Atrium Yapılarının Isıl Performanslarının Degerlendirilmesinde Örnek Uygulamalı Bir Yaklasım

Abstract

Son yıllarda teknolojik gelişmeler ve değişen ihtiyaçlarla birlikte binaların enerji tüketimleri geniş çapta artış göstermiştir. Bunun yanında binaların enerji ihtiyaçları ise halen büyük oranda fosil enerjilerden karşılanmakta ve inşaat sektörü, diğer kullanıcılarla kıyaslandığında bu sınırlı enerjinin tüketimi üzerinde azımsanmayacak bir paya sahip olmaktadır. Bununla birlikte binaların, gelecekte dünyamızı tehdit eden küresel ısınma etkisini ve hava kirliliğini azaltmak için fosil kaynakları kullanmayı bırakıp enerji etkin olarak tasarlanması gerektiğinin genel bir anlayış olduğu gözükmektedir. Bu nedenle doğaya saygılı tasarım konusunun mimarlar ve mühendisler tarafından göz önünde bulundurulması önem kazanmıştır. Bu tezin konusu genellikle ticari yapılarla bütünleşmiş olarak tasarlanan atrium yapılarının enerji etkinliğini inceleme altına almaktır. Bu tez örnek bir bina üzerinde atriumların ısıl performanslarının değerlendirilmesine bir yaklaşım önermektedir. Örnek bina yazarın lisansüstü eğitiminin bir kısmını yürüttüğü Stuttgart, Almanya’da yer almaktadır. Çalışma atriumların ısıl davranışlarını tahmin edebilmek ve doğru bir enerji korunumlu tasarım yapabilmek için özellikle pasif güneşsel tasarım parametrelerine eğilmiştir. Ayrıca bu çalışmada, atriumların bütünleştirildiği ana binaları için enerji tasarrufu potansiyeli de inceleme altına alınmıştır. Isısal tahmin, binaların bütün enerji ihtiyaçlarının ve istenen iç hava sıcaklığının sağlanması için gereken yüksek ekonomik giderleri optimize edebilmek için onların tasarım aşamasında enerji tüketimlerini hatasız bir biçimde değerlendirilebilmesinde gereklidir. Bu çalışmanın amacına atriumun tasarım değişkenlerinin örnek bir bina üzerinde incelenmesiyle ulaşılmıştır. Farklı çözüm önerileri ve elde edilen sonuçlar uygun değerde çözümlere ulaşabilmek adına karşılaştırılmıştır. Binanın performansının değerlendirilmesi için günümüzde kullanım alanını giderek arttıran bilgisayar enerji simülasyon programlarından biri olan TRNSYS 16 kullanılmıştır.

In recent years, the technological development and changing requirements have created an increasing on the energy consumption of the buildings extensively. The energy demand of the buildings is by large covered by the use of fossil energy presently and the construction sector has a wide percentage on the consumption of this restricted energy source comparing with the other consumers. However, there seems to be a common understanding that the building must be stop to use fossil sources and designed energy efficient in the future, in order to prevent the enormous impact of the building on the global environment. Therefore, it has been important to take into consideration the environmental respectively design issue by architects and engineers. The objective of this dissertation is to analyze energy efficiency in atrium spaces which is generally integrated to commercial buildings, although energy conservation is seldom a main reason for integrating them. It is an approach to estimations of atrium’s thermal energy performance on a case study, which is located in Stuttgart, Germany, where the writer studied as an exchange student during some part of her master’s study there. The study especially tends to describe passive solar design parameters in atria in order to predict its thermal behavior and to achieve saving energy by true design concept. Furthermore, energy saving potential of atria for its integrated building has been analyzed. Thermal prediction is required to assess energy consumption accurately in building at the design stage in order to optimize the overall energy requirement and gross economic cost of providing the desired indoor temperature. Aim of the work is achieved by analyzing design concept of atrium on the case study building and setting different variations and comparing the results to obtain the optimum solution. Energy analyses are carried out simulating the building by computer based simulation tool TRNSYS 16.