Alternatif betonarme taşıyıcı sistemler açısından binaların enerji performans analizi
Energy performance analysis of buildings in terms of alternative reinforced concrete structural systems
Yazar: BERKAY AYDOĞDU
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA İNALLI
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Termodinamik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Enerji = Energy ; Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Benzetim yöntemi = Simulation method ; Perde çerçeve sistemleri = Shear wall frame systems ; Perdeli sistemler = Shear wall systems

Özet:
Bina sektörü, barınma ve istihdam açısından hayatımızda aktif bir rol oynamaktadır. Bu bağlamda depreme daha dayanıklı olan betonarme binalar ülkemizde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu binalar karbon salınımında ve enerji tüketiminde büyük bir paya sahiptirler. Bu payı azaltmak, enerji performansının iyileştirilmesi açısından önem arz etmektedir.
Bu tez çalışmasında iki farklı betonarme yapı olan "Salt Perdeli" bina ve "Perde-Çerçeveli" binanın ısıl enerji performansları ve çevresel etkileri Elazığ ili iklim şartlarında incelenmiştir. Her iki bina için ısıl performans analizleri; TS 825 yöntemi, Bin yöntemi ve DesignBuilder simülasyon yöntemi olmak üzere üç farklı yöntemle gerçekleştirilmiştir. Öncelikle üç yöntem aracılığıyla iki farklı binanın mevcut durumu için aylık ve yıllık ısıtma yükleri hesaplanmış ve bölgenin iklimsel şartları ile TS 825'e uygun olarak verimlilik alternatifleri oluşturulmuştur. Her iki bina için de tasarlanan verimlilik alternatifleri, tamamen yalıtımsız ve mevcut halleri ile birlikte analiz edilmiştir. Son olarak, iki farklı betonarme taşıyıcı sistemli bina için; enerji analiz yöntemleri ve verimlilik alternatifleri, analiz sonuçları üzerinden karşılaştırılmış ve değerlendirmeler yapılmıştır.
Elde edilen bulgulara göre, "Salt Perdeli" sistemli binanın, "Perde-Çerçeve" sistemli binaya göre yalıtımsız ve mevcut durumda iken daha fazla enerji tükettiği gözlemlenmiştir. Ancak TS 825'e uygun verimlilik alternatiflerinde saydamlık oranının daha yüksek olmasından dolayı "Perde-Çerçeve" sistemli binanın, "Salt Perdeli" sistemli binaya göre daha fazla enerji tükettiği tespit edilmiştir. Enerji analiz yöntemleri göz önüne alındığında meteorolojik veriler ve hesaplama tekniği açısından üç yöntem farklılık gösterse de Bin yöntemi ve DesignBuilder simülasyon yönteminin özellikle ülkemizde binaların proje ve inşa aşamasında kullanılan TS 825 yöntemine alternatif olabileceği sonucuna varılmıştır. Bununla beraber önerilen verimlilik alternatiflerinin de binaların enerji tüketimi ve karbon salınımı üzerinde olumlu etkiler yarattığı görülmüştür.

Abstract:
The building sector plays an active role in our lives in terms of housing and employment. In this context, reinforced concrete buildings that are more resistant to earthquakes are widely used in our country. These buildings have a large share in carbon emissions and energy consumption. Reducing this share is important in terms of improving energy performance.
In this thesis study, the thermal energy performances and environmental effects of two different reinforced concrete structures, the "Pure Shearwall" Building and the "Shearwall-Frame" Building, were investigated in the climatic conditions of the province of Elazig. Thermal performance analyzes for both buildings; It was carried out with three different methods, namely the TS 825 method, the Bin method and the DesignBuilder simulation method. First of all, monthly and annual heating loads were calculated for the current situation of two different buildings through three methods, and efficiency alternatives were created in accordance with the climatic conditions of the region and TS 825. Efficiency alternatives designed for both buildings have been analyzed together with their completely uninsulated and current states. Finally, for two different reinforced concrete structures; energy analysis methods and efficiency alternatives were compared and evaluated based on the analysis results.
According to the findings, it has been observed that the building with the "Pure Shearwall" system consumes more energy when it is uninsulated and in its current condition compared to the building with the "Shearwall-Frame" system. However, it has been determined that the building with the "Shearwall-Frame" system consumes more energy than the building with the "Pure Shearwall" system, due to the higher transparency rate in the efficiency alternatives in accordance with TS 825. Considering the energy analysis methods, although the three methods differ in terms of meteorological data and calculation technique, it has been concluded that the Bin method and the DesignBuilder simulation method can be an alternative to the TS 825 method, which is used in the project and construction phase of buildings in our country. In addition, it has been observed that the proposed efficiency alternatives have positive effects on the energy consumption and carbon emissions of the buildings.