LEE- Yapı Bilimleri-Doktora

Bu koleksiyon için kalıcı URI

http://hdl.handle.net/11527/19490

Gözat

Konutlarda akustik performansın mevzuat ve subjektif etki bağlamında değerlendirilmesi için bir yaklaşım

( 2020) Şentop Dümen, Ayça ; Bayazıt, Nurgün ; 636098 ; Mimarlık Ana Bilim Dalı

Günlük hayatta maruz kalınan gürültülerin insan sağlığı ve psikolojisi üzerindeki etkisi oldukça önemlidir. 1970'lerden bu yana dünyada gürültü konusunda farkındalığın artması ile yapılan mevzuat düzenlemeleri öncelikle ulaşım ve sanayi gürültüsü gibi dış çevre gürültülerini, ardından bina içi komşuluk gürültülerini gündeme taşımıştır. Bu düzenlemeler konut yapılarında sağlıklı yaşam koşullarının sağlanabilmesi adına iç gürültü düzeyleri için ve yapı elemanlarının ses yalıtımı değerleri için bir takım sınır değerleri şart koşmaktadır. Uluslararası standart olarak önerilen ve güncel durumda teknik şartnameye çevrilen ISO/NP TS 19488, konut yapılarının akustik sınıflandırmasında kullanılacak ses yalıtımı ve gürültü göstergeleri, sınır değerler ve uygulanacak yöntemleri tanımlamakta, ülkeler arasında ortak bir dil oluşturmayı hedeflemektedir. Buna paralel olarak Türkiye'de 2017 yılında yayınlanan 'Binaların Gürültüye Karşı Korunması Hakkında Yönetmelik' konut binalarının yanı sıra pek çok diğer işlev için de gereklilikleri tanımlamakta ve binalarda gürültüden korunma adına önemli bir kaynak oluşturmaktadır. Yönetmeliğe göre binalarda sağlanan akustik koşullar, akustik performans sınıflandırma sistemi ile değerlendirilmektedir. Yapı elemanlarının ses yalıtım değerlerinin yanı sıra, iç gürültü düzeyleri, servis ekipmanlarına bağlı gürültü düzeyleri ve reverberasyon süresi değerleri için de düzenlemeler mevcuttur. Temel dayanağı 'insan sağlığı ve iyiliği' olan mevzuatlar, gürültünün insan tarafından algısını ve etkilerini en doğru şekilde temsil edecek gereklilikleri tanımlamalı ve toplumun yalnızca bir kesimini değil genelini korumayı hedeflemelidir. Bu sebeple ulusal ve bölgesel düzeyde çalışmalar yürütülerek tanımlanan gerekliliklerin subjektif algı ile ne derecede örtüştüğünün araştırılması oldukça önem taşımaktadır. Alan çalışmaları ile kişilerin maruz kaldıkları gürültüye karşılık yaşadıkları rahatsızlık, memnuniyet, sağlık sorunları ve eylemlerin etkilenmesi hakkında veri toplanması mümkündür. Buna karşılık binaların akustik performansının mevzuat gereklilikleri ile karşılaştırılarak değerlendirilmesi ve sonuçta yapılan ilişki analizleri subjektif etki oluşumunun bağlı olduğu parametreleri açıklayabilmektedir. Bir diğer yandan alan çalışmaları ile mevzuatın uygulanabilirliğinin süreç, yönetim, kaynaklar ve sektörün bilgi seviyesi yönlerinden değerlendirilmesi ve desteklenmesi veya iyileştirilmesi gereken yönlerin ortaya konulması önem taşımaktadır. Tüm bu sebeplerle, gürültünün subjektif etkisinin araştırılması ve binalarda akustik performansın değerlendirilmesi konusunda yürütülecek alan çalışmaları tezin ana eksenini oluşturmaktadır. Tezin birincil amacı gürültüden rahatsızlığın bağlı olduğu akustik ve akustik olmayan parametrelerin Türkiye koşulları için ortaya konması ve bina içi farklı gürültü kaynaklarının bütünleşik etki analizidir. İkincil olarak Yönetmelik'te tanımlanan sınır değerlerin ve bina akustik performansı değerlendirme metodunun alan çalışması bulguları ile uygulanabilirlik yönünden değerlendirilmesidir. Komşuluk gürültülerinden rahatsızlığın araştırılması Türkiye'de çok çalışılmamış bir konu olduğundan bu konuda ileride yapılacak ulusal ölçekli araştırmalara dayanak oluşturulması ve izlenecek yöntemlerin kurgulanması çalışmanın üçüncü amacını oluşturmaktadır. Tez kapsamı çok katlı konut yapıları olarak belirlenmiş, bu tip yapılarda akustik memnuniyeti etkileyebilecek tüm mevcut gürültü sorunları (komşuluk gürültüleri, daire içi gürültüler, servis ekipmanları, dış çevre gürültüleri) kapsama dahil edilmiştir. Tezin amaç ve kapsamı doğrultusunda çalışma yöntemi alan ölçümü ve sosyo-akustik anket araştırması olarak belirlenmiştir. Sosyo-akustik araştırmalar kullanıcıların zaman içerisinde edinilmiş gürültü tecrübelerine bağlı olarak 'biriken' rahatsızlık düzeylerini ölçtüğünden sonuçların gerçek durumu temsil etme gücü yüksektir. Bu araştırmalarda kullanılacak anket sorularının kullanıcı algısını en doğru şekilde ortaya koyabilmesi için soru üslubu, cevap ölçeği ve değerlendirme yönteminin doğru kurgulanması ve literatür ile uyumlu olması gerekmektedir. Bu sebeple çalışmada öncelikle dünya literatüründe yer alan çalışmaların yöntem analizi yapılmış, kullanılacak anket formatı ve anket yöntemi oluşturulmuştur. İkinci aşamada alan çalışmalarının gerçekleştirileceği örnek binalar belirlenmiş ve akustik ölçüm ve anket çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Yapılan ön analizlerle farklı akustik koşullar sunduğu düşünülen altı konut binası tespit edilmiştir. Bu binalarda öncelikle uluslararası standartlara uygun olarak akustik ölçümler yapılmıştır. Ölçüm ve hesaplamalar Yönetmelik sınır değerlerinin tanımlandığı frekans aralığının (hava doğuşlu sesler: 100-3150 Hz, darbe sesi 100-2150 Hz) yanı sıra, 50 Hz'e kadar inen düşük frekans aralığında da gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar hem Yönetmelik hem de ISO/TS NP 19488'e göre değerlendirilerek akustik performans sınıfları atanmıştır. Binalarda ayrıca sosyo-akustik anket çalışması yürütülerek konut kullanıcılarının bina memnuniyeti, farklı gürültü kaynaklarına bağlı rahatsızlıkları ve etkilenme düzeyleri ölçülmüştür. Toplam 136 kişi ile yüz yüze görüşmeler gerçekleştirilmiş, kişilerin görüşmeler esnasındaki sözel yorumları nitel veri olarak kaydedilmiştir. Uç değer ve tutarlılık analizleri sonucunda toplam 130 anket sonucu değerlendirmeye uygun bulunmuştur. Rahatsızlık verileri ile bina akustik performans verilerinin ilişkisi önem performans matrisinden uyarlanan analiz yöntemi ile incelenmiştir. Katılımcıların genel memnuniyet değerlendirmeleri rahatsızlık ve diğer parametreler ile ele alınmış ve bina içi farklı gürültü kaynaklarının bütünleşik etkisi analiz edilmiştir. Bu aşamada istatistiki analiz yöntemlerinin yanı sıra literatürde çevresel gürültü rahatsızlığı için yer alan bütünleşik etki modelleri araştırmaya uyarlanmıştır. Bu çalışma sonucunda, 1.Yönetmelik ve ISO/NP TS 19488 gerekliliklerinin uygulanabilirliği hakkında geri bildirim sağlanarak yoruma açık noktalar vurgulanmış ve iyileştirme önerileri geliştirilmiştir. Özellikle ek açıklamalar ve kılavuzlar ile desteklenmesi gerektiği görülen örneklem seçim yöntemi bu tezde ele alınarak mevzuattan yorumlandığı şekliyle açıklanmıştır. Bu kapsamda ulusal ve uluslararası mevzuatın hedef aldığı inşaat sektörü (yeni yapılacak ve mevcut binalar) ve akustik uygulamalar çalışmanın yaygın etkisi alanını oluşturmaktadır. 2.Türkiye koşulları için binalarda gürültüye bağlı rahatsızlık ve ilişkili olduğu parametreler hakkında orijinal alan verisi sağlanmıştır. Rahatsızlığın ses yalıtımı ve akustik performans sınıfı ile ilişkisi bazı istisnalar (daire içi gürültüler) hariç tutarlı bulunmuştur. Sonuçlar genel rahatsızlık eğilimi hakkında fikir verse de doz-tepki grafiklerinin oluşturulması için daha çok sayıda alan çalışması ile desteklenmelidir. Ölçüm ve anket sonuçlarının paralelliğinin kontrolü ve alan çalışmasının doğruluk testi için 'uyarlanmış önem-performans analizi' yöntemi önerilmiştir. 3.Tekil gürültü kaynaklarına bağlı rahatsızlığın genel akustik memnuniyete etkisi, regresyon analizleri ile incelenmiştir. Gürültü kaynaklarını düşünerek yapılan genel memnuniyet derecelendirmesi üzerinde en yüksek etkiye sahip parametrelerin apartman holünden gelen sesler, komşulardan gelen konuşma sesleri, kişinin kendi dairesinden gelen su sesi ve trafik gürültüsü olduğu görülmüştür. Bu çalışmada seçilen binalar arasında darbe sesi yalıtımı yeterli farklılık göstermediğinden darbe sesinin genel memnuniyete etkisi daha çok sayıda çalışma ile değerlendirilmelidir. Nitel veri analizleri sonucunda 'işitilme endişesi'nin ve 'pencere açık iken hissedilen rahatsızlığın' önemi ortaya konmuş ve bu parametrelerin analize dahil edilmesinin ilişkiyi yükselttiği görülmüştür. Genel 'sessizlik' sorusuna verilen yanıtların bina içi gürültülerin algısı ile bina dışı gürültülerden daha ilişkili olduğu bulunmuştur. Son olarak, tekil gürültü kaynaklarının genel memnuniyet algısına etkisi için çevresel gürültüden rahatsızlık literatüründe yer alan bütünleşik etki modellerinin uygulanabilirliği test edilmiştir. Tekil gürültü kaynaklarından rahatsızlıkların zihinde toplanmasına dayanan 'bağımsız etkiler modeli'nin, genel rahatsızlığın en yüksek rahatsızlığa sebep olan gürültü kaynağı ile ilişkili olduğunu öneren 'baskın kaynak modeli'ne ve tez kapsamında geliştirilen 'kümeleme modeli'ne kıyasla daha iyi sonuç vermiştir. Ancak genel memnuniyeti temsil kuvveti 'ortalama' olarak değerlendirilmiştir. Bu sonuç a) memnuniyetin bağlı olduğu ilave parametrelerin olduğu, b) memnuniyetin bilişsel oluşumunun rahatsızlıktan farklı olması ve rahatsızlık ile sınırlı derecede açıklanabilmesi, c) memnuniyeti ölçmeye yönelik tek bir soru sorulmasının sınırlı kısa dönem hafızası sebebi ile doğru sonuç vermemesi şeklinde yorumlanabilmektedir. 4.İleride yürütülecek rahatsızlık araştırmaları için izlenecek yöntem ve analizler kurgulanmış, önerilerde bulunulmuştur. Toplanan nitel verilerden yararlanarak anket formuna dahil edilebilecek ve detaylı araştırmalara konu olabilecek yeni başlıklar saptanmıştır. Mevcut çalışmada hem beşli kelime ölçeği hem de 0-10 arası sayısal ölçek kullanılmış, elde edilen memnuniyet değerlendirmesi (n:162) ve rahatsızlık değerlendirmesi (n:2417) verilerinden yola çıkarak ölçekler arası çevrim tabloları hazırlanmıştır. Türkçe dilindeki alan çalışmalarının birbiri ile karşılaştırmasında bu tablolardan yararlanmak mümkündür. İleriki çalışmalarda bu ölçeklerden yalnızca birisinin tercih edilmesi anket süresini kısaltacaktır. 5.Son olarak, tezin ana amaçlarından birisi olmamasına karşın, alan çalışmalarının yürütüldüğü binalarda karşılaşılan yapısal hataların altı çizilmiştir. Türkiye'de inşaat uygulamalarında karşılaşılan genel hatalar ve iyileştirilmesi konusunda çalışmalar yürütülmeli, eğitsel kılavuzlar hazırlanarak yapı elemanı ve servis sistemlerinin doğru detaylandırılması ve inşaat kalitesinin artırılması hedeflenmelidir.
Türk inşaat sektöründe arabuluculuk üzerine hizmet verecek bir kurum önerisi

( 2020) Arıcı Üstüner, Yaprak ; Taş, Elçin Filiz ; 634540 ; Mimarlık Anabilim Dalı

