İlkokul Yapılarının İklimsel Konfor Tasarım Parametreleri Açısından İncelenmesi: Düzce Örneği

Abstract

Barınma ihtiyacı tarih boyunca iklimsel koşullardan korunma ve çevresel verilerden yararlanma gereksinimiyle şekillenmiştir. Geçmişte yapılar güneşlenme, hâkim rüzgâr yönü ve su kaynakları gibi çevresel veriler dikkate alınarak tasarlanmış ve iklime uyumlu çözümler geliştirilmiştir. Günümüzde ise hızlı yapılaşma, tasarım aşamasında iklim verilerinin yeterince dikkate alınmamasına yol açmaktadır. Bu durum enerji tüketimini artırırken iç mekân konforunu olumsuz yönde etkilemektedir. Eğitim yapılarında termal konfor, öğrencilerin sağlık, dikkat düzeyi ve akademik performansı üzerinde doğrudan etkili olmaktadır. İlkokul çağındaki çocukların fizyolojik özelliklerinin yetişkinlerden farklılık göstermesi, bu yapıların iklimsel tasarım açısından daha hassas ve kullanıcı odaklı biçimde ele alınmasını gerekli kılmaktadır. Aynı zamanda, günlerinin çoğunluğunu okul ortamında geçirmeleri, iç mekân kalitesinin önemini daha da artırmaktadır. Bu kapsamda, Düzce ili merkezine bağlı Koçyazı Mahallesi'ndeki ilkokullarda iklimsel konfor tasarım parametreleri değerlendirilmiş ve elde edilen bulgular doğrultusunda yeni eğitim yapıları için önerilerin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Yapılar, konumları, yönlenmeleri, kütle formları, yapı kabuğu özellikleri ve yakın çevre ile kurdukları ilişki bağlamında incelenmiştir. Veriler yerinde gözlem ve analizler yoluyla toplanmış ve ilgili konfor kriterlerine göre değerlendirilmiştir. Elde edilen bulgular, yapıların yönlenme ve form açısından kısmen iklime uyumlu olduğunu göstermektedir. Buna karşın yapı kabuğu ve pasif tasarım stratejilerinin yeterince etkin kullanılmadığını göstermektedir. Çalışma sonucunda, eğitim yapılarında iklime duyarlı tasarımın önemi vurgulanarak literatüre ve uygulama alanına katkı sunulması hedeflenmiştir.

Keywords

• İklimsel tasarım
• enerji etkin tasarım
• eğitim binaları
• ilkokul
• Düzce

An Evaluation of Primary School Buildings in Terms of Climatic Comfort Design Parameters: The Case of Düzce

Abstract

The need for shelter has evolved throughout history in response to climatic conditions and the necessity to benefit from environmental data. In the past, buildings were designed by considering factors such as solar orientation, prevailing wind direction, and water resources in mind, leading to climate-responsive solutions. Today, however, rapid construction processes result in insufficient consideration of climatic data during the design phase. This increases energy consumption and negatively affects indoor comfort. In educational buildings, indoor thermal comfort directly affects students’ health, attention, and academic performance. This is important for primary school children, whose physiological characteristics differ from adults and require more sensitive, user-oriented design approaches. As they spend most of their time in school, indoor environmental quality becomes even more important. In this context, primary schools in the Koçyazı neighborhood of Düzce city center were evaluated in terms of climatic comfort design parameters. The buildings were analyzed with respect to their location, orientation, mass form, building envelope properties, and relationships with the surrounding environment. Data was collected through on-site observations and analyses and assessed according to relevant comfort criteria. The findings show that buildings are partly climate-responsive in orientation and form, but passive design strategies and the building envelopes are not effectively utilized. As a result, the study aims to emphasize the importance of climate-responsive design in educational buildings and to contribute to both the literature and practice.

