İÇİNDEKİLER ÖN SÖZ KİTAP HAKKINDA

İÇİNDEKİLER ÖN SÖZ KİTAP HAKKINDA vi vii GENİŞLETİLMİŞ ÖZET 1 BÖLÜM 1: GİRİŞ 35 1.1. YAPIDA ÇEVRE VE ENERJİ 37 1.2. YAPI TASARIMI VE ÇEVRE İLİŞKİSİ 42 1.3. YAPILAŞMA VE ENERJİ TEMİNİNİN EKOLOJİK DENGEYE VE ÇEVRE KİRLİLİĞİNE ETKİLERİ 45 BÖLÜM 2: EKOLOJİ 49 2.1. EKOLOJİK DENGE 49 2.2. SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK 51 BÖLÜM 3: ÇEVRE 53 A. DOĞAL KAYNAKLAR 53 B. İNSAN EYLEMLERİ 54 3.1. ÇEVRE KİRLİLİĞİNİN OLUŞUMU 55 3.1.1. MADDE KULLANIMI 55 3.1.2. ENERJİ KULLANIMI 55 3.1.3. ENERJİ TESİSLERİNİN ÇALIŞMA SİSTEMİ 56 A. Hareket Enerjisi 56 B. Su Buharı Basıncı 56 C. Güneş Işınımı 57 3.1.4. 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

x YAPIDA ÇEVRE VE ENERJİ Dalga Enerjisi 62 Hidrojen Enerjisi 62 3.2. 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 65 3.3. ÇEVRE KİRLİLİĞİNİN ÖNLENMESİ 66 3.3.1. TEMİZ ÜRETİM 66 3.3.2. ENERJİ VERİMLİLİĞİ 67 Etkinlik 67 Ekonomiklik 67 Enerji Verimliliği 67 Sanayide Enerji Verimliliği 68 Ulaşımda Enerji Verimliliği 69 Konutlarda Enerji Verimliliği 69 3.4. KİRLİLİK ÖNLEYİCİ YASAL DÜZENLEMELER 70 Türkiye de Kirlilik Önleyici Yasal Düzenlemeler 71 Çevresel Etki Değerlendirmesi (ÇED) 71 BÖLÜM 4: YAPIDA ÇEVRE VE ENERJİ 75 4.1. YAPI ÇEVRESİNDEKİ ISININ ENERJİ KAYNAĞI OLARAK KULLANILMASI 75 4.1.1. ETKEN SİSTEM 77 A. Isıl Güneş Teknolojileri 78 B. Fotovoltaik Sistemler 80 4.1.2. EDİLGEN SİSTEM 80 A. Bina Kabuğunu Etkileyen Dış Çevre Bileşenleri 82 B. Bina Kabuğunun Yapısal Özellikleri 83 4.2. EDİLGEN SİSTEMLERİN BİNAYA UYGULANMASI 83 4.3. ENERJİ ETKİN BİNA TASARIMI 84 4.4. SÜRDÜRÜLEBİLİR BİNALARLA İLGİLİ YASAL DÜZENLEMELER 86 4.5. TÜRKİYE DE BİNA TASARIMI İLE İLGİLİ YASAL DÜZENLEMELER 90 4.5.1. ENERJİ ETKİN BİNA TASARIMI İLE İLGİLİ YASAL DÜZENLEMELER 92 BÖLÜM 5: İKLİM 95 5.1. İKLİM ELEMANLARI 97 A. SICAKLIK 98 B. GÜNEŞ IŞINIMI 98 C. RÜZGÂR 99 D. YAĞIŞ 99 5.2. İKLİM ELEMANLARINI ETKİLEYEN UNSURLAR 99

