Kütüphanelerde iç hava kalitesinin CFD analiz yöntemiyle araştırılması

Kütüphane yapıları, uzun süreli kullanım, yüksek kullanıcı yoğunluğu, farklı havalandırma koşulları ve korunması gereken arşiv materyalleri nedeniyle iç hava kalitesi (İHK) açısından özel değerlendirmeler gerektiren kompleks kapalı ortamlar arasında yer almaktadır. Kullanıcıların bilişsel performansı, konfor algısı, sağlık durumları ve aynı zamanda kütüphane koleksiyonlarının fiziksel dayanımı doğrudan bu ortam koşullarından etkilenmektedir. Ancak literatürde kütüphane yapılarında gerçekleştirilen iç hava kalitesi çalışmalarının sınırlı sayıda olduğu ve çoğunlukla kısa süreli, sınırlı parametreler üzerine odaklandığı görülmektedir. Bu bağlamda hazırlanan bu yüksek lisans tezinde, kütüphane yapılarında iç hava kalitesi bütüncül bir yaklaşımla değerlendirilmiş; saha ölçümleri, mekânsal interpolasyon ve sayısal akışkanlar dinamiği (CFD) modellemesi entegre edilerek kapsamlı bir analiz gerçekleştirilmiştir. Çalışma kapsamında Antalya ili sınırlarında yer alan iki farklı kütüphane yapısı seçilmiştir: Antalya Kütüphanesi ve Akdeniz Üniversitesi Merkez Kütüphanesi. Bu iki yapı farklı büyüklüklere, mimari özelliklere, kullanıcı yoğunluklarına ve havalandırma sistemlerine sahip olması nedeniyle karşılaştırmalı analizler için uygun örneklemi oluşturmaktadır. Antalya Kütüphanesi'nde 11 farklı konum, Akdeniz Üniversitesi Kütüphanesi'nde ise 7 farklı konum belirlenmiş ve her konumda üç farklı yükseklik (0,5 m, 1,2 m ve 1,8 m) seviyelerinde detaylı saha ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Ölçüm parametreleri partikül madde fraksiyonları (PM0.3, PM0.5, PM1, PM2.5, PM5, PM10), karbondioksit (CO₂) ve sıcaklık (AT) olarak seçilmiştir. Tüm ölçümler PM ölçüm cihazı PCE-PCO 2 ve CO₂ ölçüm cihazı JD-3002 kullanılarak gerçekleştirilmiştir. İstatistik analizlere ek olarak saha verileri Flow-3D yazılımında CFD modellemesi için girdi verisi olarak kullanılmıştır. Modelleme sürecinde kütüphane binalarının mimari planları ve havalandırma sistemlerinin fiziksel özellikleri dikkate alınarak ayrıntılı üç boyutlu geometrik modeller oluşturulmuştur. CFD simülasyonları sayesinde yalnızca partikül yükleri değil, aynı zamanda havalandırma sistemlerinin akış desenleri, durağan bölgeler ve partikül taşınım dinamikleri de detaylı olarak incelenmiştir. Çalışmanın sonuçları, kütüphanelerde iç hava kalitesi optimizasyonu için bazı uygulama ve araştırma önerilerini de beraberinde getirmiştir. Havalandırma sistemlerinde filtreleme kalitesinin artırılması, CO₂ tabanlı dinamik havalandırma kontrol sistemlerinin devreye alınması, kullanıcı yoğunluğunun yüksek olduğu dönemlerde taze hava oranlarının artırılması, düzenli HVAC bakım ve filtre değişimlerinin yapılması ve düşük emisyonlu temizlik sistemlerinin kullanılması önerilmektedir. Ayrıca ileri dönem araştırmalar için uzun süreli izleme çalışmaları, partikül kimyasal karakterizasyonları ve kullanıcı sağlığı ile bilişsel performans arasındaki ilişkilerin detaylı şekilde incelenmesi önerilmektedir.