Binalarda enerji verimliliği ve sürdürülebilirlik
Energy efficiency and sustainability in buildings
Yazar: BARIŞ YILMAZ
Danışman: PROF. DR. AHMET ARISOY
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Isı-Akışkan Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Enerji = Energy ; Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Mimarlık = Architecture
Dizin: Bina benzetimi = Building simulation ; Enerji benzetimi = Energy simulation ; Enerji verimliliği = Energy efficiency ; Sürdürülebilir enerji = Sustainable energy ; Sürdürülebilirlik = Sustainability

Özet:
Bu çalışmada, model bir ofis binası için, bilgisayar yardımıyla saatlik enerji simülasyonu yapılarak, binalarda uygulanabilecek enerji verimliliği ile sürdürülebilirlik kalitesini artırmaya yönelik yaklaşımların, ekonomik etkenler de gözönüne alınarak incelenmesi ve değerlendirilmesi yapılmıştır. Saatlik enerji simülasyonu için Carrier HAP paket programından yararlanılmıştır. Enerji tüketiminde ısıtma, soğutma, havalandırma, aydınlatma, ofis ekipmanları ile pişirme kaynaklı ihtiyaçlar göz önüne alınmıştır. Binanın sürdürülebilirlik kalitesi üretimine neden olduğu karbondioksit miktarı ile ilişkilendirilmiştir. Model bina referans kabul edilip, bu bina için farklı alternatif çözüm önerileri geliştirilmiştir. Alternatifler üç ana başlıkta incelenmektedir. Bunlar binanın mimari planlanması sırasında alınabilecek önlemler, binanın HVAC sisteminde alınabilecek önlemler ile binada yenilenebilir enerji teknolojilerinin kullanılması olarak sayılabilir. Önerilen farklı alternatiflerin ilk yatırım maliyetlerine karşılık gelen yıllık enerji maliyetleri ile neden olunan karbondioksit salımları grafik olarak elde edildiğinde, ilk yatırım maliyetinin artmasına karşılık enerji maliyetleri ile neden olunan karbondioksit salımlarının üç farklı eğilimde azaldığı görülmüştür. Binalarda mimari planlamada alınabilecek önlemler ile mevcut HVAC sistemlerinin iyileştirilmesi yönündeki önlemler binanın neden olduğu karbondioksit üretiminin azaltılmasına sebep olurken aynı zamanda ekonomik de olmaktadır. Binanın elektrik ihtiyacının karşılandığı fotovoltaik sistem uygulaması kendini ömrü içinde geri ödeyebilmiş olsa da günümüz koşullarında ancak teşvik ve desteklerle mümkün olabilmektedir. Binanın ısıtma ile elektrik ihtiyacını karşılayabilen kojenerasyon uygulaması ise ekonomik ancak sürdürülebilir bir yaklaşım olmamaktadır.

Abstract:
In this study using the hourly building energy simulation, alternative approaches to increase the energy efficiency ans sustainability in buildings are analysed. Economical factors are taken into consideration in the analises. Carrier HAP computer program is used for hourly energy simulations. Heating, cooling, ventilation, lighting, office equipments and cooking energy consumptions are considered. Sustainability quality is associated with the carbondioxide emissions of the building. A model building is taken as base building and alternative solutions are developed. The suggested alternatives for the building are those that can be applied on the current architectural plan, enhancement or replacement of the current HVAC system of the building, application of cogeneration for supplying electric and heating demands of the building, and application of renewable energy technology, fotovoltaic system. The correlation between sustainability and cost are presented for the suggested alternatives. While the alternatives related to the architecture of the building are cost effective, sustainable energy technologies applicable to building appear to be uneconomical solutions. The suggested HVAC systems can minimize carbon dioxide emissions and energy consumption without adding significant cost. Although not a sustainable approach, application of fossil fuel based cogeneration can decrease the cost of energy at a respectable level.