Sınıf mekânında iç ortam hava kalitesinin ve partikül tahliyesinin doğal havalandırma ile CFD temelli analizi

Günümüzde bireyler zamanlarının büyük bir kısmını kapalı mekânlarda geçirmekte olup, iç ortam hava kalitesinin insan sağlığı üzerindeki önemi her geçen gün daha fazla gündeme gelmektedir. Özellikle COVID-19 pandemisi sürecinde, kapalı alanlarda yetersiz havalandırmanın enfeksiyonun hava yoluyla yayılımını ciddi ölçüde artırdığı bilimsel olarak ortaya konmuştur. Bu bağlamda, bu tez çalışmasının temel amacı; sınıf mekanında pencere sayısı ve konumu gibi mimari tasarım parametrelerinin, virüs partiküllerinin iç mekândaki dağılımına etkisini incelemek ve doğal havalandırma stratejilerinin etkinliğini değerlendirmektir. Çalışmada yalnızca doğal havalandırma koşulları ele alınmış, mekanik havalandırma sistemleri analiz kapsamı dışında tutulmuştur. Araştırma kapsamında, 30 kişilik teorik bir sınıf modeli oluşturulmuş ve SolidWorks Flow Simulation yazılımı kullanılarak üç boyutlu ortamda farklı pencere konfigürasyon senaryoları değerlendirilmiştir. Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (CFD) temelli analizler yoluyla, enfekte bireyden kaynaklanan COVID-19 virüs partiküllerinin sınıf içerisindeki zamana bağlı yayılımı detaylı biçimde incelenmiştir. Yaz mevsimi (Haziran), Sonbahar mevsimi (Ekim) ve kış mevsimi (Aralık) olmak üzere üç farklı iklimsel senaryo altında, pencere konfigürasyonlarının havalandırma performansı karşılaştırmalı olarak analiz edilmiştir. Simülasyon sonuçları, pencere sayısı ve açıklık konumlarının sınıf içerisindeki hava dolaşımı ve partikül seyreltme süreci üzerinde belirleyici bir rol oynadığını ortaya koymuştur. Özellikle dört pencerenin açık olduğu senaryolarda, partiküllerin sınıftan tahliye süresinin anlamlı düzeyde azaldığı ve havalandırma etkinliğinin arttığı tespit edilmiştir. Elde edilen bulgular, doğal havalandırmanın düşük maliyetli, enerji verimli ve sürdürülebilir bir çözüm olarak enfeksiyon riskinin azaltılmasında etkili olduğunu doğrulamaktadır. Bu çalışma, mevcut eğitim yapılarının iyileştirilmesine ve gelecekteki okul tasarımlarında sağlıklı iç mekânların oluşturulmasına yönelik somut mimari öneriler sunmaktadır. Ayrıca, yalnızca COVID-19 özelinde değil, gelecekte karşılaşılabilecek benzer pandemilere karşı da dayanıklı ve sağlıklı yapı stratejilerinin geliştirilmesine katkı sağlamaktadır. Anahtar Kelimeler: İç Ortam Hava Kalitesi, Doğal Havalandırma, COVID-19, CFD Simülasyonu, Sınıf Mekanı, Mimari Tasarım, SolidWorks Flow Simulation