MARC

 008250123s2024        us                              c    eng  d
■001000017160486
■00520250211151028
■006m          o    d                
■007cr#unu||||||||
■020    ▼a9798383482841
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI30997040
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a550
■1001  ▼aIyer,  Aishwarya  V.
■24510▼aImplications  For  Energy  Demand  And  Emissions  By  Mitigating  Heat  Stress  In  Heterogeneous  Urban  Building  Types  In  India
■260    ▼a[Sl]▼bYale  University▼c2024
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2024
■300    ▼a159  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  86-01,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Rao,  Narasimha  D.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--Yale  University,  2024.
■520    ▼aThe  buildings  sector  plays  a  key  role  in  influencing  global  demand  for  energy  and  materials,  and  the  emission  of  Greenhouse  Gases  (GHGs).  80%  of  future  population  growth  is  expected  to  take  place  in  the  Global  South,  primarily  populated  with  low-and-middle  income  (LMI)  countries,  making  these  countries  hotspots  for  growth  in  the  buildings  sector,  especially  the  residential  sector.  India,  the  most  populated  low-and-middle  income  country,  is  expected  to  lead  the  world  in  energy  growth  from  the  residential  sector  in  the  next  decades.  However,  previous  global  reports  often  do  not  represent  the  diversity  in  building  types  from  these  countries,  especially  excluding  the  low-income  housing  types.  Residents  in  low-income  homes  face  disproportionately  severe  heat  stress,  health  issues  and  other  adverse  effects  of  climate  change,  as  these  homes  are  poorly  constructed,  and  unable  to  provide  durable,  safe  comfortable  shelter.  In  this  dissertation,  I  focus  on  the  role  that  is  played  by  the  uniquely  diverse  building  stock  in  low-and-middle  income  countries,  specifically  India,  on  the  future  resource  demand  and  GHG  emissions  from  their  residential  sector.Population  growth,  urbanization  and  development  are  the  drivers  behind  the  rapid  residential  sector  emissions  growth  in  India  in  the  coming  decades.  As  of  2019,  19  million  houses  in  urban  India  did  not  meet  decent  living  standards.  India  expected  to  see  20  billion  square  meters  of  new  residential  floorspace  constructed  between  2015-2040.  As  this  construction  growth  begins  to  materialize,  it  presents  a  short  window  of  opportunity  to  improve  the  construction  methods,  and  introduce  long-lasting  solutions  to  provide  durable,  comfortable  shelter  to  future  generations.  The  largest  source  of  energy  demand  and  emissions  growth  in  the  future  in  the  Indian  residential  sector  is  expected  to  stem  from  growth  in  cooling  energy  demand.  This  is  due  to  increasing  heat  stress,  characterized  by  high  temperature  and  humidity  in  the  Indian  subcontinent,  leading  to  increased  ownership  of  air  conditioners  as  affluence  grows.  In  this  dissertation,  I  evaluate  the  impact  of  representing  realistic  building  types,  thermal  comfort  choices,  urban  context  and  other  unique  characteristics  in  the  urban  Indian  landscape  on  our  understanding  of  the  future  resource  demand  and  emissions  from  the  sector.  Previously,  there  has  been  incomplete  representation  of  the  diversity  of  building  types  in  India  or  other  LMI  countries  in  future  scenarios.  I  first  examined  the  differences  in  the  building  stock  in  LMI  countries  and  characterized  the  major  building  types  unique  to  the  135  LMI  countries.  I  classified  the  buildings  sector  in  the  LMI  countries  into  three  major  types:  formal,  semi-formal  and  informal.  Of  these,  the  semi-formal  building  type  was  previously  uncharacterized  in  literature,  and  covers  a  wide  range  of  building  types  that  house  low-income  residents.  Only  the  formal  building  type  has  been  documented  and  studied.  I  then  used  this  characterization  to  create  a  highly  specific  and  representative  model  of  urban  Indian  residential  buildings.  This  model  helped  provide  detailed  insight  into  the  thermal  comfort  provided  by  each  building  type  in  major  urban  regions  spanning  across  different  climate  zones  in  India.  Thermal  comfort  was  determined  using  a  combination  of  temperature  and  humidity,  in  a  metric  named  the  heat  index.  Humidity  has  rarely  been  considered  in  previous  literature,  even  though  high  humidity  and  high  temperature  are  characteristic  of  the  weather  in  many  low-and-middle  income  countries  like  India,  and  both  contribute  to  the  high  levels  of  discomfort  experienced.  