Türkiye'de bölgelere göre atrium ve avlulu binaların entegre kulanımının saydam bileşen açısından ekonomik olarak değerlendirilmesi

Son yirmi yılda enerji tüketimi ve CO2 emisyonu tüm dünyada artmıştır. Sera gazları ve diğer toksinlerin emisyonlarının azaltılması, enerji tüketiminin azaltılması ve enerji arz güvenliğinin sağlanması çevre sorunlarına karşı ana küresel hedeflerdir. Avrupa Birliği'yle müzakere halindeki Türkiye, sınırlı enerji kaynakları nedeniyle enerji ithal eden bir ülkedir. Türkiye'nin enerji talebi nüfus artışı ve ekonomik büyüme sebebiyle her yıl artmaktadır. Bu nedenle, Türkiye enerji sağlamak ve çevre üzerindeki kirletici etkisini azaltmak gibi özel sorunlarla karşı karşıya kalmaktadır. Bütün sanayileşmiş dünyada, küresel enerji tüketiminin üçte birden fazlası inşaat sektörü için kullanılmaktadır. İç ortamın hava kalitesinin arttırılması isteği, binaların önümüzdeki yıllarda yükselen enerji tüketimiyle daha da artacaktır. Binaların tipi göz önüne alındığında ofis ve perakende alanları ticari alan tipolojileri arasında en enerji-yoğun tipolojiler arasında bulunmaktadır. Ticari bina sektörü büyük miktarda enerji tüketmektedir ve ayrıca enerji tüketimleri yakın gelecekte muhtemelen hızla artacaktır. Sonuç olarak; binaların enerji taleplerini azaltmaya ve enerji bilinçli tasarımın daha fazla farkındalığını teşvik eden, etkili tasarım stratejileri bulmaya yönelik genel bir hareket olmuştur. Yapısal çevrenin enerji verimliliği, iklim değişikliği ve çevre sorunlarının azaltılmasında önemli rol oynamaktadır. Enerji tüketimi krizi nedeniyle enerji verimliliği, son yıllarda bir öncelik haline gelmektedir. Bu sebeple enerji etkinliğini ve iç ortamın hava kalitesini arttırmak için pasif tasarım seçeneklerini (bina yapısı, yönlendirme ve bina kabuğu gibi) dikkate almaya ihtiyaç vardır. Son birkaç yıldır; yeni stratejiler, yönetmelik ve sürdürülebilirlik ve enerji tasarrufuyla ilgili ekonomik önlemlerle, çevre ve enerji politikasında değişiklikler olmuştur. Yaşam Döngüsü Analizi; üretim, kullanım, ortadan kaldırma ve geri dönüşümle ilgili çevresel etkilerin değerlendirilmesinde bir yöntem olarak kullanılmaktadır. Yaşam Döngüsü Analizinin başka bir yöntemi ise inşaat sanayi için uygun bulunan geçen sene enerji verimliliği için kullanılan enerjiyi analiz etmektir. Çalışmalar yaşam döngüsü enerji analizinde işletme enerjisınin bina ömrü boyunca toplam enerji kullanımında önemli bir paya sahip olduğunu göstermektedir. Binaları işletmenin enerjisi yaşam döngüsü enerji dağılımında en büyük paya sahip olduğundan, bina yaşamı boyunca kullanılan enerjinin azaltımı binaların tasarımında en önemli yön olarak görünmektedir. Düşük enerjili bina tasarımı aktif ve pasif teknolojiler aracılığıyla işletme enerjisini azaltarak elde edilmektedir. Binaların operasyonel enerji talebini azaltmak için, entegre pasif ve aktif tekniklerin kullanımı devreye girer. Örneğin, atrium ve avluların özelliklerini kullanmak bu konuda son derece etkili olabilir. Her iki yapı tipinin entegre kullanımı ile iletim kayıplarını azaltarak; gün ışığı sağlama, ek ısıtma veya soğutma yapabilme yeteneklerinden yararlanılabilir. Avlulu / atriumlu binaların termal performansı büyük ölçüde geometri, konum, enlem, yükseklik, dış iklim, mikroklima gibi faktörlere bağlıdır. Bu faktörler, iklimle