İÇİNDEKİLER ÖN SÖZ KİTAP HAKKINDA

Transkript

1 İÇİNDEKİLER ÖN SÖZ KİTAP HAKKINDA vi vii GENİŞLETİLMİŞ ÖZET 1 BÖLÜM 1: GİRİŞ YAPIDA ÇEVRE VE ENERJİ YAPI TASARIMI VE ÇEVRE İLİŞKİSİ YAPILAŞMA VE ENERJİ TEMİNİNİN EKOLOJİK DENGEYE VE ÇEVRE KİRLİLİĞİNE ETKİLERİ 45 BÖLÜM 2: EKOLOJİ EKOLOJİK DENGE SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK 51 BÖLÜM 3: ÇEVRE 53 A. DOĞAL KAYNAKLAR 53 B. İNSAN EYLEMLERİ ÇEVRE KİRLİLİĞİNİN OLUŞUMU MADDE KULLANIMI ENERJİ KULLANIMI ENERJİ TESİSLERİNİN ÇALIŞMA SİSTEMİ 56 A. Hareket Enerjisi 56 B. Su Buharı Basıncı 56 C. Güneş Işınımı ENERJİ TEMİNİ 57 A. FOSİL YAKITLAR 57 Kömür 58 Petrol 59 Doğal Gaz 59 B. NÜKLEER ENERJİ 60 C. YENİLENEBİLİR ENERJİ 60 Hidroelektrik Enerji 61 Jeotermal Enerji 61 Güneş Enerjisi 62 Rüzgâr Enerjisi 62 Biyokütle (Bitki ve hayvan atıkları) Enerjisi 62 ix

2 x YAPIDA ÇEVRE VE ENERJİ Dalga Enerjisi 62 Hidrojen Enerjisi ÇEVRE KİRLİLİĞİNİN SONUÇLARI 63 A. Su Kirliliği 63 B. Toprak Kirliliği 63 C. Hava Kirliliği 63 D. Gürültü Kirliliği 64 E. Radyoaktif Kirlilik 64 F. Sera Etkisi ve Küresel Isınma ÇEVRE KİRLİLİĞİNİN ÖNLENMESİ TEMİZ ÜRETİM ENERJİ VERİMLİLİĞİ 67 Etkinlik 67 Ekonomiklik 67 Enerji Verimliliği 67 Sanayide Enerji Verimliliği 68 Ulaşımda Enerji Verimliliği 69 Konutlarda Enerji Verimliliği KİRLİLİK ÖNLEYİCİ YASAL DÜZENLEMELER 70 Türkiye de Kirlilik Önleyici Yasal Düzenlemeler 71 Çevresel Etki Değerlendirmesi (ÇED) 71 BÖLÜM 4: YAPIDA ÇEVRE VE ENERJİ YAPI ÇEVRESİNDEKİ ISININ ENERJİ KAYNAĞI OLARAK KULLANILMASI ETKEN SİSTEM 77 A. Isıl Güneş Teknolojileri 78 B. Fotovoltaik Sistemler EDİLGEN SİSTEM 80 A. Bina Kabuğunu Etkileyen Dış Çevre Bileşenleri 82 B. Bina Kabuğunun Yapısal Özellikleri EDİLGEN SİSTEMLERİN BİNAYA UYGULANMASI ENERJİ ETKİN BİNA TASARIMI SÜRDÜRÜLEBİLİR BİNALARLA İLGİLİ YASAL DÜZENLEMELER TÜRKİYE DE BİNA TASARIMI İLE İLGİLİ YASAL DÜZENLEMELER ENERJİ ETKİN BİNA TASARIMI İLE İLGİLİ YASAL DÜZENLEMELER 92 BÖLÜM 5: İKLİM İKLİM ELEMANLARI 97 A. SICAKLIK 98 B. GÜNEŞ IŞINIMI 98 C. RÜZGÂR 99 D. YAĞIŞ İKLİM ELEMANLARINI ETKİLEYEN UNSURLAR 99

