Örnek Bir Binanın Isıl ve Çevresel Performansının Autodesk Revit Simülasyon Programı ile Analizi

Abstract

Enerji, ekonomik ve toplumsal gelişmenin birincil kaynağıdır ve gelişmeye paralel olarak enerjiye olan talep artmaktadır. Bu nedenle geleceğin sağlıklı bir şekilde planlanabilmesi için var olan enerjinin korunumu ve yenilenebilir enerji kaynaklarının geliştirilmesi için ‘enerji etkin tasarım’ kavramının projelere entegre edilmesi gerekmektedir. Çalışma, enerji etkin tasarıma ulaşma yollarını göstermesi açısından önemlidir. Çalışmada enerji etkin tasarım kavramı, Autodesk Revit programı yardımıyla Tip İlköğretim Okulu üzerinde detaylı olarak ele alınmıştır. Amaç: Gerek erken tasarım evresinde öngörülen kriterler çerçevesinde gerekse mevcut binalar üzerinde durum etüdü ile enerji tüketim verilerinin incelenerek, tespit edilen problemlerin iyileştirilmesine yönelik pasif sistemlerden en üst düzeyde fayda sağlamaktır. Böylelikle aktif sistemler üzerindeki yük azaltılarak enerji tüketimi en düşük seviyeye inecektir. Method: Çalışma iki aşamadan oluşmaktadır. Birinci aşama; enerji tüketimi, enerji etkin yapı tasarımı, yapı bilgi modelleme, enerji simülasyonu tanımlarının literatür tarama yöntemi ile açıklanmasıdır. İkinci aşama ise; literatür taraması ile açıklanan kavramların bir ilköğretim yapısı üzerinden, Autodesk Revit Simülasyon Programı kullanılarak uygulamalı bir şekilde anlatılmasıdır. Bulgular: Bu çalışmada, sıcaklık ve rüzgar verilerine göre pencerelerin güneye yönlendirilmesi olumlu, bir koridordan karşılıklı iki sınıfa geçiş olduğu için diğer sınıf pencerelerininse kuzeye yönlendirilmek durumunda kalması olumsuz bulunmuştur. Yapı yüksekliği, fonksiyonu ve daha fazla ısı kaybına maruz kalmaması açısından olumludur. Aylık enerji kullanımının önemli bir kısmını HVAC sistemler oluşturduğu için, binanın kısa aksı hakim rüzgar yönüne verilerek havalandırma doğal yoldan artırılmalı; ısıtma ve soğutma yükü duvarlardan kaynaklandığından termal özellikleri daha yüksek bir duvar malzemesi ya da ısı yalıtım malzemesi kullanılmalıdır. Güneş ışınımını kazanabilmek için yüksek ısı yalıtımına sahip camlar seçilmek üzere pencere oranları artırılmalı aynı zamanda binanın uzun aksı doğu-batı eksenine çevrilmelidir. Ortalama nem oranları iklimin kuru olduğunu göstermektedir. Oluşturulan detaylardaki nem bariyerleri, maliyeti azaltmak adına düşük yoğunlukta tercih edilmelidir. Karbon emisyonunu azaltmak için arazinin ağaçlandırılmasının yanı sıra yenilenebilir enerji kaynaklarına yöneliminin artırılması gerektiği saptanmıştır. Sonuç: Bu çalışma tip bir projenin, enerji verimi açısından; arazinin iklim tipine bağlı olarak bulunduğu konum, topografya, etrafındaki yapılaşma, bölgede kullanılan enerji araçları gibi etkenlerdeki değişimlerden dolayı kabul edilemez olduğunu göstermektedir. Günümüz teknolojilerinden faydalanmak üzere yapılan tasarımların daha hızlı, ekonomik ve enerji korunumunda etkili olduğu yargısına ulaşılmaktadır.

Keywords

• Enerji etkinlik
• Yapı bilgi modellemesi
• Revit

Analysis of Thermal and Environmental Performance of a Sample Building with Autodesk Revit Simulation Program

