Farklı amaçlar için kullanılan binaların yaşam döngülerinin enerji ve ekserji analizi yönünden incelenmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında; değişik amaçlar için kullanılan dört farklı binaya ait yaşam döngülerinde ortaya çıkan ekserjinin, harcanan enerjiye oranı (REXE) karşılaştırmalı olarak analiz edilmiştir. Binaların yaşam döngüsünün daha iyi anlaşılabilmesi için kullanılan bu oran, bina yaşam döngüsü enerji verimliliğini değerlendirmek için yeni bir termodinamik parametre olarak bu çalışmada kullanılmıştır. REXEYD olarak tanımlanan bina yaşam döngüsü parametresi, binaların yaşam döngüleri süresince kullandıkları enerji tüketiminin tam olarak anlaşılmasını sağlar. Bu parametre aynı zamanda, bina yaşam döngülerindeki ekserji tüketiminin hesaplanmasında da basitleştirilmiş bir yol olarak kullanılır. Ayrıca, seçilen binaların, birim inşa (yapım) alanı için hesaplanmış olan maliyeti, enerji ve ekserji tüketimleri REXEYD analizinde değişken olarak kullanılmıştır. REXEYD temel olarak 5 farklı aşamaya ait REXE değerleri kullanılarak hesaplanır. Bunlar; bina malzemesinin üretimi, bina bakımı-onarımı, bina inşası, bina yıkımı ve bina kullanımı aşamalarından oluşmaktadır. Yapılan ekonomik analizler neticesinde, çok büyük veya çok küçük REXEYD değerine sahip binaların ekonomik olmadıkları sonucuna varılmıştır. Bu çalışmada, REXEYD ile binaların yaşam döngüleri süresince harcanan enerji miktarları arasındaki ilişkiyi belirleyebilmek için dört farklı regresyon modelinden yararlanılmıştır. En iyi sonuçlar Quadratik ve Power-2 modellerinde elde edilmiş olup, seçilen binalar dört bölgede değerlendirilmiştir. Sonuç olarak hesaplanan REXEYD değerleri, binanın dış cephesinin optimize edilmesinde önemli bir talimatname niteliği taşımaktadır.

The main goal of the present study is to analyze of the ratio of the exergy to the energy consumption (REXE) during the lifecycle of the four different buildings used for various purposes comparatively. This ratio, which is used for better understanding of the lifecycle of buildings, is utilized in this study as a new thermodynamic parameter to evaluate the energy efficiency of the building lifecycle. The building lifecycle parameter, named as REXELC, gives an opinion regarding the energy consumption of buildings during their lifecycle. It is also used as a simplified way of calculating exergy consumption during building lifecycle. In addition, the cost, energy and exergy consumption per construction area of the selected buildings are employed as variables in the REXELC analysis. REXELC is mainly calculated considering REXE values for five different stages of building lifecycle. These are as follows: building materials' production, building maintenance, building construction, building demolition, and building running. As a result of economic analysis, it is concluded that buildings having too large or too small REXELC values are not economical. Moreover, four different regression models are utilized in order to determine the relationship between REXELC and the energy consumption of the building lifecycle. The best results were obtained in quadratic and power-2 models, thereby; the selected buildings were evaluated in four regions. Finally, REXELC values would be a substantial instruction in optimizing of the building envelope design.