Bir Eğitim Yapısının DesignBuilder Programı İle Enerji Etkinlik Analizi

Abstract

Enerji, ekonominin ve toplumun gelişiminde önemli kaynaklardan biridir. Bu gelişmeye bağlı olarak enerjiye olan ihtiyaç her geçen gün artmaktadır. Bu nedenle gelecek planlamalarının yapılması sürecinde enerjinin korunması, yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımı, enerji etkin tasarım gibi kavramların projelere entegre edilmesi gerekmektedir. Enerji etkin tasarımda amaç, binaların dış ortam koşullarında minimum enerji tüketimi ile ihtiyaç duyulan iç ortam koşullarının sağlanabilmesidir. Bu sebeple yapıda dış kabuk-cephe sistemi tasarımı önemli bir etkendir. Çalışmaya konu olarak seçilen cephe sistemi; iki adet cam giydirme cephe paneli ile bunların arasında yer alan hava boşluğundan meydana gelen çift kabuklu cephe sistemleridir. Çalışma kapsamında, Konya Necmettin Erbakan Üniversitesi Köyceğiz Kampüsü’nde ortak kullanım amaçlı tasarlanan fakülte binasının cephe sistemi üzerinden enerji etkinlik analizi yapılmıştır. Bu kapsamda binada kullanılan tek kabuk cephe sistemi ile iyileştirme önerisi olan çift kabuk cephe sistemlerinin ısıl konfor düzeyi açısından enerji etkinliklerini karşılaştırmak amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda bilgisayarlı modelleme ve simülasyon programı olan Design Builder benzetim programı kullanılmıştır. Öncelikle yapının mevcut durumu modellenerek ısıtma enerji yükü hesaplanmıştır. Daha sonra yapının uygun olan cephelerine cam katman eklenerek çift kabuklu cephe sistemi oluşturulmuştur. Isınma ihtiyacının olduğu dönemler için bina farklı cephe sistemleri ile iki ayrı şekilde analiz edildiğinde çift kabuk cephe sisteminin tek kabuk cephe sistemine göre ısıl konfor düzeyi açısından enerji etkinliğinde ısıtma yükü açısından daha verimli olduğu tespit edilmiştir. Elde edilen sonuç doğrultusunda Konya İli gibi ılımlı-kuru iklim bölgesinde yer alan ve yıllık enerji tüketimi yüksek binalarda, enerji verimliliği açısından çift kabuk cephe sistemi uygulamalarının yapılması önerilmektedir.

Keywords

• Cephe sistemleri
• Çift kabuk cephe
• Enerji etkinlik
• Enerji analizi
• Sürdürülebilirlik

Energy Efficiency Analysis with The Design Creator Program Of An Educational Structure

Abstract

Energy is one of the important resources in the development of the economy and society. Depending on this development, the need for energy is increasing day by day. For this reason, concepts such as energy conservation, use of renewable energy resources, and energy efficient design should be integrated into projects in the process of future planning. Energy-efficient design or energy-efficient improvement methods in buildings play an important role in solving problems arising from energy needs and developing sustainable design. The purpose of energy efficient design is to provide the indoor conditions required with minimum energy consumption in outdoor conditions of the buildings. For this reason, the design of the outer shell-facade system is an important factor in the building. The facade system chosen as the subject of the study; They are double skin facade systems consisting of two glass curtain wall panels and the air gap between them. Within the scope of the study, energy efficiency analysis was performed on the façade system of the faculty building designed for common use in Konya Necmettin Erbakan University Köyceğiz Campus. In this context, it is aimed to compare the energy efficiency of the single skin facade system used in the building and the double skin facade systems, which are proposed for improvement, in terms of thermal comfort level. For this purpose, Design Builder simulation program, which is a computer modeling and simulation program, was used. First of all, the heating energy load was calculated by modeling the current state of the building. Then, a double-skinned facade system was created by adding a glass layer to the appropriate facades of the building. When the building is analyzed in two different ways with the single-skin facade system and the double-skin facade system, which is an improvement proposal, for the periods when there is a need for heating, it has been determined that the double-skin facade system is more efficient in terms of thermal comfort level in terms of energy efficiency in terms of heating load. In line with the results obtained, it is recommended to implement double skin facade systems in terms of energy efficiency in buildings located in a moderate-dry climate region such as Konya Province and with high annual energy consumption.

Keywords

• Facade systems
• double skin facade
• energy efficiency
• energy analysis
• sustainability

References

1. Altensis (2015). Design Builder Yazılımı, http://www.altensis.com: [28.09.2020].
2. Anaç, M., (2019). Cephe Gölgeleme Elemanlarının Isıtma ve Soğutma Yükleri Üzerine Etkisi, Yüksek Lisans Tezi, Konya Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Konya.
3. Deniz, A. (2018). Yapı kabuğunun düşük maliyetli enerji etkin iyileştirmesine yönelik bir yaklaşım-kamu yapısı örneği, Yüksek Lisans Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
4. Elbi, D. (2019). Yapı bilgi modelleme aracılığı ile enerji etkin yapı tasarımı ve geliştirilmesi: bir konut projesi örneği, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
5. Erol, H. (2017). Yüksek binalarda enerji etkin mimari tasarım yaklaşımları ve uygulama örneklerinin incelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Fatih Sultan Mehmet Vakıf Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
6. Gönülol, O. (2014). 1980-2008 yılları arasında Türkiye’de inşa edilen çok katlı konut binalarının enerji etkin hale getirilmesi için kullanılabilecek iyileştirme yaklaşımlarının incelenmesi: İzmir için bir uygulama önerisi, Yüksek Lisans Tezi, Dokuz Eylül Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Mimarlık Anabilim Dalı, İzmir.
7. Hülagü, S. , Göksal, T. & Başaran, T. (2021). Çift kabuk cephe sisteminin bina ısı performansına etkisinin deneysel ve sayısal olarak incelenmesi. Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi, 41 (1) , 119-132 . DOI: 10.47480/isibted.979368
8. Karagözler, S. (2018). Tarihi yapıların enerji performansının maliyet etkin iyileştirilmesi üzerine bir çalışma: İzmir tekel başmüdürlük binası, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi.

9. Çakır Kıasıf, G. (2015) Enerji etkin çift kabuk cephe sistemlerinin İstanbul’a uygunluğunun analizi, Haliç Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi.
10. Kobya, H.B. (2017). Düşey yeşil cepheler ve yeşil çatıların ekolojik kriterler bakımından incelenmesi ve enerji verimliliğinin değerlendirilmesi, Yüksek Lisans Tezi, Selçuk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Konya.
11. Manioğlu G., Yılmaz Z. (2001). Bina kabuğu ve ısıtma sistemi işletme biçiminin ekonomik analizi.
12. Sev, A. (2009). Sürdürülebilir mimarlık, Yapı-Endüstri Merkezi Yayınları, İstanbul.
13. Sönmez, B. & Çakır Kıasıf, G. (2018). Çevresel, sosyal ve ekonomik bağlamda akilli cephe sistemlerinin sürdürülebilir kalkinmaya etkileri. Haliç Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 1 (1), 47-70.
14. Yanmaz, K. (2018). Güneş Enerji Sistemlerinde Sürekli Mıknatıslı DC Motorun Benzetimi ve 2-DOF PI Kontrolörü ile Kontrolü. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi, 8(2), pp.181–188.
15. Yeşilli, G. (2016). Gelişmiş cephe sistemlerinin ekolojik enerji etkin tasarım çerçevesinde incelenmesi iklim verilerine göre değişimi ve geleceğe yönelik öngörüler, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.