The  thermal  comfort  threshold  in  this  dissertation  is  conservative  and  corresponds  to  the  highest  temperature  and  humidity  levels  previously  considered  in  India.  The  inclusion  of  humidity  was  found  to  increase  measures  of  thermal  discomfort  in  India  by  a  factor  between  five  to  ten.  Formal  buildings  provided  more  thermal  comfort  than  the  other  two  low-income  building  types.  Higher  floors  in  multi-story  buildings  experienced  less  thermal  comfort,  and  rooms  with  more  exposure  to  the  outside  had  better  thermal  comfort.  Between  the  three  largest  metropolitan  cities  in  India,  Delhi,  Mumbai  and  Bengaluru,  Delhi  ranked  as  the  most  uncomfortable  when  both  duration  and  intensity  of  discomfort  were  considered,  and  Mumbai  was  uncomfortable  for  the  longest.  Decreasing  density  of  urban  buildings,  achieved  by  increasing  the  distance  between  adjoining  buildings  increase  thermal  discomfort  due  to  reduced  shading  and  air  flow  between  buildings.  An  increase  of  5-7m  between  adjoining  buildings  can  cause  the  thermal  discomfort  experienced  to  increase  by  8%,  and  top  floors  can  experience  up  to  50  times  more  discomfort  than  the  lowest  floors.Once  insights  into  the  thermal  comfort  gap,  that  is  the  gap  to  attaining  complete  thermal  comfort,  were  gained  on  a  building  type  and  city  level,  I  employed  different  ventilation  and  cooling  strategies  to  determine  the  energy  and  emissions  cost  of  filling  the  thermal  comfort  gap.  Air-conditioning  is  a  method  to  achieve  thermal  comfort,  but  I  also  included  ventilation  that  precedes  and  supplements  the  usage  of  air-conditioners  in  urban  India.  Previous  studies  have  modeled  a  simplified  and  constant  form  of  ventilation,  which  does  not  fully  consider  the  temporal  changes  in  air  flow  due  to  diurnal  temperature  variations,  air  pressure,  air  speed  and  cross  ventilation  in  rooms.  I  created  an  updated  form  of  modeling  ventilation  which  captures  more  of  this  intricacy  and  the  several  factors  influencing  the  air  flowing  through  open  windows.  Improving  upon  previous  models  of  ventilation  in  this  way  showed  that  discomfort  had  previously  been  overestimated,  and  the  improved  model  reduced  the  calculated  discomfort  by  60-80%.  Changing  the  masonry  materials  from  Burnt  Clay  Bricks  (BCBs)  to  Hollow  Concrete  Blocks  (HCBs)  was  found  to  reduce  the  annualized  life-cycle  energy  demand  by  up  to  20%.  Additionally,  in  this  dissertation,  I  included  economic  usage  of  air-conditioners  with  a  higher  set  point  than  previous  national  level  models  have  considered  for  India.  This  higher  set-point  corresponds  to  the  set-point  required  to  completely  eliminate  discomfort  to  meet  the  conservative  thermal  comfort  standards  defined  in  our  previous  study.  The  combination  of  ventilation,  ceiling  fans  and  air-conditioners  was  found  to  reduce  the  cooling  energy  demand  projections  for  the  Indian  urban  sector  by  up  to  60%  in  2050  compared  to  using  air  conditioning  alone.This  dissertation  finds  that  imbuing  realism  in  energy  models  for  LMI  countries  like  India  by  representing  the  uniquely  diverse  building  types  along  with  the  local  economical  cooling  practices  and  preferences  can  significantly  reduce  the  energy  demand  projection  to  meet  thermal  comfort  demands  in  India.  It  highlights  the  importance  of  representing  low-income  homes,  as  they  can  often  be  the  most  heat-stressed  and  require  cooling  intensities  that  might  be  unaffordable  for  their  residents.  It  finds  that  reducing  distance  between  buildings  causes  improvement  in  thermal  comfort  due  to  shading  and  air-flow  dynamics,  an  effect  that  might  have  tradeoffs  with  other  microclimate  phenomena.  It  creates  a  framework  to  represent  buildings  and  capture  unique  features  of  the  urban  landscape  in  contemporary  energy  models  for  LMI  countries.
■590    ▼aSchool  code:  0265.
■650  4▼aEnvironmental  studies
■650  4▼aEnergy
■650  4▼aArchitectural  engineering
■653    ▼aAir  conditioning
■653    ▼aBuilding  Energy  Modeling
■653    ▼aIndia
■653    ▼aLow-and-middle  income  countries
■653    ▼aResidential  Sector
■653    ▼aThermal  Comfort
■690    ▼a0477
■690    ▼a0791
■690    ▼a0462
■71020▼aYale  University▼bForestry  and  Environmental  Studies.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g86-01B.
■790    ▼a0265
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2024
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17160486▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

미리보기

내보내기

chatGPT토론

Ai 추천 관련 도서