Enerji Etkin Bina Tasarım Stratejisi Gülsu ULUKAVAK HARPUTLUGİL Giriş Enerji etkin bina; tasarım aşamasında alınan önlemlerle daha az enerjiye ihtiyaç duyan, ihtiyaç duyduğu enerjiyi yenilenebilir kaynaklardan karşılayan, sağlanan enerjiyi en verimli şekilde kullanarak minimum salınım yapan bina olarak tanımlanabilir. 2 Kapsam Binanın yaşam döngüsünde enerji gerektiren alanlar; Binanın yapım enerjisi Hammadde kazancı Yapı malzemeleri ve yapı elemanlarının ve yapı bileşenlerinin oluşum enerjisi Taşıma Şantiyede çalışma Binanın bakımı için enerji; Temizleme Onarım Yenileme Binanın kullanım enerjisi; Isıtma, iklimlendirme / aydınlatma Eve aletleri, pişirme Sıcak su temini Binanın yıkım enerjisi; Geri dönüşüm 3 Kapsam Enerji etkinliği bağlamında Çevresel faktörler; bina katmanları; Binanın yerleştiği arazi, Bina Kabuğu Binanın mekansal organizasyonu, Binaya hizmet veren servisler, Kullanıcı 4 Binanın içinde bulunduğu mikroklima İçerik Yerleşim Planlaması ve Mikroklima Denetimi Yerleşim planlaması ve yönlenme Mikroklima denetimi Bina Kabuğunun Tasarımı Isı yalıtımı Hava sızdırmazlık Pencere ve gölgeleme elemanlarının tasarımı Binada Enerji Kullanımı ve Korunumu Form ve Mekansal organizasyon Servis sistemleri tasarımı Yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımı Kullanıcı Faktörü Kullanıcı konforu Servis sistemlerinin denetimi 5 Yerleşim Planlaması ve Mikroklima Denetimi Tasarım parametreleri Binanın yönlenmesi Binanın arazideki konumu Form Mekansal organizasyon Yerleşim planlaması ve mikroklima denetimi ile Rüzgar kontrolü Güneş kontrolü Nem kontrolü Gürültü ve kirlilik kontrolü, yapılabilir. 6 Yerleşim Planlaması ve Mikroklima Denetimi Yerleşim planlaması ve yönlenme Mikroklima verileri İklim özellikleri: güneşlenme miktarı ve süresi, ortalama sıcaklık, rüzgar, nem Bitki örtüsü özellikleri: bitkilerin türü , sıklığı Yakın çevredeki coğrafi elemanlar: tümsek ve çukurlar, su kütlesi Yerleşim ve mikroklima denetimini sağlayarak kullanılabilecek pasif enerji destekleri: Doğal havalandırma Güneş kontrolü / doğal aydınlatma 7 Güneş Kontrolü / Doğal Aydınlatma 8 Güneş Kontrolü / Doğal Aydınlatma 9 Doğal Havalandırma Mimari tasarımda doğal havalandırmayı etkileyecek faktörler: rüzgara göre pencere konumu, pencere büyüklüğü, çapraz havalandırma, pencerelerin düşeyde konumlanışı, pencerelerin açılış biçimleri, iç duvarların organizasyonu Rüzgar basıncı 10 Baca etkisi Bina Kabuğunun Tasarımı •saydamlık oranı • genlik küçültme faktörü •geçirgenlik •emissivite 11 Bina Kabuğunun Tasarımı Isı Transferi Level 2 12 Bina Kabuğunun Tasarımı Isıl Kütle 13 Bina Kabuğunun Tasarımı Kabuk tasarımında; Isıl kütlenin tasarımı; dolgu ve kaplama malzemesinin seçimi, kabukta hava katmanı kullanımı, ısı yalıtımı malzemesi seçimi, cam yüzeylerin tasarımı (şeffaf yüzey oranı ve pencere özellikleri) önemli faktörlerdir. Isı yalıtımı, kabuk bileşeninin ısı geçirgenliğinin azalttığı için binanın ısıl korunumunu yükseltmektedir. 