Konut alanlarında mikro şebeke sisteminin uygulanabilirliği ve mekânsal tasarım ilişkilerin irdelenmesi
Applicability of microgrid system in residential areas examination of relationships and spatial design
Yazar: TUBA GÜLAY
Danışman: DOÇ. DR. CEMAL CENK HAMAMCIOĞLU
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Şehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı / Kentsel Mekan Organizasyonu ve Tasarım Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Şehircilik ve Bölge Planlama = Urban and Regional Planning

Özet:
Küresel ölçekte iklimde meydana gelen negatif değişim, karbon ayak izinin artması ve yaşanan doğa olaylarının afetlerle sonuçlanmasının altında insan müdahaleleriyle yapılan uygulamalar yer almaktadır. Özellikle enerji üretim ve tüketimi alanlarında ihtiyaçların önemli ölçüde geleneksel yöntemlerle elde edilmesi ve fosil tabanlı olması enerjinin sürdürülebilirliğinde önemli bir engel olarak karşılaşılmaktadır. Bu bağlamda günümüzde, enerjinin sürdürülebilirliğinin sağlanabilmesi için doğa temelli ve yenilenebilir kaynaklara dayalı enerji planlamasının yapılması ve akılcı çözümlerin üretilmesi öne çıkmaktadır. Bu çalışma, mikro şebeke sistemlerini anlamayı, mikro şebeke sistemi ve güneş enerjili konut planlamasının, sürdürülebilir konut alanlarının tasarımına nasıl katkı sunabileceğini irdelemeyi amaçlamaktadır.
Çalışma nitel araştırma yöntemi kullanılarak yapılmıştır. Bu bağlamda ilk olarak akıllı enerjinin, mikro şebeke yapısının ve sürdürülebilir konut alanlarının mevcut düzenlemeleri hakkında uluslararası literatürde araştırma raporu, makale, tez ve kitap içerikli kaynaklardan yararlanılarak araştırma yapılmış ve çalışmanın kuramsal ve bilgilendirici altyapısı oluşturulmuştur. Sonraki aşamada sürdürülebilir enerjinin sağlandığı verimli, üretken şehirlerin planlanması, konut alanlarının tasarımında mikro şebeke sisteminin uygulanması ve yenilenebilir enerji potansiyelinin kullanılması için gerekli parametre ve ilkeler ortaya koyulmuştur. Son olarak Hollanda ve Japonya'da konut alanında uygulanan mikro şebeke sistemi örnek uygulamaları üzerinden değerlendirme yapılmıştır.
Mikro şebeke odaklı konut alanı tasarımında kriter olarak kent biçimi, iklim özellikleri ve arazi kullanım yoğunluğu dikkate alınmış, şehirlerdeki kıt arazi kaynaklarından dolayı mikro şebeke sistemine entegre olarak kullanılma potansiyeli en yüksek ve verimli enerji kaynağının güneş enerjisi olduğu sonucuna varılmıştır. Mikro şebeke sistem ve bileşenlerinin tasarım sürecinde büyüklük, kapasite ve yerleşim formunu; güneş enerjili konut tasarımının konut tipolojisini, cephe tasarımını ve çatı tipolojisini şekillendirdiği saptanmıştır. Mikro şebeke sistemi ve bileşenlerinin konut alanı tasarım sürecini etkilediği ve yenilenebilir enerji kullanımına bağlı olarak CO2 salımını azalttığı sonucuna varılmıştır.

Abstract:
Negative changes in climate on a global scale, increased carbon footprint, and natural events resulting in disasters are all caused by human interventions. Especially in the fields of energy production and consumption, the fact that the needs are largely obtained through traditional methods and are fossil-based is encountered as a significant obstacle to the sustainability of energy. In this context, today, in order to ensure the sustainability of energy, energy planning based on nature and renewable resources and the production of rational solutions come to the fore. This study aims to understand microgrid systems and examine how microgrid system and solar energy housing planning can contribute to the design of sustainable housing areas.
The study was conducted using the qualitative research method. In this context, firstly, research was conducted on the current regulations of smart energy, microgrid structure and sustainable housing areas by using research reports, articles, theses and books in the international literature, and the theoretical and informative infrastructure of the study was created. In the next stage, the necessary parameters and principles for planning efficient, productive cities where sustainable energy is provided, the application of the microgrid system in the design of residential areas and the use of renewable energy potential are revealed. Finally, an evaluation was made on sample applications of microgrid systems implemented in residential areas in the Netherlands and Japan.
Urban form, climate characteristics and land use intensity were taken into consideration as criteria in microgrid-oriented housing area design, and it was concluded that solar energy is the most efficient and most potential energy source integrated into the microgrid system due to the scarce land resources in cities. In the design process of microgrid systems and components, size, capacity and layout form; It has been determined that solar energy housing design shapes the housing typology, facade design and roof typology. It has been concluded that the microgrid system and its components affect the residential area design process and reduce CO2 emissions due to the use of renewable energy.