Using computer analysis for calculating energy efficiency and implementing shading device for glass facade of a high rise building in İzmir

Abstract

Sürdürülebilir mimaride enerji kullanımını göz önünde bulundurarak verimli mimariyi sürdürülebilir bir binada inşa eder. Enerji verimliliği, doğal kaynakların, enerji tasarrufu amacıyla kullanılması konusudur. Enerji verimliliği üzerine yapılan araştırmalar, çoğu modern yapının oldukça yalıtımlı ve hava geçirmez olduğunu göstermektedir. Bu, bu durumda bile, bu nitelikler aşırı ısınmanın belirgin şekilde artmasına neden olur. Tüm dünyadaki binalarda ısıtma, aydınlatma ve soğutma için harcanan enerji aşırı seviyelere ulaşmıştır. Bu gereksinimlerin yapay olarak çözülmesi, elektrik enerjisinin maliyeti sürekli olarak artarken sürdürülemez bir binaya yol açmaktadır. İklimsel koşullar, belli bir bölgedeki binalarda rahat bir yaşam alanı yaratmak için gereken enerji miktarını belirler. Bu durumda, mimari bir eleman olarak gölgelendirme aygıtları, enerji tüketiminin azalması göz önüne alındığında, önemli bir rol oynamaktadır. Camların binanın genel termal performansındaki yumuşak nokta ve ana ısı kaybı kaynağı olduğu bir gerçektir. Bununla birlikte, cam tasarımı her zaman tasarım sürecinin ilk düşüncesidir. Bununla birlikte, ilk önce gölgeleme düşünülmelidir. Gölgelendirme, bir binanın şeffaf zarfı yalıtmaya yardımcı olur. Bir bina cephesinde gölgelendirme cihazları, doğal kaynakların israfını kontrol ettikleri için çok önemli bir tasarım stratejisidir. Gölgelendirme cihazları, estetik amaçlı olarak, yaratılmasının asıl amacının yanı sıra kullanılmaktadır. Dış veya iç gölgeleme, çıkıntılar, ışık rafları vb. Binalarda enerji performansını artıran önemli gölgelendirme aygıtlarıdır. Bu çalışmanın amacı, bilgisayar programı kullanarak cam cepheli yüksek katlı bir binanın enerji verimliliğini analiz etmek ve bir gölgelendirme cihazı uygulamak ve ısıl konforun yanı sıra enerji verimliliği açısından mevcut ve uygulanan durum arasındaki farkları incelemektir. Grasshopper LADYBUG HONEYBEE Rhino yazılımı ve eklentileri kullanılmaktadır. Oysa manipüle edilen değişken kullanılan gölgelendirme aygıtı tipleridir. Çalışma İzmir'de bulunan yüksek katlı ofis binasının genel enerji performansını göz önünde bulundurarak gölgeleme cihazının önemini göstermektedir. Bu çalışmada, binanın erken tasarım aşamalarında dış görünümün yanı sıra aydınlanma ve enerji verimliliğinin de göz önünde bulundurulması gerektiğini vurgulamaktadır.

Building sustainable architecture in an efficiency state considering the energy utilization in sustainable architecture. Energy efficiency is a matter of utilization of natural resources, in a way of energy saving. The research on energy efficiency depicts that, the most modern buildings are highly insulated and airtight. Even so, these qualities lead to significant increase of over-heating. The energy consumed for heating, lighting and cooling in the buildings all around the world has reached excessive levels. Solving these requirements artificially, leads to an unsustainable building while the cost of electrical energy is constantly increasing. Climatic conditions determine the amount of energy needed to create a comfortable living space in the buildings in a specific area. In that case shading devices as an architectural element become crucial, considering the reduction of energy consumption. It is a fact that glazing is the soft spot in a building's overall thermal performance and a major source of heat loss. However, glazing is always the initial consideration of the designing process. Nevertheless, shading should be the first option to be considered. Shading contributes to insulation of a building's transparent envelope. Shading devices on a building facade are a crucial design strategy as they control the waste of natural resources. Shading devices are also used for aesthetical purposes aside from the main goal of their creation. External or internal shading, overhangs, light shelves etc. are important shading devices that increase the energy performance in buildings. The purpose of this study is to analyze energy efficiency of a high-rise building with glass façade using computer programs, to implement a shading device, and to review the differences between current and implemented state in the view of energy efficiency besides thermal comfort. Rhino software and plugins of Grasshopper LADYBUG HONEYBEE were used. Whereas, the manipulated variable is the types of shading device used. The study represents the importance of the shading device considering the overall energy performance of high-rise office building located in İzmir Turkey. In this study, it was emphasized that daylight and energy efficiency should be taken into consideration besides external appearance at the early design stages of the building.