Application Recommendations of Smart Materials In Public Buildings: Karabuk Example

Abstract

Smart materials are materials that can change or react to heat, temperature, mechanical and magnetic effects. When these materials are used in the building, they contribute to the production of structures that produce more energy, provide less water consumption, achieve less consumables and resources. The correct and effective use of materials in the building is an important part of architectural education. This study questions the reconstruction of three different public buildings in Karabük with smart materials, based on the outputs of the studio experience within the scope of the Contemporary Building Materials Lecture of the senior students of Karabuk University Faculty of Architecture, following the prior knowledge of the smart materials used in the building today.In the lecture, where the theoretical infrastructure of smart materials was previously transferred, students were asked to reconsider the public buildings in Karabük using the theoretical infrastructure and to reconstruct the materials of these structures in the studio environment over smart materials. As part of the lecture, a service, an education and a medical building such as Karabük Governorship, Safranbolu Vocational School and Karabük University Training and Research Hospital were selected.When the analyzes and visuals resulting from the detailed examinations and structures of these selected buildings were examined, it was observed that the functionality, visual perception, thermal and visual comfort, compliance with environmental conditions and energy efficiency can be increased by the use of smart materials in public buildings.

Keywords

• Smart materials
• Public Buldings
• Contemporary Building Materials
• Karabük

Akıllı Malzemelerin Kamu Yapılarında Uygulama Önerileri: Karabük Örneği

Öz

Akıllı malzemeler, ısı, sıcaklık, mekanik ve manyetik etkilerle değişim gösterebilen veya bu etkilere tepki verebilen malzemelerdir. Bu malzemeler yapıda kullanıldıklarında, daha fazla enerji üreten, daha az su tüketimi sağlayan, daha az sarf malzeme ve kaynak kullanımını başaran yapıların üretilmesine katkı sağlamaktadır. Malzemelerin yapıda doğru ve etkin bir şekilde kullanımı, mimarlık eğitiminin önemli bir parçasıdır. Bu çalışma, günümüzde yapıda kullanılan akıllı malzemelere yönelik ön bilginin ardından, Karabük Üniversitesi Mimarlık Fakültesi son sınıf öğrencilerinin Çağdaş Yapı Malzemeleri dersi kapsamındaki stüdyo deneyimi çıktıları üzerinden, Karabük’te yer alan üç farklı kamu yapısının akıllı malzemelerle yeniden kurgulanmasını sorgulamaktadır. Öncesinde akıllı malzemelerin teorik altyapısının aktarıldığı derste, öğrencilerden teorik altyapıyı kullanarak Karabük’te kamu yapılarını yeniden ele almaları ve akıllı malzemeler üzerinden stüdyo ortamında uzun soluklu olarak bu yapıların malzemelerini yeniden kurgulamaları istenmiştir. Ders kapsamında seçilen Karabük Valilik Binası, Safranbolu Meslek Yüksekokulu ve Karabük Üniversitesi Eğitim ve Araştırma Hastanesi gibi bir hizmet, bir eğitim ve bir sağlık yapısına yönelik yapılan detaylı inceleme ve kurgulamalar sonucunda çıkan analizler ve görseller incelendiğinde, kamu yapılarında akıllı malzeme kullanımı ile işlevselliğin, görsel algının, ısıl ve görsel konforun, çevre koşullarına uyum ve enerji etkinliğinin artırılabileceği gözlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Akıllı malzemeler
• Kamu Yapıları
• Çağdaş Yapı Malzemeleri
• Karabük

