Doğal Havalandırma Potansiyeli

Transkript

1 İstanbul da Bir Yüksek Yapının Dğal Havalandıra Ptansiyeli Ahet Ansy; Prf. Dr.. Mak. Yük. Müh. TTMD Üyesi _ değişekte ve yeni kavralar rtaya ÖZET: Bu çalışadaistanbul'da bulunanbir yüksek yapının dğal havalandırasınınptansiyeli ve eknikliği araştırılıştır. Istanbul'a ait saatlik ikli verileri işlenerek. karakteristik bir yılın sıcaklık, rüzgar hızı ve rüzgar yönü bilgileri kullanılıştır. Bina yüzeyi üzerindeki bir açıklıktaki hava basıncını; rüzgar hızı, rüzgar yönü, dış sıcaklık, kat yüksekliği ve bina knuunun fnksiynu larak hesaplaak için ASHRAE de verilen yönte kullanılıştır. Bu aaçla basit bir bilgisayar deli geliştiriliştir. Kullanılabilir hava basıncını, kanallardaki ve açıklıktaki basınç düşüüne eşitleyerek, içeri giren hava iktarı hesaplanıştır. Elde edilen snuçlara göre. her kattaki 4x lx açıklıktan basit bir kanal sistei ile katlara beslenen hava, bir fis blğunda yılda %79.1 ranında dğal havalandırayı ükün kılaktadır. ABSTRACT The pssibility and ecny f natural ventilatin in a İstanbul building are investigated in this study. Fr this purpse, a saple high-rise ffice building is cnsidered. The detailed weather data f İstanbul, have been prcessed and hurly based teperature, wind speed and wind directins are definedfr each nth f a representative year. The data and ethd given by ASHRAE are used t deterine the air pressure at the cnsidered pening as a functin f wind speed, wind directin, utside teperature, elevatin f the flr and lcatin f the building. A siple cputer prgra is develped fr this purpse. Equating useful air pressure t the pressure lss in the duct syste, the received air vlue is calculated. Accrding t these results, 4x lx 0.4 nr pening with a siple duct syste at eachflr, prvidesflesh air deand f the cnsidered ffice building thrugh 79.1% f the year. 1. GİRİŞ Binaların havalandırılası geleneksel larak dğal havalandıra ile gerçekleştirilir. Pencereler dğal havalandıranın teel eleanlarıdır ve havalandırayı gerçek leştiren teel kuvvetler rüzgar gücü ve ısıl kuvvetlerdir. Sürekli gelişi içindeki bina teknljisi belirli bir süreçte, ekanik havalandıra gereksiniini rtaya çıkarıştır. Mde yapdar, özellikle yüksek blklar açılaayan pencereleriyle taaen fan gücüyle gerçekleşen ekanik havalandır aya bağlıdır. Ancak zaan içinde öncelikler çıkaktadır. Bu yeni yaklaşılar havalan dıra işlelerini de etkileiştir. Enerji tasarrufu, iç hava kalitesi ve sn yıllarda öne çıkan sürdürülebilirlik kavraı yeni siste lerin ve çözülerin geliştirilesini zrlaak tadır. Bu çerçeve içinde yapı teknljisinde yeni yöneliler rtaya çıkıştır. Bu yeni yaklaşıa uygun yapılarda pasif sisteler, dğal havalandıra ve yenilenebilir enerji kaynaklarından yararlana büyük öne taşıaktadır. Çevre sınırlaaları nedeniyle dünyada ekanik havalandıra sistelerden vazgeçilerek, kbine sistelere dğru geçiş denenektedir. Mekanik sisteler ancak dğal sisteler yetersiz kaldığında devreye girelidir. Bu knularda bütün dünyada yğun araştıra ve geliştire çalışaları yapılaktadır. Avrupa Birliği Jule Therie prgraı içinde bu aaçla pek çk çalışayı destekleiştir. Bir çk case study çalışa sında dğal havalandıra uygulanıştır. Bunlar içinde öek larak, Dublin de The Green Building, Haburg'da Tchib Hlding Building, İngiltere de Anglia Plytechnic University Building, Fransa da Maisn Mediterranean des Sciences Huaines ve UFR building ve Hllanda da Public Multi functinal Building sayılabilir. Dğal havalandırayı sağlayan iki kuvvet vardır. Bunlar rüzgar kuvveti ve ısıl kuvvet larak sayılabilir. Burada bu kuvvetlerden yararlanarak dğal havalandıra yapanın teknik labilirliği üzerinde duruluştur. İstanbul ikliinde dğal havalandıra sisteinin hesap yöntei ne lalıdır ve buna göre byutlandınlan öek bir yüksek fis blğunda dğal havalandıranın katkısı ne labilir srusuna bu akalede cevap aranış ve bir terik del üzerinden bu slar cevaplanaya çalışılıştır. Kuruluş aliyetleri ve enerji aliyetleri bu çalışada ele alınaıştır. Yani eknik fizibilite çalışılaıştır. 