SICAK - NEMLİ İKLİM BÖLGELERİNDE AVLU BOYUTLARININ BİNALARDAKİ KONFOR KOŞULLARINA ETKİSİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Mimarlık, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2018

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Mehmet Bekar

Danışman: Gülten Manioğlu

Özet:

Dünyada hızla artan enerji kullanımı sebebiyle enerji kaynakları giderek azalmakta, bunun sonucunda enerji verimliliği önem kazanmıştır. Binalarda kullanılan enerji, toplam tüketilen enerjinin önemli bir kısmını oluşturmaktadır. Türkiye’de sanayileşme ve kentleşmenin artması ve hızla artan nüfus yeni binaların yapımının artmasına sebep olmuştur. Yeni yapılan binalarda, geleneksel binalardaki enerji etkin ve iklimle dengeli yaklaşım göz ardı edilmekte ve bunun bir sonucu olarak enerji giderlerinin arttığı görülmektedir. Binalarda enerjinin büyük bir bölümü ısıtma ve soğutma gereksinimleri için harcandığından bu alanda yapılan harcamaların azaltılması ve binalarda enerji etkinliğinin sağlanması öncelikli bir sorun haline gelmiştir. Mimarların tasarım aşamasında enerji etkin tasarım değişkenleri için doğru kararlar almasıyla binaların enerji harcamalarını azaltmak olanaklıdır.

Her iklim bölgesinde mevcut iklimsel koşullar düşünülerek gerçekleştirilen iklimle dengeli bina tasarımı, binalarda konfor koşullarını sağlamanın en etkili yollarından birisidir. Bu amaçla sıcak-nemli iklim bölgelerinde, gölgeli alanları arttırarak güneşin ısıtıcı etkisinden korunmak ve doğal havalandırmayı sağlamak iç konfor koşullarının sağlanmasında en önemli tasarım kararlarındandır.

Avlulu bina formu özellikle sıcak iklimlerdeki mevcut iklimsel koşullar düşünülerek tasarlanmıştır. Avlu, etrafı duvarlar ve yapı alanlarıyla tamamen veya kısmen çevrilmiş üstü açık alandır. Avlunun temel fonksiyonu yapının etrafındaki mikro klimayı etkileyerek binanın konfor koşullarını iyileştirmektir. Avlunun boyutları, bina kabuğunda oluşan gölgeli alanı etkileyen en önemli değişkenlerdendir ve bunun sonucunda hacme ulaşan güneş ışınımı miktarını dolayısıyla iç mekan konfor koşullarını etkilemektedir. Bunun yanı sıra, avlular doğal havalandırmayı sağlamakta ve aşırı nemin etkisinin azaltılmasında önemli bir rol oynamaktadır. Doğal havalandırma sayesinde kullanıcılara daha konforlu ve sağlıklı yaşam alanları oluşturulmakta, ayrıca mekanik havalandırma ve soğutma sistemlerine olan ihtiyaç azaltılarak binaların enerji tüketimi önemli ölçüde azaltılmaktadır. Avlu boyutları değiştiğinde avluya bakan hacimlerde oluşan hava akımı hızı ve bağıl nem değerleri değişiklik göstermekte, buna bağlı olarak iç mekan konfor koşulları değişmektedir.

Bu çalışmada farklı avlu boyutlarına sahip binalarda, binanın yönlendiriliş durumu, havalandırma süresi ve havalandırma seçeneklerinin binalardaki konfor koşulları üzerindeki etkilerinin değerlendirilmesi hedeflenmiştir. Tüm hesaplamalar avluya bakan hacim için yapılmıştır. Seçilen hacmin iç mekan konfor koşullarına ait değişkenler Türkiye’nin sıcak-nemli iklim bölgesini temsil eden Antalya ili için 21 Temmuz günü seçilerek hesaplanmıştır. Bina enerji simülasyon programı kullanılarak operatif sıcaklık, bağıl nem ve pencerelerden geçen toplam güneş ışınımı değerleri hesaplanmış ve iç mekan konfor koşulları üzerine kapsamlı bir değerlendirme gerçekleştirilmiştir.

Operatif sıcaklık, bağıl nem ve pencerelerden geçen güneş ışınımı değerleri hesaplandıktan sonra avlu derinliğinin ve havalandırma seçeneklerinin hacim içinde oluşan hava akımına etkisini incelemek için hesaplamalı akışkanlar dinamiği yazılımı yardımıyla sayısal analizler gerçekleştirilmiştir. Farklı avlu derinliklerinde ve havalandırma seçeneklerinde hacim içinde oluşan hız dağılımları kontur ve vektörel olarak incelenmiş, hacim içinde oluşan hava akımının hızı ve hareketi değerlendirilmiştir.