Sürdürülebilirlik bağlamında mimaride güneş enerjili etken sistemlerin tasarım öğesi olarak değerlendirilmesine yönelik bir yaklaşım

Abstract

ÖZETHayatın birçok alanında değişimi öngören sürdürülebilirlik felsefesi; insan işlevlerinin bellikonfor koşulları içinde yapabilmesi için tasarlanan yapılara da yeni birçok ölçütgetirmektedir. Her türlü kaynak tüketiminin azaltılması, fosil enerji kullanımınınsınırlandırılması, zararlı atıkların denetlenmesi gibi ilkeleri benimseyen sürdürülebiliryapılarda, temiz enerji kaynaklarının kullanımının arttırılması, tasarıma yeni açılımlargetirmektedir.Güneş, taşıdığı büyük potansiyel ve özgür dağılımından dolayı yapılarda birçok ayrı biçimdekullanılabilen önemli bir yenilenebilir enerji kaynağıdır. Güneş enerjili etken sistemlerinyapılarda ?etkin biçimde? kullanımının arttırılması; doğanın korunması ve sağlanacakekonomik yarar açısından sürdürülebilir yapılarda önemli bir alanını oluşturmaktadır. Ancak,etken sistemler, toplaç alanlarıyla bina görünüşü üzerinde etkili olduğundan, enerji üretimininyanında, mimari sorumluluklar da yüklenmektedir. Bu açıdan yaklaşıldığında, mimari vesistem tasarımı konularının ayrı ayrı değil, tasarım sürecinde bir arada ve bütünlük içinde elealınması gereği ortaya çıkmaktadır.Güneş enerjili etken sistemlerin tasarım öğesi olarak değerlendirilmesine yönelik biryaklaşımı geliştirmeyi amaçlayan bu çalışmanın bölümleri aşağıda özetlenmiştir.1. Bölümde, konunun araştırılma nedenleri ve gerekliliği açıklanmıştır.2. Bölümde, sürdürülebilirlik kavramı çıkış nedenleriyle birlikte incelenerek, yapıya getirdiğiyeni ölçütler tanımlanmış ve güneş enerjili etken sistemlerin yeri ve önemi belirlenmiştir.3. Bölümde, yapılarda yaygın olarak kullanılan güneş enerjili su ısıtma ve Pv sistemlerayrıntılarıyla incelerek, verim gereksinimleri ortaya konmuş ve tasarım süreçleri mimari alanayönelik olarak sistematikleştirilerek şemalar oluşturulmuştur.4. Bölümde, mimari estetik, yapı biçimlenmesi konuları incelenerek, etken sistemlerin yapıgörünüşüne etkileri belirlenmiş ve günümüzde yaygın olarak kullanılan yapı bütünleşik etkensistemler ayrıntılı olarak incelenmiştir.5. Bölümde, 3. bölümde oluşturulan sistem tasarım süreci ile yapı tasarım süreci, bir aradadeğerlendirilerek bütünleşik tasarım kapsamında; güneş enerjili etken sistemleri öğe olarakdeğerlendiren bir tasarım yaklaşımı geliştirilmiştir.6. Bölümde, etken sistemlerin bir öğe olarak ele alındığı tasarım sürecinde; yapılarda, -toplaçların yerleştirileceği- yararlı yüzeylerin oluşturulmasına ve bu yüzeylerin, gereksinimduyulan enerjiyi karşılama oranlarının belirlenmesine yönelik bir yöntem geliştirilmiştir.7. Bölümde, yöntem aracılığıyla, Ankara iklim koşullarında, oluşturulan çok katlı konut yapıseçenekleri, belirlenen kabuller doğrultusunda incelenerek, yapıların yüzeyler aracılığıylaaldığı güneş enerjisinin özellikleriyle, gereksinim duyulan enerjinin özelliklerikarşılaştırılmıştır.8. Bölümünde ise çalışmayla elde edilen sonuçlar ve öneriler sıralanmıştır.Anahtar kelimeler: Güneş enerjili etken sistemler, güneş enerjili su ısıtma sistemleri, PvSistemler, Yapı bütünleşik etken sistemler, Enerji etkin yüzeyler.

ABSTRACTThe Sustainable Development which predicts changes on our way of lives, also affects thecontents of buildings that are designed to ensure comfort conditions for human activities alsoby protecting natural environment at the same time. The necessity for increase in the usage ofclean energy sources in sustainable buildings; brings new aspects to architectural design.Because of its great potential and free access, solar energy is an important renewable energysource that is used in many different ways in buildings. To improve the effective usage ofsolar active systems in buildings is a considerable issue to maintain nature and get economicbenefits. However, as the solar active systems affect the appearance of buildings by theircollector areas, they also had a responsibility for architecture and city. From this way of view,it is an obligation to consider system and architectural design together in an integratedmanner.The aim of the study is to develop a design approach that evaluates solar active systems as abasic architecture design criterion. In the study, utilization of systems as a part of the buildinghas evaluated in the context of sustainability.The sections of this thesis can be summarized as below.Section 1: The reasons and necessity of the research is explained.Section 2: The concept of sustainable development is investigated in detail and determined toits affects on buildings.Section 3: Solar hot water and Pv systems are investigated in detail to put forth the conditionsfor effectives and to constitute system design schemes.Section 4: the effects of active systems to building appearance are determined by searchingarchitectural aesthetic and building form issues. And also the system application techniquesare searched and the techniques of building integrated solar systems are investigated in detail.Section 5: The effects of building integrated solar system to building design are searched anda design approach has been constituted in the context of sustainability.Section 6: A method has been constituted which aims to form useful building surfaces thathave good solar access and to determine the meeting ratio of the load by the energy gainedfrom useful surfaces.Section 7: The approach has been tested for Ankara climate conditions.Section 8: Conclusions and suggestions have been listed that is fined out from theinvestigations.Key Words: Solar active systems, solar hot water systems, Pv systems, building integratedsolar thermal systems, building integrated Pv systems, solar active integrated systems,efficient building envelope surfaces.