2. HESAPLAR 2.1. İkli Verisi İkli verisi TTMD prjesinden alınıştır (TTMD 1999). Kullanılan veri İstanbul Göztepe Meterlji İstasynunu tesil etektedir. Saatlik sıcaklık, rüzgar hızı ve rüzgar yönü verileri değerlendiriliştir. Bu saatlik verilerden sıcaklık için aylık rtalaa değerler üretiliş, rüzgar verisi larak da dğnıdan saatlik veriler kullanılıştır. Saatlik veriler bu istasyn için seçilen tesili bir yıla aittir Rüzgar Basıncı Bir binanın belirli yükseklikteki herhangi bir yüzeyine etkiyen rüzgar basıncı hesap yöntei ASHRAE de veriliştir (ASHRAE 1997). Buna göre, eterlji istasynunda ölçülen rüzgar hızı, binanın dikkate alınan yükseklikteki yüzünde luşan gerçek rüzgar hızına dönüştürülelidir. Bu aaçla aşağıdaki eşitlik kullanılabilir: U =Uc,.r Sn,e,lac' L H r_hi L 5 J (1) Burada, İstanbul Göztepe için Ht,= 10, Scı =460, a cı= 0.33 değerleri kulla nılabilir. ASHRAE de rüzgar kalınlığı, 5= 460, ve üs katsayısı, a = 0.33 larak veriliştir. Bir duvar yüzeyindeki, belirli bir açıyla gelen rüzgar için, rüzgar basıncı aşağıdaki gibi hesaplanabilir: Pw= Cp.Pv (2) Yüzeye dik gelen rüzgar için rtaya çıkan rüzgar basıncı, Pv ise, Bernulli eşitliği ile belirlenebilir: Pv= P,.UH (3) 2 CP yerel rüzgar yönü, bina geetrisi ve arazi özelliklerine bağlı bir katsayıdır. Bu katsayının ta değerleri ancak del deneyleri ile belirlenebilir. Ancak ASHRAE de bu katsayının belirlenesiyle ilgili bir yaklaşun vardır. Cs değeri Şekil 1 de veriliştir. Bu şekilde bina by ranı LAV paraetre larak görülektedir. Bu şekilden belirlenen C, değeri kullandarak, Cp aşağıdaki ifade ile bulunur: Cpf-ul) Cş-Cj (4) Bu frülde C, iç basınç katsayısını tesil etektedir. Eğer açıklıklardan içeri giren hava, aynı kattaki diğer açıklıklardan dışarı çıkıyrsa, C,= -0.2 alınabilir. Cj değerleri daia negatif lup, içerde bir çekiş anlaına gelektedir Isıl Kuvvetlere Bağlı Basınç Etkisi (Baca Etkisi) Baca etkisi binanın içinde ve dışındaki hava yğunlukları, farklı lduğunda rtaya çıkar. Sğuk kış günlerinde, içerideki sıcak havaya göre daha ağır lan dış hava sütunu, alt katlarda içeri dğru bir basınç uygular. Bu basınç farkının snucu larak, kışın dış hava alt katlardan içeri girer ve bina byunca yukarı yükselir. Yazın ise bina içi sğutulduğunda, ta tersi bir duru rtaya çıkar. Üst katlardan giren hava aşağı dğru hareket eder.

2 Baca etkisi nedeniyle binada düşey dğrultuda öyle bir nkta vardır ki, burada iç ve dış basınç birbirine eşit lur. Bunktaya nötr basınç düzeyi adı verilir. Eğer açıklıklar bina byunca düzgün larak dağılışsa, nötr düzle binanın yerden itibaren ta rta yüksekliğindedir. Bu çalışada açıklıkların bina yüksekliği byunca düzgün dağıldığı kabul edilecektir. Eğer bina rtasında açık atriyu gibi geniş düşey bir şaft evcutsa. P,=,V2.R /2 nötr düzey binanın tepesine dğru çekilir ve binadaki hava akıları ve enfıltrasyn şekli ciddi ölçüde fark eder ı i 2.5. Havalandıra Havası Hacinin Hesaplanası Havalandıra havası akış debisi, tpla basınç farkının açıklıklardaki ve basit kanal sisteindeki basınç düşülerine (akışa karşı lan dirence) eşitlenesiyle bulunur. Buna göre, (8) Akışa karşı yaratılan direnç bütün yerel kayıpları ve sürtüne kayıplarını içereli t h-l-*i TW 1 ı ı ı ı ı '> 160' 1. W=4 0RÜZGAR AÇISI LW=I W=IM Şekill. Ortalaa duvar basınç katsayısı. Cs değerleri Baca etkisinden dğan basınç farkı aşağıdaki gibi ifade edilebilir: Pıh=(p- p,).g.(h-h\ti.)= p,.g.