Enerji verimliliği kriterlerine göre otel tasarımı ve enerji modellemesi

Son yıllarda, artan nüfus ve buna bağlı olarak endüstrileşme ile elektrik enerjisi talebinde büyük artışlar meydana gelmiştir. Dünya genelinde, enerji talebinin büyük bir kısmı fosil yakıtlarla karşılanmaktadır. Fakat, fosil yakıtların tükenme periyodunda olması ve çevreye vermiş olduğu olumsuz etkiler nedeniyle yenilenebilir enerji kaynaklarına yatırım yapılması ve enerji verimliliğinin arttırılması gerekmektedir. Dünyada ve özellikle Avrupa'da enerji verimliliği önemli bir şekilde teşvik edilmektedir. Bu konuda, şu anda belli seviyede çalışmalar yapılarak ileriki yıllar için de hedefler konulmuştur. Ülkemizde de enerji verimliliği uygulamaları son yıllarda önem kazanmıştır. Enerji verimliliği uygulamaları, çıkarılan yönetmeliklerle teşvik edilmeye başlanmıştır. Enerji talebini karşılamak için kurulacak yeni elektrik üretim tesislerinin tartışılmasının yanında, enerji verimliliğini tartışmak ve bu yolla, tüketimi azaltmak da önemli bir konudur. Dünyada ve ülkemizde, elektrik ve fosil enerji tüketiminde konut binalarının ve diğer binaların oldukça önemli bir payı vardır. Tez kapsamında öncelikle, dünyadaki ve Türkiye'deki enerji kullanımının analizi yapılmıştır. Sonrasında, enerji verimliliği kavramı açıklanmış ve bu konudaki potansiyeller incelenmiştir. Binalardaki enerji verimlilğinin ölçülmesi amacıyla uluslararası geçerliliğe sahip LEED sertifikasyon sistemi incelenmiştir. Tezin ikinci kısmında, LEED kriterlerine uygun olarak bir otel binasının enerji verimliliği incelenmiştir. Öncelikle, karşılaştırma yapmak için tasarımı yapılacak bina ile aynı mimari özelliklere sahip bir referans bina modellenmiştir. Bu modelleme için Design Builder programı yardımıyla 6 katlı ve otele uygun olarak tüm mahalleri tanımlanmış bir bina tasarlanmıştır. Design Builder programına ısıtma, soğutma aydınlatma, havalandırma ve bina dış kabuğu parametreleri tanımlanmış ve Energy Plus programı ile beraber simülasyon yapılmıştır. Energy Plus programı, saatlik ve günlük bazda simülasyon yapabilen oldukça geniş kapsamlı bir programdır. Design Builder ise, bu programa veri girilmesini ve çizim yapılmasını sağlayan bir ara yüz programıdır. İki program, bir çok iklimsel, mimari, mekanik ve elektriksel parametreyi göz önünde bulundurarak hassas sonuçlar vermektedir. Binanın konumuna ait enlem ve boylam değerleri girilmiş ve İstanbul'da tasarlanan otel için iklim verileri girilmiştir. Baz bina simülasyonundan sonra, tasarımı yapılacak olan bina modellenmiştir. Bu bina, kat yapısı ve toplam alan olarak baz binanın aynısı olarak tasarlanmıştır. Bu binada verimlilik elde edebilmek amacıyla bazı mimari, elektriksel ve mekanik parametrelerde değişiklik yapılarak yeni bir tasarım yapılmıştır. Buradaki önemli nokta, binanın tasarımı yapılırken maliyet konusu da göz önünde bulundurulmuş ve optimum bir tasarım yapılması hedeflenmiştir. Buna göre belli bir verimlilik değeri elde edilmiş ve referans bina ile karşılaştırılmıştır. Tasarımda, seçilenden daha büyük verimlilik değerlerine sahip parametreler kullanarak verimliliği %50 seviyesinden daha yukarı çıkarmak mümkündür fakat, tasarımın gerçekçi olması amacıyla, belli seviyede verimliliğe sahip parametreler kullanılmıştır. Tasarımı yapılan binada, kendi elektriğini üretebilecek şekilde, çatıda fotovoltaik sistemin de kullanılması öngörülmüş ve buna göre simülasyon yapılmıştır. Otel binasının güneye bakan cephesindeki çatının büyük bir bölümünün fotovoltaik panellerle kaplanması durumunda elde edilecek elektrik enerjisi simülasyon sonucunda elde edilmiştir. Ayrıca elde edilen grafiklerle, üretilen enerjinin yıllık olarak dağılımı elde edilmiştir. Bunun yanı sıra programda elde edilen grafikleri inceleyerek, binanın yıl boyunca sergileyeceği enerji performansı incelenebilir. Tezin son kısmında ise E-Quest programı ile aynı verilerle simülasyonlar tekrar edilmiştir. E-Quest, bina enerji modellemesinde Energy Plus ile beraber en yaygın olarak kullanılan programdır. Tezin bu bölümünde yine aynı şekilde baz bina ve tasarımı yapılacak olan bina modellenmiştir. Mekanik sistemler, aydınlatma sistemleri, bina kabuk detayları diğer programla yapılan simülasyonlarla aynı seçilmiştir. Sonrasında, bu iki modelin çıktıları detaylı olarak incelenmiştir. Enerji tüketimi olarak biribirine oldukça yakın değerler elde edilmiştir. Aradaki küçük farklılıkların da program algoritmasından kaynaklı olduğu düşünülebilir. Çalışmanın amacı, binalardaki enerji verimliliği çalışmalarının faydalarını ve uygulamalarını incelemektir. Ayrıca, binalardaki enerji tasarruf potansiyelinin görülerek bu konuda yapılan çalışmaların önemini vurgulamaktır.