Full-Scale Experimental Investigation of the Influence of Solar Radiation on the Thermal Behavior of Ventilated Façade Envelope Systems Under Hot Climate Conditions

2025

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.3390/buildings16010122
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

The article presents the results of a comprehensive full-scale investigation of the influence of solar radiation on the thermal behavior of the exterior envelope systems of two residential buildings of different heights—a 9-storey building in Turkestan and a 25-storey building in Shymkent. The façade systems of both buildings consist of a multilayer enclosure with a ventilated air cavity, 100 mm wide in the 9-storey building and 50 mm wide in the 25-storey building. The objective of the study was to determine the diurnal and vertical dynamics of temperature fields, analyze the thermal inertia of the materials, and assess the effect of façade geometry on heat-transfer performance. Thermographic measurements were carried out during key periods of the day (7:00, 10:00, 13:00, and 17:00), which enabled coverage of the full solar-insolation cycle. The results showed that the maximum temperatures of the external cladding reached 48–52 °C for the 9-storey building and 53–58 °C for the 25-storey building, with a vertical temperature gradient of 3–7 °C. The temperature of the interior surface varied within 28–32 °C and 29–34 °C, respectively, reflecting the influence of both solar heating and the width of the ventilation cavity on heat transfer. It was found that reducing the air-gap width intensifies natural convection and decreases the thermal inertia of the system, resulting in sharper temperature fluctuations. The study demonstrates that current design standards insufficiently account for the vertical non-uniformity of solar exposure and the aerodynamic processes within the ventilation channel. The findings can be used in the design of energy-efficient façade systems, in the refinement of regulatory methodologies, and in the development of heat-transfer models for high-rise buildings under conditions of increased solar radiation.