(h-l-w). (Tı-TJ/T (5) Baca etkisi dlayısıyla havanın yukarı dğru dikey harekeline knvansiynel binalarda bir direnç söz knusudur. Bu nedenle ısıl güçlerin yarattığı gerçek basınç farkı aşağıdaki ifadeyle hesaplanabilir: Pr= Cd.Pu, (6) Cd baca çekiş katsayısı lup, dern binalarda deneysel larak belirlenen değeri 0.63 ile 0.82 arasındadır (Pedersen et al. 1998). Bu çalışada Ca değeri 0.63 kabul ediliştir. Kışın iç sıcaklık 20 C ve yazın iç sıcaklık 26 "C larak alınıştır. İç sıcaklıkdış sıcaklık farkı: kışın dış sıcaklık daha yüksek lduğunda, yazın da dış sıcaklık daha düşük lduğunda sıfır alınıştır Tpla Basınç Farkı Herhangi bir kattaki iç ve dış arasındaki tpla basınç farkı, rüzgar ve ısıl güçler nedeniyle yaratılan basınç farklarının cebrik tplaıyla bulunur. Yani, P,= Pw+ PT (7) ve her bir bina için özel larak hesaplanalı dır. 8 denklei, hava hızı yerine, açıklık b yutlarını denklee girerek hava haci cinsin den ifade edilebilir. Belirli bir yöndeki dğal kuvvetler neticesinde bir açıklık ve buna bağlı kanal sisteindeki hava akışı iktarı aşağıdaki ifadeden bulunabilir: 2Ps 4e=A \ P.R (9) Burada alt indis 0 rüzgar yönü ile duvar yüzeyi arasındaki açıyı gösterektedir. İçeri giren hava debisini zaanla çarpınca iktar larak belirli sürede içeri giren hava haci bulunur. Bütün yönlerden belirli bir sürede içeri giren havaların tplaı tpla havalandıra iktarını verecektir. Zaan larak ay alındığında aylık havalandıra iktarları bulunur. Buradan hareketle aşağıdaki denkleler yazılabilir: Q0- fle-* (10) Bu şekilde bulunan aylık tpla hava iktarı pratik açıdan fazla anlalı değildir. Öneli lan havalandıra ihtiyacının sadece dğal havalandıra ile karşılanabildiği sürelerin tplaıdır. Havalandıra iktarı belirli bir değerin altında kaldığında ekanik siste devreye girekledir. Dlayısıyla belirli değerlerin altındaki hava girişi faydasızdır. Buna karşılık ihtiyacın üzerindeki hava da faydasızdır. Bu fazla hava daperlerin kısılası sureliyle kullanılaaktadır. Dğal havalandıranın tek başına yeterli lduğu süreler değerlendire için esas lalıdır. Bu sürelerin tplaı tpla zaana bölerek bulunan zaan ra, havalandıra ihtiya cının karşılana ra larak alınıştır. 3. Uygulaa: Örnek Bir Ofis Binası İstanbul da örnek bir yüksek fis blğu, dğal havalandıranın, havalandıra ihtiyacını karşılaa ptansiyelini değerlendirek üzere ele alınıştır. Bina sadece gündüz saatlerinde arasında çalışaktadır. Dlayısıyla aylık rtalaa dış sıcaklık değerleri bu saatler için hesaplanıştır. Rüzgar değerleri de bu saat aralığı ile sınırlıdır. İstanbul da ana rüzgar yönü Kuzey- Dğu ve Güney-Batı yönleridir. Bu yönlere bakan bina yüzeylerinde her katta ikişer adet lak üzere dört açıklık luşturuluştur. Açıklıkların her biri 0.4x 1 byutuııdadır. Bu karşılıklı yüzeylerdeki dört açıklığa bağlı dört adet 0.4x 1 kesitinde dikdörtgen kanallar bulunaktadır. Bu kanalların girişinde birer daper bulunakladır. Tipik kat şeatik planı Şekil 2 dc veriliştir. Ofis kau açık fis larak düzenleniş lup. 20x 20 byutundadır. Her kattaki daperlerin pzisynlarını CO> seıısörleri ayarlaaktadır. Aşırı havalandıra lduğunda daperler kapanaktadır. Ancak ta açık pzisynda hala yeterli havalandıra luyrsa, fanlar devreye girerek ekanik havalandıra başlaaktadır. Katın iniu havalandıra ihtiyacı 2000 /lı larak belirleniştir. Bu yaklaşık saatte 2 hava değişiine karşı gelekledir. Hava kanallar üzerinde bulunan 16 difüzörden rtaa dağıtılaktadır. Her bir difüzörde basınç düşüü 2 Pa ve ninal debi 125 3/h değerindedir. Kanal sisteinin hava akışına direnç faktörü, R= 7.15 larak hesaplanıştır. NE f f Çekirdek f f f f \ t Kan»! i f a.i sw % '..?L Şekil2. Açık fiskatının şeatik dökül havalandıra sistei a. i i f-

