An Approach To Passive Solar Intelligent Building Design

Abstract

Dünyamız, enerji tüketiminin giderek artması nedeniyle enerji kaynaklanılın tükenmesi ihtimaliyle ve de global ısınmayla karşı karşıyadır. Binalar toplam enerji tüketiminde oldukça yüksek bir paya sahiptirler. Bu nedenle binalarda enerjinin etkin kullanılması büyük miktarlarda enerji tasarrufu sağlayacaktır. Günümüzde, minimum düzeyde enerji tüketimiyle en üst düzeyde kullanıcı konforunu sağlayabilen binalar tasarlanması hedeflenmektedir. Binanın kendisinin ve binadaki tüm sistemlerin kendini çevreleyen mikro ve makro düzeydeki ortam koşullarına göre tasarlandırdığı, değişen iç ve dış ortam koşullarından devamlı haberdar olan ve koşullara uyum gösteren gerçek akıllı binalar bu hedefin gerçekleştirilmesini sağlayacaklardır. Mimari pasif öğeler göz önünde bulundurularak doğru tasarlanmış çevreyle uyumlu pasif solar akıllı binalar, enerji tasarrufuna ve dolayısıyla çevrenin korunmasına, sürdürülebilirliğe, enerjinin etkin kullanımına ve ülke ekonomisine önemli katkılarda bulunacaklardır. Bu çalışmada pasif solar akıllı bina konsepti tanıtılmakta ve pasif solar akıllı bina tasarımına, örnek bir bina üzerindeki uygulamalarla açıklanan bir yaklaşım önerilmektedir. Örnek bina olarak tez çalışmasının bir bölümünün gerçekleştirildiği Stuttgart, Almanya'daki bir ofis binası ele alınmıştır. Ofis binalarında soğutma giderlerinin diğer enerji giderlerine göre çok daha baskın olması nedeniyle bu binanın soğutma enerji giderlerinin azaltılmasına yönelik pasif stratejiler önerilmiş ve bu stratejiler bina otomasyon sistemi ile kontrol edilmiştir. Her önerilen sistemin iç hava sıcaklığı ve soğutma yüklerine etkisi analiz edilmiştir. Sonuçlar değerlendirilerek nasıl optimum çözüm elde edilebileceği gösterilmiştir. Binanın performansının değerlendirilmesi için günümüzde kullanım alanım giderek arttıran bilgisayar tabanlı enerji simulasyon programlarından biri olan TRNSYS bina simulasyon programı kulanılmıştır.

Energy issue is becoming more and more important in today's world because of a possible energy shortage in the future and also global wanning. Countries are searching ways to reduce the energy consumption in order to ensure global energy sustainability. Buildings are one of the most significant energy consumers and the potential for energy savings in the building sector is also significant Buildings that are not only equipped with a building management system but also designed as being environmentally conscious can consume minimum energy. They can be called as passive solar intelligent buildings. They consider the passive solar architectural methods; they are aware of the outside and inside conditions and adjust themselves continuously according to changing demand. They can contribute to energy savings, global sustainability, environmental protection and economy by reducing energy consumption and improving energy efficiency. This thesis describes an approach in order to design true passive solar intelligent buildings. It also shows the application of the approach on a case study building. The building which is taken as case study is in Stuttgart, Germany since the writer studied as an exchange student during some part of her master's study there. The approach especially focuses on reducing cooling loads in commercial buildings by means of passive methods due to the heavy cooling demand in office buildings. Aim of the work is achieved by analyzing passive solar parameters step bye step on the case study building and setting different variations and comparing the results in order to obtain the optimum solution. Energy analysis are carried out simulating the building by computer based simulation tool TRNSYS.