İnşaat sektörü, genellikle ülke ekonomilerinin yapıtaşlarını oluşturmaktadır. Dünyadaki teknolojik gelişmeler, değişen ekonomik ve sosyal ilişkiler, inşaat sektöründe de gelişmelerin yaşanmasını sağlamakta; buna bağlı olarak, hayata geçirilen projelerin kapsamı, ölçeği, taraflarının sayısı ve karmaşıklığı artmaktadır. İnşaat projeleri, farklı katılımcıların bir araya gelerek, ortak bir menfaat için çabalarken, aynı zamanda kendi menfaatlerini olabildiğince korumaya çalıştıkları, planlı ancak karmaşık bir süreci tanımlamaktadır. Bu projelerin karmaşık yapısı ve söz konusu menfaat, proje tarafları arasında çeşitli sorunların yaşanmasına zemin hazırlamaktadır. İnşaat proje süreçleri esnasında, taraflar arasında çatışma, her zaman belli bir düzeyde vardır. Bu çatışmalar çözüme ulaştığında, inşaat proje süreçlerini olumlu yönde etkileyebilmektedir. Ancak bu çatışmaların çözülemediği ve görünür hale geldiği durumlarda, uyuşmazlıklar ortaya çıkmaktadır. İnşaat projelerinde yaşanan uyuşmazlıklar üzerine yapılan literatür araştırmalarında, uyuşmazlıkların yaşanması "kaçınılmaz" olarak tanımlanmaktadır. İnşaat projelerinde yaşanan uyuşmazlıklar, projelerin belirlenen süre, maliyet ve kalite hedefine ulaşmasını engelleyen ve onları başarısızlığa sürükleyen en büyük etkenlerden biridir. Ayrıca bu uyuşmazlıklar, taraflar arasındaki iş ilişkilerini zedeleyerek, tarafların, sektördeki itibarlarının zarar görmesine ve dolayısıyla gelecekteki iş fırsatlarını da kaybetmelerine neden olabilmektedir. Bu nedenle, inşaat projelerinde yaşanan uyuşmazlıklarda yapılabilecek en doğru hamle, uyuşmazlıklar ortaya çıktığı anda, onları en kısa sürede, düşük maliyetle ve dostane bir biçimde çözmek olacaktır. Ancak dünyada ve inşaat sektöründe, genellikle bir uyuşmazlığın çözümü için ilk akla gelen yol, mahkeme yargılaması ve tahkimdir. Bu yolların otoriter, her zaman bir kaybedeni olan, sonuçları açısından bağlayıcı, uzun süreli ve maliyetli süreçleri tanımlaması, inşaat sektörünün hızlı ve dinamik yapısıyla bağdaşmamaktadır. Bunun sonucunda, son yüzyılda, dünyayla beraber inşaat sektöründe, yeni uyuşmazlık çözümlerine ihtiyaç duyulmaya başlamış ve Alternatif Uyuşmazlık Çözüm Yolları (Alternative Dispute Resolution-ADR) önem kazanmıştır. ADR, hızlı, düşük maliyetli, dostane, gizliliği yüksek ve kazan-kazan anlayışında çözüm yollarını tanımlamaktadır. Bu yollar hızlı ve pratik süreçleriyle, inşaat sektöründeki uyuşmazlıkların çözümünde ihtiyaç duyulan dinamizmi sağlamaktadır. Bu nedenle, son yıllarda, inşaat sektöründe ADR'a yönelim giderek artmaktadır. Pratikte uygulanan ve literatürde tanımlanan birçok ADR yolu vardır. Arabuluculuk da bu ADR yolları arasında, inşaat sektöründe en çok kullanılanlardan biridir. Arabuluculuk, tarafsız bir üçüncü kişinin sürece dâhil olduğu, hızlı, kazan-kazan anlayışında ve düşük maliyetli bir ADR yoludur. Özellikle yurtdışına bakıldığında, ülkelerin inşaat sektörlerinde, arabuluculuğun aktif olarak kullanıldığı, mahkeme bağlantılı arabuluculuk sistemlerinin olduğu, bazı standart sözleşmelerde uyuşmazlık çözüm yolu olarak arabuluculuğun gösterildiği ve bu konuda çalışan önemli kurumların hizmet verdiği göze çarpmaktadır. Yapılan araştırmalar, bu tür hamlelerin, inşaat sektöründe arabuluculuk kullanımını arttırdığını göstermektedir. Türkiye'ye bakıldığında ise arabuluculuk, 2012 yılında Hukuk Uyuşmazlıklarında Arabuluculuk Kanunu (HUAK)'nun kabul edilmesiyle beraber hayatımıza girmiştir. O günden sonra Türkiye'de, arabuluculuğa dair çalışmalar hız kazanmış ve en son 2019 yılında, ticari uyuşmazlıklarda arabuluculuk, mahkeme ön koşulu olarak, inşaat projelerinde yaşanan uyuşmazlıklarda, mahkemeye gitmeden uygulanması zorunlu bir yol haline gelmiştir. Bu doktora tez çalışmasında, ülkemizde kullanımı artan arabuluculuğun, yurtdışında olduğu gibi, Türk inşaat sektöründe kullanımının yaygınlaşması için yapılabilecekler araştırılmış ve konuya yönelik üç önemli eksiklik tespit edilmiştir. Bunlar, yurtdışında olduğu gibi, Türk inşaat sektöründe arabuluculuk üzerine hizmet veren bir kurumun olmaması, Türk inşaat sektöründe arabuluculuk üzerine literatür eksikliği ve yurtdışında olduğu gibi, inşaat sektöründe kullanılan standart sözleşmelerde arabuluculuğun çözüm yolu olarak gösterilmemesidir. Tespit edilen bu eksikliklere karşın, bu doktora tez çalışmasının amacı, Türk inşaat sektöründe arabuluculuk üzerine hizmet verecek bir kurum önerisi ortaya koyarken, aynı zamanda, inşaat sektöründe arabuluculuğa dair önemli bir literatür eksikliğini gidermektir. Ayrıca bu çalışmada, inşaat sektöründe kullanılan standart sözleşmelerde arabuluculuğun çözüm yolu olarak gösterilmemesine yönelik tespit edilen eksiklik için önerilerde bulunulacaktır. Söz konusu amaçlara ulaşabilmek için, hazırlanan bu doktora tez çalışmasının ilk bölümü, giriş bölümüdür. Bu bölümde, çalışmaya konu olan problem tanımlanarak, tezin amacı, kapsamı ve yöntemi ortaya konmaktadır. Tezin ikinci bölümünde, inşaat projelerinde yaşanan uyuşmazlık nedenleri ve çözüm yollarının açıklamalarına yer verilmiştir. Bu bölümde öncelikle, yurtiçi ve yurtdışı açısından, inşaat projelerinde hangi sebeplerle uyuşmazlıkların yaşandığı araştırılmıştır. Daha sonra ise, bu uyuşmazlıkların çözüldüğü yollar detaylandırılmıştır. Ayrıca bu bölümün sonunda, uyuşmazlık çözüm yollarının özellikleri karşılaştırılarak, bu doktora tez çalışmasında arabuluculuk yolunun incelenmesinin nedenleri sıralanmıştır. Tezin üçüncü bölümünde, bu doktora tez çalışmasının ana konularından birini oluşturan arabuluculuk çözüm yolu, tüm detaylarıyla incelenmektedir. Bu bölümde arabuluculuk kavramı, uygulama yöntemleri, arabuluculuğun tarihsel gelişimi, arabulucunun özellikleri ve sorumlulukları, arabuluculuk sürecinin temel aşamaları, bu yolun avantajları ve dezavantajlarıyla beraber arabuluculuk modelleri açıklanmaktadır. Tezin dördüncü bölümünde ise yine bu doktora tez çalışmasının ana konularından birini oluşturan, inşaat sektöründe arabuluculuk kavramı incelenmektedir. Bu bölümde, öncelikle bu konuya yönelik yurtiçi ve yurtdışında yapılan literatür araştırmaları, detaylarıyla incelenerek analiz edilmektedir. Daha sonra, dünyadaki farklı ülkelerin inşaat arabuluculuk sistemleri irdelenmektedir. Dünyanın farklı yerlerinden seçilen ülkelerin incelenmesinden sonra, Türk inşaat sektöründe arabuluculuk sisteminin araştırıldığı bu bölümde, son olarak sistemler açısından, incelenen ülkeler ve Türkiye arasındaki farklar karşılaştırılmaktadır. Tezin beşinci bölümünde, bu doktora tez çalışmasının çekirdeğini oluşturan, inşaat sektöründe arabuluculuk üzerine hizmet veren kurumların incelenmesi yer almaktadır. Öncelikle yurtdışında arabuluculuk hizmeti veren kurum yapılarının irdelendiği bu bölümde, daha sonra, inşaat sektörüne özel bir hizmeti olmasa da, kurumsal yapısı yurtdışındaki kurumlara benzer olan, Türkiye'de arabuluculuk üzerine hizmet veren İstanbul Tahkim Merkezi (ISTAC) incelenerek, bu kurumun verdiği hizmetler, yurtdışındaki kurumlarla karşılaştırılmaktadır. Böylece ISTAC'ın, verdiği arabuluculuk hizmetlerine yönelik eksiklikler ortaya konmaktadır. Tezin altıncı bölümünde ise, bu doktora tez çalışması kapsamında ortaya konan "Türk inşaat sektöründe arabuluculuk üzerine hizmet verecek bir kurum" modelinin ortaya konma çalışmaları ve son modele ulaşana kadar yapılan analizler anlatılmaktadır. Bu bölümde öncelikle, bu çalışmada, neden böyle bir model önerilme ihtiyacı duyulduğu tartışılmakta, daha sonra ise modelin kurgusunu oluşturan faktörler incelenmektedir. Modelin kurgusunu oluşturan faktörler incelenirken, bu doktora tez çalışması kapsamında yapılan, üç farklı anketin sonucu paylaşılmaktadır. Yapılan tüm bu araştırmalarla beraber, bu bölümde, ortaya bir taslak model önerisi konmaktadır. Daha sonra, bu taslak model önerisinin, varsa uygulamadaki eksikliklerinin giderilmesi ve Hukuk Uyuşmazlıklarında Arabuluculuk Kanunu (HUAK) ile uyumlu hale gelmesi için yapılan geçerlilik analizi anlatılmaktadır. Bu bölümde, modelin geçerlilik analizi kapsamında, modelin revizyonu ve doğrulamasıyla beraber, Türk inşaat sektöründe arabuluculuk üzerine hizmet verecek bir kurum yapısı ve arabuluculuk süreç adımının nihai hali paylaşılmaktadır. Tezin yedinci ve son bölümü ise sonuç ile öneriler bölümüdür. Bu bölümde, bu doktora tez çalışması kapsamında ortaya konan model çalışmasının sonuçları tartışılmaktadır. Bu çalışmanın hazırlanması sırasında karşılaşılan kısıtların açıklandığı bu bölümde, inşaat sektöründe arabuluculuğun yayılması için yapılabilecekler irdelenmekte ve geleceğe yönelik önerilere yer verilmektedir. Ayrıca son olarak, bu doktora tez çalışmasının, kişilere, inşaat sektörüne ve yüklenici firmalara sağlayacağı faydalar açıklanmaktadır.
Türkiye'deki konut projeleri için BIM tabanlı otomatik bina yönetmelik uygunluk kontrol modeli: BIMTRAC3

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2021) Aydın, Murat ; Yaman, Hakan ; 685265 ; Yapı Bilimleri

