Hesaplamalı akışkanlar dinamiği simülasyonlarını kullanarak yapı iç çevresinde ısıl konforun saptanması

Bu tez çalışmasında, içinde çeşitli eşyaların bulunduğu bir oda için, ısıl konfor seviyesinin belirlenebilmesi adına, zamana bağlı olarak üç boyutlu hazırlanmış modelin Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) yöntemi kullanılarak, doğrudan güneşlenmeye maruz kaldığı zaman diliminde, malzemelerin ısıl kapasitesi de hesaba katılarak, analiz tamamlanmıştır. HAD hesaplamları için FloEFD yazılımı tercih edilmiştir. FloEFD tasarımcılar için hızlı ve güvenilir sonuçlar veren, ileri seviye HAD yazılım programıdır. Bu hesaplama aracı, iklimlendirme ve havalandırma cihazlarının oda içinde hava dağıtımında etkin olan kısımlarının modellenerek, akışın üç boyutlu görselleştirmesine imkanı vermektedir. Isıl konforun yorumlanması için gerekli parametreler olan, I) havanın dağılımı, II) havanın sıcaklık profili, III)) nemi ve IV) ortalama ışınım sıcaklığı bu vasıtayla hesaplamalara dahil edilebilmiştir. Bu çalışamada yapılan önemli farklılık ise ortamdaki malzemelerin yüzey yayıcılık değerlerinin ve camların ışınım geçirgenlik değerlerinin tayfsal olarak ele alınmasıdır. Kullanılan malzemelerin fiziksel özelliklerinin detaylı olarak yazılıma dâhil edilmesiyle, simülasyon sonuçları ve oda içinde belirlenmiş zamanda tamamlanan ölçüm sonuçları, karşılaştırıldığında yüksek tutarlılık göstermiştir. Değişik pencere özelliklerinin ve HVAC elemanı olan difüzörün farklı senaryolar altında değerlendirilmesi dört farklı parametrenin görselleştirilmesiyle yapılmıştır. Akabinde, ısıl konfor yorumu için, bu dört parametre insanların giydiği kıyafetlerin bilgisinin ve metabolik üretim değerlerinin Fanger Metod'la PMV ve PPD parametrelerine dönüştürülmesi yapılmıştır. Tamamlanan karşılaştırma analizleri, güneşlenmenin olduğu 8 saat süresince gerçekleştirilerek, oda içindeki malzemelerin sıcaklığının artmasının göz önünde bulundurulması sağlanmıştır. Böylece ısıl konforun etkilenmesinin sadece, doğrudan gelen güneş ışınıma bağlı değil, ısınan malzemelerin uzun dalga boylarıyla yaydığı ışınım sebebiyle de olduğu sonucu çıkarılmıştır. Yeni difüzör senaryosunda, gelen havanın doğrudan oturma alanına üflenmesi sayesinde kullanıcı ısıl konfor açısından lokal olarak olumlu etkilenmiştir. Fakat görülmüştür ki, 8 saat süresince konfor zonunda ısıl konfor daha hızlı azalmaktadır. Bunun sebebi ise kıyaslamanın yapıldığı birincil difüzörün, doğrudan camalara ve duvara üfleme yaparak, malzemenin ısınmasını geciktirmesidir. Bu çalışmanın sonucunda elde edilenler, büyük cam cephe giydirmeli mahaller için ısıl konforun değerlendirilmesinde kullanılabilir.