3 İÇİNDEKİLER xi 5.3. İKLİM KUŞAKLARI TÜRKİYE NİN İKLİMİ 104 KARASAL İKLİM 104 AKDENİZ İKLİMİ 105 MARMARA GEÇİŞ İKLİMİ 105 KARADENİZ İKLİMİ İKLİM ETKİLERİNİN ÖNEMİ KÜRESEL ISINMA VE İKLİM DEĞİŞİKLİĞİ 106 BÖLÜM 6: GÜNEŞ IŞINIMI 109 A. Güneşin Yıllık Deviniminde Yeryüzü ile Yaptığı Açılar 112 B. Güneş Geometrisi (Solar Geometri)/Güneş Çizelgeleri YATAY ÇIKTI DÜŞEY ÇIKTI GÜNEŞ ÇİZELGELERİ İLE GÖLGE ALANLARININ ÇIKARILMASI 118 BÖLÜM 7: YAPIDA ISIL KONFOR 121 A. Hava Sıcaklığı 122 B. Güneş Işınımı 122 C. Nem 122 D. Hava Akım Hızı İÇ ORTAMDAKİ ISININ DEĞERLENDİRİLMESİ HASTA BİNA SENDROMU İÇ MEKÂNDAKİ ISIL KONFORUN BELİRLENMESİ ISIL DENGE YÖNTEMİ UYARLANMIŞ KONFOR DÜZEYİ YÖNTEMİ BÖLGELEME (ZON) 130 Konfor (Isı) Kuşaklarının Bilgisayar Destekli Olarak Tespit Edilmesi İKLİMLENDİRME BİYOKLİMATİK ÇİZELGE 135 Biyoklimatik Çizelgenin Mimari Tasarımda Kullanımı PSİKOMETRİK ÇİZELGE 137 Psikometrik Çizelgenin Mimari Tasarımda Kullanımı 139 A. Yerleşimin İklim Verilerinin Elde Edilmesi ve İklim Çözümleme 139 B. Yerleşimin İklim Çözümlemesine Uygun Yapı Bileşenlerinin ve Dış Kabuğun Örneklenmesi DERECE GÜN YÖNTEMİ DERECE GÜN YÖNTEMİNİN MİMARİ TASARIMDA KULLANIMI 145 BÖLÜM 8: BİNA KABUĞUNU ETKİLEYEN DIŞ ÇEVRE BİLEŞENLERİ YÖNLENME YÖNLENMENİN BİLGİSAYAR DESTEKLİ OLARAK BELİRLENMESİ 151

4 xii YAPIDA ÇEVRE VE ENERJİ YÖNLENMENİN BİNANIN ISITMA VE SERİNLETME YÜKÜNE ETKİSİ EDİLGEN ISITMA SİSTEMİ/DOĞRUDAN KAZANÇ DOĞRUDAN GÜNEŞ IŞINIMI KAZANCININ BELİRLENMESİ DOĞRUDAN GÜNEŞ IŞINIMININ ISITMA VE SERİNLETME YÜKÜNE ETKİSİ EDİLGEN ISITMA SİSTEMİNDE MALZEMENİN ETKİSİ KENT ÖLÇEĞİNDE GÜNEŞ IŞINIMI KAZANCI 159 UYGULAMA Bilgisayar Destekli Edilgen Isıtma Sisteminin Belirlenmesi/ADANA ISI KÜTLESİ ETKİSİ/DOLAYLI KAZANÇ ISI KÜTLESİ ETKİSİNİN BELİRLENMESİ 163 A. Pencereler 163 B. Duvarlar DOLAYLI KAZANÇ YÖNTEMLERİ 166 A. Termosifon Sistemler 166 B. Güneş Odaları 166 C. Bidon Duvarlar 167 D. Çatı Havuzları 167 E. Isı Biriktiren Duvar Sistemleri 167 F. Seralar/Yalıtımlı Kazanç KENT ÖLÇEĞİNDE ISI KÜTLESİ ETKİSİ 169 UYGULAMA Bilgisayar Destekli Isı Kütlesi Etkisinin Belirlenmesi/ADANA DOĞRUDAN VE DOLAYLI SU BUHARI SERİNLİĞİ GECE GÜNDÜZ SICAKLIK FARKINDAN DOĞAN HAVALANMA 173 Uygulama 8.3. Bilgisayar Destekli Doğrudan Su Buharı Serinliğinin Belirlenmesi/Adana 175 Uygulama 8.4. Bilgisayar Destekli Dolaylı Su Buharı Serinliğinin Belirlenmesi/Adana 176 Uygulama 8.5. Bilgisayar Destekli Gece Gündüz Sıcaklık Farkı ve Havalanmanın Belirlenmesi/Adana DOĞAL HAVALANMA RÜZGÂR BASINCININ BELİRLENMESİ DOĞAL HAVALANDIRMA YÖNTEMLERİ 181 A. Isı Kütlesi ve Doğrudan Kazanım ile Serinletme 182 B. Havalandırma Bacaları 183 C. Rüzgâr Kuleleri 186 D. Gömülü Kanallar 186 E. Çift Cephe Havalanması RÜZGÂRIN BİNADAKİ ISI KAYIP VE KAZANÇLARINA ETKİSİ KENT ÖLÇEĞİNDE HAVALANMA RÜZGÂR DENETİMİ 191 UYGULAMA 8.6. Bilgisayar Destekli Doğal Havalanmanın Belirlenmesi/ADANA YAPI KİTLESİ VE ARALIKLARI GÜNEŞİN YÜKSEKLİK AÇISINA GÖRE BİNA ARALIKLARININ BELİRLENMESİ GÜNEŞ KABUĞU 198

