/ Capacity of traditional fireplaces (ocaks) to meet the current heating loads within the reuse of historical houses: examples from Southwest Anatolia

Öz

Proje Numarası

İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü B Tipi Bilimsel Araştırma Projesi : Proje No: 2016IYTE66

Tarihi konutların yeniden kullanımında geleneksel ocakların güncel ısıtma yüklerini karşılama etkinliği: Güneybatı Anadolu’dan örnekler

Öz

Anadolu tarihi konutlarında ısıtma elemanı olarak yaygın kullanılan geleneksel ocaklar, estetik önemleri yanında fonksiyonel değerler taşır. Bu elemanların ısıl özelliklerinin belirlenmesi, tarihi konutların yeniden kullanımlarında ısıl konforun sağlanması için uygulanacak olası müdahalelerin kapsamının saptanması bakımından belirleyici bir değerlendirme alanıdır. Bu çalışmanın amacı, geleneksel ocakların ısıl kapasitelerinin güncel kullanım senaryolarına bağlı ısıl ihtiyaçlara cevap verme potansiyelinin belirlenmesidir. İncelenen yapı türü, açık sofalı tarihi konutlardır. Çalışmanın yöntemi, kırsal ve kentsel yerleşmelerden seçilmiş örnek iki konutta yıllık ısıl ölçümlerin alınması, yapılarda kullanılan yapım malzemelerinin termofiziksel özelliklerinin laboratuvar ölçümleriyle belirlenmesi ve yapıların DesignBuilder v5.4.0.21 yazılımında modellenerek zamana bağlı ısıl analizlerinin, modelin doğrulanması yapıldıktan sonra gerçekleştirilmesi aşamalarını kapsamaktadır. Analizlerle belirlenen mekânsal birim zamandaki ısınma enerjisi ihtiyacının zamana bağlı değişim değerleri, örnek konutlarda bulunan ocakların maksimum ısıtma güçleriyle karşılaştırılmış ve ocakların ısıl ihtiyaçları karşılama oranları bulunmuştur. Çalışma sonucunda, kentsel konutta bulunan üç ocaktan ikisinin bulundukları mekânlar için yüksek düzeyde yeterli olduğu, bir ocağın ise belirgin daha yetersiz kaldığı; kırsal konutta ise analizi yapılan her iki ocağın da yeterli ısıtma düzeyine sahip olduğu belirlenmiştir. Böylece, olası bir ısıl iyileştirme uygulaması kapsamında, hangi mekânlarda güncel ısıtma sistemi müdahalelerine ihtiyaç duyulup / duyulmayacağı saptanmıştır. Sunulan analiz süreçlerinin, tarihi konutlar için kurgulanacak ısıtma sistemi değerlendirmelerine yöntem açısından katkı sağlaması hedeflenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Geleneksel ocak
• ısıl performans
• ısıl simülasyon
• tarihi konut
• mimari koruma

Destekleyen Kurum

İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

Proje Numarası

İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü B Tipi Bilimsel Araştırma Projesi : Proje No: 2016IYTE66

Teşekkür

Bu çalışma, İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü B Tipi Bilimsel Araştırma Projesi (Proje No: 2016IYTE66) fonuyla desteklenmiştir.

Kaynakça

1. 1. Uluslararası Anıtlar ve Sitler Konseyi / International Council on Monuments and Sites (ICOMOS)., Tarihi Anıtların ve Yerleşmelerin Korunması ve Onarımı için Uluslararası Tüzük (Venedik Tüzüğü), 1964.
2. 2. Avrupa Konseyi., Amsterdam Bildirgesi, Avrupa Mimari Miras Kongresi, Amsterdam-Hollanda, 21-25 Ekim, 1975.
3. 3. Uluslararası Anıtlar ve Sitler Konseyi / International Council on Monuments and Sites (ICOMOS)., Geleneksel Mimari Miras Tüzüğü, 1999.
4. 4. Fouseki K., Newton D., Murillo Camacho K. S., Nandi S., Koukou T., Energy Efficiency, Thermal Comfort, and Heritage Conservation in Residential Historic Buildings as Dynamic and Systemic Socio-Cultural Practices, Atmosphere, 11(6), 604, 2020.
5. 5. Kretzschmer F., Hypokausten, Saalburg Jahrbuch, 12, 8-41, 1953.
6. 6. Rook T., The Development and Operation of Roman Hypocausted Baths. Journal of Archaeological Science, 5, 269-282, 1978.
7. 7. Başaran T. ve İlken Z., Thermal Analysis of the Heating System of the Small Bath in Ancient Phaselis, Energy and Buildings, 27 (1), 1-11, 1998.
8. 8. Turkovic T., Bogdan Z., Jurkovic M., Heating System in the Ancient World: the Example of the Southwestern Balneum in Diocletian’s Palace in Split, 8th International Conference on Heat Transfer, Fluid Mechanics and Thermodynamics, Pointe Aux Piments-Mauritius, 423-431, 11-13 Temmuz, 2011.

