LEE- Yapı Bilimleri-Doktora
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Yazar "Manioğlu, Gülten" ile LEE- Yapı Bilimleri-Doktora'a göz atma
Sayfa başına sonuç
Sıralama Seçenekleri
-
ÖgeAn approach for simulation-based multi-objective optimization of dynamic shading devices(Graduate School, 2024-07-25) Kırımtat, Ayça ; Manioğlu, Gülten ; 502172640 ; Construction SciencesThe increase in the average temperatures across the world due to global warming increases the cooling requirement in buildings and therefore the amount of energy spent for the cooling. In the office buildings, which are far from being healthy and energy efficient with their high energy consumption profiles, the function-related planning strategies and the curtain glass facade designs mostly designed for prestige purposes. Particularly in the office buildings located in the hot climatic regions, active systems must work to maintain the comfort conditions of the office spaces at an adequate level as a result of the overheating caused by the glass facades. This situation causes high amounts of cooling energy to be consumed. Similarly, the glass facades affect the visual comfort levels in the office spaces and therefore the amount of energy spent for the lighting. In the office buildings, ensuring thermal and visual comfort with minimum energy consumption requires reconsidering the facade design with a holistic approach. It is seen that when the effect of the glass facades on the office building facades, due to the indoor comfort conditions and therefore on the energy expenditure, can be controlled with passive systems, both the user's comfort conditions can be ensured and the building energy performance can be increased significantly. Shading devices are the most important passive design strategies that are effective in preventing excessive solar radiation gain and thus overheating, thus reducing the amount of energy spent on cooling. In addition, the control of daylight, which is the primary lighting source, with shading devices contributes to providing visual comfort conditions with minimum energy. Shading devices are facade systems designed to protect the interior spaces from excessive direct and indirect solar radiation, and they are integrated into the building envelopes. Shading devices also reduce the energy and operating costs of the cooling systems by blocking the solar radiation; however, this situation creates an inverse relationship between the energy required for the cooling and the desired level of the thermal comfort. It is known that cooling has become a priority in design decisions today due to overheating and temperature increases caused by the climate change. Under these conditions, dynamic and climate-adaptive building envelope design should be considered to make building facades more than just a shell. Especially in hot climate regions, designing the glass-facade office buildings to provide thermal and visual comfort conditions while consuming minimum cooling and lighting energy has become a priority design problem. Achieving several goals with different purposes during the design process is possible with multi-objective optimization tools. Optimal values of all variables related to the design can be provided with the help of genetic algorithms that allow input data to be received and the outputs updated accordingly. Genetic Algorithm is a search and optimization method that works similar to the evolutionary process observed in nature. Therefore, this research proposes a new approach for simulation-based multi-objective optimization of dynamic shading devices for an office building located in a hot and humid climate, starting from the very beginning of the architectural design process. The approach aims to increase the thermal comfort in the interior while reducing the cooling and lighting energy consumption of a glass-facade office building located in the hot and humid climate region of Turkey.
-
ÖgeEğitim yapılarında pasif sistemlerle güneş enerjisinden yararlanılmasına yönelik bir yaklaşım(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2024-03-01) Zeybek, Özlem ; Manioğlu, Gülten ; Oral Koçlar, Gül ; 502092010 ; Yapı BilimleriDünya nüfusunda ve dolayısıyla enerji gereksinimlerindeki artış, sınırlı miktarda bulunan fosil kökenli enerji kaynaklarının hızla azalmasına sebep olmaktadır. Enerji tüketiminde birinci sırada yer alan fosil kökenli kaynakların sınırlı olması ve kullanımının çevre sorunlarına neden olması sebebiyle yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımına yönelik ilgi artmaktadır. Binalarda iklimsel konfor koşullarını sağlayabilmek için yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanılması, ülke ekonomisine katkıda bulunmanın yanında, doğaya