5 İÇİNDEKİLER xiii 8.8. ARAZİ VE TOPOGRAFYA BİTKİ ÖRTÜSÜ BİTKİ VE YÜZEY KAPLAMALARININ ISIL KONFORA ETKİSİ 205 Yeşil Çatılar İKLİM KUŞAKLARINA GÖRE BİNA TASARIMI 207 A. Enlem Açısı Ǿ:40-60 Tropikal, Nemli İklimler 209 B. Enlem Açısı Ǿ:0-20 Sıcak-Kuru (Çöl) İklimler 209 C. Enlem Açısı Ǿ:30-40 Derecede Ilıman İklimler 209 D. Enlem Açısı Ǿ:70-80 Derecede Soğuk İklimler 209 E. Enlem Açısı Ǿ: 90 Derecede Kutuplar İKLİM ETKİLERİNİN BİNAYA UYARLANMASI 209 A. Güneş Işınımı 209 B. Rüzgâr 212 C. Nem Etkileri İKLİM ÇEŞİTLERİNE GÖRE BİNA BİÇİMLERİ TÜRKİYE DEKİ İKLİM ÇEŞİTLERİNE GÖRE BİNA BİÇİMLERİ 214 A. İklim Bölgelerine Göre Bina Formu ve Yönlenme 215 B. İklim Bölgelerine Göre Yapı Kabuğu Özellikleri 215 C. İklim Bölgelerine Göre Yerleşim Dokusu TÜRKİYE DEKİ İKLİM ÇEŞİTLERİNE GÖRE EDİLGEN SİSTEM UYGULAMASININ VERİMİ 220 BÖLÜM 9: BİNA KABUĞUNUN YAPISAL ÖZELLİKLERİ/SAĞIR YÜZEYLER DUVARLAR/SAĞIR YÜZEYLER ISI GEÇİŞİ (HEAT TRANSFER) 228 A. Işınım 229 B. İletim 229 C. Taşınım ISI KAZANCININ HESAPLANMASI 235 A. Camlarda ve İç Duvardan İletimsel Isı Kazancı 236 B. Dış Duvarlardan İletimsel Isı Kazancı 237 ÖRNEK 9.1: Isı Kazancı Hesabı 238 C. Camlar Üzerinden Gelen Güneş Enerjisi 238 ÖRNEK 9.2: Pencerelerde Güneş Işınımı Kazancı 240 D. İnsanlardan Gelen Isı Kazancı 240 E. Aydınlatma Isı Kazancı 240 F. Çeşitli Cihaz ve Makinalardan Gelen Isı Kazancı 240 G. Havalandırma Isı Kazancı TOPLAM ISI KAZANCI ISI KAYBININ HESAPLANMASI 243 A. İletimsel ve Taşınım ile Isı Kaybı 243 B. Hava Sızıntısı Isı Kaybı 246 C. Artırımlı Isı Kaybı 247

