Bina enerji modellemesi yöntemiyle konut yapısı enerji analizi: Ankara Yeşiltepe yapı kooperatifi örneği
Energy analysis of housing structure with building energy modeling method: Ankara Yeşiltepe building cooperative example
Yazar: ALİ ÇAM
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA DERELİ
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mimarlık Ana Bilim Dalı / Yapı Bilgisi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Mimarlık = Architecture
Dizin: Fotovoltaik enerji = Photovoltaic energy ; Güneş enerjisi sistemleri = Solar energy systems ; Isıtma enerjisi = Heating energy ; Sürdürülebilir enerji = Sustainable energy ; Çevresel sürdürülebilirlik = Sustainable environment

Özet:
Teknolojik gelişmeler, üretim hızını artırırken enerji kaynaklarının hızla tükenmesine ve çevresel etkilere yol açmaktadır. Bu nedenle enerji etkin yapı tasarımı, sürdürülebilir bir çevre için önemlidir. Enerji etkin yapı tasarımında yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelmek, iklime uygun ve pasif iklimlendirme prensiplerine uygun tasarım yapmak, dönüştürülebilir malzemeler kullanmak, yerel malzemeleri tercih etmek önemlidir. Nüfusun hızla artışıyla birlikte konut ihtiyacı da hızla artarken, konutlarda enerji etkin tasarım önlemleri almak gereklidir. Konut tasarımında güneş ışığından faydalanarak ısıtma, soğutma ve aydınlatma enerji yükünü azaltacak kararlar alınmalıdır. Enerji etkin yapı tasarımında, yapı sektöründeki teknolojik gelişmelerden faydalanılmaktadır. Yapı Bilgi Modellemesi (BIM) ile yapıların inşaat ve işletme süreçleri sanal ortamda simüle edilmektedir. Bina Enerji Modellemesi (BEM) ise BIM modeline enerji verilerini yükleyerek oluşturulmaktadır. BEM, bina geometrisi, iklim verileri, yapı malzemeleri ve mekanik-elektriksel sistemlerin analizini gerçekleştirerek enerji performansını en iyi şekilde değerlendirmektedir. Çalışmanın amacı, enerji etkin olmayan mevcut konut yapılarının enerji performansını analiz etmek ve enerji etkin iyileştirme yöntemleri önermek için BEM yöntemiyle simülasyon yazılımlarını kullanmaktır. Çalışma kapsamında seçilen Ankara Yeşiltepe Yapı Kooperatifi 1. bloka ait geometri, iklim, konum, aktivite, mekanik ve elektrikli sistemler gibi veriler BEM yöntemiyle modellenerek enerji analizi yapılmıştır. Güncel durumun enerji analizinde ortaya çıkan sonuçlar neticesinde enerji etkin iyileştirme senaryoları kurgulanarak teker teker bu senaryoların güncel durumla karşılaştırılması yapılmıştır. Son olarak ise bütün iyileştirme senaryoları uygulanarak yapıda ne kadarlık bir enerji verimliliği sağlandığı ortaya konmuştur. Yapılan çalışmada alınan önlemler ile ısıl konfor koşulların iyileştirilebileceği, ısıtma enerji tüketiminin büyük ölçüde azaltılabileceği, fotovoltaik panellerin kullanımıyla alternatif elektrik enerjisinin binaya entegre edilerek aydınlatma gibi enerji yüklerinin karşılanabileceği ortaya konmuştur.

Abstract:
Technological advancements lead to increased production speed, but they also result in the rapid depletion of energy resources and environmental impacts. Therefore, energy-efficient building design is crucial for sustainable environments. In energy-efficient building design, it is important to focus on renewable energy sources, incorporate climate-appropriate and passive climate control principles, utilize recyclable materials, and prefer local materials. As the population rapidly grows, there is an increasing demand for housing, necessitating the implementation of energy-efficient design measures in residential buildings. When designing residential structures, decisions should be made to reduce heating, cooling, and artificial lighting loads by utilizing sunlight. Energy-efficient building design benefits from technological advancements in the construction sector. Building Information Modelling (BIM) allows for the simulation of construction and operation processes in a virtual environment. Building Energy Modelling (BEM) is created by incorporating energy data into the BIM model. BEM includes building geometry, climate data, building materials, and mechanical-electrical systems, enabling a comprehensive analysis of energy performance. The aim of this study is to analyze the energy performance of existing non-energy-efficient residential buildings and propose energy-efficient improvement methods using simulation software based on the BEM approach. The selected data such as geometry, climate, location, activities, mechanical, and electrical systems of Block 1 belonging to Ankara Yeşiltepe Building Cooperative were modelled using the BEM method to conduct an energy analysis. Based on the results obtained from the energy analysis of the current state, energy-efficient improvement scenarios were devised and each scenario was compared with the current state. Finally, the implementation of all improvement scenarios revealed the extent of energy efficiency achieved in the building. The study demonstrated that measures can improve thermal comfort conditions, significantly reduce heating energy consumption, and integrate alternative electrical energy into the building through the use of photovoltaic panels to meet energy loads such as lighting.