ĐKLĐM VE HAVA DURUMU PERFORMANSA DAYALI MĐMARĐ TASARIM FEN BĐLĐMLERĐ ENSTĐTÜSÜ BEYKENT ÜNĐVERSĐTESĐ PROF. DR. SALĐH OFLUOĞLU THE COURSE MATERIAL WAS ADAPTED FROM BUILDING PERFORMANCE ANALYSIS FROM CERTIFICATE PROGRAM BY AUTODESK http://sustainabilityworkshop.autodesk.com/bpac 1
Đklim Đklim ve hava durumu Mikro iklim (topografya, su, bitki örtüsü, çevre yapılar) Farklı iklim zonları Đklim ve bina tasarımı (konfor, enerji yükleri, pasif tasarım stratejileri) Isısal konfor (hava sıcaklığı, nem, güneş ışınımı, hava akımları, eylemler) PERFORMANSA DAYALI MĐMARĐ TASARIM - PROF. DR. SALIH OFLUOĞLU -2-
Sıcaklık Kuru termometre sıcaklığı = hava sıcaklığı (dry bulb temperature) Islak termometre sıcaklığı (wet bulb temperature) = Buharlaşan suyun soğuma etkisiyle termometrede oluşturduğu en düşük sıcaklıktır. Her zaman kuru sıcaklıktan düşüktür Yaş termometre ve kuru sıcaklık birlikte havadaki nemi tespit etmek için kullanılır. Kuru havada fark iki sıcaklık arası fark fazladır. Nemli havada azdır. 30C kuru sıcaklık %50 nemde 22C %70 nemde 25.4C sıcaklık oluşturur. Ölçü birimi (Celcius ve Fahrenheit) Celcius-Fahrenheit çevirimi: C = 5/9 x F-32 Sıcak ve yaş sıcaklık sıklığı çizelgesi PERFORMANSA DAYALI MĐMARĐ TASARIM - PROF. DR. SALIH OFLUOĞLU -3-
Reading Temperature Charts aşağıdaki slaytlardaki gereksiz detay ve bilgileri kaldır Monthly Design Temperatures Aşağıdaki Metni oku 4
Hava sıcaklığı çizelgesl okumak Aylık tasarım sıcaklığı çizelgesi PERFORMANSA DAYALI MĐMARĐ TASARIM - PROF. DR. SALIH OFLUOĞLU -5-
Günlük (Diurnal) Hava Ortalamaları 2 3 1 Günlük hava ortalaması çizelgesi PERFORMANSA DAYALI MĐMARĐ TASARIM - PROF. DR. SALIH OFLUOĞLU -6-
Nem Isısal konfor için önemlidir <%40 kuruluk hissi verir. =%40-55 idealdir. >%55 bunaltıcı olabilir (soğuk olmayan aylarda) Kopenhag için kuru ve yaş hava sıcaklığının kıyaslaması Şehir için nem durumunu anlamaya yardımcı olur. Bir arsa için yıl boyunca nemde değişkenlik PERFORMANSA DAYALI MĐMARĐ TASARIM - PROF. DR. SALIH OFLUOĞLU -7-
Güneş ışınımı ve gökyüzü koşulları Güneşten gelen ısı veya PV tarafından üretilen elektriktir. Miktarı atmosfer koşullarından ve güneş ışığının yüzeye çarpan açısından etkilenir. Gelen (anlık) güneş ışınımı alan başına düşen enerji miktarıdır ve W/m2 veya BTU/hr/ft2 cinsinden ölçülür. Günlük veya yıllık hesaplanabilir. Işınım bilgisi hava dosyalarında bulunur. PERFORMANSA DAYALI MĐMARĐ TASARIM - PROF. DR. SALIH OFLUOĞLU -8-
Güneş ışınımı tipleri Anlık güneş ışınımı iki bileşene dayanır: 1. Güneşten direkt ışınım. direct beam radiation = Ib Güneşin ışınlarına dik ölçülür. 2. Dolaylı (yaygın) ışınım bulut ve atmosfer ve yüzey önündeki zemine yayılmış ışınımdır. Yatay yüzeyde ölçülür. diffuse sky radiation = Id PERFORMANSA DAYALI MĐMARĐ TASARIM - PROF. DR. SALIH OFLUOĞLU -9-
Güneş ışınımı hesabı Analiz yazılımları direkt ve dolaylı ışınım verisini hava dosyasından alır, bina geometrisi ve analiz yapılan süreyi dikkate alır. Sonuçlar belirli bir süreyi göze alarak (çoğunlukla saatlik) ve Wh/m2 (veya BTU/ft2) cinsinden verilir (1 BTU/ft2= 317,15 kwh/m2) Analiz yazılımları ayrıca çevre objelerin gölgelerini (Fshading), yüzey tarafından gökyüzünün gözüken kısmını (Fsky), güneş ve analiz edilen yüz arasındaki geliş açısını dikkate alır (theta). Tüm dünya için anlık güneş ışıması ortalaması 240 w/m2 dir. Nesnenin dönüş konumuna göre gördüğü gökyüzü PERFORMANSA DAYALI MĐMARĐ TASARIM - PROF. DR. SALIH OFLUOĞLU -10-