14 Bina Kabuğunun Tasarımı Bina Kabuğunun Tasarımı Isı yalıtımı stratejileri; Isı yalıtımı katmanı duvarda dışa en yakın, buhar kesici katmanın duvarda içe en yakın yer almalıdır (higrotermik denetim kuralı), Tesisat kanalları ısı yalıtımının sıcak kesiminde yer almalıdır, Çatı, duvar ve döşemede yalıtım miktarı optimum seviyede olmalıdır, Isı köprülerinin oluşması engellenmelidir, Uygun yalıtım sistemi ile beraber uygun ısıtma sistemi kullanılmalıdır. 16 Bina Kabuğunun Tasarımı Isı yalıtımı malzemesi seçiminde göz önüne alınacak temel faktörler, uygulama kolaylığı, konstrüksiyon tipi, binada kullanılan ısıtma tipinin gereksinimleri, kullanılacak yalıtımın tipi, enerji geri ödeme miktarı, estetik gereksinimler, yapının yaşam döngüsüne etkisi, bakım-onarım gereksinimleri 17 Bina Kabuğunun Tasarımı Pencerenin binadaki işlevi: Dış ortamla görsel temas sağlamak Gün ışığının içeri alınmasını sağlamak Doğal havalandırmayı sağlamak 18 Bina Kabuğunun Tasarımı Pencere ve gölgeleme elemanları Level 2 19 Bina Kabuğunun Tasarımı Hava sızıntısı ve Isı köprüsü Hava sızıntısının gerçekleştiği noktalar: malzemelerin içindeki kılcal boşluklar pencere-kapı duvar birleşim noktaları başka malzemelerle birleşim noktaları mekanik ve elektrik tesisatı gereçleriyle birleşim noktaları Hava sızdırmazlık kapasitesini etkileyen en önemli faktörler: prefabrikasyon-işçilik kalitesi, malzeme birimlerinin yan yana geldiği ve mekanik ve elektrik servis elemanlarıyla çakıştığı detay çözümleri 20 Bina Kabuğunun Tasarımı Hava sızıntısı 21 Bina Kabuğunun Tasarımı Isı köprüsü Level 2 22 Bina Kabuğunun Tasarımı TS825 Isı Yalıtım Standardı 23 Bina Kabuğunun Tasarımı TS 825 Isı Yalıtım Standardı 24 Binada Enerji Kullanımı ve Korunumu Bina formunun enerji performansına etkiyebilecek parametreleri, plandaki bina uzunluğu/bina derinliği, kabuk yüzey alanı/bina hacmi, bina yüksekliği, çatı türü (düz, beşik, kırma), çatı eğimi, cephe eğimi 25 Binada Enerji Kullanımı ve Korunumu 26 Binada Enerji Kullanımı ve Korunumu Level 1 Level 2 27 Binada Enerji Kullanımı ve Korunumu Mekansal organizasyon açık, yarı açık ve kapalı alanların kullanım senaryoları, bu mekanların yönlenmeleri, mekanların sınırlarını belirleyen iç ve dış yüzeydeki ısı kayıp ve kazançları mekansal örgütlenmenin enerji kullanımına olan etkisini belirlemektedir. 28 Kullanıcı Faktörü Konfor parametreleri kullanıcı yoğunluğu kullanıcı profili kullanım düzeni işlev Kişisel değişkenler yaş, cinsiyet, alışkanlıklar, vb.) 29 BEP Yönetmeliği • Bina enerji performansı açısından mimari proje tasarımı • MADDE 7 Teşekkür Ederim. Yrd. Doç. Dr. Gülsu ULUKAVAK HARPUTLUGİL Çankaya Üniversitesi Mimarlık Fakültesi [email protected]