İÇİNDEKİLER xi 5.3. İKLİM KUŞAKLARI 101 5.4. TÜRKİYE NİN İKLİMİ 104 KARASAL İKLİM 104 AKDENİZ İKLİMİ 105 MARMARA GEÇİŞ İKLİMİ 105 KARADENİZ İKLİMİ 105 5.4.1. İKLİM ETKİLERİNİN ÖNEMİ 106 5.5. 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 115 6.1. YATAY ÇIKTI 117 6.2. DÜŞEY ÇIKTI 118 6.3. 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 123 7.1. İÇ ORTAMDAKİ ISININ DEĞERLENDİRİLMESİ 123 7.1.1. HASTA BİNA SENDROMU 125 7.2. İÇ MEKÂNDAKİ ISIL KONFORUN BELİRLENMESİ 125 7.2.1. ISIL DENGE YÖNTEMİ 126 7.2.2. UYARLANMIŞ KONFOR DÜZEYİ YÖNTEMİ 128 7.2.3. BÖLGELEME (ZON) 130 Konfor (Isı) Kuşaklarının Bilgisayar Destekli Olarak Tespit Edilmesi 131 7.3. İKLİMLENDİRME 133 7.3.1. BİYOKLİMATİK ÇİZELGE 135 Biyoklimatik Çizelgenin Mimari Tasarımda Kullanımı 137 7.3.2. 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 141 7.3.3. DERECE GÜN YÖNTEMİ 143 7.3.4. DERECE GÜN YÖNTEMİNİN MİMARİ TASARIMDA KULLANIMI 145 BÖLÜM 8: BİNA KABUĞUNU ETKİLEYEN DIŞ ÇEVRE BİLEŞENLERİ 147 8.1. YÖNLENME 149 8.1.1. YÖNLENMENİN BİLGİSAYAR DESTEKLİ OLARAK BELİRLENMESİ 151

xii YAPIDA ÇEVRE VE ENERJİ 8.1.2. YÖNLENMENİN BİNANIN ISITMA VE SERİNLETME YÜKÜNE ETKİSİ 152 8.2. EDİLGEN ISITMA SİSTEMİ/DOĞRUDAN KAZANÇ 154 8.2.1. DOĞRUDAN GÜNEŞ IŞINIMI KAZANCININ BELİRLENMESİ 156 8.2.2. DOĞRUDAN GÜNEŞ IŞINIMININ ISITMA VE SERİNLETME YÜKÜNE ETKİSİ 157 8.2.3. EDİLGEN ISITMA SİSTEMİNDE MALZEMENİN ETKİSİ 157 8.2.4. KENT ÖLÇEĞİNDE GÜNEŞ IŞINIMI KAZANCI 159 UYGULAMA 8. 1. Bilgisayar Destekli Edilgen Isıtma Sisteminin Belirlenmesi/ADANA 160 8.3. ISI KÜTLESİ ETKİSİ/DOLAYLI KAZANÇ 160 8.3.1. ISI KÜTLESİ ETKİSİNİN BELİRLENMESİ 163 A. Pencereler 163 B. Duvarlar 163 8.3.2. 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 169 8.3.3. KENT ÖLÇEĞİNDE ISI KÜTLESİ ETKİSİ 169 UYGULAMA 8. 2. Bilgisayar Destekli Isı Kütlesi Etkisinin Belirlenmesi/ADANA 172 8.4. DOĞRUDAN VE DOLAYLI SU BUHARI SERİNLİĞİ 173 8.5. 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 178 8.6. DOĞAL HAVALANMA 179 8.6.1. RÜZGÂR BASINCININ BELİRLENMESİ 180 8.6.2. 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 187 8.6.3. RÜZGÂRIN BİNADAKİ ISI KAYIP VE KAZANÇLARINA ETKİSİ 187 8.6.4. KENT ÖLÇEĞİNDE HAVALANMA 188 8.6.5. RÜZGÂR DENETİMİ 191 UYGULAMA 8.6. Bilgisayar Destekli Doğal Havalanmanın Belirlenmesi/ADANA 193 8.7. YAPI KİTLESİ VE ARALIKLARI 194 8.7.1. GÜNEŞİN YÜKSEKLİK AÇISINA GÖRE BİNA ARALIKLARININ BELİRLENMESİ 197 8.7.2. GÜNEŞ KABUĞU 198