Yapı üretim süreci sonunda inşa edilen bir binada arzu edilen performans ve kalitenin sağlanabilmesinin en önemli koşullarından birisi, binanın ilgili standart ve yönetmeliklere göre tasarlanması, inşa edilmesi ve inşaat belgeleri aracılığıyla önceden belirlenmiş olan performansa ulaşabilmesidir. Söz konusu koşulun denetimi belediyeler tarafından bina yönetmelik uygunluk kontrolü ile gerçekleşmektedir. Bina yönetmelik uygunluk kontrolü, yapı ruhsatı ve yapı kullanma izni süreçlerinde belediyeler tarafından verilen hizmetlerden biridir. Yapı üretim süreci boyunca binanın ilgili standart ve yönetmeliklerine uygun olarak tasarlanması, onaylanması, inşa edilmesi, denetlenmesi, kamu eliyle veya bazı yasal denetim araçlarıyla kontrol edilmesi şeklinde tanımlanmaktadır. Yapı ruhsatı ve yapı kullanma izni süreçlerindeki bina yönetmelik uygunluk kontrolü, belediyeler tarafından geleneksel yöntemle başka bir deyişle proje çıktısı üzerinde elle yapılmaktadır. Bina yönetmelik uygunluk kontrolünde, belediyeler tarafından tariﬂenmiş herhangi bir hizmet standartı da bulunmamaktadır. Bu yüzden, farklı belediyelerin yaptıkları işler farklı şekilde tanımlanmakta, yönetilmekte ve farklı uygulamalara tabi tutulmaktadır. Geleneksel yöntemle yapılan bina yönetmelik uygunluk kontrolü, belediyeler için tekrar eden, yorucu, zahmetli, zaman alıcı ve hata eğilimli bir hizmet olarak karşımıza çıkmaktadır. Doktora tezinde ele alınan problem, bina yönetmelik uygunluk kontrolünün belediye personeli tarafından geleneksel yöntemle elle yapılması ve geleneksel yöntemle yapılan bina yönetmelik uygunluk kontrolü sırasında pek çok sorun yaşanmasıdır. Doktora tezinin amacı, Türkiye'de belediyeler tarafından geleneksel yöntemle yapılan yapı ruhsatı ve yapı kullanma izni süreçlerindeki bina yönetmelik uygunluk kontrolünü bilgisayar aracılığıyla dijital ortamda gerçekleştirmek ve otomatize etmek, bina yönetmelik uygunluk kontrolünde karşılaşılan sorunları iyileştirmek ve en aza indirmek, bina yönetmelik uygunluk kontrolü için belediyelere yönelik, yenilikçi ve teknolojik bir model geliştirmektir. Belirtilen amaçlar doğrultusunda doktora tezinde, Türkiye'deki konut projelerinin Planlı Alanlar İmar Yönetmeliği'ne göre bina yönetmelik kontrolünü sağlayan, belediye kullanıcılarına yönelik BIM tabanlı otomatik bina yönetmelik uygunluk kontrol modeli "BIMTRAC3" önerilmiştir. BIMTRAC3'in adı BIM (Building Information Modeling), TR (Türkiye) ve AC3 (Automated Code Compliance Checking, ACCC) kelimelerinin bir araya getirilmesiyle tanımlanmıştır. BIMTRAC3'in işlevi, bina projesinin IFC veritabanına yüklenmesi ve seçilmesi, görselleştirilmesi, otomatik bina yönetmelik uygunluk kontrolünün gerçekleştirilmesi ve otomatik bina yönetmelik uygunluk kontrolü sonuç raporunun hatasız ve hızlı bir şekilde iletilmesidir. Doktora tezinde ele alınan konuya ilişkin ayrıntılı bir mevcut durum analizi gerçekleştirilmiştir. İstanbul'daki 6 farklı belediyenin İmar ve Şehircilik Müdürlüğü ve Yapı Kontrol Müdürlüğü birimlerinde görevli personel ile 9 karşılıklı görüşme yapılmıştır. Üsküdar, Ataşehir, Kadıköy, Beşiktaş, Şişli ve Zeytinburnu Belediyelerinin yapı ruhsatı ve yapı kullanma izin süreçlerinin genel durumu ortaya koyulmuştur. Süreçlerdeki bina yönetmelik uygunluk kontrolünde karşılaşılan ortak sorunlar belirlenmiştir. Sorunlara yönelik çözüm önerileri analiz edilmiştir. Öte yandan, BIM tabanlı otomatik bina yönetmelik uygunluk kontrolü konu alanında yapılmış yayınların mimarlık, mühendislik, inşaat sektöründeki genel durumunu ortaya koymak amacıyla meta analizi yapılmıştır. 1988-2018 yılları arasında yayınlanmış ve elektronik akademik veritabanlarından ulaşılabilen 131 adet makale incelenmiştir. Literatür taraması sonucunda elde edilen makalelerin araştırma eğilimleri, çalışılan veya eksik kalan konu alanları, geliştirilen veya önerilen yazılımların özellikleri ve genel durumu sergilenmiştir. Otomaik Bina Yönetmelik Uygunluk Kontrolü (ACCC), uzun yıllardır kullanılmakta olan bir yöntemdir. Otomatik bina yönetmelik uygunluk kontrolünün tarihçesi, otomatik bina yönetmelik uygunluk kontrol sistemleri ve bina yönetmelik alan bilgi gösterimleri ayrıntılı bir şekilde incelenmiştir. ACCC yönteminin uygulanması için üç temel aşama belirlenmiştir. Bina yönetmelik alan bilgi gösterimlerinde daha önce kullanılmış olan diller incelenmiş, ortak başlıklar altında gruplandırılmıştır. Planlı Alanlar İmar Yönetmeliği'nin alan bilgi gösterimi için RASE dili ve Semantik Web dili (SWL) seçilmiştir. Literatürde önerilen ve geliştirilen ACCC sistemleri incelenmiştir. ACCC sistemlerini sınıflandıran bir kavramsal çerçeve hazırlanmıştır. Kavramsal çerçeve BIMTRAC3'in geliştirilmesinde kullanılmıştır. ACCC uygulamasında bina projesine ait verilerin temsil edildiği BIM modeli, IFC veya IFCXML veri standardı açıklanmıştır. BIMTRAC3'de otomatik bina yönetmelik uygunluk kontrolü için bina projesinin IFCXML veri standardı tercih edilmiştir. Çünkü, IFCXML, IFC verilerindeki karmaşıklığı azaltarak IFC kullanımını kolaylaştırmaktadır. ACCC geliştirme sürecindeki ilk aşamada, Planlı Alanlar İmar Yönetmeliği'nin (Planned Areas Zoning Regulation, PAZR) alan bilgi gösterimi ele alınmıştır. Alan bilgi gösteriminde yapı üretim sürecinde belediyelerin görev tanımlarının en net çizildiği 03.07.2017 tarih ve 30113 sayılı Resmi Gazete'de yayınlanmış olan Planlı Alanlar İmar Yönetmeliği seçilmiştir. Seçilen yönetmelik maddelerindeki cümlelerin kural oluşturma işlemi için 4 Seviyeli Yapı ve RASE tabanlı Semantik Web Dili (RSWL) önerilmiştir. Alan bilgi gösterimi için uygulanan PAZR Ayrıştırma Aşaması, PAZRCode Dönüştürme Aşaması, RASE Tanımlama Aşaması ve C# Kodlama Aşaması ayrıntılı bir şekilde açıklanmıştır. 4 seviyeli yapı, PAZR ayrıştırma aşamasında ve PAZRCode dönüştürme aşamasında uygulanmıştır. PAZRCode dönüştürme aşaması sonucu elde edilen PAZRCode kurallarının, kural olarak tanımlanması ve programlama dili aracılığıyla kodlanması için RSWL kullanılmıştır. RASE dilinin 4 temel özelliğine göre tanımlanmış 50 adet PAZRCode kuralı, C# programlama dilindeki if-else kontrol yapısına göre kodlanmıştır. PAZRCode kuralları, IFC türüne göre 15 adet IfcSpace kuralı, 8 adet IfcDoor kuralı, 6 adet IfcWindow kuralı, 2 adet IfcRailing kuralı, 1 adet IfcBuildingElementProxy kuralı, 11 adet IfcTransportElement kuralı ve 7 adet IfcStair kuralı sınıflandırılmıştır. ACCC geliştirme sürecindeki ikinci aşamada, BIM tabanlı otomatik bina yönetmelik uygunluk kontrol modeli olan BIMTRAC3 oluşturulmuştur. BIMTRAC3'in amacı ve kapsamı açıklanmıştır. BIMTRAC3, gereksinim, tasarım, kodlama ve test olmak üzere dört temel geliştirme evresinden geçerek hazırlanmıştır. BIMTRAC3, ASP.NET teknolojisi ve MVC mimari deseninin birlikte kullanılmasıyla bir ASP.NET web modeli olarak tasarlanmıştır. BIMTRAC3'in geliştirilmesinde ASP.NET teknolojisiyle birlikte kullanılan araçlar tercih edilmiştir. BIMTRAC3'in yapısında, ASP.NET teknolojisine entegre edilmiş MVC mimari deseni kullanılmıştır. BIMTRAC3'in MVC yapısı Veri, Görünüm ve Denetleyici şeklinde 3 katmandan oluşmaktadır. BIMTRAC3'in mimarisi BIMTRAC3 Anasayfası, Dosya Modülü, Model Modülü, Kontrol Modülü ve İletişim Modülü şeklinde ele alınmıştır. BIMTRAC3'in katmanları arasındaki gerçekleştirilen işlemler, modüllerine göre C# programlama diliyle kodlanmıştır. BIMTRAC3'in mimarisini meydana getiren kodlamaların test edilmesi sırasında ortaya çıkan sınırlar ve kısıtlamalar belirlenmiştir. Kullanıcılara yönelik BIMTRAC3'in kullanım iş akışı şeması hazırlanmıştır . ACCC geliştirme sürecindeki üçüncü aşamada, BIMTRAC3 örnek proje üzerinden sınanmıştır. BIM tabanlı yazılım aracılığıyla Mia Caddebostan apartman projesi hazırlanmıştır. Örnek proje ile BIMTRAC3'in doğru çalışıp çalışmadığı test edilmiş ve test sonuçları değerlendirilmiştir. Örnek projenin BIM modeli ve IFCXML veri dosyası için BIM tabanlı ArchiCAD yazılımı tercih edilmiştir. Örnek projede bir katı bodrum olmak üzere toplamda 9 kat, 8 daire ve 2 asansör bulunmaktadır. Mia Caddebostan apartman projesindeki 179 adet mahalin, 91 adet kapının, 66 adet pencerenin, 52 adet korkuluğun, 2 adet mekanik havalandırmanın, 2 adet asansörün ve 8 adet merdivenin PAZR'ne göre mimari bina yönetmelik uygunluk kontrolü gerçekleştirilmiştir. Doktora tezi kapsamında belediye kullanıcısı Hasan Tan tarafından Mia Caddebostan apartman projesinin BIMTRAC3 Mimari Bina Yönetmelik Uygunluk Kontrolü Sonuç Raporu, yüklenici inşaat firma kullanıcısı Murat Aydın'a PDF formatında e-posta yoluyla başarılı bir şekilde gönderilmiştir. BIMTRAC3 , BIM tabanlı bir bina yönetmelik uygunluk kontrol modelidir. Bina elemanlarının ve ilgili bina yönetmeliklerin özelliklerini dikkate alarak, bilgisayar tarafından eşzamanlı otomatik bina yönetmelik uygunluk kontrolünü sağlayan kural tabanlı bir kontrol sistemine sahiptir. BIMTRAC3, inşaat sektörünün çok yoğun bir şekilde faaliyet gösterdiği Türkiye'deki belediyelere yönelik BIM tabanlı ACCC yöntemini kullanan ilk bina yönetmelik uygunluk kontrol modeli olma özelliğine sahiptir. BIMTRAC3 ile PAZR dışındaki diğer bina yönetmelikleri, bilgisayar tarafından okunabilir ve denetlenebilir kurallara dönüştürülebilecektir. Binaların mimari, statik, mekanik, elektrik ve tesisat projelerinin bina yönetmelik uygunluk kontrolleri BIMTRAC3 ile doğru, eksiksiz, hatasız ve hızlıca yapılabilecektir. Yapı ruhsatı ve yapı kullanma izni sürecindeki bina yönetmelik uygunluk kontrolü, belediye tarafından BIMTRAC3 aracılığıyla bir gün içinde tamamlanabilecektir. BIMTRAC3'in güncellenmesi ve yeni özelliklerin eklenmesiyle bu işlem bir saat içinde gerçekleşebilecektir. BIMTRAC3 sadece belediyelere yönelik önerilse de yapı üretim sürecinde yer alan mimar, mühendis, mal sahibi, işveren vb. gibi diğer katılımcıların beklentilerine ve gereksinimlerine göre geliştirilebilecektir. BIMTRAC3'in kişi, kurum veya kuruluşlar tarafından finans ve iş gücü desteği ile yazılım olarak piyasaya sunulması halinde ülke ekonomisine katkı sağlayabilecektir.
Mimarlık ofislerinin cephe sistemlerindeki ürün yeniliklerini benimseme tutumları ile ilgili bir araştırma

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2021-05-21) Sezegen, Ayşegül ; Edis, F. Ecem ; 502122074 ; Yapı Bilimleri

