Yapı kabuğunda enerji etkinliğinde pasif yöntemlerin benzetim yoluyla incelenmesi

Abstract

Yaşamın her alanında enerjiye ihtiyaç duyulmaktadır. Dünyada hızla artan nüfus ile birlikte sanayileşme ve teknolojideki ilerleme enerjiye duyulan ihtiyacı daha da arttırmıştır. 1970'li yıllarda gerçekleşen enerji krizi ile birlikte enerji tüketiminde çevre dostu olmayan fosil kaynaklara alternatif enerji kaynakları araştırılmış, yapılan araştırmalar neticesinde yenilenebilir ve çevreci enerji kaynaklarının önemi ortaya çıkmıştır. Mevcut enerjinin kullanımında yeryüzündeki yapılar önemli bir paya sahiptir. Enerji kullanımına yönelik talebin karşılanabilmesi için daha tasarruflu ve enerjiyi verimli kullana yapı tasarım ihtiyacını doğurmuştur. İnsanlar yapılarda uzun süre vakit geçirecek olduğundan ısıtma ve soğutma gibi temel ihtiyaçlarını karşılayacak enerjiye ihtiyaç duymaktadır. Bu çalışmanın amacı da yapı kabuğunda uygulanan enerji etkin pasif yöntemler araştırılarak, Dünyada ve Türkiye'de pasif yöntemlerin uygulanmış olduğu yapı örnekleri incelenmiştir. Tez kapsamında pasif sistemlerin enerji verimliliğine etkisini ortaya koyabilmek amacıyla bir model yapı tasarlanmıştır. Enerji verimliliğini hesaplamak için ilk aşamada bir yapı modeli oluşturuldu ve bu model yapıya pasif sistemlerden Trombe duvarı, kış bahçesi ve çatı havuzu eklenmiştir. Model yapının mevcut durumu ile yapı kabuğunda önerilen pasif yöntemlerin uygulanmış hali enerji verimliliği açısından karşılaştırılmıştır. Bu karşılaştırmayı yapabilmek için benzetim programında yapı modellenerek enerji performans değerleri hesaplanmıştır. Amerika Birleşik Devletleri Enerji Bakanlığı tarafından geliştirilmiş en kapsamlı benzetim programı olan design builder – energy plus programı kullanılmıştır. Benzetim programından elde edilen sayısal değerler tablolar oluşturularak incelenmiş ve önerilen pasif sistemlerin sağladığı katkı değerlendirilmiştir. Çalışma sonucunda enerji etkin pasif sistemlerin enerji verimliliği üzerindeki etkisi değerlendirilmiştir.

Energy is needed in all areas of life. With the rapidly increasing population in the world, industrialization and advancement in technology have increased the need for energy even more. With the energy crisis that took place in the 1970s, alternative energy sources to fossil sources that are not environmentally friendly in energy consumption have been researched, and the importance of renewable and environmentalist energy sources has emerged as a result of the researches. The structures on the earth have an important share in the use of existing energy. In order to meet the demand for energy use, it has created the need for more economical and energy-efficient building design. Since people will spend a long time in buildings, they need energy to meet their basic needs such as heating and cooling. The aim of this study is to investigate the energy efficient passive methods applied in the building envelope and to examine the building examples where passive methods have been applied in the world and in Turkey. Within the scope of the thesis, a model structure has been designed in order to reveal the effect of passive systems on energy efficiency.In order to calculate the energy efficiency, a building model was created in the first stage and the passive systems Trombe wall, winter garden and roof pool were added to this model structure. The current state of the model building and the implementation of the proposed passive methods in the building envelope were compared in terms of energy efficiency. In order to make this comparison, the energy performance values were calculated by modeling the building in the simulation program. The design builder – energy plus program, which is the most comprehensive simulation program developed by the United States Department of Energy, was used.The numerical values obtained from the simulation program were examined by creating tables and the contribution of the proposed passive systems was evaluated. As a result of the study, the effect of energy efficient passive systems on energy efficiency was evaluated.