Binaların yerleşim planlarının soğutma yükü üzerine etkisinin sayısal olarak araştırılması
Numerical investigation of the effect of buildings location plans on the cooling load
Yazar: YASİN KAYA
Danışman: PROF. DR. SEBAHATTİN ÜNALAN
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Günümüzde iklimlendirme yapılan binalarda enerji tasarrufu için birçok araştırma yapılmaktadır. Soğutma yükü de enerji tüketimini etkileyen en büyük etkenlerden biridir.
Bu çalışmada U tipi mimariye sahip ve hali hazırda kullanılan Kayseri Vergi Dairesi Başkanlığı binasının soğutma yükü hesapları incelenmiştir. Işınım Zaman Serileri (RTS) yöntemini kullanan AUTODESK REVIT programıyla, binanın mimari projesi çizilmiş daha sonrasında farklı konumlarda soğutma yükleri hesaplanmıştır. Soğutma yükleri iki farklı proje modellemesi ile hesaplanmıştır. İlk modellemede tüm parametreler kullanılarak mevcut konumuyla beraber 9 farklı konumda toplam soğutma yükleri hesaplanmıştır. İkinci modellemede ise dış cephe bileşenlerinin yönlere göre soğutma yükü eğilimlerinin tespiti için iç ısı kazançları, havalandırma, sızma ve sistem ısı kazançları ihmal edilerek sadece duvar, pencere, kapı ve çatıların 8 farklı konumda soğutma yükleri hesaplanmıştır. İlk proje modellemesi hesaplamaları sonucunda; binanın mevcut konumunda maksimum soğutma yükü 1.688 kW ve pik yükü 1.427 kW iken, eğer bina saat yönünün tersine yaklaşık 67o döndürülse idi, maksimum soğutma yükünün 1.480 kW ve pik yükünün 1.243 kW ile en düşük değerine sahip olacağı tespit edilmiştir. Yani sadece bina konumunun değiştirilmesi ile maksimum soğutma yükü 208 kW, pik yükü 184 kW azaltılabilecekti. Bu da binanın mevcut konumuna göre hem maksimum soğutma yükünde hem de pik yükte ortalama %13'lük bir fark demektir. İkinci proje modellemesi hesaplamaları sonucunda ise; yüksek pencere alanlı cephelerin Güneybatı, Güney, Batı, Güneydoğu ve Doğu yönlerinde yüksek soğutma yükü ihtiyacına sebep olduğu tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler: Binaların yerleşim planı; soğutma yükü, RTS yöntemi; REVIT

Abstract:
Today, many researches are made for energy saving in air-conditioned buildings. Cooling load is also one of the biggest factors affecting energy consumption.
In this study, the cooling load calculations of the Kayseri Tax Office building have been researched, which has a U shaped and is completed. With the AUTODESK REVIT program, which used the Radiation Time Series (RTS) method, the architectural project was drawn, and then the cooling loads were calculated on different location plans. Cooling loads calculated with two different models. In the first modeling, all parameters used and the total cooling loads were calculated with 9 different plans with together building actual plan. In the second modeling, in order to determine the cooling load trends of the exterior components according to the directions; the internal, ventilation, infiltration and system heat gains were ignored and only the cooling loads of the walls, windows, doors and roofs were calculated with 8 different plans. As a result of the first project modeling calculations; it has been determined that the maximum cooling load at the actual location of the building is 1,688 kW and the peak load is 1,427 kW, if the building is rotated approximately 67o counterclockwise, the maximum cooling load and the peak load will have lowest values 1,480 kW and 1,243 kW. In other words, by changing the building location plan, the maximum and peak cooling loads could be reduced 208 kW and 184 kW. This means an average of 13% difference in both the maximum cooling load and the peak load, compared to the actual location plan of the building. As a result of the second project modeling calculations; it has been determined that facades with high window areas cause high cooling load requirements in the Southwest, South, West, Southeast and East directions.

Keywords: Buildings location plan; cooling load; RTS method; REVIT