Mevcut konut yapılarının enerji verimliliği açısından iyileştirilmesinde farklı cephe sistemlerinin rolü
The role of different facade systems in improving existing residential buildings in terms of energy efficiency
Yazar: NUR YARICI
Danışman: DOÇ. DR. GÜLSU ULUKAVAK HARPUTLUGİL
Çankaya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mimarlık Ana Bilim Dalı / Mimarlık Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Mimarlık = Architecture

Özet:
Dünyada artmakta olan nüfus ile birlikte gelişen kentleşme ve sanayileşme, enerji tüketimini arttıran faktörlerin başında gelmektedir. Fosil yakıt kullanımı, ağaçların katledilmesi, tarım vb. insan faaliyetleri sanayi devrimiyle birlikte, sera gazları salımlarında önemli ölçüde artışa yol açmıştır. İnşaat sektörünün enerji tüketimine büyük ölçüde yol açması ve büyük tasarruf potansiyeline sahip olması nedeniyle enerji verimliliğinde öncelikli olarak ele alınması gereken konuların başındadır. Yeni yapılar tüm aşamalarında mevcut standartlar, yönetmeliklerle denetlenmektedir. Mevcut yapı stoğunun da enerji verimliliği hususunda iyileştirilmesi gerekmektedir. Mevcut yapı stoğunun büyük bir bölümünü oluşturan konut yapılarında tüketimi minimuma indirmek, enerji tüketiminin azaltılması için belirlenen stratejilerin başında gelmektedir. Son yıllarda artan teknolojik gelişmeler ve iklim sorunlarına çözüm arayışları ile birlikte bina cepheleri hem bina üretim sürecinde hem de kent merkezlerinde daha fazla önem kazanmaya başlamıştır.
Bu tez çalışmasında mevcut bir bina modellenip bina üzerinde cephe iyileştirmeleri yapılmıştır. Geleneksel ve yenilikçi olarak ikiye ayrılan bu iyileştirmeler sonucunda gün ışığı seviyeleri ve enerji performansları simülasyon yöntemi ile analiz edilmiştir ve elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır. Geleneksel iyileştirmeler opak yüzeye standart yalıtım uygulanması, cam oranını değiştirilmesi, cam özelliğinin değiştirilmesi ve cepheye güneş kırıcı entegre edilmesi olarak sınıflandırılmıştır. Yenilikçi iyileştirmelerde ise üç farklı parametrik cephe tasarımı cepheye entegre edilmiş ve cephede farklı yoğunluklarda olduğu durumlarda analizleri yapılmıştır. Simülasyon çalışmaları Rhinoceros, Grasshopper, Energy Plus, Open Studio ve Climate Studio araçlarıyla yapılmıştır. Çalışma sonucunda konut binaları üzerinde yapı kabuğunun iyileştirilmesinin binanın enerji performansını nasıl daha iyi hale getireceği ile ilgili sonuçlar çıkarmak ve kılavuz olarak kullanılabilecek örnek bir çalışma ortaya çıkarmak hedeflenmektedir. Farklı paydaşların kullanabileceği bir kılavuz oluşturmak, yeni değer yaratma fırsatlarını desteklemek, paydaş karar vermeyi kolaylaştırmak ve bu paydaşlar arasında daha fazla entegrasyon sağlamak için akademik boşlukların belirlenmesinde çalışmanın itici güç olması hedeflenmektedir.

Abstract:
Urbanization and industrialization, which are developing together with the increasing population in the world, are at the beginning of the factors that increase energy consumption. The use of fossil fuels, the cutting of trees, agriculture, etc. human activities have caused a significant increase in greenhouse gas emissions with the industrial revolution. Due to the fact that the construction sector largely causes energy consumption and has a great saving potential, it is one of the issues that should be addressed as a priority in energy efficiency. New buildings are controlled by existing standards and regulations at all stages. Existing structures also need to be improved in terms of energy efficiency. Reducing consumption in residential buildings, which constitute a large part of the existing building stock, is one of the strategies determined to reduce energy consumption. In recent years, with increasing technological developments and the search for solutions to climate problems, building facades have started to gain more importance both in the building production process and in urban centers.
In this thesis study, an existing building was modeled and facade improvements were made on the building. As a result of these improvements, which are divided into traditional and innovative, daylight levels and energy performances have been analyzed by simulation method and the results obtained have been compared. Traditional improvements have been classified as applying standard insulation to the opaque surface, changing the glass ratio, changing the glass property, and integrating a sunbreaker into the facade. In innovative improvements, three different parametric facade designs were integrated into the facade and analyzed in cases where there are different densities on the facade. Simulation studies were made by Rhinoceros, Grasshopper, Energy Plus, Open Studio, and Climate Studio tools. As a result of the study, it is aimed to draw conclusions about how improving the building shell on residential buildings will improve the energy performance of the building and to reveal a sample study that can be used as a guide. In order to create a guide that can be used by different stakeholders, to support new value creation opportunities, to facilitate stakeholder decisions, and to provide greater integration between these stakeholders, it is aimed that the study will be the driving force in identifying academic gaps.