Bina cephesinin ses ve ısıl performansının hastane örneği üzerinden değerlendirilmesi
Analysis of building facades in terms of sound and thermal performances through a hospital case study
Yazar: HAKİKA DURAN
Danışman: PROF. DR. A. ZERRİN YILMAZ ; YRD. DOÇ. DR. NURGÜN TAMER BAYAZIT
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mimarlık Ana Bilim Dalı / Çevre Kontrolü ve Yapı Teknoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Mimarlık = Architecture
Dizin: Cephe = Facade ; Enerji tasarrufu = Energy saving ; Fiziksel çevre = Physical environment ; Mimari akustik = Architectural acoustic ; Mimari cephe = Architectural front ; Ses yalıtımı = Sound insulation ; Termal konfor = Thermal comfort

Özet:
Bir binanın cephesi, yapıldığı dönemin sosyal, ekonomik ve teknolojik etmenleri dikkate alınarak, dıştan içe doğru birden fazla yapı elemanının değişik yollarla birleşimi ile oluşur. Hangi malzemeden oluşursa oluşsun, cephe bileşenleri, estetik kaygıyı da göz önünde bulundurarak, iç ortamda istenilen konfor koşullarını sağlayabilecek şekilde seçilmeli ve detaylandırılmalıdır.Yapılan bu çalışmada bina cephesinin ses ve ısıl performansına yönelik değerlendirme yöntemleri anlatılmış, seçilen yöntemlerle örnek bir bina cephesinin ses ve ısıl performansı incelenmiştir.Bu çalışmada amaç, bina cephelerinin gürültü kontrolü ve ısıl davranış etmenleri açısından, uygulanabilecek yöntemlerin saptanması ve İstanbul'da bulunan bir bina için, seçilen yöntemlerin uygulanarak, çıkan sonuçların değerlendirilmesidir.Çalışma altı ana bölümden oluşmaktadır.1. bölümde, bina kabuğu ve binanın kabuğu niteliğinde olan cephe ile ilgili çok genel bilgiler verilerek, çalışmada izlenecek yol anlatılmıştır.2. bölümde, bina cephesi kavramı, bina cephelerinin tarihsel süreç içerisindeki gelişimi ve günümüzde yaygın olarak kullanılan giydirme cephelerle ilgili genel bilgiler verilmiştir. Bina cephesinin değerlendirilmesinde etkili olan ve cephe tasarımında dikkat edilmesi gereken taşıyıcılık, sızdırmazlık, ısıl davranış, gürültü kontrolü, ışık kontrolü, yangın direnci, güvenlik gibi özellikler açıklanmıştır.3. bölümde, bina cephesinin değerlendirilmesinde etkili olan performans özelliklerinden ısıl ve ses konuları üzerinde durularak, bina cephesinin ses ve ısıl performansını etkileyen faktörler üzerinde durulmuştur.Ses bölümünde, gürültü kaynakları, gürültünün insan sağlığı üzerindeki fiziksel, fizyolojik, psikolojik ve performans etkileri, belirli gürültü göstergeleri, işitme sağlığı, çevresel gürültü ve yapı akustiği gürültü ölçüt ve limitleri ile ilgili temel bilgiler verilmiştir.Isıl bölümde ise, ısıl konfor koşullarının oluşturulmasında etkili olan ve iç çevre iklimini oluşturan çevresel etkenlerden hava sıcaklığı, ortalama ışınımsal (radiative) sıcaklık, hava hareketi hızı ve hava nemliliği gibi iklim elemanları ile insanla ilgili olan aktivite düzeyi, giysi türü etkenleri ve ısıl konfor koşullarının oluşturulmasında rol oynayan dış çevreye ilişkin etkenler ile yapma çevreye ilişkin etkenler incelenmiştir. Dış çevreye ilişkin etkenler olarak güneş ışınımı, dış hava sıcaklığı, dış hava nemliliği ve rüzgar gibi başlıca iklim elemanları, yapma çevreye ilişkin etkenler olarak ise binanın yeri, binanın diğer binalara göre konumu, boyutları ve biçim faktörü, yönlendiriliş durumu ve bina cephesinin optik ve termofiziksel özellikleri gibi yapma çevre değişkenleri ele alınmıştır.4. bölümde, bina cephesinin ses ve ısıl performansının belirlenmesinde kullanılan başlıca yöntemler tanıtılmıştır.Binanın ses performansını saptamak için; hesaplama yöntemi, laboratuvar ortamında ölçüm yöntemi ve saha ortamında ölçüm yöntemi olmak üzere üç farklı yöntemin uygulanış biçimi anlatılmıştır.Isıl performansın saptanması için ise hesaplama yöntemleri ve ölçüm yöntemlerinden bahsedilmiştir.5. bölümde, bina cephesinin ses ve ısı performansını saptama yöntemleri arasından seçilen yöntemler doğrultusunda cephe uygulaması Metal Yapı A.Ş. tarafından yapılan Kavacık Medikal Binası'nın panel sistem giydirme cephesinin ses ve ısıl performansının değerlendirilmesi sunulmuştur.Kavacık Medikal Binası'nın ses yalıtım performansına yönelik saha ortamında ölçüm yönteminin dört farklı yönteminden birisi olan eleman hoparlör yöntemi seçilerek yapılan uygulama anlatılmış ve çıkan sonuçlarla ilgili değerlendirmeler yapılmıştır.Aynı binanın ısıl performansına yönelikse, EnergyPlus simülasyon aracı ile simülasyon çalışmasının aşamaları anlatılarak, simülasyon sonuçları değerlendirilmiştir.Mevcut bina cephesinin ısıl ve ses performansı sonuçlarına göre cephede, iyileştime yapılması öngörülerek, önerilen cephenin performans sonuçları değerlendirilmiştir.6. bölümde, bu çalışmada ele alınan bina cephelerinin, istenilen konfor koşullarının oluşturulması ve enerji korunumu konusunda taşıdığı önem vurgulanarak çalışma tamamlanmıştır.