3 4.Hesap Snuçları ve Tartışalar Hesapların yapılabilesi için basit bir bilgisayar prgraı geliştiriliştir. Örnek hesap snuçları Ocak ayında 67.5 yükseklikteki kat için çizelge 1 de veriliştir. Rüzgar kuvvetleri ve ısıl kuvvetler tarafından yaratılan basınç farkları kışın alt katlarda yaklaşık aynı ertebededir. Çizelgedeki sn ikiklnda her rüzgar yönü için aylık larak içeri girebilecek tpla hava iktarı ve sadece dğal havalandıra yapılabilen tpla zaan gösteriliştir. Bu snuçlara göre, Ocak ayında bu kata dğal larak tpla hava beslenebilir. Bu, tpla hava ihtiyacının %92.2 sine karşı gelektedir. Ancak dğal havalandıra ay byunca tpla zaanın sadece %62.4 ünde tek başına yeterlidir. Ayın geri kalan döneinde ekanik sistein çalışası gerekir S a = >Cfi â Kat N Şekil3. Şubat ayında bina yüksekliği byunca dğal havalandıra ranlan Yön V(/s) t (saat) Un(/s) Pw (Pa) Pr(Pa) Ps(Pa) q(3/h) Qjun(nv ) q2000 lan süre(h) T NNW N ~ NNE NE ] ENE E ESE SSE SSW SW WSW w ; WNW ~~ Diğer TOPLAM DOĞAL HAVALANDIRMA ORANI (%) Çizelge 1. Ocak ayında İstanbul'da 67.5 yükseklikteki açık fis katı için dğalhavalandıra haci ve buna karşı gelen dğal havalandıra süresi (bina tpla yüksekliği değerindedir). Şekil 3 de Şubat ayı için bina yüksekliği byunca dğal havalandıra ranları gösteriliştir. Şubat ayında alt katlarda havalandıra ihtiyacı taaen dğal havalandırayla karşılanabilektedir. Aa bu karşılaa ranı üst katlara çıktıkça azalaktadır. Teuz ayında ise Şekil 4'de görüldüğü gibi, ta tersi bir duru rtaya çıkaktadır. Dğal havalandıranın karşılaa ranı üst katlarda yüksektir ve aşağı indikçe azalaktadır. Çizelge 2 belirli yüksekliklerdeki, sadece dğal havalandıranın yeterli lduğu, karşılaa ranlarının değişiini her ay için verektedir. Bu çizelgeye göre, İstanbul gibi ılıan ve rüzgarlı bir iklide yüksek binaların alt katlarının yılın yaklaşık %89 unda sadece dğal havalandıra ile havalandırılabileceğini gösterektedir. Üst 120 I 80 O «S i %- % 20 T â 0- M i ij Sii İlil* I İlil ~ ~ I Kat N Şekil 4. Teuz ayında bina yüksekliği byunca dğal havalandıra ranları T

4 ' ' Kat Ocak Şubat Mart j r s: Nisan Mayıs Haz. Te. Ara. Ort. İ00 ' -- s s c _ 7ÿ V i inn 92, 8 [00 [İS ( >ÿ2 20 \62Â~ L İ % i S3 i:; i* ' F î 47 j 'İ: ' K! i 64_ T Z : Binanın tpla rtalaa yıllık dğal havalandıra ranı Çizelge-2 Yıl byuncafarklı yüksekliklerdeki dğalhavalandıra ranları (%). İH katlara dğru bu ran düşerek %64 değerlerine inektedir. Bütün binanın tpla yıllık dğal havalandıra ranı yaklaşık %79.1 ertebesindedir. 5. Snuç Bu çalışa gösteriştirki, İstanbul kşullarında yüksek bir binayı dğal kuvvetlerden yararlanarak havalandırak ükündür. Yıl byunca yaklaşık %79 ra nında bir sürede sadece dğal havalandıra binanın taze hava ihtiyacını karşılaaya yeterlidir. Bu çalışada yatırı aliyetleri üzerinde durulaıştır. Öncelikle teknik labilirlik araştırılıştır. Mekanik sistelerin çevre ile lan lusuz etkileşileri gözönüne alındığında ve prblein sürdürülebilirlik kavraı çerçevesinde değerlendirilesinde, rüzgarlı bölgelerde dğal havalandıranın öneli bir enstrüan lduğu snucuna varılıştır. Böyle bir siste teknik larak fizibildir ve bir dizayn paraetresi larak gözönüne alınalıdır. Sebller: A kanal kesit alanı, 2 H Gözönüne alınan katın yüksekliği, g yer çekii ivesi, /s2 (H-HNPL) Nötr basınç düzeyinden fark, Rüzgar basıncı, Pa baca etkisine bağlı terik basınç farkı, Pa hava debisi, Vh aylık tpla hava girişi, 3 hava akışına direnç faktörü Pv P», q Q R Ti iç sıcaklık, K T dış sıcaklık, K T zaan, h LU eterlji istasynundaki rüzgar hızı, /s Un gerçek rüzgar hızı, /s V girişteki hava hızı, /s p dış hava yğunluğu, kg/3 pi iç hava yğunluğu, kg/3 a rüzgar üs katsayısı 5 rüzgar kalınlığı, KAYNAKLAR Therie prg. Act. N. B097. Less is re, energy efficient buildings with less installatins, Rbinsn D The Departent f the Envirnent, Energy Efficiency Best Practice Prg., Case study 334. Energy Cfrt 2000, A therie target denstratin prject 1'I MD Prje Rapru. Türkiye İkli Verileri ASHRAE ASHRAE Handbk Fundaentals, Ch.15 Pedersen, C.O., Fisher D.E. and Liesen, J.D. 1998, Cling and Heating Lad Calculatins Principles, ASHRAE, p , HSSBft' : i Is :î 1 J..I Vfi I!..ı Ahet Ansy İTÜ Makina Fakültesi'nden 1972 yılında ezun ldu. Ayıtı yerde 1979'da Dktr. 1984'de Dçent, 1992'de Prfesör unvanını aldı. HalenİTÜMakina Fakültesindeki görevine deva etektedir.

