Enerji etkinliği açısından bir ilköğretim binasının aktif ve pasif sistem olarak performansının değerlendirilmesi

Abstract

Dünya genelinde sanayileşme ve kentleşmenin etkisiyle, kullanılan enerjinin çoğunun yenilenemeyen fosil kaynaklardan elde edilmesi ve enerji ihtiyacının her yıl artması, nüfus için gerekli enerjiyi sağlamayı giderek zorlaştırmaktadır. Binalar fosil yakıt tüketiminde büyük bir yüzdeyi oluşturduğundan, yüksek miktardaki karbon dioksit salımından da sorumlu tutulmaktadırlar ve özellikle bina sektöründe enerjinin etkin kullanımının önemini ortaya çıkmaktadır.Okul binalarının Türkiye nüfusunun yaklaşık 1/4'ünün gün boyu içinde bulunduğu mekanlar olması dolayısı ile konfor ve enerji etkinliği bakımından irdelenmesi önem kazanmaktadır. Enerji, ekonomik kalkınmada olduğu kadar yaşam konforunda ve eğitimde de en önemli etkenlerden biridir.Bu tez çalışmasında Milli Eğitim Bakanlığı tarafından projelendirilmiş kamusal bir örnek olan 2004-53 tip ilköğretim okulu projesinin enerji etkin iyileştirilmesi hedeflenmiştir. Binaya ait bazı tasarım değişkenlerinin değerleri değiştirilerek ve alternatifler önerilerek, referans binaya göre ısıtma enerjisi giderlerindeki değişim irdelenmiş ve sonraki aşamada ise binada aktif sistemler devre dışı bırakılarak, binanın pasif bir sistem olarak işlev yapması durumunda, seçilen bir derslik üzerinde iç iklim değişkenlerinin değerleri incelenmiştir.Çalışma 4 ana bölümden oluşmaktadır. Birinci bölüm olan giriş bölümünde enerji sorunları ve nedenleri tartışılmıştır.İkinci bölümde enerji etkinliği kavramı ve önemi anlatılmıştır. Enerji etkinliği kavramı açıklanırken Türkiye'de enerji etkinliği gereksinimi ve binalarda enerji etkinliği kavramlarına değinilmiş, ilkokullarda enerji etkinliğinin önemi açıklanmıştır.Üçüncü bölümde enerji etkin bina tasarımında etkili olan aktif ve pasif sistem kavramları açıklanmış, pasif tasarım değişkenleri ayrıntılı olarak anlatılmıştır. Pasif tasarım değişkenleri iklime, kullanıcıya ve binaya bağlı değişkenler olarak üç başlık altında irdelenmiştir.Dördüncü bölümde ise seçilen tip okul projesi için binanın enerji etkinliği açısından aktif ve pasif sistem olarak değerlendirilmesine yönelik olarak yapılan çalışma açıklanmıştır. Bu bölümde öncelikle referans bina tanıtılmış ve referans binaya ilişkin veriler simülasyon programına girilerek analizleri yapılmıştır. Daha sonra referans binanın enerji etkin iyileştirilebilmesi için bina kabuğuna ilişkin farklı alternatifler oluşturulmuştur ve her biri için analizler yapılmış, çıkan sonuçlar irdelenmiştir.Beşinci bölümde elde edilen sonuçlar açıklanarak değerlendirme yapılmıştır. İlköğretim binalarında enerji harcayan aktif sistemlerin görev payının minimize edilerek binaların pasif sistem olarak performanslarının geliştirilmesinin ilköğretim binalarında enerji etkinliğini sağlanması açısından önemi tartışılmıştır.

With the effect of industrialization and urbanization all over the World, the majority of energy used is derived from non-renewable fossil sources and increased energy need year by year, making it increasingly difficult to provide the energy needed for population. Buildings are also responsible for the high amount of carbon dioxide emissions as they constitute a large percentage of fossil fuel consumption, and it is especially important that the efficient use of energy in the building sector is important.Examining school buildings in terms of comfort and energy efficiency gains importance. Energy is one of the most important factors in economic development as well as in life comfort and education.In this thesis study, it was aimed to improve the energy efficiency of 2004-53 type primary school project which is a public example designed by the Ministry of National Education. By changing the values of some building design variables and suggesting alternatives, the change in heating energy expenditure according to the current project was examined and the effect of the building temperature on the selected class in use as a passive system was investigated.The study consists of 4 main parts. In the first part of the introduction, energy problems and their reasons are discussed.In the second part, energy efficiency concept and its importance are explained. In explaining the concept of energy efficiency and energy efficiency requirements for buildings in Turkey touched on the concept of energy efficiency, and importance of energy efficiency in primary school.In the third chapter, active and passive system concepts which are effective in energy efficient building design are explained and passive design variables are explained in detail. Passive design variables have been examined under three headings as variables related to climatization, user and building design parameters.In the fourth section, the study on the evaluation of the building as an active and passive system in terms of the energy efficiency of the selected type school project is explained. In this section, the existing project is introduced and analysis about the existing project is entered into the simulation program. Later, different alternatives for the building envelope were created and analyzed for each, and the calculation results are discussed.Then the results obtained in the fifth chapter on the building envelope are explained and evaluated in order to improve the energy efficiency of the existing building. The importance of improving the performance of buildings as a passive system by minimizing the duty share of active systems in primary education buildings has been discussed in terms of ensuring energy efficiency in primary education buildings.