Gökyüzü koşulları ve yağış Güneşin etkisini etkileyen gökyüzü koşullarını pasif tasarım stratejileri ve enerji üretimi için önemlidir. Kar ve yağmur düzeyi de yeşil yapı strüktürleri için önemli bir belirleyicidir. Bulut örtüsünün yoğunluğu günışığı ve direkt ışınımı azaltır ve dolaylı ışımayı arttırır. Bulut örtüsü bilgisi hava dosyalarında ve gelen güneş ışınımı verisinde genellikle bulunur. Bir bölge için açık ve bulutlu hava için güneş ışınımı verisi Açık, bulutlu ve kapalı havalarda ışıklı alan yüzeylerin renk kodlu aydınlanma düzeyleri PERFORMANSA DAYALI MĐMARĐ TASARIM - PROF. DR. SALIH OFLUOĞLU -11-
Rüzgar Doğal havalandırma Elektrik üretimi Dezavantaj: Su ve nemin yapı kabuğu içine nüfuz etmesine neden olabilir. Rüzgar gülü diyagramları arsadaki rüzgar düzenini görselleştirmek için kullanılır. Vasari ile bina arsasına rüzgar gülü diaygramı eklenebilir. Verinin arsaya ait olduğundan emin olunmalıdır PERFORMANSA DAYALI MĐMARĐ TASARIM - PROF. DR. SALIH OFLUOĞLU -12-
Rüzgar Davranışı Doğal havalandırma temel prensibi: Hava yüksek basınçtan alçak basınca doğru hareket eder. Rüzgar yükseldikçe gücünü arttırır. Engebeli arazi ve yoğun yapılaşmada hız yavaşlar. Rüzgar engelle karşılaştığında hareketini aynı yönde engel çevresinden sürdürür PERFORMANSA DAYALI MĐMARĐ TASARIM - PROF. DR. SALIH OFLUOĞLU -13-
Rüzgar Mikroiklim Mikroiklim verisi Yapılaşma ve topografya rüzgar düzenini etkiler. Mikroiklim rüzgar tahminlerinde, topografya ve çevre yapılaşma modellenir. Coğrafi özelliklere göre tahminler: Deniz ve kara arasında hava akımı, vadi ortamlarında rüzgarın hareketi PERFORMANSA DAYALI MĐMARĐ TASARIM - PROF. DR. SALIH OFLUOĞLU -14-
Rüzgar Hız Rüzgarın serinletici veya yıkıcı etkisi hızına bağlıdır. Ölçü birimi: km/h (saatteki km); mph (saatteki mil); knot(saatte bir deniz mili); m/sn (saniyedeki metre); ft/sn (saniyedeki feet) PERFORMANSA DAYALI MĐMARĐ TASARIM - PROF. DR. SALIH OFLUOĞLU -15-
Rüzgar Rüzgar gülü diyagramları Hız dağılımı (speed distributon) diyagramı Frekans dağılımı (frequency distribution) diyagramı PERFORMANSA DAYALI MĐMARĐ TASARIM - PROF. DR. SALIH OFLUOĞLU -16-
Psikometrik çizelgeler Sıcaklık (Turuncu =çok sıcak mavi=çok soğuk) Nem (mavi=çok nemli sarı=çok kuru) Đklim şartlandırma süreçleri psikometrik çizelgede gösterilmi,ştir. PERFORMANSA DAYALI MĐMARĐ TASARIM - PROF. DR. SALIH OFLUOĞLU -17-
Psikometrik çizelgeler Nemin ağırlığı (1 pound havadaki nem ) Havadaki nem yüzdesi Kuru hava sıcaklığı Islak hava sıcaklığı Çiy noktası sıcaklığı Nem hacmi (nemli hava hacmi/kuru hava kütlesi) Toplma ısı (nemli havanın ısı enerjisi) PERFORMANSA DAYALI MĐMARĐ TASARIM - PROF. DR. SALIH OFLUOĞLU -18-
Psikometrik çizelgeler Frekans dağılımı (frequency distribution) diyagramı PERFORMANSA DAYALI MĐMARĐ TASARIM - PROF. DR. SALIH OFLUOĞLU -19-
Hava dosyaları Hava dosyaları iklim BPA nın doğru hesaplanması için önemlidir. Genellikle.WEA veya.epw formatlarındadır. Autodesk Climate Server Vasari ve Revit tarafından erişlebilen 1.6 milyon hava istasyonu verisini içerir. Çoğu yerleşim bölgeleri için istasyon mesafeleri 14km aralıklıdır. Climate Consultant yazılımı geçerli olarak USDOE EnergyPlus Climate Data web sitesine yönlendirir. Toplam 2100 konumu içine alır. Bunlardan üçü Türkiye dendir (Ankara, Đstanbul ve Đzmir). PERFORMANSA DAYALI MĐMARĐ TASARIM - PROF. DR. SALIH OFLUOĞLU -20-