5 Kapalı Otparklarda Havalandıra Riiknettin Kiiçiikçalı, Mak. Yük. Müh. TTMD Üyesi Arda Günler, Mak. Müh. ÖZET Otparklar kapalı veya yan açık labilir. Yarı açık tparklar yerüstünde lup, yanlardan açıktır. Bunlarda genellikle ekanik havalandıra gerekez. Ancak kapalı tparklar genellikle yeraltındadır ve ekanik havalandıra gerekir. Aksi halde ciddi iç hava kalitesi prbleleriyle karşılaşılır. En önelisi ise, arabalardan kaynaklanan yüksek karbnnksit eisyn düzeyidir. Kapalı tparklardaki diğer kaydadeğer srunlar benzin ve yağbuharları; aztksitler gibikirletici eisynları ve dizel trlarındanyayılan duanlardır. ASHRAE Jurnal'da yayınlanan bu yazı tercüe edilerek, ilavelerle yeniden düzenleniştir. Ventilatin fr Enclsed Parking Garages Mncef Krarti, Arselene Ayari ASHRAE Jurnal Feb p ABSTRACT Autbile parking garages can be partially pen rfully enclsed. Partially pen garages are typically abve-grade with pen sides and generally d nt need echanical ventilatin. Hwever, fully enclsed parking garages are usually undergrund and require echanical ventilatin. Indeed, in the absence f ventilatin, enclsed parking facilities presents several indr air quality prbles. The st serius is the eisin f high levels f carbn nxide (CO) by cars within the parking garages. Other cncerns related t enclsed garages are the presence f il and gasline fues, and ther cntainants such as xides f nitrgen (NOx) and ske fr diesel engines. 1.Giriş Otparklar için gerekli lan havalandıra iktarını hesaplayabilek için iki faktöre Standart/ ülke ASHRAE ICBO NOSH / OSHA 8 35 Max. 200 N FPA ACGIH Kanada Finlandiya 8 15 dk Fransa Max. 20 dk. Alanya Japnya ve G. Kre Hllanda İsveç _ ihtiyaç duyulur. Birincisi tparktaki hareket halindeki araç sayısı, diğeri ise araçların eisyn değerleridir.hareket halindeki araç sayısı, genellikle tparkın bulunduğu binanın kullanı aacına bağlıdır. Hareket halindeki rtalaa araç sayısı, tparkın tpla araç kapasitesinin % 3'ünden ( alışveriş erkezlerinde ) % 20'sine kadar (spr salnlarında) değişen değerlerdedir. Karbnnksit eisynu ise araçların yaşa, tr gücüne, bakı sıklığına bağlı bir değerdir. Kapalı tparklar için geçerli ANSI ASHRAE sayılı standardı, brüt park alanı etrekaresi başına 7.62 L/s2 (1,5 cf/ft2) larak sabit bir havalandıra debisi tanılaaktadır. Bu değer 2,5 etre (8 ft) tavan yüksekliğine sahip garajlarda saatte 11,25 hava değişiine karşı gelir. Fakat bazı triteler tarafından saatte hava değişi katsayısı larak 4 ila 6 yeterli görülektedir. İlaveten havalandıra değişken debili labilir ve ihtiyaç duyuladığında, fan enerjisinden tasarruf aacıyla, havalandıra debisi azaltılabilir. Değişken debili siste, CO gazından kuanda alan talep kntrllü bir hava landıra sisteidir ve rtadaki CO ranı sürekli larak kaydedilir. CO izlee sistei ekanik havalandıra sisteiyle içten kiliıleeli larak entegre çalışır ve CO ranını kntrl eder. Kirleticilerin kabul edilebilir düzeyi yönetelikten yöneteliğe öneli ölçüde fark eder. Bu yüzden kapalı tparklarda kabul edilebilir bir eisyn değerinin belirlenesi knusunda bir knsensusa gerek duyulakladır. DİN nrlarında etrekare başına havalandıra debisi 12 3/h2 lup, ASHRAE Standardının yarısı ertebesinde havalandırayı şart kşaktadır. Bu yaklaşık 5 hava değişiine karşı gelekledir L/s-2 Süre ( saat ) PPM Havalandıra (0.53 cf/ft2) 7.6 L/s-2 ( 1.5 cf/ft2) 6 ACH 6-7 ACI1 T :î _ÿ/' " _ 6 ACH 25 Ih" 11/13 25 / 30 1 i_ II 2.7 L/s-2 (0.53 cf/ft2) 165 L/s araç (350 cf/araç) 3.3 L/s2 (0.66 cf/ft2) L/s-2 (1, cf/ft2) 0.91 L/s-2 (0.18 cf/ft2) 6-10 ACH İngiltere dk 300 _ Çizelge- 1Kapalı tparklarda Aerikan ve uluslararası havalandıra standartlan

