[en] Buildings are one of the main problems causing global warming for our planet. From
construction to operation to demolition, the whole life cycle of the building would leave
some issues that add to the environmental problems. Cambodia is currently facing with
construction boom in almost all urban areas especially the capital city Phnom Penh. The
rapid construction of residential space doesn’t take into account the importance of building
thermal comfort and sustainability. We see that what happens during the architectural
design process could contribute to solving these issues.
The objective of this thesis is to analyze bioclimatic design strategies and thermal
performance analysis methods as decision support for designers in the early design process
to achieve optimal thermal comfort for buildings in the context of Cambodia.
Qualitative, quantitative, and modeling which are divided into 5 phase methodologies were
used for data collection and analysis. First, a literature review and diagnostic survey were
conducted to understand current issues concerning residential building thermal
performance, the practice of BIM, and bioclimatic design in the construction sector in
Cambodia. The monitoring of building thermal performance is then put into place
alongside occupant surveys and interviews to investigate the thermal performance of
current residential buildings in Phnom Penh. Next, we conducted a building thermal
performance simulation with the Building Information Modeling (BIM) model and Design
Builder to test their effectiveness as a support decision system for architects during the
design process. This first insight about the BIM model and Building Performance
Simulation (BPS), led to another investigation of identifying the current architectural
design process practiced in Cambodia with the integration of these two methods. A
simplified method in the form of a spreadsheet called Esad has been developed to help
architects in the decision-making of design strategies since the early design process. The
final part of the thesis is creating the bioclimatic design guidelines for Cambodia that
consist of design elements from analyzing the Cambodian weather and living conditions,
the existing passive design for tropical regions, and Cambodian traditional houses. The
bioclimatic design guideline is validated through a usability test with students and
architects in Cambodia and simulations of the bioclimatic building scenarios produced
from this test.
Both Esad and bioclimatic design guidelines are proposed as decision support for architects
and students in both professional and educational environments to ensure optimum
building thermal comfort. [fr] Le bâtiment est l’un des principaux problèmes à l’origine du réchauffement climatique de
notre planète. De la construction à l’exploitation en passant par la démolition, tout le cycle
de vie du bâtiment laisse des problèmes qui s’ajoutent aux problèmes environnementaux.
Le Cambodge est actuellement confronté à un boom de la construction dans presque toutes
les zones urbaines, en particulier dans la capitale Phnom Penh. La construction rapide des
bâtiments résidentiels ne prend pas en compte l’importance du confort thermique et de la
durabilité des bâtiments. Nous voyons que ce qui se passe pendant le processus de
conception architecturale pourrait contribuer à résoudre ces problèmes.
L’objectif de cette thèse est d’analyser les stratégies de conception bioclimatique et la
méthode d’analyse des performances thermiques comme système d’aide à la décision pour
les concepteurs dans le processus de conception précoce afin d’obtenir un confort
thermique optimal des bâtiments dans le contexte du Cambodge.
Des méthodologies qualitatives, quantitatives et de modélisation divisée en 5 phases ont
été utilisées pour la collecte et l’analyse des données. Tout d’abord, une revue de la
littérature et une enquête diagnostique ont été menées pour comprendre les problèmes
actuels concernant la performance thermique des bâtiments résidentiels, la pratique du BIM
et la conception bioclimatique dans le secteur de la construction au Cambodge. Le suivi
des performances thermiques des bâtiments est ensuite mis en place parallèlement à une
enquête et à des entretiens auprès des occupants pour étudier les performances thermiques
des bâtiments résidentiels actuels à Phnom Penh. Ensuite, nous avons réalisé une
simulation de performance thermique du bâtiment avec le modèle Building Information
Modeling (BIM) et Design Builder pour tester leur efficacité en tant que système d'aide à
la décision pour l'architecte pendant le processus de conception. Ce premier aperçu sur le
BIM et la simulation des performances du bâtiment (BPS) a conduit à une autre enquête
visant à identifier le processus de conception architecturale actuel pratiqué au Cambodge
avec l'intégration de ces deux méthodes. Une méthode simplifiée sous forme de feuille de
calcul appelée Esad est développée pour aider l'architecte à prendre des décisions sur les
stratégies de conception depuis le début du processus de conception. La dernière partie de
la thèse consiste à créer un guide de conception bioclimatique pour le Cambodge qui se
compose d'éléments de conception issus de l'analyse des conditions météorologiques et de
vie au Cambodge, de la conception passive existante pour la région tropicale et de la maison
traditionnelle cambodgienne. Le guide de conception bioclimatique est validé par un test
d'utilisabilité avec un étudiant et un architecte au Cambodge et une simulation des scénarios
de construction bioclimatiques produits à partir de ce test.
Esad et le guide de conception bioclimatique sont tous deux proposés comme système
d'aide à la décision pour l'architecte et l'étudiant dans les environnements professionnels et
éducatifs afin de garantir un confort thermique optimal du bâtiment.
Disciplines :
Architecture
Author, co-author :
Taing, Kimnenh ; Université de Liège - ULiège > Urban and Environmental Engineering
Language :
English
Title :
Architectural Design Process for a Bioclimatic Building: Study of Methods and Design Strategies for Building Comfort in the Tropical Climate
Defense date :
19 December 2024
Institution :
ULiège - University of Liège [Applied Sciences], Liege, Belgium
Degree :
Doctoral of Engineering Sciences
Promotor :
Leclercq, Pierre ; Université de Liège - ULiège > Département ArGEnCo > Lucid - Lab for User Cognition & Innovative Design
Han Virak; Institute of Techonology of Cambodia > Civil Engineering
President :
Reiter, Sigrid ; Université de Liège - ULiège > Département ArGEnCo > Urbanisme et aménagement du territoire
Secretary :
Andre, Philippe ; Université de Liège - ULiège > Département des sciences et gestion de l'environnement (Arlon Campus Environnement)
Jury member :
Thibault Fabien; CENAERO
Ben Rajeb Samia; ULB - Université Libre de Bruxelles [BE]
Chan Sarin; Institute of Technology of Cambodia
Funders :
ARES - Académie de Recherche et d'Enseignement Supérieur