Abstract:
A facade of a building is formed with combination of more than one construction elements from inside to outside, considering the social, economical and technological factors of the time it is built in. No matter what kind of material is used, facade components, considering the aesthetical concerns as well, must be chosen and detailed to meet comfort conditions desired for the inside environment.In this study, examination of evaluation methods for sound and performance of building facades and evaluation of a sound and performance of a sample building facade with the methods chosen are carried out.The aim of this study is to define the methods, which can be applied for noise control and behavioral factors of building facades and application of the chosen methods to a building in Istanbul and evaluating the results.The study consists of six main parts.In part one, the method to be followed in the study is described by giving general information about building coating and facade as a means of building coating.In part two, general information is given about the concept of building facade, development progress in history and curtain walls used commonly nowadays. The features influential in evaluation of a building facade and demanding in facade design such as supporting, leak proofing, sound control, light control, thermal control, fire resistance, and security are clarified.In part three, sound and thermal issues, important performance features in evaluation of building facades, and factors affecting sound and thermal performance of a building facade are mentioned.In sound part, basic information is introduced about sound resources, physical, physiologic, psychological and performance affects of sound on human health, certain sound indications, auditory health, environmental sounds and building acoustic sound measurements and limits.In thermal part, environmental factors important in thermal comfort conditions and constituting indoor environmental conditions such as air temperature, mean radiant temperature, air velocity and air humidity are analyzed; additionally, activity level related to humans, clothing insulation value, factors relevant to outdoor environment and artificial environment playing a role in composing indoor thermal conditions are examined. Moreover,the main weather factors related to outer environmental factors such as radiation, open air temperature, relative air humidity and wind; as factors of artificial environment, building location, position of the building according to the other buildings, building?s dimensions and shape factor, building orientation and building facades? optical and thermo physical features variables in building level are dealt in this part.In part four, the main methods to decide on sound and thermal performance of a building facade are introduced.Application styles of three different methods are defined. Calculation methods to determine building sound performance, measurement method in laboratory environment and measurement method in situ.In determination process of thermal performance, calculation methods and measurement methods are mentioned.Part five includes the evaluation of Kavacık Medical Building?s panel system curtain wall whose facade application is done by Metal Yapı A.Ş. with the methods chosen among sound and thermal performance determination methods for building facades.Factor amplifier method , one of the methods of measurement in situ intended for Kavacık Medical Building?s sound insulation performance, is chosen and the application achieved is explained and assessment of the results is fulfilled.For the thermal performance of the same building, the stages of simulation process with EnergyPlus simulator is stated and simulation results are evaluated.In part six, the outcomes gained from assessment of Kavacık Medical , selected as sample according to the parts constituting the thesis, building`s facades? sound and performance are reported.