6 Sistede utlaka iki fan bulunalı ve CO düzeyi izin verdiği durularda tek fan ile yetinilelidir. ASHRAE n'lu standartta, ne yazık ki kapalı tparklarda değişken hava debili havalandıra knusuna değinileektedir. Bu yüzden ASHRAE, geçerli garaj hava landıra standartları değerlendirek ve araçlardaki yeni eisyn değerlerine ve kullanıdaki farklılıklara uygun havalandır a iktarlarını belirleek üzere bir araştır a prjesi başlatıştır. 2.Ha yalandıra Düzenleeleri Çizelge l'de özet larak, Aerika Birleşik Devletlerinde ve diğer bazı ülkelerde geçerli lan kapalı tpark havalandıra standartlan veriliştir. Çizelge 1'den anlaşılacağı üzere CO teas süreleri ve liit değerleri ülkeden ülkeye öneli ölçüde değişektedir. Fakat genel larak tparklarda CO ile teas riskine bütün standartlarda işaret edilektedir. Uzun süreli CO teas sınır değeri larak 25 pp şartı, Çizelge l deki heen bütün standartlar tarafından karşılanakladır. ASHRAE ve diğer yönetelikler tarafından tavsiye edilen havalandıra iktarları, tparkın karakterinden bağısızdır ve iç hava kalitesini etkileyebilecek eisyn hızı ve kabul edilebilir kirletici düzeyi gibi çeşitli paraetreleri dikkate alazlar. Kapalı garajlarda geniş bir uygulaa alanında geçerli labilecek havalandıra hızının belirlenebilesi için yeni bir dizayn yöntei gerekir. Bu yeni etdun, sadece standartlarda belirlenen çeşitli CO teas liitlerini verekle yetineyip, zaanla değişen tr eisynu değerlerini de kapsayacak esneklikte lası gerekir. Saha Test Snuçları ASHRAE 'nin spnsrluğunu yaptığı prje kapsaında ( RP), yedi faiklı tparkta ölçüler yapılıştır. Hava değişi ranlan izlee gazı kullanılarak yapılan ölçülerle belirleniştir. Önce binaya direkt larak veya beslee fanlarıyla, izlee gazı SF6 cnjekte ediliştir. Daha snra havalandıra sistei çalışırken, rtada bulunan izlee gazı knsantrasynu: prtatif elektrn tutucu gaz krtgrafı ile ölçülerek kaydediliştir. Çizelge 2'de yedi farklı garajda yapılan saha 2'den görülebileceği üzere, bütün tpark alanlarında; havalandıra debileri 7.62 L/snr 'nin (1,5 cf/ft2) ( standardında istenen değer) çk altında lasına rağen; CO düzeyleri hiçbir zaan 35 pp değerini aşaaktadır L/snr (1,5 cf/fr) değerine en çk yaklaşılan ekan E garajıdır. Bu tpark büyük bir alışveriş erkezine hizet etektedir ve bütün gün byunca çk yğun bir kullanı söz knusudur. Bu arada nt etek gerekir ki, Garaj B dışındaki bütün tparklar sürekli larak havalandırılakta dır. Garaj B de ise, beslee fanlarının işlet esini CO sensörleri kntrl etektedirler. Saha çalışalarından şu snuçlara varılıştır: 1. Test edilen tü alanlarda ölçülen kirletici düzeyleri, en sıkı yönetelik eisyn sınır değerlerinin (8 saat süre byunca ölçülen ağırlıklı rtalaa sınır değerin 25 pp lası) dahi altındadır. 2. Gerçek havalandıra debileri standardında belirtilen değerden (7.62 L/s2 ) ldukça daha düşüktür. 3. Talep kntrllü havalandıra tekniği. gerekli iç hava kalitesini sağlayabil ektedir. 4. Beslee ve egsz fanlarının knuu, trafik akış düzeni, hareket halinde lan araçlann sayısı ve seyahat süresi kapalı tparklarda istenen CO eisynu sınır değerlerinin sağlanabilesini etkileyen öneli faktörlerdir. Kapak tparkların havalandıra gereksiniini belirleek için düşünülen herhangi bir dizayn yöneteliği, bu faktörleri gözönüne alak zrundadır. Kapalı tparklar için kullanılan standardının güncelliğini yitirdiği açıkça görülekledir. Bu nedenle; fan enerji kullanıını antıklı byutlar içerisinde tutak şartıyla, yerel sağlık kurularının belirleyeceği kabul edilebilir kirletici sınır değerlerin altında kalarak, gerekli lan iniu havalandıra şartını tein eden; yeni tasarı yönetelikleri lazıdır. Yönetelikler ve hesap yönteleri araç eisyn değerleri, tpark içerisindeki trafik akışları, seyahat süreleri ve hareket halindeki araç sayılarındaki değişiklikleri gözönüne alabilelidir. 