6 xiv YAPIDA ÇEVRE VE ENERJİ ISI KAYBI ÇİZELGESİNİN DOLDURULMASI 249 ÖRNEK 9.3: Isı Kaybı Hesabı YAPIDA NEM VE SU ETKİLERİ 252 A. Yüzeysel Islanma ve Su Emme 252 B. Terleme ve Yoğuşma 253 C. Basınçlı Su Emme YOĞUŞMA VE NEMİN BELİRLENMESİ BİLGİSAYAR DESTEKLİ ISI KAZANCI, KAYBI VE YOĞUŞMANIN HESAPLANMASI YALITIM ISI YALITIMI 262 A. Isı Yalıtımının Binada Uygulandığı Yerler 262 B. Isı Yalıtımın Boyut ve Malzemesinin Tespiti 264 C. Sol-Air Sıcaklığı ve Malzemedeki Isı Kütlesi Etkisi YAPIDA ISI KÖPRÜLERİ ISI YALITIM MALZEMELERİ 273 A. Kullanım Sıcaklıklarına Göre Isı Yalıtım Malzemeleri 273 B. Yapılarına Göre Isı Yalıtım Malzemeleri NEM YALITIMI 275 YATAY KESİTLERDE YOĞUŞMA VE YALITIM 281 YAPI BİLEŞENLERİNİN İÇİNDE OLUŞAN YOĞUŞMAYA KARŞI KORUNMA SU YALITIMI 283 A. Yapısal Su Yalıtımı 283 B. Yüzeysel Su Yalıtımı SU YALITIM MALZEMELERİ ISI, NEM VE SU YALITIMI ÖRNEKLERİ BİLGİSAYAR DESTEKLİ YALITIM KALINLIKLARININ HESAPLANMASI 293 BÖLÜM 10: SAYDAM YÜZEYLER/PENCERELER GÜNEŞ IŞINIMI GÜNEŞ IŞINIMI KAZANCI CAM MALZEMELER DOĞRAMA VE MALZEME DETAYLARI ISI VE NEM KÖPRÜLERİ BİLGİSAYAR DESTEKLİ PENCERE TASARIMI ÇİFT KABUK CEPHELER VE AKILLI BİNALAR 306 BÖLÜM 11: GÖLGE ELEMANLARI 311 A. Camın İç Yüzeyine Uygulanan Gölge Elemanı 313 B. Camın Yüzeyine Uygulanan Gölge Elemanları 313 C. Dış Gölge Elemanları DIŞ GÖLGE ELEMANI TASARIMI 315

7 İÇİNDEKİLER xv GÜNEŞ GEOMETRİSİ 317 ÖRNEK 11.1: Gölge Elemanı Boyut Hesabı GÖLGE MASKESİ ÇİZELGESİ İLE GÖLGE ELEMANI TASARIMI GÖLGE ELEMANININ BİÇİMİ VE YÖNLENMESİ GÖLGE ELEMANININ BİÇİM VE BOYUTUNUN BELİRLENMESİ COĞRAFİ KONUM VE İKLİM VERİLERİ 329 ÖRNEK 11.2: Gölge Elemanı Tip ve Boyutunun Bilgisayar Destekli Olarak Bulunması YATAY VE DÜŞEY GÖLGE ELEMANLARI VE PENCERE ÖLÇÜLERİNE BAĞLI OLARAK GÖLGELEME VERİMİ GÖLGE ELEMANI UYGULAMALARI 337 BÖLÜM 12: GÜN IŞIĞI 341 A. Tek Düze Gök Yöntemi (CIE Uniform Sky) 341 B. Kapalı Gök Yöntemi (CIE Uniform Sky) 341 C. Ortalama Gök Yöntemi (CIE Intermediate Sky) 343 D. Açık Hava Gök Yöntemi (CIE Clear Sky) GÜN IŞIĞI HESABI GÜN IŞIĞI FAKTÖRÜ BİLEŞENLERİ 345 Ortalama Gün Işığı Yüzdesi (Df) BRE GÜN IŞIĞI ALETİ GÜN IŞIĞI FAKTÖRÜ ÇİZGİLERİ GÜN IŞIĞININ ENERJİ VERİMLİLİĞİNE ETKİSİ PENCERE VE GÖLGE ELEMANLARININ GÜN IŞIĞINA ETKİSİ GÖLGE ELEMANLARININ PARÇA SAYILARININ, BOYUTLARININ VE AÇILARININ İÇ AYDINLIK DÜZEYİNE ETKİLERİ 350 A. Yatay Gölge Elemanlarının İç Aydınlık Düzeyine Etkileri 351 B. Düşey Gölge Elemanlarının İç Aydınlık Düzeyine Etkileri 352 C. Yatay + Düşey Gölge Elemanlarının İç Aydınlık Düzeyine Etkileri 352 Örnek 12.1: Gün Işığı Verimi Hesabı YATAY VE DÜŞEY GÖLGE ELEMANLARI VE PENCERELERİN ÖLÇÜLERİNE BAĞLI OLARAK GÜN IŞIĞI VE GÖLGELEME VERİMİ GÜN IŞIĞI SİSTEMLERİ 359 Işık Rafı 360 Panjur Sistemi 360 Prizmatik Panel Sistemleri 360 Lazer Kesimli Panel Sistemleri 361 Açısal Seçici Cam Sistemleri 361 Işık Ayarlı Gölgelikler 361 Güneş Yönlendirici Cam 361 Gök Işığı Yönlendirme Cam Sistemleri 362 Tayfsal Seçici Camlar 362 Işık Tüpleri 362

