Yapı kabuğunun enerji etkin tasarım stratejileri açısından değerlendirilmesi: Ofis yapısı örneği
Evaluation of building envelope in terms of energy-efficient design strategies: A case study of an office building
Yazar: ABDULKADİR SÖNMEZ
Danışman: PROF. DR. GÜLAY ZORER GEDİK
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mimarlık Ana Bilim Dalı / Yapı Fiziği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Enerji = Energy ; Mimarlık = Architecture

Özet:
Enerji verimliliği günümüzde yapı sektöründe giderek daha fazla önem
kazanmaktadır. Özellikle ofis binaları ve büyük ölçekli iş merkezleri, enerji
tüketimi açısından önemli bir paya sahiptir ve enerji giderleri yüksek yapılardır. Bu
çalışmanın amacı, mevcut bir ofis yapısı üzerinden, yapı kabuğu tasarımının enerji
tüketimi ile yapım ve işletim maliyetlerine etkisini değerlendirerek enerji etkin yapı
kabuğu tasarımını belirlemektir.
Bu tez çalışmasında ele alınan referans yapı; cephe elemanlarından oluşan bir grid
ile çevrili olup, yapı kabuğu cepheden içeri çekilmiş bir konumda bulunmakta ve
bu şekilde bir mimari üsluba sahiptir. Çalışma kapsamında yapının sahip olduğu bu
farklı üslubun yanı sıra yapı kabuğunda kesit ve boyut özelliklerinin
değiştirilmesinin farklı iklim bölgelerinde enerji performansı ve yapım+işletim
maliyetleri açısından verimliliği incelenmiştir.
Birinci bölümde, literatürdeki ilgili çalışmalara değinilmiş, tezin amaç ve hipotezi
açıklanmıştır. İkinci bölümde, enerji etkin yapı tasarım parametreleri ve yapı
kabuğunun özellikleri hakkında bilgi verilmiştir.
Üçüncü bölümde, farklı iklim bölgelerinde enerji etkin yapı kabuğu tasarımının
belirlenmesi için oluşturulan yaklaşım ve uygulaması ele alınmıştır. Analiz edilen
ofis yapısı tanıtılmış, mevcut binanın yıllık enerji tüketimi hesaplanmıştır. İki başlık
altında çeşitli kabuk senaryoları geliştirilmiş olup birinci başlık, mimari üslubun
korunarak yapı kabuğunun kesit ve boyut özelliklerinin değiştirilmesi, ikinci başlık
ise yapı kabuğunun konumunun değiştirilmesiyle ilgili senaryoları kapsamaktadır.
Çalışma, farklı iklim bölgelerini temsil eden İstanbul, Ankara ve İzmir pilot
illerinde uygulanmış, her senaryo için tüm pilot illerdeki yıllık enerji tüketimleri ve
yapım+işletim maliyetleri hesaplanmıştır. Bulgular pilot illere göre
değerlendirilerek en verimli yapı kabuğu tasarımı senaryosu belirlenmiştir.
Sonuç bölümünde, en verimli senaryonun saydam ve dolu alan kesitinde birlikte
yapılan iyileştirilme olduğu görülmektedir. Bu sonuç mimari üslupta iklimle
dengeli tasarım özelliklerine önem verilmesinin yanında; kesit özelliklerinin enerji
korunumu ve maliyet açısından detaylandırılması gerektiğini göstermektedir.
Anahtar Kelimeler: Enerji etkin tasarım, yapı kabuğu, binalarda enerji
performansı, ofis yapısı.

Abstract:
In today's construction sector, energy efficiency is gaining increasing importance.
Especially office buildings and large-scale business centers have a significant share
in energy consumption and are structures with high energy expenditures. The aim
of this study is to determine an energy-efficient building envelope design by
evaluating its impact on energy consumption, and construction+operational costs,
using an existing office building as a case study.
The reference building analyzed in this thesis is enclosed by a grid of facade
elements, with its building envelope set back from the facade, reflecting a
distinctive architectural style. Within the scope of this study, alongside the
architectural style of the building, variations in sectional detail and dimensional
characteristics of the building envelope have been examined for their impact on
energy performance and construction + operational costs across different climatic
regions.
The first chapter contains a literature review, thesis's purpose, and hypothesis. The
second chapter contains energy-efficient building design parameters and building
envelope characteristics.
In the third chapter, the methodology for determining energy-efficient building
envelope design in different climatic regions is presented. The analyzed office
building is introduced, and the annual energy consumption of the existing building
is calculated. Various envelope scenarios are developed under two categories: the
first involves altering the section and dimension properties of the building envelope
while preserving the architectural style, and the second involves scenarios related
to changing the position of the building envelope. The study is implemented in pilot
cities of Istanbul, Ankara, and Izmir, representing different climate regions. The
annual energy consumption and construction+operating costs for each scenario are
calculated in all pilot cities. Findings are evaluated based on the pilot cities to
determine the most efficient building envelope design scenario.
The fourth chapter concludes the study, presenting an evaluation of the findings of
the study based on the pilot cities and offering recommendations for future studies.
In the conclusion chapter, it is stated that the most efficient scenario is improvement
in both transparent and opaque area components together. This result indicates the
importance of emphasizing climate-balanced design features in architectural style,
as well as the need to detail section characteristics for energy conservation and cost
considerations.
Keywords: Energy-efficient design, building envelope, building energy
performance, office building.