3. Dizayn Yaklaşıı Birçk paraetrik analize dayanarak, kapalı tparklarda kabul edilebilir sınır CO L/s Cf/fl2 Maksiu Ortalaa N x ER 2. Pik saatlerde tpark içerisinde çalışan tbil sayısı 3. Otpark içerisindeki araçların seyahat ve çalışa süresi 4. Değişik kşullar altında tipik bir aracın eisyn değerleri, Kapalı tparklarda havalandııa iktarının ta larak belirlenebilesi için bu faktörlerle ilgili verinin bilinesi gerekir. Aşağıda evcut ve yeni yapılacak kapalı tparkların havalandırılası için basil bir dizayn yaklaşıı veriliştir. 4. Dizayn İçin Genel Prsedür Hesap yönteinde şu adılar takip edilelidir: Adı 1: Sırasıyla aşağıdaki bilgilerin tplanası 1. Pik kullanı zaanında tparkta hareket halinde bulunan araçların sayısı, N (byutsuz). N değerinin taliin edilebilesi için İTE el kitabından yararlanılabilir (5 nuaralı kaynak). 2. Tipik bir araç için saatteki rtalaa CO eisynu değeri,er (gr/h). CO eisynu ER değeri araç karakteristikleri, yakıt türü, aracın çalışa kşulları ve çevre gibi bir çk faktöre bağlıdır. Tipik larak. sıcak trlar, alışveriş erkezlerinde lduğu gibi, araçların genel larak kısa periytlarla park edildiği yerlerde söz knusudur. Sğuk trlar ise, Ofis türü binalarda lduğu gibi, araçların uzun süreler için park ettiği garajlar için söz knusudur. 3. Tipik bir araç için kapalı tparkta rtalaa seyahat ve çalışa süreleri. T (sn). Giriş/çıkış süreleri için genel bir değerlendire ASHRAE el kitabında bulunabilir. Bu değerler rtalaa değerlerdir. İş çıkışı saatleri gibi daha yğun zaanlan dikkate alan senarylar da, bu değerler yükseltilebilir. 4. Kapalı tpark içerisinde kabul edilebilir aksiu CO knsantrasyn düzeyi, CO ax ( pp ). 5. Otparkın tpla döşee alanı. Af (ra2). Adı 2: 1. Eşitlik 1'i kullanarak garajın biri döşee alanı için pik kirletici üreti hızı, GR (gr/h.2(gr/h.ft2) nin belirlenesi: Garaj Yer Kapasite ACH (.araç) CO ( pp) CO ( pp ) GR = (1) Garaj A Denver Af Garaj B Denver , , Üreti hızı değerinin referans GRO = Garaj C N.Y l.ll 0, gr/hnr(2,48 gr/h.ft2) değeri ile Garaj L> TvT JW " Ü59~ ü. 7T byutsuzlaştırılası lazıdır. Referans Garaj E N.Y değer kışın sğuk start hali lan, en kötü Garaj F Rchester J0. ± kşullar gözönüne alınarak belirleniştir. Garaj G Mahtedi 81 (TIR ) I Çizelge 2:7farklı alanda alınan test snuçları testleri snucu elde edilen değerler seviyelerinin altında kalabilek için gerekli görülektedir. Çizelge de görülen ACH havalandıra ranının belirlenesi aacıyla, değerleri, ölçü yapılan farklı tparklardaki basit bir dizayn etdu geliştiriliştir. saatteki hava değişi sayılarının ölçülen de- Havalandıra iktarları, biri zaanda ğerlerini gösterektedir. Tabldaki L/s 2 biri alan başına düşen hava akış debisi değerleri tpla havalandıra debisini L/snr larak, ya da biri zaanda hacisel gösterektedir. hava değişi sayısı larak ifade edilebilir. Test yapılan gün içerisinde ölçülen Dizayn havalandıra debisi teel larak 4 aksiu ve rtalaa CO knsantrasynları ana faktöre dayanır: da, test yapılan tesisteki iç hava kalitesini 1. Kapalı tpark içerisinde kabul gösterek üzere Çizelge 2'de veriliştir. Çizelge edilebilecek kirletici düzeyi GR f = (2) GRO Adı 3: Biri döşee alanı başına (L/s.2) gerekli havalandıra debi değerinin belirlenesi. Eşitlik 3 tarafından gösterilen kabul edilebilir aksiu CO knsantrasyn değeri, COax 'a bağlıdır. L/s 2 = C f T T (sn) : Araçların tpark içerisindeki rtalaa seyahat süresi (3)

