İklim değişikliğinin yapı kabuğunun higrotermal performansına etkisi
The effect of climate change on the hygrothermal performance of the building envelope
Yazar: PELİN AKIN
Danışman: PROF. DR. İDİL AYÇAM
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mimarlık Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Mimarlık = Architecture

Özet:
İklim değişikliği, etkileri yaşamaya devam edilen dünyadaki en büyük endişelerdendir ve etkili olduğu alanlardan biri de yapılar ve yapı kabuklarıdır. İklim değişikliği etkisiyle meydana gelen sıcaklık ve nem ortalamalarındaki değişimlerin yapı ve yapı kabukları üzerinde olumsuz etkileri olduğu görülmektedir. Bu çalışmada iklim değişikliğinden kaynaklı sıcaklık ve nem değişimlerinin yapı kabukları üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Bu amaçla ilk olarak Meteoroloji Genel Müdürlüğü'nün senaryoları dikkate alınarak 2.iklim bölgesinde yer alan Zonguldak ili seçilmiş ve buraya ait tarihsel (2015 yılı) ve gelecek (2079-2098, 2100 yılları) iklimsel verileri elde edilip, iklimsel analizler hem elle hesaplama hem de WUFI-PRO 6.7 programı ile yapılarak karşılaştırılmıştır. İkinci aşamada analizlerle ortaya konan iklimsel değişimlerin, oluşturulan yapı kabukları senaryolarına yansıması analiz edilmiştir. Bunun için 4 temel senaryo ve bunların malzeme değişimleriyle türetilmiş alt senaryolar; TS 825 ve literatüre dayanarak gazbeton, tuğla ve betonarme duvar malzemeleri ile EPS, XPS ve Taşyünü yalıtım malzemeleri kullanılarak oluşturulmuştur. Senaryoların higrotermal analizleri WUFI-PRO 6.7 ile yapılmadan önce, TS 825'te yer alan Glaser yöntemi ve MGM'den elde edilen veriler kullanılarak, 2015 ve 2081 yılları için elle hesaplama yöntemiyle bir yapı kabuğu analizi gerçekleştirilmiştir. Son aşamada, 2015-2020 dönemi için katmanların don riski, su artışı ve küf riskleri açısından durum tespiti amacıyla WUFI-PRO 6.7 ile yapılan analiz sonuçları 2100-2105 yılları analizleriyle karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre 2100 yılına gelindiğinde yapı kabukları ve katmanlarında don riski hiç görülmezken, iç ortam konfor koşulları küf riski açısından olumsuz etkilenecek, katmanların küf riskleri farklı oranlarda risk taşıyacak ve kesit içi su artış miktarları artan ortalama sıcaklıklara bağlı olarak azalacaktır. Tüm bu sonuçlar göstermiştir ki gelecek dönemlerde yapı kabukları tasarımı ile ilgili sınır değerler değişecek ve yeni kabuller için iklim değişikliği projeksiyonları ile tasarım yapmak önemli olacaktır.

Abstract:
Climate change is one of the biggest concerns in the world today, whose effects are still being experienced, and one of the areas it impacts is buildings and building envelopes. Changes in temperature and humidity averages due to climate change have negative effects on buildings and building envelopes. In this study, the effects of temperature and humidity changes due to climate change on building envelopes are investigated. For this purpose, firstly, Zonguldak province, which is located in the 2nd climate zone considering the scenarios of the General Directorate of Meteorology, is selected and historical (2015) and future (2079-2098, 2100 years) climatic data of this province are obtained, and climatic analyzes are compared by both manual calculation and WUFI-PRO 6.7 program. In the second stage, the reflection of the climatic changes revealed by the analyses on the building envelope scenarios are analyzed. For this purpose, 4 basic scenarios and their sub-scenarios derived with material changes are created using, autoclaved aerated concrete, brick and reinforced concrete wall materials and EPS, XPS and Rockwool insulation materials based on TS 825 and literature. Before the hygrothermal analysis of the scenarios is performed with WUFI-PRO 6.7, a building envelope analysis is performed for the years 2015 and 2081 by manual calculation method using the Glaser method in TS 825 and data obtained from MGM. At the last stage, the results of the analysis performed with WUFI-PRO 6.7 for the period 2015-2020 are compared with the analysis for the years 2100-2105 in order to determine the status of the layers in terms of frost risk, water increase and mold risks. According to the results obtained, in 2100, there will be no frost risk in the building shells and layers, while the indoor comfort conditions will be negatively affected in terms of mold risk, the mold risks of the layers will have different rates of risk, and the amount of in-section water increase will decrease due to increasing average temperatures. All these results show that the limit values related to the design of building envelopes will change in the future and it will be important to design with climate change projections for new assumptions.