Bina cephelerinde yaygın olarak kullanılan malzemelerin ısıl performanslarının farklı iklim bölgelerine göre karşılaştırılması: TOKİ örneği
An evaluation about thermal performance of materials commonly used in facades in different climate regions: TOKİ example
Yazar: YASEMİN ÇİÇEK
Danışman: DOÇ. DR. SEDEN ACUN ÖZGÜNLER
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mimarlık Ana Bilim Dalı / Çevre Kontrolü ve Yapı Teknoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Mimarlık = Architecture

Özet:
Enerjinin %43 kadarı yapılarda harcanmaktadır. Yapılarda kullanılan enerji miktarını düşürmenin yolu; binaların iklime uygun, enerji verimli tasarlanmasından geçmektedir. Ülkemizde ise karar süreci öncelikli olarak ilk yatırım maliyetleri dikkate alınarak yürütülmektedir. 

Bu çalışma kapsamında binalarda düşük maliyetli ve yüksek enerji performanslı yapı kabuğu alternatiflerinin ortaya konulması amaçlanmıştır. Literatürden farklı olarak gövde ve ısı yalıtım malzemelerinin yanında, cephe kaplama malzemeleri de ele alınarak bina enerji performans değerlendirmesi yapılmıştır. 5 farklı iklim bölgesinde yapılan çalışmada, her il için 20 adet yapı kabuğu alternatifi oluşturulmuştur. Oluşturulan alternatiflerde yaygın kullanılan malzemeler tercih edilmiştir. Isıl performans ve ilk yatırım maliyetlerine ek olarak, duvar alternatiflerinin toplam kalınlıkları da değerlendirilmiştir. Bu 3 kriteri bir arada değerlendirmek amacıyla veriler Min-Maks Normalizasyonu Metodu kullanılarak normalize edilmiştir. Daha sonra her bir yapı kabuğu için toplam skor puanları belirlenmiş ve optimal yapı kabukları ortaya konulmuştur.

Bu bağlamda birinci bölümde problem ortaya konmuş; çalışmanın amaç, kapsam ve yöntemi ifade edilmiştir.

İkinci bölümde cephelerin enerji etkinliğini etkileyen parametrelere ve opak düşey kabukta yer alan malzemelere değinilmiştir.

Üçüncü bölümde, bir TOKİ tip konutu üzerinden dış duvar alternatiflerinin ısıl performansları, DesignBuilder adlı enerji simülasyon programı kullanılarak; İstanbul, Ankara, Gaziantep, İzmir ve Erzurum illerinde test edilmiştir. İlk yatırım maliyetleri hesaplanmış ve toplam duvar kalınlıkları belirlenmiştir. 

Dördüncü bölümde sonuçlar değerlendirilmiş olup; her il için toplam skor puanları üzerinden öne çıkan yapı kabuğu alternatifleri belirlenmiştir.

Beşinci ve son bölümde sonuçlar ve öneriler belirtilmiştir. Tasarımcılar, yatırımcılar ve karar vericilerin birlikte çalışması gerektiği; benzer nitelikteki çalışmaların çok sayıda alternatiflerle uygulanarak sayısının artırılması gerektiği ifade edilmiştir.

Abstract:
43% of the energy is spent in buildings. The way to reduce the amount of energy in buildings, is designing them as energy efficient. In Turkey, decision process is carried out primarily by considering the initial investment costs.

In this study; it is aimed to present low cost and high energy performance building envelope alternatives. Wall materials, thermal insulation materials, and the facade cladding materials were also handled for energy performance evaluation. 20 building envelope alternatives were created for each city in 5 different climatic zones. Commonly used materials were preferred in the alternatives. Thermal performances, initial investment costs and the total thickness of the wall alternatives were also evaluated. For evaluating 3 criteria together, the data were normalized using the Min-Max Normalization Method. Then total scores were calculated.

In the first chapter, the problem was put forward, scope and methods of the study was explained.

In the second chapter, the parameters affecting the energy efficiency of facades and the façade materials were analysed.

In the third chapter, thermal performance of building envelope alternatives through a TOKI housing type was tested by DesignBuilder Software.  Initial investment costs and total wall thicknesses were determined.

In the fourth chapter, the results were evaluated and optimal building envelope was determined for each city.

In the fifth chapter, conclusions and recommendations were given. It was stated that; designers, investors and decision makers should work together and the number of similar studies should be increased by applying with many alternatives.