FBE- Yapı Bilimleri Lisansüstü Programı - Doktora
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Yazar "Çetiner, İkbal" ile FBE- Yapı Bilimleri Lisansüstü Programı - Doktora'a göz atma
Sayfa başına sonuç
Sıralama Seçenekleri
-
ÖgeÇift kabuk cam cephelerin enerji ve ekonomik etkinliğinin değerlendirilmesinde kullanılabilecek bir yaklaşım(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2002) Çetiner, İkbal ; Yücesoy, Lemi ; 126659 ; Yapı Bilimleri ; Construction SciencesGünümüzde cam cepheler kısa bîr süre içerisinde uygulanabilmeleri, kolay » temizlenebilmeleri, hafif, estetik ve uzun ömürlü olmaları nedenleriyle özellikle £ yüksek binalarda sıklıkla tercih edilen bir yapı kabuğu haline gelmişlerdir. Ancak bu cephelerin binanın mekanik tesisatına getirdiği ilave yükler; hem enerji betiminin hem de kullanım sürecindeki enerji maliyetlerinin artmasına ve kullanıcılarda hasta bina sendromu olarak adlandırılan rahatsızlıkların ortaya çıkmasına neden olmaktadır. Bu durum; enerji kaynaklarının etkin bir şekilde kullanımına, aşırı yakıt tüketimi sonucu oluşan çevre kirliliğinin azaltılmasına, kullanıcı üretkenliğinin arttırılmasına ve binanın yaşam dönemi maliyetinin azaltılmasına yönelik çalışmaların yapılmasını zorunlu hale getirmektedir. Söz konusu problemlere çözüm bulmak amacıyla yapılan bu çalışmalarda, cam kabuğun iç ve dış iklim arasında denge sağlayabilen dinamik bir örtü olarak tasarlanması yoluyla etkinliğinin arttırılabileceği düşünülmektedir. Hem enerji kullanımım azaltmak hem de iç mekan konforunu geliştirmek üzere tasarlanan bu kabuk; ısıtma, havalandırma ve aydınlatma gibi birbirleriyle çelişen ihtiyaçları sağlamak üzere çok işlevli bir eleman olarak düşünülmektedir. Böyle bir kabuk ile; enerji tüketimini azaltmak yoluyla binanın işletme maliyetlerinin azaltılması ve kullanıcı konforunun sağlandığı mekanların oluşturulması mümkün olmaktadır. Gelişmiş ülkelerde enerji etkin bir cam kabuk oluşturmak amacıyla yapılan çalışmalar, camın ve cam cephe sistemlerinin geliştirilmesi yönünde halen devam etmektedir. Bu çerçevede; mekan konforunun mekanik sistemlerin daha az kullanılması yoluyla sağlanması için, değişen iklim şartlarına göre ısısal ve optik özelliklerini değiştirebilen camların ve ısıtma / soğutma yüklerini azaltabilen, doğal havalandırmaya imkan tanıyan, kullanıcı gereksinmelerine optimum düzeyde cevap verebilen cephe sistemlerinin geliştirilmesi yönünde pek çok çalışma yapılmaktadır. Bu çalışmalar sonucunda geliştirilen çift kabuk cam cephe sistemleri; ilk yatırım maliyetleri yüksek olmakla birlikte binanın enerji tüketimini azaltarak kullanım sürecindeki enerji maliyetlerinin düşmesine ve mekanik sistemlerin kullanımını azaltması nedeniyle daha konforlu mekanlar oluşturulmasına yardımcı olmaktadır. Tezde, bu sistemlerin ülkemizde uygulanması halinde, enerji tüketimi ve yaşam dönemi maliyeti açısından ne ölçüde bir etkinlik sağlayacağının belirlenmesi amaçlanmaktadır. Bu amaçla önerilen yaklaşım; . Enerji ve ekonomik etkinlik açılarından en fazla fayda sağlayacak olan seçeneklerin,. Çift kabuk cam cepheler için uygun bileşen özelliklerinin belirlenmesi sorununa çözüm aramaktadır. Başlıca üç aşamada sonuca ulaşılan tezde; sekiz bölüm yer almaktadır. Birinci aşamada: çift kabuk cam cephenin enerji ve ekonomik etkinliğinin değerlendirilmesi amacıyla önerilen yaklaşımda yer alan süreçlerin sonuca ulaşması için gerekli olan bilgiler verilmektedir. Bu çerçevede:. Tezde ele alınan konunun amacı ve tezin yöntemi açıklanmaktadır (Bölüm 1).. Çift kabuk cam cephelerin ortaya çıkış süreci, özellikleri ve uygulanmış örnekleri hakkında bilgi verilerek bu cepheleri