An integrated computational framework for natural ventilation and airborne contaminant dispersion analysis in architectural design

Son kırk yılda ilerleyen çevresel krizler ve inşaat sektörünün çevreye olumsuz etkileri mimarları yapılı çevre için daha sürdürülebilir tasarım yöntemleri geliştirmeye sevk etmiştir. Çevresel problemler, bina performansı ve araçlarına olan gereksinimi ön plana çıkarmıştır. Ancak bu araçlar genellikle tasarım sürecinin sonunda kullanılmakta, bina performans parametreleri arasında entegrasyon problemlerine sebep olmakta ve araçların tasarım sürecinde etkin kullanımı sekteye uğramaktadır. Literatürde enerji ve günışığı performansı entegrasyonu odağında sayıca çok çalışma bulunmaktadır. Ancak, doğal havalandırmanın bina havalandırması-iklimlendirmesi kaynaklı enerji kullanımını, ki bu bina toplam enerji tüketiminin 40% ını oluşturmaktadır,ve karbon salımını düşürebilme ve hava kaynaklı iç mekan kontaminasyon riskini düşürerek görece sağlıklı iç mekanlar sağlayabilme potansiyeline rağmen doğal havalandırma ve kontaminasyon analizlerinin performans temelli tasarım süreçlerine entegrasyonu kısıtlıdır. COVID-19 pandemisinin de gösterdiği üzere, doğal havalandırma sağlıklı iç mekanlar sağlayabilme ve kullanıcı konforu için gereklidir ve dieğer performans parametreleri ile birlikte değerlendirilmelidir. Bu da, tasarım ve analiz için bütünleşik bir akış gerektirmektedir. Bu bağlamda, bu tez doğal havalandırma hava yollu taşınan kontamisyon yayılım analizi süreçlerini performans temelli tasarım süreçlerine entegrasyonunu çalışmakta ve mimari tasarım için hesaplamalı ve bütünleşik bir yöntem geliştirmektedir. Bu yöntem, parametrik tasarım, bina performans simülasyonu (günışığı, enerji, hesaplamalı akışkanlar dinamiği ve kontamiasyon yayılım), ve fiziksel ölçüm (rüzgar tüneli) araçlarının birlikte kullanımını sağlamaktadır. Geliştirilen yöntem, örneklem çalışması kapsamında uygulanmıştır.