Yapı kabuğunda enerji etkin iyileştirmeye yönelik güneş ısı kazanç faktörü ve hava sızdırmazlık parametrelerinin incelenmesi - Edirne örneği

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 ve güneş ısı kazanç katsayısı 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 arayüz 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.