oluşturan bileşenler belirlenmektedir (Bölüm 2).. Cam cepheye etki eden etmenler, bir cam cepheden beklenen performans gereksinmeleri, özellikleri ve ölçütleri açıklanarak; enerji ve ekonomik etkin bir cepheden beklenen performans gereksinmeleri ve ölçütleri ortaya koyulmaktadır (Bölüm 3).. Bir cephenin enerji tüketiminin denetlenmesi ile, gerek enerji kaynakları gerekse toplam maliyet açısından bir etkinlik sağlanabileceği vurgulanarak; denetim yapılmasına ilişkin tasarım ilkelerinden bahsedilmektedir (Bölüm 4). *. Genel olarak değerlendirmede kullanılma olasılığı gösteren yaklaşımlardan bahsedilerek, enerji ve ekonomik etkinliğin değerlendirilmesini amaçlayan çalışmalarda izlenen yöntemlerden bahsedilmektedir (Bölüm 5). İkinci aşamada: çift kabuk cam cephenin enerji ve ekonomik etkinliğinin değerlendirilmesinde kullanılabilecek yaklaşım açıklanarak, uygulanabilirliğini kontrol etmek amacıyla bir uygulama yapılmaktadır.. Önerilen yaklaşıma göre; yöneylem araştırmasında izlenen yoldan hareket edilerek: S Sorunun düzenlenmesi, S Modelin kurulması, S Sorunun çözümü, süreçleri ile sonuca ulaşılmaktadır (Bölüm 6). Sorunun düzenlenmesi sürecinde; birinci aşamada verilen bilgilerden yararlanılarak, cam cepheye etki eden etmenler ve kullanıcı gereksinmeleri doğrultusunda; amaçlar, gereksinmeler, özellikler, ölçütler ve seçenekler belirlenmektedir. xı Modelin kurulması sürecinde; sorunun düzenlenmesi sürecinde geliştirilen cam kabuk seçeneklerinin enerji tüketimi ve yaşam dönemi maliyetleri ile bu değerlere bağlı olarak uygun bileşen özelliklerinin (bileşenin konumu, biçimi, boyutu, malzemesi vb) belirlenmesine imkan tanıyan bir model oluşturulmaktadır. Bu modele göre; I. Seçeneklerin enerji tüketimleri (Ett); iklimsel verilere (hava sıcaklığı, hava nemliliği, güneş ışınımı, rüzgar), kabuğun ısısal ve solar özelliklerine, bina ve çevresinin özelliklerine bağlı olarak belirlenen ısıtma ve soğutma yükleri ile (Eı, Es). ısıtma ve soğutma sistemlerinin etkinliklerine (ı, s) göre hesaplanan ısıtma ve soğutma enerjisi tüketimlerinin (En, Est) toplamından oluşmaktadır. Bu toplam aşağıdaki denklem ile belirlenmektedir: Ett = Err + Est (Err = Eı / 1, Est == Es / s) II. Yaşam dönemi maliyetleri ise (TYDM); seçeneklerin ısıtma ve soğutma enerjisi tüketimlerine (Err, Est), enerji birim maliyetlerine (Mm, Esb), cam kabuk için kabul edilen yaşam dönemine (n) ve iskonto oranına (r) bağlı olarak belirlenen enerji maliyetlerinin (Mtyb), ilk yatırım maliyetlerinin (My) ve bakım - onarım maliyetlerinin (Mtbb) toplamı olarak aşağıdaki denklem ile belirlenmektedir. TYDM = My+ Mtyb + Mtbb III. Cam kabuk seçenekleri için uygun bileşen özelliklerinin belirlenmesi amacıyla, seçeneklerin enerji tüketimi ve yaşam dönemi maliyetleri karşılaştırılmaktadır. Sorunun çözümü sürecinde; seçenekler arasında enerji tüketimi ve yaşam dönemi maliyeti en fâzla olan seçeneğin hiçbir fayda sağlamayacağı düşüncesi ile etkinliği sıfır olarak kabul edilmekte ve diğer seçeneklerin bu seçeneğe göre etkinlik yüzdeleri belirlenmektedir. Elde edilen sonuçların karşılaştırılması ile; ¦S Ülke kaynaklarının etkin kullanımı açısından enerji tüketimi minimum olan seçenek, S Bina sahibi açısından toplam maliyeti minimum olan seçenek,.S Enerji ve ekonomik etkinlik açısından uygun bileşen özellikleri belirlenebilmektedir.. Yaklaşımın kullanılabilirliğini kontrol etmek amacıyla İstanbul'daki bir ofis binası için yapılan uygulama sonucunda; amaçlanan etkinlikteki seçeneklerin ve çift kabuk cam cephe sistemleri için uygun bileşen özelliklerinin belirlenebildiği görülmüştür (Bölüm 7). Üçüncü aşamada: tezde varılan sonuçlar özetlenmektedir