Konut enerji verimliliği performans analizi için dinamik bir simülasyon modeli
A dynamic simulation model for analyzing the residential energy efficiency performance
Yazar: DİLARA GÖKÇEN ÜNER
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ AYŞEGÜL KAYA
Düzce Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mimarlık Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Mimarlık = Architecture
Dizin: Bina benzetimi = Building simulation ; Dinamik benzetim = Dynamic simulation ; Enerji benzetimi = Energy simulation ; Enerji verimliliği = Energy efficiency ; Isı enerjisi = Heat energy ; Sistem benzetimi = System simulation ; Termal enerji = Thermal energy ; Termal verimlilik = Thermal efficiency

Özet:
Bina tasarımında, etkili bir karar verme sürecinin oluşabilmesi için, mimarlık, inşaat mühendisliği, elektrik ve makine mühendisliği, peyzaj mimarlığı gibi farklı disiplinlerin aynı mekanizma içinde yer alması gerekir. Nitekim bu disiplinlerin bir planlama mekanizması olmadan entegrasyonu kolay değildir. Bu noktada, proje yönetimi, yeni bina yapımı ve yenileme projelerinde, hangi politikanın tercih edilebilir olduğu ve doğru politikaya karar verme mekanizmalarını yöneterek farklı disiplinlerin bir bütünlük içinde olmasını sağlar. Bina inşaat sektöründe ani değişimler diğer alanlara kıyasla daha fazla riski beraberinde getirir. İnşaat sektöründeki bu belirsizliklere karşı farklı yaklaşımlarda ve çözüm önerilerinde bulunmak da kaçınılmaz bir hal almaktadır. Karmaşık projelerdeki anlık değişimleri ve riskleri öngörerek bu değişimlere zamanında müdahale edebilmenin en etkili yöntemlerinden birisi simülasyon modelleme tekniği olarak karşımıza çıkmaktadır. Türkiye'de yeni binaların tasarımı veya eski binaların izolasyonu dışında, mevcut binalarda enerji verimliliği uygulaması yaygın değildir ve bu konuda yeni planlama çalışmaları yapılmalı ve uygulanabilir politikalar geliştirilmelidir. Bu nedenle araştırmada, bütüncül bakış açısıyla, var olan bir bina yapım projesini anlamaya ve simülasyon modelleme yöntemiyle proje dinamiklerini analiz etmeye olanak tanıyan "sistem dinamikleri" yaklaşımı ele alınmıştır. Sistem dinamikleri yaklaşımı, projelerde ayrıntılı bileşenlerden oluşan modelleri gerektiren geleneksel yöntemleri reddetmekte ve dinamiklerin davranış modları, geribildirim ilişkileri ve stok-akış diyagramları üzerine odaklanmaktadır. Tezde, sistem dinamikleri metodolojisini bir durum çalışmasıyla uygulayarak, bina yapısı ve yenileme eyleminin ve aynı zamanda kullanıcı davranışının temel alındığı bir konut binasının enerji verimliliğini artırmak amaçlanmaktadır. Sistemin davranış ve risklerini doğru bir şekilde kontrol edebilmek için de, bina enerji verimliliği sistemine etki eden parametreler arasındaki ilişkiler üzerinde durulmaktadır. Aynı zamanda simülasyon ile, önerilen enerji verimliliği politikalarının incelenmesi ve politikaların uygulanabilirliğinin değerlendirilmesi sağlanmaktadır. Araştırmada sonuç olarak, sistem dinamikleri simülasyon modelleme yönteminin işlevselliği, yapıda değişikliklere sebep olan parametrelerin stok-akış diyagramındaki durumunun analiz edilmesi ve buna bağlı olarak konut enerji verimliliği uygulamaları için önerilen senaryoların değerlendirilmesi öngörülmektedir.

Anahtar Sözcükler: Isıl konsept, Konut enerji verimliliği, Senaryo analizi, Simülasyon modelleme, Sistem dinamikleri.

Abstract:
The design of a building necessitate different disciplines -architecture, civil, electrical and mechanical engineering, landscape architecture, etc.- to participate to the whole process of the decision making. It is hard the integration of these disciplines without a planning mechanism. At this point of view, project management is integrated to the projects in the phase of building retrofitting and new building construction through the preference availability and decision making of policies. Building construction industry is damaged from risks a lot when a sudden change occurred, in comparison with other fields. Therefore unidentifications in construction industry addresses different approaches and solution techniques including simulation methods become mandatory against to increasing number of changes in projects and their complexity. Apart from the design of new buildings in Turkey or the isolation of old buildings, there is no energy efficiency application for existing buildings. In this matter, new planning studies and applicable policies should be developed. In the thesis, "System Dynamics" modeling technique supporting a holistic view of arrangement is applied for understanding and simulation of existing building construction project. System dynamics approach rejects traditional methods requiring detailed component models in projects, and it focuses on behavioral modes, feedback relations of dynamics and stock-flow diagrams. Furthermore, the objective of this study is to provide building energy efficiency of a residential building based on building structure and retrofitting action and also end-user behavior by applying system dynamics methodology. Therefore, a case house is studied for simulation model. Moreover, with system dynamics approach, interrelations of impact parameters based on building energy efficiency system are emphasized to provide right control of the systemic behavior and risks. Also the method provides to be foreseen the general situation of the project by examining energy efficiency policies and assessing the applicability of the policies in the simulation program. In conclusion, the study is supposed to prove the workability of the system dynamics simulation model, to evaluate the effects of the changes that can be made on the building, taking into account the variables in the stock-flow diagram and analyze the effects of possible scenarios on energy efficiency implementations.

Keywords: Residential energy efficiency, Scenario analysis, Simulation modeling, System dynamics, Thermal concept.