Günümüz mimarisinde kullanılan HVAC sistemleri, mimariyle olan ilişkileri ve hıgh tech yapılarda uygulama örnekleri

Abstract

T.C.HALİÇ ÜNİVERSİTESİFEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜMİMARLIK ANABİLİM DALIGÜNÜMÜZ MİMARİSİNDE KULLANILAN HVAC SİSTEMLERİ, MİMARİYLE OLAN İLİŞKİLERİ VE HIGH TECH YAPILARDA UYGULAMA ÖRNEKLERİUğur ÖZCANDANIŞMANProf. Dr. ONUR ALTAN2. DANIŞMANProf. Dr. AYDIN ESENİSTANBUL - EYLÜL 2008ÖZETBu tezin konusu; günümüz mimarisinde kullanılan ısıtma ? soğutma - havalandırma ( Heating Ventilating and Air Conditioning (HVAC) ) sistemlerinin; mimariyle olan ilişkilerinin incelenerek, sonuçlarının ortaya konulması ve HIGH TECH yapılarda uygulama örneklerinin incelenmesidir.Tez çalışması, giriş bölümünden sonra, sekiz bölümden oluşmaktadır. Tezin çıkış noktasını oluşturan konunun genel tanımının yer aldığı, giriş bölümünün dışında, tez çalışmam sekiz bölümden oluşmaktadır.Birinci bölümde yapıda ısıl konfor konusu ele alınarak, insan ve mekan arasındaki ısı alışverişi incelenmiştir. Isıl konforun sağlanabilmesi için insan vücudu ile çevresi arasında, ısıl denge olması gereklidir. Bu bağlamda ısıl dengenin sağlanarak ısıl konfora ulaşılabilmesi ve korunabilmesi için yapıda alınabilecek önlemler üzerinde durulmuş, bu önlemlerin dünya ülkelerinde alınış şekilleri ve bu önlemlerin maliyet, enerji, ekonomi ile olan bağlantısı incelenmiştir.İkinci bölümde yapıda iç hava kalitesi konusu, iç ortam hava kalitesinin tarihsel gelişiminden başlayarak sırasıyla iç havanın bileşimi, kalitesi ve iç ortam hava kalitesinin bozulması durumunda ortaya çıkacak sağlık sorunları ile birlikte incelenmiş, özellikle çok katlı binalarda yaşayan insanlarda görülen SBS (Sicks Buildings Syndrome) dediğimiz olumsuz durumun iç ortam hava kalitesi ile olan ilişkisi ortaya konmuştur. Bu olumsuz durumun ortaya çıkmasına ve iç ortam hava kalitesinin bozulmasına sebep olan bina içi ve dışı etkenler belirtilerek, alınması gereken önlemler açıklanmıştır.Yapıda havalandırma yöntemleri ve havalandırma donatıları konularından oluşan üçüncü bölümde, ikinci bölümün son satırlarında karşımıza çıkan kabul edilebilir dış hava ve fonksiyonuna bağlı olarak, mekana gerekli temiz hava ihtiyacı ne olmalıdır sorularının cevabı araştırılmıştır. Kabul edilebilir dış hava koşulları konusundan başlayarak, dış havanın işlenmesi, mekanlara gerekli temiz havanın saptanması, havalandırma yöntemlerinin irdelenerek uygun havalandırma yönteminin seçilmesi ve bu secim yapılırken baz alınması gereken kriterler ortaya konulduktan sonra havalandırma konusunda günümüz teknolojisinin ulaştığı son nokta baz alınarak mimarimizde kullandığımız havalandırma donatıları ve çalışma prensipleri, bu donatılara servis veren ara ekipmanlar ve bunların yapı içinde teşkili incelenmiştir. Bu incelemeler sırasında TS 3420 ( Havalandırma ve İklimlendirme Tesislerini Yerleştirme Kuralları) ile TS 5895 ( Merkezi Klima ( İklimlendirme ) ve Havalandırma Tesislerinin İşletme ve Bakım Kuralları ) standartlarına göre bu cihazların taşıması gereken nitelikler ve yapı içinde verimli işletilebilmeleri için uygun noktalara yerleştirilmesi konuları üzerinde de durulmuştur.Dördücü bölümde yapıda klima sistemleri ve klima donatıları konusu ele alınarak HVAC sistemlerin genel tanımı yapılmış, bireysel ve merkezi sistem olarak çalışma prensipleri tanımlanmış, zon kavramının bu sistemlerle ilişkileri üzerinde durulmuş, yapılara uygulanacak HVAC sistemlerin belirlenmesinde göz önünde bulundurulması gereken mimari, ekonomiklik, konfor şartları v.b. gibi temel etkenler sıralanmış ve bu sistemlerin projelendirilmesinde izlenecek yol belirlenmiştir.Beşinci bölümde yapıda HVAC sistemlerin yerleştirilebileceği yerler konusu incelenerek HVAC sistemlerin kurulacağı yerlerin taşıması gereken nitelikler sıralanmış ve sistemlerin montajında gerekli yer ihtiyacının hava debisine bağlı olarak belirlenmesi konusu üzerinde durulmuştur.Altıncı bölümde bina otomasyon sistemlerine ve HVAC sistemlerin bina otomasyon sistemlerindeki yeri konusuna değinilmiştir. Akıllı bina kavramının incelenmesinden başlayarak otomasyon kavramı, günümüzdeki bina otomasyon sistemleri ve entegrasyon işlemi sırasında kullanılan bilgisayar yazılımları da incelenmek suretiyle HVAC sistemlerin bu otomasyon sistemlerine entegrasyonu üzerinde durulmuştur.Yedinci bölümde ise bünyelerinde bulunan HVAC sistemlerini mevcut bina otomasyonu sistemlerine entegre etmiş olan Sabancı Center, Holiday Inn Crowne Plaza, Maya Akar Center, EGS Business Park, Türkiye İş Bankası Genel Müdürlük Kompleksi ve Metrocity Kompleksi gibi akıllı bina örnekleri incelenmiştir.Sekizinci sonuç bölümünde ise yapılan çalışma ile ilgili bulgular ortaya konulmuştur.Anahtar Kelimeler: HVAC, Yapıda Isıtma Soğutma Havalandırma İklimlendirme, Yapıda Otomasyon, Akıllı Bina.