Kaynakça

1. Addington, M., & Schodek, D. (2005). Smart Materials and New Technologies For Architecture and Design Professions. Harvard University, Architectural Press, Elsevier. New York.
2. Beyhan, B., Cellat, K., Karahan, O., Konuklu, Y., Dündar, C., Güngör, C., & Paksoy H., (2016). Bina Yapı Malzemeleri İçin Mikrokapsüllenmiş Faz Değiştiren Madde Geliştirilmesi, Tesisat Mühendisliği Dergisi, 154.
3. Demir, N., (2011). Yüksek Yapılar ve Sürdürülebilir Enerji, Yüksek Lisans Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
4. Feng, W., Zou, L., Gao, G., Shen, J. & Li., W., (2016). Gasochromic Smart Window: Optical and Thermal Properties, Energy Simulation and Feasibility Analysis, Solar Energy Materials & Solar Cells, 144, 316-323.
5. Fujishima, A., & Honda, K. (1972). Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode. Nature, 238(5358), 37-38.
6. Güngör, S. G., & Kabul, A., (2015). Sodyum Asetat Trihidratlı Güneş Enerjili Isıtma Sisteminin Performans Analizi, Selçuk Üniversitesi Mühendislik Bilim ve Teknik Dergisi, 3, 4, 27-35.
7. Kazanasmaz, T., & Diler, Y., (2011). Gelişmiş Cam Teknolojileri İle Enerji Etkinliğin Değerlendirmesi, VI. Ulusal Aydınlatma Sempozyumu ve Sergisi, Kasım, İzmir, Bildiriler Kitabı, 84-93.
8. Kienl, N., (2002) Evaluating Dynamic Building Materials, Doktora Tezi, Harvard University, Cambridge, 18-27,149-155.

9. Koçyiğit, M. Ç, (2014). Isıl Olarak İşlenmiş Bentonit Örneklerinde Metilen Mavisi Adsorpsiyonu, Yüksek Lisans Tezi, Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
10. Orhon, A.V., (2012). Akıllı Malzemelerin Mimarlıkta Kullanımı, Ege Mimarlık, 82,18-21.
11. Orman, Y., (2014). Nano Yapılı Titanyum Dioksit İnce Filmlerin Büyütülmesi ve Nem Sensörlerinin Üretilmesi, Yüksek Lisans Tezi, Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ.
12. Ritter, A. (2007). Smart Materials in Architecture, Interior Architecture and Design. Birkhause, Publishers for Architecture. Almanya.
13. Şahin,O.Z., (2019), Nanoteknolojik Ürünlerin Giydirme Cephe Sektörü Bağlamında Araştırılması, Yüksek Lisans Tezi, Balıkesir Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Balıkesir.
14. Şam, E. D., Ürgen, M., & Tepehan, F. Z. (2011). TiO2 fotokatalistleri. İTÜDERGİSİ/d, 6(5-6).
15. Wilson, H. R. (2004). High-performance windows. Freidburg Solar Academy.
16. Yağlı, S., (2019). Teknolojik Gelişmelerin Etkisi İle Yüzeylerde Malzeme Kullanımı: Akıllı Malzemeler, Yüksek Lisans tezi, Hacettepe Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
17. Yüksel Ayvaz, Ö. (2019). Akıllı Malzemelerin Mimaride Kullanım Olanakları, Yüksek Lisans tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon.
18. Zamalloa, A., Embil, M. J., Zuñiga, J., Zubillaga, O., Cano, F., Flores, I., ... & INASMET-Tecnalia, M. P. (2006). PCM containing indoor plaster for thermal comfort and energy saving in buildings. Vitioria, Spain.
19. URL-1: http://www.duluthenergydesign.com/Content/Documents/GeneralInfo/PresentationMaterials/2014/Day3/hulsan-elegla.pdf
20. URL-2: https://sageglass.com/sites/default/files/mos_casestudy.pdf
21. URL-3: https://www.pilkington.com/en-gb/uk/householders/types-of-glass/self-cleaning-glass
22. URL-4: https://en.wikipedia.org/wiki/File:Helen_DeVos_Children's_Hospital_1.jpg
23. URL-5: https://www.arch2o.com/bloom-installation-do-su-studio-architecture/
24. URL-6: https://tr.wikipedia.org/wiki/Elektrol%C3%BCminesans
25. URL-7:http://www.ledportali.com/oled-aydinlatma-uygulamalari/
26. URL-8:https://pavegen.com/
27. URL-9:https://v3.arkitera.com/yp76-karabuk-belediyesi-hizmet-binasi-ulusal-mimari-proje-yarismasi.html
28. URL-10:http://www.karabukyenice.bel.tr/karabukyenice/?syf=habergoster&id=1277