İstanbul'da mevcut bir konutun dış kabuğunun enerji etkin yenilenmesi ve ekonomik etkinliğinin değerlendirilmesine yönelik bir çalışma
A case study on energy efficient retrofitting of existing residential buildings in İstanbul and evaluating economic efficiency
Yazar: AYŞEGÜL TIKIR
Danışman: PROF. DR. GÜL KOÇLAR ORAL
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mimarlık Ana Bilim Dalı / Çevre Kontrolü ve Yapı Teknoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Mimarlık = Architecture

Özet:
Son yıllarda doğal çevreye olumsuz etkiler yaratan çevre ve enerji problemlerinin önemli sebeplerinden biri de enerji üretim ve kullanım biçimindeki yanlışlardır. Bilindiği gibi, Türkiye enerji kaynakları bakımından dışa bağımlı bir ülke, güneş rüzgar gibi sürdürülebilir enerji kaynakları bakımından ise zengin bir ülkedir. Türkiye' de enerji kullanımının önemli bir kısmını konutlarda kullanılan enerji oluşturmaktadır. Bunlar dikkate alındığında, konutlarda enerjinin etkin kullanılmasının Türkiye için oldukça önemli bir konu olduğu görülmektedir. Türkiye'deki mevcut konut stokunun enerji etkinliğinin düşük olduğu da göz önünde bulundurulursa, mevcut konutlarda enerji kullanımını azaltmanın gerekli olduğu söylenebilir.Konutlarda kullanılan enerjiyi azaltmak için izlenecek yol, binanın enerji ihtiyacını en aza indirgemek, kullanılan enerjinin verimliliğini artırmak ve mümkün olduğunca sürdürülebilir enerji kaynağı kullanımını destekleyici sistemler kurmak olacaktır. Bu yollar, belirli bir ilk yatırım maliyeti gerektirirken, kullanıcıya enerji tasarrufu sağlayarak enerji giderlerini azaltır. Bina kabuğu, binanın dış çevreyle arasındaki cidar olmasıyla yapıdaki enerji kayıplarının ara yüzü olarak nitelendirilebilir. Bütün bunlardan yola çıkarak, bu çalışmada bina kabuğunun maliyet bakımından etkin yenilenmesi, sürdürülebilir enerji kullanılabilmesi için araçların entegre edilmesini öneren bir çalışma geliştirilmiş ve bu çalışma İstanbul'da mevcut bir konut üzerine simülasyon aracı kullanarak uygulanmıştır.Bina kabuğunu enerji etkin yenileme seçenekleri, opak elemanların iyileştirilmesi, saydam elemanların iyileştirilmesi ve güneş kontrolünün yapılması olarak üç ana başlıkta işlenmiştir. Bu iyileştirmelerin, bina enerji tüketimine ve çevreye olan etkileri DesignBuilder adlı programda incelenmiştir. DesignBuilder, simülasyon motoru olarak bütünleşik bir simülasyon programı olan EnergyPlus programını kullanan, kullanıcı kolaylığı için geliştirilmiş görsel ara yüz programdır. Simülasyon sonuçları elde edildikten sonra ilk aşamada geliştirilen seçeneklerin bina enerji kullanımına etkisi maliyet olarak hesaplanmış ve kullanıcıya maliyet bakımından en uygun olacak yenileme seçenekleri her bir kategoride belirlenmiştir. Belirlenen yenilemeler yapıldıktan sonra, Türkiye'de de nihayetinde başlanan emisyon düşürme çalışmaları göz önünde bulundurularak, binaya güneş enerjisini kullanabilmeyi sağlayan panellerin entegre edilebilirliği araştırılmıştır.Bu yenileme metodunun birinci basamağındaki yenilemeler yapıldığında binadaki enerji kullanımı %54, CO2 salınımı %39 azalırken, ikinci basamaktaki yenilenmelerin eklenmesiyle bu azalma sırasıyla %61 ve %50'ye düşmüştür.

Abstract:
One of the main reason of energy and environment problems, which have been a significant damage to natural environment in recent years, is inaccurate ways used for producing and using energy. As it is known, Turkey is dependent to other countries in respect of energy sources whereas it is wealthy in respect of renewable energy sources such as; wind, solar energy. In Turkey, energy used in residential buildings composes a wide range of energy consumption. Regarding these, energy efficiency in residential units is an important issue for Turkey. Considering the inadequate energy efficiency of existing residential stock in Turkey, it can be said that it was necessary to strengthen energy efficiency in existing residential blocks.One of the way to decrease the amount of energy in residential units is minimizing the energy need of the building, increasing the efficiency of the energy used in the building and installing supporting systems to use renewable energy sources. These ways, requires an investment at first and in the following years it decreases the operational costs of the building. Building envelope may be defined as an interface of the energy loss as it is the separator between outside and inside of the building. Therefore, in this study, after retrofitting of building envelope in an economic efficient way, tools for using renewable sources are installed to the building envelope. Then, this method was applied an existing apartment building in İstanbul, the energy consumption and carbon dioxide emission was calculated by the help of simulation program `Design Builder?.Alternatives for energy efficient for retrofitting of building envelope are processed in three categories; improving transparent elements, improving opaque elements and using solar shading devices. The effects of the alternatives to the energy consumption and gas emission are analyzed in DesignBuilder that is the user-friendly visual interface of EnergyPlus. According to simulation results, a monetary value is determined considering the initial investment and cash flow. After applying convenient retrofitting, considering the endeavor for decreasing emission to the atmosphere in Turkey that has started at last, the integration of solar panels to the building envelope was surveyed.In this method for retrofitting of existing residential blocks, at first step, 54% decrease on energy consumption and 39% decrease on carbon dioxide emission was observed on the selected building. In the second step, these numbers has escalated to 61% and 50% in turn.