Yaklaşık sıfır enerji konseptli binalar için gerçek zamanlı enerji optimizasyonu fizibilitesi

Havalimanları, Uluslararası hava taşımacılığı sisteminde, bulunduğu bölgenin başka noktalara bağlantısını sağlamak için ve en önemlisi bulunduğu bölgenin gelişimine sağladığı katkı sebebi ile kritik bir öneme sahiptir. Havalimanı altyapılarının büyümesiyle birlikte, havalimanı ile ilgili iş, ticari, konut ve mekansal gelişim, kara ulaşım altyapısıyla birbirine bağlanan havalimanı çevresinde gerçekleşmektedir. Havalimanları artık sadece havacılıkla ilgili işlevlerden (örneğin yolcu, kargo ve uçak taşıma tesisleri) oluşmuyor; alışveriş ve otel komplekslerini, konferans tesislerini, sanayi bölgelerini, lojistik merkezlerini ve toplu taşıma merkezlerini de içerecek şekilde gelişmiştir. Bu kompleks ve mega yapısıyla havalimanlarının altyapısının geliştirilmesinde ve havalimanlarının sürdürülebilirliğinin sağlanmasında, zararlı emisyonların azaltılmasına yönelik çalışmalar, temiz ve yeşil enerji kavramları, karbon ayak izinin azaltılması, NZEB, LEED, BREEAM gibi yeşil bina sertifika gereklilerinin sağlanması kurumsal hedefler arasında yer almaya başlamış ve kritik öneme sahip hale gelmiştir. Bu kavramların yanı sıra sadece havalimanı yapılarına özel Havalimanı Karbon Akreditasyon (ACA) programı da havalimanları için tercih edilebilir. ACA, havalimanı komplekslerinin olumsuz etkisini en aza indirerek karbon ayak izini azaltmayı amaçlamaktadır ve yedi seviye içerir. Tüm bu kavramlar ve etki alanları küresel iklim değişikliğine olumlu katkı sağlamayı hedeflemektedir. Tezin amacı, gerçek zamanlı enerji tüketimi ve üretimi olarak önemli bir hacme sahip bir havalimanı işletmesinde, daha temiz ve yeşil enerjiye yönelerek, mevcut karbon ayak izini azaltmak ve tüketilen enerjinin üretilen ya da proje kapsamında üretilmesi planlanan temiz enerji kaynaklarından karşılanabilmesi için LEED ve BREEAM sertifikasyon gereklilikleri baz alınarak bir optimizasyon çalışması gerçekleştirilmesi hedeflemektedir. Tüketim analizleri, mimari yapı, pencere ve cam alanları, enerji kullanımı ve CO2 miktarı, ısıtma soğutma, kullanma suyu tesisatı, iklimlendirme ve havalandırma ve atık su arıtma sistemleri, kullanma suyu sistemleri, elektrik ve enerji merkezi sistemleri incelenerek, mevcut durum analizleri sonrası tasarılar yapılmış ve öneriler sunulmuştur. Enerji tüketim verisinin, elde edilecek enerji verimliliğinin belirlenmesinde, sertifikasyon kriterlerinde ve önerilecek verimlilik projelerinin sürdürülebilirliği için önemli bir rol oynaması sebebi ile geleceğe yönelik enerji tüketim tahmini yapan başarılı bir hibrit makine öğrenimi modeli oluşturulmuştur ve etkisi incelenmiştir. Hibrit makine öğrenimi modelinde ilk olarak temel bir model seçilmiştir ve bu model eğitilmiştir. Temel modelin tahminleri, modele yeni bir girdi özelliği olan meta-model girdi verisi olarak eklenmiştir. Meta modelin yaptığı tahminler ile temel modelin tahminleri birleştirilmiştir. Meta modelin tahminleri, bir sonraki modelin tahminini iyileştirmek amacıyla kullanılmıştır. Böyle bir hibrit model kullanılmasının sebebi, daha doğru tahminler sağlamasıdır.