T.C.HALİÇ UNIVERSITYINSTITUE OF SCIENCEARCHITECTURE MAIN BRANCHHVAC SYSTEMS USED IN MODERN ARCHITECTURE, THEIR RELATIONS WITH ARCHITECTURE AND APPLICATION SAMPLES IN HIGH TECH BUILDINGSUğur ÖZCANSUPERVISORProf. Dr. ONUR ALTAN2. SUPERVISORProf. Dr. AYDIN ESENİSTANBUL - SEPTEMBER 2008SUMMARYThe subject of this thesis is the examination of the relationship between Heating, Ventilating and Air Conditioning (HVAC) systems and architecture, deriving results from this research and researching examples of application in HIGH TECH buildings.This thesis consists of an introduction, followed by eight sections. The introduction contains a general definition of the starting point for the thesis.In the first section heating comfort in buildings was mentioned and the heat transfer between humans and the location was examined. To accomplish heating comfort, there needs to be a heat balance between the human and the environment. Within this context, the thesis focused on measures to be taken in the building for acquiring and maintaining heating comfort by accomplishing heat balance, and it examined how these measures were taken in countries around the world and relationships between these measures and costs, energy and economy.The second section focuses on the issue of internal air quality, internal air composition and quality starting with the historical development of internal air quality. Health issues with regard to poor internal air quality and composition were also examined and especially the relationship between the SBS (Sick Buildings Syndrome), a syndrome especially seen in people living in multi-story buildings, and internal air quality was mentioned. Factors inside and outside buildings which cause this syndrome and decrease internal air quality were mentioned and related measures were described.In the third section consisting of ventilation methods inside buildings and ventilation hardware, the answer to the question of how much fresh air is needed for the interior was researched in accordance with the ?acceptable external air? and the function mentioned in the last lines of the second section. Starting from the subject of acceptable external air conditions, procession of external air, determination of required clean air for interiors, selection of the appropriate ventilation method by considering ventilation methods were mentioned and the criteria to be considered for this selection were described. Considering the state-of-the-art ventilation technology, ventilation hardware used in our architecture and their working principles, intermediary equipment servicing this hardware and their composition within the building were researched. During this research, another focus was the qualities for the transportation of such devices and their placement in optimal positions in buildings for effective operation in accordance with TS 3420 (Regulation for the Placement of Ventilation and Air Conditioning Installations) and TS 5895 (Regulation for the Operation and Maintenance of Central Air Conditioning and Ventilation Installations).The fourth section mentioned air conditioning systems in buildings and air conditioner accessories. A general definition for HVAC systems was made, their individual and central system working principles were described, and relationships between the `zone` concept and these systems were mentioned. Basic factors to be considered during the determination of HVAC systems to be applied in buildings, such as architecture, economy, comfort conditions etc. are listed and the procedure for the preparation of projects for such systems was described.In the fifth section, placement options for HVAC systems was examined and required qualities for HVAC system installation points were listed. The issue of determination of system installation space requirements with regard to air flow was also mentioned.In the sixth section, building automation systems and the place of HVAC systems in building automation systems were mentioned. Starting with the description of ?smart building?, the concept of automation, recent building automation systems and software used during the integration process were researched and the integration of HVAC systems on these automation systems was mentioned.In the seventh section, smart building examples such as Sabanci Center, Holiday Inn Crown Plaza, Maya Akar Center, EGS Business Park, Turkiye Is Bankasi General Directorate Complex and Metrocity Complex were examined.In the eighth section of conclusion, findings with regard to the paper were put forth.Keywords: HVAC, HVAC in Buildings, Building Automation, Smart Building.