uyumlu çalıştıklarından yapay alanların havalandırma ihtiyacı azalır. Avlu ve atrium tasarımı üzerinde çeşitli araştırma ve çalışmalar yapılmıştır. Bunların hiçbiri, atrium ve avlunun entegre kullanımıyla enerji verimliliği konusunu içermez. Literatürde atrium ve avlular entegre kullanımı ile enerji performansının geliştirilmesi konusunda bir boşluk vardır. Mevcut araştırma literatürdeki bu boşlukların doldurulması açısından önemlidir. Türkiye'nin hafif-nemli, sıcak-menli, soğuk, ılıman ve sıcak kuru iklim temsileri olan beş ilinde: İstanbul, Ankara, Antalya, Erzurum ve Dıyarbakır'da avlu ve atriumun entegre kullanımı enerji performansı açısından incelenmiştir. Bu araştırmada avlu ve atriumun mevsimsel kullanımıyla enerji verimliliğinin artırılması ve enerji maliyet etkisinin araştırılması amaçlanmıştır. Bu araştırma, avlu ve atriumun entegre kullanımıyla mevsimsel zaman etkisini belirleyerek, ticari ofis binalarının optimal enerji kullanımını maliyetini araştırmaktadır. Araştırma hedefleri aşağdaki şekilde özetlenebilir: • Binalarda avlu ve atrium alanlarının pasif enerji performansının optimizasyonu. • Pivot pencerelerin, atrium ve avluların entegre kullanımında enerji tüketimine etkisinin incelenmesi. • Avlulu ve atriumlu binalarda en uygun entegre çözümü bulmak için enerji performansının incelenmesi. • Binaların sürdürülebilirliğini artırmak için entegre atrium ve avlulu binaların yaşam döngüsü maliyet analizi yapılarak binaların işletme aşamasındaki enerji tüketimini en aza indirmek. Bu araştırmanın odaklandığı araştırma soruları aşağıda sunulmuştur: • Binalarda avlu ve atrium alanlarının pasif performansı nasıl optimize edilebilir? • Binaların enerji verimliliğini artırmak için avlu ve atrium kullanımı nasıl entegre edilebilir? • Operasyonel maliyeti en aza indirmek için avlu ve atrium kullanımın nasıl entegre edilebilir? Bu araştırma kapsamında iki binanın termal davranışı modellenerek analiz edilmiştir. Bunlardan biri ışıklık ile kapalı bir merkezi atriumu olan bina, diğeri ise merkezi bir avlusu olan bina olarak planlanmıştır. Bu araştırmada, avlu ve atrium alanlarının entegre kullanımınının ısıl performansı incelenmiştir. DesignBuilder arayüzü ve Energy Plus (ASHRAE'ye dayalı) analitik yazılımı, Türkiye'de iklim değişkenleri açısından avlu ve atriumun termal davranışını bulmak için kullanılmıştır. Bu araştırma, enerji verimliliği konusunda avlu ve atriumun entegre kullanımını araştıran orijinal ve literatüre katkı sağlayacak bir çalışmadır. Bulgular, bir avluyla ve atriumun entegre (avlu modu yaz aylarında, atrium modun soğuk aylarda) kullanımının beş iklimde enerji tasarrufu sağladığını göstermiştir. Bu araştırmanın sonuçları, avlu, atrium ve özellikle ikisinin entegre halinin pasif özelliklerinin enerji tüketimini etkilediğini göstermiştir. Atrium alanını ışıklık pivot pencerelerle atriuma dönüştürmek, Antalya, Diyarbakır ve Istanbul'da kabul edilebilir yatırım geri ödemesi sağlarken, bu durum Erzurum ve Ankara'da anlamsızdır. Avlu ve atriumun bitişik binalarda belirli karakteristiklerini araştırmak için doğal havalandırma işlemi simülasyon sırasında kapalıydı. Bina enerji tüketimi üzerinde, ileride yapılacak çalışmalarda binaların diğer pasif enerji stratejilerinin entegrasyonunun enerji performansına etkilerinin araştırılması tavsiye edilmektedir.