Sosyal, ekonomik, çevresel ve benzeri unsurlardan kaynaklanan değişen ihtiyaçlara yanıt olarak birçok sektörde yeniliklere ihtiyaç duyulmaktadır. Bu sektörlerden biri olan inşaat sektöründe de yeni tasarım ve yapım yöntemleri ile yeni malzemeler ve ürünler ortaya çıkmaktadır. Son yıllarda bina cephelerinde görülen gelişmelerin ise, neredeyse başka hiçbir inşaat alanında görülmediği ifade edilmektedir. Estetik ya da teknik konularla ilgili talepler, kullanıcı gereksinimlerindeki çeşitlenmeler, çevresel ve yasal birtakım zorunluluklar gibi çok sayıda motivasyon kaynağı cephe sistemleri sektöründeki ürünlerin çeşitlenmesine ön ayak olmaktadır. Bunların yanı sıra, satıcı firmalar kârlılıklarını arttırmak, rekabet avantajı sağlamak, lider firma olmak, statü kazanmak gibi amaçlarla yenilik üretmekte ya da tedarik etmektedir. Sektördeki üretici firmalar ihtiyaçlar karşısında çözüm üretirken farklılaşmak ve sektörde daha etkin olabilmek için mevcut ürünlerini iyileştirerek ya da yeni ürünler geliştirerek ürün yelpazelerini sürekli olarak güncellemektedir. Benzer şekilde tedarikçi firmalar yurt dışındaki firmaların ürünlerini tedarik ederek Türkiye'deki mimarların kullanımına sunmaktadır. Bu ürün yenilikleri inşaat sektöründe her zaman tutunamamakta, ürünlerin projelere dahil edilebilmesindeki en önemli aktör olan mimarlık ofisleri tarafından bazı ürünler benimsenerek uygulanırken, bazıları reddedilerek piyasalardan çekilebilmektedir. Ancak, cephe sisteminin binadaki önemli rolüne rağmen, mimarlık ofislerinin cephe sistemlerindeki ürün yeniliklerini benimseme sürecinde aşamaların / adımların ve yeniliğin kabul edilmesi ya da reddedilmesiyle sonuçlanan benimseme tutumlarının oluşmasında rol oynayan unsurların neler olduğu yeterince araştırılmamış bir konudur. Yeniliklerin benimsenerek uygulanması; toplumsal, ekonomik ve çevresel yararlar sağlayabilir. Yeni ürünlerin cephelerde nasıl ve neden kullanıldığını bilerek daha etkin tanıtım ve yönetim stratejileri geliştirilebilir, gerekirse teşvik politikaları üretilebilir ve sonuçta daha verimli cephe sistemleri elde etmek üzere ürün yeniliklerinin kullanımını hızlandırmak mümkün olabilir. Bu nedenle, benimseme tutumlarının ve etkilendiği konuların neler olduğunun bilinmesinin önemli olduğu düşünülmektedir. Bu tezde esas olarak, Türkiye'deki cephe sistemleri sektöründe ne tip ürün yenilikleri görüldüğü ve bu yeniliklerin nasıl sınıflandırılacağı, yeniliklerin mimarlık ofisleri tarafından nasıl benimsendiği ve mimarlık ofislerinin yenilikleri benimseme tutumlarına etkisi olan unsurların neler olduğu araştırılmıştır. Üç aşamalı olarak tasarlanan ve yürütülen araştırmanın temel girdilerinin bir bölümünü 'cephe sistemi ve sistemin tasarımı' ile 'yenilik ve yeniliklerin benimsenmesi' konu alanları ele alınarak yapılan yazın taraması sonuçları oluşturmaktadır. Araştırmanın ilk aşamasında, cephe ürünlerinde görülen yenilikleri sınıflamak üzere bir grup yeni ürün analiz edilmiştir. İlgili alanın yazınındaki çalışmaların bulguları ve ürün analizlerinin sonuçlarının bir arada değerlendirilmesiyle, cephe sistemlerindeki ürün yeniliklerinin sınıflandırılması için bir çerçeve geliştirilmiş ve yenilik tipi tanımları sunularak tartışılmıştır. Araştırmanın ikinci aşamasında, yazın araştırması yoluyla ürün kullanım kararında dikkate alındığı belirlenen ürün niteliklerinin, mimarlar tarafından hangi etki düzeyinde değerlendirildiğini belirlemek amacıyla bir anket tasarlanmış ve İstanbul'da faaliyet gösteren bir grup ofiste uygulanmıştır. Elde edilen sonuçlar, mimarlık ofislerinin yenilik benimseme tutumları ile ilişkili bulguları tartışmak ve desteklemek üzere kullanılmıştır. Üçüncü aşamada ise, ankete cevap veren bazı mimarlık ofislerinde görevli karar verici mimarlarla görüşülmüş ve yarı yapılandırılmış görüşme verileri içerik analizi yöntemiyle analiz edilerek, benimseme sürecinin adımları, süreçte katılımcı olan aktörler ve rol oynayan unsurlar tespit edilmiştir. Tüm bu aşamaların tamamlanmasıyla elde edilen tüm bulgular, hem alanın yazınındaki çalışmaların bulgularıyla hem de yenilikçi cephe ürünü satıcısı firmaların ürün sorumlusu mimarlarıyla yapılan görüşme bulgularıyla karşılaştırılarak tartışılmıştır. Türkiye'deki cephe sistemleri sektörüne sunulan ve çalışma kapsamında temsili örneklem grubu olarak ele alınan ürün yeniliklerinin incelenmesi ve yeniliklerin cephe ürünleri bağlamında nasıl sınıflandırılacağının tartışılması sonucunda;  cephe ürünlerinde en çok karşılaşan yenilik tipinin mevcut ürünün belirli niteliklerinin geliştirilmesini veya sınırlı etkiye sahip yeni bir nitelik / işlev eklenmesini kapsayan artımsal yenilik olduğu ve en çok karşılaşılan iyileşmenin ısıl niteliklerle ilişkili olduğu,  cephe sistemlerindeki ürün yeniliklerinin, yeniliğin ve iyileşmenin / değişimin kapsamı dikkate alınarak farklı bakış açılarına göre sınıflandırılmasının ve bu amaçla tasarlanan çerçevenin (Çizelge A.1) satıcılar tarafından ürünlerindeki yeniliğin açıklanması için kullanılmasının faydalı olacağı tespit edilmiştir. Anket çalışmasının sonucunda, mimarların ürün kullanım kararında dikkate aldığı ürün niteliklerinin etki düzeylerinin bileşen tipine göre farklılaştığı görülmüştür. Örneğin, dış kaplama ürünlerinin kullanım kararında en çok etkili olan nitelik 'renk' iken, doğrama profillerinde en etkili niteliğin 'ebatlar' olduğu belirlenmiştir. Tüm bileşen tiplerine bakıldığında ise, nispeten çok etkili niteliklerden birinin ürünün seçilen diğer bileşenlerle uyumluluğu olduğu, çevresel etki niteliğinin ise kararlarda daha az etkili olduğu görülmüştür. Tez çalışmasının üçüncü aşamasında yapılan görüşmelerin bulguları ise, yeni cephe ürünlerinin mimarlık ofisleri tarafından benimsenmesi sürecinin temelde; (i) haberdar olma ve ilk değerlendirme, (ii) gündeme gelme ve ilk tutumun oluşması, (iii) değerlendirme ve benimseme kararı ile (iv) uygulama olmak üzere dört adımlı olduğunu göstermiştir. Ayrıca bulgular, aralarındaki karmaşık etkileşim nedeniyle tekil etkilerini belirlemek kimi zaman zor olsa da, yeni cephe ürünlerinin mimarlık ofisleri tarafından benimsenmesinde etkisi olan unsurların; (a) yeni ürün ile ilgili, (b) proje ile ilgili, (c) aktörler ile ilgili ve (d) çevresel unsurlar şeklinde gruplanabileceğini ortaya koymuştur. Mimarlık ofisleri ile yapılan görüşmelerin bulgularının diğer bulgularla birlikte tartışılması sonucunda;  mimarlık ofislerinin yeni cephe ürünlerinden haberdar olduğu benimseme açısından en etkili iletişim kanalının satıcı firma ziyaretleri olduğu,  cephe ürünlerinin benimsenmesi sürecinin diğer yeniliklerin benimsenmesi süreçlerinden farklılaştığı bazı noktaların olduğu,  yeni cephe ürünlerinin mimarlık ofisleri tarafından benimsenmesinde, diğer yeniliklerin benimsenmesinde rol oynayan unsurlardan farklı unsurların etkisinin olabildiği,  yeni cephe ürünlerinin mimarlık ofisleri tarafından benimsenmesinde etkisi olan unsurların benimseme sürecinin adımlarına göre farklılaştığı,  cephe sisteminin çok bileşenli yapısı, farklı uzmanlık alanlarından çok sayıda aktörün karar mekanizmasına katılımını gerektirdiğinden, süreçteki aktörlerin yeni ürünlerin benimsenmesindeki etkisinin diğer yeniliklerden daha fazla hissedildiği ve bu doğrultuda, aktörlerin yetersiz bilgisinin ve / veya desteğinin yeni cephe ürünlerinin benimsenmesini olumsuz etkilediği,  mimarların cephe tasarımında ürün kullanım kararı verirken daha çok dikkate aldığı ürün nitelikleri ile yeni cephe ürünlerinin benimsenmesinde etkisi olan bazı ürün niteliklerinin benzediği,  yeni ürünlerin yenilik tiplerinin, ürünün benimsenmesi tutumuna etkisinin olabildiğini, yenilik tipine göre ofisin talep ettiği yeni ürün bilgisinin ve talep ettiği desteğin değişebildiği, görülmüştür. Mimarlık ofislerinin yeni cephe ürünlerini benimsemesinde etkisinin olduğu belirlenen unsurların değerlendirilmesiyle, ofislerin yeni ürünlerle ilişkili beklentileri de ortaya koyulmuştur. Ortaya koyulan bu beklentilerin, satıcılar tarafından da gözlenip gözlenmediğine bakarak tartışmak üzere satıcı firma temsilcileri ile görüşmeler yapılmıştır. Tartışmaların satıcı firmalarla yapılmasının temel nedenleri; (i) ofislerin yeni ürünlerden en verimli şekilde haberdar oldukları iletişim kanalının 'satıcı ziyaretleri' olduğunun bulunması, (ii) benimsenme tutumlarına en çok etkisi olan unsur kategorilerinden birinin 'satıcı ile ilgili unsurlar' olması ve (iii) satıcıların, benimseme oranının arttırılması için kontrol edilebilecek sınırlı sayıdaki unsur kategorisinden biri olmasıdır. Çalışma kapsamında elde edilen bulgular, mimarlık ofisleri tarafından yeni cephe ürünlerinin benimsenmesi resmini ortaya koymak amacıyla; mimarlık ofislerinin süreçteki eylemlerini, sürecin aşamalarına göre hangi aktörlerin katılımcı olduğunu, yine sürecin aşamalarına göre hangi unsurların etkisinin olduğunu ve ne sıklıkla etkisinden bahsedildiğini gösterir şekilde görselleştirilmiştir. Tez çalışması kapsamında geliştirilen sınıflandırma çerçevesi, satıcılara sunulan öneriler ve tüm süreçle ilişkili bulguların görselleştirildiği şekiller Ekler bölümünde verilmiştir. Son olarak da, tüm tartışma sonuçları, mimarlık ofislerinin yeni cephe ürünlerini benimsemek için ihtiyaç duyduğu / talep ettiği bilginin ve desteğin kapsamını ortaya koymak üzere düzenlenmiş ve cephe sistemleri sektöründeki ürün satıcılarının faydalanması amacıyla bazı öneriler sunulmuştur.
Doğal lifli kompozitlerin ses yutma performanslarının belirlenmesinde laboratuvar çalışması ve yapay zeka yaklaşımı: su kabağı lifleri-epoksi kompoziti örneği

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2021-05-26) Keskin, Oya ; Yılmaz, Sevtap ; 502142405 ; Yapı Bilimleri

Bu çalışmada, yapay lifli ses yutucu malzemelerin yerine kullanılabilecek doğal lifli kompozit bir malzeme üretilmesi ve malzemenin ses yutma katsayısının belirlenmesinde maliyet ve zamandan tasarruf ettirecek yeni bir yöntem önerilmesi amaçlanmıştır. Çalışma kapsamında, ilk olarak mekanlarda sesin kontrol edilmesi ve çınlama süresinin ayarlanmasında, yapay lifli malzemeler yerine kullanılabilecek ses yutucu doğal lifli bir malzemenin literatüre ve uygulamaya kazandırılması hedeflenmiştir.
Konut yerleşmelerinin tasarımında enerji ve günışığı performansını değerlendirmeye yönelik parametrik bir model önerisi: İstanbul örneği

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-09-28) Kocagil Erdemir, İdil ; Oral Koçlar, Gül ; 502142404 ; Yapı Bilimleri

