Yapı kabuğunda enerji etkin iyileştirmeye yönelik güneş ısı kazanç faktörü ve hava sızdırmazlık parametrelerinin incelenmesi - Edirne örneği
Analysis of air tightness and solar heat gain coefficient parameters to improve energy efficiency of building envelope - a case study in Edirne
Yazar: TÜRKER KESKİN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. SEMİHA KARTAL
Trakya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mimarlık Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Mimarlık = Architecture
Dizin: Enerji performans analizi = Energy performance analysis ; Hava sızdırmazlığı = Airtightness ; Isıtma yükü = Heating load

Özet:
İnsan sağlığı ve konforunda sürekliliğin sağlanması için iklimsel konfor koşullarının yapı içerisinde gerçekleştirilmesi zorunludur. Dış iklimsel koşulların bölgelere ve zamana göre değişim göstermesi sebebiyle, yapı içerisindeki iklimsel konfor koşullarının sağlanabilmesi için iklimlendirme ve ısıtma gerekli olmaktadır. Bu yüzden yapılarda enerji tüketiminin önemli bir bölümü, yapıların ısıtılması ve iklimlendirilmesi amacına yöneliktir. Kullanıcı performansı ve iş verimi açısından ısıtma ve iklimlendirme enerjisine olan gereksinim daha da önem kazanmıştır. Bu zorunluluk karşısında, çevreyi kirletmeyen ve maliyeti düşük olan enerji kaynaklarının kullanılması amaçlanmaktadır.Bu çalışmada Türkiye'nin 2. Derece-gün bölgesinde yer alan Edirne ilinde bulunan mevcut bir bina ele alınarak, güneş enerjisinin mekanlarda ısıtma amaçlı kullanımına yönelik olarak, bina kabuğunda alınan önlemlerin enerji kazancına olan etkilerinin vurgulanması amaçlanmıştır. Bu bağlamda binanın yıllık toplam ısıtma yüküne etki eden hava sızdırmazlık düzeyi (airtightness) ve güneş ısı kazanç katsayısı (SHGC) parametreleri ele alınmıştır. Bu parametrelerin etkileri, binanın yalıtımsız, yalıtımlı ve güney cepheye konumlandırılmış Trombe duvarlı durumları için üç farklı senaryo şeklinde incelenmiştir. Her üç senaryoya bağlı olarak, yapının yıllık toplam ısıtma yüküne etki eden hava sızdırmazlık düzeyi ve güneş ısı kazanç katsayısının etkisi farklı altı senaryoda hesaplanmıştır. Binanın ısıtma yükü ile ilgili hesaplar Design Builder V. 3 programı ara yüz olarak kullanılarak Energy Plus 7.0 programı ile gerçekleştirilmiştir.Tezin birinci bölümünde, çalışmanın amacı ve öneminden söz edilerek artan enerji talebinin sektörlere göre dağılımı üzerinde durulmuş, enerji tüketimini azaltmak amacıyla Türkiye'de çıkarılan yasa ve yönetmeliklere yer verilmiştir. Ayrıca güneş enerjisinden mekanlarda ısıtma amaçlı kazanç sağlamayı olanaklı kılan ve güneş mimarisine ilişkin literatür çalışması yapılmıştır.İkinci bölümde, binalarda ısıtma amaçlı enerji tüketiminde etkili olan doğal ve yapay çevreye ilişkin parametrelerden söz edilerek, bina kabuğundaki hava sızdırmazlık düzeyi ve şeffaf elemanların güneş ısı kazanç faktörünün enerji kazancı üzerindeki etkisi açıklanmıştır.Üçüncü ve dördüncü bölümde, güneş enerjisinden yararlanma yöntemleri açıklanarak, bina kabuğunda bu yöntemlerin uygulanabilirliğine dikkat çekmek amacıyla Trombe duvarı örneği ele alınmıştır. Enerji verimliliğini arttırmak amaçlı Dünyada ve Türkiye'de inşa edilen örnek yapılardan bazıları incelenmiştir.Beşinci bölümde ise çalışmada ele alınan örnek bina tanıtılmış ve binanın ısıtma yükünü hesaplamada kullanılan Energy Plus simülasyon programı ile ilgili bilgiler verilmiştir. Programda örnek binanın ısıtma yükünün farklı parametrelere göre değişimini inceleyebilmek için farklı senaryolar geliştirilmiştir. Bu senaryolar, binanın yalıtımsız mevcut durumu, ısı yalıtımlı durumu ve ısı yalıtımı ile birlikte yapının güney cephesine Trombe duvarı uygulanmış durumu şeklinde sıralanmaktadır. Bu üç farklı durum için, hava sızdırmazlık düzeyi ve güneş ısı kazanç katsayısının yıllık ısıtma yüküne olan etkileri de farklı alt senaryolar şeklinde geliştirilmiştir.Sonuçlar bölümünde, binanın ısıtma yükünü incelemek için oluşturulan senaryoların birbirlerine göre farkları ve bina kabuğunda ısı enerjisi gereksinimini azaltmadaki etkileri üzerinde durulmuştur.

Abstract:
There is no continuity to ensure comfort of human health and the effects of the weather in comfort conditions it is essential to perform structure. According to the the effects of the weather conditions change over time to show areas and due to the effects of the weather, the structure in the comfort air conditioning and heating to ensure that conditions are necessary. That is why energy consumption structures an important section, of structures is intended for and climate warming. In terms of user performance and business efficiency heating and air-conditioningThis study of Turkey, 2. Degree-days in Edirne in in a building on the present, for the sun energy is building for the use for heating the building shell to highlight the impact of the prostitute's wages is intended for use as energy. Total annual heating load of a building in which the seal level (airtightness) and solar heat gain coefficient (SHGC) parameters are taken from dealing with. Effects of these parameters, a non-isolated, insulated with firewall and in the southern states are scene to Trombe located in three different scenarios were studied. Each of the three scenarios, depending on which structure the total annual heating load the level and impact of solar heat gain coefficient calculated in six different. With a load of a building for heating the Design Builder V. As a program by using the 3 Energy Plus 7.0 was carried out using the program.In the submitted, the operation is to be about increasing energy demand sectors on distribution of settled down, to reduce the energy consumption in Turkey, is given in laws and regulations. It also in solar energy for heating and solar architecture to gain that it is possible to study has been literature.In the second part, which is an effective energy consumption in buildings for heating parameters are discussed and related to natural and artificial environment, building envelope air tightness level and a transparent solar heat gain factor of the elements described in the impact on energy savingThe third and fourth chapter, methods to exploit solar energy, to draw attention to the building shell, Trombe wall, an example of the applicability of these methods are discussed. Improve energy efficiency in buildings, some examples were built for the World and in Turkey.In the fifth chapter introduced sample building are taken into consideration and used to calculate the heating load of the building is provided for Energy Plus simulation program. Example of change in the building's heating load of the program, according to different parameters have been developed to examine different scenarios.These scenarios, the current state of the building insulation, heat insulation and heat insulation condition Trombe wall of the south facade of the building with applied are listed in the form of state. For the three different cases, air tightness level and the effects of solar heat gain coefficient of the annual heating load in the form of different sub-scenarios have been developed.Results section of the building heating load scenarios are created to examine the relative effects of the differences and reducing the need for heat energy focused on the shell of the building.