Keywords

• Climatic design
• energy-efficient design
• educational buildings
• primary school
• Düzce

References

1. Q. Qiao, A. Yunusa-Kaltungo, and R. Edwards, “Towards developing a systematic knowledge trend for building energy consumption prediction,” Journal of Building Engineering, 35, 101967, 2021.
2. A. Geçkil and A. Bideci, “İklimsel tasarım konfor parametrelerinin bir eğitim yapısı üzerinde incelenmesi,” in Proc. EGE 10th Int. Conf. Applied Sciences, İzmir, Turkey, 2023.
3. European Environment Agency. (2023). Buildings and construction. European Environment Agency, Copenhagen, Denmark. [Online]. Available: https://www.eea.europa.eu/en/topics/in-depth/buildings-and-construction
4. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı. (2016). Bütünleşik bina tasarımı yaklaşımı ile proje geliştirme süreci uygulama kılavuzu. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı, Ankara, Turkey. [Online]. Available: https://webdosya.csb.gov.tr/db/meslekihizmetler/ustmenu/ustmenu838.pdf
5. Ö. G. Çalış and M. Z. Akdemir, “Sağlık yapılarının iklimsel konfor tasarım parametrelerine göre değerlendirilmesi: Soğuk iklim bölgesinden Muş Devlet Hastanesi örneği,” Mimarlık ve Yaşam Dergisi, 3(2), 129–141, 2018, doi: 10.26835/my.410252.
6. S. Kaya, E. N. Usta, B. B. Dulkadiroğlu, and A. Bideci, “Facade damages in public structure: A case of Düzce,” in Proc. ISPEC Int. Congr. Multidiscip. Stud., 2021, 651–663.
7. H. Parlak Arslan and G. Koçlar Oral, “İklimsel tasarım bağlamında konut binalarında cephe tasarım parametrelerinin hassasiyet analizi,” Gazi University Journal of Science and Technology, 38 (3), 1769–1780, 2023.
8. Z. S. Zomorodian, M. Tahsildoost, ve M. Hafezi, “Thermal comfort in educational buildings: A review article,” Renewable and Sustainable Energy Reviews, 59, 895–906, 2016.