İnsanın gereksinmelerini karşılaması için doğaya karşı verdiği çaba, hızlı yapılaşma ve plansız kentleşme, ekolojik yapının bozulmasına ve enerji kaynaklarının tükenmesine yol açmaktadır. Enerji ve çevre sorunlarına çözümler geliştirerek gelecek kuşakların gereksinmelerini karşılamalarına olanak sağlamayı hedefleyen sürdürülebilir yapma çevreleri oluşturulmasında güncel bir yaklaşım olarak enerji etkin tasarım anlayışı benimsenmelidir. Özellikle, küresel enerji tüketiminin önemli bölümünden sorumlu olan kentsel yerleşmelerin uzun yıllar boyunca değişmeden binaların konfor koşulları üzerinde etkili oldukları göz önünde bulundurulduğunda, enerji etkin olarak tasarlanmaları gerekmektedir. Bu doğrultuda, sürdürülebilir bir enerji kaynağı olan güneş enerjisinden optimum yarar sağlamak için ön tasarım sürecinde doğru kararlar alınarak uygun kentsel geometrilerin geliştirilmesi önemlidir. Bu sayede, yerleşme dokusunu oluşturan binaların güneş ışınımı ve günışığı kazançlarını optimize ederek, gerekli konfor koşullarını daha az aktif enerjiye ihtiyaç duyarak sağlamak mümkün olacaktır. Diğer taraftan, enerji kaynakları açısından büyük oranda dışa bağımlı ve dünya ortalamasının üzerinde bir enerji talebi ile karşı karşıya olan Türkiye için enerjinin etkin kullanımı zorunludur. Türkiye'de yıllık toplam enerji tüketiminin yaklaşık dörtte birinden konut yerleşmelerinin sorumlu olduğu düşünülürse, sürdürülebilir konut üretiminde enerji etkin yaklaşımın uygulanmasının gerekliliği açıktır. Ancak, Türkiye'de konu alanındaki yasal mevzuatın çoğunlukla belirlenen enerji ve çevresel faktörlerin sağlanıp sağlanmadığının sorgulanması ile sınırlı kaldığı görülmektedir. Bu açıdan enerji etkin sürdürülebilir konut yerleşmelerinin üretilmesine altyapı sağlayacak kapsamlı çalışmaların yapılmasına ve uygulanabilir kriterlerin tanımlanmasına ihtiyaç vardır. Bu amaçla, bu tez kapsamında enerji etkin sürdürülebilir konut yerleşmelerinin üretilmesine yönelik olarak ön tasarım sürecinde proje paydaşlarına yol gösterecek veriyi derlemek amacıyla binaların enerji ve günışığı performansının değerlendirilmesine olanak sağlayan bir model önerisi sunulmaktadır. Bu hedef doğrultusunda sunulan model, dört adımdan oluşmaktadır: Birinci adımda; mevcut ulusal yönetmeliklerin konut üretimi üzerindeki kısıtlamaları dikkate alınarak, çalışma kapsamında analiz edilecek referans konut binasını tanımlamak amacıyla iklime ilişkin tasarım parametreleri, kullanıcıya ilişkin tasarım parametreleri, yerleşme ve binaya ilişkin tasarım parametreleri ve aktif bina alt sistemlerine ilişkin tasarım parametreleri için uygun değerler belirlenmektedir. İkinci adımda; tüm binaların tasarım parametresi değerlerinin referans binanın değerlerine eşit olduğu varsayılarak, yerleşme dokusu ve binaya ilişkin tasarım parametrelerine (yer, yerleşme dokusunda bina aralıkları, bina ve yerleşmenin formu, bina ve yerleşmenin yönlendiriliş durumu, bina kabuğunun optik ve termofiziksel özellikleri) tanımlanan değerlerin çeşitli kombinasyonları ile yerleşme dokusu senaryoları üretilmektedir. Üçüncü adımda; tasarım parametrelerinin enerji ve günışığı performansına etki düzeylerinin tanımlanmasına ilişkin olarak geliştirilen model çerçevesinde yerleşme dokusu senaryolarında tanımlanan referans binanın enerji ve günışığı performansı iki aşamalı bir değerlendirme süreci ile analiz edilmektedir. Birinci değerlendirme aşaması kapsamında tasarım parametrelerinin bina düzeyinde enerji performansına etkilerinin belirlenmesi amacıyla; öncelikle yerleşme ve binaya ilişkin tasarım parametreleri için tanımlanan alternatiflerin bina enerji tüketiminde yarattığı farklar karşılaştırılarak enerji etkin senaryolar belirlenmekte, ardından enerji etkin olarak belirlenen senaryolarda bina kabuğuna (dış duvar bileşeni ve saydamlık oranı) ve bina kabuğuna eklenen kontrol sistemlerine (güneş kontrolü sistemleri) ilişkin tasarım parametrelerine farklı alternatifler tanımlanarak bina enerji performansında sağlanan iyileştirme düzeyleri analiz edilmektedir. İkinci değerlendirme aşaması kapsamında ise yerleşme ve binaya ilişkin tasarım parametrelerinin modül düzeyinde enerji ve günışığı performansına etkilerinin karşılaştırılması amacıyla yerleşme dokusu senaryosu grupları belirlenerek sırasıyla; plan tipi, kat sayısı, H/W oranı ve yerleşme tipi parametrelerinin modül düzeyindeki etkileri analiz edilmektedir. Dördüncü adımda; regresyon analizleri sayesinde tasarım parametrelerine ilişkin determinasyon katsayıları (R2) hesaplanarak her bir tasarım parametresinde yapılacak değişikliğin binaların enerji ve günışığı performansını hangi düzeyde etkileyeceği ortaya konulmaktadır. Bu sayede, proje paydaşları tasarım sürecinde değişkenler arası denge kurarak, üretilecek konut yerleşmelerinin enerji ve günışığı performansının iyileştirilmesine yönelik tasarım parametrelerine uygun değerler belirleyebilmeleri için yol gösterici önerilerin sunulması amaçlanmaktadır. Türkiye koşullarına uygun enerji ve günışığı etkin konut yerleşmelerinin tasarım süreçlerine katkı sağlamak amacıyla tez çalışması kapsamında sunulan model, ülkede en yüksek nüfus yoğunluğu ve konut üretimi oranına sahip İstanbul ili (ılımlı nemli iklim bölgesi) için uygulanmıştır. Uygulama çalışması kapsamında; plan tipi (kare, dikdörtgen), kat sayısı (3, 5, 10, 15), H/W oranı (0.50, 1.00, 2.00), yerleşme tipi (nokta blok, sıra blok) ve yönlendiriliş durumu (0°, 45°, 90°, 135°) parametrelerinin çeşitli kombinasyonları ile geliştirilen 144 yerleşme dokusu alternatifi içerisinde uygulama açısından rasyonel olan 120 alternatif, yerleşme dokusu senaryosu olarak tanımlanmıştır. Yerleşme dokusu senaryolarında yer alan referans binanın enerji ve günışığı performansı yapılan analizler aracılığıyla değerlendirilerek, elde edilen sonuçlar bina ve modül düzeyinde ortaya konmuştur. Bina düzeyinde elde edilen sonuçlara göre, geliştirilen 120 yerleşme dokusu senaryosu kıyaslandığında referans binanın toplam (ısıtma+soğutma+aydınlatma) enerji tüketiminde %33 oranına varan farklar ortaya çıkmıştır. Bu sonuç plan tipi, kat sayısı, H/W oranı, yerleşme tipi ve yönlendiriliş durumu parametrelerine uygun değerler belirlenerek belirli bir alan için oluşturulacak kentsel geometri aracılığıyla konut binalarının enerji etkinliğinin önemli düzeyde arttırılabileceğini kanıtlamaktadır. Ayrıca uygun opak dış duvar bileşeni, saydamlık oranı değeri ve güneş kontrol sistemi alternatiflerinin referans binaya uygulanması ile toplam (ısıtma+soğutma+aydınlatma) enerji tüketiminde %21 oranına varan azalmalar elde edilerek; kentsel geometrinin belirli olduğu durumlarda bina kabuğu ve bina kabuğuna eklenen kontrol sistemlerine ilişkin tasarım parametrelerinin değiştirilmesi ile bina enerji performansında kayda değer iyileştirmeler sağlanabileceği ortaya konmuştur. Modül düzeyinde elde edilen sonuçlara göre, aynı binada yer alan modüllerin bulundukları kata bağlı olarak güneş erişim düzeyleri ve enerji tüketimleri arasında kayda değer farklar oluşmaktadır. Alt katlardaki modüllerin güneş erişimini arttıran ve üst katta yer alan modüllerin ise azaltan çözümlerin tasarıma uygulanması sayesinde modül düzeyinde yapılacak optimizasyonlar aracılığıyla aynı binada yer alan modüllerin enerji tüketimleri ve günışığı erişim düzeyleri arasındaki farkın azaldığı; bu sayede binanın enerji ve günışığı performansının bütüncül olarak arttırılabildiği görülmüştür. Ayrıca, aynı katta yer alan modüller arasında yönlendiriliş durumuna bağlı olarak katta iki modül bulunan dikdörtgen planlı binalarda yönler arası ortaya çıkan fark oldukça düşük iken, katta dört modül bulunan kare planlı binalarda bu farkın daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Tez çalışmasında, ön tasarım sürecinde doğru kararların alınabilmesi için farklı ölçeklerde yapılan analizler aracıyla tasarım alternatiflerini enerji tüketimi ve günışığı erişimi düzeyleri üzerinden değerlendiren performans odaklı bir model sunulmuştur. İlerleyen süreçlerde Türkiye'de üretilecek konut yerleşmelerinin ön tasarım süreçlerinde geri dönüşü olmayan hataların yapılmasına engel olmak için geliştirilen modelin farklı iklim bölgelerine uygulanarak, enerji ve günışığı etkin yapma çevrelerin gelişimine katkı sağlayacak kapsamlı verilerin derlenmesi hedeflenmektedir.
Human centred performance approach (hcpa) for adaptive facade design

(Graduate School, 2022-10-25) Koyaz, Mine ; Ünlü, Aslıhan Gülten ; 502162402 ; Construction Sciences

Adaptive facade systems are one of the significant developments in the facade industry over the last decades, which could be defined as multifunctional elements that are able to change their functions, features or behaviours, in response to changing external conditions and/or performance requirements. With their changeability, in principle, adaptive facade systems are offering an intelligent design notion to improve the energy performance of the building by means of optimization between the user comfort and energy consumption. However, when the performance of the facade is considered from the building occupants' perspective, the interactions between the facade and the user may not always result in a positive user experience. In order to bridge this performance gap, this doctoral study is proposing a change of perspective in facade design to a human-centred one. An expert mindset is embraced for the human-centred design approach and focuses on designing for the user over the questions: what do users want from their facade and to what extent do the adaptive technologies have the potential to fulfil their needs? It could be said that, towards reaching the full potential of the adaptive facades, there is a lack of information flow from the occupant (user) to the designer (architect). The scatteredness of information on adaptive facade technologies in the literature caused by the rapid technological developments confines the availability of knowledge for those outside the facade sector. In that respect, especially in a traditional architectural design process, it is becoming challenging for the architects to make early design decisions considering different functions of the facade simultaneously; like providing a comfortable indoor climate, energy efficiency, aesthetics, reasonable construction, easy maintenance and durability. In this complex decision-making process, holistic design support models are in need, promoting different ways of design thinking and adapting to different requirements of projects. Besides, by implementing a human-centred approach starting from the early stages of design, it would be possible to reach more user-oriented, energy-efficient and feasible design solutions, while enriching the architectural identity. In that respect, the doctoral study is focusing on the users' perspective and presents a human-centred performance approach to adaptive facade design. The study aims to aid architects' decision-making in the early design stage, by providing comparative information on the adaptive facade technologies in terms of their human-centred performance. The general flow of the research consists of two parts; (1) building the theoretical framework, and (2) developing the human-centred performance approach. In the first part, the results of the literature review process and derived considerations are presented. The context of the systematic overview could be listed as; architectural design and facade design process, decision-making methods, adaptive facades definition, classification, build examples and technologies, human-centred design approaches, user experience concept, and factors affecting the user-facade relationship. Within the scope of the research, adaptive facade technologies were categorized into 5 groups; T01 - Movable Shading Elements (Outside), T02 - Ventilated Double Skin Facades, T03 - Thermally Activated System, T04 - Movable Shell / Structure, and T05 - Smart Material / Component. Since smart materials and components refers to an adaptation at different level (micro) than the rest of the technology groups (macro), T05 group is left out of the scope during the development of human centred performance approach. In addition, the user experience concept was defined over the human senses (seeing, feeling, hearing and controlling), including the expectations and preferences of the user through their passive (direct effect) or active (indirect effect) interactions with the facade. In the second part, building on the theoretical framework, a human-centred performance approach has been developed over three main stages: (1) understanding users, (2) understanding technologies, and (3) designing for the users. Firstly, novel human-centred performance criteria were determined based on the results of the conducted user experience survey. Outcomes of this study also present the difference in preference levels of defined user experiences with facades in work environments, for different user groups according to human (age, gender, country of origin, education level, profession) and environmental (location, etc.) factors. Secondly, the expert opinion survey method was used to validate the defined criteria and performance evaluations of adaptive facade technology groups were made defining their potentials and barriers. Comparative representation of the information on technologies provides a medium for evaluation, offering data for both qualitative (stimulates visual thinking) and quantitative (numerical data for multi-criteria decision-making tools) methods of decision-making. Lastly, a model is proposed for the use of the human-centred performance approach in the (adaptive) facade design process and a flexible roadmap demonstrating its application is presented. The proposed model consists of 3 steps in line with the early stages of the facade design; (1) identifying user requirements as part of strategic planning – referring to the HCPC, (2) researching adaptive facade technologies during research and preparation – referring to the evaluations on the performance potentials and barriers of technology groups, and (3) researching application alternatives for technology groups during the concept design phases – referring to the rank order for alternative applications based on criteria groups. Considering the needs of different scenarios and different ways of design thinking, alternative pathways that can be followed in the model were described. All in all, by defining how each piece of information that is presented in the thesis manuscript could be used, the outcomes of the doctoral study are targeted to be used as a reference book that aids the architect's decision-making in the early stages of facade design.
Yerleşmelerde enerji yüklerinin azaltılması için rüzgar enerjisi kazancının değerlendirilmesine yönelik bir çalışma

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023-04-13) Yeşilyurt, Ayşe ; Oral Koçlar, Gül ; 502132410 ; Yapı Bilimleri