8 xvi YAPIDA ÇEVRE VE ENERJİ Çatı Işık Tüpü 362 Anidonik Solar Panel GÜN IŞIĞI UYGULAMALARI 363 BÖLÜM 13: BİLGİSAYAR DESTEKLİ ENERJİ ETKİN BİNA TASARIMI ENERJİNİN KORUNMASINA YÖNELİK YAZILIMLARIN KULLANIMI 367 A. Benzeşim (Simülasyon) 368 B. Yeniden Önerme (Generasyom) 369 C. En Uygunu Seçme (Optimizasyon) 370 YAPIDA ENERJİ MODELLEMESİ (ÖRNEKLENMESİ) YAPAN YAZILIMLAR 370 Apach 371 Awnshade 371 Climate Daylight 371 Doe Ecotect 374 Eco-lumen 374 ESP-r 374 FreeRunner 374 Heat Heed 376 IPSE 376 Opaque 378 Parasol 378 Solar Tool 378 TRNSYS 380 Weather Data Viewer Bep-tr YAZILIMI ENERJİNİN KORUNMASINA YÖNELİK PROGRAMLARIN KARŞILAŞTIRILMASI VE DEĞERLENDİRİLMESİ BİLGİSAYAR DESTEKLİ ENERJİ ETKİN BİNA TASARIMI AŞAMALARI 384 A. Araştırma/Bilgisayar Destekli İklim Çözümleme 384 B. Eskiz Çalışmalar/Yapı Bileşenlerinin Bilgisayar Destekli Örneklenmesi/ Dış Kabuğun Oluşumu 386 C. Tasarımın Tamamlanması BİLGİSAYAR DESTEKLİ İKLİM ÇÖZÜMLEME UYGULAMASI ECOTECT YAZILIMININ KULLANIMI BİLGİSAYAR DESTEKLİ ENERJİ ETKİN BİNA TASARIMI/ADANA ÖRNEĞİ 392 A. ARAŞTIRMA/BİLGİSAYAR DESTEKLİ İKLİM ÇÖZÜMLEME 392 B. ESKİZ ÇALIŞMALARI/YAPI BİLEŞENLERİNİN BİLGİSAYAR DESTEKLİ ÖRNEKLENMESİ/DIŞ KABUĞUN OLUŞUMU 394 C. TASARIMIN TAMAMLANMASI DEĞERLENDİRME 402

9 İÇİNDEKİLER xvii UYGULAMA 13.1: Mimari Tasarımda İklim Çözümleme: İstanbul Üzerine Bir Deneme 403 GİRİŞ Isı Kütlesi Etkisi Edilgen Isıtma Sistemi Gece Gündüz Sıcaklık Farkından Doğan Havalanma Doğal Havalandırma Doğrudan Su Buharı Serinliği Dolaylı Su Buharı Serinliği 410 ARAŞTIRMA BULGULARININ DEĞERLENDİRMESİ 410 UYGULAMA 13.2: Gölge Elemanlarının Önemi ve Adana Üzerine Bir Deneme GÖLGE ELEMANI TASARIMI ADANA DA GÖLGELEME YAPILMASI GEREKEN DÖNEMLER 413 Güney Cephe 1808 (Equator-Facing Surface) 414 Doğu Cephesi 908 (East-Facing Surface) 414 Batı Cephesi 2708 (West-Facing Suface) 414 Kuzey Cephesi (Pole-Facing Surface) SONUÇ VE ÖNERİLER 416 KAYNAKLAR 417