3D yazıcı ile yapılan farklı formda beton konutların enerji verimliliği analizi

Binaların enerji verimliliğini hesaplamak için, güneş ışınımı, dış hava sıcaklığı, dış bağıl nem ve toprak sıcaklığı gibi verilere ihtiyaç duyulmaktadır. Gerekli olan ısıtma ve soğutma enerjisi miktarlarını bulmak için yapılan hesaplamalar, binanın bulunduğu yerdeki meteorolojik verilere dayanarak yapılmaktadır. 3D yazıcı teknolojisi ile üretilmiş olan beton konutlarda ısıtma ve soğutma enerjisinin mertebesinin belirlenmesi son derece önemlidir. Türkiye'de bu konuda yapılmış saha ve alan çalışmaları henüz başlangıç seviyesinde olmakla beraber Dünya'da 3D yazıcı ile üretilen beton konutların sayısının gün geçtikçe artıyor olması bu konunun inşaat sektöründe ileriki yıllarda önemli bir araştırma alanı olacağını da göstermektedir. Bu motivasyondan hareketle bu tez çalışmasında Türkiye'nin topraklarının önemli kısmında etkin olan karasal iklim verileri düşünülerek 3D yazıcı ile üretilmiş beton binaların konfor sıcaklıklarına bağlı olarak ısıtma ve soğutma enerjileri hesaplanmıştır. Bu kapsamda özdeş kat alanlarına sahip konutların çatı tipi (düz çatı, yaşam alanı tanımsız beşik çatı 1, yaşam alanı tanımlı beşik çatı 2), pencere / duvar alanları (%20, %30, %40) ve seçilen duvar özelliklerine (organik bağlayıcı ve toz haline getirilmiş silika kumlu Mix 3 karışımı) bağlı olarak 27 farklı model oluşturulmuştur. Modeller üzerinde Design Builder programı ile bina için gerekli olan konfor sıcaklığına ulaşılabilmesi için ihtiyaç olan ısıtma ve soğutma enerjisi, yapının ısıl konforuna ve bu konforun iç ortama göre dağılımına bakılarak hesaplanmıştır. Sonuçlar Excel tablosuna aktarılmış ve gerekli olan ısıtma ve soğutma enerji miktarların grafikler ile karşılaştırılmıştır. Analizler sonucunda Konya bölgesinde 3D yazıcı teknolojisi ile üretilebilecek en uygun binanın, ısıtma enerjisi açısından kıyaslandığında pencere / duvar oranı %20, duvarlarında Mix 3 karışımlı beton kullanılan ve çatısı yaşam alanı tanımlı beşik çatı 2 olan tip olduğu; binanın konfor sıcaklığına ulaşması için gerekli soğutma enerjisi açısından kıyaslandığında pencere / duvar oranı %20, duvarlarında Mix 2 karışımlı beton kullanılan ve çatısı yaşam alanı tanımlı beşik çatı 2 olan tip olduğu tespit edilmiştir. Çalışma neticesinde 3D beton ile imal edilecek konutlar için tasarım önerilerinde de bulunulmuştur.