Küreselleşen dünyada karşılaşılan enerji sorunları ve karbondioksit (CO²) salımlarından kaynaklanan çevre kirliliği sorunları karşısında yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımı bir çözüm olarak ortaya çıkmaktadır. Bu bağlamda, yenilenebilir enerji kaynaklarının kentsel alanlarda kullanımına ilişkin çalışmalar Dünya'da hız kazanmasına rağmen Türkiye'de hala sınırlıdır. Bilindiği üzere, enerji tüketiminin büyük çoğunluğundan sorumlu olan binalarda, kullanıcı konforunu sağlamak için harcanan enerji tüketimi gün geçtikçe artmaktadır. Yenilenebilir enerji kaynağı olarak rüzgar enerjisi kullanımını yaygınlaştıracak çalışmalar yapılması ve rüzgar enerjisinin binalarda kullanılması enerji ve çevre sorunlarının azaltılmasında çağdaş bir yaklaşım olarak görülebilir. Türkiye'de rüzgar potansiyelinin yüksekliği göz önünde bulundurulduğunda yerleşmelerde mevcut binalara ve yeni yapılacak binalara rüzgar enerjisini entegre etmek enerji etkin bir yaklaşım olarak önem taşımaktadır. Enerjinin üretildiği yerde kullanılması, iletim kayıpları ve taşıma maliyetlerinin azalması açısından da oldukça önemlidir. Rüzgar tarlalarında üretilen rüzgar enerjisinin kullanımı yaygınlaşırken, rüzgar enerjisinin kentsel alanlarda üretildiği yerde kullanılması rüzgar enerjisi konusunda atılacak etkili bir adım olarak görülmektedir. Rüzgar enerjisinin optimizasyonuna yönelik bu tez çalışmasında geliştirilen yaklaşımın amacı; kentsel alanlarda rüzgar türbini kullanımına yönelik olarak; farklı parametrelere sahip kentsel doku alternatifleri için belirlenen referans binanın çatı seviyesinde rüzgar hızı açısından değerlendirilmesi, rüzgar türbini entegre edilebilecek kentsel doku alternatiflerinin belirlenmesi ve rüzgar türbininden üretilen enerjinin tüketilen enerjiyi karşılama oranlarının belirlenmesi ve yaya seviyesindeki rüzgar hızının belirlenmesi durumlarında rüzgar enerjisi kullanımı açısından optimum alternatiflerin değerlendirilmesi olarak belirlenmiştir. Ayrıca tez çalışması kapsamında yenilenebilir bir enerji kaynağı olarak rüzgar enerjisinin kentsel alanlarda kullanımına yönelik çalışmalara temel oluşturması hedeflenmiştir. Çalışmada iki ayrı iklim tipi için 256 adet kentsel doku alternatifi oluşturulmuştur. Ilımlı nemli ve sıcak nemli iklim tiplerinin pilot illeri olan İstanbul ve Antalya için oluşturulan alternatifler kentsel alanlara ait 4 farklı parametre ile oluşturulmuştur. Çalışmada kullanılmak üzere; • Kentsel dokuda bina formu • Kat sayısı • H/W oranı (Bina yüksekliği/Cadde Genişliği) • Kentsel doku yönelimi parametreleri belirlenmiştir. Belirlenen parametrelere bağlı geliştirilen alternatiflere ait gerçekleştirilen simülasyonlar sonucunda elde edilen sonuçlar iki ayrı il için farklı durumlarda değerlendirilmiştir. Çalışmanın ilk aşamasında kentsel alanlarda rüzgar enerjisi kullanımı ve kullanıma ilişkin örnekler değerlendirilmiştir. Kentsel alanlarda rüzgar enerjisi kullanımını etkileyen parametreler belirlendikten sonra oluşturulan alternatiflere ait rüzgar hızı simülasyonları ENVI-met 4.4.1 modeli aracılığıyla 21 Haziran yaz başlangıç günü için gerçekleştirilmiştir. Yapılan simülasyonlara ait analizler sonucunda değerlendirmeler dört ayrı adımda yapılmış, her bir adıma ait optimum alternatifler belirlenmiştir. Çalışmada oluşturulan alternatifler arasından referans binanın çatı seviyesinde rüzgar hızı 5 m/s değerini geçen alternatifler için çatıda türbin kullanımına ilişkin hesaplamalar yapılmıştır. Çalışmada 2.4 kW güce sahip yatay eksenli çatı monte bir rüzgar türbini kullanılmış, türbinden üretilen güç değerleri de açık erişimli bir hesaplama programı aracılığıyla elde edilmiştir. Yerleşmelerde enerji yüklerinin azaltılması için rüzgar enerjisi kazancının optimizasyonunu hedefleyen tez çalışması 7 bölümden oluşmaktadır. Bölüm 1'de tez çalışmasının önemi, amacı, kapsamı ve metodolojisi açıklanmıştır. Bölüm 2'de kentsel alanlarda rüzgar enerjisi kullanımına yönelik; kentsel doku ve rüzgar ilişkisi üzerine çalışmalar, rüzgar ve bina ilişkisini CFD (hesaplamalı akışkanlar dinamiği) kullanarak belirleyen çalışmalar ve bina monte rüzgar türbini çalışmalarına ilişkin yöntemler irdelenmiş, ve açıklanmıştır. Bölüm 3'te kentsel alanlarda rüzgar enerjisini etkileyen parametreler, ve rüzgar enerjisi ölçüm araçları açıklanmıştır. Bölüm 4'te kentsel alanlarda rüzgar enerjisi kullanım yöntemleri olan rüzgar türbinlerinin bina ile entegrasyonuna ve dönme eksenine göre sınıflandırılması yapılmış, bina ile entegrasyonuna göre sınıflandırılan rüzgar enerjisi tipleri ele alınmıştır. Bölüm 5'te yerleşmelerde enerji yüklerinin azaltılması için rüzgar enerjisi kazancının optimizasyonuna yönelik bir yaklaşıma ilişkin adımlar açıklanmıştır. Geliştirilen yaklaşımda ana adımlar; • Kentsel dokularda oluşturulacak binalara ait tasarım kriterlerinin belirlenmesi • Oluşturulacak modele ilişkin verilerin belirlenmesi • Parametrelere bağlı kentsel doku alternatiflerinin geliştirilmesi • Geliştirilen alternatiflerin rüzgar hızı dağılımının hesaplanması • Kentsel doku alternatiflerinin farklı değerlendirme durumlar için değerlendirilmesi • Kentsel doku alternatiflerinden rüzgar enerjisi kazancı ile ilgili farklı durumlar için optimum performans gösteren alternatiflerin belirlenmesi ve optimum iyileştirme alternatiflerinin geliştirilmesi olarak belirlenmiştir. Bölüm 6'da çalışmada geliştirilen yaklaşımın uygulanmasını kapsayan çalışmanın adımları, izlenen yol, varsayımlar ve hesaplamalar açıklanmaktadır. Çalışmada 4 farklı parametreye bağlı oluşturulan alternatiflere ilişkin sonuçlar; • Referans binanın çatı seviyesinde rüzgar hızına göre değerlendirme, • Türbin sayısına göre rüzgar türbini kurulumuna elverişli alternatiflerin belirlenmesi ve bu alternatiflerde üretilen enerji ile tüketilen enerjinin karşılanması oranı değerlerinin belirlenmesi, • Toplam doku alanında rüzgar hızı 5 m/s'yi geçen alanların yüzdesine göre değerlendirme, • Yaya seviyesindeki rüzgar hızına göre değerlendirme, başlıkları altında değerlendirilmiştir. Yapılan değerlendirmelere göre alternatiflere ilişkin iyileştirme önerileri sunularak rüzgar enerjisi kazancının arttırılması ve yaya konforunun sağlanması hedeflenmiştir. Oluşturulan alternatiflere ilişkin iyileştirme önlemleri; • Hakim rüzgar yönüne ağaç vb. rüzgar kırıcı ögeler eklenmesi ile yaya seviyesindeki rüzgar hızının düşürülmesi • Türbin tipinin ve gücünün değiştirilmesi ile türbinden üretilen enerjinin arttırılması olarak belirlenmiştir. Belirlenen iyileştirme önlemlerinin uygulanması durumlarında elde edilen sonuçlar irdelenmiştir. Bölüm 7'de çalışmaya ait sonuçlar ve öneriler açıklanmıştır.
Küçük müzik hacimlerinde alçak frekans ses alanının dalga bazlı sonlu elemanlar yöntemi (FEM) ile analizi ve bir tasarım yaklaşımı

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023-04-18) Kelle, Dilara ; Yılmaz, Sevtap ; 502132413 ; Yapı Bilimleri