7 c : Krelasyn katsayısıdır. C şu şekilde veriliştir: {!.204 x 10 L/s (2.370x 10~* cf/ft s);coax= 15 pp değeri içini, x 10 L/s (1.363x10 cf/fc.s): CO ax=?5 ppn» değen için x 10 ' L/s (0.948x10 ef/fı.s); CO ax= 35 pp değeri için Sıcak eisynlar Sğuk eisynlar gr/dk gr/dk Mevsi % Yaz(32 C (90 ef) Kış ( 0 C ( 32 CF) Çizelge 3 : kapalı tparklardaki tipik eisyn değerleri ÖRNFK 450 araçlık, 'lik (89300 ft2)tpla kapalı alana sahip 2 katlı ve 2.75 (9 ft) rtalaa tavan yüksekliğinde bir tpark örneği ele alınacaktır. Bir araç için geçerli lan tpla çalışa süresi, 120 saniyedir. CO düzeyinin 25 pp değerini hiçbir zaan aşaası için, gerekli havalandıra debisini L/s.2 ve hava değişi sayısı ACH larak belirleyiniz. Çalışan araç sayısının tpla araç kapasitesinin % 40 ı kadar lduğu kabul edilecektir (burası bir alışveriş erkezi tesisidir). Adı 1: tpark bilgileri: N = 450 x 0.4 = 180 araç ER = gr/dk (rtalaa eisyn değeri kış seznu için Çizelge 3'e dayanarak veriliştir. ) T= 120 s; COax = 25 pp. Adı 2: CO üreti hızının hesaplanası: GR = 180 x gr/dk x 60dk/h., = gr/ h f= - x = Adı 3: Havalandıra İhtiyacının belirlen esi 3 n'lu eşitliği kullanarak COax =25 ppnj için, dizayn havalandıra debisi L /s rcr cinsinden hesaplanabilir. L/s 2 = 0.692x 10 3 x 56.6 x 120 s = 4.7 veya saat başına hava değişii larak hesaplaak gerekirse; 4.7L/ s2 x 10 3 L/3 x3600s/h ACH = = Ntlar: Eisyn değerleri ER = 6.6 gr/dk değeri (Çizelge 3'teki verilere dayanılarak % 80 sıcak eisyn ve % 20 sğuk eisyna karşı gelir) baz alınırsa, gerekli iniu havalandıra 3.5 ACH ( veya 2.67 L /s 2 ) larak bulunur. Kabul edilen tpark içerisindeki tpla seyahat süreleri, ASHRAE tarafından verilen değerlerden daha yüksektir. Bunun nedeni ise örneğin yılbaşı ya da bunun gibi ekstre durular, yani en kötü hal senarysunun baz alınarak değerlendire yapılış lasıdır. Eğer daha uzun seyyahat ve çalışa süresi, 3 dakika esas alınarak hesap yapılırsa, djzayn havalandıra debisi 7.05 L /s2 veya hava değişi sayısı, ACH 9.2 larak larak bulunur ( standartlarında belirtilen değerlere yakın). Snuç Bu yazıda kapalı garajlarda gerekli iniu havalandıra ihtiyacının belirlenesi için yeni bir dizayn yöntei izah ediliştir. Bu yönte, labildiği kadar esnek tutuluş ve CO eisyn hızlan, hareket eden araç sayısı, aksiu CO knsantrasyn düzeyi, ve tpark içerisinde hareket halindeki rtalaa araç sayısı ile rtalaa seyahat süreleri gibi paraetreleri gözönüne alabilektedir. Sahada yapılan birtakı ölçüler snucu, evcut havalandıra sistelerinin debilerinin standardından (7.62 L/s2 1,5 cf/ft2) düşük lduğu belirleniştir. Günüüzde kullanılan araçların eisyn değerlerinin gittikçe azaltılası ile beraber kapalı tparklarda havalandıra ranlarının da düşürülesi beklenir. Dlayısıyla ekanik havalandıra sistelerinin ilk yatırı aliyetleri azaltılabilir. Daha da ötesi; rtadaki hava kirlenesine bağlı larak kntrl edilen bir havalandıra sistei, işlete aliyetlerinde çk büyük tasarruflara ikan verir. Fakat bütün bunların yanısıra; araç eisynları, benzin kkusu, yağ buharlan gibi faktörlere bağlı kabul edilebilir kirletici liitlerinin belirlenesi için; daha fazla araştıraya ihtiyaç vardır. Buna ilaveten zayıf karışa kşullarının havalandıra iktarlarına etkilerinin daha sağlıklı larak araş- Unlabilesi için siülasyn analizlerine ve saha çalışalarına öne verilelidir. Kaynaklar: ASHRAE HVAC uygulaaları el kitabı, Bölü ANSI / ASHRAE Standartları , kabul edilir iç hava kalitesi için hava landıra 3. Ayari, A., R.A., Grt, M. Krarti " kapalı tparklarda havalandıra siste lerinin perfrans değerleri alan inceleeleri " 4. Krarti, M, Ayari, A., R.A., Grt, " Kapalı tparklarda sabit veya değişken hava ranlarının geliştirilesi " ASHRAE prjesi RP snuç rapru 5. İTE Seyahat Dinaiği El Kitabı, Nakliye Mühendisleri Enstitüsü, Washingtn, D.C. RiiknettiııKüçükçalı 1950 yılında dğdu yılında İ.T.Ü Makina Fakültesinden ezun ldu. Sungurlar ve Tkarfiralarında ühendis ve şantiye şefilarak görev yaptıktan snra 1975 yılında IS1SAN A.Ş. yi kurdu. Halen hu firanın yöneticisi larak görev yapaktadır. Arda Günler 1976 yılında Blu da dğdu yılında İ.T.ÜMakine Fakültesinden ezun ldu. ISISANISITMA VEKLİMA SAN. A.Ş. 'de görev yapaktadır.