ZEMCH 2019 International Conference Proceedings April.2020 | Page 27

1. Introduction 
The construction sector in the United Arab Emirates (UAE) is a leading economic sector that has 
garnered global interest regarding the quality and energy impacts of the resulting buildings. Abu Dhabi, 
the largest emirate, contributes up to 22% of active projects and 38% of the total value of projects [1]. 
The Abu Dhabi region occupies the first position in terms of the number of constructed buildings in the 
UAE  [2].    Moreover,  in  the  same  emirate,  around  80%  of  electricity  consumption  is  attributed  to 
buildings alone [3]. At the national level, the dominant sector is the residential market, mainly in the 
form  of  extensive  government‐sponsored  housing  programs  and  large  privately‐developed  rental 
developments.    Within  the  residential  sector  a  significant  amount  includes  newly  constructed 
detached houses, amounting to about 65% of the urban fabric according to the National Statistics Center 
[4]. As a consequence of this tremendous, rapid and disproportionate development, the construction 
industry is the greatest contributor to the UAE high ecological footprint.     
The central government has acknowledged the issue and introduced several energy conservation 
measures and control procedures, such as Estidama, the local green building rating system and Green 
Building  Regulation,  as  an  attempt  to  limit  the  energy  consumption  in  buildings  and  reduce  its 
environmental  impacts.    For  example,  in  Dubai,  Green  Building  Regulations  limit  U‐values  for  the 
roof and walls to a maximum of 0.3 W/m2 K and 0.57 W/m2 K respectively.    While in Abu Dhabi, the 
Estidama  PEARL  code  prescribes  (at  its  lowest  rating)  maxima  for  roof  and  wall  U‐values  of  0.14 
W/m2K,  and  0.32  W/m2  K  respectively  [5].    Recently,  in  2017,  the  Ministry  of  Energy  introduced 
political feasibility of policy options for the country’s Energy Transition.    It announced a new UAE 
Energy Strategy 2050 that outlines a number of energy targets for 2050 including: Energy Efficiency 
targeting a forty‐percent improvement relative to the current annual growth in electricity. Additionally, 
it  targets  increased  implementation  of  Energy  Efficiency  (EE)  standards  with  monitored  building 
performance and audits to achieve greater EE technology adoption and demand site management [6].     
The various regulations put in place by national and local agencies point to one area that requires 
improvement  and  remediation:  that  of  construction  processes  and  quality.  In  effect,  the  effect  of 
workmanship quality on overall building energy performance is gaining increasing attention due to its 
unexpected  impacts  on  the  built  environment.    Mostly,  workmanship  errors  that  are  encountered 
during  construction  affect  the  thermal  performance  of  buildings  [7].  Researches  have  shown  that 
building envelopes contribute to more than 50% of the embodied energy distribution in major building 
elements in residential buildings; it also contributes to approximately 50–60% of the total heat gain in 
buildings [8]. With this data in hand, one can state that building defects are the main contributors to 
thermal leakage within the building’s envelope during its lifetime, thus    the importance of analyzing 
and assessing envelope elements at an early stage of construction.    The aim of this paper is to identify 
various  construction  defects  in  the  building’s  envelope  during  the  construction  phase  in  residential 
buildings via thermal imagery audit of the thermal integrity of the building’s envelope. 
2. Methodology and Case Study   
2.1 Thermal imaging and building envelope 
Thermal infrared imaging is an innovative tool utilized to perform non‐destructive qualitative and 
quantitative tests through building envelope investigation, and identify various building defects that 
contribute  to  the  energy  loss  [9].  It  is  used  to  obtain  empirical  data  for  the  actual  thermal  bridging 
performance.  The  application  of  thermography  at  various  phases  of  the  construction  process  has 
emerged  from  field  tests  on  housing  projects  in  Wales,  UK  [10].  The  scope  for  four  types  of  “in‐ 
construction”  tests  was  identified  in:  (a)  early  stage  checks  on  the  installation  of  insulation,  (b) 
identifying  air  leakage  through  the  building  envelope,  (c)  assessing  insulation  continuity  and  the 
severity of thermal bridges, and (d) investigating the performance of building services.     
Thermal  imaging  in  the  UAE  and  the  region  is  a  novel  area  of  study.  A  field  experiment 
investigating the thermal behavior of residential buildings’ envelope through infrared thermography 
Thermography Residential Building Defects Detection during Construction in the UAE
16