasyonlarından elde edilen toplanan yazılım verileri ve binanın enerji kullanımının yanı sıra iç hava kalitesi parametrelerinin seviyeleri analiz edilerek yapılan karşılaştırmalar takip etmektedir.