9. 9. Çelikyürek C., The Heating System of Turkish Bath, Yüksek Lisans Tezi, İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü, Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü, İzmir, 2017.
10. 10. Gagliano A., Liuzzo M., Margani G., Pettinato W., Thermo-hygrometric Behaviour of Roman Thermal Buildings: The “Indirizzo” Baths of Catania (Sicily), Energy and Buildings, 138, 704-715, 2017. 11. Zhuang Z., Li Y., Chen B., Guo J., Chinese Kang as a Domestic Heating System in Rural Northern China - A Review, Energy and Buildings, 41 (1), 111-119, 2009.
11. 12. Zhang X. ve Chen B., Analysis on the Heat Transfer Process of the Burning Cave - A Traditional Heating System in Rural Houses of Northern China, Procedia Engineering, 146, 459-465, 2016.
12. 13. Zhu J. ve Tong L., Experimental Study on the Thermal Performance of Underground Cave Dwellings with Coupled Yaokang, Renewable Energy, 108, 156-168, 2017.
13. 14. Wu X., Liu J., Zhao J., Wang Q., Impact of Fireplace Thermal Effect upon Indoor Environment of Traditional Building of Wa Ethnic Group, Ekoloji, 107, 1387-1393, 2019.
14. 15. Wang P., Yang M., Yang X., Shan M., Thermal performance of a traditional Chinese Heated Wall with the In-series Flow Pass: Experiment and Modeling, Energy and Buildings, 84, 46-54, 2014.
15. 16. Zhang X., Chen B., Zhao J., Li X., Liu S., Wu L., Optimization of Thermal Performance in a Chinese Traditional Heating System - Burning Cave, Energy and Buildings, 68, 423-431, 2014.
16. 17. Li A., Gao X., Yang L., Field Measurements, Assessments and Improvement of Kang: Case Study in Rural Northwest China, Energy and Buildings, 111, 497–506, 2016.
17. 18. Hao S., Xu Y., Yu C., Song Y., Lin Z., Experimental Investigation of the Surface Temperature Distribution and Thermal Performance of an Intermittent Combustion Chinese Heated Wall, Advances in Materials Science and Engineering, 2018, 1–13, 2018.
18. 19. Li T., Liu Y., Chen Y., Wang D., Wang Y., Experimental Study of the Thermal Performance of Combined Floor and Kang Heating Terminal Based on Differentiated Thermal Demands, Energy and Buildings, 171, 196–208, 2018.
19. 20. Yu K., Tan Y., Zhang T., Jin X., Zhang J., Wang X., Experimental and Simulation Study on the Thermal Performance of a Novel Flue Composite Wall, Building and Environment, 151, 126–139, 2019.
20. 21. Luo X., Lei S., Yu C. W., Gu Z., Thermal Performance of a Novel Heating Bed System Integrated with a Stack Effect Tunnel, Indoor And Built Environment, 29 (9), 1316–1328, 2020.
21. 22. Zeren L., Ocaklar (Şömineler), İstanbul Teknik Üniversitesi Mimarlık Fakültesi, İstanbul, Türkiye, 1955.
22. 23. Pickles D., Energy Efficiency and Historic Buildings: Open Fires, Chimneys and Flues (v1.1), Editör: D. Pickles, Historic England, B.K, 2016.
23. 24. Hansson J., Installations for Heating with Firewood before the Second World War in the Northern Baltic Sea Region, Postprints from the Conference Energy Efficiency in Historic Buildings, Editör: Tor Broström ve Lisa Nilsen, Gotland University Press, Visby, İsveç, 260-265, 2012.
24. 25. Calvo A. I., Tarelh, L. A. C., Alves C. A., Duarte M., Nunes T., Characterization of Operating Conditions of Two Residential Wood Combustion Appliances, Fuel Processing Technology, 126, 222–232, 2014.
25. 26. Elnakat A. ve Gomez J. D., The flame dilemma: A Data Analytics Study of Fireplace Influence on Winter Energy Consumption at the Residential Household Level, Energy Reports, 2, 14–20, 2016.
26. 27. Eldem S. H., Türk Evi - Osmanlı Dönemi / Turkish Houses - Ottoman Period, Cilt II, TAÇ Vakfı, İstanbul, Türkiye, 1986.
27. 28. Kuban D., Türk Hayat’lı Evi, Eren Yayıncılık, İstanbul, Türkiye, 1995.
28. 29. Çınar İ., Biyoklimatik Konfor Ölçütlerinin Peyzaj Planlama Sürecinde Etkinliği Üzerinde Muğla-Karabağlar Yaylası Örneğinde Araştırmalar, Doktora Tezi, Ege Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İzmir, 2004.
