Güneş etkileşimli akıllı malzemelerin yapı kabuğunda kullanımı
The use of solar interactive smart materials in building shell
Yazar: NİHANSU BANU ALBAYRAK
Danışman: DOÇ. DR. NİHAN ENGİN
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mimarlık Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Mimarlık = Architecture
Dizin: Yapı malzemeleri = Building materials

Özet:
Dünyada enerji kaynaklarının azalması birçok disiplinde olduğu gibi mimarlıkta da çözülmesi gereken bir problem olarak güncelliğini korumaktadır. Her geçen gün gelişen teknoloji ile ortaya çıkan yeni çözümler mimarlıkta da yansıma bulmaktadır. Gelişen teknoloji ve süregelen araştırmaların kullanıma sunduğu bir grup akıllı malzeme, yenilebilir enerji kaynaklarını kullanarak çözüme katkı sağlamakta ve aynı zamanda kullanıcı konfor koşullarının optimuma ulaşmasına yardımcı olmaktadır. Ancak, akıllı malzeme kullanımı henüz yeterince yaygın bir kullanıma sahip değildir. 
Yapılan çalışmanın amacı, Türkiye için de büyük potansiyele sahip yenilebilir enerji kaynaklarından biri olan güneş enerjisinin değerlendirme biçimlerini akıllı malzeme üzerinden göstermek, bu anlamdaki kullanımını tasarımcı için kolaylaştırmaya ve yaygınlaştırmaya katkı sağlamaktır. Bu amaçla güneş etkileşimli akıllı malzemeler, yapı kabuğu üzerinden ele alınarak incelenmiş, kullanım olanakları, amaçları ve özellikleri değerlendirilmiştir. Çalışma kapsamında yapı kabuğunda akıllı malzeme kullanımı tespit edilen farklı özellik ve büyüklükte 59 yapı analiz edilmiş, kullanıcının konfor koşullarına uygun olarak yapıya sağlanan enerji katkısı değerlendirilmiştir. Çalışma sonucunda güneş etkileşimli akıllı malzemelerin yapı kabuğunda kullanılarak, kullanıcı için termal ve görsel konfor koşulları ile hava kalitesini arttırırken aynı zamanda enerji üretim ve korunumuna katkı sağladığı belirlenmiştir. Sonuç olarak, yenilenebilir bir enerji kaynağı olan güneş enerjisi yönünden yüksek potansiyele sahip olan Türkiye'de, mevcut ya da yeni yapılarda akıllı malzeme kullanımını arttırmak, enerji etkinliğine ve konfor koşullarına da katkısı düşünülerek yaygınlaşmalı ve tasarımcılar bu bağlamda teşvik edilmelidir.

Anahtar Kelimeler: enerji etkinliği, yapı kabuğu, akıllı malzeme, güneş etkileşimi

Abstract:
Decreasing amount of non-renewable energy sources in the world remains as a current problem that must be solved in architecture as in many disciplines. New solutions emerging with the developing technology also find a reflection in architecture. However, a group of smart materials have been invented by developing technology and ongoing research helping to optimize user comfort by using renewable energy sources despite decreasing non-renewable energy sources. Even though, smart materials have not yet reached widespread use, it is expected that, with the increasing knowledge and recognition on architects and designers, usage of smart materials will become prevalent.
The aim of the study is to show the importance of the solar interaction of smart materials by evaluating the smart materials on the building envelope as they obtain energy from sun and provide solar control. In this context, the types and properties of smart materials activated by solar energy on building envelope are examined and the potential of smart materials is investigated. In addition, due to its edible energy potential, especially the ways of using solar interactive smart materials are introduced. Thus, it is aimed to guide local designers on usage and selection of smart materials.
In this scope, 59 sample buildings using smart materials were examined. Besides, the effect of smart materials on energy consumption and user comfort was evaluated. It has been observed that the use of these materials on building envelope contributes to energy efficiency, energy production and energy conservation. It has also been determined that smart materials improve thermal and visual comfort conditions for the user and improves the air quality. As a result, use of smart materials on existing and projected buildings should be increased due to contribution to energy efficiency and comfort conditions, besides designers should be encouraged in this context since Turkey has a great potential on renewable solar energy sources.

Keywords: energy efficiency, building envelope, smart material, solar interaction