ZEMCH 2019 International Conference Proceedings April.2020 | Page 221

1. Introduction 
The United Arab Emirates (UAE) witnessed significant economic and urbanization growth in the 
last  four  decades  which made  UAE  has  one  of  the  largest  carbon  footprints  in  the  world. Buildings 
consume 70% of energy consumption, mainly used in cooling, compared to the global average of 40% 
[1].    The residential building sector forms the dominant part of the construction industry and accounts 
for  the  largest  energy  usage  in  UAE  [2].    The  residential  sector  developed  mainly  in  the  form  of 
extensive housing programs provided by the government to its citizens and rental housing projects. 
The  high  revenues  generated  enabled  the  government  to  act  as  the  main  housing  provider  for  its 
citizens  at  both  federal  and  local  levels.  The  majority  of  these  housing  programs  are  in  the  form  of 
detached houses, the most demanding type of houses in terms of cooling, especially under the local 
extreme  hot  climate  [3].    The  residential  sector  in  hot  climate  especially  in  gulf  countries  has  a 
significant energy consumption and share of carbon emissions [4].    Based on a previous study which 
was  done  in  Al  Ain  city,  almost  37%  of  the  total  annual  electrical  energy  in  residential  buildings  is 
consumed for cooling. Recent published research work showed that energy consumed for cooling in a 
two story residential building in Al Ain city, UAE, is estimated as 186 kWh/m2 [5]. 
The climate in Al Ain is characterized with hot temperatures and abundant sunshine throughout 
the year. Air temperature exceeds the comfort zone for most of the year, where the National Bureau of 
Statistics  recorded  the  maximum  annual  temperature  average  as  being  45  °C  in  August  with  a 
minimum of just 13 °C in January [6]. The thermal environment outdoors affects human comfort and 
health and affects greatly usage of outdoor spaces. Mental and physical performance is reduced at high 
levels of air temperature being a problem especially in hot arid and hot humid climates [7]. 
Outdoor  thermal  comfort  can  be  improved  by  enhancing  some  design  details  such  as  shading 
devices, selection of surface materials, vegetation and water bodies on the site. Many studies examine 
the  specific  parameters  that  effect  the  outdoor  thermal  comfort.    Thermal  comfort  condition  in  12 
different outdoor space points were examined in the Great Athens area using two different thermal 
comfort bioclimatic approaches: “Comfa” and “thermal sensation”. The study was performed during 
the summer using two scenarios. It was shown that thermal comfort conditions were enhanced with 
the scenario that used green and water spaces and construction materials with high reflectivity and 
emissivity values [8].    D. Taleb & H. Taleb investigates the significance of orientation of projects in an 
open land in Dubai. Numerous alternatives study the effect of temperature and wind readings on the 
outdoor thermal comfort levels by using ENVI‐met. It was found that staggered formation of buildings 
allow  higher  wind  speeds  rather  than  a  solid  edge  [9].    Another  study  argues  that  physical 
environment and psychological adaptation are complementary rather than contradictory. Issues such 
as: naturalness, expectations, experience, time of exposure, control and environmental simulation were 
focused on. It was initiated that different approaches depend on different seasons. However, providing 
a  range  of  spaces  with  different  environments  would  expand  both  psychological  and  physical 
adaptation [10].    Rohizan and Abidin examined the relationship between RH with SBS and perception 
of  comfort.  They  suggest  an  improved  ventilation  system  and  monthly  maintenance  should  be 
performed to provide a safe and healthy work environment [11]. 

2. Methodology 
This  study  follows  a  linear  analysis  of  the  case  study.  The  main  aim  is  to  investigate  the  best 
scenario  for  this  district  typology  considering  the  current  climate  condition.  The  first  step  was  the 
selection  of  the  neighbourhood  for  this  analysis.  Since  core  of  the  study  is  analysing  the  housing 
programs from the Government entities, the selected neighbourhood is part of this program. The site 
measurements bring valuable information for the boundary conditions of the simulating program, in 
this  case  ENVI‐met.  The  simulations  then  are  done  with  ENVI‐met  4.0.  The  different  scenarios  are 
carefully selected and build in order to understand the PMV values.   
Outdoor Thermal Comfort (OTC) Study on a district level as part of the Housing Programs
in United Arab Emirates
210