Küçük müzik hacimleri, iyi bir akustik konforun sağlanması durumunda motivasyonun, etkinliğin, verimliliğin ve performansın artmasının sağlandığı, çalma, çalışma, prova, kayıt ve dinleme gibi eylemlerin gerçekleştirildiği ortamlardır. Pek çok müzik öğrencisi ya da müzisyen için prova odaları, kayıt odaları, dinleme alanları gibi odalar, akustik konforun ön planda olduğu, sessiz ve enstrümanla uyumlu bir şekilde oluşturulmuş akustik çalışma ortamlarıdır. Küçük müzik hacimlerinde oluşan ses alanı, hacim boyutlarına bağlı olarak, alçak frekanslarda oluşan rezonansların etkisiyle büyük ölçüde değişime uğramaktadır. Kaynaktan çıkan direkt ses ile yakın yüzeylerden yansıyan ses dalgasının etkileşiminin sonucu olarak hacim içerisinde dağınık olmayan bir ses alanı oluşmaktadır. Oda rezonansları beraberinde ses alanında tını değişimi, eşit olmayan ses dağılımı, renklenme, hacim tepkisindeki düzensizlikler gibi akustik kaliteyi etkileyen pek çok sorun oluşturmaktadır. Çözüm olarak yaygın bir şekilde mod kontrolü için kullanılan geniş bant yutucu sistemlerin etkisiyle yansıma düzeyinde total bir azalma sağlanarak modların algılanabilirliği azaltılmaktadır. Fakat reverberasyon süresindeki bu azalım beraberinde erken yararlı yansımaları da azaltarak hacimde yetersiz ses düzeyi, tını değişimi, mekânsal izlenimin ya da varlık hissinin azalması ve desteğin azalması gibi akustik kusurlara neden olmaktadır. Reverberasyon, ses alanında fiziksel ve algısal olarak değerlendirmede öncül ve kapsayıcı bir parametre olarak öne çıkmaktadır. Aynı zamanda hacimlerin akustik ortamının tasarımında ve değerlendirilmesinde kullanılan standart ve yönergelerde optimum koşullar reverberasyon parametresi ile ifade edilmektedir. İyi bir akustik ortam için bu parametrelerin optimum değerlerinin sağlanması ve bu amaçla fiziksel tasarımda hacim, boyut, oran, geometri, form, malzeme gibi tasarım elemanlarının ses alanı üzerindeki etkisinin bilinmesi gerekmektedir. Küçük hacimlerin analizi ve tasarımına yönelik ortaya konan başlıca hipotezler aşağıdaki gibi sıralanmıştır. • Küçük müzik hacimlerinin değerlendirilmesinde reverberasyon süresi yeterli değildir. Bu nedenle optimum performans için spektral içeriğin ve zamana bağlı değişimin rezonans algısı ile ilişkili olarak değerlendirildiği bir tasarım yaklaşımı kullanılmalıdır. • Odanın fiziksel özelliklerine bağlı olarak ses alanı dağınıklığı istatistiksel ve algı ile ilişkili olarak değerlendirilerek yüzey tasarımı kararı verilebilir. Ortaya konan hipotezlerin sınanması sırasında çalışmaya yön veren araştırma soruları aşağıdaki gibi özetlenebilir. 1. Küçük hacimlerin tasarımında ve değerlendirilmesinde etkin akustik parametreler ve ilgili standartlar nelerdir? (Bölüm 2) 2. Küçük hacimlerde elde edilen nesnel değerler ISO 23591:2021 standardında belirtilen değerleri karşılıyor mu? Akustik kusurlar nelerdir? (Bölüm 3) 3. Küçük hacimlerde öznel parametreler arası ilişkiler nasıl değişmektedir? Odanın akustik koşullarının müzisyen izlenimindeki etkisi nedir? (Bölüm 4) 4. Kaynak ve hacim ilişkisinde kaynak özelliklerinin ve hacim özelliklerinin ses alanına etkileri nelerdir? (Bölüm 5) 5. Ortam fiziksel koşullarına bağlı olarak algı ile ilişkili bir değerlendirme ve tasarım yaklaşımı kurgulanabilir mi? (Bölüm 5) Bu çalışmada küçük müzik hacimleri ve alçak frekanslarda oluşan akustik kusurlara yönelik bir tasarım yaklaşımı önerisi sunulmaktadır. Dolayısıyla, çalışmanın amacı doğrultusunda, Schroeder teorisine uygun olarak rezonansların etkin olduğu alçak frekans sorunlarının değerlendirildiği ve buna yönelik bir tasarım yaklaşımı oluşturulduğu için, 300 m3 altında hacme sahip iki oda seçilmiş ve analizler 50-350 Hz aralığında yapılmıştır. Çalışmanın ilk bölümünde tezin amacı ve kapsamı doğrultusunda literatür çalışmalarına ve ilgili standartlara yer verilmiştir. İkinci bölümünde, kapalı hacimlerde oluşan ses olaylarına ilişkin dalga teorisi ve bu teorilere bağlı olarak ortam, kaynak ve sınır koşulları özellikleri incelenmiştir. Çalışmanın üçüncü bölümünde, saha çalışması kapsamında yapılan hacim akustiği ölçümleri ile ilgili TS EN ISO 3382-1:2010 ve TS EN ISO3382-2:2009 standartlarından yararlanılmıştır. Ölçüm çalışması sonucunda elde edilen sonuçlar aşağıdaki gibidir. 1. Rezonansların etkisiyle elde edilen ani uyarı yanıtı alıcı konumları arası farklılık göstermektedir. Dolayısıyla ilgili nesnel akustik parametrelerinde standart sapma yüksek çıkmıştır. 2. Azalım eğrisinin erken kısmında geç kısmına göre sapma daha fazladır. 3. Oktav bantlardaki sapmalara bakıldığında modal alandan yayınık alana geçiş, Schroeder teorisine göre ampirik olarak hesaplanan kritik frekanstan daha yüksek çıkmıştır. Çalışmanın dördüncü bölümünde, müzisyenlerin rezonans etkin bir hacimdeki izlenimlerinin değerlendirilmesi amacıyla performansa dayalı yüz yüze anket çalışması yürütülmüştür. Elde edilen veriler ölçüm sonuçları ve ilgili standart ISO 23591:2021 ile karşılaştırılarak fiziksel koşulların izlenimler üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Müzisyenlerle yapılan anket çalışmasından elde edilen veriler istatistiki olarak nicel veri analizi ve nitel veri analizi ile analiz edilmiştir. Elde edilen sonuçlar aşağıdaki gibidir: 1. Genel izlenimlerde en etkin ve en açıklayıcı parametreler reverberasyon ve gürlüktür. Rezonans etkin hacimde ise rezonans algısı ve netlik önem kazanmıştır. 2. Rezonansların etkisiyle reverberasyon süresi, ses gücü düzeyi yüksek enstrüman çalan müzisyenler tarafından normalden daha yüksek algılanmıştır. 3. Nitel veri analizlerinden elde edilen sonuçlara bakıldığında düşük reverberasyon süresine bağlı olarak uzamsallık hissinin azaldığı, reverberasyon eksikliğinin rahatsızlık yarattığı görülmüştür. Nesnel olarak rezonansların etkin olduğu tespit edilen prova odasında ise rezonanslara bağlı akustik bozulmalar ve kamaşma müzisyen izlenimini en çok etkileyen faktörlerdir. 4. Kayıt gibi çok hassas hacimlerin tasarımlarında rezonansların algılanabilirliğine yönelik kullanılan Q-faktör ve modal azalım süresi parametrelerinin eşik değerlerinin icra koşullarına yönelik kullanılabileceği, fakat toleransın icra koşulları için daha yüksek olduğu görülmüştür. Çalışmanın beşinci bölümünde, saha çalışmaları sonucunda elde edilen parametreler ve ölçütler kullanılarak bir tasarım yaklaşımı geliştirilmiştir. Yaklaşımın uygulanması ve doğrulanması amacıyla benzetim ortamında yürütülen parametrik analiz çalışmasında, fiziksel tasarım değişkenlerinin farklılaştırılmasıyla oluşturulan varyasyonlar karşılaştırılmış, yaklaşımda belirlenen ölçütler aracıyla değerlendirilmiştir. Benzetim yöntemi olarak kullanılan dalga bazlı sonlu elemanlar yöntemi için COMSOL Programı Akustik ve CAD-Import modülleri kullanılmıştır. Programın elde edilmesi MDK-2017-40689 no'lu proje desteği ile İstanbul Teknik Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi tarafından sağlanmıştır. Parametrik analiz çalışmasına ve yaklaşımın uygulanabilirliğine yönelik sonuçlar aşağıdaki gibidir: 1. Dalga boyunun yüksek olması nedeniyle, ancak oda biçiminde yapılan düzensizlikler mod yollarının kırılmasında etkilidir. Yüzey formu gibi daha küçük boyutlu değişiklikler ise rezonansın oluşmasını engellememekte, fakat enerjisini azaltmaktadır. 2. Farklı konumlarda oda geometrisine bağlı olarak benzer mod deseninin oluştuğu, bununla birlikte karın konumunda bulunan alıcı noktasında düğüm konumunda bulunan alıcıya göre daha çok sapma oluştuğu görülmüştür. 3. Kaynak yayımının doğrultusu ile mod yolunun çakışması durumunda bu doğrultulardaki alıcı noktalarında daha çok tepe ve vadi oluşmaktadır. 4. Kaynak ses gücünün artması frekans tepkisini eşit düzeyde yükseltmektedir. Dolayısıyla rezonansların algılanabilirliğini etkileyen tepe oluşumundaki keskinliği değiştirmemektedir. 5. Yüzey formu ve empedansının tek bir yüzey ölçeğinde farklılaşmasının ses alanına etkisi nesnel akustik parametreler (EDT, T20, T60) açısından irdelendiğinde, yüzeyler arası ses alanı farklılıklarının fark eşiğinin altında olduğu görülür. Bununla birlikte saçıcı sistemlerin rezonansların algılanabilirliğini önemli ölçüde azalttığı görülmektedir. Önerilen yaklaşımda öncelikle modal analizler ile oda karakterinin belirlenmesi ve böylelikle sorunlu frekansların ortaya konması ve buna yönelik akustik düzenlemenin uygulanması önerilmektedir. Yaklaşımda, odanın zaman tepkisi analizlerine ek olarak oda tepkisinin spektral içeriğini ortaya koyan frekans tepkisi analizleri, MSV ve VSA ölçütleri, odanın uzamsal dağınıklığının değerlendirilmesi önerilmiş. Aynı zamanda alıcı bazında yapılan rezonans algısı ile ilişkili ölçütler, reverberasyon süresini tümüyle azaltılmadan modal frekansların değerlendirilmesini mümkün kılmıştır.
Yapı malzemelerinde küf büyümesinin tahmini ve büyümesinin engellenmesi

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023-05-26) Türk, Bahar ; Karagüler, Mustafa Erkan ; 502132403 ; Yapı Bilimleri

İç ortamlarda mantar gibi mikroorganizmaların büyümesinin, bina yapısına ve insan sağlığı üzerinde olumsuz bir etkisi vardır. Ne kadar yapı biliminde önemli gelişmeler olsa da, iç ortamda küf büyümesinin sistematik olarak inceleyip tasarım aşamasında önlenmesi ile ilgili etkili bir yöntem yoktur. Ulusal ve uluslararası standartlar, yönergeler ve birçok araştırma projelerinde, küf büyümesinin önlemesi için sadece bağıl nemin belirli bir sınırın altında tutulmasına odaklanılır. Oysaki birçok çevresel ve biyolojik faktörler, küf mantar oluşumunu etkileyebilir. Bu nedenle, iç ortamda mantarların büyümesini kontrol etmek için etkili faktörler ve bunların birbirleriyle etkileşimlerinin belirlenmesi bu çalışmada önemli bir yer almaktadır. Küf gelişimini önlemek için kullanılan, bir yöntem de biyosit kullanılmasıdır. Biyositlerin uygulanmasında, özellikle iç ortam kullanımında her zaman ek sağlık riskleri olabilir. Ayrıca, küf oluşumunu yalnızca sınırlı bir süre için önlemek mümkündür. Aslında, bu konuda bazı ilerlemeler kaydedilmiştir. Bu bağlamda borat bazlı çok bileşenli sistemler insan sağlığına olumsuz etkisi olmayan ve uzun süreli koruma sağlayabilen bir ürün olarak değerlendirilmiştir. Aynı zamanda diğer biyositlere göre daha düşük maliyetli bir üründür. Bu konu ileride yapılacak ayrı bir çalışma olarak değerlendirilebilir. Literatür çalışmalarının incelenmesi ve bu konuda yapılan bilimsel araştırmaların avantaj ve dezavantajlarını göz önünde bulundurarak mantarların büyümesinin öngörülmesi ve büyümeyi önlemek için sistematik bir plan tasarlanmıştır. Araştırmalara göre, küf mantarlarının büyümesi için en önemli faktörler ise, • Sıcaklık • Bağıl nem • Mantarların büyüdüğü yüzeylerin özellikleri (özellikle besin içeriği açısından) • Aynı zamanda bu üç faktörün beli bir süre bir arada olması halidir. İç ortamlarda, mantar türlerinin belirlenmesi ve bu türler arasındaki nem ve ısı koşullarına bağlı olarak farklı büyüme şartlarının incelenmesi, bu çalışmanın önemli aşamalarından biridir. Mantar büyümesinin ön koşulları ve çevre koşullarını hesaplayan tüm modern yöntemlerin incelenmesi ile binalarda iç yüzeylerde küf mantarı oluşumunu önlemek için yeni bir analiz yöntemi geliştirilmiştir. Bu yöntemde, ısı ve bağıl neme bağlı olarak küf spor çimlenme süreçlerin belirlenmesinde İzoplet sistemi kullanılmıştır. Yapı malzemelerinin küfe karşı dirençlerini hesaba katmak için, yapı malzemeleri dirençlerine göre üç farklı sınıfa ayrılmıştır. İki sınıf için iki farklı izoplet sistemi tanıtılmıştır. Üçüncü sınıf ise küf mantarlarına dayanıklı olduğundan bir sistem belirlenmesine gerek kalmamıştır. Aynı zamanda, binalarda iç yüzey hidrotermal koşullarının hesaplanmasında WUFI simülasyon programı kullanılmıştır. Deneysel çalışmalardan ve literatür taramasından elde edilen sonuçlara göre, küf mantarı büyümesinin ilk belirtilerinin gözlemlenmesi (çıplak gözle) için gereken süre, substratların besin içeriğine bağlıdır. Buna göre, substrat ne kadar besin yönünden zengin ise, küf büyümesi için gereken sıcaklık ve bağıl nem o kadar düşük olur ve maruziyet süresi ise daha kısadır. Bu nedenle, optimal kültür ortamında küf büyüme süresi diğer substratlara göre önemli derecede farklıdır. Spor çimlenmesi ve görünme aşamasına gelmesi için sporun belirli bir nem içeriğine ulaşması gerekir. Bu nem değeri birçok araştırma projesinde yapı malzemelerinin kritik bağıl nemi olarak tanıtılmıştır. Bu çalışmada aynı terim kullanılmaktadır. Bu bilgilere dayanarak, geçici iç ortam hidrotermal koşulları altında yapı malzemelerinde kritik bağıl nemin belirlenmesi, küf büyümesini tahmin etmek için yeterli olabilir. Yapı malzemelerinin nem içeriği bu değerlerin altında kalırsa iç ortamlarda küf oluşumu engellenebilir. Bu çalışmada, yapı malzemelerinin kritik bağıl nemi ve bu değere ulaşması için gereken süre yapı malzemesine bağlı olarak tasarlanan izoplet sistemi ve WUFI simülasyonundan elde edilen datalara göre belirlenir. Yeni yöntem, pratik bir yöntem olarak, mimarların iç ortamda küf oluşumunu önlemek için uygun bir yapı tasarımına ve her bina katmanı için doğru malzemeleri seçmesinde yardımcı olur. Bu tezde kullanılan simülasyon programı bina kusurlarında meydana gelen nem ve rutubet problemlerini (su kaçağı gibi) içermediği için çalışma dışı bırakılmıştır. İç mekanlarda küf mantarının büyümesi, çeşitli koşullardan etkilenir. pH seviyesi, oksijen içeriği ve ışık dahil olmak üzere bu elementlerden bazıları modelde dahil edilmemiştir. Bu konuları dikkate alan senaryolar ve ek mekanizmalar gelecekteki çalışmalar için bir konu olmaya devam edebilir. Sonuç olarak, küf riski için bu tezde önerilen yeni yöntem, belirli durumlarda standart değerlendirmede gizli kalacak sebepleri başarıyla belirlemektedir. küf oluşumunu kontrol altına almak veya engellemek için bu problemin üzerinde önemli bir etkiye sahıp olan faktörlerin tanımlanması en etkili adımdır.Geliştirilen yöntem, farklı bina türlerinde küflenmeyi önlemek için bina performans kriterlerinin düzenlenmesi için bir temel sağlayabilir.
Türkiye'deki geleneksel ahşap çerçeve sistem konut yapılarında dış duvarların ısıl ve nemsel performansının değerlendirilmesi

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023-06-21) Alkan, Seda Nur ; Yazıcıoğlu, Fatih ; 502152421 ; Yapı Bilimleri