Abstract

Energy is the primary source of economic and social development and the demand for energy increases in parallel with the development. Energy resources are running out day by day and the concept of de energy efficient design needs to be integrated into the projects in order to preserve the existing energy and to develop renewable energy resources in order to plan the future in a healthy way. The study is important in terms of showing the ways to reach energy efficient design.
Energy efficient design concept is discussed in detail with the help of Autodesk Revit program. Aim: This study is to provide maximum benefit from the passive systems for the improvement of the detected problems by examining the situation studies and the energy consumption data on the existing buildings in the framework of the criteria given in the early design phase. This will reduce the load on the active systems and reduce energy consumption to the lowest level. Method: The study consists of three phases. First stage; energy consumption, energy efficient structure design, and the definition of energy simulation are explained by literature review method. The second stage is; the concepts described in the literature survey are described over an elementary school structure using the Autodesk Revit Simulation Program. The third stage is the comparison of the results of the application study conducted in different climatic zones.Results: In this study, it was found favorable to direct the windows to the south according to temperature and wind data. Since the two classroom of a single corridor , the orientation of the other classes to the north is found to be negative. The elevation is in terms of the function of the structure and not to be exposed to further heat loss. Since a significant portion of the monthly energy use is made up of HVAC systems, the natural ventilation should be provided by directing the building's short axis to the prevailing wind. A higher wall material or thermal insulation material should be used as the heating and cooling load is welded from the walls. In order to gain solar radiation, the windows must be selected the windows with high thermal insulation and at the same time the long axis of the building must be turned to the east-west axis. Average humidity levels indicate that the climate is dry. The moisture barriers created should be preferred at low density to reduce cost. In order to reduce carbon emissions, it has been determined that the land should be reforested as well as increasing its orientation towards renewable energy sources. Conclusion: This study shows that a type of project is unacceptable in terms of energy efficiency, location due to climate type of the land, topography, formation around it, changes in factors such as energy tools used in the region. It has been reached to the conclusion that the designs made to benefit from today's technologies are faster, economical and energy conservation effective.

Keywords

• Energy efficient
• Revit
• Building information modeling

References

1. Akpınar, A.S., Akyazı, Ö., Usta, M.A., (2011). Kapalı ortam sıcaklık ve nem denetiminin farklı bulanık üyelik fonksiyonları kullanılarak gerçekleştirilmesi, 6 th International Advanced Technologies Symposium (IATS’11) içinde (15-159 ss). Elazığ.
2. Ashrafian,T., (2016). A new approach to define economically applicable energy efficient retrofit solutions for residential buildings in Turkey. (Doktora tezi). İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul.
3. Bayram, G.; (2015). A proposal for a retrofitting model for educational buildings in terms of energy efficient lighting criteria. (Doktora tezi) İzmir Yüksek Teknoloji Üniversitesi, İzmir.
4. Dikmen, Ç. B., (2011). Enerji etkin yapı tasarım ölçütlerinin incelenmesi. Politeknik Dergisi, 14 (2):37.
5. Harputlugil, G. U., (2014). Bina enerji performansı değerlendirme araçları: enerji simülasyonları. Tesisat Mühendisliği Dergisi, s.144
6. İvriz, F., (2009). Performance based businnes model of energy efficient intelligent buildings. (Yüksek lisans tezi). İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul, s.12.
7. Keleş, A. E., Kaya Keleş, M., (2018). İnşaat Sektöründe Kullanımı Artan Bilgisayar Yazılımları ve Bilgi Teknolojilerinin İrdelenmesi. El-Cezerî Fen ve Mühendislik Dergisi 2018, 5(2); 610-617.
8. Keskin, T.,(2010). Binalar Sektörü Mevcut Durum Değerlendirmesi Raporu. Türkiye’nin Ulusal İklim Değişikliği Eylem Plani’nin Geliştirilmesi Projesi, s.10.

9. Ofluoğlu, S., (2015a). Performansa Dayalı Mimari Tasarım: İklim ve hava durumu [Powerpoint sunumu]. Erişim adresi https://studylibtr.com/doc/1774582/performansa-dayal%C4%B1-mimari-tasar%C4%B1m
10. Ofluoğlu, S., (2015b). Performansa Dayalı Mimari Tasarım: Isıtma, soğutma ihtiyaçları [Powerpoint sunumu]. Erişim adresi https://studylibtr.com/doc/1774582/performansa-dayal%C4%B1-mimari-tasar%C4%B1m
11. Özcan, H., (2010). Yapı bilgi sistemleri ve mimarlıktaki yeri. (Yüksek lisans tezi). İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul, ss.17-18
12. Özüer, M. O., (2012). Binalarda enerji korunumunu sağlayan fiziksel çevre ölçütleri. Beykent Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, s.3
13. Salah, F., (2014). Investigation of strengths and weaknesses of 4D BIM software applications in managing construction projects. (Yüksek lisans tezi).Gaziantep Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Gaziantep, s.13.
14. Schlueter, A., Thesseling, F., ( 2008). Building information model based energy/exergy performance assessment in early design stages. Automation in Construction, An International Research Journal, s.10
15. Sow,O.; (2016). Adapting passive design strategies for sustainable urban development: A BIM model for Dakar. (Yüksek lisans tezi).Bahçeşehir Üniversitesi, İstanbul, s.49.
16. Sav,S., (2018). The comparative performance assessment of dynamic shading devices for different cimatic regions in Turkey.(Yüksek lisans tezi).İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul, s.37
17. Yılmaz, Z., (2005). Akıllı binalar ve yenilenebilir enerji. VII. Ulusal Tesisat Mühendisliği Kongresi. İzmir, ss. 387- 398