İÇİNDEKİLER xiii 8.8. ARAZİ VE TOPOGRAFYA 201 8.9. BİTKİ ÖRTÜSÜ 204 8.9.1. BİTKİ VE YÜZEY KAPLAMALARININ ISIL KONFORA ETKİSİ 205 Yeşil Çatılar 206 8.10. 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 209 8.10.1. İKLİM ETKİLERİNİN BİNAYA UYARLANMASI 209 A. Güneş Işınımı 209 B. Rüzgâr 212 C. Nem Etkileri 212 8.10.2. İKLİM ÇEŞİTLERİNE GÖRE BİNA BİÇİMLERİ 214 8.10.3. 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 220 8.10.4. TÜRKİYE DEKİ İKLİM ÇEŞİTLERİNE GÖRE EDİLGEN SİSTEM UYGULAMASININ VERİMİ 220 BÖLÜM 9: BİNA KABUĞUNUN YAPISAL ÖZELLİKLERİ/SAĞIR YÜZEYLER 225 9.1. DUVARLAR/SAĞIR YÜZEYLER 227 9.2. ISI GEÇİŞİ (HEAT TRANSFER) 228 A. Işınım 229 B. İletim 229 C. Taşınım 234 9.3. 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 241 9.3.1. TOPLAM ISI KAZANCI 241 9.4. ISI KAYBININ HESAPLANMASI 243 A. İletimsel ve Taşınım ile Isı Kaybı 243 B. Hava Sızıntısı Isı Kaybı 246 C. Artırımlı Isı Kaybı 247

xiv YAPIDA ÇEVRE VE ENERJİ 9.4.1. ISI KAYBI ÇİZELGESİNİN DOLDURULMASI 249 ÖRNEK 9.3: Isı Kaybı Hesabı 250 9.5. YAPIDA NEM VE SU ETKİLERİ 252 A. Yüzeysel Islanma ve Su Emme 252 B. Terleme ve Yoğuşma 253 C. Basınçlı Su Emme 253 9.6. YOĞUŞMA VE NEMİN BELİRLENMESİ 253 9.7. BİLGİSAYAR DESTEKLİ ISI KAZANCI, KAYBI VE YOĞUŞMANIN HESAPLANMASI 255 9.8. YALITIM 260 9.8.1. 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 267 9.8.2. YAPIDA ISI KÖPRÜLERİ 269 9.8.3. ISI YALITIM MALZEMELERİ 273 A. Kullanım Sıcaklıklarına Göre Isı Yalıtım Malzemeleri 273 B. Yapılarına Göre Isı Yalıtım Malzemeleri 273 9.8.4. NEM YALITIMI 275 YATAY KESİTLERDE YOĞUŞMA VE YALITIM 281 YAPI BİLEŞENLERİNİN İÇİNDE OLUŞAN YOĞUŞMAYA KARŞI KORUNMA 281 9.8.5. SU YALITIMI 283 A. Yapısal Su Yalıtımı 283 B. Yüzeysel Su Yalıtımı 284 9.8.6. SU YALITIM MALZEMELERİ 289 9.8.7. ISI, NEM VE SU YALITIMI ÖRNEKLERİ 290 9.8.8. BİLGİSAYAR DESTEKLİ YALITIM KALINLIKLARININ HESAPLANMASI 293 BÖLÜM 10: SAYDAM YÜZEYLER/PENCERELER 295 10.1. GÜNEŞ IŞINIMI 296 10.1.2. GÜNEŞ IŞINIMI KAZANCI 297 10.2. CAM MALZEMELER 299 10.3. DOĞRAMA VE MALZEME DETAYLARI 302 10.4. ISI VE NEM KÖPRÜLERİ 304 10.5. BİLGİSAYAR DESTEKLİ PENCERE TASARIMI 304 10.6. 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 314 11.1. DIŞ GÖLGE ELEMANI TASARIMI 315