verilen zararın önlenmesi açısından da çok önemlidir. Enerji etkin tasarımlar, kullanıcıların iklimsel ve görsel konforunun yenilenebilir enerji kaynakları kullanılarak sağlanmasını öngörür. Güneş enerjisi potansiyeli yüksek bir ülke olan Türkiye'de binalarda güneş enerjisi kullanımı oldukça düşüktür. Doğayla uyumlu sağlıklı binalar yaratmak için geleneksel tasarım stratejileriyle, mevcut teknolojilerin birleştirilerek yenilenebilir enerji kaynaklarından en önemlilerinden biri olan güneşten etkili bir biçimde yararlanılabilir. Ülkemiz genç nüfusun yoğun olduğu bir ülkedir ve eğitim yapılarının sayısı toplam bina stoğu içerisinde önemli bir paya sahiptir. Bu nedenle yeni yapılacak eğitim yapılarının enerji etkin tasarım stratejilerine göre tasarlanması, mevcut eğitim yapılarının ise enerji etkin tasarım stratejilerine göre iyileştirilmesi enerji korunumuna katkısı açısından önemlidir. Çift cidarlı cephe uygulamaları binalarda enerji tüketiminin azaltılması amacıyla yaygın olarak kullanılan enerji etkin tasarım stratejilerinden birisidir ve mevcut binalara da uygulanarak binanın enerji tüketimi açısından iyileştirilmesini sağlamaktadır. Bu çalışmada Konya-Ereğli'de yer alan tek katlı bir ilköğretim binasının güneye yönlendirilmiş iki benzer sınıfından birincisi çift cidarlı cephe uygulanarak test sınıfı haline getirilmiş, diğer sınıf ise temel sınıf olarak belirlenmiştir. Her iki sınıfta iç hava sıcaklığı ölçüm ve simülasyon yoluyla enerji tüketimi hesaplamaları yapılmıştır. Ölçümler 1 Eylül 2019-31 Ağustos 2020 tarihleri arasında yapılmış, ısıtma istenen dönem için 26 Ocak-1 Şubat, ısıtma istenmeyen dönem için 10 Ağustos-16 Ağustos tarihleri arasındaki ölçümler değerlendirilmiştir. Isıtma istenen dönem ve ısıtma istenmeyen dönemin her günü için menfez ve pencerelerin açık veya kapalı olma durumlarına göre farklı deney düzenekleri oluşturulmuştur. Daha sonra bahsedilen günler için iç hava sıcaklıkları ölçümleri yapılmış, simülasyon değerleri hesaplanmış ve bu değerler karşılaştırılarak kalibrasyonu yapılmıştır. Test sınıfı ve temel sınıf enerji harcamaları açısından değerlendirilmesi; ısıtma istenen dönem için 1 Ekim 2019-30 Nisan 2020 tarihi arasında, ısıtma istenmeyen dönem için ise 1 Eylül- 30 Eylül 2019 ile 1 Mayıs-31 Ağustos 2020 tarihleri arasında altı deney düzeneği için simülasyonlar yapılarak gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlar karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir. Çalışma 6 bölümden oluşmaktadır. Çalışmanın birinci bölümünde sürdürülebilirlik kavramı, yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımının önemi konularına değinilerek tezin amacı açıklanmış, konu ile ilgili yapılan çalışmalar anlatılmıştır. İkinci bölümde binaların ısıl performansının değerlendirilmesinde etkili olan tasarım değişkenlerinden kullanıcıya ilişkin değişkenler, iklime ilişkin değişkenler, pasif güneş sistemleri, güneş kontrolü, doğal havalandırma sistemleri, rüzgâr kontrolü, aktif güneş enerjisi sistemleri ile ilgili kavramlar açıklanmıştır. Üçüncü bölümde binalarda pasif sistemlerle güneş enerjisinden yararlanılarak ısıl performans değerlendirmesine yönelik yaklaşım tanıtılmış ve adımları açıklanmıştır. Kullanıcıya, iklime ve binaya ilişkin değişkenlerin belirlenmesinin ardından, binanın ölçüm ve simülasyon yoluyla ısıl performansının değerlendirme aşamaları anlatılmıştır. Daha sonra ise ölçüm ve simülasyonların birlikte değerlendirilerek kalibrasyonlarının yapılmasında kullanılan yöntemler ve kriterlerin belirlenme aşamaları anlatılmıştır. Dördüncü bölümde binalarda pasif sistemlerle güneş enerjisinden yararlanılarak ısıl performans değerlendirmesine yönelik geliştirilen yaklaşımın adımları bir ilköğretim binasına uygulanmıştır. Konya-Ereğli'de yer alan tek katlı bir ilköğretim binasının güney cephesine pasif sistem stratejilerinde yaygın olarak kullanılan çift cidarlı cephe uygulamasının inşa edilmesi, belirlenen sınıflarda ölçümlerin ve simülasyonların yapılması aşamaları açıklanmıştır. Daha sonra ise ölçüm ve simülasyon sonuçları birlikte değerlendirilerek kalibrasyonları hesaplanmıştır. Kalibrasyonun hesaplanmasının ardından ise ısıtma istenen dönem ve ısıtma istenmeyen dönemler için her bir deney düzeneğine ait enerji tüketimi simülasyonları yapılmıştır Beşinci bölümde çalışmadan elde edilen ısıtma istenen dönem ve ısıtma istenmeyen dönem için iç hava sıcaklığı ölçüm ve simülasyonlara ait bulgular ile ölçüm ve simülasyon değerlerinin kalibrasyonunun hesaplanmasının ardından ısıtma istenen dönem ve ısıtma istenmeyen dönemler için her bir deney düzeneğine ait enerji tüketimi simülasyonlarına ait bulgular açıklanmış ve karşılaştırılarak değerlendirilmiştir. Altıncı bölüm çalışmayla ilgili sonuç ve önerileri kapsamaktadır.