29. 30. Kottek M., Grieser J., Beck C., Rudolf B., Rubel F., World Map of the Köppen-Geiger Climate Classification Updated, Meteorologische Zeitschrift, 15 (3), 259-263, 2006.
30. 31. Meteoroloji Genel Müdürlüğü. E-kütüphane - Hidrometeoroloji. https://www.mgm.gov.tr/genel/hidrometeoroloji.aspx?s=5. Erişim tarihi Mart 3, 2021.
31. 32. Timur B. A., Thermal Retrofitting on Traditional Buildings with Exterior Hall (Sofa): Urban and Rural Houses of Muğla, Doktora Tezi, İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü, Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü, İzmir, 2019.
32. 33. Speight J. G., Properties of Fuels from Wood Sources, The Biofuels Handbook. Editör: Speight J. G., Royal Society of Chemistry Publishing, Cambridge, B. K., 304-330, 2011.
33. 34. Anderson W. ve Robinson J., Warmer Bath - A Guide to Improving the Energy Efficiency of Traditional Homes in the City of Bath, Center for Sustainable Energy, Bath Preservation Trust, Bath, B.K., 2011.
34. 35. Arnold P., Smith P., Blennerhassett E., Byrne K., Raftery C., Energy Efficiency in Historic Houses. Editör: E. Henderson, Irish Georgian Society, Dublin, İrlanda, 2013.
35. 36. Ulukavak Harputlugil G. ve Çetintürk N., Evaluation of Thermal Comfort Conditions of Traditional Turkish Houses: Hacı Hüseyinler House in Safranbolu, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 20 (1), 77-84, 2005. 37. Türk Standartları Enstitüsü, TS 2472 / Odunda, Fiziksel ve Mekaniksel Deneyler için Birim Hacim Ağırlığı Tayini, 1976.
36. 38. RILEM, Tests Defining the Structure, Materials & Construction, 13 (73), 177-181, 1980.
37. 39. Meteoroloji Genel Müdürlüğü. Meteorolojik Veri Bilgi Sunum ve Satış Sistemi. https://mevbis.mgm.gov.tr/mevbis/ui/index.html. Erişim tarihi Mart 3, 2021.
38. 40. Oktik N. ve Öztürk Ş., Sosyolojik Yapı Araştırmaları - Kültürel ve Doğal Kaynak Yönetimi Ön Araştırması II, Muğla Üniversitesi Basımevi, Muğla, Türkiye, 2007.
39. 41. American Society of Heating, Refrigeration and Air Conditioning Engineers (ASHRAE), Guideline 14-2002, Measurement of Energy and Demand Savings, American Society of Heating, Refrigeration and Air Conditioning Engineers (ASHRAE), A.B.D., 2002.
40. 42. Heath N., Baker P., Menzies G., Historic Scotland Technical Paper 9: Slim-Profile Double Glazing / Thermal Performance and Embodied Energy, Historic Scotland Conservation Group, Edinburgh, B.K., 2010.
41. 43. American Society of Heating, Refrigeration and Air Conditioning Engineers (ASHRAE), Guideline 34P-Energy Guideline for Historic Buildings / Public Review Draft, American Society of Heating, Refrigeration and Air Conditioning Engineers (ASHRAE), A.B.D., 2017.
42. 44. Avrupa Standartlar Komitesi (European Committee for Standardization - CEN), EN 16883 Conservation of Cultural Heritage - Guidelines for Improving the Energy Performance of Historic Buildings, Avrupa Standartlar Komitesi (European Committee for Standardization - CEN), 2017.
43. 45. Changeworks, Energy Heritage: A Guide to Improving Energy Efficiency in Traditional and Historic Homes, Changeworks, Edinburgh, B.K., 2008.
44. 46. Paul Arnold Architects, Advice Series / Energy Efficiency in Traditional Buildings, Ireland Government / Stationery Office, Dublin, İrlanda, 2010.
45. 47. Blank C., Block J., Elken A., Elvisto T. A., Kobylinski K., Oertzen R., Olander S., Olsson S., Prahm J., Randmer A., Rantama M., Raide I., Rasmussen T. V., Scherz D., Siggelsten S., Uspenski A., Zinkernagel R., Co2olBricks - Improving the Energy Efficiency of Historic Buildings · a Handbook of Best Practice Examples, Technical Solutions and Research Projects, Co2olBricks - Climate Change, Cultural Heritage and Energy Efficient Monuments, 2013.