İÇİNDEKİLER xv 11.2. GÜNEŞ GEOMETRİSİ 317 ÖRNEK 11.1: Gölge Elemanı Boyut Hesabı 319 11.2.1. GÖLGE MASKESİ ÇİZELGESİ İLE GÖLGE ELEMANI TASARIMI 319 11.2.2. GÖLGE ELEMANININ BİÇİMİ VE YÖNLENMESİ 321 11.3. GÖLGE ELEMANININ BİÇİM VE BOYUTUNUN BELİRLENMESİ 324 11.4. COĞRAFİ KONUM VE İKLİM VERİLERİ 329 ÖRNEK 11.2: Gölge Elemanı Tip ve Boyutunun Bilgisayar Destekli Olarak Bulunması 330 11.5. YATAY VE DÜŞEY GÖLGE ELEMANLARI VE PENCERE ÖLÇÜLERİNE BAĞLI OLARAK GÖLGELEME VERİMİ 336 11.6. 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) 343 12.1. GÜN IŞIĞI HESABI 343 12.1.1. GÜN IŞIĞI FAKTÖRÜ BİLEŞENLERİ 345 Ortalama Gün Işığı Yüzdesi (Df) 345 12.1.2. BRE GÜN IŞIĞI ALETİ 346 12.1.3. GÜN IŞIĞI FAKTÖRÜ ÇİZGİLERİ 347 12.2. GÜN IŞIĞININ ENERJİ VERİMLİLİĞİNE ETKİSİ 348 12.3. PENCERE VE GÖLGE ELEMANLARININ GÜN IŞIĞINA ETKİSİ 349 12.3.1. 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 352 12.3.2. YATAY VE DÜŞEY GÖLGE ELEMANLARI VE PENCERELERİN ÖLÇÜLERİNE BAĞLI OLARAK GÜN IŞIĞI VE GÖLGELEME VERİMİ 358 12.4. 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

xvi YAPIDA ÇEVRE VE ENERJİ Çatı Işık Tüpü 362 Anidonik Solar Panel 363 12.5. GÜN IŞIĞI UYGULAMALARI 363 BÖLÜM 13: BİLGİSAYAR DESTEKLİ ENERJİ ETKİN BİNA TASARIMI 365 13.1. 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 1 371 Daylight 371 Doe 2 371 Ecotect 374 Eco-lumen 374 ESP-r 374 FreeRunner 374 Heat 2 376 Heed 376 IPSE 376 Opaque 378 Parasol 378 Solar Tool 378 TRNSYS 380 Weather Data Viewer 381 13.1.1. Bep-tr YAZILIMI 381 13.2. ENERJİNİN KORUNMASINA YÖNELİK PROGRAMLARIN KARŞILAŞTIRILMASI VE DEĞERLENDİRİLMESİ 383 13.3. 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 388 13.4. BİLGİSAYAR DESTEKLİ İKLİM ÇÖZÜMLEME UYGULAMASI 388 13.4.1. ECOTECT YAZILIMININ KULLANIMI 388 13.4.2. 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 399 13.4.3. DEĞERLENDİRME 402

İÇİNDEKİLER xvii UYGULAMA 13.1: Mimari Tasarımda İklim Çözümleme: İstanbul Üzerine Bir Deneme 403 GİRİŞ 403 1. Isı Kütlesi Etkisi 407 2. Edilgen Isıtma Sistemi 407 3. Gece Gündüz Sıcaklık Farkından Doğan Havalanma 409 4. Doğal Havalandırma 410 5. Doğrudan Su Buharı Serinliği 410 6. Dolaylı Su Buharı Serinliği 410 ARAŞTIRMA BULGULARININ DEĞERLENDİRMESİ 410 UYGULAMA 13.2: Gölge Elemanlarının Önemi ve Adana Üzerine Bir Deneme 412 1. GÖLGE ELEMANI TASARIMI 412 2. 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) 414 3. SONUÇ VE ÖNERİLER 416 KAYNAKLAR 417