Bina cepheleri pencere/duvar oranı ve pencere özelliklerinin enerji performansına etkisi

Yıl 2023, , 851 - 864, 07.10.2022

Gonca Özer

https://doi.org/10.17341/gazimmfd.1053674

Öz

Bina cepheleri iç mekan ile dış mekanı ayıran bölücü elemanlardır. Binaların enerji ihtiyacının büyük bir bölümü ısıtma enerjisi için kullanılmaktadır, ısıtma enerjisi ihtiyacı büyük oranda bina cephelerinde meydana gelen ısı kayıp ve kazançlarından etkilenmektedir. Bu kayıp ve kazançlar bina cephelerinin opak ve saydam yüzey özelliklerine göre değişmektedir. Bina cephelerinde opak/saydam yüzey oranları belirlenirken binaların enerji performansının da dikkate alınması gerekliliği açıktır. Bu çalışma ile bina cephelerindeki opak/saydam yüzey oranlarına göre pencere doğrama türü ve cam özellikleri alternatiflerinin ısıl performans bakımından sonuçları ortaya konarak, çalışma sonucu elde edilen verilerin optimum çözüm seçeneklerinin oluşturulmasında yol gösterici olması hedeflenmektedir. Bu bağlamda çalışmada bina opak/saydam yüzey oranları saydam yüzeyleri oluşturan pencerelerin doğrama türleri ve pencere camının özelliklerine göre binalarda meydana gelen ısı kayıp ve kazançları araştırılmıştır. Çalışma kapsamında 10 farklı opak/saydam yüzey oranları, 9 farklı doğrama türü ve 5 farklı cam türü dikkate alınarak ısı kayıpları ve binaların pencere duvar oranı ve cam türlerine göre ısı kazançları hesaplanmıştır. Hesaplamalarda TSE 825’de yer alan hesaplama yöntemi kullanılmıştır. Hesaplamalar sonucu elde edilen veriler tablo ve grafikler ile karşılaştırılarak değerlendirilmiştir. Çalışma sonucunda, bina cepheleri tasarlanırken ısı kayıp ve kazançları bakımından iyi sonuçlar elde edilebilecek seçenekler tercih edilmesi için yol gösterici olabilecek veriler ortaya konmaktadır.

Anahtar Kelimeler

Opak/saydam yüzey oranı, pasif bina tasarımı, enerji etkin bina, pencere/duvar oranı, binalarda enerji korunumu

Kaynakça

• 1. Phillips R., Troup L., Fannon D., Eckelman M. J., Triple bottom line sustainability assessment of window-to-wall ratio in US office Buildings, Building and Environment, 182, 1-13, 2020.
• 2. Kirankumar G., Saboor S., Ashok Babua T. P., Investigation of different window and wall materials for solar passive building design, Procedia Technology, 24, 523 – 530, 2016.
• 3. Göğül G.N., Köksal A. M., Müstakil bir konutun enerji tüketiminin azaltılmasında kullanılan yöntemlerinin ekonomik değerlendirmesi, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University 34(1), 215-234, 2019.
• 4. Marino C., Nucara A., Pietrafesa M., Does window-to-wall ratio have a significant effect on the Energy consumption of buildings? A parametric analysis in Italian climate conditions, Journal of Building Engineering, 13, 169–183, 2017.
• 5. Fenga G., Chia D., Xua X., Doua B., Suna Y., Fua Y., Study on the influence of window-wall ratio on the energy consumption of Nearly Zero Energy Buildings, Procedia Engineering 205, 730–737, 2017.
• 6. Kahsay M.T., Bitsuamlak G. T., Tariku F., Thermal zoning and window optimization framework for high-rise buildings, Applied Energy, 292, 1-14, 2021.
• 7. Peri G., Rizzo G., The overall classification of residential buildings: possible role of tourist EU Ecolabel award scheme, Build. Environ, 56, 151-161, 2012.
• 8. AbuGrain M.Y., Alibaba H.Z., Optimizing existing multistory building designs towards net-zero energy, Sustainability, 9, 2017.
• 9. Ekici B.B., Aksoy U.T., Elazığ ili için güneş ısısı kazanç faktörü değerlerinin hesaplanması, e-journal of New Word Sciences Academy, 6(4), 1327-1335,2011.
• 10. Kahsay MT, Bitsuamlak G, Tariku F., Effect of localized exterior convective heat transfer on high-rise building energy consumption, Build Simul Feb., 13(1), 127-139, 2020.
• 11. Iousef S., Montazeri H., Blocken B., Van Wesemael P., Impact of exterior convective heat transfer coefficient models on the energy demand prediction of buildings with different geometry, Build Simul Oct, 12(5), 797–816, 2019.
• 12. Yıldız Y., Özbalta G. T., Arsan D. Z., Farklı cam türleri ve yönlere göre pencere/duvar alanı oranının bina enerji performansına etkisi: eğitim binası, İzmir, MEGARON, 6(1), 30-38, 2011.
• 13. Koyun T., Koç E., Bir binanın değişken cam ve dış duvar tiplerine göre Pencere/Duvar Alanı Oranlarının Bina Isı Kayıplarına Etkisi, Mühendis ve Makine, 58 (688), 1-14, 2017.
• 14. Troup L., Phillips R., EckelmanM.J. , Fannon D., Effect of window-to-wall ratio on measured energy consumption in US office buildings, Energy & Buildings 203, 1-10,2019.
• 15. Azari R., Integrated energy and environmental life cycle assessment of office building envelopes, Energy Build, 82, 156-162, 2014.
• 16. Goia F., Search for the optimal window-to-wall ratio in office buildings in different European climates and the implications on total energy saving potential, Sol. Energy, 132, 467-492, 2016.
• 17. Junnila S., Horvath A., Life-cycle environmental effects of an office building, 157-166, 2003.
• 18. Kılıçarslan E.A., Kuş, H., Mevcut binaların dış duvarlarına yapılan dıştan ısı yalıtımı uygulamalarının ısıl ve nemsel performansının değerlendirilmesi, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University 36(1), 89-103, 2021.
• 19. Özer Y. G., Binaların pencere/duvar oranı ve yönlenme parametrelerinin güneş enerjisi kazancına etkisi, Uluslararası Doğu Anadolu Fen Mühendislik ve Tasarım Dergisi, 3(2), 425-441, 2021.
• 20. TSE 825. (2013). Binalarda Isı Yalıtım Kuralları. Ankara.