9. M. Hu, K. Zhang, Q. C. Nguyen, and T. Tasdizen, “The effects of passive design on indoor thermal comfort and energy savings for residential buildings in hot climates: A systematic review,” Urban Climate, 49, 101466, 2023.
10. D. Yaşar, “Climate as an input for design: A review based on Norman Foster’s residential buildings,” Kent Akademisi, 16(3), 1546–1559, 2023.
11. K. E. Charles, “Fanger’s thermal comfort and draught models,” Nat. Res. Counc. Canada, Inst. Res. Constr., IRC-RR-162, 2003.
12. ASHRAE, ANSI/ASHRAE Standard 55: Thermal Environmental Conditions for Human Occupancy, Atlanta, GA, USA, 2017.
13. Ç. B. Dikmen, “Enerji etkin yapı tasarım ölçütlerinin örneklenmesi,” Politeknik Dergisi, 14(2), 121–134, 2011.
14. S. J. Mei, J. T. Hu, D. Liu, F. Y. Zhao, Y. Li, Y. Wang, and H. Q. Wang, “Wind driven natural ventilation in the idealized building block arrays with multiple urban morphologies,” Energy and Buildings, 155, 324–338, 2017.
15. A. Demirtaş, “Farklı iklim bölgelerinde otel yapılarının ısıtma ve soğutma yükleri açısından karşılaştırılması,” M.S. thesis, Yıldız Technical Univ., Istanbul, Turkey, 2011.
16. A. Gülten and H. F. Öztop, “Analysis of natural ventilation performance of residential areas,” Urban Climate, 34, 100709, 2020.
17. D. Dursun and M. Yavaş, “Soğuk iklime duyarlı kentsel tasarım yaklaşımları,” Iğdır University Journal of Science and Technology, 7(2), 269–278, 2017.
18. European Union Project, Enerji verimli bina tasarım stratejileri, Project Rep., EuropeAid/134786/IH/SER/TR, Ankara, Turkey, 2016.
19. C. Marincu, D. Dan, and L. Moga, “Influence of building shape and insulation thickness on energy efficiency,” Energy for Sustainable Development, 79, 101384, 2024.
20. B. Guo, M. Chen, X. Zhu, Z. Wang, L. Li, L. Pei, H. Chen, P. Chen, and T. Guo, “Urban morphology and ventilation using CFD-GIS,” Sustainable Cities and Society, 122, 106241, 2025.
21. R. L. Hwang, P. L. Fang, and W. A. Chen, “Impact of solar radiation on indoor thermal comfort near highly glazed façades in a hot-humid subtropical climate: An experimental evaluation,” Building and Environment, 243, 110725, 2023.
22. S. G. Koç and S. Maçka Kalfa, “Effects of shading devices on energy performance,” Journal of Building Engineering, 44, 102653, 2021.
23. R. Kumar, H. A. Farhan, S. Nayak, M. Paswan, and A. Achintya, “Wind driven natural ventilation in building design,” Materials Today: Proceedings, 46, 6770–6774, 2021.
24. T. Altun, A. Akçamete, and M. Akgül, “Investigation of outdoor temperature effects on building heating energy requirement,” Pamukkale University Journal of Engineering Sciences, 26(4), 789–799, 2020.
25. Y. Lin, H. Huang, J. Yang, X. Hu, and D. Li, “Meteorological parameters and building energy consumption,” Buildings, 13(10), 2600, 2023.
26. Ö. Koca, “Sıcak kuru ve sıcak nemli iklim bölgelerinde enerji etkin yerleşme ve bina tasarım ilkeleri,” M.S. thesis, Istanbul Technical Univ., Istanbul, Turkey, 2006.
27. F. Umaroğulları and C. Cihangir, “Toplu konutların iklimsel konfor tasarım parametrelerine göre değerlendirilmesi,” Mimarlık ve Yaşam Dergisi, 4(1), 105–122, 2019.
28. S. Soysal, “Konut binalarında tasarım parametreleri ile enerji tüketimi ilişkisi,” M.S. thesis, Gazi Univ., Ankara, Turkey, 2008.
29. O. Çelik, “Düzce Konuralp–Prusias Bölgesi geleneksel evlerinin kapı ve pencere doğramalarının incelenmesi,” M.S. thesis, Düzce Univ., Düzce, Turkey, 2025.
30. Düzce Valiliği Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği İl Müdürlüğü, Düzce İli 2024 Yılı Çevre Durum Raporu, Düzce, Turkey, 2024.
31. M. F. Özalp and H. Arslan, “Kentsel planlamadaki değişim ve dönüşümün kent formunun gelişimine etkisinin incelenmesi: Düzce örneği,” Düzce University Journal of Science and Technology, 8(3), 2229–2244, 2020.
32. B. Kümbetoğlu, I. User, Ş. Gülfidan, B. Yarar, M. Mozakoğlu, and M. Çoban, “Depremden 5 yıl sonra Düzce ilinde değişen toplumsal, ekonomik ve kişisel yaşam,” TÜBİTAK Rapid Support Project Rep., Marmara Univ., Faculty of Arts and Sciences, Istanbul, Turkey, 2007.
33. E. Özcan, “Düzce Ovası ve çevresinin sıcaklık özellikleri,” Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, 24(1), pp. 67–80, 2004.
34. A. Ateş, “1999 Düzce depreminde zemin–yapı rezonans uyuşumuna bağlı oluşan yapı hasarlarının araştırılması,” Düzce University Journal of Science and Technology, 4(3), 911–925, 2016.
35. B. Sabuncu, “Geleneksel konutların yeniden kullanılması ve onarımı aşamasında malzeme analizinin önemi: Düzce-Konuralp örneği,” M.S. thesis, Dept. Architecture, Inst. Sci. Eng., Düzce Univ., Düzce, Turkey, 2022.