Bina bilgi modelleme uygulamaları ile binalarda enerji analizi

Enerji kullanımının önemli bir kısmının konutlardan kaynaklandığı bilinmektedir. Bina bilgi modelleme programları kullanılarak, enerji kullanımını azaltmaya yönelik analizleri binaların tasarım aşamasında gerçekleştirmek veya uygulanmış bir binanın enerji etkinliğini arttırmak mümkün olabilmektedir. Bu çalışmada Bina Bilgi Modelleme (BIM) uygulamalarının binaların enerji performansı üzerindeki etkisi bir uygulama çalışması ile ortaya koyulmuştur. BIM, bir binanın yaşam döngüsü boyunca tasarımını ve proje verilerini dijital formatta yönetmek için oluşturulmuş politikalar, süreçler ve teknolojilerin bütünü olarak tanımlanabilmektedir. Bu yaklaşım, inşaat sektörünün bina ve altyapıyı daha verimli planlama, tasarlama, inşa etme ve yönetme konusunda bilgi ve araçlar sağlayan üç boyutlu model tabanlı bir sürecini oluşturmaktadır. Çalışmada halihazırda kullanılmakta olan bir konutun, bina bilgi modelleme programı olan Revit ile enerji analitik modeli oluşturulmuştur. Model üzerinden enerjinin etkin kullanımına yönelik çalışmalar yapılmıştır. İlk olarak çalışmanın doğruluğunu teyit etmek amacıyla, seçilen konutun Autodesk Revit 2017 ve Carrier'in Hourly Analysis (HAP) programlarında ısıtma ve soğutma yükleri hesaplanmış ve sonuçlar karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak her iki program için bulunan ısıtma ve soğutma yüklerinin birbirine yakın değerlerde olduğu görülmüştür. Daha sonra seçilen konutun mevcut hali için bina enerji performansını etkileyecek parametreler (bina yönelimi, güney cephe saydamlık oranı, yalıtım malzemesi ve kalınlığı) belirlenmiş ve bu parametrelerin ayrı ayrı ele alındığı analiz çalışmaları yapılmıştır. Sonuçlar; yakıt ve elektrik kullanımlarının ele alındığı enerji analizleri, yaşam döngüsü analizleri ve yakıt kullanımından kaynaklanan CO₂ emisyon miktarına göre değerlendirilmiştir. Binanın mevcut konumu "0˚ yönlenme" olarak kabul edilip, yönlenme saat yönünde 15˚ lik artan açılarla değiştirilmiş ve +195º en uygun yönlenme açısı olarak belirlenmiştir. Mevcut durumda % 6.5 olan güney cephe saydamlık oranının % 15, 30, 40, 50, 65, 80 değerleri için analizleri yapılmış ve % 40 değeri uygun saydamlık oranı olarak belirlenmiştir. Mevcut durumda yalıtım bulunmayan dış duvarlar için 3, 5 ve 8 cm kalınlığında XPS, EPS, camyünü ve taşyünü için değerlendirmeler yapılmış ve 8cm'lik XPS uygun yalıtım malzemesi ve kalınlığı olarak belirlenmiştir. Son olarak belirlenen uygun bina yönelimi, güney cephe saydamlık oranı, yalıtım malzemesi ve kalınlığının kullanılmasıyla oluşturulan alternatif bina ile mevcut bina arasında kıyaslama yapılmıştır. Buna göre mevcut durumda 62810 $ olan yaşam döngüsü maliyeti, oluşturulan alternatif durum için 46574 $ olarak elde edilmiştir. Yakıt kullanımı için elde edilen CO₂ emisyon değerleri ise mevcut ve alternatif durumlar için sırasıyla 6.2 Mg ve 3.3 Mg olarak elde edilmiştir. Sonuç olarak, tasarım aşamasında veya uygulanmış bir yapı için BIM tabanlı programlar kullanılarak, binaların enerji performansının iyileştirilebildiği ve bu sayede sağlanacak çevresel etki somut olarak ortaya koyulmuştur.