Dış duvarlar, iç ve dış çevreyi birbirinden ayıran bir sınır oluşturarak hem atmosferik koşullara hem de iç çevredeki kullanıcı ve kullanım kaynaklı oluşan iç ortam hava koşullarının etkisi altında bir arayüz oluştururlar. Hem iç hem de dış ortam koşullarına maruz kalan dış duvarların iç ortamda istenilen kullanıcı konfor koşullarını sağlayabilmesi öncelikli konulardan biridir. Bu bağlamda değerlendirildiğinde, dış duvarın ısıl ve nemsel performansı kritik öneme sahiptir. Isıl ve nemsel performans; ışıma, iletim ve taşıma yolu ile ısı akışını; buhar difüzyonu ve sıvı taşınımı ile buhar akışını; doğal, dışsal ve mekanik kuvvetlerle oluşan hava akışını incelemektedir. Türkiye, tarihsel süreç içinde pek çok farklı kültüre ev sahipliği yapmıştır. Bunun bir yansıması olarak, zengin bir konut kültürüne sahiptir. Bu kültürün önemli bir parçası olan geleneksel ahşap çerçeve konut yapıları, ısıl ve nemsel performansın kapsadığı konular ve önemi dikkate alındığında öncelikli incelenmesi gereken başlıklardan biridir. Mimari, tarihi, kültürel ve sosyal değere sahip olan bu yapıların değerlerinin korunarak gelecek nesillere aktarılması noktasında, dış duvarlarının ısıl ve nemsel performansının iyi olması; bu yapıların enerji etkinliklerinin arttırılmasına katkı sağlaması, ısı ve nem etkisiyle oluşabilecek ve yapının yaşam ömrünü olumsuz etkileyebilecek sonuçları engellemesine katkı sunabilir. Bu husustan yola çıkılarak, mevcut durum tespitlerinin yapılması ve gerekli olan durumlarda iyileştirme önerilerinin değerlendirilmesi aşamalarında ısıl ve nemsel performans araştırmaları halihazırda devam eden ve/veya yapılacak olan koruma/restorasyon/ rekonstrüksiyon çalışmalarına veri sağlaması bakımından önemlidir. Bu çalışmanın amacı; Türkiye'deki geleneksel ahşap çerçeve sistem konut yapılarının dış duvar sistemlerinin sayısal ve deneysel yöntemlerle ısıl ve nemsel performansının değerlendirilip koruma/restorasyon/rekonstrüksiyon çalışmalarında performans iyileştirme için yapı fiziksel koşulların gözetilerek gerekli yaklaşımların ve müdahale stratejilerinin geliştirilmesidir. Bu amaç doğrultusunda, Türkiye'deki geleneksel ahşap çerçeve konut yapılarının dış duvar sistemlerini temsil edebilecek ve en çok örneği görülen 4 farklı duvar tipi belirlenmiştir. Belirlenen 4 tip duvar için 2 farklı model, her model içinse 2 farklı duvar katmanlaşması tespit edilmiştir. Belirlenen duvar modellerinin ısıl ve nemsel performans değerlendirmesinin sayısal değerlendirmesi DELPHIN yazılımı ile, deneysel değerlendirmesi ise TSE Yapı Malzemeleri Yangın ve Akustik Laboratuvarı Müdürlüğü Laboratuvarı'nda bulunan mahfazalı sıcak oda cihazı ile gerçekleştirilmiştir. Bu noktada, ısıl ve nemsel performans değerlendirmesi için belirlenen tipler üzerinden tasarlanacak duvar modelleri için mahfazalı sıcak oda ölçüleri olan 150 cm x 150 cm deney alanı sınır olarak kabul edilmiş ve duvar modelleri bu ölçü doğrultusunda tasarlanmıştır. Çalışmanın ilk aşamasında, duvar katmanlaşmalarına göre belirlenen malzemelerin DELPHIN yazılımına işlenmek xliv üzere ısıl iletkenlik değeri Düzce Üniversitesi Bilimsel ve Teknolojik Araştırmalar Uygulama ve Araştırma Merkezi'nde ölçtürülmüş, gerekli diğer fiziksel özelliklerinin belirlenmesine yönelik deneyler İTÜ Mimarlık Fakültesi Yapı Malzemesi Laboratuvarı'nda gerçekleştirilmiştir. İkinci aşamada, TSE Yapı Malzemeleri Yangın ve Akustik Laboratuvarı Müdürlüğü Laboratuvarı'nda, seçilen 4 duvar modeli inşa edilmiş ve mahfazalı sıcak oda deneyleri yapılmıştır. Bu çalışmadan elde edilen sıcaklık ve U değerleri ile ilgili veriler, bu duvar modellerinin aynı koşullar altında yapılan DELPHIN simülasyon sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Sonraki aşamada ise, tasarlanan tüm duvar modellerinin DELPHIN yazılımı ile her örneğin bulunduğu ilin iklim verileriyle simülasyonu yapılarak; sıcaklık, bağıl nem ve ısıl iletkenlik değerleri incelenmiştir. Bu çalışmada, Türkiye'deki geleneksel ahşap çerçeve dış duvar sistemleri incelenerek bu tipleri temsil edebilecek örneklerin ısıl ve nemsel performansı sayısal ve deneysel yöntemlerle değerlendirilmiştir. Elde edilen bilgiler doğrultusunda, DELPHIN yazılımının mevcut durum tespiti ve eğer gerekli ise iyileştirme önerilerinin değerlendirilmesi noktasında bir araç olarak kullanılmasının önemli bir veri sağlayacağı öngörülmüştür. Bununla birlikte, kapsamlı çalışmalar için deneysel yöntemlere başvurulmasının önemli olduğu görülmektedir. Çalışma, geleneksel ahşap çerçeve sistem konutların koruma/restorasyon/rekonstrüksiyon çalışmalarında kullanılmak üzere ön değerlendirme ve tespit noktasında çalışmalara kılavuz olabilecek veri sağlamıştır.
Improving the thermal conductivity of fiber-reinforced concrete panels for exterior facades with phase change materials

(Graduate School, 2023-07-07) Safaralipour, Yalda ; Karagüler, Mustafa Erkan ; 502142421 ; Construction Sciences

New technologies and modern developments in the production industry, and building construction have reduced the time and cost of construction. However, most of these developments have caused lightweight materials and structures with low thermal mass. Thermal mass lack can fail to reduce the dynamic thermal load by combining with dynamic thermal stimulation and cause an increase in thermal conductivity, energy consumption for space conditioning, and large temperature fluctuations throughout the day. The building facade is the most important part of a building related to temperature stability and energy consumption. Which, like an envelope, covers the building and protects it from severe climatic conditions. In different climates, facades are designed with unique and different specifications, to provide comfortable thermal conditions for residents. To provide the thermal comfort of the interior, heat losses must be minimized which occurs mostly due to the temperature difference between indoors and outdoors. According to the currently mentioned aspect, fossil fuel consumption and anthropomorphic environmental effects rising and resulting in the wastage of energy and carbon dioxide production. In this case, finding alternative energy sources or developing storage methods becomes important. Since the most energy loss occurs from the facades, according to the aspects currently mentioned, the current project's development aims to provide comfortable conditions for the interior areas by adding phase change materials (PCM) to the exterior panels on the facade. This study aims to reduce the heat transitions between the indoor and outdoor environments in existing or newly constructed buildings and to provide the thermal comfort of the indoor space and consume less energy. For this reason, searching around the materials or systems to be applied on the exterior facade, was targeted to reducing or delaying the heat transfer between the interior and exterior areas. To reduce thermal conductivity, the temperature difference between the inner and outer surfaces of the materials and elements should be reduced and balanced. PCMs can stabilize and reduce heat transfer due to their special thermal and storage properties. Adding these materials to prefabricated facade panels which are frequently used as Polypropylene-Fiber Reinforced Concrete (PPFRC) panels, causes the building shell to act as a heat balancer and prevent indoor areas heat losses. The ability of building elements in storing thermal energy has a sufficient role in properly using solar energy. Due to their ability to store latent heat, phase change materials (PCMs) are a group of functional materials with high energy storage densities over a constrained temperature range. (Cabeza et al., 2011). PCMs added to building facades contribute to reducing indoor temperature fluctuations, reducing heating and cooling loads, and lowering energy consumption by making the system have high thermal capacity. Several projects discussed in the literature review section on adding PCM materials contribute to the overall energy performance of the building by causing an increase in the thermal storage capacity of the elements. From a thermodynamic point of view, a change in the entropy of a phase change material (PCM) results in the absorption or release of thermal energy, commonly referred to as latent heat, which depends on PCMs unit mass. By adding thermal energy and starting the melting process, molecules' bones are broken. Current phase change materials are mixtures of liquid and solid molecules. The melting phase begins by gaining kinetic energy and heating the particles of the solid phase to break the forces that keep them together in the solid structure. Eventually, the molecules rearrange themselves and cause an entropy change, this phase is an endothermic process (Safaralipour and Karagüler, 2023). Most typically, PCMs used in building envelope applications must undergo a complete phase transition within 24 hours to be fully effective. This is why the temperature at which the PCM is installed must fluctuate (perhaps daily) within the functional temperature range of the PCM. Ideally, all the heat of transition must be available at the melting and freezing temperature points. However, this happens with paraffin-based PCM. Therefore, this range of temperature should be as little as possible for designing the best PCM systems. The fact of temperature hysteresis is one of the difficulties between the melting and solidification of PCM. In this study, the ability to use phase change materials in facade cladding to improve the insulating properties of PPFRC panels was investigated. With the latent heat storage feature of the phase-change material and the delayed action it will create in heat transfer, it is expected to reduce the heat losses that occur due to the temperature difference between the indoor and outdoor areas. According to this characteristic of the phase change material, the phase change material begins to melt if the outside environment's temperature exceeds the melting temperature point of the phase change material used in the facade, and starts to store the heat with the latent heat storage system. It stores this heat in itself until the outdoor temperature drops below the melting point, preventing or delaying its transfer to the indoor space. Conversely, if the temperature of the external environment falls below the melting point of the phase-change material, then it releases the stored heat, causing the difference between the internal and external temperatures to decrease. Due to this feature of the phase change material, it always acts as an insulating barrier in the system. To assess the produced composite's thermal conductivity coefficients, one reference sample without PCM, and five samples with different PCM ratios were prepared. The proportion of PCM added is prepared as 10%, 20%, 30%, 40%, and 50% of the total mass volume. For the coding system of the prepared samples, SV (Sample by Volume) was used as the title and the current PCM ratio in the sample was shown as a number in front of it. In this study, the latent heat storage properties of phase change materials added to PPFRC concrete mortars were investigated, and the thermal conductivity values of the composites obtained at the desired temperature were reduced. As mentioned earlier, the calculation and evaluation process were done by comparative methods due to the experimental setup. By the following calculation method, the thermal conductivity of the prepared sample was determined and compared with the reference sample (sample without PCM). Therefore, a barrier should be created on the exterior of the building to reduce the heating and cooling energy used in harsh climates (dry, hot, cold) and reduce heat loss. The most basic feature of this barrier is that it consists of insulating or heat-balancing materials. Phase change materials that can be used as heat stabilizers have a temperature range according to the needs of different climates and can be used as heat regulators. The use of phase change materials with melting points close to the indoor comfort temperature is a common way to regulate indoor temperature. According to the area's climate and annual average temperature records, the best melt point for phase change material could be selected. Since each region has a different climate, the average annual temperature of that region should be taken into account to obtain a more efficient system. In addition, to extend the working life of the phase change material and to get the most efficiency from the system, at least one phase change should occur every day, and for this reason, the melting temperature of the phase change material should be close to the annual average temperature of the region. The current climate change and energy consumption crisis in the world have led As a result, the heat storage and heat transfer delay action of the phase change material starts at the melting temperature point. In the applied test system, since two different temperatures are controlled, one side is assumed to be indoor and the other side is assumed to be outdoor. Thereupon, the phase change material causes the indoor environment to be less affected by the temperature fluctuation of the external environment, due to both heat storage and heat transfer retardation. To obtain an efficient system from phase change materials, they must be selected from the right group and have the right melting point. Additionally, phase change should occur continuously and at least once a day in the system to maintain its efficiency for a long time. According to the data obtained, by rising the outdoor temperature above the phase change materials melting point, PCM starts to melt and store the excess energy as latent heat and prevents the temperature increase of the material. In addition, as the temperature increased, the thermal conductivity coefficient decreased more. Afterward, with the decrease in the outdoor temperature, the phase-change material solidifies and the stored heat is released to the outside environment and causing the temperature difference between indoors and outdoors to decrease again. Based on the information obtained from the experiments, the expected efficiency in decreasing the thermal conductivity coefficient was realized using phase change material in PPFRC mortar. The increase in efficiency was proportionate to the use of PCM at a higher rate in the main mortar. However, as to the quantity of phase change material used, as the use of PCM increases, the density and compressive strength of the composite material decrease. Therefore, the PCM ratio should be determined by considering the physical properties and thermal conductivity value expected from the composite material.

Gözat

Çıkarma tarihi ile LEE- Yapı Bilimleri-Doktora'a göz atma

Sayfa başına sonuç

Sıralama Seçenekleri